Modelamiento, simulación y prueba de un sistema de control automático para un reactor anaerobio de contacto utilizado en el tratamiento de aguas residuales de curtiembres

El presente proyecto muestra el comportamiento de un sistema de control automático aplicado sobre un reactor anaerobio de mezcla completa, utilizado para el tratamiento de aguas residuales de curtiembres en el municipio de Villapinzón, Cundinamarca. Inicialmente es obtenida la ecuación característic...

Full description

Autores:: Pachón Hernández, Camilo Andrés
Pinilla Murcia, Camilo Andrés

Tipo de recurso:

Fecha de publicación:: 2013

Institución:: Universidad Libre

Repositorio:: RIU - Repositorio Institucional UniLibre

Idioma:

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Hydrogen peroxide automatic dosing based on dissolved oxygen concentration during solar photo-Fenton. PesticideResidueResearchGroup, University of Almería, Almeria, Spain. 2010 Liu, R. R., Tian, Q., Yang, B., & Chen, J. H. Hybrid anaerobic baffled reactor for treatment of desizing wastewater. International Journal of Environmental Science and Technology : (IJEST) (2010)., 7(1), 111-111118 M. A. Steffens1 And P. A. Lant. Multivariable Control Of Nutrient-Removing Activated Sludge Systems. The University of Queensland, St. Lucia Brisbane, Australia and 2Department of Chemical Engineering, University College London, London, U.K. 1998 Manual Del Diseño Para Plantas De Tratamiento De Aguas Alimenticias, http://www.frbb.utn.edu.ar/carreras/efluentes/manual_tratamiento.pdf. Citado 5 de octubre de 2011 Mccann Michael. Cuero Pieles y Calzado. Enciclopedia de Salud Y Seguridad en el Trabajo. 2009 Méndez-Acosta H.O., Campos-Delgado D.U., Femat R., and GonzálezAlvarez V. 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Pretorius. Substrate Flow in Anaerobic Digestion. San Francisco: s.n., 1970 WeiWu, Jiyan-JhPeng. Linear control of electrochemical tubular reactor system-Removal of Cr (VI) from wastewaters. Department of Chemical and Materials Engineering, National Yunlin University of Science and Technology, Yunlin, Taiwan. 2010 Wilson Fabián Amaya. Control de pH para planta de tratamiento de aguas residuales. Pereira, Colombia (2004). Artículo Tratamiento Aguas Residuales (Ingeniería Mecatrónica). Universidad Militar Nueva Granada
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Mediante el análisis de la teoría de control automático, los tipos de proceso, sus características y comportamiento se abordó el análisis matemático para calcular el valor de los parámetros que permitieron seleccionar el lazo de control que generará una operación adecuada del controlador a nivel laboratorio, con el fin de aumentar la eficiencia del reactor anaerobio al valor más alto posible. En este proceso se utilizaron prototipos experimentales que permitieron la validación del lazo de control, teniendo como lenguaje de comunicación el utilizado por el software LabView y la interfaz gráfica de Matlab. El acondicionamiento de las variables, la obtención de la ecuación de comportamiento del prototipo a nivel experimenta y la generación de lazos de control permitirá en un futuro a través de nuevas investigaciones aplicar el sistema desarrollado en la industria de la curtiembre.Universidad Libre -- Facultad de ingeniería -- Ingeniería MecánicaThis project shows the behavior of an automatic control system applied to a complete mix anaerobic reactor, used for the treatment of wastewater from tanneries in the municipality of Villapinzón, Cundinamarca. Initially, the characteristic equation is obtained that relates the percentage of organic load removal (COD) in relation to: levels of agitation of the water inside the reactor, inlet flow rate and retention time; measured from laboratory tests of COD, pH, Temperature and AOV. As a second measure, based on the aforementioned equation, conditions and parameters were established that would allow the design of different control loops (PI and PID) to control the temperature and pH level of the wastewater entering the reactor. Through the analysis of the automatic control theory, the types of process, their characteristics and behavior, the mathematical analysis was approached to calculate the value of the parameters that allowed selecting the control loop that will generate an adequate operation of the controller at the laboratory level, with in order to increase the efficiency of the anaerobic reactor to the highest possible value. In this process, experimental prototypes were used that allowed the validation of the control loop, having as communication language the one used by the LabView software and the Matlab graphical interface. The conditioning of the variables, obtaining the behavior equation of the prototype at the experimental level and the generation of control loops will allow in the future, through new research, to apply the system developed in the tanning industry.PDFhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Control automáticoDemanda química de oxigenoOptimización de procesos industrialesReactor anaerobio de contactoAutomatic controlChemical oxygen demandOptimization of industrial processesAnaerobic contact reactorCurtido de pielesAguas residuales--TratamientoModelamiento, simulación y prueba de un sistema de control automático para un reactor anaerobio de contacto utilizado en el tratamiento de aguas residuales de curtiembresTesis de Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fAlejandro Rincón Santamaría. Análisis y Control de un Reactor de Lecho Fijo Anaerobio de Flujo Ascendente en un Esquema de Reacción en Dos Etapas. Universidad Nacional de Colombia - Sede Manizales Facultad de Ingeniería y Arquitectura. Departamento de Electricidad, Electrónica y Computación. Manizales, Colombia. 2007APHA, AWWA and WPCF, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 18th ed. APHA, Washington, DC. 1992Clancy, P. B. Sulfate reduction, nutrient limitation, and reactor design considerations in anaerobic digesters. Dartmouth College) (1991). ProQuest Dissertations and Theses, Retrieved from http://search.proquest.com/docview/303944723?accountid=49777. Citado 5 de octubre de 2011DSS Si-keborg AS, Effective removal of impurities for cheese production. 2010Droste, R. L. Anaerobic Water Treatment. Theory and Practice of Water and Wastewater Treatment. 1997, págs. 623-664Estaben M., Polit M., and Steyer J.P, Fuzzy control for an anaerobic digester, Control Engineering Practice, 5:1303–13103, 1997Fleming, Jason Graham. Novel simulation of anaerobic digestion using computational fluid dynamics. California 2002. Trabajo de grado (Ingeniería Mecánica).Universidad del Estado del Norte de CaliforniaForesti, E., Zaiat, M., &Vallero, M. Anaerobic processes as the core technology for sustainable domestic wastewater treatment: Consolidated applications, new trends, perspectives, and challenges. En: Environmental Science and Biotechnology(2006)., 5(1), 3-3-19. Doi:10.1007/s11157-0054630-9Gavrilescu, M.. Engineering concerns and new developments in anaerobic waste-water treatment. Clean Technologies and Environmental Policy (2002), 3(4), 346-346-362. doi:10.1007/s10098-001-0123-xGuohua Chen. Electrochemical technologies in wastewater treatment. Department of Chemical Engineering, Hong Kong University of Science &Technology, Clear Water Bay, Kowloon, Hong Kong, China. 2003Haandel, Van, Kato, M., Cavalcanti. Anaerobic reactor design concepts for the treatment of domestic wastewater. En: Reviews in Environmental Science and Bio/Technology (2006) 5:21–38; DOI 10.1007/s11157-0054888-yHernández Mario y Luiselene Paz. Manual de diseño para plantas de tratamiento de aguas residuales alimenticias. Mini-proyecto de ingeniería Química. 2009Hilgert N., Harmand J., Steyer J.J., and Vila J., Nonparametric identification and adaptive control of an anaerobic fluidized bed digester, Control Engineering Practice, 8:367– 376, 2000Hughes, D.E., D.A. Stafford , B.I. Wheatley, W. Baader, G. Lettinga, E.J. Nyns Y W. Verstraeten. Microbiology of Methanogen Bacteria. [aut. libro] A. J., K. INGVORSEN y T. MARTI ZENDER. AnaerbicDigestion. Amsterdam: Elsevier, 1982, págs. 45-68L. Prieto-Rodríguez, I. Oller, A. Zapata, A. Agüera, S. Malato. Hydrogen peroxide automatic dosing based on dissolved oxygen concentration during solar photo-Fenton. PesticideResidueResearchGroup, University of Almería, Almeria, Spain. 2010Liu, R. R., Tian, Q., Yang, B., & Chen, J. H. Hybrid anaerobic baffled reactor for treatment of desizing wastewater. International Journal of Environmental Science and Technology : (IJEST) (2010)., 7(1), 111-111118M. A. Steffens1 And P. A. Lant. Multivariable Control Of Nutrient-Removing Activated Sludge Systems. The University of Queensland, St. Lucia Brisbane, Australia and 2Department of Chemical Engineering, University College London, London, U.K. 1998Manual Del Diseño Para Plantas De Tratamiento De Aguas Alimenticias, http://www.frbb.utn.edu.ar/carreras/efluentes/manual_tratamiento.pdf. Citado 5 de octubre de 2011Mccann Michael. Cuero Pieles y Calzado. Enciclopedia de Salud Y Seguridad en el Trabajo. 2009Méndez-Acosta H.O., Campos-Delgado D.U., Femat R., and GonzálezAlvarez V. A, Robust feedforward/feedback control for an anaerobic digester, Computers and Chemical Engineering, 29:1613–1623, 2005Metcalf & Eddy Inc. Fundamentals of Biological Treatment. Wastewater Engineering. Treatment and Reuse. New York: METCALF & EDDY INC, 2003, págs. 563- 644J.F. Béteau,, V. Otton, J.Y. Hihn, F. Delpech, A. Chéruy. Modelling of anaerobic digestion in a fluidised bed with a view to control., Ed Elsevier B.V. 2004Nuria Marti Ortega. Phosphorus Precipitation in Anaerobic Process. Boca Raton, Florida, USA. 2006S. Marsili-Libelli. Control of SBR switching by fuzzy pattern recognition. Department of Systems and Computers, University of Florence, Florence, Italy 2006Sadaka, S. S., &Engler, C. R. Effects of initial total solids on composting of raw manure with biogas recovery. Compost Science&Utilization (2003), 11(4), 361-361-369. De http://search.proquest.com/docview/214900590?accountid=49777. Citado 5 de octubre de 2011Samorn Muttamara. Wastewater characteristics. 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