Modelação de Processos de Tratamento

Conhecimentos de Base Recomendados

NA

Métodos de Ensino

A metodologia de ensino adotada combina aulas de carácter mais expositivo com a pesquisa, seleção, análise e utilização de programas computacionais para modelação de processos unitários de tratamento de águas, visando a otimização de esquemas de tratamento, desejavelmente com aplicação em casos de estudo reais. A avaliação da UC será realizada por avaliação periódica, constituída por um teste escrito, com um peso de 30% e um trabalho escrito de síntese (aplicação de modelação matemática de processos a uma estação de tratamento), sujeito a apresentação oral, com um peso de 70%.

Resultados de Aprendizagem

Os objetivos da unidade curricular são proporcionar aos estudantes:

- Consolidação dos conhecimentos adquiridos sobre os fundamentos dos processos e tecnologias de tratamento de águas, no sentido de o capacitar para a definição de esquemas de tratamento em casos específicos, para atingir as metas requeridas.

- Capacidade para aplicar técnicas modelação matemática para descrever diferentes processos de tratamento (físicos, químicos e biológicos) e simular as suas eficiências de remoção em função da variação dos parâmetros operacionais.

- Competências na utilização autónoma de ferramentas informáticas de simulação de esquemas (reais) de tratamento de água e águas residuais e na interpretação e avaliação dos resultados obtidos para cada cenário de funcionamento.

- Desenvolvimento de aptidões para o trabalho de equipa e competências de comunicação (escrita e oral) requeridas em projetos multidisciplinares de engenharia civil e ambiental.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Revisão dos fundamentos das operações e processos de tratamento de águas.

2. Princípios gerais para a definição de esquemas de tratamento de águas. Análise de casos reais.

3. Fundamentos  teóricos para a modelação matemática de processos de tratamento (cinéticas, estequiometria, balanços de massa, condições hidráulicas e de mistura, análise matricial para correlação de variáveis). Tipos de reatores biológicos.

4. Modelos e programas computacionais existentes: estrutura, cinéticas modeladas, capacidades e limitações. Preparação de dados de entrada, condições iniciais, parâmetros avaliados. Procedimentos de calibração e validação.

 5. Aplicação prática em casos reais de programas computacionais existentes para modelação de processos (e.g. ASIM, AQUASIM, BioWin, WATPRO, GPS-X)

Métodos de Avaliação

Avaliação
Frequência: 30.0%
Trabalho de síntese: 70.0%

Bibliografia

- Dochain, D. ; Vanrolleghem, P.A. (2001). Dynamical Modelling & Estimation in Wastewater Treatment Processes. IWA Publishing, pp. 360.

- Olsson, G.; Newell, B. (1999). Wastewater Treatment Systems: Modelling, Diagnosis and Control. IWA Publishing. pp.750.

- Reichert, P. (1998). AQUASIM 2.0 - User Manual Computer Program for the Identication and Simulation of Aquatic Systems. Swiss Federal Institute for Environmental Science and Technology (EAWAG).

- Rietveld, L.; Dudley, J. (2006). Models for Drinking Water Treatment. Review State-of-the-Art. Techneau.

- WEF (2014). Wastewater Treatment Process Modeling, MOP31, Second Edition. McGraw-Hill Education

- BioWin User Manual: http://envsci.rutgers.edu/apps/biowin/Manual/tutexam.pdf

- https://www.unesco-ihe.org/online-course-biological-wastewater-treatment-principles-modelling-and-design