Risparmio Energetico: Liquicontrol per il trattamento delle acque reflue

Pubblicato il 30 ottobre 2013: http://automazione-plus.it/liquicontrol-per-il-trattamento-delle-acque-reflue/
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Liquicontrol_CDC80

Il consumo di energia nella fase biologica è uno dei principali fattori di costo negli impianti di trattamento delle acque reflue. Ciò è dovuto principalmente alle soffianti d’ossigeno nel processo di aerazione. L’ottimizzazione di questo processo offre un enorme potenziale di risparmio energetico e di costi. Le soffianti di ossigeno sono spesso gestite in base al tempo o utilizzando solo una semplice forma di controllo dell’ossigeno. Pertanto spesso funzionano più a lungo del necessario con conseguente spreco di energia. Endress+Hauser offre una soluzione per ilcontrollo dinamico delle soffianti, in funzione del carico effettivo: Liquicontrol. Esso ottimizza i tempi operativi per i processi di nitrificazione e denitrificazione, riducendo al minimo il consumo energetico e i costi operativi. Inoltre, Liquicontrol assicura valori di uscita precisi e affidabili in ogni momento. L’ottimizzazione dei tempi di aerazione nella fase biologica consente di risparmiare energia e ridurre i costi.

Come sistema modulare e scalabile, Liquicontrol può essere utilizzato anche per l’eliminazione del fosfato. Le pompe dosatrici dei precipitanti vengono controllate in base al carico effettivo, offrendo significativi risparmi del costo dei precipitanti. Basata su un PLC e interfacce di segnale individuali, la nostra soluzione è disponibile in versione stand-alone o come una configurazione master-slave per impianti più grandi con più bacini di aerazione. Questo permette una semplice integrazione nel sistema di controllo di processo esistente e l’installazione di nuova strumentazione. Inoltre, la possibilità di accesso remoto consente un monitoraggio di processo flessibile ed efficace. Il personale dell’impianto ha il pieno controllo del processo di aerazione in ogni momento.

Grazie alla misura continua e alla validazione del segnale, Liquicontrol garantisce un funzionamento stabile e uno scarico dell’impianto entro i termini di legge. Nel caso di un valore misurato anomalo o di un funzionamento poco sicuro di una soffiante, il sistema commuta il loop di controllo ad una condizione di fail-safe, impostabile dal gestore, e invia messaggi di errore o di avvertimento. Le impostazioni di funzionamento dell’impianto originali possono essere ripristinati in qualsiasi momento tramite il selettore. Con Liquicontrol, il personale della centrale può passare tra la modalità automatica (intermittente o continua) e la modalità manuale in qualsiasi momento, garantendo massimo controllo in ogni momento.

Approccio Statistico “ANOVA” vs “Modelli di Conoscenza” nell’Analisi di Processi Biologici

A-KM METODOLOGIA DI APPROCCIO: Modelli di Conoscenza

La scelta della metodologia dei “Modelli di Conoscenza”, nasce dall’esigenza di controllare e ottimizzare la funzionalità di un processo complesso che, specialmente se presenta una sezione  “biologica” e input (carichi) variabili quali-quantitativamente nel tempo, non può essere assimilato ad un processo ciclico ripetitivo.

Pertanto, si sceglie in questi casi di non seguire un tradizionale approccio statistico (v. ANOVA– ANalysis Of VAriance), in quanto basato essenzialmente su dati storici e in genere molto costoso, preferendo un approccio più vicino agli esperti di processo, basato sulla “fusione” interdisciplinare tra dati rilevati e conoscenza degli esperti: i Modelli di Conoscenza.

Principi Base del Metodo basato sui Modelli di Conoscenza

a) Approccio Sistemico: realtà suddivisa in processi unitari (input/output), interagenti tra loro

b) Significatività e Rappresentatività delle Misure: è molto importante assicurarsi che i campioni oggetti di indagine siano realmente rappresentativi della realtà operativa o di classi di esse; pertanto le prove vanno eseguite definendo i parametri di caratterizzazione, come ad es.: Valore X = ¦[Xmin, Xmax, Xmed, X+freq, durata(X+freq)]

c) Modellazione delle Inferenze Input/Output: algoritmi di correlazione sistemica.

CONFRONTO METODOLOGIE PRO CONTRO

Modelli Statistici

 

  • Forniscono una analisi più oggettiva rispetto ai dati acquisiti (storici).

 

  • Metodologia più conosciuta.
  • Elaborano dati storici e quindi sono poco generalizzabili: interpretazione dei dati al passato.
  • Più costosi perché necessitano di numerose prove per realizzare un campione statistico rappresentativo
  • Risolvono gli errori e le discrepanze come Varianza Statistica e sulla base di Test Multifattoriali di Significatività (ANOVA – Analysis of Variance) non sempre generalizzabili.
  • Risultati  in Output in genere non generalizzabili e non migliorabili incrementalmente, se non a costo di ripetere l’intera analisi.
Modelli di Conoscenza
  • Interpretazione dei dati rispetto all’attualità operativa, perché si basano su dati il cui valore è quello derivante dall’esperienza operativa aggiornata come “media ragionata” (valore più frequente e plausibile).
  • Meno costosi perché basati su un numero di prove minimo necessario a definire le classi operative di funzionamento.-   Risolvono gli errori e le discrepanze attraverso la Cross-Correlation delle informazioni assunte e sulla base della propagazione della certezza.
  • Risultati in Output generalizzabili (per definizione) e migliorabili incrementalmente.
  • Forniscono una analisi più influenzabile dalla expertise degli operatori  che detengono la conoscenza.

 

  • Metodologia meno conosciuta.

Referenze sulla Tutela e la Valorizzazione della Proprietà Intellettuale (IP)

 

Anno
Cliente
Attività
 Autori
03-04-2009 ENEA – ANOVA Brevetto ENEA-ANOVA N.681 “ODT-On Line Colour Index Detector”. (Diritto d’Autore). 2009001653

RM2008U000117

Casarci Maurizio – Mappa Giovanni – Traverso Dante Marcello – Ciccarelli Claudio – Catalioti Andrea – De Angelis Doina
05-08-2008 ENEA -ANOVA Brevetto ENEA-ANOVA N.670 “Cella per la Determinazione in Continuo della Quantità di Colore e/o Torbidità”.

RM2008U000117

Casarci Maurizio – Mappa Giovanni – Traverso Dante Marcello – Ciccarelli Claudio
 

05-08-2008

ENEA -ANOVA Brevetto ENEA-ANOVA N.671 – Dispositivo per la Determinazione in Linea della Quantità di Colore e/o Torbidità nell’Ambito del Trattamento e Scarico di Reflui Acquosi Industriali e/o Civili.

 

OCD1    RM2008A000428 

Casarci Maurizio – Mappa Giovanni – Traverso Dante Marcello – Ciccarelli Claudio
2008 ANOVA Copyright Smart PILOT – “Strategic Business Positioning Abacus”– Algorithms and Application Software.

Modello innovative di riferimento che consente di individuare tempestivamente e di tracciare il posizionamento strategico di un’azienda o di una unità di business.

Registrazione per elaboratore.

Mappa Giovanni
2008 ANOVA Copyright SWATER Professional – Modello di Dimensionamento e Verifica di Impianti di Trattamento Acque.Registrazione per elaboratore. Mappa Giovanni 
2004 ANOVA Copyright – XBASE-Tool “eXpertise Based Advisor System for Enterprise” –  Artificial Neural Network based on Expert Neuron-Nodes – FuzzyMQC  Algorithms and Application Software.

Registrazione per elaboratore.

Mappa Giovanni  

 

 

SWater Mix5.0: il “Made in Italy” del Dimensionamento/Verifica/Upgrading/ Simulazione di Impianti di Depurazione Acque Reflue Urbane e Industriali

Prodotti Software SWT

   

Oltre al trattamento biologico secondario (Denitro/ Nitro+Defosfatazione)  per la rimozione del Carbonio e dei nutrienti (N,P), la procedura comprende l’intera Linea Acque, dai Pretrattamenti iniziali, all’Affinamento Terziario (filtrazione, defosfatazione di emergenza), inclusa la Linea Fanghi, con la possibilità di utilizzare la digestione anaerobica, oppure quella  aerobica dei fanghi, fino alla disidratazione dei fanghi.

SWater Mix consente di dimensionare anche il pretrattamento chimico-fisico di eventuali conferimenti di liquami di tipo prettamente industriale (bottini), che poi saranno dosati, previa omogeneizzazione, nel trattamento biologico secondario.

SWater Mix utilizza i Modelli Matematici di riferimento della letteratura scientifica del settore (ASM 1/2/3, IAWPRC),  integrati con l’utilizzo di Indicatori di Performance (KPI), i quali forniscono anche indicazioni sulla Capacità Depurativa Residua per ciascuna sezione di trattamento.

SWater (1999) è stato sviluppato specificamente per verificare la rispondenza funzionale (in progetto & in verifica) degli impianti di trattamento delle acque reflue, soprattutto con riferimento ai parametri di qualità dell’effluente depurato (rispetto ai limiti di legge). SWater consente di calcolare sia valori puntuali dei parametri di progetto/verifica, sia i range ottimali di esercizio (ODmin/ODmax; MLSSmin/MLSSmax, ecc.), nonché di simulare dinamicamente la funzionalità dell’impianto nell’intero campo di variabilità dei parametri del trattamento biologico Denitro/Nitro e di sedimentazione secondaria, ottenendo graficamente e numericamente il punto di funzionamento oltre il quale la qualità dell’effluente è fuori i limite di Legge prefissati.

Non ultimo, in termini di importanza, SWater produce automaticamente le Relazioni Tecniche di Processo (in formato MS-Word), sia sezione per sezione di trattamento, sia omni comprensiva di tutte le fasi di trattamento implementate. Gli algoritmi utilizzati nel software sono esplicitamente riportati TUTTI “ in chiaro” in un Libro e nei manuali in .pdf. SWater è semplice e intuitivo da utilizzare e consente con un semplice click,  di passare da progettazione a verifica, ovvero upgrading.

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WaterOnLine    IngInfo   

Riferimenti su SWATER e MICROexpert su uno dei più completi e funzionali testi di Ingegneria Sanitaria Ambientale: “ACQUE REFLUE – Progettazione e Gestione di Impianti per il Trattamento e lo Smaltimento” di Giovanni De Feo, Sabino De Gisi e Maurizio Galasso.  (http://www.darioflaccovio.it/pdfdescr/762-DF0118.pdf) MGalassoMGalasso2 FA 27.09.2000

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microMICROexpert – SchedaTecnica  Diagnosi e Gestione delle Disfunzioni del Fango Attivo nei processi di di Depurazione Biologica

Verifica Qualitativa della Funzionalità degli Impianti di Depurazione 

Procedure di Controllo “On-Site” dei Processi Depurativi Chimico-Fisici-Biologici con Strumentazione Portatile (Slides Corso on-site di Verifica Impianti). Potrebbe sembrare quasi provocatorio, ma viene messo in evidenza nelle slides del “Corso on-site di Verifica Impianti” come il controllo e la verifica di impianti di trattamento delle acque reflue (per la rimozione del carbonio e delle sostanze nutrienti N-P), possa essere effettuato nella stragrande maggioranza dei casi, utilizzando la tipica Strumentazione on-line portatile (Misuratori di parametri elettro-chimici, Microscopio portatile), i nostri sensi della vista e dell’olfatto e un PC/portatile con a bordo i pacchetti software SWater Mix e Microexpert. In altri termini, l’Attrezzatura Portatile minima necessaria per la Verifica di Funzionalità è indicata nella seguente lista:

  • Misuratore pH/Redox/Temperatura
  • Misuratore di Conducibilità
  • Microscopio a C.F. 10x, 40x, 100x,
  • Accessori per il campionamento e l’esame
  • PC/Portatile S.O. MS-Windows
  • Procedure software SWATER e MICROexpert

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Servizi Aggiuntivi di PROCESS CONTROL:

LiquicontrolEH ____________________________________________________

Per ulteriori informazioni:

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Sviluppo di Modelli di Conoscenza per Sistemi Esperti Diagnostici e di Supporto alle Decisioni

2012 – in corso
ENDRESS + HAUSER 
Accordo di Partnership per lo sviluppo di Modelli di Conoscenza per l’ottimizzazione di processo e il risparmio energetico (Liquicontrol NDP)

Ref. in primo piano:

2010-2011
Vitrociset Spa ARETHUSA Srl
Progetto del Sistema Informativo di Manutenzione (SIM)– Facility Management per la gestione dei differenti WorkFlow integrati presenti nella conduzione del Centro Spaziale “BSC – Broglio Space Centre” di Malindi (Kenia). SIM-realizzazione
2009-2011
ARETHUSA Srl
Progetto di Ricerca AMS “Autonomic Maintenance System” – Progetto e sviluppo di un Prototipo di Piattaforma Informatica SOA/Web per la Gestione Autonomica (ad Agenti Intelligenti), Integrata e Collaborativa della Manutenzione” – con l’Università di Napoli – Prof. E.Burattini – – Misura 3.17 POR Campania. AMS 02  PROGETTOAMS-Relazione
2005-2008
ENEA – Casaccia

XBASE-Tool-ITA-Info

2005-2008 – Progetto di Ricerca Europea – “BATTLE – Best Available Technique for water reuse in TextiLE SMEs” (05 ENV/IT/000846), finanziato dal programma LIFE dell’Unione Europea, della durata di 3 anni e coordinato dall’ENEA  C5- BATTLE-Anova (2)  SuccessoLIFE_new  SIDISA_Casarci 
2007-2008
Gruppo Putignano & F. Srl
Fornitura di un Sistema Informativo e Informatico a supporto del servizio di “Global Maintenance Management System” per l’impianto biologico consortile di Priolo Gargallo (SR)  GMMS-PRESENTAZIONE COMPLETA1
2007
TAKNOW Mind International Srl
Sviluppo e Realizzazione di un Sistema Esperto basato su Logica Fuzzy per il Monitoraggio Diagnostico dei dati operativi di funzionamento di Unità Ascensori – TaKnow Mind International Srl     Relazione tecnico scientifica di progetto
2003-2004
Università di Roma di Tor Vergata
ANOVA Proposal and Coordinator
Progetto di Ricerca e Coordinamento Europeo di ELEN-TOOL “On-Line Measurement Tool for Automatic Control of Must Fermentation Process in Wine Industry – CRAFT-1999-71086. Wine-Must-ElenTool   ELEN-TOOL midterm_ UniTOV1

http://www.ist-world.org/ProjectDetails.aspx?ProjectId=13b6273b45c9472a808928e98cdd2c42&SourceDatabaseId=081fd37e0ca64283be207ba37bb8559e

2003
TNO Innovation for Life – Apeldoorn (NL)
Meeting – TNO Environment, Energy and Process innovation -Apeldoorn, 21th March 2003 – Products1
2000-2004
Parco Scientifico e Tecnologico di Salerno (PSTSA)
Sviluppo di un Prototipo di SISTEMA Informativo ESPERTO per la “Diagnosi del Degrado delle Opere di Edilizia Storica” Progetto RECENT – per conto del – Finanziato ex L. 46/82 – MURST. SDDS1  slides_RECENT_ultimo1   guida_sist_esperto_1
Progettazione e sviluppo prototipale di un Sistema di gestione logistica della raccolta differenziata dei rifiuti, nell’ambito reale di una rete stradale cittadina – Progetto di Ricerca SISTERR “Sistema Integrato di Monitoraggio e Gestione dell’Ambiente e del Territorio” – (ex lege n.46/82) – Parco Scientifico e Tecnologico di Salerno (PSTSA)
2000-2001
ENEA Bologna
Per il Consorzio di Ricerca ENEA/TERRI: Progettazione e realizzazione di un sistema esperto per il controllo diagnostico di impianti di risparmio idrico e per il recupero/riciclo di residui industriali – Progetto di Ricerca C.R.I.S.M.A. “Tecnologie per il Recupero e il Riciclo dei Residui Industriali” (FESR – Misura II.1 “Centri di Ricerca e Innovazione” – Azioni ENEA per il Periodo 1994-1999. ENEA (BO) – TERRI-finale
1999-2000
Gruppo Putignano & F.
Progetto di Ricerca “S.E.G.I.D.A.” – Sviluppo di un SISTEMA ESPERTO  di Controllo Processo per la gestione di n°20 Impianti di Trattamento Acque dell’Acquedotto Pugliese AQP
1998-2001
CSM SpA – Consorzio SESM
(Alenia Finmeccanica)
Progetto di Ricerca per la Realizzazione di un Sistema Software di Monitoraggio Intelligente per la stima del Cromo Esavalente nelle acque di scarico della Laminazione Acciai Speciali  – Progetto di Ricerca “KNOWATER” ECSC Project 7210 – EA/428-1996-1999
Analisi e Sviluppo di Metodologie per la Simulazione e per il Supporto alle Decisioni nella Gestione delle Flotte Intermodali per le Emergenze
1998-1999
TESEA SpA
Fornitura “chiavi in mano” Sistema Esperto di Controllo Processo (SCETTRO) per l’Impianto Trattamento Reflui Speciali TESEA   Tesea (6)
1997
UNIPLAN Srl
Progetto di IT  “CREDIT-SAVE” – Modulo di SISTEMA ESPERTO per la Valutazione del Rischio Credito Clienti.

Servizi di Data Intelligence (Data Analysis – Event Detection- Data Modeling)

2012 – in corso
XEO4 Srl
Accordo di Partnership per lo sviluppo di Modelli di Conoscenza per l’Analisi e la Qualità dei Dati di Monitoraggio Processi (Data Intelligence) Servizi DIA-rev1  SISTEMA_XE04-ANOVA
2008-2009
FRIESLAND Foods (Beilen – NL) Dairy Industry
D3-Advies – (Leeuwarden – NL)
Attività di Ricerca per la realizzazione di un Sistema di Anomaly Detection basato su Sensori Software Intelligenti per conto della Società Olandese D3-Advies/Friesland Foods (frieslandfoods.com) – Beilen ( NL) – Dairy Industry  – Sensor Intelligence1
2005-2007
IAM SpA
Progetto di Ricerca ODOREXP –“Ricerca e Sviluppo di un Sistema Esperto Real-Time per il Monitoraggio degli Odori da Impianti di Depurazione – MIUR (Ministero della Ricerca).
Ricerca e Sviluppo Sperimentale di un Sistema Informatico per il Controllo di Accettazione Qualità dei Rifiuti Liquidi Speciali non pericolosi, conferiti con autobotti a impianti di depurazione

Servizi Avanzati di Controllo Processo e Integrazione di Sistemi Early Warning di Controllo

2012 – in corso
ENDRESS + HAUSER 
Accordo di Partnership per lo sviluppo di Modelli di Conoscenza per l’ottimizzazione di processo e il risparmio energetico (Liquicontrol NDP)

Ref. in primo piano:

2008-2009
ENDRESS + HAUSER Conducta GmbH+Co di Gerlingen (D)
Ricerca, Sviluppo e Sperimentazione di Controllori di Processo “Knowledge Embedded”. Gerlingen 14 Maggio 2008  IMG_0300
2008-2009
Università di Foggia – PuntoQualità Srl
Progettazione e Sviluppo di un Sistema di Gestione Informatizzata delle Aree Naturali Protette- CyberPARK 2000”– POR Puglia Misura 6.2 azione c)  Prevenzione Incendi Progetto CyberPark
2005-2008
ENEA – Casaccia

 

2005-2008 – Progetto di Ricerca Europea – “BATTLE – Best Available Technique for water reuse in TextiLE SMEs” (05 ENV/IT/000846), finanziato dal programma LIFE dell’Unione Europea, della durata di 3 anni e coordinato dall’ENEA  C5- BATTLE-Anova (2)  SuccessoLIFE_new  SIDISA_Casarci
2007
TAKNOW Mind International Srl
Sviluppo e Realizzazione di un Sistema Esperto basato su Logica Fuzzy per il Monitoraggio Diagnostico dei dati operativi di funzionamento di Unità Ascensori – TaKnow Mind International Srl     Relazione tecnico scientifica di progetto
2000-2004
Comune di Villasimius
SISTEMA ESPERTO (SCETTRO-INTESIS) per il Telecontrollo dei Processi di Depurazione delle Acque Reflue Urbane e del loro Trattamento Terziario per il Riutilizzo in agricoltura e per le infrastrutture turistiche  Villasimius
2005-2007
IAM SpA
Progetto di Ricerca ODOREXP –“Ricerca e Sviluppo di un Sistema Esperto Real-Time per il Monitoraggio degli Odori da Impianti di Depurazione – MIUR (Ministero della Ricerca).
Ricerca e Sviluppo Sperimentale di un Sistema Informatico per il Controllo di Accettazione Qualità dei Rifiuti Liquidi Speciali non pericolosi, conferiti con autobotti a impianti di depurazione
2003-2004
Azienda Consortile ALTO CALORE
Realizzazione di un SISTEMA ESPERTO di Monitoraggio (INTESYS-WaterMultiSkill) della qualità delle acque sotterranee e superficiali della “Piana del Dragone”
2003-2004
Università di Napoli
Consorzio ISIDE
Tecnologie Esperte per il Telecontrollo e la Telesorveglianza dell’Ambiente Costruito Strategico – Progetto di Ricerca TECSAS (PON “Ricerca, Sviluppo Tecnologico, Alta Formazione” 2000-2006)  – Centro ISIDE (SA) – Sistema Esperto per il Monitoraggio Remoto di Strutture Strategiche da Eventi Vibratori /Sismici
2002-2003
ENI Acqua Campania
RITONNARO Costruzioni SpA
Progettazione e Sviluppo “chiavi in mano” Sistema di Telecontrollo (LOOKOUT – INTESYS)  Rete Idrica dell’Area Litoranea Messicana dell’Acquedotto della Campania Occidentale (ENI-Acqua Campania)
2001-2003
COMAT Costruzioni SpA
Realizzazione di un SISTEMA ESPERTO per il Monitoraggio (INTESYS-WaterMultiSkill) di Processo dell’Impianto di Affinamento Acque – Taranto “Gennarini”
2001
GISI
Sensori di Misura Intelligenti per Uso Acquedottistico: aspetti metrologici e certificazione della catena di misura.  GISI-ANOVA1
2000-2001
AMGA SpA – Genova
Progettazione e Sviluppo “chiavi in mano”  Sistema Esperto e di Monitoraggio (SCETTRO-INTESYS) dei processi di trattamento acque dell’impianto di depurazione “Darsena”
Elaborazione della Base di Conoscenza nel campo dei Processi di Trattamento degli Odori, della Disinfezione delle Acque Primarie e Reflue, della Strumentazione di Misura On-Line