하수처리 통합 모델 적용을 위한 MS Excel 시뮬레이터
- Alternative Title
- Wastewater Treatment Plants Simulator by Using MS Excel
- Abstract
- Biological nutrient removal (BNR) needs to avoid eutrophication in the aquatic environment. Biological wastewater treatments are complex systems in which a range of physical, chemical and biological processes occur. Mathematical models are needed for a quantitative evaluation of these processes. These models have been shown to be useful tools for research, development and optimization of wastewater treatment processes. Mathematical models are very complex and they are incorporated in commercial simulation packages called simulators such as BioWin, GPS-X, WEST AQUASIM and EFOR.
This study presents a user-friendly simulator by using MS Excel and VBA and able to design, upgrade, simulate and optimize wastewater treatment plants. The simulator is called PKES(PuKyung national university - Excel based Simulator for WWTP). The mathematical model implemented is the modified ASM2d, ASM3+BioP and ADM1 for simulation of whole treatment plants and GHGs emission(CO2, CH4 and N2O).
PKES calculates the performance under steady or dynamic state of whole treatment plants including primary settler, activated sludge systems for biological organic matter and nutrient removal, secondary settlers, gravity thickeners, anaerobic digester and dewatering. So PKES can estimated the effect of side-streams on nutrient removal efficiency. PKES include of database for various wastewater treatment processes, model matrixes and parameters. PKES was verified by comparing with Aquasim and measured data of wastewater treatment plant. Simulations for removal efficiency and GHGs emission with different design and operation parameters and BNR processes using by PKES was successfully conducted.
Key word: PKES, BNR, WWTP, MS Excel, simulator, mathematical model.
- Author(s)
- 빈정인
- Issued Date
- 2014
- Awarded Date
- 2014. 2
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- URI
- https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/1682
http://pknu.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000001967091
- Alternative Author(s)
- Jung-in Bin
- Affiliation
- 대학원
- Department
- 대학원 환경공학과
- Advisor
- 이병헌
- Table Of Contents
- 목 차 ⅰ
List of Tables ⅲ
List of Figures ⅴ
Abstract ⅸ
Nomenclature ⅹ
제 1 장 서 론 1
제 2 장 문 헌 연 구 5
2.1 하수처리공정 5
2.1.1 활성슬러지 공정 5
2.1.2 혐기성소화 공정 16
2.1.3 온실가스 20
2.2 하수처리공정 모델 25
2.2.1 활성슬러지 모델(ASM) 26
2.2.2 혐기성소화 모델(ADM) 32
2.2.3 하수처리 공정 모델 시뮬레이터 34
제 3 장 연구방법 37
3.1 하수처리공정 모델 37
3.1.1 하수처리공정 모델의 상태변수 37
3.1.2 하수처리공정 모델의 동역학적 공정 42
3.1.3 하수처리공정 모델의 상수와 계수 46
3.2 대상 하수처리장 50
3.2.1 하수처리장 공정 및 수질 50
3.2.2 모델 적용을 위한 합성변수 54
제 4 장 결과 및 고찰 57
4.1 MS Excel을 이용한 하수처리장 시뮬레이터 구축 57
4.1.1 시뮬레이터(PKES)의 구성 및 기능 58
4.1.2 시뮬레이터(PKES)의 실행 및 계산 69
4.1.3 시뮬레이터(PKES)에 적용된 모델 73
4.2 표준 활성슬러지 공법 하수처리장 적용 85
4.2.1 시뮬레이터 검증 및 민감도 분석 86
4.2.2 하수처리장 실측 자료를 이용한 검증 93
4.2.3 하수처리장 온실가스 배출량 평가 102
4.3 생물학적 영양소제거 공법 하수처리장 적용 108
4.3.1 시뮬레이터 검증 및 민감도 분석 108
4.3.2 생물학적 영양소 제거 공법 설계 및 비교 114
4.3.2 모델 매트릭스 및 BNR 공법별 성능 평가 128
제 5 장 결 론 145
참고문헌 148
- Degree
- Doctor
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