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Optimizaci贸n y control robusto de un digestor anaerobio de dos etapas para el procesamiento de vinazas de tequila
148 p谩ginas. Maestr铆a en Ingenier铆a de Procesos.En el presente trabajo se aborda el problema de optimizaci贸n y control de un digestor anaerobio continuo de dos etapas, espec铆ficamente para el procesamiento de vinazas de tequila. El problema del tratamiento de estas aguas residuales es de gran importancia debido al impacto ambiental en funci贸n de los vol煤menes de producci贸n de tequila. Adicionalmente el recuperar el agua de desecho de los procesos de producci贸n de tequila por medio de procesos de digesti贸n anaerobia trae consigo como todo proceso de este tipo, la obtenci贸n de biogas que se traduce en la generaci贸n de bioenerg铆a. El problema de optimizaci贸n y control de procesos de digesti贸n anaerobia es dif铆cil por su naturaleza no lineal, el presente trabajo tiene como objetivo la mejora en la operaci贸n de estos equipos y/o procesos. Por lo que para este fin se aplicaron primero, t茅cnicas de optimizaci贸n no lineal para minimizar la demanda qu铆mica de ox铆geno (DQO) a la salida del sistema de reactores y para maximizar la producci贸n de biogas, principalmente constituido por metano. Despu茅s de encontrar los valores 贸ptimos de las variables de estado, se propusieron dise帽os de controladores basados en el m茅todo de compensaci贸n del error de modelado (MEC), modos deslizantes (SMC) y control predictivo no lineal (NMPC). Se consideraron los casos de regulaci贸n de DQO a la salida del sistema y tambi茅n de regulaci贸n de AGV en cada reactor, esto 煤ltimo con el fin de mediciones m谩s continuas de la salida de control. Los dise帽os resultantes se implementaron num茅ricamente y se obtuvieron resultados adecuados de los controladores MEC y NMPC, que cumplieron con los objetivos de regulaci贸n antes mencionados. Pero, para el caso de los controladores SMC los resultados no fueron aceptables debido a un comportamiento con sobredisparos en la variable manipulable. Finalmente en este trabajo se propusieron y analizaron los elementos para una futura implementaci贸n f铆sica de los controladores dise帽ados que presentan un comportamiento adecuado, en este caso el algoritmo MEC result贸 el m谩s atractivo.Consejo Nacional de Ciencia y Tecnolog铆a (M茅xico)