Narrow your search

Library

KU Leuven (2)


Resource type

dissertation (2)


Language

Dutch (1)

English (1)


Year
From To Submit

2018 (1)

2014 (1)

Listing 1 - 2 of 2
Sort by

Dissertation
Towards a reduced complexity model for the biodegradation step in activated sludge processes
Authors: --- ---
Year: 2014 Publisher: Leuven : KU Leuven. Faculteit Ingenieurswetenschappen

Loading...
Export citation

Choose an application

Bookmark

Abstract

The increased consumption of water, and associated water pollution, has deteriorated the European surface waters. Hence, wastewater treatment has become obligatory. Modeling has proved to be a useful tool to enhance the knowledge on the treatment processes. The existing models that describe the biological wastewater treatment processes, are generally of high complexity and require a time consuming fractionation step to convert the measurements into the state variables of the model. Hence, the application to real wastewater treatment plants is still limited. This master thesis introduces a modified model structure in which the available measurements can be introduced without a preliminary fractionation procedure. The ASM2d model is selected as a starting point since it takes into account biological phosphorus removal, which has gained importance over the last decades. The new model is designed with the aid of the wastewater treatment set-up of Geel and, finally, the model is validated by application to the wastewater treatment plant of Mol. The required measurements for the new model are the biochemical oxygen demand, the chemical oxygen demand (on a raw and a filtered sample) and the total suspended solids for the organic carbon components, complemented with measurements of the total nitrogen, total phosphorus (both on a raw and a filtered sample), phosphate, nitrate, nitrite and ammonium content for the nutrients. The proposed modifications in this thesis eliminate the fractionation of these measurements in the following way. First, the fractionation of the biochemical oxygen demand between fermentable substrate and fermentation products, is eliminated by focusing on one organic biodegradable substrate based on the ultimate biodegradable oxygen demand. Furthermore, all particulate organic material is considered to be biodegradable. Moreover, since examination of the modeled wastewater treatment plant of Geel revealed a systematic underestimation of the inflow of organic nitrogen and phosphorus by the ASM2d model, the latter, in soluble and particulate form, are introduced as new state variables. The associated hydrolysis, ammonification and phosphatization processes are added. Hence, the measured total organic nitrogen and phosphorus can be exploited to represent the real influent more closely. The proposed model structure is capable of reproducing the output of the original model properly for both examined wastewater treatment plants and takes into account a more realistic inflow of organic nutrients. In addition, coupling to preceding sewer models and subsequent river models is feasible since these models exploit the same type of measurements, as such, enabling integrated modeling of the water cycle.

Keywords


Dissertation
Geregulariseerde richtingen van maximale outlyingness
Authors: --- ---
Year: 2018 Publisher: Leuven KU Leuven. Faculteit Wetenschappen

Loading...
Export citation

Choose an application

Bookmark

Abstract

Statistiek is de methodiek van het verzamelen en bestuderen van gegevens. Een verzameling van gegevens, of een dataset, wordt doorgaans gepresenteerd in tabelvorm. Elke rij vertegenwoordigt een bepaalde observatie en elke kolom stelt een variabele voor. Zo kunnen bijvoorbeeld de resultaten van alle leerlingen uit een klas (observaties) voor de verschillende vakken (variabelen) een dataset vormen. Zoals vaak in de wetenschappen bestaat ook statistiek uit verschillende deeldomeinen. Robuuste statistiek bijvoorbeeld houdt zich bezig met het effect van sterk afwijkende observaties in een dataset. Deze observaties, uitschieters genoemd, wijken af van het patroon gevormd door de grote meerderheid van de observaties. Bij de analyse van data kunnen ze sterk doorwegen op de resultaten. Om die reden zijn robuuste methoden ontwikkeld, die zich weinig laten beïnvloeden door uitschieters. Dergelijke methoden zijn bovendien in staat om sterk afwijkende observaties op te sporen. Wanneer een uitschieter gedetecteerd wordt in een dataset, betekent dit niet noodzakelijk dat de observatie in alle variabelen afwijkend gedrag vertoont. Zo kan een leerling mogelijk als uitschieter worden beschouwd wegens zwakke resultaten op school, niettegenstaande enkel de scores voor Frans en wiskunde zeer laag zijn, en de overige scores rond de mediaan liggen. Hierbij aansluitend vestigen we in deze masterproef de aandacht voornamelijk op het volgende probleem: eenmaal een uitschieter gedetecteerd is in een dataset, hoe kunnen dan de variabelen die het meest bijdragen tot het afwijkend gedrag van de uitschieter, geïdentificeerd worden? Om op deze vraag een antwoord te bieden, kunnen we de richting bekijken waarin de afwijking van de uitschieter maximaal is. Deze richting wordt bepaald door nagenoeg alle variabelen, hoewel sommige meer van belang zijn dan andere. Zij die zwaar doorwegen in het bepalen van de richting, hebben een grote impact op het afwijkend gedrag van de uitschieter. In deze masterproef bespreken we twee algoritmes die gebaseerd zijn op een soortgelijke richting. Echter, die richting wordt niet meer vastgelegd door alle variabelen, maar door slechts een deel van hen. Deze groep variabelen wordt uiteindelijk geselecteerd als de groep die de grootste bijdrage levert aan het afwijkend gedrag van de uitschieter. Bovenstaand probleem is vooral een hele uitdaging wanneer we te maken hebben met hoogdimensionale data, oftewel data met een zeer groot aantal variabelen. In genetica bijvoorbeeld bevatten datasets doorgaans honderden of duizenden genen (variabelen). Het is perfect mogelijk dat een observatie slechts voor enkele van deze genen abnormale waarden vertoont.

Keywords

Listing 1 - 2 of 2
Sort by