Kim, D., Bowen, J.D., Ozelkan, E.C. (2015). Optimization of wastewater treatment plant operation for greenhouse gas mitigation. Journal of Environmental Management 163, 39–48. (link)

 

Título

Sensitivity analyses and simulations of a full-scale experimental membrane bioreactor system using the activated sludge model No. 3 (ASM3)

(Análises de sensibilidade e simulações de um sistema experimental de biorreator de membrana em escala real usando o modelo de lodo ativado nº 3 (ASM3))

 

Resumo

An ASM3-based model was implemented in the numerical software MATHEMATICA where sensitivity analyses and simulations of a membrane bioreactor (MBR) system were carried out. These results were compared with those obtained using the commercial simulator WEST. Predicted values did not show significant variations between both software and simulations showed that the most influential operational conditions were influent flow rate and concentrations and bioreactor volumes. On the other hand, sensitivity analyses were carried out with both software programs for the same five outputs: COD, ammonium and nitrate concentrations in the effluent, total suspended solids concentration and oxygen uptake rate in the aerobic bioreactor. Similar results were in general obtained in both cases and according to these analyses, the most significant inputs over the model predictions were growth and storage heterotrophic biomass yields and decay coefficient. Other parameters related to the hydrolysis process or to the autotrophic biomass also significantly influenced model outputs.

 

TRADUÇÃO LIVRE

Um modelo baseado em ASM3 foi implementado no software numérico MATHEMATICA onde foram realizadas análises de sensibilidade e simulações de um sistema de biorreator de membrana (MBR). Esses resultados foram comparados com os obtidos no simulador comercial WEST. Os valores previstos não mostraram variações significativas entre os dois softwares e as simulações mostraram que as condições operacionais mais influentes foram a vazão e concentrações influentes e os volumes do biorreator. Por outro lado, análises de sensibilidade foram realizadas com ambos os programas de software para as mesmas cinco saídas: DQO, concentrações de amônio e nitrato no efluente, concentração total de sólidos suspensos e taxa de consumo de oxigênio no biorreator aeróbico. Resultados semelhantes foram obtidos em geral em ambos os casos e de acordo com essas análises, as entradas mais significativas sobre as previsões do modelo foram rendimentos de biomassa heterotrófica de crescimento e armazenamento e coeficiente de decaimento. Outros parâmetros relacionados ao processo de hidrólise ou à biomassa autotrófica também influenciaram significativamente os resultados do modelo.

 

Artigo publicado no site Taylor & Francis Online, no Journal of Environmental Science and Health – Part A (Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering).