Hidrológiai Közlöny 2011 (91. évfolyam)

1. szám - Koncsos Tamás–Melicz Zoltán: Eleveniszapos szennyvíztisztító rendszerek elfolyó vízminőségének előrejelzése neurális hálóval

19. KOI befolyó [mg/l]/ [mg/l] 1500 1000 500 7. ábra. Elfolyó KOI validációja. A befolyó KOI (fekete)a nyers szennyvíz idősora. A neurális háló görbéje (fehér) jól követi a Biowin által számolt görbét(szürke). A Kjeldahl-nitrogén esetében a neurális háló ~ 91 %-os illeszkedést mutatott a validált adatokra, az eltérés várható értéke 0,55 mg/l volt. A maximális eltérés 6,3 mg/l-re adódott, mely 35 %-os maximális eltérést jelentett a kívánt érTKN befolyó [mg/l] téktől. A neurális háló pontatlansága a kiugró elfolyó Kjeldahl-nitrogén értékeknél jelentett nagy eltérést. Ennek oka, hogy az említett esetekben a szervesanyag limitáló tényező volt. TKN elfolyó [mg/l] 8. ábra. A Kjeldahl-nitrogén validációja. A befolyó KOI (fekete)a nyers szennyvíz idősora. A neurális háló (fehér) jól követi a Biowin által számolt elfolyó TKN görbét (szürke). Összefoglalás A vizsgálataink célja a neurális hálók alkalmazási lehetőségének kiterjesztése volt eleveniszapos szennyvíz-tisztító rendszerek elfolyó szennyvízösszetételének előrejelzésére. A hagyományos modelleken alapuló (szimulációs) vizsgálatok bonyolultsága és a modellek futtatásának hosszú ideje miatt célravezetőnek láttuk a környezetvédelem más területein már alkalmazásra került, gyors eredményeket adó neurális hálók működtetését. Egy hagyományos eleveniszapos, előkapcsolt denitrifikáló reaktort tartalmazó eljárás szennyezőanyag eltávolítási hatásfokát vizsgáltuk. A Biowin 3 szennyvíz-tisztítási szimulátorral (dinamikus, determinisztikus modell) számítottuk a tisztító rendszerből távozó szennyvíz öszszetételét. A nyers és az elfolyó szennyvíz-minőségi adatokkal tanítottuk a neurális hálót, majd ezt követően használtuk a tisztított szennyvíz összetételének előrejelzésére. A tisztítórendszert elfolyó szennyvíz szervesanyag (KOI) és nitrogén (Kjeldahl-nitrogén meghatározására alkalmaztuk. A validált adatok alapján 96, 7 %-os egyezés volt kimutatható elfolyó KOI-ra, mely jó eredménynek tekinthető, illetve 91 %-os volt az illeszkedés a Kjeldahl-nitrogénre. A háló alkalmasnak bizonyult egy nem lineáris dinamikus modell gyors függvény-approximációjára. Az alkalmazott módszer előnye, hogy nagyságrendekkel gyorsabb számítási sebességgel számol a determinisztikus modellhez viszonyítva, egészen pontosan az elfolyó szenynyezőanyagok koncentrációjának idősorát a neurális háló körülbelül öt nagyságrenddel gyorsabban számolta a Biowin-hez képest (A validációhoz felhasznált 23 000 óra adatát a Biowin több mint két óra alatt számolta ki, a neurális háló egy másodpercen belül végzett). Jelentős javulást lehetne elérni a rendszer dekompozíciójával. A neurális háló így nem egyetlen függvényként kezelné a telep összes folyamatát és előnyként jelentkezne az is„ hogy tetszőleges technológiai kombináció vizsgálatára is lenne mód. Az aerob és anoxikus medencéket, és az ülepítőket külön lehetne kezelni. A recirkulációval kapcsolatos bi-