Development of a modelling tool to perform hydrodynamics coupled with biological processes in the secondary stage of wastewater treatment plants

• Autores: Javier Climent Agustina
• Directores de la Tesis: Sergio Chiva Vicent (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Jaume I ( España ) en 2019
• Idioma: inglés
• Número de páginas: 272
• Tribunal Calificador de la Tesis: Jesús Colprim Galcerán (presid.), Eduardo Ayesa Iturrate (secret.), Olivier Potier (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Tecnologías Industriales y Materiales por la Universidad Jaume I de Castellón
• Materias:
  • Matemáticas
    • Ciencia de los ordenadores
      • Simulación
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología de la construcción
      • Alcantarillado y depuración de aguas
    • Ingeniería y tecnología del medio ambiente
      • Control de la contaminación del agua
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: TDX
• Resumen
  • español

    Este trabajo de investigación tiene como objetivo principal desarrollar modelos de simulación basados en herramientas asociadas a la dinámica computacional de fluidos (CFD) y aplicados al tratamiento de aguas residuales. Se ha investigado en el efecto hidrodinámico de los elementos internos que gobiernan el comportamiento del flujo en los reactores biológicos combinado con la incorporación de los modelos bioquímicos que reproducen los principales mecanismos del proceso de fangos activados de una EDAR. Además, se han incluido submodelos específicos relacionados con el proceso que se lleva a cabo en estos tanques, el efecto de la viscosidad del fluido y la dinámica de las burbujas del proceso de aeración. Se han propuesto nuevas aproximaciones que permitan reducir el tiempo de cálculo para obtener el rendimiento de depuración con un coste de computación razonable. Se ha trabajado en la validación de los modelos CFD mediante técnicas experimentales y medidas específicas a escala real.

  • English

    The main objective of this research work is to develop simulation models based on tools associated with computational fluid dynamics (CFD) and applied to wastewater treatment. The hydrodynamic effect of the internal elements, that govern the behavior of the fluidflow in the biological reactors coupled to biochemical models that reproduce the main mechanisms of the activated sludge process of a WWTP, has been investigated. In addition, specific submodels related to the process taking place in these tanks, the effect of fluid viscosity and the dynamics of the aeration process bubbles have been included. New approaches have been proposed to reduce the calculation time to obtain the performance at a reasonable computing cost. Work on the validation has been developed through experimental techniques and specific measurements at real scale in order to validate CFD models.