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POUR DIFFUSION IMMÉDIATE n° 3328

TOKYO, le 22 janvier 2020 - Mitsubishi Electric Corporation (TOKYO : 6503) a annoncé aujourd'hui avoir mis au point une technologie de contrôle de l'aération pour réduire la consommation en électricité lors de l'alimentation en air (aération) des réacteurs biologiques¹, un processus essentiel au traitement biologique des eaux usées. Grâce aux technologies d'intelligence artificielle (IA) Maisart^®2 de l'entreprise, le système est capable de prédire avec précision la qualité (concentration d'ammoniac) de l'eau qui s'écoule dans le réacteur au cours des prochaines heures.

Le contrôle des niveaux d'aération à chaque section du réacteur permettra d'obtenir une réduction de l'ordre de 10 %³ du volume d'aération total, par rapport aux méthodes classiques. Cela entraînera une réduction de la consommation énergétique des stations de traitement biologique des eaux usées, qui consomment environ sept milliards de kWh d'électricité par an, ce qui équivaut à environ 0,7 % de la consommation totale d'électricité au Japon.

L'entreprise souhaite commercialiser des systèmes de contrôle des opérations utilisant la nouvelle technologie au cours de l'exercice financier qui s'achèvera en mars 2021.

1. 1En général, le traitement des eaux usées implique un traitement par oxydation à l'aide de micro-organismes pour éliminer l'ammoniac et les matières organiques.
2. 2Mitsubishi Electric's AI creates the State-of-the-ART in technology. (l'intelligence artificielle de Mitsubishi Electric crée une technologie de pointe).
3. 3 Sur la base des résultats de simulations utilisant des données réelles de traitement des eaux usées.

Fig. 1 Technologie de contrôle de l'aération basée sur l'IA

Fonctions clés

1. 1) Contrôle de l'aération basé sur l'IA grâce à une prédiction très précise de la qualité de l'eau qui s'écoule dans le réacteur

   Même par temps clair, lorsque la qualité de l'eau qui s'écoule dans le réacteur est relativement stable, les concentrations d'ammoniac dans l'eau peuvent fluctuer jusqu'à 50 pour cent. Afin de maintenir la qualité de l'eau traitée dans les systèmes conventionnels, une quantité excessive d'air doit être fournie en raison des délais de contrôle de l'aération. Ainsi, la concentration d'ammoniac peut temporairement passer sous le seuil nécessaire, ce qui entraîne une aération excessive. (Fig.2)

   Afin d'améliorer la réactivité, le contrôle FF (prédiction) basé sur la qualité (concentration d'ammoniac) de l'eau qui s'écoule dans le réacteur est combiné au contrôle FB (rétroaction) conventionnel basé sur la valeur mesurée de la qualité de l'eau traitée. Le nouvel algorithme de l'entreprise améliore encore la réactivité en utilisant l'IA pour prédire la qualité de l'eau entrante au cours des prochaines heures. Pour ce faire, il analyse les modèles de fluctuation actuels à l'aide d'une base de données accumulée. En recherchant plusieurs modèles de données similaires aux fluctuations actuelles et en calculant une valeur prédictive à l'aide de ces modèles, le système est capable de sélectionner les données optimales sur lesquelles baser ses prévisions. Cela rend la prédiction moins sensible aux données anormales issues de facteurs tels qu'une forte pluie ou une défaillance des instruments. En outre, la base de données se met automatiquement à jour pour maintenir le niveau de précision des prédictions. Cette technologie se révèle particulièrement efficace lorsque le débit et/ou la concentration d'ammoniac de l'eau qui s'écoule dans le réacteur diminue progressivement.

   

   Fig. 2 Suppression de l'effet du délai de contrôle (résultats de la simulation)

2. 2)Le contrôle de l'aération à chaque section du réacteur permet une réduction d'environ 10 % des niveaux d'aération globaux

   Dans les usines de traitement conventionnelles, les niveaux d'aération de toutes les sections du réacteur sont contrôlés de manière uniforme, ce qui génère des inégalités dans la qualité de l'eau traitée ainsi qu'une aération excessive. Les nouveaux algorithmes ajustent avec précision les niveaux d'aération en appliquant une pondération aux paramètres de contrôle pour chaque section. En conséquence, les niveaux d'aération peuvent être réduits d'environ 10 % par rapport aux méthodes traditionnelles, tout en préservant la qualité optimale de l'eau traitée.

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