A rendszerirányítás működési logikájának kialakítása
A kutatás 2. munkaszakaszában felépítettük a csatornarendszer konkrét morfológiáját és gráfját, felírtuk az optimális szivattyú munkapontok meghatározásához szükséges teljes szimultán hidraulikai egyenletrendszert és annak elvi megoldását. Elemeztük a tározók jelenlegi üzemviszonyait, az üzemeltetési és szabályozási módokat, a szivattyúk napi kapcsolási számát, teljesítményét és a felhasznált energiát. Elemeztük a lehetséges üzemeltetési stratégiákat, összehasonlítottuk az elérhető energia-megtakarításokat. Megállapítottuk, hogy a döntési-szabályozási modell egy apriori stratégiára alapozott tanuló modell kell, hogy legyen. Az apriori stratégia egy folyamatos szivattyú üzemű, átlagos vízszállításra megállapított szivattyú munkapont beállítását jelenti, amelynek alkalmazásával lehetőség szerint folyamatos, 24 órás üzemet valósítunk meg. A szivattyú munkapontja legközelebb legyen a maximális, optimális hatásfokhoz.
A konkrét szabályozási stratégia tervezéséhez megállapítottuk, hogy be kell állítani minden tározó számára a megengedhető alsó és felső vízszintet. A szabályozásnak szinttartó szabályozásnak, a szivattyúknak fordulatszám szabályozásúnak kell lenniük. A stratégia javítása, a tanulás a szennyvíz profilok statisztikájának gyűjtése során alakulhat ki, figyelembe véve a profil jellegére megfelelő megbízhatósági szinten tett predikciót, amelynek ismeretében a dinamikus programozás alkalmazásával gazdaságilag előnyösebb stratégiák tervezhetők. Annyit már most megállapítottunk, hogy a jelenlegi üzemeltetési módhoz képest a fentiekben vázolt szuboptimális stratégia is nagyságrendi megtakarítást eredményezhet. Minden tározó számára egyenként, külön-külön kell megállapítani üzemeltetési stratégiát. Ezeket a tanulás során össze kell hangolni, a terhelések kiegyenlítése fontos feladat, amely végső soron a telepi medence terhelését csökkenti, ezáltal a levegőbefúvók munkapontját lehet optimalizálni, aminek következtében villamosenergia-igény csökkenés valósul meg.
Szennyvíz-technológiai/mikrobiológiai vizsgálatok
A kutatás 2. munkaszakaszára tervezett szennyvíz-technológiai/mikrobiológiai feladatok egyrészt laboratóriumi kísérleteket, másrészt valós körülmények között végrehajtott méréseket és vizsgálatokat foglaltak magukban.
Az eredmények alapján levonható az a következtetés, hogy a szaporítani, illetve adagolni kívánt mikroorganizmus kultúra pH értékét a semleges-enyhén lúgos tartományban kell tartani, vagyis a következő munkaszakaszban megtervezendő szaporító reaktorban („fermentorban”) hatékony pH szabályozást kell kialakítani.
A második munkaszakaszban az azonos pH értéken és különböző hőmérsékleten megvalósított szaporodási vizsgálatok eredményei alapján megállapítható, hogy a mikroorganizmus kultúra szaporodási sebessége (adott inkubálási idő elteltével mért összcsíraszám értéke) jellemzően megközelítően négyzetes jelleggel növekszik a hőmérséklet függvényében az 5-25 °C tartományban. 5, illetve 10 °C-os inkubálási hőmérsékletek mellett az alkalmazott baktérium-közösség gyakorlatilag nem képes életben maradni (összcsíraszám = 0), illetve szaporodni (10 °C-on a kedvező pH értékek mellett már előfordultak alacsony összcsíraszám értékek). A különböző kísérletekben a 30 °C-os inkubálás egyes esetekben alacsonyabb, más esetekben magasabb összcsíraszám értékekhez vezetett, mint a 25 °C-on megvalósított inkubálás, vagyis az adagolt baktérium-szuszpenzióban jelen lévő mikroorganizmusok hőmérsékleti optimuma 25-30 °C körülire tehető.
Ebben a munkaszakaszban kialakításra került a laboratórium is.
