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