Il Modello WDOxy Fuzzy è una procedura di calcolo real-time per il controllo del Set-Point Variabile dell'OD (ossigeno disciolto). Determina la concentrazione ottimale di ossigeno necessaria per le esigenze specifiche del metabolismo batterico nella rimozione del carbonio e dell'azoto.
La procedura utilizza algoritmi bio-processistici in Logica Fuzzy e misure on-line di NH₄ (o alternativamente ORP) insieme all'OD, restituendo in tempo reale il valore di set-point ottimale. È applicabile sia a impianti biologici ad aerazione continuata che intermittente.
Importanza del controllo dell'ossigeno disciolto
La fornitura di aria è cruciale per tre motivazioni principali:
- La fornitura di ossigeno rappresenta una delle principali voci di costo gestionali (10-30%)
- È determinante per l'affidabilità della qualità dell'effluente depurato
- Influisce sull'efficienza della sedimentazione dei fanghi e della biomassa
Ossigeno disciolto e bulking filamentoso
La concentrazione dell'OD nel reattore influenza significativamente il bulking filamentoso e la sedimentabilità dei fanghi. La relazione tra OD e SVI è direttamente influenzata dal carico organico (F/M): carichi organici più elevati richiedono concentrazioni di ossigeno disciolto più alte per prevenire il bulking filamentoso.
Limiti del controllo tradizionale
Il controllo tradizionale con Set-Point Prefissato presenta tre problemi principali:
- Non considera la resa effettiva del processo depurativo
- Non tiene conto della variabilità del carico entrante
- Presenta scarsa stabilità di controllo con metodi troppo semplificati
Vantaggi del sistema WDOxy-Fuzzy
Il sistema a Set-Point OD Dinamico offre vantaggi significativi:
- Risposta immediata: adattamento continuo del set-point per gestire picchi e variabilità di carico
- Stabilità di processo: notevole stabilità rispetto al sistema tradizionale, anche di fronte a variazioni significative
- Maggiore efficienza: particolare riferimento al processo di nitrificazione
- Risparmio energetico: 15-20% di riduzione dei consumi, eliminazione degli eccessi di nitrificazione, miglior rendimento di trasferimento di ossigeno
- Efficienza garantita: assicura il rendimento di rimozione richiesto