{"id":12528,"date":"2008-01-01T18:23:15","date_gmt":"2008-01-01T18:23:15","guid":{"rendered":"https:\/\/lequia-udg.com\/2008\/01\/01\/conceptual-design-of-wastewater-treatment-plants-using-multiple-objectives\/"},"modified":"2024-05-29T15:41:33","modified_gmt":"2024-05-29T15:41:33","slug":"conceptual-design-of-wastewater-treatment-plants-using-multiple-objectives","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lequia-udg.com\/ca\/2008\/01\/01\/conceptual-design-of-wastewater-treatment-plants-using-multiple-objectives\/","title":{"rendered":"Conceptual design of wastewater treatment plants using multiple objectives."},"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
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t

\r\n\t\t\t\r\n\t\t\t\tAuthor: Xavier Flores Alsina \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\tConceptual design of wastewater treatment plants using multiple objectives.\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\t\t

La implementaci\u00f3 de la Directiva Europea 91\/271\/CEE referent a tractament d’aig\u00fces residuals urbanes va promoure la construcci\u00f3 de noves instal\u00b7lacions al mateix temps que la introducci\u00f3 de noves tecnologies per tractar nutrients en \u00e0rees designades com a sensibles. Tant el disseny d’aquestes noves infraestructures com el redisseny de les ja existents es va portar a terme a partir d’aproximacions basades fonamentalment en objectius econ\u00f2mics degut a la necessitat d’acabar les obres en un per\u00edode de temps relativament curt. Aquests estudis estaven basats en coneixement heur\u00edstic o correlacions num\u00e8riques provinents de models determin\u00edstics simplificats. Aix\u00ed doncs, moltes de les estacions depuradores d’aig\u00fces residuals (EDARs) resultants van estar caracteritzades per una manca de robustesa i flexibilitat, poca controlabilitat, amb freq\u00fcents problemes microbiol\u00f2gics de separaci\u00f3 de s\u00f2lids en el decantador secundari, elevats costos d’operaci\u00f3 i eliminaci\u00f3 parcial de nutrients allunyant-les de l’\u00f2ptim de funcionament. Molts d’aquestes problemes van sorgir degut a un disseny inadequat, de manera que la comunitat cient\u00edfica es va adonar de la import\u00e0ncia de les etapes inicials de disseny conceptual. Precisament per aquesta ra\u00f3, els m\u00e8todes tradicionals de disseny han d’evolucionar cap a sistemes d’avaluaci\u00f3 mes complexos, que tinguin en compte m\u00faltiples objectius, assegurant aix\u00ed un millor funcionament de la planta. Tot i la import\u00e0ncia del disseny conceptual tenint en compte m\u00faltiples objectius, encara hi ha un buit important en la literatura cient\u00edfica tractant aquest camp d’investigaci\u00f3. L’objectiu que persegueix aquesta tesi \u00e9s el de desenvolupar un m\u00e8tode de disseny conceptual d’EDARs considerant m\u00faltiples objectius, de manera que serveixi d’eina de suport a la presa de decisions al seleccionar la millor alternativa entre diferents opcions de disseny. Aquest treball de recerca contribueix amb un m\u00e8tode de disseny modular i evolutiu que combina diferent t\u00e8cniques com: el proc\u00e9s de decisi\u00f3 jer\u00e0rquic, an\u00e0lisi multicriteri, optimaci\u00f3 preliminar multiobjectiu basada en an\u00e0lisi de sensibilitat, t\u00e8cniques d’extracci\u00f3 de coneixement i mineria de dades, an\u00e0lisi multivariant i an\u00e0lisi d’incertesa a partir de simulacions de Monte Carlo. Aix\u00f2 s’ha aconseguit subdividint el m\u00e8tode de disseny desenvolupat en aquesta tesis en quatre blocs principals: (1) generaci\u00f3 jer\u00e0rquica i an\u00e0lisi multicriteri d’alternatives, (2) an\u00e0lisi de decisions cr\u00edtiques, (3) an\u00e0lisi multivariant i (4) an\u00e0lisi d’incertesa. El primer dels blocs combina un proc\u00e9s de decisi\u00f3 jer\u00e0rquic amb an\u00e0lisi multicriteri. El proc\u00e9s de decisi\u00f3 jer\u00e0rquic subdivideix el disseny conceptual en una s\u00e8rie de q\u00fcestions mes f\u00e0cilment analitzables i avaluables mentre que l’an\u00e0lisi multicriteri permet la consideraci\u00f3 de diferent objectius al mateix temps. D’aquesta manera es redueix el nombre d’alternatives a avaluar i fa que el futur disseny i operaci\u00f3 de la planta estigui influenciat per aspectes ambientals, econ\u00f2mics, t\u00e8cnics i legals. Finalment aquest bloc inclou una an\u00e0lisi de sensibilitat dels pesos que proporciona informaci\u00f3 de com varien les diferents alternatives al mateix temps que canvia la import\u00e0ncia relativa del objectius de disseny.\u00a0<\/span>El segon bloc engloba t\u00e8cniques d’an\u00e0lisi de sensibilitat, optimitzaci\u00f3 preliminar multiobjectiu i extracci\u00f3 de coneixement per donar suport al disseny conceptual d’EDAR, seleccionant la millor alternativa un cop s’han identificat decisions cr\u00edtiques. Les decisions cr\u00edtiques s\u00f3n aquelles en les que s’ha de seleccionar entre alternatives que compleixen de forma similar els objectius de disseny per\u00f2 amb diferents implicacions pel que respecte a la futura estructura i operaci\u00f3 de la planta. Aquest tipus d’an\u00e0lisi proporciona una visi\u00f3 m\u00e9s \u00e0mplia de l’espai de disseny i permet identificar direccions desitjables (o indesitjables) cap on el proc\u00e9s de disseny pot derivar. El tercer bloc de la tesi proporciona l’an\u00e0lisi multivariant de les matrius multicriteri obtingudes durant l’avaluaci\u00f3 de les alternatives de disseny. Espec\u00edficament, les t\u00e8cniques utilitzades en aquest treball de recerca engloben: 1) an\u00e0lisi de conglomerats, 2) an\u00e0lisi de components principals\/an\u00e0lisi factorial i 3) an\u00e0lisi discriminant. Com a resultat \u00e9s possible un millor acc\u00e9s a les dades per realitzar la selecci\u00f3 de les alternatives, proporcionant m\u00e9s informaci\u00f3 per a una avaluaci\u00f3 mes efectiva, i finalment incrementant el coneixement del proc\u00e9s d’avaluaci\u00f3 de les alternatives de disseny generades. En el quart i \u00faltim bloc desenvolupat en aquesta tesi, les diferents alternatives de disseny s\u00f3n avaluades amb incertesa. L’objectiu d’aquest bloc \u00e9s el d’estudiar el canvi en la presa de decisions quan una alternativa \u00e9s avaluada incloent o no incertesa en els par\u00e0metres dels models que descriuen el seu comportament. La incertesa en el par\u00e0metres del model s’introdueix a partir de funcions de probabilitat. Despr\u00e8s es porten a terme simulacions Monte Carlo, on d’aquestes distribucions se n’extrauen n\u00fameros aleatoris que es subsisteixen pels par\u00e0metres del model i permeten estudiar com la incertesa es propaga a trav\u00e9s del model. Aix\u00ed \u00e9s possible analitzar la variaci\u00f3 en l’acompliment global dels objectius de disseny per a cada una de les alternatives, quines s\u00f3n les contribucions en aquesta variaci\u00f3 que hi tenen els aspectes ambientals, legals, econ\u00f2mics i t\u00e8cnics, i finalment el canvi en la selecci\u00f3 d’alternatives quan hi ha una variaci\u00f3 de la import\u00e0ncia relativa dels objectius de disseny. En comparaci\u00f3 amb les aproximacions tradicionals de disseny, el m\u00e8tode desenvolupat en aquesta tesi adre\u00e7a problemes de disseny\/redisseny tenint en compte m\u00faltiples objectius i m\u00faltiples criteris. Al mateix temps, el proc\u00e9s de presa de decisions mostra de forma objectiva, transparent i sistem\u00e0tica el perqu\u00e8 una alternativa \u00e9s seleccionada en front de les altres, proporcionant l’opci\u00f3 que m\u00e9s b\u00e9 acompleix els objectius marcats, mostrant els punts forts i febles, les principals correlacions entre objectius i alternatives, i finalment tenint en compte la possible incertesa inherent en els par\u00e0metres del model que es fan servir durant les an\u00e0lisis. Les possibilitats del m\u00e8tode desenvolupat es demostren en aquesta tesi a partir de diferents casos d’estudi: selecci\u00f3 del tipus d’eliminaci\u00f3 biol\u00f2gica de nitrogen (cas d’estudi # 1), optimitzaci\u00f3 d’una estrat\u00e8gia de control (cas d’estudi # 2), redisseny d’una planta per aconseguir eliminaci\u00f3 simult\u00e0nia de carboni, nitrogen i f\u00f2sfor (cas d’estudi # 3) i finalment an\u00e0lisi d’estrat\u00e8gies control a nivell de planta (casos d’estudi # 4 i # 5).<\/p>\n\t\t\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

\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\n\n
Autor:<\/strong><\/td>\nXavier Flores Alsina<\/td>\n<\/tr>\n
Avaluaci\u00f3:<\/strong><\/td>\nExcel\u00b7lent cum laude<\/td>\n<\/tr>\n
Supervisor:<\/strong><\/td>\nDr. Ignasi Rodr\u00edguez-Roda and Dr. Ren\u00e9 Ba\u00f1ares-Alc\u00e1ntara (University of Oxford)<\/td>\n<\/tr>\n
Any:<\/strong><\/td>\n2008<\/td>\n<\/tr>\n
Universitat:<\/strong><\/td>\nUniversitat de Girona (UdG); University of Oxford<\/td>\n<\/tr>\n
Enlla\u00e7:<\/strong><\/td>\nhttp:\/\/hdl.handle.net\/10803\/7799<\/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":"

Author: Xavier Flores Alsina Conceptual design of wastewater treatment plants using multiple objectives. La implementaci\u00f3 de la Directiva Europea 91\/271\/CEE referent a tractament d’aig\u00fces residuals urbanes va promoure la construcci\u00f3 de noves instal\u00b7lacions al mateix temps que la introducci\u00f3 de noves tecnologies per tractar nutrients en \u00e0rees designades com a sensibles. Tant el disseny d’aquestes … Conceptual design of wastewater treatment plants using multiple objectives.<\/span>“>Continue reading Conceptual design of wastewater treatment plants using multiple objectives.<\/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-12528","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\/12528","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=12528"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/lequia-udg.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12528\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":12529,"href":"https:\/\/lequia-udg.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12528\/revisions\/12529"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/lequia-udg.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=12528"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/lequia-udg.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=12528"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/lequia-udg.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=12528"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}