kilka refleksji o wykorzystaniu modeli matematycznych w symulacji ...

More documents

Recommendations

Info

202 mocnych i słabych punktów, możliwości i zagrożeń) wymienionych protokołów kalibracyjnych. Protokoły kalibracyjne mają wiele podobieństw, m.in. strukturę, w której pierwszym etapem jest określenie celu kalibracji. Wszystkie podkreślają istotność analizy jakości danych wejściowych i weryfikacji wyników kalibracji. Istnieją również istotne różnice pomiędzy nimi w podejściu do sposobu kalibracji, np. w metodyce badań mających na celu wyznaczenie zmiennych modelowych w dopływie do układu i parametrów modelu, w przebiegu dodatkowych pomiarów w układzie rzeczywistym czy w procedurze dostosowywania parametrów modelu. Wspólną cechą wymienionych protokołów kalibracyjnych jest zalecany porządek kolejnych etapów kalibracji, natomiast podstawowe różnice pomiędzy nimi wynikają z sposobu wykonania poszczególnych etapów procesu kalibracji modelu (Sin i in., 2005). PODSUMOWANIE Niełatwego zadania usystematyzowania wiedzy na temat praktycznych aspektów modelowania systemów osadu czynnego podjęła się grupa zadaniowa Good Modelling Practice (GMP) działająca w ramach organizacji IWA. Głównym kierunkiem działania tej grupy jest opracowanie ujednoliconego protokołu kalibracyjnego, który byłby kompilacją mocnych punktów wymienionych protokołów kalibracyjnych i wielu rozproszonych informacji dotyczących modelowania systemów oczyszczania ścieków. Protokół ten zostanie wydany w formie raportu naukowotechnicznego przez wydawnictwo IWA. Efekty działalności grupy (m.in. roboczą wersję protokołu) można śledzić na stronie WWW grupy GMP: http://www.modeleau.org/GMP_TG/index.htm. Potrzeba stworzenia ujednoliconego protokołu kalibracyjnego jest związana z faktem, iż możliwość wykorzystania procedur opisanych w protokołach kalibracyjnych w symulacji pracy systemów osadu czynnego jest nieco osłabiona ze względu na: • Wąski zakres ich stosowalności, ograniczony do oczyszczania ścieków komunalnych; • Techniczne ograniczenia aparatury pomiarowej; • Problem interpretacji wyników doświadczeń prowadzonych w skali laboratoryjnej w kontekście modelowania obiektu w skali technicznej; • Konieczność przeprowadzenia koszto- i czasochłonnych sesji pomiarowych. Dąży się jednak do optymalizacji ich wykonania przy pomocy metod matematycznych, mających na celu zwiększenie zakresu uzyskiwanych informacji przy jednoczesnym obniżeniu kosztu pomiaru; • Istotną złożoność modeli systemów w stosunku do ilości i jakości danych dostępnych w obiektach skali technicznej. Dodatkowo, z inżynierskiego punktu widzenia, istnieje konieczność znalezienia złotego środka pomiędzy naukowym a pragmatycznym podejściem do wykonania kalibracji modelu, jakże często ograniczonej dostępnością czasu, budżetu, wykwalifikowanej kadry i odpowiedniego wyposażenia (Sin i in., 2005). W trakcie opracowywania ujednoliconego protokołu kalibracyjnego, opisane powyżej ograniczenia wynikające ze stosowania dotychczasowych protokołów kalibracyjnych, powinny zostać zminimalizowane. Ważnym źródłem informacji w tej materii będą raporty opisujące przebieg symulacji wykonanej zgodnie z wytycznymi danego protokołu (tzw. case studies). LITERATURA BATSTONE D.J., KELLER J., ANGELIDAKI I., KALYUZHNYI S.V., PAVLOSTATHIS S.G., ROZZI A., SANDERS W.T.M., SIEGRIST H., VAVILIN V.A., (2002): Anaerobic Digestion Model No.1 (ADM1). IWA Scientific and Technical Report #13. IWA Publishing, London, UK. CHAMBERS B. and JONES G. L. (1988) Optimisation and uprating of activated sludge plants by e cient process design. Wat. Sci. Tech., 20, 121-132. ÇINAR Ö., DAIGGER G.T., GRAEF S.P. (1998): Evaluation of IAWQ Activated Sludge Model No.2 using steady-state data from four full-scale wastewater treatment plants. Water Environ. Res., 70 (6), pp. 1216 - 1224. COPP, J.B., 2002. The COST Simulation Benchmark: Description and Simulator Manual. Office for Official Publications of the European Community, Luxembourg. ISBN 92-894-1658- 0. s. 154. DAIGGER G.T, ROPER R.E., (1985): The relationship between SVI and activated sludge settling characteristics, J. Wat. Pollut. Cont. Fed., 57(8), 859-866.
DOLD, P., EKAMA, G.A., MARAIS, G.V.R., (1980): A general model for the activated sludge process. Prog. Water Tech. 12 (6), 47–77. EKAMA G.A., MARAIS G.v.R, (1986): Sludge settleability and secondary settling tank design procedures. Wat. Pollut. Control, 85(1), 101- 113. EKAMA G.A., DOLD P.L., MARAIS G.v.R. (1986) Procedures for determining COD fractions and the maximum specific growth rate of heterotrophs in activated sludge systems. Wat. Sci. Tech., 18 (6), pp. 91 - 114. GERNAEY K. V., van LOOSDRECHT M.C.M., HENZE M., LIND M., S.B. JØRGENSEN, (2004): Activated sludge wastewater treatment plant modelling and simulation: state of the art. Environmental Modelling & Software 19 (2004) 763–783 GUJER W., (2006): Activated sludge modelling: past, present and future. Wat. Sci. Tech., 53(3), pp. 111 - 119. HENZE M., GRADY C.P.L., JR., GUJER W., MARAIS G.V.R., MATSUO T., (1987): Activated Sludge Model No. 1. IAWQ Scientific and Technical Report No. 1, London, UK. HENZE M. (1992): Characterization of wastewater for modelling of activated sludge processes. Wat. Sci. Tech., 25 (6), pp. 1 - 15. HENZE M., GUJER W., MINO T., van LOOSDRECHT M. (2000): Activated sludge models ASM1, ASM2, ASM2D and ASM3. IWA Scientific and Technical Report No. 9. IWA Publishing, London, UK. HULSBEEK, J.J.W., KRUIT, J., ROELEVELD, P.J., van LOOSDRECHT M.C.M. (2002): A practical protocol for dynamic modelling of activated sludge systems. Wat. Sci. Tech., 45 (6), pp.127 - 136. JONES G. L. (1978) A mathematical model for bacterial growth and substrate utilisation in the activated-sludge process. In Mathematical Models in Water Pollution Control, ed. A. James, pp. 265-279. John Wiley and Sons, London. KOCH, G., M. KÜHNI, GUJER, W., SIEGRIST, H. (2000): Calibration and Validation of Activated Sludge Model No. 3 for Swiss Municipal Wastewater. Wat. Res., 34(14), pp. 3580 - 3590. 203 LANGERGRABER G., RIEGER L., WINKLER S., ALEX J., WIESE J., OWERDIECK C., AHNERT M., SIMON J., MAURER M., (2004): A guideline for simulation studies of wastewater treatment plants. Wat. Sci. Tech. 50 (7), 131-138. LESOUEF A., PAYRANDEAU M., ROGALLA F., KLEIBER B. (1992): Optimizing nitrogen removal reactor configurations by on-site calibration of the IAWPRC Activated Sludge Model. Wat. Sci. Tech., 25 (6), pp.105 - 123. MAKINIA J., SWINARSKI M., DOBIEGALA E. (2002): Experiences with computer simulation at two large wastewater treatment plants in northern Poland. Wat. Sci. Tech., 45(6), pp. 209 - 218. MELCER, H., DOLD, P.L., JONES, R.M., BYE, C.M., TAKÁCS, I.,STENSEL, H.D., WILSON, A.W., SUN, P., BURY, S., (2003): Methods for wastewater characterisation in activated sludge modeling. Water Environment Research Foundation (WERF), Alexandria, VA, USA. MINO T., SAN PEDRO D.C., YAMAMOTO S., MATSUO T., (1997): Application of the IAWQ activated sludge model to nutrient removal process. Wat. Sci. Tech., 35(8), 111- 118. MURNLEITNER E., KUBA T., van LOOSDRECHT M.C.M. and HEIJNEN J.J. (1997): An integrated metabolic model for the aerobic and denitrifying biological phosphorus removal. Biotechnol. Bioeng., 54, 434–450. NOPENS I., BATSTONE D. J., COPP J.B., JEPPSSON U., VOLCKE E., ALEX J., VANROLLEGHEM P.A., (2009): An ASM/ADM model interface for dynamic plantwide simulation. Water R e s. , 43, 1913-1923. OLSSON G., NEWELL B., (1999): Wastewater Treatment Systems. Modelling, Diagnosis and Control. IWA Publishing, London, UK. PETERSEN B. (2000): Calibration, identifiability and optimal experimental design of activated sludge models. Ph.D. Thesis, Ghent University, Belgium. RIEGER L., KOCH G., KÜHNI M., GUJER W. and SIEGRIST H. (2001): The EAWAG Bio-P module for Activated Sludge Model No. 3. Water Res., 35, 3887–3903.
Page 1 and 2: KILKA REFLEKSJI O WYKORZYSTANIU MOD
Page 3 and 4: PROGRAMY SYMULACYJNE UMOŻLIWIJĄ W
Page 5 and 6: • Wyniki pomiarów on-line; • W
Page 7: KTÓRE PARAMETRY MODELU NALEŻY ZMI

kilka refleksji o wykorzystaniu modeli matematycznych w symulacji ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?