{"id":107302,"date":"2011-11-03T00:00:00","date_gmt":"2011-11-03T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/digestion-anaerobia-de-aguas-residuales-industriales-diseno-de-un-controlador-con-especificaciones-de-estabilidad-y-maxima-produccion-de-metano\/"},"modified":"2011-11-03T00:00:00","modified_gmt":"2011-11-03T00:00:00","slug":"digestion-anaerobia-de-aguas-residuales-industriales-diseno-de-un-controlador-con-especificaciones-de-estabilidad-y-maxima-produccion-de-metano","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/tecnologia-de-aguas-residuales\/digestion-anaerobia-de-aguas-residuales-industriales-diseno-de-un-controlador-con-especificaciones-de-estabilidad-y-maxima-produccion-de-metano\/","title":{"rendered":"Digesti\u00f3n anaerobia de aguas residuales industriales: dise\u00f1o de un controlador con especificaciones de estabilidad y m\u00e1xima producci\u00f3n de metano"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Janelcy Alferes Casta\u00f1o <\/strong><\/h2>\n<p>La tesis presenta el dise\u00f1o y la validaci\u00f3n por simulaci\u00f3n de estrategias de operaci\u00f3n y control autom\u00e1tico en digestores anaerobios para el tratamiento de aguas residuales industriales.  la soluci\u00f3n de control desarrollada est\u00e1 orientada a garantizar la estabilidad del digestor, maximizar la producci\u00f3n de metano a medio-largo plazo as\u00ed como a incrementar la robustez del proceso frente a perturbaciones. La futura aplicabilidad industrial de los resultados obtenidos es un pre-requisito que ha condicionado las decisiones adoptadas en el dise\u00f1o de la estrategia de control, seleccion\u00e1ndose como escenario de control aquellas configuraciones de planta que incluyen, adicional al propio digestor, tanques de homogenizaci\u00f3n en cabeza del tratamiento, escenario de operaci\u00f3n t\u00edpico en peque\u00f1as plantas industriales. las tareas realizadas en la tesis han estado basadas en su totalidad en estudios por simulaci\u00f3n, demostr\u00e1ndose la capacidad del modelado matem\u00e1tico como herramienta en el dise\u00f1o, validaci\u00f3n y evaluaci\u00f3n de soluciones de control en los procesos anaerobios. Tomando como base las implementaciones de los bien conocidos benchmarks de simulaci\u00f3n para fangos activos, se ha desarrollado un protocolo de simulaci\u00f3n espec\u00edfico para la digesti\u00f3n anaerobia de aguas residuales, con el prop\u00f3sito de proporcionar una base para el dise\u00f1o y posterior validaci\u00f3n de estrategias de operaci\u00f3n y control en este proceso biol\u00f3gico. como paso previo al dise\u00f1o de la soluci\u00f3n de control se ha definido en su totalidad el caso de estudio, representativo del escenario real a controlar, incorpor\u00e1ndose las limitaciones y requerimientos t\u00edpicamente encontrados en el contexto industrial, especific\u00e1ndose aspectos tales como el agua residual influente, la configuraci\u00f3n de planta y la instrumentaci\u00f3n online disponible.  el problema de control abordado en la tesis ha estado orientado a optimizar la operaci\u00f3n de la planta en conjunto, tal que se alcance un compromiso adecuado entre producci\u00f3n de metano y eficiencia, manteniendo por supuesto la estabilidad del proceso de degradaci\u00f3n. La soluci\u00f3n de control propuesta extiende las potencialidades de los algoritmos extremum-seeking para la maximizar la producci\u00f3n de biog\u00e1s, con algoritmos adicionales que permiten explotar de forma apropiada la capacidad hidr\u00e1ulica de los tanques de homogenizaci\u00f3n y as\u00ed asegurar una operaci\u00f3n \u00f3ptima de la planta como un sistema global. finalmente la estructura de control incorpora dos capas: una capa inferior, orientada a maximizar la producci\u00f3n de metano y garantizar la estabilidad del digestor; y una capa superior encargada de promover las cargas org\u00e1nicas m\u00e1s adecuadas a aplicar al digestor en todo momento, en funci\u00f3n del estado hidr\u00e1ulico del tanque de homogenizaci\u00f3n. La capa superior se ha dise\u00f1ado usando t\u00e9cnicas fuzzy, las cuales resultan especialmente apropiadas en el control de problemas no lineales como es el caso del problema de optimizaci\u00f3n a resolver. la validaci\u00f3n de la soluci\u00f3n de control, en t\u00e9rminos del benchmark desarrollado, ha demostrado claramente mejoras significativas en la operaci\u00f3n de la planta en conjunto en aspectos tales como: calidad del efluente, producci\u00f3n de metano, eficiencia y disminuci\u00f3n de situaciones indeseadas como el desbordamiento o vaciado del tanque de homogenizaci\u00f3n.  frente a una operaci\u00f3n convencional, las prestaciones esperadas en la aplicaci\u00f3n de la soluci\u00f3n de control propuesta revelan en promedio un incremento en el orden del 20% para la calidad del efluente y del 14% para el rendimiento y producci\u00f3n energ\u00e9tica, adem\u00e1s de reducir de forma considerable la sensibilidad a la incertidumbre en los par\u00e1metros del modelo, con los beneficios que ello supone de cara a una posible implementaci\u00f3n de la soluci\u00f3n de control en el contexto industrial.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Digesti\u00f3n anaerobia de aguas residuales industriales: dise\u00f1o de un controlador con especificaciones de estabilidad y m\u00e1xima producci\u00f3n de metano<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Digesti\u00f3n anaerobia de aguas residuales industriales: dise\u00f1o de un controlador con especificaciones de estabilidad y m\u00e1xima producci\u00f3n de metano <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Janelcy Alferes Casta\u00f1o <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Navarra<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 11\/03\/2011<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Juan Irizar Pic\u00f3n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: eduardo Ayesa iturralde <\/li>\n<li>joaquin Mar\u00eda Suescun cruces (vocal)<\/li>\n<li>monica de Gracia igelmo (vocal)<\/li>\n<li>Juan  Manuel Lema rodicio (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Janelcy Alferes Casta\u00f1o La tesis presenta el dise\u00f1o y la validaci\u00f3n por simulaci\u00f3n de estrategias de operaci\u00f3n 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