MODELING OF PM10 EMISSION WITH GENETIC PROGRAMMING

MODELIRANJE EMISIJE PM10 Z GENETSKIM PROGRAMIRANJEM

Miha Kovačič1, Sandra Senčič2

1ŠTORE STEEL, d. o. o., Železarska cesta 3, 3220 Štore, Slovenia
2KOVA, d. o. o., Teharska cesta 4, 3000 Celje, Slovenia

miha.kovacic@store-steel.si

Prejem rokopisa – received: 2012-01-18; sprejem za objavo – accepted for publication: 2012-04-05

 

To implement sound air-quality policies, regulatory agencies require tools to evaluate the outcomes and costs associated with various emission-reduction strategies. However, the applicability of such tools can also remain uncertain. It is furthermore known that source-receptor models cannot be implemented through deterministic modeling. The article presents an attempt of PM10 emission modeling carried close to a steel production area with the genetic programming method. The daily PM10 concentrations, daily rolling mill and steel plant production, meteorological data (wind speed and direction – hourly average, air temperature – hourly average and rainfall – daily average), weekday and month number were used for modeling during a monitoring campaign of almost half a year (23. 6. 2010 to 12. 12. 2010). The genetic programming modeling results show good agreement with measured daily PM10 concentrations. In future we will carry out genetic programming based dispersion modeling according to the calculated wind field, air temperature, humidity and rainfall in a 3D Cartesian coordinate system. The prospects for arriving at a robust and faster alternative to the well-known Lagrangian and Gaussian dispersion models are optimistic.

Keywords: steel plant, PM10 concentrations, modeling, genetic programming

 

V okviru uveljavljanja uredb o kvaliteti zraka, s ciljem zmanjševanja emisij, nadzorne agencije zahtevajo ovrednotenje emisij in stroškov, povezanih z njimi. Uporabnost takih orodij je v splošnem negotova. Prav tako je znano, da pri modelih tipa vir-sprejemnik težko uporabimo deterministično modeliranje. V članku je predstavljen poskus modeliranja emisije delcev PM10 na področju železarne z metodo genetskega programiranja. Osnova za modeliranje so bili podatki, zbrani v obdobju več kot pol leta (od 23. 6. 2010 do 12. 12. 2010): dnevne koncentracije PM10, produktivnost jeklarne, valjarne, meteorološki podatki (hitrost in smer vetra, temperatura zraka – urno povprečje ter padavine – dnevno povprečje) ter dan v tednu in zaporedna številka meseca. Rezultati modeliranja dnevnih koncentracij PM10 z genetskim programiranjem kažejo na dobro ujemanje z eksperimentalnimi podatki. V prihodnosti bomo izvedli modeliranje z genetskim programiranjem v kartezijskem 3D koordinatnem sistemu z upoštevanjem izračunanega vetrovnega polja, temperature zraka, vlažnosti in padavin. Možnosti za uporabo robustnih in hitrejših alternativ Lagrangovih in Gaussovih disperzijskih modelov so optimistične.

Ključne besede: železarna, koncentracije PM10, modeliranje, genetsko programiranje

Celotno besedilo (PDF – Full text (PDF)

Za pregledovanje celotnega besedila člankov uporabite programski vmesnik Adobe Acrobat Reader. Če ga nimate nameščenega na svojem računalniku, ga lahko prenesete z spletnega mesta Adobe Acrobat Reader Download.