Supervisory systems in waste water treatment plants: sistematise their implementation

La implantació de Sistemes de Suport a la presa de Decisions (SSD) en Estacions Depuradores d'Aigües Residuals Urbanes (EDAR) facilita l'aplicació de tècniques més eficients basades en el coneixement per a la gestió del procés, assegurant la qualitat de l'aigua de sortida tot minimitzant el cost ambiental de la seva explotació. Els sistemes basats en el coneixement es caracteritzen per la seva capacitat de treballar amb dominis molt poc estructurats, i gran part de la informació rellevant de tipus qualitatiu i/o incerta. Precisament aquests són els trets característics que es poden trobar en els sistemes biològics de depuració, i en conseqüència en una EDAR. No obstant, l'elevada complexitat dels SSD fa molt costós el seu disseny, desenvolupament i aplicació en planta real, pel que resulta determinant la generació d'un protocol que faciliti la seva exportació a EDARs de tecnologia similar. L'objectiu del present treball de Tesi és precisament el desenvolupament d'un protocol que faciliti l'exportació sistemàtica de SSD i l'aprofitament del coneixement del procés prèviament adquirit. El treball es desenvolupa en base al cas d'estudi resultant de l'exportació a l'EDAR Montornès del prototipus original de SSD implementat a l'EDAR Granollers. Aquest SSD integra dos tipus de sistemes basats en el coneixement, concretament els sistemes basats en regles (els quals són programes informàtics que emulen el raonament humà i la seva capacitat de solucionar problemes utilitzant les mateixes fonts d'informació) i els sistemes de raonament basats en casos (els quals són programes informàtics basats en el coneixement que volen solucionar les situacions anormals que pateix la planta en el moment actual mitjançant el record de l'acció efectuada en una situació passada similar). El treball està estructurat en diferents capítols, en el primer dels quals, el lector s'introdueix en el món dels sistemes de suport a la decisió i en el domini de la depuració d'aigües. Seguidament es fixen els objectius i es descriuen els materials i mètodes utilitzats. A continuació es presenta el prototipus de SSD desenvolupat per la EDAR Granollers. Una vegada el prototipus ha estat presentat es descriu el primer protocol plantejat pel mateix autor de la Tesi en el seu Treball de Recerca. A continuació es presenten els resultats obtinguts en l'aplicació pràctica del protocol per generar un nou SSD, per una planta depuradora diferent, partint del prototipus. L'aplicació pràctica del protocol permet l'evolució del mateix cap a un millor pla d'exportació. Finalment, es pot concloure que el nou protocol redueix el temps necessari per realitzar el procés d'exportació, tot i que el nombre de passos necessaris ha augmentat, la qual cosa significa que el nou protocol és més sistemàtic.

Field trial using bone meal amendments to remediate mine waste derived soil contaminated with zinc, lead and cadmium

Bone meal amendments are being considered as a remediation method for metal-contaminated wastes. In various forms (biogenic, geogenic or synthetic), apatite, the principal mineral constituent of bone, has shown promise as an amendment to remediate metal-contaminated soils via the formation of insoluble phosphates of Pb and possibly other metals. The efficacy of commercially available bovine bone meal in this role was investigated in a field trial at Nenthead, Cumbria with a mine waste derived soil contaminated with Zn, Pb and Cd. Two 5 m(2) plots were set up: the first as a control and the second, a treatment plot where the soil was thoroughly mixed with bone meal to a depth of 50 cm at a soil to amendment ratio of 25:1 by weight. An array of soil solution samplers (Rhizon SMS (TM)) were installed in both plots and the soil pore water was collected and analysed for Ca, Cd, Zn and Pb regularly over a period of 2 a. Concurrently with the field trial, a laboratory trial with 800 mm high and 100 mm wide leaching Columns Was conducted using identical samplers and with soil from the held site. A substantial release of Zn, Pb, Cd and Ca was observed associated with the bone meal treatment. This release was transient in the case of the leaching columns, and showed seasonal variation in the case of the field trial. It is proposed that this effect resulted from metal complexation with organic acids released during breakdown of the bone meal organic fraction and was facilitated by the relatively high soil pH of 7.6-8.0. Even after this transient release effect had subsided or when incinerated bone meal was substituted in order to eliminate the organic fraction, no detectable decrease in dissolved metals was observed and no P was detected in solution, in contrast with an earlier small column laboratory study. It is concluded that due to the relative insolubility of apatite at above-neutral pH, the rate of supply of phosphate to soil solution was insufficient to result in significant precipitation of metal phosphates and that this may limit the effectiveness of the method to more acidic soils. (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

E-commerce system simulation for construction and demolition waste exchange

This article introduces a quantitative approach to e-commerce system evaluation based on the theory of process simulation. The general concept of e-commerce system simulation is presented based on the considerations of some limitations in e-commerce system development such as the huge amount of initial investments of time and money, and the long period from business planning to system development, then to system test and operation, and finally to exact return; in other words, currently used system analysis and development method cannot tell investors about some keen attentions such as how good their e-commerce system could be, how many investment repayments they could have, and which area they should improve regarding the initial business plan. In order to exam the value and its potential effects of an e-commerce business plan, it is necessary to use a quantitative evaluation approach and the authors of this article believe that process simulation is an appropriate option. The overall objective of this article is to apply the theory of process simulation to e-commerce system evaluation, and the authors will achieve this though an experimental study on a business plan for online construction and demolition waste exchange. The methodologies adopted in this article include literature review, system analysis and development, simulation modelling and analysis, and case study. The results from this article include the concept of e-commerce system simulation, a comprehensive review of simulation methods adopted in e-commerce system evaluation, and a real case study of applying simulation to e-commerce system evaluation. Furthermore, the authors hope that the adoption and implementation of the process simulation approach can effectively support business decision-making, and improve the efficiency of e-commerce systems.