Estratégia do tipo PID discreto com ação impulsiva para controle do PH em uma estação de tratamento de efluente

Abstract

A área ambiental está cada vez com maior atenção da academia, porém ainda há muito para se aprimorar. Por muitas vezes, o simples controle de uma ETE pode acarretar em uma grande melhora em sua eficiência. O objetivo deste trabalho é propor uma forma de controle que seja simples e economicamente favorável. Neste trabalho se estuda a viabilidade de controlar o pH de uma ETE por meio de amostragem discreta e ação de controle impulsiva. É considerado um reator CSTR de 20 m³ com admissão de 50 l/min de efluente básico a ser neutralizado com pulsos de adição de solução ácida. A admissão do ácido é feita concomitante com a análise do pH. Para isto, foi selecionado na literatura um modelo dinâmico para pH de um CSTR, que foi compilado no Matlab. O sistema de controle foi estruturado em ambiente Simulink. Conforme estudado, é necessário um período de amostragem muito curto para que este método seja eficiente. Como a amostragem é periódica, o pH da estação acaba por extrapolar o setpoint, havendo sempre uma banda de pH que oscila na saída do sistema. Quanto menor o período de amostragem e ação de controle, menor esta banda. Apenas para um período de amostragem de 0,01 min o controle foi visto como satisfatório. Também foi observada a diferença entre o controle pela leitura do pH e pela leitura da concentração de H+ do sistema. O controle via a concentração se mostra mais eficiente por computar a não linearidade apenas depois da ação de controle.