El presente Trabajo de Título tuvo por objetivo la simulación del control de
Oxígeno Disuelto (OD) y la Demanda Química de Oxígeno (DQO) biodegradable en un
sistema de lodos activados utilizando el modelo IWA ASM1 (considerando solo la
remoción de carbono).
Los datos de dimensionamiento, concentraciones y cinética bacteriana
necesarias para la implementación del control fueron obtenidos de la ingeniería de una
planta de tratamiento de aguas servidas.
El control se basó en dos lazos feedback que controlaban el OD y DQO
modificando las variables de entrada coeficiente de transferencia global de oxígeno
(KLa) y tasa de recirculación de lodos activos ( r ), las que corresponden a flujo de aire
alimentado y a flujo de lodos reciclado. La medición de las variables controladas se
llevó a cabo mediante un método directo de medición de OD y uno indirecto para inferir
la DQO biodegradable.
La simulación dinámica del control realizado ante perturbaciones en la DQO
biodegradable alimentada responde ajustándose dentro de límites impuestos por
autoridad ( 70 ppm de DQO biodegradable en el efluente) y los límites necesarios para
la operatividad del proceso (1 ppm de OD en el reactor). Otro objetivo que se persigue
es un tiempo de asentamiento de las respuestas de los sistemas controlados sea
cercano a medio turno de operador.
Los resultados de la simulación son bastante alentadores respecto a la utilización
de un sensor virtual de DQO biodegradable basado en la medición de OD y en una
relación constante DQO biodegradable/OD, puesto que al cerrar el lazo de control de
DQO con esta medición, se ajusta bastante bien al comportamiento del valor teórico. No
obstante, esta medición no es certera y produce problemas de estabilidad, por lo que
resulta más complejo hacer la sintonización y debiera utilizarse acompañado de
mediciones periódicas de DQO biodegradable que permitan corregir valores predichos.
En cualquier caso, es posible mantener las respuestas bajo los criterios de control
impuestos.
También se pudo observar que el sistema entrega valores distantes a los
empíricamente esperados en algunos casos, producto de la hipótesis simplificatoria que
mantiene la concentración de biomasa de los lodos constante, esto debe ser corregirse
en futuras experiencia mediante un sensor virtual de DQO biodegradable basado en un
balance de masa de lodos sedimentados o mediante un sensor de sólidos suspendidos.
Ya sea utilizando una hipótesis de densidad constante o un balance de masas más
estricto, debiese realizarse periódicamente una comprobación de la densidad de los
lodos con tal de predecir comportamientos con mayor grado de certeza.
Finalmente, se considera que el programa es un buen complemento para el
control (no necesariamente automático) del funcionamiento de la planta puesto que sus
resultados pueden ser aplicados en el programa de control diario.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/104745 |
| Date | January 2007 |
| Creators | Cortés Marín, Luis Marcelo |
| Contributors | Herrera Zeppelin, Leandro, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Ingeniería Química y Biotecnología, Hernández Pavez, José, Castillo Guzmán, Jorge |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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