Otimização de sistema de esgotamento sanitário e priorização de capital por meio de algoritmo genético aplicado em modelo de hidráulico: estudo de caso da cidade de Dearborn (eua)

Este estudo apresenta a aplicação de algoritmos genéticos na otimização estrutural de um sistema de esgotamento sanitário urbano, com foco na mitigação de extravasamentos e priorização de investimentos. Utilizando o software Optimizer™, foram avaliadas diversas combinações de intervenções estruturais no sistema da cidade de Dearborn, nos Estados Unidos, incluindo separação pluvial, implantação de redes por gravidade,tanques de detenção e estações elevatórias com tratamento. O modelo hidráulico, baseado em simulações no PCSWMM, foi utilizado para analisar o desempenho do sistema frente a diferentes cenários críticos, com destaque para chuva de projeto com tempo de retorno de 25 anos acrescido de 30% de volume, incorporando efeitos das mudanças climáticas. A otimização foi formulada com base em funções objetivo que integraram custos de ciclo de vida e penalidades hidráulicas, permitindo a construção de uma fronteira de Pareto entre custo e desempenho. Os resultados demonstraram que a solução com foco em separação de águas pluviais apresentou o menor custo total de ciclo de vida e maior efetividade hidráulica. A metodologia é replicável em contextos brasileiros, podendo ser aplicada tanto em projetos de reabilitação quanto na concepção de novos sistemas de esgoto.