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Utilização de algoritmo genético para calibração de modelo de emissão de sulfeto de hidrogênio em estação de tratamento de esgoto com reator UASB e biofiltros aerados submersosSantos, Kenyo Colnago dos 28 September 2007 (has links)
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Previous issue date: 2007-09-28 / Algumas Estações de Tratamento de Esgotos já possuem equipamentos e processos que
reduzem as emissões de gases odorantes, entretanto, a população circunvizinha a esse tipo de
empreendimento ainda pode ser afetada, visto que o sistema olfativo humano é capaz de
perceber a presença de odores em concentrações extremamente baixas e em curtos intervalos
de tempo. A estimativa da emissão de gases odorantes em ETE pode ser obtida através de
modelos matemáticos que envolvem um balanço de massa em cada unidade da ETE, onde
equações empíricas simulam os fenômenos físicos, químicos e biológicos (volatilização,
stripping, adsorção, absorção, biodegradação e oxidação química) responsáveis pela remoção
dos gases odorantes dissolvidos na massa de esgoto. Lopes (2005) adaptou um modelo de
emissão para estimar a concentração e as taxas de remoção e emissão de H2S a partir de uma
ETE do tipo compacta, composta por digestor anaeróbio de fluxo ascendente (UASB)
associado a um biofiltro aerado submerso (BF). Apesar dos bons resultados apresentados pelo
modelo de emissão adaptado, foi verificada a necessidade de sua calibração devido ao uso de
parâmetros empíricos obtidos a partir de outros trabalhos que utilizaram outros tipos de ETE.
O objetivo deste trabalho consiste na calibração do modelo de emissão adaptado e avaliado
por Lopes (2005) através do uso da técnica de algoritmo genético (AG), responsável por
reestimar alguns parâmetros associados às equações empíricas do modelo. Os resultados
obtidos revelaram que os parâmetros associados à transferência global de massa entre a fase
líquida e a fase gasosa diminuíram em torno de 25% após a calibração; o parâmetro associado
à correção do oxigênio para H2S aumentou em 66.6%; e o parâmetro associado à
biodegradação (remoção de H2S na fase líquida do BF) não sofreu alteração significativa após
a calibração do modelo. As novas estimativas da concentração de H2S nas unidades estação
elevatória (EE), caixa de areia (CA), UASB e BF, aproximaram-se das concentrações medidas
por Sá (2004), comparando com as concentrações estimadas antes da calibração do modelo de
emissão, em 0.51%, 0.25%, 0.29% e 1.96%, respectivamente. Em relação as taxas de emissão
de H2S estimadas após a calibração do modelo de emissão, houve uma redução de 23% na EE,
11.6% na CA, 1.2% no UASB, 10.5% na CDV e 12.6% no BF, comparando com as taxas de
emissão estimadas antes da calibração do modelo. / Some wastewater treatment plants already have equipments and processes that reduce
emissions of odorant gases, however, the population surrounding this type of plant can still be
affected by it, due to the fact that human olfactory system is capable of perceiving the
presence of odors in extremely low concentrations and short time interval.. The estimative of
the odorant gases emission in WWTP can be obtained through mathematical models which
involve a balance of mass in each of the WWTP units, where empirical equations simulate the
physical, chemical and biological phenomena (volatilization, stripping, adsorption,
absorption, biodegradation and chemical oxidation) responsible for the removal of the
odorant gases dissolved in the wastewater mass. Lopes (2005) adapted an emission model in
order to estimate concentration, removal and emission rates of H2S from a compact type of
WWTP, composed by upward flow anaerobic digester (UASB) associated with a submerged
aired biofilter (BF). In spite of the good results showed by adapted emission model, it was
detected a need to calibrate it due to the use of empirical parameters obtained from other
works that used other types of WWTP. The goal of this work is to calibrate the adapted and
evaluated emission model by Lopes (2005) through the use of the genetic algorithm (AG)
technique, responsible for reestimate some of the parameters associated with the empirical
equations of the model. The results obtained showed that the parameters associated with the
overall mass transfer between the gas phase and liquid phase decreased by around 25% after
calibration; the parameter associated with the correction of oxygen to H2S increased by
66.6%, and the parameter associated with biodegradation (H2S removal of the liquid phase of
BF) suffered no significant changes after the model calibration. The new estimates of the
concentration of H2S in pumping station (EE) units, grid chamber (CA), UASB and BF were
similar to the ones measured by Sá (2004), comparing to the concentrations estimated before
the calibration of the emissions model, 0.51%, 0.25%, 0.29% and 1.96%, respectively.
Regarding the estimated emission rates of H2S after the calibration of the emissions model,
there was a reduction of 23% in EE, 11.6% in CA, 1.2% in the UASB, 10.5% in the CDV and
12.6% in BF, compared to the estimated emission rates before the calibration of the model.
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Modelagem da dispersão de odores em ambientes urbanosDourado, Harerton Oliveira 05 July 2013 (has links)
Submitted by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2014-10-22T19:40:24Z
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Previous issue date: 2013 / O presente trabalho investigou o problema da modelagem da dispersão de compostos
odorantes em presença de obstáculos (cúbicos e com forma complexa) sob condição de estabilidade atmosférica neutra. Foi empregada modelagem numérica baseada nas equações de transporte (CFD1) bem como em modelos algébricos baseados na pluma Gausseana (AERMOD2, CALPUFF3 e FPM4). Para a validação dos resultados dos modelos e a avaliação do seu desempenho foram empregados dados de experimentos em túnel de vento e em campo. A fim de incluir os efeitos da turbulência atmosférica na dispersão, dois diferentes modelos de sub-malha associados à Simulação das Grandes Escalas (LES5) foram investigados (Smagorinsky dinâmico e WALE6) e, para a inclusão dos efeitos de obstáculos na dispersão nos modelos
Gausseanos, foi empregado o modelo PRIME7. O uso do PRIME também foi proposto
para o FPM como uma inovação. De forma geral, os resultados indicam que o uso de
CFD/LES é uma ferramenta útil para a investigação da dispersão e o impacto de compostos odorantes em presença de obstáculos e também para desenvolvimento dos modelos Gausseanos. Os resultados também indicam que o modelo FPM proposto, com a inclusão dos efeitos do obstáculo baseado no PRIME também é uma ferramenta muito útil em modelagem da dispersão
de odores devido à sua simplicidade e fácil configuração quando comparado a modelos mais complexos como CFD e mesmo os modelos regulatórios AERMOD e CALPUFF. A
grande vantagem do FPM é a possibilidade de estimar-se o fator de intermitência e a relação pico-média (P/M), parâmetros úteis para a avaliação do impacto de odores. Os resultados obtidos no presente trabalho indicam que a determinação dos parâmetros de dispersão para os segmentos de pluma, bem como os parâmetros de tempo longo nas proximidades da fonte e do obstáculo no modelo FPM pode ser melhorada e simulações CFD podem ser usadas como uma ferramenta de desenvolvimento para este propósito.
Palavras chave: controle de odor, dispersão, fluidodinâmica computacional, modelagem matemática, modelagem gaussiana de pluma flutuante, simulação de grandes vórtices (LES). / The present work investigated odour dispersion modelling in the presence of obstacles (cubical and complex-shaped buildings) under neutral atmospheric conditions employing numerical modelling based on the transport equations (CFD8) as well as on algebraic Gaussian-
based models (AERMOD9, CALPUFF10 and FPM11) and using field and wind tunnel data to validate the models results and evaluate the models performance. To include atmospheric turbulence effects on dispersion, two different subgrid scale models associated to the Large
Eddy Simulation (LES) technique were investigated (Dynamic Smagorinsk and WALE12) and to include the building effects on dispersion in the Gaussian-based models, PRIME13 was used. The use of PRIME was also proposed for FPM as a novelty. Overall, results indicate
the use of the CFD/LES might be a useful tool for assessment of odour dispersion and impact in the presence of obstacles and also for the development of Gaussian models. Results also indicate that the proposed FPM, which included the effects of the obstacle based on the
PRIME model, is a very useful tool in odour dispersion modelling, due to its simplicity and easy set up if compared to the more complex CFD modelling and even regulatory models AERMOD and CALPUFF. The great advantage of FPM is the possibility of estimating intermittency
and also the peak-to-mean (P/M) concentration ratio, which are useful parameters for odour impact assessment. Results obtained in the present work indicate the determination
of the plume segments dispersion parameters, as well as the long term dispersion parameters in the near field of the source and obstacle in FPM might be improved and CFD could be used as development tool for this purpose.
Key words: Odour control, dispersion, computational fluid dynamics (CFD), mathematical modelling, fluctuating plume Gaussian modelling, Large Eddy Simulation (LES).
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Abordagem de procedimentos legais para o controle de incômodos olfativosVieira, Magnun Maciel January 2013 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:24:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2013 / Incômodos causados por odores se tornaram um grande problema ambiental nas últimas décadas. Emissões odorantes podem causar sérios impactos sobre o bem-estar e a qualidade de vida da população. Dessa forma, instrumentos de regulação adequados são necessários para prevenir ou mitigar tais impactos. Nesse contexto, uma abordagem de procedimentos legais para o controle de incômodos olfativos é proposta, tendo em vista a realidade brasileira. Para tanto, é realizada uma pesquisa bibliográfica e documental a respeito dos diversos elementos que compõem a problemática ambiental dos odores, incluindo um levantamento das legislações vigentes sobre poluição atmosférica e odores. A análise do quadro regulamentar nacional revelou que, de maneira geral, os requisitos para o controle de incômodos olfativos se baseiam nos princípios do Direito Comum e apontou as limitações das abordagens empregadas atualmente. A abordagem proposta neste trabalho prevê a adoção das Melhores Técnicas Disponíveis e considera os diferentes fatores que afetam o impacto odorante, coletivamente conhecidos como FIDOL (Frequência, Intensidade, Duração, Ofensividade e Localização). Além disso, inclui a participação da comunidade na avaliação dos impactos percebidos. Mais especificamente, a abordagem proposta se baseia no estabelecimento de diretrizes para Distâncias Mínimas de Separação, Padrões Máximos de Emissão, Padrões Máximos de Impacto e Padrões Máximos de Incômodo. Metodologias para avaliação de impacto odorante no processo de licenciamento ambiental de instalações potencialmente poluidoras e procedimentos para apuração de queixas de odor também são incluídos. Espera-se que este trabalho possa contribuir para a difusão de conhecimentos na área de olfatometria e colaborar para o desenvolvimento de políticas públicas de controle de incômodos olfativos no Brasil.<br> / Abstract : Nuisances caused by odours have become a major environmental problem in recent decades. Odorous emissions can cause serious impacts on community well-being and quality of life. Thus, appropriate regulatory tools are needed to prevent or mitigate such impacts. In this context, an approach of legal procedures for odour nuisance control is proposed, in view of the Brazilian reality. For that, a bibliographical and documental research about the various elements that make up the environmental issues related to odour emissions is performed, including a survey of the current laws and regulations on atmospheric pollution and odours. Analysis of the national regulatory framework revealed that, in general, requirements for odour control nuisance are based on the principles of the Common Law and pointed out the limitations of the currently employed approaches. The approach proposed in this work provides for the adoption of the Best Available Techniques and considers the different factors that affect odour impacts, collectively known as FIDOL (Frequency, Intensity, Duration, Offensiveness and Location). It also includes community participation in the assessment of the perceived impacts. More specifically, the proposed approach is based on the establishment of guidelines for Minimum Separation Distances, Maximum Emission Standards, Maximum Impact Standards and Maximum Annoyance Standards. Methods for odour impact assessment in the environmental permitting process of potentially polluting facilities and procedures for investigating odour complaints are also included. It is hoped that this work could contribute to the dissemination of knowledge in the field of olfactometry and collaborate for the development of public policies for odour nuisance control in Brazil.
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Avaliação de incômodos olfativos emitidos pela suínoculturaSilva, Glades Pinheiro da January 2002 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-19T22:09:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A intensa concentração de animais em pequenas áreas configura-se como potencial para emitir uma série de substâncias que poluem e muitas vezes contaminam o ar, da mesma forma que as indústrias negligenciam o direito da população de se proteger contra os efeitos nefastos dos maus odores. A avaliação dos incômodos olfativos só pode ser realizada através de métodos sensoriais, não existe sensor mais eficiente do que o nariz humano. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar os incômodos olfativos decorrentes da produção intensiva de suínos numa área rural e na área urbana do município de Concórdia, através da metodologia do questionário sugerido pelo manual VDI. Os resultados mostraram que as principais fontes de odor no meio rural são a da distribuição dos dejetos, os locais de armazenamento e as instalações dos animais. No meio urbano, os piores odores percebidos provêm de uma indústria de processamento de carne e derivados. O índice de incômodo na população urbana é de 72,9 no meio rural é de 72,3. Os residentes próximos à agroindústria apresentam o maior índice - 86,3 e, no meio rural, o índice é de 80,6 e está relacionado aos não-produtores de suínos. Os odores são considerados pela população como desagradáveis em diferentes níveis. Os resultados estatísticos mostram que a característica desagradável dos odores está associada com o conceito dos odores como poluentes do ar e aos efeitos sobre a saúde física e emocional. A avaliação dos incômodos causados pelos odores é uma ferramenta importante no monitoramento da qualidade do ar e dos impactos ambientais, complementar aos projetos de gestão ambiental.
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