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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:

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

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[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] Conoscenza Efficiente: “Sapere è Potere” nell’Era della Net-Economy (1°Parte)

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Il valore della conoscenza nell’era della Net Economy

Lo scenario della Net Economy, come condivisione digitalizzata di dati, di informazioni e di conoscenza, appare quanto mai complesso, pieno di contrasti e paradossi, per cui vien da pensare che si tratti di un fenomeno ben lungi dall’essere del tutto conosciuto e compreso. Come spunto di riflessione possiamo scegliere a caso alcune notizie degli ultimi giorni: dal ragazzo inglese di 17 anni (Nick D’Aloisio) che è diventato ricchissimo con una sua idea innovativa “Summly“ (un App per smartphone, in grado di visualizzare in sintesi notizie complesse) ricevendo ben 30 milioni dollari dalla Yahoo; al boom di disoccupati “dottori” in Italia, con incremento del 41,4% annuo; alla gestione dei “Big Data” e la questione degli “Open Data” nella creazione di nuovo valore nel business; il tutto in uno scenario globale di diffusione dell’accesso alla Rete e di utilizzo pro-attivo del Web, che vede gli utenti italiani al 23° posto nel mondo (thewebindex.org).

La Net-Economy può apparire come una enorme ragnatela nella quale ognuno può scegliere di diventare “preda” o “ragno”: essere ragni significa affrontare la complessità della Rete come opportunità e imparare a gestirla traendone benefici, essere prede significa non riconoscere la realtà in continuo mutamento o cercare ottusamente di negarla, rimanendo sempre più esclusi e vittime (“PREDE o RAGNI – Uomini e organizzazioni in uno scenario ragnatela della complessità”, di Alberto F. De Toni e Luca Comello).
È curioso poi osservare come in questa era di Net-Economy si stia paradossalmente moltiplicando il numero di offerte di “business coaching” e di ricette consulenziali “miracolose” per far uscire le imprese dalla crisi o gli imprenditori dalla disperazione: tutto ciò può essere interpretato, secondo il mio parere, come un “Pronto Soccorso”, immediato ed efficace, ma in genere non risolutivo in mancanza di una “cura” che miri ad una soluzione di medio lungo termine.
E allora qual è questa possibile cura? Se con uno zoom potessimo allontanarci dalla visuale contingente, in genere molto limitata per comprendere la dinamicità del cambiamento (sarebbe come osservare quello che succede fuori guardando dal buco della serratura del proprio uscio di casa…), ci aiuterebbe moltissimo individuare il sistema di riferimento inerziale, nel quale valgono i principi base della natura (Ecosostenibilità) e dell’uomo (v. Piramide dei Bisogni Primari di A.Maslow), a prescindere dagli scenari tecnologici, politici e di mercato del momento. Una corretta gestione della conoscenza, con gli giusti strumenti di approccio (potere), consentirebbe di guidarci e di districarci nella complessità, seguendo la via più breve e duratura.

Fino all’inizio degli anni ’90, il detto “Sapere è Potere” (v. Francis Bacon) si riferiva soprattutto alla capacità della conoscenza di rendere forti e liberi di scegliere i detentori del sapere e del saper fare, ovvero al valore e all’efficacia della conoscenza nel raggiungimento dei propri obiettivi personali e professionali. “La conoscenza non ha valore se non la metti in pratica” scriveva Heber J.Grant. Nell’attuale scenario della Net-Economy e della Globalizzazione, una conoscenza efficace non è più sufficiente a garantire il suo “potere”. In un contesto di interazione “allargato” al mondo intero, assume un peso predominante il concetto di “efficienza della conoscenza”, ovvero la capacità adattarsi velocemente ad un contesto di interazione dinamico e mutevole e disperso.
In questo nuovo scenario di economia, prevalgono la capacità di interpretare/anticipare il mercato (le idee), il valore del prodotto/servizio (la qualità), la reputazione e la competenza (credibilità). “Non c’è economia dove non c’è efficienza” diceva Benjamin Disraeli, frase quanto mai attuale.
La domanda allora è: come è possibile rendere la nostra conoscenza, oltre che efficace (proattiva), anche efficiente (competitiva)? La soluzione è nascosta nel concetto secondo il quale per far bene un lavoro (Valore) bisogna innanzi tutto possedere la cassetta degli attrezzi giusti: noi siamo certamente in grado di immaginare cosa ci sia dentro la cassetta degli attrezzi ad es. di un idraulico, di un elettricista e di un medico, ma non conosciamo ancora bene cosa siano e come gestire efficacemente gli strumenti della conoscenza, a partire dai quattro componenti strutturanti DIKW (Dati, Informazioni, Conoscenza, Saggezza), per finire all’approccio interdisciplinare, alla capacità di sintesi e di semplificazione della complessità: ma, come si sente spesso in TV, tutto ciò sarà oggetto di una prossima riflessione sulla “conoscenza efficiente”.

ConEffhttp://www.conoscenzaefficiente.it/