CONTROL AND OPERATIONAL STRATEGIES FOR MITIGATION OF GREENHOUSE GAS EMISSIONS: APPLICATION TO WASTEWATER TREATMENT PLANTS (Q3175764)
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Project Q3175764 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | CONTROL AND OPERATIONAL STRATEGIES FOR MITIGATION OF GREENHOUSE GAS EMISSIONS: APPLICATION TO WASTEWATER TREATMENT PLANTS |
Project Q3175764 in Spain |
Statements
91,778.5 Euro
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183,557.0 Euro
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50.0 percent
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30 December 2016
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31 December 2020
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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BARCELONA
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41°29'27.71"N, 2°8'15.00"E
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08266
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LA PROPUESTA GEMCO ESTA MOTIVADA POR LA APLICACION DE CONOCIMIENTOS DE INGENIERIA ORIENTADOS A RESOLVER PROBLEMAS ESPECIFICOS RELACIONADOS CON EL CAMBIO CLIMATICO. AL IGUAL QUE CON OTROS PROCESOS INDUSTRIALES, LAS ESTACIONES DEPURADORAS DE AGUAS RESIDUALES (EDAR) PUEDEN EMITIR GASES QUE SON PERJUDICIALES PARA EL MEDIOAMBIENTE, COMO EL OXIDO NITROSO (N2O), EL DIOXIDO DE CARBONO (CO2) Y EL METANO (CH4). EL, HASTA AHORA, PRINCIPAL OBJETIVO DE UNA EDAR, CUMPLIR CON LA LEGISLACION REFERENTE A LAS CARACTERISTICAS DEL EFLUENTE PARA PROTEGER LAS CUENCAS RECEPTORAS DE AGUA, REQUIERE UN ENSANCHAMIENTO EN SU ALCANCE SI SE DESEA UNA REDUCCION DE LAS EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO. ESTE ES EL RAZONAMIENTO BASICO QUE MOTIVA GEMCO, UN PROYECTO DE APLICACION IMPULSADO, EN SU FOCO PRINCIPAL EN VARIOS PROBLEMAS METODOLOGICOS QUE HAN SURGIDO CON LA OPERACION DE LAS EDAR Y QUE ABARCAN LA NECESIDAD DE INTERCONECTAR DIFERENTES DISCIPLINAS COMO LA INGENIERIA AMBIENTAL, CONTROL Y OPERACION, OPTIMIZACION MULTICRITERIO Y ESTRATEGIAS DE DECISION, ASI COMO LA INGENIERIA BIOQUIMICA. GEMCO APLICARA METODOS DE CONTROL Y OPTIMIZACION PARA MEJORAR EL FUNCIONAMIENTO DE UNA EDAR, PONIENDO ENFASIS EN EL IMPACTO AMBIENTAL DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LAS EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO Y EL CALENTAMIENTO GLOBAL POTENCIAL DE LAS ACCIONES DE OPERACION DE LA MISMA. DENTRO DE ESTE CONTEXTO, EL PROYECTO ABORDARA EL DESAFIO DE DISEÑAR ESTRATEGIAS DE OPERACION SOSTENIBLES PARA EDAR. ESTE PROBLEMA SE ABORDARA HACIENDO FRENTE A LOS DOS SIGUIENTES PROBLEMAS OPERATIVOS DENTRO DE LA INDUSTRIA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES:_x000D_ _x000D_ - SINTESIS DE SOLUCIONES DE OPERACION DE LA EDAR ORIENTADO A LA MITIGACION DE GASES DE EFECTO INVERNADERO TENIENDO EN CUENTA LAS LIMITACIONES IMPUESTAS POR LA CALIDAD DEL AGUA._x000D_ - OPERACION ORIENTADA HACIA LA NEUTRALIDAD DE CARBONO EN EDAR CON UN MINIMO IMPACTO AMBIENTAL._x000D_ _x000D_ EL PRIMER PROBLEMA ESTA ABORDANDO DIRECTAMENTE UN EFECTO SOBRE EL CAMBIO CLIMATICO A CAUSA DE GASES DE EFECTO INVERNADERO. ESTOS GASES DE EFECTO INVERNADERO NO PUEDE EVITARSE POR COMPLETO AL SER PARTE INHERENTE DE LOS BIOPROCESOS DE CONVERSION QUE TIENEN PARTE EN ALGUNAS DE LAS REACCIONES BIOLOGICAS Y TAMBIEN A CAUSA DE LAS FUENTES DE ENERGIA EMPLEADAS CUANDO SE OPERA LA PLANTA. SIN EMBARGO, PUEDEN SER MITIGADOS CON UNA OPERACION APROPIADA DE LA PLANTA. EL SEGUNDO PROBLEMA AGREGA UNA RESTRICCION ADICIONAL A LA OPERACION DE LA PLANTA PUESTO QUE NO ESTA CLARO QUE LA REDUCCION DE ENERGIA PARA MINIMIZAR LAS EMISIONES DE CO2 SE CONVIERTA EN BENEFICIOSA DESDE EL PUNTO DE VISTA DEL CALENTAMIENTO GLOBAL Y LAS EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO. SOLO LA EVALUACION DE CO2 PUEDE SER INSUFICIENTE YA QUE EL OXIDO NITROSO (N2O) DE LAS EDAR PUEDEN PROPORCIONAR UNA IMPORTANTE CONTRIBUCION A LAS EMISIONES TOTALES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO. AMBOS PROBLEMAS REQUIEREN LA IDENTIFICACION DE LAS PRINCIPALES FUENTES DE EMISIONES DE CARBONO Y GASES DE EFECTO INVERNADERO ASI COMO EL USO DE ENERGIA EN LAS CONFIGURACIONES MAS COMUNES DE EDAR, ADEMAS DE UN ANALISIS DE LAS INTERACCIONES EXISTENTES ENTRE ELLOS. ASIMISMO LOS EFECTOS QUE PUEDAN TENER LAS ACCIONES DE CONTROL AISLADAS DEBEN SER CLAROS CON EL FIN DE CONSTRUIR ESTRATEGIAS DE OPERACION DE LA PLANTA. EL OBJETIVO FINAL ES, PUES, COMUN A AMBOS PROBLEMAS: COMPRENDER LA INTERACCION ENTRE EL USO DE ENERGIA Y EL IMPACTO AMBIENTAL CON EL FIN DE GARANTIZAR LA SOSTENIBILIDAD EN LA OPERACION DE UNA EDAR (Spanish)
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THE GEMCO PROPOSAL IS MOTIVATED BY THE APPLICATION OF ENGINEERING KNOWLEDGE AIMED AT SOLVING SPECIFIC PROBLEMS RELATED TO CLIMATIC CHANGE. AS WITH OTHER INDUSTRIAL PROCESSES, WASTEWATER TREATMENT PLANTS (EDARS) CAN EMIT GASES THAT ARE HARMFUL TO THE ENVIRONMENT, SUCH AS NITROUS OXIDE (N2O), CARBON DIOXIDE (CO2) AND METHANE (CH4). UNTIL NOW, THE MAIN OBJECTIVE OF A UWWTP, TO COMPLY WITH THE LEGISLATION CONCERNING THE CHARACTERISTICS OF THE EFFLUENT TO PROTECT THE WATER CATCHMENT BASINS, REQUIRES WIDENING IN ITS SCOPE IF A REDUCTION IN GREENHOUSE GAS EMISSIONS IS DESIRED. THIS IS THE BASIC REASONING THAT MOTIVATES GEMCO, A PROJECT OF APPLICATION PROMOTED, IN ITS MAIN FOCUS ON SEVERAL METHODOLOGICAL PROBLEMS THAT HAVE ARISEN WITH THE OPERATION OF THE UWWTP AND THAT ENCOMPASS THE NEED TO INTERCONNECT DIFFERENT DISCIPLINES SUCH AS ENVIRONMENTAL ENGINEERING, CONTROL AND OPERATION, MULTI-CRITERION OPTIMISATION AND DECISION STRATEGIES, AS WELL AS BIOCHEMICAL ENGINEERING. GEMCO WILL APPLY CONTROL AND OPTIMISATION METHODS TO IMPROVE THE OPERATION OF A UWTP, PLACING EMPHASIS ON THE ENVIRONMENTAL IMPACT FROM THE POINT OF VIEW OF GREENHOUSE GAS EMISSIONS AND THE GLOBAL WARMING POTENTIAL OF THE OPERATIONS OF THE SAME. WITHIN THIS CONTEXT, THE PROJECT WILL ADDRESS THE CHALLENGE OF DESIGNING SUSTAINABLE OPERATIONAL STRATEGIES FOR WWTPS. This PROBLEM will be addressed FROM THE TWO OPERATIVE PROBLEMS DENTRE OF RESIDUAL WATER TREATMENT INDUSTRY:_x000D_ _x000D_ — SINTESIS OF OPERATION SOLUTIONS OF WAR ORIENTATED TO THE MITIGATION OF INVESTIVE EFFECT GASES in ACCOUNT THE LIMITATIONS FOR THE QUALITY OF WATER._x000D_ — OPERATION ORGANISED DOES THE NEUTRALITY OF CARBON IN EDARING WITH A MINIMUM ENVIRONMENTAL IMPACT._x000D_ _x000D_ THE FIRST PROBLEM IS A DIRECTLY EFFECTION EFFECTION ON THE CLIMATE CHANGE TO CAUSA OF INVERNADER EFFECTION GASES. THESE GREENHOUSE GASES CANNOT BE COMPLETELY AVOIDED BECAUSE THEY ARE AN INHERENT PART OF THE CONVERSION BIOPROCESSES THAT ARE PART OF SOME OF THE BIOLOGICAL REACTIONS AND ALSO BECAUSE OF THE ENERGY SOURCES USED WHEN THE PLANT IS OPERATED. HOWEVER, THEY CAN BE MITIGATED WITH AN APPROPRIATE OPERATION OF THE PLANT. THE SECOND PROBLEM ADDS AN ADDITIONAL RESTRICTION TO THE OPERATION OF THE PLANT SINCE IT IS NOT CLEAR THAT REDUCING ENERGY TO MINIMISE CO2 EMISSIONS BECOMES BENEFICIAL FROM THE POINT OF VIEW OF GLOBAL WARMING AND GREENHOUSE GAS EMISSIONS. ONLY THE CO2 ASSESSMENT CAN BE INSUFFICIENT AS NITROUS OXIDE (N2O) FROM UWTPS CAN PROVIDE A SIGNIFICANT CONTRIBUTION TO TOTAL GREENHOUSE GAS EMISSIONS. BOTH PROBLEMS REQUIRE THE IDENTIFICATION OF THE MAIN SOURCES OF CARBON AND GREENHOUSE GAS EMISSIONS AS WELL AS THE USE OF ENERGY IN THE MOST COMMON UWWTP CONFIGURATIONS, IN ADDITION TO AN ANALYSIS OF THE INTERACTIONS BETWEEN THEM. IN ADDITION, THE EFFECTS THAT ISOLATED CONTROL ACTIONS MAY HAVE SHOULD BE CLEAR IN ORDER TO BUILD PLANT OPERATIONS STRATEGIES. THE ULTIMATE OBJECTIVE IS THEREFORE TO SHARE BOTH PROBLEMS: UNDERSTAND THE INTERACTION BETWEEN ENERGY USE AND ENVIRONMENTAL IMPACT IN ORDER TO ENSURE SUSTAINABILITY IN THE OPERATION OF A UWWTP (English)
12 October 2021
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LA PROPOSITION GEMCO EST MOTIVÉE PAR L’APPLICATION DE CONNAISSANCES TECHNIQUES VISANT À RÉSOUDRE DES PROBLÈMES SPÉCIFIQUES LIÉS AUX CHANGEMENTS CLIMATIQUES. COMME POUR D’AUTRES PROCÉDÉS INDUSTRIELS, LES STATIONS D’ÉPURATION DES EAUX USÉES (EDAR) PEUVENT ÉMETTRE DES GAZ NOCIFS POUR L’ENVIRONNEMENT, TELS QUE L’OXYDE D’AZOTE (N2O), LE DIOXYDE DE CARBONE (CO2) ET LE MÉTHANE (CH4). JUSQU’À PRÉSENT, L’OBJECTIF PRINCIPAL D’UNE STATION D’ÉPURATION DES EAUX URBAINES RÉSIDUAIRES, QUI EST DE SE CONFORMER À LA LÉGISLATION RELATIVE AUX CARACTÉRISTIQUES DE L’EFFLUENT POUR PROTÉGER LES BASSINS VERSANTS, NÉCESSITE UN ÉLARGISSEMENT DE SON CHAMP D’APPLICATION SI L’ON SOUHAITE RÉDUIRE LES ÉMISSIONS DE GAZ À EFFET DE SERRE. C’EST LE RAISONNEMENT DE BASE QUI MOTIVE GEMCO, UN PROJET D’APPLICATION PROMU, DANS SON ACCENT PRINCIPAL SUR PLUSIEURS PROBLÈMES MÉTHODOLOGIQUES QUI SE SONT POSÉS AVEC L’EXPLOITATION DE LA UWWTP ET QUI ENGLOBENT LA NÉCESSITÉ D’INTERCONNECTER DIFFÉRENTES DISCIPLINES TELLES QUE L’INGÉNIERIE ENVIRONNEMENTALE, LE CONTRÔLE ET L’EXPLOITATION, L’OPTIMISATION MULTICRITÈRE ET LES STRATÉGIES DE DÉCISION, AINSI QUE L’INGÉNIERIE BIOCHIMIQUE. GEMCO APPLIQUERA DES MÉTHODES DE CONTRÔLE ET D’OPTIMISATION POUR AMÉLIORER LE FONCTIONNEMENT D’UNE UWTP, EN METTANT L’ACCENT SUR L’IMPACT SUR L’ENVIRONNEMENT DU POINT DE VUE DES ÉMISSIONS DE GAZ À EFFET DE SERRE ET DU POTENTIEL DE RÉCHAUFFEMENT PLANÉTAIRE DES OPÉRATIONS DE LA MÊME. DANS CE CONTEXTE, LE PROJET ABORDERA LE DÉFI DE LA CONCEPTION DE STRATÉGIES OPÉRATIONNELLES DURABLES POUR LES STATIONS D’ÉPURATION DES EAUX USÉES. Le présent PROBLÈME sera adressé à partir des DEUX PROBLEMES OPERATIFS D’INDUSTRIE RÉSIDUELLE DE TRAITEMENT DE L’EAU:_x000D_ _x000D_ — SINTESIS OF OPERATION SOLUTIONS OF WAR ORIENTATED À LA MITIGATION DES GASES EFFECTIVES EN COMPTE DES LIMITATIONS POUR LA QUALITÉ DE L’EAU._x000D_ — L’OPÉRATION ORGANISÉE FONT LA NEUTRALITÉ DU CARBON EN ÉDUCATION AVEC un IMPACT ENVIRONNEMENTAL MINIMUM._x000D_ _x000D_ Le PREMIER PROBLÈME est un effet d’effet DIRECTLY SUR LE CHANGE CLIMATIQUE AU CAUSA DES GASES D’INVERNADER. CES GAZ À EFFET DE SERRE NE PEUVENT PAS ÊTRE COMPLÈTEMENT ÉVITÉS PARCE QU’ILS FONT PARTIE INTÉGRANTE DES BIOPROCÉDÉS DE CONVERSION QUI FONT PARTIE DE CERTAINES DES RÉACTIONS BIOLOGIQUES ET EN RAISON DES SOURCES D’ÉNERGIE UTILISÉES LORS DE L’EXPLOITATION DE LA CENTRALE. TOUTEFOIS, ILS PEUVENT ÊTRE ATTÉNUÉS PAR UNE EXPLOITATION APPROPRIÉE DE L’USINE. LE DEUXIÈME PROBLÈME AJOUTE UNE RESTRICTION SUPPLÉMENTAIRE À L’EXPLOITATION DE L’INSTALLATION, CAR IL N’EST PAS CLAIR QUE LA RÉDUCTION DE L’ÉNERGIE POUR MINIMISER LES ÉMISSIONS DE CO2 DEVIENT BÉNÉFIQUE DU POINT DE VUE DU RÉCHAUFFEMENT PLANÉTAIRE ET DES ÉMISSIONS DE GAZ À EFFET DE SERRE. SEULE L’ÉVALUATION DU CO2 PEUT ÊTRE INSUFFISANTE CAR L’OXYDE D’AZOTE (N2O) PROVENANT DES STATIONS D’ÉPURATION PEUT CONTRIBUER DE MANIÈRE SIGNIFICATIVE AUX ÉMISSIONS TOTALES DE GAZ À EFFET DE SERRE. CES DEUX PROBLÈMES EXIGENT L’IDENTIFICATION DES PRINCIPALES SOURCES D’ÉMISSIONS DE CARBONE ET DE GAZ À EFFET DE SERRE, AINSI QUE L’UTILISATION DE L’ÉNERGIE DANS LES CONFIGURATIONS LES PLUS COURANTES DES STATIONS D’ÉPURATION DES EAUX USÉES, EN PLUS D’UNE ANALYSE DES INTERACTIONS ENTRE ELLES. EN OUTRE, LES EFFETS QUE DES MESURES DE CONTRÔLE ISOLÉES PEUVENT AVOIR DEVRAIENT ÊTRE CLAIRS AFIN D’ÉLABORER DES STRATÉGIES D’EXPLOITATION DES INSTALLATIONS. L’OBJECTIF ULTIME EST DONC DE PARTAGER LES DEUX PROBLÈMES: COMPRENDRE L’INTERACTION ENTRE LA CONSOMMATION D’ÉNERGIE ET L’IMPACT ENVIRONNEMENTAL AFIN D’ASSURER LA DURABILITÉ DANS LE FONCTIONNEMENT D’UNE STATION D’ÉPURATION DES EAUX USÉES (French)
4 December 2021
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DER GEMCO-VORSCHLAG WIRD DURCH DIE ANWENDUNG VON INGENIEURWISSEN ZUR LÖSUNG SPEZIFISCHER PROBLEME IM ZUSAMMENHANG MIT DEM KLIMAWANDEL MOTIVIERT. WIE BEI ANDEREN INDUSTRIELLEN VERFAHREN KÖNNEN KLÄRANLAGEN (EDAR) UMWELTSCHÄDLICHE GASE WIE DISTICKSTOFFOXID (N2O), KOHLENDIOXID (CO2) UND METHAN (CH4) EMITTIEREN. DAS HAUPTZIEL EINES UWWTP, DIE EINHALTUNG DER RECHTSVORSCHRIFTEN ÜBER DIE EIGENSCHAFTEN DES ABWASSERS ZUM SCHUTZ DER WASSEREINZUGSGEBIETE ZU GEWÄHRLEISTEN, ERFORDERT EINE AUSWEITUNG SEINES ANWENDUNGSBEREICHS, WENN EINE VERRINGERUNG DER TREIBHAUSGASEMISSIONEN ANGESTREBT WIRD. DIES IST DIE GRUNDLEGENDE ARGUMENTATION, DIE GEMCO, EIN PROJEKT DER ANWENDUNG GEFÖRDERT, IN SEINEM FOKUS AUF MEHRERE METHODISCHE PROBLEME, DIE MIT DEM BETRIEB DER UWWTP ENTSTANDEN SIND UND DIE DIE NOTWENDIGKEIT UMFASSEN, VERSCHIEDENE DISZIPLINEN WIE UMWELTTECHNIK, KONTROLLE UND BETRIEB, MULTI-KRITERION-OPTIMIERUNG UND ENTSCHEIDUNGSSTRATEGIEN SOWIE BIOCHEMISCHE TECHNIK MITEINANDER ZU VERBINDEN. GEMCO WIRD KONTROLL- UND OPTIMIERUNGSMETHODEN ANWENDEN, UM DEN BETRIEB EINES UWTP ZU VERBESSERN, WOBEI DER SCHWERPUNKT AUF DEN UMWELTAUSWIRKUNGEN UNTER DEM GESICHTSPUNKT DER TREIBHAUSGASEMISSIONEN UND DES TREIBHAUSPOTENZIALS DES BETRIEBS DESSELBEN LIEGT. IN DIESEM ZUSAMMENHANG WIRD DAS PROJEKT DIE HERAUSFORDERUNG ANGEHEN, NACHHALTIGE OPERATIVE STRATEGIEN FÜR WWTP ZU ENTWERFEN. Dieses PROBLEM wird von den TWO OPERATIVE PROBLEMS dentre of RESIDUAL WREATMENT INDUSTRY:_x000D_ _x000D_ _x000D_ – SINTESIS OF OPERATIONS OLUTIONS DER WAR ORIENTIERT AN DIE MITGUNG der investitionsfähigen EFFECT-GASES in BESCHÄFTIGUNG DER LIMITATIONEN FÜR DIE QUALITITÄT WATER._x000D_ – OPERATION ORGANISED DOES THE NEUTRALITY OF CARBON IN EDARING MIT MIT MINIMUM ENVIRONMENTAL IMPACT._x000D_ _x000D_ Das FIRST PROBLEM ist eine ENTWICKLUNGS-Wirkung auf die Klimatisierung der CAUSA von INVERNADER-Effekten. DIESE TREIBHAUSGASE KÖNNEN NICHT VOLLSTÄNDIG VERMIEDEN WERDEN, DA SIE EIN INHÄRENTER BESTANDTEIL DER UMWANDLUNGSBIOPROZESSE SIND, DIE TEIL DER BIOLOGISCHEN REAKTIONEN SIND UND AUCH WEGEN DER BEIM BETRIEB DER ANLAGE VERWENDETEN ENERGIEQUELLEN. SIE KÖNNEN JEDOCH MIT EINEM ANGEMESSENEN BETRIEB DER ANLAGE ABGESCHWÄCHT WERDEN. DAS ZWEITE PROBLEM FÜGT EINE ZUSÄTZLICHE EINSCHRÄNKUNG DES BETRIEBS DER ANLAGE HINZU, DA NICHT KLAR IST, DASS EINE VERRINGERUNG DER ENERGIE ZUR MINIMIERUNG DER CO2-EMISSIONEN UNTER DEM GESICHTSPUNKT DER GLOBALEN ERWÄRMUNG UND DER TREIBHAUSGASEMISSIONEN VORTEILHAFT WIRD. NUR DIE CO2-BEWERTUNG KANN NICHT AUSREICHEN, DA LACHGAS (N2O) VON UWTP EINEN WESENTLICHEN BEITRAG ZU DEN GESAMTEN TREIBHAUSGASEMISSIONEN LEISTEN KANN. BEIDE PROBLEME ERFORDERN DIE ERMITTLUNG DER WICHTIGSTEN QUELLEN VON KOHLENSTOFF- UND TREIBHAUSGASEMISSIONEN SOWIE DIE NUTZUNG VON ENERGIE IN DEN GÄNGIGSTEN UWWTP-KONFIGURATIONEN, ZUSÄTZLICH ZU EINER ANALYSE DER WECHSELWIRKUNGEN ZWISCHEN IHNEN. DARÜBER HINAUS SOLLTEN DIE AUSWIRKUNGEN, DIE ISOLIERTE KONTROLLMASSNAHMEN HABEN KÖNNEN, KLAR SEIN, UM STRATEGIEN FÜR DEN BETRIEB VON ANLAGEN ZU ENTWICKELN. DAS ENDZIEL BESTEHT DAHER DARIN, BEIDE PROBLEME MITEINANDER ZU TEILEN: VERSTÄNDNIS DER WECHSELWIRKUNG ZWISCHEN ENERGIENUTZUNG UND UMWELTAUSWIRKUNGEN, UM NACHHALTIGKEIT IM BETRIEB EINES UWWTP ZU GEWÄHRLEISTEN (German)
9 December 2021
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Cerdanyola del Vallès
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Identifiers
DPI2016-77271-R
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