Dynamical Modelling & Estimation in Wastewater Treatment Processes

Dynamical Modelling & Estimation in Wastewater Treatment Processes
Author: D. Dochain
Publisher: IWA Publishing
Total Pages: 360
Release: 2001-12-01
Genre: Science
ISBN: 9781900222501

Environmental quality is becoming an increasing concern in our society. In that context, waste and wastewater treatment, and more specifically biological wastewater treatment processes play an important role. In this book, we concentrate on the mathematical modelling of these processes. The main purpose is to provide the increasing number of professionals who are using models to design, optimise and control wastewater treatment processes with the necessary background for their activities of model building, selection and calibration. The book deals specifically with dynamic models because they allow us to describe the behaviour of treatment plants under the highly dynamic conditions that we want them to operate (e.g. Sequencing Batch Reactors) or we have to operate them (e.g. storm conditions, spills). Further extension is provided to new reactor systems for which partial differential equation descriptions are necessary to account for their distributed parameter nature (e.g. settlers, fixed bed reactors). The model building exercise is introduced as a step-wise activity that, in this book, starts from mass balancing principles. In many cases, different hypotheses and their corresponding models can be proposed for a particular process. It is therefore essential to be able to select from these candidate models in an objective manner. To this end, structure characterisation methods are introduced. Important sections of the book deal with the collection of high quality data using optimal experimental design, parameter estimation techniques for calibration and the on-line use of models in state and parameter estimators. Contents Dynamical Modelling Dynamical Mass Balance Model Building and Analysis Structure Characterisation (SC) Structural Identifiability Practical Identifiability and Optimal Experiment Design for Parameter Estimation (OED/PE) Estimation of Model Parameters Recursive State and Parameter Estimation Glossary Nomenclature

Nonlinear Model Based Process Control

Nonlinear Model Based Process Control
Author: R. Berber
Publisher: Springer Science & Business Media
Total Pages: 883
Release: 2012-12-06
Genre: Science
ISBN: 940115094X

The ASI on Nonlinear Model Based Process Control (August 10-20, 1997~ Antalya - Turkey) convened as a continuation of a previous ASI which was held in August 1994 in Antalya on Methods of Model Based Process Control in a more general context. In 1994, the contributions and discussions convincingly showed that industrial process control would increasingly rely on nonlinear model based control systems. Therefore, the idea for organizing this ASI was motivated by the success of the first one, the enthusiasm expressed by the scientific community for continuing contact, and the growing incentive for on-line control algorithms for nonlinear processes. This is due to tighter constraints and constantly changing performance objectives that now force the processes to be operated over a wider range of conditions compared to the past, and the fact that many of industrial operations are nonlinear in nature. The ASI intended to review in depth and in a global way the state-of-the-art in nonlinear model based control. The list of lecturers consisted of 12 eminent scientists leading the principal developments in the area, as well as industrial specialists experienced in the application of these techniques. Selected out of a large number of applications, there was a high quality, active audience composed of 59 students from 20 countries. Including family members accompanying the participants, the group formed a large body of92 persons. Out of the 71 participants, 11 were from industry.

Estimation et commande robuste non-linéaires des procédés biologiques de dépollution des eaux usées

Estimation et commande robuste non-linéaires des procédés biologiques de dépollution des eaux usées
Author: Víctor Alcaraz González
Publisher:
Total Pages: 270
Release: 2001
Genre:
ISBN:

Cette thèse porte sur l'estimation et la commande non-linéaires des procédés biologiques de dépollution des eaux usées en général et sur leur application expérimentale sur un procédé de digestion anaérobie particulier. Pour répondre aux besoins spécifiques de la dépollution des effluents en termes d'estimation et de commande, deux approches ont été développées : l'une fondée sur l'utilisation d'observateurs par intervalles et l'autre sur l'extension d'une approche de commande adaptative robustifiée vis-à-vis d'incertitudes sur la dynamique et vis-à-vis de perturbations inconnues sur les entrées du procédé. Les observateurs par intervalles prenant comme base de synthèse les observateurs à cinétiques inconnues, une condition suffisante de stabilité a été proposée. Elle est fondée sur la satisfaction d'une condition portant sur la structure de l'estimateur qui doit être coopératif. Ces approches ont été appliquées et validées expérimentalement sur un procédé réel de digestion anaérobie de 1 m3 (un mètre cube) situé au Laboratoire de Biotechnologie de l'Environnement de l'Institut National de la Recherche Agronomique (LBE-INRA) à Narbonne pour le traitement de vinasses de vin. La commande adaptative robuste a été appliquée en particulier aux cas SISO et SIMO. Par ailleurs, une approche innovante de détection de défauts et de diagnostic, fondée sur la synthèse d'une batterie d'observateurs par intervalles a été proposée pour ce même procédé. En guise de complément, deux autres contributions sont préséntées : la transcription d'objectifs de commande relatifs à l'alcalinité en une région de l'espace dans laquelle doivent évoluer les variables d'états ainsi que le développement et la mise en œuvre d'un capteur de Carbone Total Inorganique pouvant être utilisé en ligne.

Production d'eau potable - 2e éd.

Production d'eau potable - 2e éd.
Author: Bernard Legube
Publisher: Dunod
Total Pages: 464
Release: 2021-10-13
Genre: Technology & Engineering
ISBN: 2100835513

Une eau est dite potable quand elle satisfait à un certain nombre de paramètres réglementés (qualité organoleptique, paramètres physico-chimiques, substances indésirables ou toxiques, paramètres microbiologiques) la rendant propre à la consommation humaine. L’alimentation de la population en eau potable de qualité est une obligation. Cet ouvrage décrit les différents procédés de traitement des eaux : les procédés conventionnels de clarification (coagulation/floculation, décantation, flottation, filtration), les procédés conventionnels de finition ou d’affinage et les principaux procédés avancés ou spécifiques. En plus des aspects techniques de dimensionnement, d’exploitation et de suivi des usines, ce livre développe les performances à attendre et la maîtrise des dysfonctionnements, notamment pour lutter contre les non-conformités. Les techniciens et ingénieurs chargés de la production et du contrôle sanitaire, ainsi que les bureaux d’études spécialisés, trouveront dans cette seconde édition entièrement mise à jour une nouvelle partie consacrée aux impacts du changement climatique sur la production, la qualité, la demande et l'évolution des prix, ainsi que une étude des risques sanitaires et de leur évaluation.

Les traitements de l'eau pour l'ingénieur

Les traitements de l'eau pour l'ingénieur
Author: Claude Cardot
Publisher: Ellipses Marketing
Total Pages: 302
Release: 2010-06-22
Genre: Drinking water
ISBN: 9782729861872

Aux étudiants en génie de l'environnement et aux professionnels concernés par les problèmes de l'eau, est proposé un panorama complet et synthétique des procédés physico-chimiques et biologiques de traitement des eaux potables et eaux usées. L'ouvrage analyse les processus de base (coagulation, décantation, filtration, boues activées) et développe une théorisation de la biologie de l'épuration. Une place de choix est réservée aux nouveaux traitements (techniques membranaires, biofiltration) et aux nouveaux enjeux (sous-produits de désinfection et d'épuration). Le cours, clair et facilement abordable, est complété par des exercices concrets et des problèmes entièrement résolus.

Conception et réalisation d'un analyseur de traitabilité des eaux polluées par des boues activées

Conception et réalisation d'un analyseur de traitabilité des eaux polluées par des boues activées
Author: André Minier
Publisher:
Total Pages: 10
Release: 1982
Genre:
ISBN:

Etude du processus d'épuration sur unité pilote et détermination des paramètres de contrôle : concentration en pollution, courbe respirométrique, état des boues paramètres hydrauliques. Contraintes de fonctionnement du traitement biologique et des traitements complémentaires. Mise au point de la commande pour la conduite des stations. Etude d'un respiromètre à l'échelle pilote

Méthodes d'évaluation de la biodégradabilité des eaux résiduaires urbaines

Méthodes d'évaluation de la biodégradabilité des eaux résiduaires urbaines
Author: Flavia (19..-..... Nagem Nogueira
Publisher:
Total Pages: 330
Release: 2000
Genre:
ISBN:

AFIN DE PRESERVER LES RESSOURCES EN EAU, LE DEVELOPPEMENT DE PROCEDES QUI PERMETTENT LE TRAITEMENT COMBINE DU CARBONE, DE L'AZOTE ET DU PHOSPHORE EST NECESSAIRE. DANS CE BUT, LES PROCEDES BIOLOGIQUES SONT LARGEMENT UTILISES. LA QUALITE ET LA QUANTITE DE LA MATIERE ORGANIQUE DE L'EFFLUENT ONT UNE INFLUENCE SUR LES PERFORMANCES DE CES PROCEDES. EN EFFET, LES BACTERIES DENITRIFIANTES ET DEPHOSPHATANTES ONT BESOINS D'UNE FRACTION DE LA MATIERE ORGANIQUE DITE RAPIDEMENT BIODEGRADABLE. L'OPTIMISATION DES PERFORMANCES DEMANDE LA CARACTERISATION DE CETTE FRACTION. CE TRAVAIL PROPOSE LE DEVELOPPEMENT DE TROIS METHODES DE CARACTERISATION. LA PREMIERE METHODE UTILISE UN REACTEUR AERE AVEC UNE BIOMASSE EN SUSPENSION. LA CONSOMMATION D'OXYGENE DISSOUS EST SUIVIE ET LES DONNEES SONT INTERPRETEES EN UTILISANT UN PROTOCOLE D'ESTIMATION DE PARAMETRES. CETTE METHODE PERMET L'EVALUATION QUALITATIVE ET QUANTITATIVE DE LA MATIERE ORGANIQUE. CEPENDANT, LA PRECISION DES RESULTATS DEPEND DU CHOIX DES PARAMETRES CINETIQUES ET STCHIOMETRIQUES UTILISES. LA DEUXIEME METHODE EVALUE LA MATIERE ORGANIQUE A PARTIR DE LA CINETIQUE DE DENITRIFICATION D'UN SYSTEME A BIOMASSE FIXEE. UNE PROCEDURE DISCONTINUE ET UNE PROCEDURE EN CONTINU ONT ETE TESTEES. A CE STADE, LA METHODE EN CONTINU PEUT ETRE UTILISEE COMME BASE POUR LE DEVELOPPEMENT D'UN OUTIL INDUSTRIEL EN VUE D'UNE UTILISATION SUR LE TERRAIN. LA TROISIEME METHODE EVALUE LA MATIERE ORGANIQUE A PARTIR DE LA CINETIQUE DE RELARGAGE DU PHOSPHORE, DANS UN SYSTEME A BIOMASSE FIXEE. L'EFFLUENT EST MIS EN CONTACT AVEC LA BIOMASSE DANS UN SYSTEME DISCONTINU. UNE EQUATION DE PREMIER ORDRE EST PROPOSEE POUR DECRIRE LA CINETIQUE DE RELARGAGE DU PHOSPHORE. LA VALEUR DE LA CONSTANTE DE PREMIER ORDRE EST OBTENUE PAR ESTIMATION DE PARAMETRES EN UTILISANT LES DONNEES DE CONCENTRATION EN PHOSPHATE. CETTE CONSTANTE EST UTILISEE COMME PARAMETRE D'EVALUATION DE LA QUALITE DE LA MATIERE ORGANIQUE.