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WWTP/checkALT: Checking Procedure for Biological Nutrient Removal Processes with evaluation of possible Energy/Cost Saving in Intermittent Aeration Process

WWTPWWTPcheckALT – Math Model

Checking Procedure for Biological Nutrient Removal Processes with evaluation of possible Energy/Cost Saving in Intermittent Aeration Process

 DenitroNitroCheck-EN

WWTPcheckALT for Upgrading of existing single Activated Sludge Reactor and decrease of biological sludge amount.

The intermittent aerated process allows to obtain nitrification and denitrification in the same tank during the alternating periods of aeration and non-aeration. The flow of influent wastewater through the reactor is basically continuous. Cyclic on-and-off air supply in the reactor allows the creation of intermittent aeration and the formation of aerobic and anoxic conditions adequate for implementing sequential nitrification and denitrification phases. In this way, the intermittent aerated process allows to obtain carbon and nitrogen removal efficiency similar to the conventional pre-denitrification scheme, but guarantee also an improvement of settleability and a reduction of energy costs related to the absence of the mixed liquor return flow.

DenitroNitro

Single Reactor with Alternate Phase of Aeration (Nitrification/Nitrification)

 Main Functionalities of Evaluation of WWTPcheckALT  procedure:

  • Percentage of Performance of Biological Nutrient Removal Process.
  • Min/Max values of Dissolved Oxygen required to avoid process problems (bulking, etc.).
  • On/Off Aeration Timing
  • Time of Cycle and Total Aeration Time
  • Characterization of Functional Parameters of the Aeration System.
  • Percentage of possible Energy Saving in the Aeration System (variable DO setpoint on the base of min/max biological need…).
  • Energy required for Aeration System.
  • Percentage of Electrical Energy Cost Saving.
  • Percentage of Sludge/Waste produced and their Cost.
  • Customized Input/Output Reporting

PS.: It is not a SBR (Sequencing Batch Reactor) Process

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For Info:

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WBFuzzy control: Sistema di Ottimizzazione Resa produttiva del Biogas da Co-Digestione

systemWBFuzzy control: un  Sistema di Controllo per la ottimizzazione della resa produttiva di biogas, basato sull’utilizzo di algoritmi Fuzzy di Controllo EarlyWarning della Stabilità e dell’Efficienza del processo di Co-Digestione Anaerobica, con regolazione Quali/Quantitativa della miscela di alimentazione disponibile.

Il Sistema è finalizzato alla ottimizzazione della produzione di biogas dalla co-digestione anaerobica. La misura della portata di biogas e della %CH4 sono un ottimo feedback di controllo del processo, mentre è possibile integrare misure on-line  per monitorare le fasi a differente cinetica, con particolare rif. a quella acidogenica/metanogenica. La novità nel modello è immediatamente la semplicità applicativa, ma soprattutto la possibilità di regolare il digestore (perfissato il loop di temperatura), non solo sulla base della “quantità” di alimentazione, ma anche sulla “qualità” della stessa, in relazione al Potenziale Metanigeno (BMP) e al Costo unitario.

  1. Controllo EarlyWarning Multi-Fuzzy (Loop in Cascata) per il bilanciamento delle fasi del processo (rif.acidogenica/ metanogenica) sulla base di misurazioni on-line come: T, pH, ORP, EC, Portate massiche, Livelli, ecc.
  2. Controllo di FeedBack Loop-Control sulla resa Biogas: misura volumetrica della portata biogas, %CH4 (%CO2)
  3. Loop Fuzzy di Regolazione Portata di Alimentazione/Ricircolo, su base idraulica e in base alla “Classe” Qualitativa della Matrice di alimentazione disponibile  (in base al Potenziale Metanigeno, al Costo Unitario dei Componenti di alimentazione, ecc.)

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EarlyDIG  EarlyDIG

 Guida Utente software EarlyDIG

L’applicativo software Early Dig analizza il funzionamento di un digestore anaerobico per fanghi di origine mista, civile ed industriale
e ne aiuta la gestione mediante:

  • Rilevazione e Diagnostica di instabilità presenti, individuandone le possibili cause;
  • Segnalazione Early-Warning di instabilità, individuandone anche in questo caso le possibili cause;
  • Truobleshooting, fornendo indicazioni sui possibili rimedi, una volta individuate le cause di instabilità.

Il suo scopo è favorire la scelta delle condizioni di alimentazione più opportune, grazie ad un monitoraggio e controllo intelligente sul processo, evitando così i grossi problemi legati allo smaltimento di considerevoli quantità di fango non stabilizzato e ai lunghi tempi di intervento.

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Per ulteriori informazioni:

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

Lc2WDOxy-Fuzzy Controller

– Concentrazione dell’Ossigeno Disciolto e Controllo Energetico: un controllo adeguato del funzionamento di un impianto di depurazione e in particolare, del reattore biologico  (CSTR a “fanghi attivi” e con rimozione di N e P), si rende necessario sia per garantire la qualità dell’effluente e il rispetto dei limiti di legge, sia per contenere le spese di gestione: aspetto quest’ultimo che sta assumendo un’importanza sempre maggiore a causa dei crescenti costi dell’energia.  Infatti, il controllo della fornitura di aria in un impianto a fanghi attivi è importante per le seguenti motivazioni:

  • la fornitura di ossigeno è una delle principali voci di costo gestionali (10÷30 %);
  • la fornitura di ossigeno è un fattore determinante per l’affidabilità della qualità dell’effluente depurato;
  • la fornitura di ossigeno è un fattore determinante per l’efficienza della sedimentazione dei fanghi e dello stato di salute della biomassa.

Concentrazione dell’Ossigeno Disciolto e Bulking Filamentoso: la concentrazione dell’ossigeno disciolto (OD) nel reattore è un parametro di input di enorme importanza per la sua influenza sul bulking filamentoso e quindi, sulla sedimentabilità dei fanghi. La relazione tra il OD e lo SVI è direttamente influenzata dal carico organico (F/M): più elevato è il carico organico, più alta è la concentrazione di ossigeno disciolto necessaria per prevenire il bulking. La proliferazione di alcuni batteri filamentosi quali lo S.Natans, tipo 1701, e l’H. hydrossis in condizioni di basso ossigeno disciolto può essere attribuita all’elevata affinità (bassa costante di semisaturazione) che essi hanno per l’ossigeno.

Il controllo tradizionale con  Set-Point Prefissato dell’ossigeno disciolto:

  • Non si tiene conto della resa del processo di depurazione: necessaria la misura di un altro parametro (efficienza abbattimento NH4)
  • Non si tiene conto della variabilità del carico entrante: si fornisce troppo o troppo poco ossigeno per la maggior parte del tempo
  • Scarsa stabilità di controllo: i metodi di controllo tradizionali sono troppo semplificati e danno luogo ad instabilità

WDOxy

Il Modello WDOxy Fuzzy è una procedura dinamica di calcolo del Set-Point dell’OD, ovvero della concentrazione di ossigeno disciolto (minima) necessaria per le effettive esigenze real-time del metabolismo batterico della rimozione del carbonio e dell’azoto. La procedura WDOxy Fuzzy si basa su algoritmi bio-processistici e sull’utilizzo in “input” della misura on-line del valore di concentrazione NH4 (in alternativa: ORP), oltre alla misura on-line dell’OD e restituisce in “output” in tempo reale, il valore di set-point ottimale di OD.

Vantaggi del sistema a Set-Point OD Dinamico WDOxy-Fuzzy rispetto al sistema tradizionale a Set-Point Prefissato: 

  • Risposta immediata a picchi entranti e condizioni di variabilità di carico entrante grazie ad un adattamento continuo del set-point di ossigeno disciolto: adattamento del processo biologico alle variazioni di carico in ingresso. Il sistema a set-point OD Dinamico, a differenza del sistema di controllo tradizionale (a set – point fisso di ossigeno disciolto) che evidenzia ampie oscillazioni, dimostra una notevole stabilità nel raggiungimento delle condizioni di processo ottimali, anche di fronte a significative variazioni del carico entrante
  • Maggiore stabilità di processo ed efficienza depurativa, con particolare riferimento al processo di nitrificazione;
  • Elevato risparmio energetico 15-20%  e contestuale eliminazione degli eccessi di nitrificazione, in quanto viene evitata la fornitura di aria in eccesso ed ottenendo un miglior rendimento di trasferimento di ossigeno da parte dei diffusori.
  • Assicura l’efficienza del rendimento di rimozione richiesto.

SOLUZIONE a Set-Point Dinamico:  Liquicontrol NDP

LcLiquidcontrol NDP

EH

Liquicontrol NDP è un innovativo sistema di gestione e controllo dell’ossigeno disciolto in vasca d’aerazione e della concentrazione dell’azoto ammoniacale nell’effluente. Il valore di Azoto ammoniacale viene misurato in continuo, confrontato in tempo reale con il valore desiderato ed infine, utilizzato per il calcolo del set-point variabile dell’ossigeno disciolto. Il valore del set-point di ossigeno disciolto è poi confrontato con la misura dell’ossigeno disciolto presente in vasca in quel momento e determina, grazie ad una regolazione con logica fuzzy, l’erogazione dell’aria.

Per la stima del risparmio energetico relativo al sistema Liquicontrol NDP, è possibile utilizzare un parametro denominato Indice di Prestazione ENergetica: rapporto tra l’energia attiva assorbita dal comparto di aerazione ed i più significativi carichi inquinanti rimossi, pesati secondo l’effettivo contributo alla fornitura d’aria:

IPEN = Energia (kWh/d) / [0,3*CODrimosso (kg/d)+0,7*NH4+rimosso(kg/d)]

SISI-EHLiquicontrol

Ref. in primo piano:

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Per ulteriori informazioni o quotazioni di offerta:

Knowledge Management vs Knowledge Engineering

 Knowledge Management vs Knowledge Engineering

The terms knowledge management and knowledge engineering seem to be used as interchangeably as the terms data and information used to be. But if you were to ask either a manager or an engineer if their jobs were the same, I doubt if you would get them to agree they were. A brief examination of the terms management and engineering shows that to manage is to exercise executive, administrative and supervisory direction, where as, to engineer is to lay out, construct, or contrive or plan out, usually with more or less subtle skill and craft.

The main difference seems to be that the (knowledge) manager establishes the direction the process should take, where as the (knowledge) engineer develops the means to accomplish that direction. Not all that much different from the relationships in any other discipline. So therefor we should find the knowledge managers concerned with the knowledge needs of the enterprise. We should see them doing the research to understand what knowledge is needed to make what decision and enable what actions. They should be taking a key role in the design of the enterprise and from the needs of the enterprise establishing the enterprise level knowledge management policies. It is to the knowledge managers that the user should go with their “need to know“.

On the other hand, if we were look in on the knowledge engineers we should find them working on such areas as data and information representation and encoding methodologies, data repositories, work flow management, groupware technologies, etc,. The knowledge engineers would most likely be researching the technologies needed to meet the enterprise’s knowledge management needs. The knowledge engineers should also be establishing the processes by which knowledge requests are examined, information assembled, and knowledge returned to the requestor. What is significant in both of these “job descriptions” is that nowhere do I claim that either is the “owner” of the enterprise knowledge, information, or data. Ownership remains the prerogative of the enterprise, or the enterprise element manager, or even the individual depending on the established policies for enterprise level knowledge ownership. As we might well expect, other views exist as to the roles of the knowledge manager and the knowledge engineer. For example, to the developer of knowledge-base computer software systems, the knowledge engineer is most likely a computer scientist specializing the development of artificial intelligence knowledge bases. From the view of the corporate board-room the knowledge manager may be the Chief Information Officer (CIO) or the person in charge of the Information Resource Management (IRM). The point is, when discussing terms such as knowledge manager or knowledge engineer, or any other role designation, it is important that all parties share a clear mutual understanding.  Brian D. Newman © January 5, 1996

Multi-Perspective Modeling for Knowledge Management  and Knowledge Engineering (John Kingston)  Multi-Perspective Modeling

The purpose of this thesis is to show how an analytical framework originally intended for information systems architecture can be used to support knowledge management, knowledge engineering and the closely related discipline of ontology engineering. The framework suggests analysing information or knowledge from six perspectives (Who,What, How, When, Where and Why) at up to six levels of detail (ranging from “scoping” the problem to an implemented solution). The application of this framework to each of CommonKADS’ models is discussed, in the context of several practical applications of the CommonKADS methodology. Strengths and weaknesses in the models that are highlighted by the practical applications are analysed using the framework,
with the overall goal of showing where CommonKADS is currently useful and where it could be usefully extended. The same framework is also applied to knowledge management; it is established that “knowledge management” is in fact a wide collection of different approaches and techniques, and the framework can support and extend every approach to some extent, as well as the decision which approach is best for a particular case. Specific applications of using the framework to model medical knowledge and to resolve common problems in ontology development are presented.
The thesis also includes research on mapping knowledge acquisition techniques to CommonKADS’ models (and to the framework); proposing some extensions to CommonKADS’ library of generic inference structures; and it concludes with a suggestion for a “pragmatic” KADS for use on small projects. The aim is to show that this framework both characterises the knowledge required for both knowledge management and knowledge engineering, and can provide a guide to good selection of knowledge management techniques. If the chosen technique should involve knowledge engineering, the wealth of practical advice on CommonKADS in this thesis should also be beneficial.

Knowledge Engineering

[IT] SWATER Mix 5.0: Dimensionamento/Verifica/Upgrading/Simulazione di Impianti di Depurazione Acque Reflue Urbane e Industriali

SWATER SWATER: il software tool italiano (dal 1999) per i Professionisti di Impianti di Depurazione acque reflue civili e industriali – Simulazione Dinamica dell’Efficienza di Rimozione C,N,P.

SWater Mix è la soluzione software che mette d’accordo i progettisti ed i gestori di impianti di trattamento acque reflue urbane e industriali. E’ uno strumento flessibile, che permette di unire teoria ed esperienza pratica. SWater è stato sviluppato per verificare la rispondenza funzionale (in progetto o in verifica) degli impianti di depurazione di acque reflue, soprattutto con riferimento ai parametri di qualità dell’effluente depurato (rispetto ai limiti di legge prefissati). Oltre al trattamento biologico secondario (Denitro/Nitro+Defosfatazione)  di rimozione del Carbonio e di rimozione biologica dei nutrienti (N,P), il programma tratta l’intera Linea Acque, dai pretrattamenti iniziali, all’affinamento terziario (filtrazione, defosfatazione di emergenza), nonché la Linea Fanghi, con la possibilità di utilizzare la digestione anaerobica, oppure quella  aerobica dei fanghi, fino alla disidratazione dei fanghi. Consente di pretrattare portate aggiuntive (trasporto bottini) o integrate in fogna, di liquami di tipo prettamente industriale (trattamento chimico-fisico iniziale) e, previa omogeneizzazione dosarle nel biologico secondario. Utilizza i Modelli Matematici di Riferimento della letteratura scientifica del settore (ASM 1/2/3, IAWPRC), ma  integrati con Indicatori di Performance (KPI), i quali forniscono anche indicazioni sulla Capacità Depurativa Residua per ciascuna sezione di trattamento. 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 di passare da progettazione a verifica ad upgrading con un semplice click. Consente di calcolare sia valori puntuali dei parametri di di progetto/verifica, sia i range ottimali di esercizio (ODmin/ODmax; MLSSmin/MLSSmax, ecc.). Consente 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. È sul mercato dal 1999 ed è stato testato sul campo, con riferimento a centinaia di impianti di depurazione sul territorio nazionale ed europeo (Richiedi il Reference Testing Report). È utilizzato da moltissimi tecnici progettisti e gestori di impianti e dalla gran parte delle aziende multi servizi e dalla stessa ARPA Lombardia.

Nel prezzo già molto competitivo [Acquista], è compresa non sola la licenza d’uso e la manualistica di riferimento, ma anche l’assistenza per 12 mesi gratuita, sia sull’utilizzo del software, sia sulle questioni di dimensionamento, verifica, up-grading e controllo di processo.

Brochure  SWater Pro 4.0 [IT]  Brochure  SWater Mix 5.0 [IT] 

dep notte SWATER-Libro

Perché scegliere SWATER?   – Quick Guide – IT  

[EN] SWATER DEMO download  (dopo il downloading cambiare il suffisso “swater.ppt” in “swater.exe”) –  [EN] DEMO youtube       [Acquista]

Articoli IASWATER MIX – Acque Urbane/Industriali – MICROexpert: Diagnostico sui Problemi di Sedimentabilità del Fango [IT] – La Verifica degli Impianti [IT] 

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MICROexpert: il Software Tool per la Diagnosi dei Problemi Sedimentabilità del Fango Attivo (Bulking, Foaming, Rising, PinPoint) attraverso l’Analisi Microscopica del Fango. [IT/EN]

MICRO 9_1

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WWTP  WWTP Checking/Up-Grading:  Modelli per la Verifica della Capacità Depurativa e del Potenziamento degli Impianti Nitro/Denitro esistenti, sottoposti a Sovraccarico e/o a Restrizioni nella Rimozione delle Sostanze Nutrienti (N, P).

La procedura software WWTP Checking/Up-Grading si compone dei seguenti moduli di calcolo:

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Interfacciamento tra Strumentazione e Stazioni Remote, PLC, Data Logger e/o Sistemi di Acquisizione – MISURE_ANALOGICHE -di_Luciano Caviglia – Marco Maglionico – Settembre2007

Riferimenti su SWATER e MICROexpert suuno 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 27.09.2000VerifImp 

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 (https://waterenergyfood.net/2013/05/21/swater-mix-5-0-by-anova/), (https://waterenergyfood.net/2013/05/20/activated-sludge-diagnostic-tool/).

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

Attualmente, nel nostro Paese, esistono più di 7400 impianti di depurazione. Sin’ora tutta l’acqua depurata, tranne pochissimi casi di riutilizzo industriale, viene reimmessa nei corsi d’acqua superficiali e in mare. Secondo dati ISTAT, i piccoli impianti sono la stragrande maggioranza dei depuratori italiani: ben il 78% degli impianti ha una potenzialità al di sotto dei 2000 AE.  L’adozione di limiti legislativi sempre più restrittivi (v. aree sensibili) sulla qualità dell’effluente degli impianti di depurazione, la necessità di una gestione più razionale ed economica del processo di trattamento, unitamente alla tendenza a lasciare gli impianti medio-piccoli scarsamente presidiati, stanno portando ad un riesame delle metodologie gestionali e tecnologie strumentali, che possano consentire un processo di trattamento delle acque reflue efficiente e di elevata qualità a costi contenuti. Ma “non si può controllare ciò che non si conosce a fondo” e pertanto, per  una migliore comprensione dei meccanismi di processo è necessario l’impiego di sistemi di verifica, controllo e regolazione delle diverse unità di trattamento sempre più accurati.

Servizi di PROCESS CONTROL:

LiquicontrolEH

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SWATER Mix 5.0: MultiFunctional Testing & Upgrading Software Tool for Urban and Industrial WWTP

SWATERcropped-fa-27-09-2000.jpg ITA Italian Version 

SWATER Mix: a Knowledge Based Simulator and Decisions Support software Tool, for Wastewater Treatment Plants 

WaterOnLine  Bilingual Procedure (EN/IT) –   S.I./U.S. Units Converter Tool (SWater add-on)

SWater Mix is an innovative software procedure to support design/up-grading, testing and simulation of urban/industrial and mixed wastewater treatment and/or equivalent. It is born to meet needs of “field”, allowing to verify, in all operative conditions, operational performance and the residual capacity of each of the different sections of the cleaning treatment (physical-chemical-biological). Its approach allows to consider “dimensioning and   verification” like two “points of view” of a same object. That is to say the corrected functionality of the plant (or an existing project), in achieving the quality of continuity of the effluent, in accordance with local regulations. It can be used not only for urban wastewater, but also for industrial wastewater and a mix of them (urban-industrial compliant mixed).

Why get SWater?

The main peculiarities of the SWater software are:

  1. it is really able to foresee the quality of final effluent to compare law limits by using static and dynamic simulations (tested on more than five hundred wwtp);
  2. it deals with wastewater plants sized from 50 to over 5.000.000 equivalent habitants;
  3. it can be used not only for urban wastewater, but also for industrial wastewater and urban-industrial mixed;
  4. it can run with data input normally available (hydraulic load, pollution load, …);
  5. it is based on graphical and numerical simulation of the optimum operating conditions and on the use of process indicators for verifying the correct functioning of the plant;
  6. it allows to be used in design, in testing or in up-grading mode, at the same time, simply just clicking on a button;
  7. software interface “user-friendly”, so it can be used easily even by an operator with the basics of computer;
  8. it is able to develop a new sensibility in water management for professional operators
  9. it is able to get cost reduction of wastewater management at least by 18% (average);
  10. it produces Automatic Technical Reports in MS-Word! What else?

 SW2  SWReport

In spite of a large availability of existing math models available on market dealing with WWTPs Modeling, some of technical responsibles and operators have consistently complained a low applicability and flexibility to real way of working of treatment plants, in most of cases of these math models . Moreover, math modelling has largely been seen as an academic analysis, and so far from real water treatment plants effectiveness, infact they:

  • are bound by strict and rigid math patterns, with fix generic parameters as “constants” “k” as from technical-scientific literature;
  • have been made by theorist and not by workers, experts of processes;
  • require some input parameters not covered in the analysis of routine checked in laboratories (for. Ex. Soluble COD, etc.);
  • observe processes from one point of view, considering design and testing as two different approaches;
  • are based on the graphically linking of model blocks, which represent unit processes (e.g. sewer section, primary treatment, activated sludge tanks). 

 SWater is based on an holistic approach, by analysing and testing wastewater processes. It is based on the integration of traditional deterministic mathl models (IAWPRC) and heuristic knowledge based softcomputing models related to wastewater processes. SWater has been made because between theory and practice there is a difference that makes really understand the goals of treatment, which represents the added value that all the operators require to a simulation software. The difference is not on theoretical principles of operation of treatment processes; even SWater’s code is derived by theoretical models ASM1/ASM2 (Activated Sludge Models developed by the International Water Association – IWA), as all the more influential existing computer codes on the market. The difference is in how the theoretical models are used, and not in their calculations. These algorithms are compared to the reality of wastewater treatment plants and the parameters that you have actually in the field and in the case of the project, both in case of testing and/or upgrading.

WATER LINE:

  • PRELIMINARY: Screening, Grit Removal, Lifting, Equalization
  • CHEMICAL-PHISICAL: Initial-Storage/Homogenization, pH, Neutralization, Coagulation-Flocculation, Chemical Precipitation, Final Homogenization
  • PRIMARY:  Primary clarifier, Air Flotation
  • SECONDARY : Biological & Nutrient Removal, Secondary Clarifier
  • TERTIARY:  Emergy phosphorus chemical removal, Effluent Filtration, UV-C disinfection, Chlorination

SLUDGE LINE:  AEROBIC /ANAEROBIC DIGESTION,  THICKENING,  POST-THICKENING, DEWATERING

So,  SWater:

  • gives possibility to interact at the same time or with the data of dimensioning, than of verification, because not bound to rigid mathematical models;
  • doesn’t need to calibrate of the theoretical models “k” because it uses a heuristic approach (non deterministic), very close to actual operating conditions of real plants;
  • has been realized to satisfy the needs of operators;
  • uses operative data and input normally available (hydraulic load, pollution load, …);
  • provides rapid analysis with minimum sustainable number of data input;
  • considers design and testing as two point of view of the same target: a designed WWTP should satisfy its testing, and a tested WWTP should satisfy its design;
  • identifies “working area” of each treatment section: a visual indicator detects the process efficiency parameters in their range-ability, in order to notify by “earlywarning” (near end-scale), a critical process-event in progress;
  • provides global view information about the process;
  • provides “just in time” information that guide the operator in selecting the most appropriate system solutions based on the real needs of field;
  • provides to control the quality of the final effluent, continually;
  • provides a trend behaviour of the treatment plants;
  • provides statistic integration of hourly load data;
  • doesn’t use a graphical layout for the design of the plant, and so it is easy to use even for non-designers;
  • calculates both construction and operative costs, with reference to the algorithms used in action plans;
  • provides a supply report automatically in Word format, which allows the operator to have clear and documented design and testing operations at the end of each operation.

SWATER SWATER-Libro[S.I./U.S. Units Converter] Tool  (add-on)

Advantages and InnovationSWATER is a flexible instrument that allows the matching between theory and practical experience. It is expected interdisciplinary integration (kinetics, biology, chemistry, etc.) between theoretical and practical methods, using artificial intelligence.

Downloads:

SWATER Procedure & Algorithms: 

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quoteSW3 Bank transfer/Fast Download

[IT] Modello di Calcolo per Depuratori Nitro/Denitro a CICLI ALTERNATI: WWTP/check-Alt:

WWTP

Procedura di Calcolo per Denitro/Nitro a Cicli Alternati (in vasca unica)

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 su una  temporizzazione prefissata dei cicli, ovvero 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 lunghezza della fase di nitrificazione e quella della denitrificazione, ad esempio, sulla base delle concentrazioni misurati 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.

Il Modello  di Funzionamento del Processo Nitro-Denitro a Cicli Alternati (WWPT/checkALT) 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

WWTP/checkAlt per il dimensionamento ex-novo e 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;
  • Follow-Up

FI

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

Φ = NOx-out/[(1-εn)×NH4+in – NH4+out + NOx-out]

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Acquista il Modello di Calcolo e la Specifica Tecnica Descrittiva

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Per info sul Modello e sul Sistema di Controllo a Cocli Alternati:

[IT] Servizi di Telemetria, Qualità dei Dati, Data Intelligence & Knowledge: Xeo4 – ANOVA

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).

Xeo4 ed ANOVA propongono un Telecontrollo dell’ultima generazione assieme ai servizi di Data Intelligence & Knowledge finalizzati all’analisi e modellazione dei dati per il controllo di qualità e di efficienza dei processi con particolare riferimento al settore delle acque primarie e reflue all’ambiente, all’energia ed ai processi agro-alimentari.

Xeo4, consolidato fornitore di servizi di telecontrollo, ed Anova, fornitrice di servizi di Data Intelligence & Knowledge finalizzati alla gestione di qualità e dell’efficienza dei processi, al fine di ridurre i costi energetici e di manutenzione offrono ai Committenti un servizio integrato comprensivo di:

  • Telecontrollo e tele gestione degli impianti;
  • Report via web (off-line/ on line) relativi  a  analisi/qualificazione dei dati, analisi dei trend e rilevazioni delle anomalie;
  • Sviluppo di modelli software funzionali/econometrici di ottimizzazione dei costi energetici e di manutenzione:
  • Controllo del processo in tempo reale e rilevazione di eventi anomali e di pre-allarme.

La tecnologia di Telemetria e Telecontrollo WEB server “Rilheva” utilizza una architettura che consente di mantenere un collegamento GPRS simultaneo, bidirezionale e permanente tra le stazioni remote ed il centro di telecontrollo di Xeo4, sfruttando un APN pubblico. Il sistema di telecontrollo WEB server Rilheva proposto costituisce la più moderna, semplificata e sicura forma di gestione di telecontrollo di impianti distribuiti nel territorio, in quanto, i dati acquisiti, vengono gestiti con protocolli standard quali GPRS, TCP/IP, MODBUS/TCP, Web/http/XML, SQL con crittografia sulla infrastruttura trasmissiva che garantisce la totale sicurezza e protezione dei dati trasmessi. Le stazioni remote Rilheva acquisiscono ed elaborano localmente i segnali dagli impianti e li trasmettono al centro di controllo Xeo4 in base alle esigenze dei Committenti. Il suddetto centro di telecontrollo gestito direttamente e completamente da Xeo4 è in grado di svolgere le funzioni standard che consentono, in sintesi, di visualizzare in tempo reale lo stato di funzionamento degli impianti, visualizzare i dati storici, inviare comandi on/off e/o setpoint ai PLC/dispositivi dei Committenti installati presso gli impianti, gestire di allarmi, determinare  la derivata ed il cambio di stato (per i segnali digitali ed i superamento di soglie dei segnali analogici) inviando le sole variazioni significative in modo da ottimizzare il traffico dei dati tra il centro di controllo Xeo4 e le stazioni remote riducendo i costi dell’impiego delle rete GPRS. La modalità di trasmissione  è brevettata. Il  sistema di telecontrollo Rilheva  garantisce affidabilità, elevate prestazioni, semplicità di installazione e facilità di impiego. Le stazioni remote Rilheva possono essere collegate sia direttamente ai segnali digitali ed analogici degli impianti e sia a PLC, inverter, softstarter, data logger ed altri dispositivi per mezzo di porte seriali con protocollo Modbus RTU.

Interfaccia WEB:  gli operatori dei Committenti, operando dalle rispettive sedi, possono accedere al portale WEB del gestore Xeo4 mediante l’impiego di personal computer dotati di normale browser Internet. Il collegamento al portale Rilheva viene realizzato in totale sicurezza con SSL a 128 bit, usato per l’accesso alle banche, al fine di utilizzare le funzioni tipiche del telecontrollo Rilheva.

Vantaggi: l’impiego delle stazioni remote Rilheva GPRS Modbus RTU Master permette di avere i seguenti vantaggi:

  • Canoni di servizi per il collegamento GPRS contenuti e calcolati in base alla quantità di dati trasmessi con riduzione drastica dei costi di trasmissione grazie ad algoritmi di compressione;
  • Stazioni remote fornite in comodato d’uso gratuito ed il centro di telecontrollo è installato presso il centro di telecontrollo Xeo4 che è gestito direttamente e completamente da Xeo4 per cui non sono richiesti ai Committenti investimenti per il suddetto centro di telecontrollo;
  • Accesso di un numero illimitato di utenti presenti nel mondo per mezzo di connessioni Internet in completa sicurezza;
  • Gestione di un numero virtualmente illimitato di impianti in tempo reale

 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 la valutazione di indicatori di Controllo e di Efficienza Prestazionale KPI.

  1. 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

  1. 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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Servizi DIA-rev1

http://www.youtube.com/watch?v=DXdr0xkE_c8&feature=player_embedded

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Per info:

[EN] Water Footprint

WaterFootprint

Global Water Footprint Standard

The Global Water Footprint Standard – developed through a joint effort of the Water Footprint Network, its partners, and scientists of the University of Twente in the Netherlands – has garnered international support from major companies, policymakers, NGOs and scientists as an important step toward solving the world’s ever increasing water problems. The standard is contained in the Water Footprint Assessment Manual.

[IT] FENTON: Sistema Automatico di Controllo della “Compatibilità” dei Reflui Industriali e Speciali per il Trattamento Depurativo Biologico

La presenza di stazioni di pre-trattamento di reflui speciali sta diventando una consuetudine sempre più diffusa in molti degli impianti di depurazione di reflui urbani e di tipo misto, urbani e industriali (es.: a servizio di aree industriali, consorzi ASI, ecc.). Questa scelta è dettata evidentemente, da fattori soprattutto di tipo economico, dati i positivi riflessi sui bilanci gestionali degli stessi impianti. Tra i reflui che vengono in genere conferiti “su gomma” a detti impianti di depurazione, vi sono i percolati di discarica, gli spurghi di fosse settiche, reflui da aziende alimentari, tessili, della lavorazione dei metalli, grafiche, chimiche ecc. Il problema nella gestione dei reflui industriali e speciali è quello della “compatibilità” con il processo depurativo cui i reflui saranno sottoposti, considerando che in genere, trattasi di impianti di depurazione biologica e che ci sono dei limiti allo scarico finale da rispettare (v. D.lgs 152/1999 e succ. D.lgs 258/2000 art.36).

Controllo del Pre-Trattamento di Ossidazione Chimica:

FENTON Multidimensional Fuzzy-Model Control  

Il processo FENTON è un trattamento di ossidazione chimica, che risponde alle esigenze di depurazione di reflui non trattabili biologicamente, quali ad esempio quelli altamente tossici o inorganici.  Anova ha messo a punto un Sistema di Controllo Automatico dei Processi di Ossidazione Chimica FENTON basato fondamentalmente sulla misura real-time del pH, dell’ORP e del COD. La procedura adottata si basa sulla gestione ottimale del dosaggio di H2O2 e FeSO4 sulla base della tipologia di refluo in ingresso a condizioni di pH e temperatura ottimizzate.

Full-size image (54 K)

La tecnologia Fenton si applica per il trattamento di diversi scarichi industriali contenenti composti organici tossici, quali fenoli, formaldeide, coloranti, pesticidi, additivi plastici, ecc. Essa si basa sulla elevata reattività del radicale ossidrile, che si forma in condizioni controllate di pH e temperatura, a partire da acqua ossigenata e ferro. Perché il trattamento si efficace e stabile, occorre in genere che il processo venga messo a punto con prove di laboratorio su campioni rappresentativi delle acque reflue da trattare.

Fenton

Controllo del Trattamento Biologico con procedure SWater Mix e di risparmio energetico WDOxy-Fuzzy:

Procedura SWATER Mix per la verifica della “compatibilità” dei reflui industriali e speciali con il processo depurativo. Il Codice di Calcolo SWATER-Mix contiene, una soluzione a ciò: in aggiunta alle funzionalità già presenti in SWATER Pro è presente la possibilità di simulare (come Dimensionamento/Verifica) le fasi di pre-trattamento fisico-chimico di liquami di tipologia industriale, nei seguenti casi:

  1. liquami misti urbano-industriali conferiti per fognatura dinamica;
  2. liquami speciali conferiti “su gomma” (autobotti, bottini, ecc.);
  3. liquami combinati tra il caso 1) e 2), ovvero liquami speciali miscelati in toto o in parte, ai liquami di cui al sopracitato punto 1).

Il Codice di Calcolo SWATER-Mix contiene, quindi, oltre alle sezioni di Trattamento Preliminare, Primario, Secondario e Terziario tipici degli impianti di depurazione e affinamento delle acque reflue prevalentemente di tipo civile (già presenti in SWATER Pro), anche una sezione di caratterizzazione e pre-trattamento chimico-fisico delle acque reflue industriali e speciali (non pericolose). In definitiva, in SWATER-Mix si ha una sezione aggiuntiva di pre-trattamento Chimico-Fisico ( a valle della grigliatura e dissabbiatura, e precedente ai trattamenti primari) costituita delle seguenti fasi di trattamento:

  1. Caratterizzazione dei Reflui Misti Civile-Industriale che afferiscono per fognatura e dei Reflui Industriali/Speciali che afferiscono per trasporto su “gomma”;
  2. Stoccaggio Iniziale – Pre-Omogeneizzazione;
  3. Correzione (Eventuale) del pH;
  4. Coagulazione-Flocculazione;
  5. Precipitazione Chimica;
  6. Stoccaggio Finale – Omogeneizzazione.

In altri termini,  SWaterMix consente di analizzare diverse situazioni di apporto di acque miste urbane-industriali, con la possibilità di parzializzare e di omogeneizzare le portate di liquame da destinare al trattamento chimico-fisico.

 Campo di Applicazione:  SWaterMix è implementato per impianti di depurazione delle acque reflue miste urbane e industriali o assimilabili costituiti dalle seguenti sezioni di trattamento:

LINEA ACQUE

  • TRATTAMENTI PRELIMINARI:   Sollevamento, Grigliatura, Dissabbiatura Equalizzazione / Bacino di Pioggia
  • TRATTAMENTI CHIMICO-FISICI:   Stoccaggio-Omogeneizzazione,  Neutralizzazione pH, Coagulazione-Flocculazione, Precipitazione Chimica, Omogeneizzazione Finale
  • TRATTAMENTI PRIMARI:  Sedimentazione Primaria, Flottazione
  • TRATTAMENTI BIOLOGICI SECONDARI:   Rimozione del Carbonio, Rimozione dei Nutrienti (Denitro-Nitro), Sedimentazione Secondaria
  • TRATTAMENTI TERZIARI:   Defosfatazione chimica di emergenza, Filtrazione, Disinfezione UV-c, Clorazione.

LINEA FANGHI:  Ispessimento, Digestione Anaerobica, Digestione Aerobica, Post-Ispessimento, Disidratazione

SWATER-Libro

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WDOxydev WDOxy Fuzzy Controller

Innovativo sistema di gestione e controllo dell’ossigeno disciolto in vasca d’aerazione e  dell’azoto ammoniacale nell’effluente, basato su un Modello di Controllo Processo in logica fuzzy. WDOxy-Controller utilizza un approccio dinamico come “strategia di controllo Ossigeno Disciolto”   basata sull’utilizzo di sensori a Ioni Selettivi (NH4 +, NO3-) come analizzatori on-line (in opzione è possibile utilizzare sensori low-cost di ORP.

FUNZIONAMENTO:

https://waterenergyfood.net/2013/06/02/wdoxyfuzzy-control-for-improved-nitrogen-removal-and-energy-saving-in-wwtp-with-predenitrification/

Il valore di Azoto ammoniacale (NH4+) viene misurato in continuo, confrontato in tempo reale con il valore desiderato ed infine utilizzato per il calcolo del set-point (ODsp) variabile dell’ossigeno disciolto. Il valore del set-point di ossigeno disciolto è poi confrontato con la misura dell’ossigeno disciolto OD presente in vasca in quel momento e determina, grazie ad una regolazione con logica fuzzy, l’erogazione dell’aria.

La procedura  WDOxy-Fuzzy può essere facilmente implementata in un qualsiasi sistema di controllo (PLC), nonché in  sistemi di supervisione (SCADA). Può inoltre essere configurato e modificato durante il suo funzionamento.

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Per informazioni: