Automatización y control de un biodigestor anaeróbico para la producción de biogás a partir del POME
DOI:
https://doi.org/10.24054/8aravv73Palabras clave:
Biogás, POME, biodigestor anaeróbico, automatización, controlResumen
El agua residual generada en la producción de palma de aceite (POME) representa un problema ambiental importante, debido a su alta carga orgánica y a la emisión de gases de efecto invernadero cuando no se trata adecuadamente. Ante esta situación, este trabajo se orienta al diseño e implementación de un sistema de automatización y control para un biodigestor anaeróbico tipo batch, con el propósito de maximizar la producción de biogás a partir de este residuo. La metodología se basa en la instrumentación del reactor mediante sensores de temperatura, pH, gases y presión, integrados a una plataforma ESP32 que permite la adquisición continua de datos. Además, se implementa un control PI para la regulación térmica y un control difuso para la estabilización del pH, ya que estas variables influyen directamente en el rendimiento del proceso. A esto se suma un sistema de supervisión en tiempo real desarrollado en Python mediante comunicación WebSocket. Como principales avances, se destacan la caracterización térmica del sistema, el diseño de la etapa de potencia con cruce por cero y la implementación del monitoreo continuo del proceso.
Referencias
M. S. Saad, M. D. H. Wirzal y Z. A. Putra, «Review on current approach for treatment of palm oil mill effluent: Integrated system,» Journal of Environmental Management, vol. 286, nº 112209, 2021.
D. e. a. Dominic, «Recent developments in biological processing of palm oil mill effluent (POME),» Biology, vol. 11, nº 4, p. 525, 2022.
S. S. e. a. .. Mahmonds, «Water reclamation from pakm oil mill effluente (POME) : Recent technologies , by-product recovery , and challenges,» Journal of Water Process Engineering, vol. 52, p. 103488, 2023.
I. U. e. a. .. Khan, «Innovative solutions for palm oil mill effluent treatment,» ACS ES&T Water, 2024.
M. M. Aziz y A. R. Abu-Bakar, «Recent advances on palm oil mill (POME) pretreatment and anaerobic reactor for sustainable production,» Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 119, p. 109593, 2020.
M. A. Ghanavati, E. Vafa y M. Shahrokhi, «Control of an anaerobic bioreactor using a fuzzy supertvisory controller,» of procces control, vol. 103, pp. 87-99, 2021.
K. Sbarciog, D. Vande Wouwer y J. C. Scherpen, «Nonlinear control of anaerobic digestion systems : A review,» Control Engineering Practice, vol. 104 , p. 104623, 2020.
S. .. e. a. Zenani, «A review of the aplication of fuzzy logic in bioenergy technologies,» Processes , vol. 11, p. 1427, 2023.
S. e. a. Kalamaras, «A low-cost IoT system based on the EPS32 microcontroller for efficient monitoring of a jpilot anaerobic biogas reactor,» Applied Sciences , vol. 14, nº 2, p. 634, 2024.
M. A. e. a. Hannan, «IoT-Based monitoring and control of biogas plants :A review,» IEEE Access, vol. 8, pp. 114014-114029, 2020.
E. Systms, «EPS32-WROOM -32 Datasheet,» 2022.
A. Devices, «MAX6675 Cold-Junction-Compensated K-Thermocouple-to-Digital,» 2021.
B. Sensortec, «BMP280 Digital Pressure Sensor -DAtasheet,» 2021.
A. Electronics, «AHT20 Temperature and Humidity Sensor -Datasheet,» 2022.
Whatwg, «WebSockets Standar ( Living Standarr),» 2022.
K. J. Astrom y T. Hagglund, PID Controllers: Theory , Desingn, and Tuning, ISA, 2021.
J. .. Bentley, Principles of Measurement Systems, Pearson Education, 2005.
J. B. Holm-Nielsen, T. Al Seadi y p. Oleskowicz -Popiel, «The future of anaerobic digestion and biogas utilization,» Bioresource Technology, vol. 100, nº 22, pp. 5478-5484, 2009.
R. M. El-Mashad, «Process stability indicators in anaerobic digestión systms,» Waste management , vol. 102, pp. 348-356, 2009.
A. F. Ward, p. Hobbs, H. p. y D. Jones, «Optimisation of the anaerobic digestion of agricultural resources,» Bioresource Techology, vol. 99, nº 17, pp. 7928-7940, 2008.
I. e. a. Angelidaki, «Anaerobic digestion of agro-industrial residues,» Water Science and Technology, vol. 52, nº 1-2, pp. 1-9, 2005.
Whatwg, «WebSockets (Living Standard),» 2022.
Descargas
Publicado
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2025 Luis Humberto Urueña Ardila,Carlos Arturo Vides Herrera

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.


