plan de cours : gci-63623

PLAN DE COURS
Hiver 2007
GCI−63623 A − Modélisation et contrôle des procédés de traitement
Informations générales
Crédits :
Temps consacré :
Formule pédagogique :
Préalable(s) :
Concomitant(s) :
Site Web :
Intranet Pixel :
Enseignant(s) :
Responsable :
3
3−0−0−6
LT
GCI−63616
aucun
http://cours.gci.ulaval.ca/2007h/63623
https://pixel.fsg.ulaval.ca
Vanrolleghem, Peter
Vanrolleghem, Peter
Description sommaire
Introduction aux notions de dynamique des systèmes, de modélisation des procédés, d'instrumentation
et de contrôle des procédés. Opération d'une station d'épuration. Présentation des modèles de référence
en traitement. Utilisation de logiciels commerciaux.
Horaire et disponibilités
Plages normales :
Dépannages :
Disponibilité de l'enseignant :
Aide à l'enseignement :
Jeudi
13h30 à 16h30 PLT−2754
aucun
aucune ou non définie
aucune ou non définie
Objectifs
• Acquérir des connaissances de base en modélisation des procédés de traitement des eaux usées
• Acquérir des connaissances de base en contrôle des procédés de traitement des eaux usées
• Connaître le logiciel de modélisation et simulation WEST
Contenu
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Le cours est basé sur le livre de référence suivant : Olsson G. et Newell B. 1999. Wastewater
treatment systems : Modelling, Diagnosis and Control. IWA Publishing, UK, 742 pages. Le livre est
obligatoire. Pour commander le livre (66 US$ pour étudiants), voir:
http://www.iwapublishing.com/template.cfm?name=isbn1900222159
En première partie de la session, vous aurez des chapitres à lire et des exercices à faire. Il n'y aura pas
de cours en tant que tel mais une rencontre hebdomadaire, pour discuter du chapitre et présenter les
problèmes à faire. Vous utiliserez MATLAB pour cette section. Pour les exercices et les examples
vous pouvez consulter le site du livre http://www.iea.lth.se/support/index.html.
En deuxième partie de la session vous aurez plusieurs exercices à faire avec le logiciel WEST;
exercices qui se rattachent au contenu de la première partie. Dans le cadre du cours, vous aurez donc à
apprendre le logiciel WEST, logiciel de modélisation et simulation de stations d'épuration, qui est
disponible sur le serveur. Vous pouvez avoir une idée du logiciel à l'adresse internet suivante :
http://www.hemmis.com/products/west/default_west.htm.
De plus durant toute la session, mais en particulier durant la deuxième partie, vous aurez des
conférenciers qui viendront nous parler de cas spécifique de modélisation, d'utilisation de modèles, de
contrôle des procédés, etc..
Modalités d'évaluation
Examen
Date
Heure
Pondération de la note finale
Examen final
Jeudi 26 avril 2007
13h30 à 15h30
20.00%
Travail
Date
Heure
Pondération de la note finale
Devoir Chap2
Jeudi 18 janvier 2007
13h30
2.00%
Devoir Chap3
Jeudi 25 janvier 2007
13h30
2.00%
Devoir Chap4
Jeudi 1 février 2007
13h30
2.00%
Devoir Chap6
Jeudi 8 février 2007
13h30
2.00%
Devoir Chap7+8
Jeudi 15 février 2007
13h30
2.00%
Étude de littérature
Jeudi 22 février 2007
13h30
30.00%
Devoir Chap 14
Jeudi 8 mars 2007
13h30
2.00%
Devoir Chap 15+16
Jeudi 15 mars 2007
13h30
2.00%
Devoir Chap 22+23
Jeudi 22 mars 2007
13h30
2.00%
Devoir Chap 17
Jeudi 29 mars 2007
13h30
2.00%
Devoir Chap 10
Jeudi 5 avril 2007
13h30
2.00%
Modélisation WEST
Jeudi 12 avril 2007
13h30
30.00%
Détails sur les modalités d'évaluation
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1. Devoirs hebdomadaires sur les chapitres à lire (20%)
2. Exercices de modélisation avec WEST. (30%)
3. Examen sur les conférences et chap 5, 14, 15, 16 (20%)
4. Travail de recherche sur la modélisation (30%)
Le travail consiste à trouver 3 articles qui traitent d'un même sujet à l'aide de différents types
de modèles, à les comparer et à discuter les modèles trouvés. Par exemple les 3 articles
suivants traitent du foisonnement des boues mais avec une approche modélisation différente:
♦ Capodaglio A.G., Jones H.V., Novotny, V. et Feng X. 1991. Sludge bulking
analysis and forecasting application of system identification and artificial
neural computing technologies. Wat. Res., 25: 1217−1224.
♦ Kappeler J. and Gujer W. 1994. Development of a mathematical model for
aerobic bulking. & Verification and applications of a mathematical model for
aerobic bulking. Wat. Res., 28(2): 303−322.
♦ Geselbracht J.J.. Brill E.D. et Pfeffer J.T. 1988. Rule−based model of design
judgment about sludge bulking. J. Env. Eng. (ASCE). 114(1) : 54−73.
Il faut d'abord présenter les 3 articles à l'enseignant pour évaluation.
Échelle des cotes
Échelle des cotes
A+ [ 72.50 − 100 ]
A [ 70.00 − 72.49 ]
A− [ 67.50 − 69.99 ]
Réussite
B+ [ 65.00 − 67.49 ]
B [ 62.50 − 64.99 ]
B− [ 60.00 − 62.49 ]
Réussite
C+ [ 57.50 − 59.99 ]
C [ 50.00 − 57.49 ]
E [ 0.00 − 49.99 ]
X
Réussite
Échec
Abandon sans échec
(dans les délais prévus)
Bibliographie
Andrews J.F. 1992. Dynamics and control of the activated sludge process. éditeur Technomic
Publishing co., Lancaster, Pensylvania, USA. 280 pages.
Bastin G. et Dochain D. 1990. On−line estimation and adaptative control of bioreactors. éditeur
Elsevier Science Publishers, Amsterdam. 379 pages.
Chapra S.C. 1997. Surface Water Quality Modeling. éditeur McGraw−Hill, USA, 844 pages.
Coquillard P et Hill D.R.C. 1997. Modélisation et simulation d'écosystèmes. éditeur Masson, Paris,
273 pages.
Dochain D. et al., 2001. Automatique des bioprocédés. Hermès science Publications, Paris. 248 pages.
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Dochain D. et Vanrolleghem P. 2001. Dynamical modelling and estimation in wastewater treatment
processes. IWA Publishing, UK, 342 pages.
James A. 1993. An introduction to water quality modelling (2nd edition). éditeur John Wiley & Sons
ltd., West Sussex, England. 311 pages.
Jorgensen S.E. 1994. Fundamentals of ecological modelling. éditeur Elsevier Science, Pays Bas. 628
pages.
Patry G.G. et Chapman D. 1989. Dynamic modeling and expert systems in wastewater engineering.
éditeur Lewis Publishers. Chelsea, Michigan, USA. 395 pages.
Pavé A. 1994. Modélisation en biologie et en écologie. éditeur Aléas, Lyon, France. 559 pages.
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