Enhancement of energy and cost efficiency in wastewater treatment plants using hybrid bio-inspired machine learning control techniques

污水处理 废水 水准点(测量) 环境工程 流出物 控制器(灌溉) 能源消耗 环境科学 生产(经济) 工程类 环境经济学 电气工程 宏观经济学 大地测量学 农学 经济 生物 地理
作者
Jean Gabain Ateunkeng,Alexandre Teplaira Boum,Laurent Bitjoka
出处
期刊:Journal of environmental chemical engineering [Elsevier]
卷期号:12 (3): 112496-112496 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.jece.2024.112496
摘要

Global population growth drives demand for clean water, energy, and wastewater production in urban areas. Most existing wastewater treatment plants (WWTPs) are energy- and cost-intensive. To achieve the UN Sustainable Development Goals (SDGs) by 2030, many regions have implemented strict policies for energy consumption and contaminated water discharge, promoting environmental sustainability. This paper attempts to enhance the achievement of SDGs in the wastewater treatment industry by proposing a novel method for hierarchical control of wastewater treatment plants to ensure energy and cost efficiency with less knowledge of the process model, fewer measurements, and fewer control loops. This controller is the combination of a machine learning control technique with a bio-inspired computational algorithm. To evaluate and validate the performance of the proposed controller on the WWTP, the benchmark simulation model no. 1 (BSM1) has been used. The most significant contributions of this paper show that 488.96 KWh/d, 3620.08 Kg/d, and 3454.55 KWh/d of aeration energy cost index, sludge production cost index, and operational cost index are respectively saved when compared to the default control strategy (DCS). Also, 893.69 Kg pollution units per day of effluent fine-related costs have been successfully recovered when compared to the DCS. The experimental results illustrate that the proposed control yields significant amelioration of the energy and cost profile of the WWTP with no effluent violation in dry, rain, and storm weather conditions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Strike发布了新的文献求助10
刚刚
Rsoup完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
zz发布了新的文献求助10
1秒前
sfzz完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
如履平川完成签到 ,获得积分10
1秒前
大个应助阳光海云采纳,获得50
1秒前
1秒前
新青年完成签到,获得积分0
1秒前
1秒前
现代的又柔应助研友_8yN60L采纳,获得10
2秒前
2秒前
李健应助傲娇的云朵采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
liudiqiu完成签到,获得积分10
2秒前
Akashi完成签到,获得积分10
2秒前
风中珩完成签到 ,获得积分10
3秒前
LIU发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
李知恩完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
EthanChan完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
野性的孤菱完成签到,获得积分10
4秒前
茂密的头发完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Hongsong发布了新的文献求助10
6秒前
勤恳马里奥完成签到,获得积分0
7秒前
7秒前
yzy发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
科目三应助AA采纳,获得10
8秒前
8秒前
Elaine发布了新的文献求助10
8秒前
Elaine发布了新的文献求助10
8秒前
Elaine发布了新的文献求助10
8秒前
Elaine发布了新的文献求助10
8秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527521
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107606
关于积分的说明 9286171
捐赠科研通 2805329
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539901
邀请新用户注册赠送积分活动 716827
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709740