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自律排水処理:オンサイト排水処理プラントの監視と制御

研究課題

研究課題/領域番号 20F20763
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分22060:土木環境システム関連
研究機関東京大学

研究代表者

國吉 康夫  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (10333444)

研究分担者 SCHNEIDER MARIANE  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2020-11-13 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2022年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2021年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2020年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
キーワードwastewater treatment / soft sensors / monitoring / control / hybrid modelling / trend analysis / machine learning / feature engineering / machine learing / partially observable / hybrid models
研究開始時の研究の概要

On-site wastewater treatment plants (OST) have the potential to bring a much-needed transformative solution for urban hygiene. They need to provide a reliable treatment performance. Currently, this is inhibited by two factors: i) wastewater is a challenging medium for sensors requiring high maintenance due to fast wear-and-tear effects and ii) OST are exposed to large input variability with corresponding impact on treatment performance. As a consequence, current OST are insufficiently monitored and suffer from subpar performance. Goal: enhancing OST to address todays water-related challenges.

研究実績の概要

The main achievement of the JSPS sponsored Postdoc of Mariane Yvonne Schneider ( MYS) in the period of April 2022 to November 2022 was the accepted first-authored, peer-reviewed publication on "Several Small or Single Large? Quantifying the Catchment-Wide Performance of On-Site Wastewater Treatment Plants with Inaccurate Sensors" in collaboration with the University of Kyoto, which is published in Environmental Science and Technology, one of the top journals in environmental engineering.
Secondly, MYS wrote and submitted with her international collaborators from ETH Zurich an article on "Predicting Microbial Water Quality in On-Site Water Reuse Systems with Commercially Available Online Sensors" to Water Research.
Thirdly, MYS could present our common project at the 13th IWA international conference on instrumentation, control and automation, Beijing, China. MYS introduced a pre-alpha version of JASM: a tool to explore monitoring and control of on-site wastewater treatment plants. JASM is an implementation of the activated sludge model nr. 1 in the programming language Julia.
Additionally, she increased our visibility by organising a workshop at the WRRmod conference on hybrid modelling and founded the IWA working group on hybrid modelling, where she is the vice-chair.
Lastly, MYS contributed to two publications of PhD students, which are going to be submitted soon to peer-reviewed journal.
Additionally, she could collect valuable data from a lab-scale wastewater treatment plant, which will lead to an article on sensor wear-and-tear effects.る.

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ETH/Eawag(スイス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Oak Ridge National Laboratory/Prinston University(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] ETH/Eawag and(スイス)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Oak Ridge National Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] ETH/Eawag(スイス)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Oak Ridge National Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Several small or single large? Quantifying the catchment-wide per-formance of on-site wastewater treatment plants with inaccurate sensors2023

    • 著者名/発表者名
      Schneider, Mariane Yvonne; Harada, Hidenori; Villez, Kris; Maurer, Max
    • 雑誌名

      Environmental Science and Technology

      巻: 57 号: 2 ページ: 1114-1122

    • DOI

      10.1021/acs.est.2c05945

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hybrid modelling of water resource recovery facilities: status and opportunities2022

    • 著者名/発表者名
      Schneider Mariane Yvonne、Quaghebeur Ward、Borzooei Sina、Froemelt Andreas、Li Feiyi、Saagi Ramesh、Wade Matthew J.、Zhu Jun-Jie、Torfs Elena
    • 雑誌名

      Water Science and Technology

      巻: - 号: 9 ページ: 2503-2524

    • DOI

      10.2166/wst.2022.115

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] JASM: A Tool to Explore Monitoring and Control of on-Site Wastewater Treatment Plants2022

    • 著者名/発表者名
      Schneider, Mariane Yvonne, Yasuo Kuniyoshi, and Juan Pablo Carbajal
    • 学会等名
      13th IWA Conference on Instrumentation, Controle and Automation, Beijing
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Generating data with mechanistic models to feed data-hungry models2021

    • 著者名/発表者名
      Mariane Yvonne Schneider
    • 学会等名
      IWA WRRmod2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] JASM

    • URL

      https://gitlab.com/Viraja/automatic_feature_extraction

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-11-16   更新日: 2024-03-26  

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