Zaawansowane algorytmy sterowania i opt.w biol.oczyszcz.ściek

Ścieki są jednym z wielu rodzajów zanieczyszczeń produkowanych przez człowieka. Zagadnienia związane z procesami ich oczyszczania zainspirowały przygotowanie niniejszej monografii. Zaproponowano w niej nowoczesne struktury i algorytmy sterowania oraz optymalizacji.

W zakresie sterowania w praktyce eksploatacyjnej większości oczyszczalni ścieków stosuje się w dalszym ciągu proste algorytmy sterowania stężeniem tlenu oparte na regułach lub regulatorach typu PI ze stałymi wartościami nastaw. Ze względu na złożoność problemu sterowania i różne punkty pracy są one niewystarczające. Wynika to z faktu, że zapotrzebowanie na tlen, a tym samym na ilość powietrza dostarczanego przez instalację napowietrzającą, jest zmienne w czasie.

Obecnie na świecie trwają intensywne prace badawcze nad strukturami i algorytmami sterowania pozwalającymi na wyznaczanie i realizację optymalnej pod względem kosztów i jakości oczyszczania ścieków trajektorii stężenia tlenu. Wpisuje się w nie niniejsza monografia, w której zaprojektowano nadrzędny system wyznaczający zadaną trajektorię stężenia tlenu. Dodatkowo, w celu podniesienia efektywności oczyszczania ścieków przy jednoczesnej redukcji kosztów napowietrzania ścieków w pracy zaproponowano dwa zaawansowane systemy sterowania stężeniem tlenu.

W dalszej części pracy system sterowania związany ze stężeniem tlenu rozbudowano o dodatkowe procesy biologiczne mające znaczący wpływ na efektywność oczyszczania ścieków, optymalizację pracy reaktora SBR i obniżenie kosztów operacyjnych. Zaproponowano metody rozwiązania trudnego, nieliniowego, niewypukłego i hybrydowego – ze względu na postać zmiennych decyzyjnych – zadania optymalizacji.  

Na koniec zaproponowano nową sprzętowo-programową strukturę systemu sterowania biologiczną oczyszczalnią ścieków w Swarzewie, z wykorzystaniem nowoczesnych środowisk programistycznych i obecnie stosowanego sprzętu cyfrowego.