Modelo adaptable usando datos en tiempo real en un reactor de digestión anaerobia para supervisión y control

Abstract

Este trabajo de tesis tiene como objetivo desarrollar una metodología que permita diseñar un sistema de supervisión y control en un reactor de digestión anaerobia. Para poder llevar a cabo este propósito se debe diseñar y validar un modelo matemático, de base fenomenológica que describa el proceso de digestión a anerobia dentro de un reactor, pensado para propósitos de monitoreo y control que permitan hacer uso de esta herramienta en un amplio espectro de tipos de biomasas. Luego se plantea el desarrollo de una metodología que integre todos los datos medidos por los sensores, instalados en el reactor, junto con la información de las cinéticas de reacción, y las dinámicas de las concentraciones de los microorganismos considerados para el proceso (acidogénicas y metanogénicas), obtenidos a través de una estructura de observadores propuesta para este tipo de procesos en particular. Finalmente se diseña una sistema de control predictivo basado en modelo (MPC) que maximice la producción de metano y evite que el sistema opere en zonas de inhibición o inestabilidad.