Digitálne dvojča pre čistenie odpadových vôd

Severn Trent nasadil vo svojom vlajkovom závode v Strongforde digitálny dvojitý softvér založený na fyzike a softvér poháňaný AI na zníženie emisií oxidu dusného, zníženie spotreby energie a dosiahnutie čistej nuly.

Čistenie odpadových vôd je nevyhnutné, ale do značnej miery neviditeľné, prebieha nepretržite, spotrebuje značnú energiu a vytvára významný podiel emisií skleníkových plynov. V Spojenom kráľovstve desaťročia nedostatočných investícií, rastúceho dopytu a zmeny klímy posunuli starnúce zariadenia na svoje hranice a zelenú infraštruktúru pevne postavili na vrchol priemyselnej agendy.

V Strongforde, s podporou inovačného fondu Ofwat, Severn Trent transformuje svoju čističku odpadových vôd na vlajkový plán pre toto odvetvie, čo dokazuje, že emisie z procesov je možné riešiť prostredníctvom praktických inovácií. Spoločnosť integruje a dopĺňa súbor fyzických nízkouhlíkových technológií spolu s vysokou vernosťou Digital Twin do zariadenia s cieľom znížiť vplyv na životné prostredie a podporiť jeho cestu smerom k nulovým čistým emisiám.

Digitálny model+dáta v reálnom svete + pravidlá založené na fyzike = menej N₂O

Oxid dusný (N₂O) je 273-krát účinnejší ako CO₂ a môže predstavovať až polovicu celkovej uhlíkovej stopy závodu. Na zníženie tohto silného plynu Severn Trent skúma fyzické aj digitálne technológie. Okrem vyskúšania pokročilej technológie ničenia N₂O sa projekt Strongford Net Zero Hub zameriava aj na prelomové riešenie - prvý model oxidu dusného, ktorý využíva virtuálnu repliku poháňanú skutočnými údajmi a fyzikou - s našou technológiou.

Digital Twin a softvérové riešenie poháňané umelou inteligenciou spolupracujú, aby poskytli prehľad v reálnom čase o procesoch odpadových vôd, ktoré je tradične ťažké posúdiť. Čerpajú zo 60 000 dynamických a statických dátových bodov a 29 000 rôznych rovníc na modelovanie komplexných biologických, chemických a fyzikálnych procesov, ktoré prebiehajú od okamihu vstupu vody až po existenciu rastliny.

Softvérové riešenie poháňané AI poskytuje monitorovanie v reálnom čase

„Optimalizátor úpravy SIWA poskytuje prevádzkovateľom odporúčané kontrolné hodnoty, aby mohli spustiť svoje procesy spôsobom, ktorý tieto emisie minimalizuje,“ vysvetľuje Adam Cartwright, ktorý predtým viedol našu softvérovú stratégiu pre vodu a odpadové vody.

Okrem projektu Strongford existujú aplikácie SIWA poháňané AI, ako napríklad Vyhľadávač únikov SIWA a SIWA Blogging Predictor tiež používajú živé a historické údaje na rozlíšenie normálnych od abnormálnych podmienok vo vodných sieťach.

Digitalizácia podporuje ekologickú a energetickú účinnosť

Softvérové modely alebo mäkké senzory odhadujú kľúčové premenné - ako je biologická potreba kyslíka a emisie oxidu dusného - pomocou dostupných údajov, aj keď nie je možné priame meranie. To poskytuje operátorom hlbší prehľad o výkonnosti a podporuje dodržiavanie predpisov.

Aplikácie SIWA v kombinácii s monitorovaním kvality vody v reálnom čase umožňujú operátorom okrem iného doladiť prevzdušňovanie a dávkovanie chlóru, čím znižujú neistotu, ako aj spotrebu energie a chemikálií.

„To, čo sme naozaj chceli urobiť, je poskytnúť túto simulačnú schopnosť, aby sme umožnili nášmu operačnému tímu vyvážiť všetkých konkurenčných vodičov, ktorých majú dnes. „hovorí Jess Alce, vedúci strategických inovácií v Severn Trent.

Modernizácia infraštruktúry pri poskytovaní nepretržitých služieb nie je ľahká úloha. Približne 400 000 ľudí v Newcastle-under-Lyme a Stoke-on-Trent závisí od úpravy vody v Strongforde. Boli sme hrdí na to, že sme do tohto projektu priniesli naše desaťročia skúseností s procesmi, pomáhali sme poskytovať čistejšie a udržateľnejšie prevádzky a zvyšovať latku pre odvetvie, na ktorom nám hlboko záleží.

Severn Trent je britská spoločnosť zaoberajúca sa vodou a odpadovými vodami, ktorá dodáva 4,6 milióna domácností a 220,00 podnikov v anglickom Midlands a niektorých častiach Walesu.

Severn Trent Voda