Modelowanie pracy oczyszczalni ścieków z wykorzystaniem symulacji Monte Carlo

W artykule podjęto tematykę symulacji pracy komunalnej oczyszczalni ścieków, realizowaną w celu analizy i ocen końcowych efektów technologicznych oczyszczania. W badaniach wykorzystano metodę symulacji Monte Carlo, która jest jedną z najczęściej stosowanych procedur w ilościowej analizie ryzyka, mających na celu określenie poziomu prawdopodobieństwa zdarzeń będących realizacją przyjętego modelu funkcjonowania obiektu (procesu). Za pomocą tego rodzaju symulacji możliwe jest np. prognozowanie wartości wybranych parametrów jakościowych ścieków oczyszczonych, co z kolei pozwala modelować prawdopodobieństwo uzyskania wymaganego efektu oczyszczania. W części aplikacyjnej zostały zaprezentowane tego typu symulacje zrealizowane w oparciu o ustalone założenia co do właściwości statystycznych zmiennej losowej jaką jest stężenie zanieczyszczeń w odpływie z oczyszczalni. Wyniki przeprowadzonych symulacji wykorzystano do prognozowania niezawodności działania oczyszczalni w powiązaniu z obowiązującymi przepisami. Zaprezentowane wyniki są rezultatem prac realizowanych w ramach pracy badawczej statutowej S/WBiIŚ/22/08 realizowanej w Katedrze Systemów Inżynierii Środowiska Politechniki Białostockiej.

The paper presents problems of simulation of wastewater treatment plant operation in order to forecast plant reliability and risk of negative plant validation when controlled by environmental agencies. In the research Monte Carlo method was used to generate hypothetical, random values of BOD concentration in treated sewage. Statistical analysis of generated sets of variables made it possible to construct charts showing relation between wastewater treatment plant reliability and risk of plant operator that the plant will not meet requirements of formal regulations when controlled by Inspectorate of Environmental Protection. Presented work is a part of the research grant S/WBiIŚ/22/08 from Bialystok University of Technology.