{"id":12486,"date":"2014-01-01T16:57:28","date_gmt":"2014-01-01T16:57:28","guid":{"rendered":"https:\/\/lequia-udg.com\/2014\/01\/01\/integrated-operation-of-membrane-bioreactors-simulation-and-experimental-studies\/"},"modified":"2024-05-29T15:15:56","modified_gmt":"2024-05-29T15:15:56","slug":"integrated-operation-of-membrane-bioreactors-simulation-and-experimental-studies","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lequia-udg.com\/ca\/2014\/01\/01\/integrated-operation-of-membrane-bioreactors-simulation-and-experimental-studies\/","title":{"rendered":"Integrated operation of membrane bioreactors: simulation and experimental studies"},"content":{"rendered":"\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Amb la creixent demanda d\u2019aigua, els rigorosos requeriments de qualitat i l\u2019increment de zones propenses a l\u2019escassetat d\u2019aigua, els bioreactors de membranes (BRM) han\u00a0esdevingut una opci\u00f3 molt prometedora per les estacions depuradores d\u2019aig\u00fces residuals. Els BRM s\u00f3n una combinaci\u00f3 dels reactors biol\u00f2gics convencionals seguits per una unitat de filtraci\u00f3 que ret\u00e9 la biomassa, de manera que presenten com a grans avantatges una gran qualitat d\u2019aigua a la sortida, amb est\u00e0ndards de reutilitzaci\u00f3, i molt poca necessitat d\u2019espai. L\u2019embrutiment de les membranes i els costos associats per la seva neteja s\u00f3n els principals inconvenients. Per aix\u00f2, la recerca desenvolupada en el marc d\u2019aquesta tesi s\u2019ha centrat en identificar les estrat\u00e8gies d\u2019operaci\u00f3 \u00f2ptima per millorar l\u2019efici\u00e8ncia dels processos que tenen lloc en els BRM d\u2019una forma integrada, \u00e9s a dir, optimitzar al mateix temps els processos biol\u00f2gics d\u2019eliminaci\u00f3 de contaminants i els f\u00edsics de filtraci\u00f3, per tal de minimitzar l\u2019embrutiment i, si \u00e9s possible, reduir els costos\u00a0d\u2019operaci\u00f3.<\/p>\n

Aquesta recerca ha donat lloc a la tesi doctoral de la Montse Dalmau, del Laboratori d\u2019Enginyeria Qu\u00edmica i Ambiental (LEQUIA) de la Universitat de Girona (UdG), que porta per t\u00edtol \u201cIntegrated operation of membrane bioreactors: simulation and experimental studies\u201d, i que ha estat dirigida per Joaquim Comas (UdG), Ignasi Rodriguez-Roda\u00a0(UdG, ICRA) i Eduardo Ayesa (CEIT).La tesi representa un pas endavant cap a l\u2019operaci\u00f3 integrada dels BRM mitjan\u00e7ant estudis experimentals i de modelitzaci\u00f3. Les\u00a0interaccions entre els processos biol\u00f2gics (eliminaci\u00f3 de nutrients i caracter\u00edstiques de la biomassa) i f\u00edsics (hidrodin\u00e0mica del proc\u00e9s i filtraci\u00f3) que tenen lloc als BRM s\u2019han estudiat, amb l\u2019objectiu final de millorar-ne la seva operaci\u00f3 i el control integrat.<\/p>\n

Per tal d\u2019aconseguir-ho, es va desenvolupar un model determin\u00edstic o mecan\u00edstic, \u00e9s a dir, que intenta descriure els processes dels BRM, i es va aplicar a una planta BRM pilot i a una planta BRM a escala real per tal d\u2019 identificar quins eren els par\u00e0metres m\u00e9s sensibles respecte l\u2019operaci\u00f3 integrada dels processos d\u2019eliminaci\u00f3 de nutrients, filtraci\u00f3 i hidrodin\u00e0mica. A m\u00e9s a m\u00e9s, degut a la complexitat del proc\u00e9s d\u2019embrutiment de les membranes, dos models de diferent naturalesa (un de determin\u00edstic i un m\u00e9s tipus caixa negra, basat en dades, que intenta ajustar les dades de sortida a les dades d\u2019entrada en base a la hist\u00f2ria del proc\u00e9s) es van utilitzar per identificar quines eren les condicions d\u2019operaci\u00f3 \u00f2ptimes per a la filtraci\u00f3.<\/p>\n

D\u2019altra banda, dos estudis experimentals van permetre fer un pas m\u00e9s enll\u00e0 a les prediccions dels models. D\u2019una banda, es va estudiar quin era l\u2019efecte de l\u2019aeraci\u00f3 del compartiment biol\u00f2gic i de les membranes sobre els processos de filtraci\u00f3 biol\u00f2gics i l\u2019estat de la biomassa. Aquest estudi va permetre identificar les condicions d\u2019operaci\u00f3 \u00f2ptimes dels BRM, amb una reducci\u00f3 del 42% en el cabal d\u2019aire total, aconseguint un 75% d\u2019estalvi energ\u00e8tic respecte l\u2019operaci\u00f3 inicial. D\u2019altra banda, el segon estudi es va centrar en la validaci\u00f3 d\u2019un sistema innovador de control de l\u2019aeraci\u00f3 de les membranes en una planta a escala real. El sistema de control va poder ser validat amb \u00e8xit durant 320 dies. La mitjana de reducci\u00f3 del cabal d\u2019aeraci\u00f3 va ser del 13%, amb un estalvi m\u00e0xim limitat per l\u2019usuari al 20%, sense afectar a la velocitat d\u2019embrutiment de les membranes, ni a les caracter\u00edstiques del fang ni a la qualitat de l\u2019efluent. Aquesta reducci\u00f3 del cabal d\u2019aire es va traduir en una disminuci\u00f3 mitjana del 14% del consum energ\u00e8tic de l\u2019aeraci\u00f3 de membranes, aconseguint-se estalvis m\u00e0xims del 22%.<\/p>\n

Els resultats obtinguts en aquesta tesi permetran millorar l\u2019operaci\u00f3 i el control autom\u00e0tic dels processos biol\u00f2gics i de filtraci\u00f3 d\u2019una forma integrada, reduir tamb\u00e9 els costos energ\u00e8tics i contribuir d\u2019aquesta manera a la millora de la competitivitat de la tecnologia BRM, especialment com a soluci\u00f3 per a problemes d\u2019escassetat d\u2019aigua.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t

\r\n\t\t\t\r\n\t\t\t\tAuthor: Montserrat Dalmau Figueras \r\n\t\t\t\r\n\t\t\t<\/h4>\r\n\t\t

\r\n\t\t\t\r\n\t\t\t\tIntegrated operation of membrane bioreactors: simulation and experimental studies\r\n\t\t\t\r\n\t\t\t<\/h2>\r\n\t\t<\/div>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tInformaci\u00f3 addicional<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t
\n\n\n\n\n\n
Autor:<\/strong><\/td>\nMontserrat Dalmau Figueras<\/td>\n<\/tr>\n
Supervisor:<\/strong><\/td>\nDr Joaquim Comas, Dr Ignasi Rodriguez-Roda and Dr Eduardo Ayesa (CEIT)<\/td>\n<\/tr>\n
Any:<\/strong><\/td>\n2014<\/td>\n<\/tr>\n
Enllaç:<\/strong><\/td>\nhttp:\/\/hdl.handle.net\/10803\/284740<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Amb la creixent demanda d\u2019aigua, els rigorosos requeriments de qualitat i l\u2019increment de zones propenses a l\u2019escassetat d\u2019aigua, els bioreactors de membranes (BRM) han\u00a0esdevingut una opci\u00f3 molt prometedora per les estacions depuradores d\u2019aig\u00fces residuals. Els BRM s\u00f3n una combinaci\u00f3 dels reactors biol\u00f2gics convencionals seguits per una unitat de filtraci\u00f3 que ret\u00e9 la biomassa, de manera … Integrated operation of membrane bioreactors: simulation and experimental studies<\/span>“>Continue reading Integrated operation of membrane bioreactors: simulation and experimental studies<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"elementor_header_footer","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[68],"tags":[],"class_list":["post-12486","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-doctoral-theses_ca"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/lequia-udg.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12486","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/lequia-udg.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/lequia-udg.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lequia-udg.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lequia-udg.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=12486"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/lequia-udg.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12486\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":12487,"href":"https:\/\/lequia-udg.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12486\/revisions\/12487"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/lequia-udg.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=12486"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/lequia-udg.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=12486"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/lequia-udg.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=12486"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}