SWT-ALT: Modello di Calcolo/Verifica/Simulazione per Depuratori Nitro/Denitro a Cicli di Aerazione Intermittente in bacino unico.

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Procedura di Calcolo/Verifica/Simulazione per Depuratori Denitro/Nitro a Cicli di Aerazione Intermittente (in vasca unica) – Modello Software di Calcolo, Verifica e Simulazione: + Capacità Depurativa Residua+ Risparmio Energia Aerazione con ODmin; + Report di Stampa Calcoli di Processo.

Il processo di aerazione intermittente consente di ottenere la nitrificazione e denitrificazione in uno stesso reattore biologico durante le fasi di aerazione e non-aerazione. La portata di acque reflue influente è sostanzialmente continua. La fornitura ciclica (on/off) di aria consente la creazione la formazione di condizioni aerobiche ed anossiche adeguate per l’implementazione di fasi sequenziali di nitrificazione e denitrificazione.

Dal punto di vista del controllo, il processo di aerazione intermittente può essere implementato attraverso strategie basate o sulla  temporizzazione prefissata dei cicli, oppure mediante controllo automatico utilizzando strumentazione analitica per la misura on-line dei parametri di processo (es.: OD, ORP, pH, NH4, NO3).

Confrontando lo schema di processo convenzionale (continuo) di nitrificazione/ denitrificazione con quello ad aerazione intermittente, quest’ultimo risulta caratterizzato da un più alto grado di flessibilità. Infatti, è possibile regolare facilmente la durata della fase di nitrificazione e quella della denitrificazione, ad esempio, sulla base delle concentrazioni misurate in tempo reale nell’effluente. Inoltre, questo schema consente di evitare la fase di ricircolo dei nitrati (richiesto nello schema di pre-denitrificazione convenzionale), spesso caratterizzato da elevati valori di portata e consumo di energia.

Verifica di Applicabilità – Per assicurare il rispetto dei limiti C,N nell’effluente è necessario verificare preliminarmente che il volume V del reattore biologico (in progetto o esistente) realizzi un Fattore di Carico Fc <0,15 [KgBOD/KgMLSS×d], ovvero: V > 24×Q×BOD/(0,15×MLSS). Inoltre, deve verificarsi che il Carico Specifico Volumetrico dell’Azoto: NLR [Kg/m3×d]= 24×Q× Ntot/(1000×V) = 0,010 ÷ 0,240; ovvero il rapporto COD/TKN deve essere compatibile (>8÷10) con lo sviluppo del processo Nitro/Denitro. In definitiva, l’applicabilità dei cicli alternati nel processo Nitro/Denitro, dipende essenzialmente da due fattori preliminari:

  • HRT, ovvero dal tempo di ritenzione idraulica, in quanto il volume V della vasca biologica deve essere maggiore di quello strettamente sufficiente perché avvenga (secondo le cinetiche del caso con una prefissata concentrazione MLSS, OD, Temperatura, ecc.) la rimozione del carbonio e dell’azoto e inoltre, il Carico Specifico di Azoto e il rapporto COD/TKN devono essere nel range di funzionalità.
  • Rapporto di Efficienza Φ, ovvero dal livello di efficienza richiesto, in termini di limiti C, N allo scarico (fissati NH4out e NO3out): più i limiti C, N, sono restrittivi, più diventa critica la distribuzione dei tempi di aerazione e spegnimento, perché se da un lato si aumenta il tempo (tn) richiesto alla ossidazione del C e alla nitrificazione N, dall’altro si deve avere a disposizione un tempo (td) perché avvenga e si completi la fase di denitrificazione.

FI

Il Modello  di Funzionamento del Processo Nitro-Denitro a Cicli Alternati (SWT-ALT) proposto, si basa sostanzialmente sull’utilizzo di equazioni cinetiche e bilanci di massa descriventi il processo di nitrificazione e denitrificazione (Activated Sludge Model – ASM 1-3). Si tratta comunque di un processo meno intuitivo rispetto al Ciclo Continuo, ma più flessibile rispetto alla variabilità dei carchi inquinanti in ingresso. Vi è inoltre, una maggiore complessità di configurazione del Modello (set Tc/HRT, tn/td, NO3out, NH4out, ecc.].

CA

SWT-ALT per la verifica di impianti esistenti (up-grading) è in grado di:

  • Verificare l’Applicabilità di un processo di depurazione biologica Nitro/Denitro a Cicli Alternati;
  • Dimensionare/Verificare il Volume del bacino del reattore biologico e le apparecchiature di processo (potenza compressori, miscelatori, ecc.);
  • Determinare i Tempi di Aerazione-Nitrificazione e di Stasi-Denitrificazione;
  • Valutare i Costi di Esercizio e il Risparmio Energetico rispetto ad un processo di tipo tradizionale;
  • Configurare il Sistema di Controllo Automatico dei Cicli Alternati Nitro/Denitro.

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Il Controllo in tempo reale dei tempi on/off di aerazione può essere effettuato sulla base del calcolo del Rapporto di Efficienza Φ, misurando on-line i valori di Ammoniaca in ingresso (NH4+in), Ammoniaca (NH4+out) e Nitrati (NOx-out) in uscita nell’effluente.

Soluzione On-Line/real-Time  “WDOxy Fuzzy Control”

Risparmio Energetico e Miglioramento Depurativo (C,N,P) mediante Controllo a SetPoint Dinamico dell’Ossigeno Disciolto: WDOxy Fuzzy

WDOxy

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Per informazioni:

MICROexpert: Modello di Conoscenza per la Diagnosi della Disfunzioni del Fango Attivo nei Processi di Depurazione Biologica

Stumento professionale per prevenire il Problema della Sedimentabilità dei Fanghi

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

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MICROexpert è un Modello di Conoscenza (software tool) a supporto della diagnosi e per la ricerca delle soluzioni correttive per le disfunzioni del fango attivo. In particolare, si riferisce alla biomassa sospesa nei tradizionali processi aerobici per la rimozione del Carbonio o nei sistemi con Rimozione dei Nutrienti (N, P), in reattori biologici del tipo CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor) o Plug Flow.

I principali obiettivi funzionali di MICROexpert sono:

  • Rilevazione tempestiva di anomalie funzionali o di instabilità in essere;
  • Individuazione delle possibili azioni correttive per prevenire i problemi di sedimentabilità del fango (bulking, foaming, rising, pin point floc, etc.), 
  • Prevenire i problemi sulla qualità dell’effluente.

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http://www.ncsafewater.org/Pics/Training/SpringFling/SC2010/SC10Presentations/WW.Monday.PM.0130.Wagoner.pdf

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Il Modello MICROexpert si basa su un approccio olistico alla diagnosi attraverso l’integrazione (data-fusion) dei differenti dati e informazioni quali-quantitative disponibili:

  • Analisi Microscopica sulla Microfauna e individuazione dell’Indice Biotico del Fango (SBI), della Struttura Morfologica del Fiocco e Analisi della crescita di Batteri Filamentosi;
  • Tipiche Analisi Fisico-Chimiche di Laboratorio;  
  • Parametri Operativi di Esercizio dell’impianto (OD, T, F/M, ecc.);
  • Ispezioni Visive relativamente alla qualità dell’effluente e sullo stato di efficienza del processo.

Il controllo di processo con il supporto di MICROexpert consente di sfruttare la peculiare dinamica “lenta” di evoluzione biologica dei fanghi attivi e il loro tempo caratteristico di incubazione (giorni prima che gli effetti delle anomalie si evidenzino) per prevenire con una diagnosi tempestiva le possibili disfunzioni

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Per info:

DATA Intelligence

DataIntelligenceAnalisi e Modellazione dei Dati per il Controllo di Qualità e di Efficienza

DATI sono entità statiche“fotografie” di fatti che si presentano in forma esplicita; in genere sono espressi in forma alfanumerica, sono prodotti da fonti (database, sensori,…) che ne condizionano poi la loro “qualità”.  Le INFORMAZIONI sono entità dinamiche ed evolutive, caratterizzate da un proprio ciclo di vita, nascono in forma esplicita o latente dai dati, sono correlate ad uno o più processi (mentali, personali, ambientali, produttivi, ecc.) ed esercitano su tali processi una propria influenza (o “peso”).

Servizi di DATA INTELLIGENCE finalizzati alla gestione di Qualità dei DATI e delle INFORMAZIONI  (SISTEMA_XE04-ANOVA):

  • Sistemi di Telemetria Web-Server, installati e configurati presso i clienti;
  • Fornitura via Web di Report di “Analisi/Qualificazione dei Dati”, “Analisi dei Trend” e di “Rilevazione delle Anomalie;
  • Sviluppo di Modelli Funzionali/Econometrici di Ottimizzazione dei costi energetici e di manutenzione;
  • Controllo Processo in Tempo Reale e Rilevazione di Eventi Anomali e di Pre-Allarme EWS-Early-Warning System.

[EN] DEMO youtube: Dairy Trend Analysis

L’acquisizione di dati alfanumerici da sensori, dispositivi elettronici e informatici, è un processo (non gratuito) di fondamentale importanza per ottenere informazioni e per implementare nuova conoscenza. La qualità dei dati influenza l’intero sistema informativo e di comunicazione e può rendere le attuali avveniristiche tecnologie ICT e di condivisione delle informazioni inesorabilmente fallaci, se non addirittura dannose. La scarsa Qualità dei Dati può ostacolare o danneggiare seriamente l’efficienza e l’efficacia di organizzazioni e imprese. La crescente consapevolezza di tali ripercussioni ha condotto a importanti iniziative pubbliche come la promulgazione del “Data Quality Act” negli Stati Uniti e della direttiva 2003/98 del Parlamento Europeo.

(http://www.epa.gov/quality/informationguidelines/documents/EPA_InfoQualityGuidelines.pdf).

Servizi per la qualità e ottimizzazione degli impianti:

si possono distinguere tre livelli operativi:

1. DATA ANALYSIS (DA): Qualificazione Dati/Informazioni – report prestazionali (KPI)

Il servizio (DA) prevede un primo intervento finalizzato alla qualificazione dei dati sulla base della identificabilità e tracciabilità (spazio-temporale) degli stessi della verifica del formato e del grado di accuratezza, nonchè della necessità di una riconciliazione degli errori. Viene effettuata inoltre un’analisi del trend storico e lavalutazione di indicatori di Controllo e di Efficienza Prestazionale KPI.

2. EVENT DETECTION (ED): Controllo Avanzato di Processo – Rilevazione Anomalie & Diagnosi

Il servizio (ED) si basa sulle seguenti attività fondamentali:

  • Analisi Multidimensionale dei dati;
  • Rilevazione e Identificazione di Eventi Anomali (FDD);
  • Estrazione di Conoscenza dai dati (KE).

L’estrazione di “Conoscenza” dai dati e dalle informazioni dello scenario di riferimento (impianto/processo), consente di “mettere in chiaro” i modi ed i comportamenti (regole) del sistema di monitoraggio, ciò consentirà di operare una successiva fase di modellazione finalizzata al controllo ed ottimizzazione di processo

3. DATA MODELLING (DM): Modellazione Funzionale/Econometrica di supporto Decisionale

In sintesi le attività previste per lo sviluppo del servizio prevedono la realizzazione di:

  • Modelli di Controllo Funzionale ed Ottimizzazione di Processo;
  • Modelli di Controllo Predittivo (MPC);
  • Modelli Funzionali/Econometrici a Supporto delle Decisioni di Gestione.

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La DISINFEZIONE delle ACQUE REFLUE (Libro AMGA Genova -2001)

La STRUMENTAZIONE ON-LINE per il controllo delle ACQUE POTABILI (Libro AMGA Genova – 2001)

Per INFO: