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Couplage d’un modèle ODE de bassin d’aération biologique avec un modèle EDP de décanteur : simulation avec MATLAB

ABG-109269 Master internship 6 months 580 euros environ
2022-11-25
LAGEPP
VILLEURBANNE Auvergne-Rhône-Alpes France
  • Digital
  • Engineering sciences
Modélisation dynamique, Equ. aux dérivées partielles hyperboliques et EDO, Simulation numérique avec Matlab, Application aux traitement des eaux usées
2023-01-09

Employer organisation

Laboratoire d'Automatique, de Génie de Procédés et de Génie Pharmacotechnique

Description

DESCRIPTION GENERALE DU CONTEXTE (PROJET GLOBAL)

Ce stage s’effectue dans le cadre du projet PAI de la Région Auvergne-Rhône-Alpes : C-StaRRE 4.0 « De la Collecte des eaux usées à la Station de Récupération des Ressources de l'Eau : Nouveaux outils numériques pour l'aide au pilotage ».

Le traitement des eaux usées domestiques avant leur rejet dans le milieu naturel est réalisé dans des stations d’épuration (STEP). Ces stations comportent essentiellement un traitement biologique qui permet de purifier les eaux usées avant leur rejet dans le milieu naturel couplé à un décanteur permettant de séparer par gravité les particules « solides » (les boues) et l’eau épurée retournant dans l’environnement.

 

Une thèse sera certainement proposée sur la suite de ces travaux (demande de bourse ministérielle prévue).

 

TRAVAIL ATTENDU DANS CE STAGE DE NIVEAU M2

Les objectifs du stage sont :

  • S’approprier le comportement du décanteur et du bassin d’aération biologique et leurs modèles dynamiques respectifs. Le décanteur est un système diphasique liquide/solide dont le modèle est basé sur les bilans matière et de quantité de mouvement. Le modèle du bassin d’aération est basé sur les bilans matière et un modèle cinétique des réactions biologiques mises en œuvre (Abou-Daher, 2022), (Alhoujeiri, 2022) et (Diehl et al, 2013) entre autres,
  • Développer un programme de simulation numérique du modèle complet résultant du couplage des deux programmes précédents avec le logiciel MATLAB à partir des travaux de (Alhoujeiri, 2022),
  • Réaliser une bibliographie sur la régulation de ce système couplé, (Diehl et al, 2013) entre autre et proposer un contrôleur adapté.

 

REFERENCES

  • H. Abou-Daher, Amélioration du modèle et du schéma numérique de simulation d’un système hyperbolique : application au traitement des eaux usées, stage de M2 Maths Applis au LAGEPP, Lyon, 2022.
  • H. Alhoujeiri, Dynamic modeling and simulation of a wastewater treatment plant aeration tank coupled with a secondary clarifier, stage de M2 GEP au LAGEPP, Lyon, 2022.
  • S. Diehl, S. Faras, Control of an ideal activated sludge process in wastewater treatment via an ODE-PDE model, Journal of Process Control, Volume 23, Issue 3, March 2013, Pages 359-381.
  • E. Godlewski, P.A. Raviart, 1996, Numerical Approximation of Hyperbolic Systems of Conservation Laws, Applied Mathematical Sciences (AMS, volume 118), Springer. 

Profile

Etudiant en M2 ou en 5ième année d'école d'ingénieur dans le domaine des mathématiques appliquées ou de l'automatique

Starting date

2023-02-06
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