Att genomföra ett modelleringsprojekt
Hur modelleringsprojekt inom avloppsreningsområdet utförs och struktureras har traditionellt varierat beroende på metodik och kultur i olika regioner. Internationellt har olika tillvägagångssätt och protokoll använts och i ett försök att strömlinjeforma och systematisera arbetet med modellering. För att göra modellering mer tillgängligt tillsatte International Water Association (IWA) en arbetsgrupp för att sammanställa rådande kunskap på området utveckla standardiserade riktlinjer för god modelleringssed. Gruppens arbete resulterade i rapporten Guidelines for Using Activated Sludge Models där det föreslagna ”Good Modelling Practice”-protokollet (GMP) presenterades.
En övergripande beskrivning av de steg som bör ingå i ett välstrukturerat modelleringsprojekt enligt GMP-protokollet finns sammanfattade nedan:
1. Projektdefinition
Precis som för alla andra typer av projekt kräver ett modelleringsprojekt att ett tydligt mål och syfte formuleras innan vidare arbete startar. Vilka problem som ska lösas med modelleringen och hur noggrann modellen ska vara ska definieras och lika så målen med projektet. Deltagare och ansvarsområden ska bestämmas, budgetar och tidsplaner ska kommas överens om och tydliga gränser för projektet ska sättas.
2. Datainsamling och bearbetning
Detta steg syftar till att samla in, analysera och eventuellt bearbeta de data som behövs för modellerings- och simuleringsdelarna av projektet. I detta steg är det viktigt att se till att det tillhandahålls data av god kvalitet för att kunna ta fram välfungerande modeller. Metoder och tillvägagångssätt för att analysera och balansera data presenteras i andra delar av Kunskapsportalen.
3. Sätta upp en reningsverksmodell
I detta steg ska en modell av reningsverket tas fram genom att översätta data från den verkliga världen till förenklade matematiska beskrivningar av reningsverkets olika delprocesser. Här ska det bestämmas vilken layout modellen kommer att ha, vilka delmodeller som ska ingår och vilka modelldata som ska samlas in för vidare analys och utvärdering. Här ska också modellens generella funktionalitet och om den producerar rimliga utdata undersökas.
4. Modellkalibrering och validering
Modellkalibrering är processen att modifiera och justera inparametrar till dess att simulerings-resultaten matchar med observerade data. Kalibreringsprocessen kan anses vara färdig när simulerade resultat är inom en viss godtagbar felmarginal från tidigare uppmätta data. Frågeställningen för studien styr vilken noggrannhet som krävs. Valideringstester utförs för att säkerställa att modellen av reningsverket klarar av att ge tillräckligt säkra resultat för att nå upp till målen med modelleringen.
5. Simulering och resultattolkning
Den kalibrerade och validerade modellen används i detta steg för att analysera olika scenarier för att undersöka och/eller nå målen som definierades i den inledande delen av projektet. Detta steg inkluderar att sätta upp modellen för att kunna analysera dessa scenarier, genomföra simuleringarna, presentera och tolka resultat och slutligen sammanställa all nödvändig information. Steget kan anses vara färdigt när modelleraren och beställarna är ense om att målen från projektdefinitionssteget har nåtts.
Föreslagen arbetsgång enligt god modelleringssed (GMS)
De olika delarna av GMP-protokollet är olika arbetskrävande och ju mer tid som spenderas för att ta fram en tydlig projektbeskrivning desto mer tid kan generellt sparas i efterföljande steg. Den genomsnittliga andelen av den totala projekttiden som går åt till respektive delsteg kan ses i cirkeldiagrammet nedan.
