Amerlinck, Y., Bellandi, G., Amaral, A., Weijers, S., Nopens, I. (2016). Detailed off-gas measurements for improved modelling of the aeration performance at the WWTP of Eindhoven. Water Science & Technology 74(1), 203–211. (link)

 

Título

Detailed off-gas measurements for improved modelling of the aeration performance at the WWTP of Eindhoven

(Medições detalhadas de gás residual para modelagem aprimorada do desempenho da aeração na WWTP de Eindhoven)

 

Resumo

At wastewater treatment plants (WWTPs), the aerobic conversion processes in the bioreactor are driven by the presence of dissolved oxygen (DO). Within these conversion processes, the oxygen transfer is a rate limiting step as well as being the largest energy consumer. Despite this high importance, WWTP models often lack detail on the aeration part. An extensive measurement campaign with off-gas tests was performed at the WWTP of Eindhoven to provide more information on the performance and behaviour of the aeration system. A high spatial and temporal variability in the oxygen transfer efficiency was observed. Applying this gathered system knowledge in the aeration model resulted in an improved prediction of the DO concentrations. Moreover, an important consequence of this was that ammonium predictions could be improved by resetting the ammonium half-saturation index for autotrophs to its default value. This again proves the importance of balancing sub-models with respect to the need for model calibration as well as model predictive power.

 

TRADUÇÃO LIVRE

Nas estações de tratamento de águas residuais (ETEs), os processos de conversão aeróbica no biorreator são conduzidos pela presença de oxigênio dissolvido (OD). Dentro desses processos de conversão, a transferência de oxigênio é uma etapa limitante da velocidade, além de ser o maior consumidor de energia. Apesar desta grande importância, os modelos de ETE muitas vezes carecem de detalhes na parte de aeração. Uma extensa campanha de medição com testes de gás foi realizada na ETAR de Eindhoven para fornecer mais informações sobre o desempenho e comportamento do sistema de aeração. Observou-se alta variabilidade espacial e temporal na eficiência da transferência de oxigênio. A aplicação desse conhecimento do sistema reunido no modelo de aeração resultou em uma previsão melhorada das concentrações de OD. Além disso, uma consequência importante disso foi que as previsões de amônio poderiam ser melhoradas redefinindo o índice de meia-saturação de amônio para autotróficos para seu valor padrão. Isso prova novamente a importância de equilibrar os submodelos com relação à necessidade de calibração do modelo, bem como ao poder preditivo do modelo.

 

Artigo publicado no site ScienceDirect, no Journal of the International Water Association (IWA).