En digital tvilling for kloakkrenseverk

Severn Trent distribuerte en fysikkbasert digital tvilling- og AI-drevet programvare på flaggskipet Strongford-anlegget for å redusere utslipp av lystgass, redusere energibruken og oppnå netto null.

Uunnværlig, men stort sett usynlig, avløpsrensing går døgnet rundt, forbruker betydelig energi og skaper en betydelig andel av klimagassutslippene. I Storbritannia har tiår med underinvestering, økende etterspørsel og klimaendringer presset aldrende anlegg til sine grenser og plassert grønn infrastruktur fast øverst på bransjeagendaen.

På Strongford, med støtte fra Ofwat Innovation Fund, forvandler Severn Trent sitt avløpsrenseanlegg til en flaggskipplan for sektoren, og demonstrerer at prosessutslipp kan takles gjennom praktisk innovasjon. Selskapet integrerer og ettermonterer en rekke fysiske lavkarbonteknologier sammen med en høy kvalitet Digital Twin inn i anlegget for å redusere miljøpåvirkningen og støtte reisen mot netto nullutslipp.

Digital modell + virkelige data + fysikkbaserte regler = mindre N₂O

Dinitrogenoksid (N20) er 273 ganger kraftigere enn CO₂ og kan utgjøre opptil halvparten av et anleggs totale karbonavtrykk. For å redusere denne potente gassen utforsker Severn Trent både fysiske og digitale teknologier. Bortsett fra å prøve avansert N₂O-ødeleggende teknologi, ser Strongford Net Zero Hub-prosjektet også på en banebrytende løsning - den første modellen av lystgass som bruker en virtuell kopi drevet av ekte data og fysikk - med vår teknologi.

Digital Twin og den AI-drevne programvareløsningen jobber sammen for å gi sanntidsinnsikt i avløpsprosesser som tradisjonelt er vanskelige å vurdere. De trekker på 60 000 dynamiske og statiske datapunkter og 29 000 forskjellige ligninger for å modellere de komplekse biologiske, kjemiske og fysiske prosessene som finner sted fra det øyeblikket vannet kommer inn til når det eksisterer anlegget.

AI-drevet programvareløsning gir sanntidsovervåking

«Det SIWA Treatment Optimizer gjør er å gi operatører anbefalte kontrollsettpunkter slik at de kan kjøre prosessene sine på en måte som minimerer disse utslippene,» forklarer Adam Cartwright, som tidligere ledet vår programvarestrategi for vann og avløpsvann.

Utover Strongford-prosjektet, AI-drevne SIWA-applikasjoner som SIWA lekkasjesøker og SIWA Blockering Predictor bruker også levende og historiske data for å skille normale fra unormale forhold på tvers av vannnett.

Digitalisering driver økologisk og energieffektivitet

Programvarebaserte modeller, eller myke sensorer, estimerer viktige variabler - for eksempel biologisk oksygenbehov og utslipp av lystgass - ved hjelp av tilgjengelige data, selv der direkte måling ikke er mulig. Dette gir operatørene dypere innsikt i ytelse og støtter overholdelse av forskrifter.

Kombinert med sanntids vannkvalitetsovervåking gjør SIWA-applikasjoner det mulig for operatører å finjustere lufting og klordosering, blant annet, noe som reduserer usikkerheten samt energi- og kjemikalieforbruket.

«Det vi virkelig ønsket å gjøre er å gi den simuleringsevnen slik at vårt operative team kan balansere alle de konkurrerende sjåførene de har i dag. «sier Jess Alce, strategisk innovasjonsleder i Severn Trent.

Modernisering av infrastruktur mens du leverer kontinuerlig service er ingen enkel oppgave. Omtrent 400 000 mennesker i Newcastle-under-Lyme og Stoke-on-Trent er avhengige av Strongford vannbehandling. Vi var stolte av å bringe våre tiår med prosesserfaring til dette prosjektet, bidra til å levere renere, mer bærekraftige operasjoner og heve baren for en bransje vi bryr oss dypt om.

Severn Trent er et britisk basert vann- og avløpsselskap, som leverer 4,6 millioner husholdninger og 220,00 virksomheter i det engelske midtlandet og deler av Wales.

Severn Trent Vann