Desarrollo de un Gemelo Digital Hidrodinámico para el control de EDAR.

O dicho de otro modo… control del reactor biológico de una EDAR mediante un gemelo digital basado en una red neuronal artificial entrenada mediante simulaciones de dinámica de fluidos computacional para el ahorro energético y la mejora del rendimiento de depuración del agua residual.

Período de ejecución: 2022- 2024

Socios: FACSA

Financiación: Cofinanciado por la Agència Valenciana de la Innovació (AVI) a través de la Línea de Fomento de los proyectos de I+D+i destinados a licitaciones de Compra pública de Innovación, con referencia INNCP1/2022/1, y cuenta con un presupuesto total de 100.973,58 euros.

 

Actuación susceptible de ser cofinanciada por la Unión Europea

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

El objetivo principal del proyecto consiste en el desarrollo de un gemelo digital en reactores biológicos de EDAR basado en la Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) y que permita su control en tiempo real de una forma precisa y eficiente. El GD será una herramienta de control que hará uso de una red neuronal artificial (RNA) entrenada mediante simulación CFD para determinar la distribución de parámetros hidrodinámicos en el interior de los reactores, resolviendo así el problema del tiempo de computación y recursos computacionales de las simulaciones CFD, pero reteniendo la precisión en la distribución necesarias para el nuevo control.

En concreto, la red neuronal será entrenada para aprender el comportamiento hidráulico en el interior del reactor biológico, permitiendo resolver la distribución de las variables hidrodinámicas en un tiempo muy reducido a partir de resultados generados mediante simulaciones CFD del reactor para diferentes escenarios de operación de esta etapa de tratamiento. Los resultados de la simulación CFD serán transferidos a la red neuronal, aportando un nivel de detalle elevado para su aprendizaje y su verificación. El Gemelo Digital Híbrido calculará pues la bioquímica sobre la solución hidrodinámica, permitiendo disponer de esta doble distribución (variables hidrodinámicas y bioquímicas) en todo el reactor y en tiempo real. Esta ingente cantidad de información calculada en el interior del gemelo digital del reactor de la EDAR y validada por sondas de campo, abre nuevas vías para realizar el control y operación de los reactores, de forma más fiable y eficiente, e incluso de forma predictiva. Por medio de esta herramienta basada en la predicción de la RNA mediante simulación CFD, se propone un nuevo paradigma en el control de EDAR.