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Please use this identifier to cite or link to this item: http://tede.unioeste.br/handle/tede/2835
Tipo do documento: Dissertação
Title: Monitoramento de uma estação de tratamento de esgoto por meio de técnicas estatísticas de controle de qualidade.
Other Titles: Monitoring of a plant of sewage treatment according to statistical techniques of quality control
Autor: Orssatto, Fábio 
Primeiro orientador: Boas, Marcio Antonio Vilas
Resumo: A escassez ou falta de água afeta mais que 40% da população mundial, por razões políticas, econômicas, e climáticas. Com isso, serviços de saneamento como a coleta e tratamento de esgoto, se tornam importantíssimos para a garantia da qualidade de vida de uma população. Sabe-se que, geralmente, não existe apenas uma variável responsável pela qualidade e variabilidade do efluente, que dependem de variações na carga afluente, das condições ambientais nos reatores, da natureza do esgoto a ser tratado, da presença de substâncias tóxicas, da variabilidade inerente aos processos de tratamento biológico e de falhas mecânicas e humanas no sistema. Todos esses fatores podem levar a problemas e instabilidade nos processos para isso, devem-se usar técnicas e meios que sejam eficazes na identificação das falhas dos processos de tratamento. Uma técnica para verificar se o tratamento do esgoto esta sendo eficaz ou não são os métodos estatísticos do controle de qualidade. Dessa maneira, o presente trabalho buscou a utilização de métodos estatísticos do controle da qualidade na avaliação do desempenho de uma estação de tratamento de esgoto, identificando falhas no processo e argumentando as possíveis causas. A estação de tratamento de esgoto em questão localiza-se no município de Cascavel, Paraná. Denominada como Ete Oeste a estação é constituída por um sistema de gradeamento por grades de barras com limpeza manual, desarenador gravitacional de fluxo tangencial com retirada de areia retida por air-lift, medidor de vazão calha parshall, tratamento biológico anaeróbio através de dois reatores de fluxo ascendente e manta de lodo em paralelo, tratamento complementar por processo físico-químico de coagulação, floculação e decantação laminar sendo usado o cloreto férrico como coagulante, calha parshall e desinfecção do efluente final por cloração. Os parâmetros avaliados foram o potencial hidrogeniônico, sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos totais, demanda química de oxigênio e demanda bioquímica de oxigênio de cinco dias. A análise estatística se deu através das cartas individuais de Shewhart, gráficos de controle da média móvel exponencialmente ponderada e índices de capacidade de processo. Pelas cartas de medidas individuais de Shewhart observou-se que no esgoto bruto as variáveis sólidos suspensos totais, DQO e DBO5,20 apresentaram-se fora de controle estatístico. No efluente do Ralf I as variáveis pH, sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos totais e DQO apresentaram-se fora de controle estatístico. No efluente do Ralf II as variáveis sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos totais, DQO e DBO5,20 apresentaram-se fora de controle estatístico. No efluente tratado apenas a variável DBO5,20 apresentou-se em controle estatístico. Os gráficos MMEP mostram que para o esgoto bruto todas as variáveis estão sob controle estatístico. Para o efluente do Ralf I, com exceção da DBO5,20, todas as variáveis apresentaram-se fora de controle estatístico. Para o efluente do Ralf II apenas o pH demonstrou estar em controle estatístico e para o esgoto tratado apenas os sólidos sedimentáveis estão fora de controle estatístico. As cartas de controle de medida individual de Shewhart demonstram ser uma boa alternativa para o controle estatístico do processo de uma estação de tratamento de esgoto, pois permitiram a visualização de falhas no processo, principalmente em mudanças bruscas. As cartas de controle MMEP também se apresentam como uma boa alternativa, pois possuem um bom funcionamento para dados sem normalidade, porém, como as informações do presente trabalho são largamente espaçadas no tempo (amostras mensais), as situações de alterações bruscas são maiores, as quais podem não ser detectadas pelas cartas de média móvel exponencialmente ponderada. Através dos índices de capacidade do processo e índice de performance do processo, observou-se que, com exceção do pH, a estação de tratamento de esgoto não é capaz de cumprir as especificações ou atender os padrões de lançamento exigidos pela legislação ambiental.
Abstract: The shortage or lack of water affects more than 40% of the world, due to political, economic, and weather forecast reasons. Thus, sanitation services as collection and sewage treatment become very important to ensure the quality of people s lives. It is known that, generally, there is only one variable responsible for the quality and variability of an effluent, which depends on the changes: in the affluent load, environmental conditions in the reactors, the nature of sewage to be treated, presence of toxic substances, variability inherent to biological treatment processes, as well as mechanical and human failures in the system. All these factors can lead to problems and instability in the processes, so, techniques and methods should be used, since they are effective in identifying failures of treatment processes. The statistical methods of quality control are techniques applied to check if sewage treatment is being effective or not. Thus, this study applied statistical methods of quality control to evaluate the performance of a sewage treatment plant in order to identify failures in the process and discuss about their possible causes. The studied plant of sewage treatment is in Cascavel, Paraná. It is considered a Ete Oeste. The plant consists of a grid system with grids of bars and manual cleaning, a gravitational tangential flow with removal of sand retained by air-lift, Parshall gutter flow meter, anaerobic biological treatment, by two reactors of up-flow sludge manta in parallel, complementary treatment by physicochemical process of coagulation, flocculation and sedimentation laminar. It was used ferric chloride as a coagulant, Parshall gutter and the final effluent disinfection by chlorination. The parameters were: hydrogen-ion potential, sediment solids, total suspended solids, chemical oxygen demand and biochemical oxygen demand of five days. The statistical analysis was carried out through Shewhart individual charts, control graphs of the moving average, exponentially weighted and indices of ability process. According to Shewhart charts, it was observed that in raw sewage, variables as total suspended solids, COD and BOD5,20 were out of statistical control. On Ralf I effluent, variables as pH, sediment solids, total suspended solids and COD were out of the statistical control. For Ralf II effluent, variables as sediment solids, total suspended solids, COD and BOD5,20 were out of the statistical control. Only the variable BOD5,20 was under statistical control in the treated effluent. EWMA graphs show that all variables were under statistical control for the raw sewage. For Ralf I effluent, all variables were out of statistical control, but for BOD5,20. For Ralf II effluent, only pH was under statistical control. On the other hand, for the treated sewage, only the sediment solids were out of statistical control. Shewhart control charts of individual measure seemed to be a good alternative to the statistical process control regarding a plant of sewage treatment, since they help on visualizing the failures during the process, especially in unforeseen changes. The EWMA control charts are also supposed to be a good alternative, because they have a good run for data without normality. However, since this study has widely long time information (monthly samples), the situations of unforeseen changes are greater and may not be detected by the charts of exponentially weighted moving average. According to the process ability indices and performance index of process, it was observed that, except for pH, the sewage treatment of this plant was not able to meet the specifications or the standard discharges required by environmental legislation.
Keywords: Esgoto doméstico
capacidade do processo
cartas de controle
Domestic sewage
process ability
control charts
CNPq areas: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
Idioma: por
País: BR
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Parana
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Engenharia
Program: Programa de Pós-Graduação "Stricto Sensu" em Engenharia Agrícola
Citation: ORSSATTO, Fábio. Monitoring of a plant of sewage treatment according to statistical techniques of quality control. 2010. 103 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Universidade Estadual do Oeste do Parana, Cascavel, 2010.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unioeste.br:8080/tede/handle/tede/2835
Issue Date: 24-Feb-2010
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Agrícola (CVL)

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