Calibración de modelos y simulaciones para la optimización del diseño y operación de los procesos SBR-IFAS, ELFA y NIPARMOX

Résumé

La presente tesis se ha centrado en la calibración de modelos y estudio sistemático de simulaciones para la optimización del diseño y operación de los procesos SBR-IFAS, Nitritación completa y parcial y desnitritación con metanol y Anammox. Inicialmente la tesis se centra en el proceso secuencial SBR-IFAS el cual desarrolló el CEIT mediante un proyecto experimental de I+D junto con VEOLIA e INITEK en un proyecto GAITEK. A partir de estos datos, se calibró y validó el modelo ASM2d para SBR-IFAS mediante técnicas de prueba y error y procedimientos Monte Carlo, para finalmente llevarse a cabo el proceso de optimización a través de un estudio sistemático de simulaciones a partir del modelo validado. Adicionalmente, el CEIT ha colaborado en los últimos años en proyectos de I+D con ACCIONA-AGUA donde se han estudiado experimentalmente en planta piloto los procesos primero de nitritación completa más desnitritación con metanol y después los procesos de nitritación parcial más anammox. Para los modelos de nitritación no hay valores por defecto del modelo bioquímico, observándose en la bibliografía rangos muy amplios de valores en muchos de los parámetros. Por tanto, el siguiente capítulo de la tesis corresponde a la calibración y validación mediante técnicas de prueba y error a partir de la ingente cantidad de resultados experimentales para nitritación completa (primera fase experimental) y parcial (segunda fase experimental) en régimen estacionario, transitorio y ensayos en discontinuo. Asimismo, se desarrolló un procedimiento de calibración iterativo mediante técnicas de Monte Carlo aplicando un exhaustivo análisis de sensibilidad previo con el propósito de minimizar la incertidumbre en la calibración de estos parámetros. Finalmente, se abordó el estudio de los procesos de desnitritación bien vía metanol o bien vía anammox. De igual modo que en el caso anterior primero se calibró y valido los modelos correspondientes mediante calibración de prueba y error para llevar a cabo el estudio sistemático de simulaciones que permita la optimización del diseño de estos procesos.