Implementación de un sistema de control de pH y temperatura para un biodigestor anaerobio de lecho fijo

Abstract

Como contribución a la iniciativa del Centro de Estudios e Investigaciones Ambientales (CEIAM) de ofrecer soluciones para el tratamiento de residuos urbanos sólidos se buscó optimizar la producción de gas de un sistema metanogénico de lecho fijo a escala piloto implementando una interfaz gráfica que permite monitorear, almacenar y controlar el pH y la temperatura que son las variables más relevantes de este proceso. La interfaz implementada permite seleccionar para el control de temperatura entre dos tipos de control de uso común los cuales son ON-OFF y PID, manteniendo automáticamente la temperatura en un rango favorable para el crecimiento de los organismos productores de biogás el cual se encuentra entre 30 y 40 °C. Debido a la producción de ácidos grasos volátiles, el sistema tiende hacia la acidificación por tanto se hace necesario mantener el pH en un rango de 7 a 8,5. Esto se consigue encendiendo o apagando una bomba de diafragma encargada de suministrar al sistema bicarbonato de sodio utilizando el control on-off. Se comprobó que la producción de Biogás mejora sustancialmente al contar con un método de control. El control PID con controlador de potencia es 29,28% más eficiente que el control ON-OFF y 8,95% más eficiente que el control PID con PWM y a la vez resulta 66,18% más eficiente controlar el sistema metanogénico con la estrategia PID que tiene el variador de potencia que dejarlo sin método de control alguno.