Avaliação de modelos de otimização aplicáveis à determinação de eficiências de tratamento de efluentes no âmbito de uma bacia hidrográfica

RESUMO

A escolha de eficiências de estações de tratamento de esgotos é complexa quando avaliada no âmbito de bacias hidrográficas, função dos múltiplos lançamentos, de diferentes cargas, dispostos em corpos d’água com diferentes capacidades de assimilação. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar modelos de otimização aplicáveis à determinação de eficiências mínimas de tratamento de esgotos no âmbito de uma bacia hidrográfica. Os modelos de otimização avaliados consideraram a minimização do somatório das eficiências e a minimização da inequidade entre os esforços de tratamento de esgotos. Um modelo matemático de qualidade de água e o Algoritmo Genético foram combinados no ambiente computacional do software MatLab, o que permitiu a obtenção de eficiências mínimas de tratamento de esgotos a partir dos modelos de otimização utilizados. A bacia hidrográfica do rio Pardo, afluente do rio Itapemirim – importante curso d’água da porção sul do estado do Espírito Santo – constituiu a área de estudo. Os resultados indicaram que os modelos de otimização que incorporam medida de equidade como restrição do problema não apresentam respostas consistentes, função da grande variação de carga orgânica bruta existente nos efluentes produzidos na bacia hidrográfica do rio Pardo. Os modelos que incorporaram medidas de equidade na função objetivo apresentaram desempenho satisfatório e permitiram a obtenção de conjuntos de eficiências de tratamento de esgotos próximos entre si.

Palavras-chave:
Otimização; Algoritmo genético; Modelagem de qualidade de água; Efluente