Modelowanie procesów oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego Bisztynek

Książka objaśnia podstawowe zasady inżynierii biochemicznej, obejmujące bilanse bioreaktorów i modele biologiczne wzrostu mikroorganizmów, a także przedstawia modele osadu czynnego (szczegółowy opis modeli opracowanych przez IWA oraz modelu ASM3P). Omówiono także kalibrację modeli osadu czynnego i wyznaczanie parametrów wrażliwych tych modeli. Podręcznik adresowany jest do wszystkich, którzy mają do czynienia z modelami osadu czynnego, a w szczególności do studentów, doktorantów i młodych pracowników naukowych, a także do pracowników oczyszczalni ścieków. Jest to szczególnie istotne, gdyż powszechnie stosowane oprogramowanie, w którym zaimplementowane są modele osadu czynnego, na ogół nie zawiera objaśnienia koncepcji i struktury modeli, użytych w nich równań oraz nie tłumaczy sensu biologicznego zastosowanych parametrów. 1. Słowo wstępne 2. Modelowanie układów biologicznych 2.1. Wprowadzenie 2.2. Ogólny bilans bioreaktora 2.2.1. Bioreaktor o działaniu okresowym 2.2.2. Bioreaktor o działaniu ciągłym - chemostat 2.3. Analiza modelu biologicznego bioreaktora 2.3.1. Krzywa wzrostu biomasy 2.3.2. Wzrost limitowany pojedynczym substratem w bioreaktorze o działaniu okresowym 2.3.3. Wzrost limitowany pojedynczym substratem w chemostacie 2.3.4. Analiza parametrów równania Monoda, ich interpretacja i wyznaczanie 2.3.5. Chemostat Monoda z zawracaniem biomasy 2.4. Inne modele biologiczne opisujące wzrost biomasy 2.4.1. Kinetyka multisubstratowa - wzrost limitowany więcej niż jednym substratem 2.4.2. Inhibicja wzrostu biomasy 2.5. Przemiana podstawowa 2.6. Wymieranie biomasy 3. Ścieki jako substrat dla mikroorganizmów 3.1. Podstawowe definicje 3.2. Skład ścieków 4. Oczyszczanie ścieków metodą osadu czynnego 4.1. Kilka słów o historii technologii osadu czynnego 4.2. Zasada działania i ważniejsze parametry technologii osadu czynnego 4.3. Usuwanie biogenów ze ścieków - główne przemiany biochemiczne i technologie 4.4. Mikrobiologia osadu czynnego 4.5. Skład i budowa kłaczka osadu czynnego 4.6. Zakłócenia pracy osadu czynnego 5. Historia modeli osadu czynnego 6. Koncepcja i struktura modeli osadu czynnego 7. Założenia do modeli ASM 8. Składniki modeli ASM 8.1. Model ASM1 8.2. Modele ASM2 i ASM2d 8.3. Model ASM3 i ASM3P 9. Charakterystyka biomasy i substratu w modelach osadu czynnego 9.1. Charakterystyka biomasy i wyznaczanie frakcji 9.2. Charakterystyka substratu i wyznaczanie frakcji 10. Procesy uwzględnione w modelach ASM 10.1. Model ASM1 10.2. Modele ASM2 i ASM2d 10.3. Modele ASM3 i ASM3P 11. Parametry modeli osadu czynnego 11.1. Współczynniki stechiometryczne 11.1.1. Model ASM1 11.1.2. Model ASM2 i ASM2d 11.1.3. Model ASM3 i ASM3P 11.2. Parametry kinetyczne 11.2.1. Wzrost i wymieranie zwykłych organizmów heterotroficznych (OHO) 11.2.2. Wzrost i wymieranie organizmów autotroficznych (AUT) 11.2.3. Wzrost i wymieranie mikroorganizmów akumulujących polifosforany (PAO) 11.2.4. Parametry kinetyczne procesu hydrolizy 11.2.5. Inne parametry modeli ASM 11.3. Wyznaczanie podstawowych parametrów kinetycznych modeli ASM 11.3.1. Wyznaczanie parametrów kinetycznych związanych z mikroorganizmami OHO 11.3.2. Wyznaczanie parametrów kinetycznych związanych z mikroorganizmami autotroficznymi 11.3.3. Wyznaczanie parametrów kinetycznych związanych z mikroorganizmami PAO 11.3.4. Przegląd metod wyznaczania parametrów modeli ASM 12. Ograniczenia w zastosowaniu modeli ASM 12.1. Zakres stosowalności modeli ASM 12.2. Znaczenie temperatury procesu w modelach ASM 13. Kalibracja modelu ASM 13.1. Pojęcia podstawowe 13.2. Zagadnienia hydrodynamiczne 13.3. Miary jakości dopasowania modelu 13.4. Protokoły kalibracyjne 13.5. Wrażliwość parametrów modeli ASM 13.6. Przykładowa kalibracja modelu ASM2d dla oczyszczalni ścieków w Zgierzu 13.6.1. Zdefiniowanie dziedziny projektu i określenie celów 13.6.2. Zbieranie danych i ocena ich jakości 13.6.3. Ustalenia modelowe 13.6.4. Kalibracja i walidacja modelu ASM2d 13.6.5. Symulacja i interpretacja wyników