Problemas inversos aplicados em caracterização hidrodinâmica de reator anaeróbio de leito fixo

dc.contributor.advisor-co1ESTUMANO, Diego Cardoso
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5521162828533153
dc.contributor.advisor1MACEDO, Emanuel Negrão
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8718370108324505
dc.contributor.memberCRUZ, Antônio Guilherme Barbosa da
dc.contributor.memberVIEGAS, Bruno Marques
dc.contributor.memberBLANCO, Cláudio José Cavalcante
dc.contributor.memberSILVA, Nilton Pereira da
dc.contributor.memberSILVA, Wellington Betencurte da
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1532040836360610
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1196600058247902
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8319326553139808
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6900925458823632
dc.creatorFERREIRA, Jackline Rodrigues
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3525742417697248
dc.date.accessioned2025-12-02T13:21:45Z
dc.date.available2025-12-02T13:21:45Z
dc.date.issued2025-04-25
dc.description.abstractAnaerobic fixed-bed reactors (AFRBs) are an excellent alternative for the treatment of water, sewage and industrial waste. As a result, many engineering areas have begun to perform hydrodynamic modeling of these equipment using the Residence Time Distribution (RTD) technique. The application of Inverse Problems becomes interesting in this context because it allows the estimation of hydrodynamic parameters that cannot be obtained experimentally and that provide important information about the best design and operating conditions. In this work, we propose the application of the Markov Chain Monte Carlo Method (MCMC) to estimate the parameters of the Piston, Dispersion and Mass Transfer (PDE) hydrodynamic model, adjusted to evaluate the variation of physical properties along the length of the reactor. Experimental data from pulse-type stimulus-response tests were obtained with the tracers eosin γ, bromophenol blue and bromocresol green at high and low flow rates. The results showed that bromophenol blue was the best tracer and that the best operating conditions are at high flow rates, since low flow rates favor an increase in short circuits and decrease the hydraulic efficiency of the reactor. The values of hydraulic efficiency (λH > 0,5), variance (0 < < 1) and short-circuits (ѰCC > 0,3) showed that the AFRB is well designed. Therefore, it is concluded that the proposed adaptation to the PDE model adjusted well to the experimental data and that the 2 xi application of Inverse Problems to perform the hydrodynamic characterization of reactors is a good alternative.
dc.description.resumoOs reatores anaeróbios de leito fixo (RALF) são uma excelente alternativa para o tratamento de água, esgoto e resíduos industriais. Com isso, muitas áreas da engenharia passaram a realizar a modelagem hidrodinâmica destes equipamentos a partir da técnica de Distribuição do Tempo de Residência (DTR). A aplicação de Problemas Inversos tornou-se interessante neste contexto por possibilitar a estimativa de parâmetros que não poderiam ser obtidos experimentalmente e que forneceriam informações importantes sobre condições de projeto e de operação. Neste trabalho, propôs-se a aplicação do Método de Monte Carlo via Cadeia de Markov (MCMC) para realizar a estimativa de parâmetros do modelo hidrodinâmico Pistão, Dispersão e Transferência de massa (PDE), ajustado para avaliar a variação das propriedades físicas ao longo do comprimento do reator. Dados experimentais de ensaio de estímulo-resposta do tipo pulso foram obtidos com os traçadores eosina y, azul de bromofenol e verde de bromocresol em alta e em baixa vazão. Os resultados mostraram que o azul de bromofenol foi o melhor traçador e que as melhores condições de operação foram em alta vazão, pois as baixas favoreceram o aumento de curtos-circuitos e diminuíram a eficiência hidráulica do reator. Os valores de eficiência hidráulica (λH > 0,5), variância (0 < < 1) e curtos-circuitos (ѰCC > 0,3) 2 mostraram que o RALF estava bem projetado. Portanto, conclui-se que a adaptação proposta ao Modelo PDE ajustou-se bem aos dados experimentais e que a aplicação de Problemas Inversos para realizar a caracterização hidrodinâmica de reatores foi uma boa alternativa.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.identifier.citationFERREIRA, Jackline Rodrigues. Problemas inversos aplicados em caracterização hidrodinâmica de reator anaeróbio de leito fixo. Orientador: Emanuel Negrão Macêdo; Coorientador: Diego Cardoso Estumano. 2025. 201 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2025. Disponível em:handle/2011/17775 . Acesso em:.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/17775
dc.languageporpt_BR
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Parápt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Tecnologiapt_BR
dc.publisher.initialsUFPApt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazôniapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.source1 CD-ROMpt_BR
dc.source.uriDisponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
dc.subjectReator anaeróbio
dc.subjectProblemas Inversos
dc.subjectCadeia de Markov
dc.subjectInferência bayesiana
dc.subjectDTR Distribuição do Tempo de Residência
dc.subjectAnaerobic reactor
dc.subjectInverse Problems
dc.subjectMarkov chain,
dc.subjectBayesian inference
dc.subjectRTD
dc.subject.areadeconcentracaoUSO E TRANSFORMAÇÃO DE RECURSOS NATURAISpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS
dc.subject.linhadepesquisaMODELAGEM E SIMULAÇÃO DE PROCESSOS
dc.titleProblemas inversos aplicados em caracterização hidrodinâmica de reator anaeróbio de leito fixo
dc.title.alternativeInverse problems applied in hydrodynamic characterization of anaerobic fixed bed reactor
dc.typeTesept_BR

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