Detectabilidad y observabilidad del proceso de digestión anaeróbica

Autores
Jamilis Ricaldoni, Martín Ignacio; Nuñez, Sebastián; Garelli, Fabricio; De Battista, Hernán
Año de publicación
2019
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
La digestión anaeróbica (DA) es un proceso biológico en el que distintos grupos de bacterias degradan al carbono orgánico en compuestos mas simples como ácidos grasos volátiles (VFA), dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4). Es frecuente encontrarla en tratamiento de efluentes para disminuir la carga orgánica de los caudales tratados. Ademas, mediante la combustión del biogas producido se puede generar energía. A pesar de sus beneficios, en general su operación esta lejos de ser optima, desperdiciando el potencial de los recursos. Ademas, las no linealidades y gran incertidumbre en los modelos, sumadas a la escasez de sensores en línea, hacen que su puesta en marcha y operación estable por períodos prolongados sea muy difícil. La falta de sensores puede solucionarse, al menos parcialmente, utilizando observadores (sensores de software) para estimar las variables de interés. Por ejemplo, trabajos recientes se enfocan en la estimación de carbono orgánico y ácidos grasos en el medio líquido, basadas en la medición de la demanda química de oxígeno (COD), caudal de entrada y metano producido. También resulta muy útil para conocer el estado metabólico de los microorganismos y el diseño de controladores la estimación de las tasas específicas de crecimiento. Previamente a diseñar los observadores debe realizarse un análisis de observabilidad con el fin de determinar si es posible reconstruir el estado a partir de las mediciones disponibles. En sistemas no lineales, el estudio puede realizarse con herramientas de análisis geométrico. Desafortunadamente, es común que las condiciones analíticas obtenidas por estos métodos resulten en expresiones difíciles de interpretar en términos de las variables del proceso. Una alternativa a la metodología mencionada, de menor complejidad, es analizar si existen trayectorias que sean indistinguibles. Esto es, determinar si pueden existir trayectorias diferentes para un mismo conjunto de entradas y salidas. El método de análisis de observabilidad propuesto en se basa en esta idea y permite estudiar si un sistema es observable incluso en casos en los que se desconoce algunas de las entradas. En este trabajo se estudian las propiedades de observabilidad y detectabilidad de un modelo de DA mediante el método propuesto en, incluyendo cinéticas monótonas y no monótonas en concordancia con los modelos estándar comunmente aceptados para este proceso. El objetivo es evaluar la información que puede ser extraída para diferentes conjuntos de salidas y determinar en cada caso si las variables no medidas pueden ser observadas o detectadas.
Sección: Electrotecnia.
Facultad de Ingeniería
Materia
Electrotecnia
digestión anaeróbica
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Repositorio
SEDICI (UNLP)
Institución
Universidad Nacional de La Plata
OAI Identificador
oai:sedici.unlp.edu.ar:10915/75286

id SEDICI_7e222442c946c2a260c85c8909ff259b
oai_identifier_str oai:sedici.unlp.edu.ar:10915/75286
network_acronym_str SEDICI
repository_id_str 1329
network_name_str SEDICI (UNLP)
spelling Detectabilidad y observabilidad del proceso de digestión anaeróbicaJamilis Ricaldoni, Martín IgnacioNuñez, SebastiánGarelli, FabricioDe Battista, HernánElectrotecniadigestión anaeróbicaLa digestión anaeróbica (DA) es un proceso biológico en el que distintos grupos de bacterias degradan al carbono orgánico en compuestos mas simples como ácidos grasos volátiles (VFA), dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4). Es frecuente encontrarla en tratamiento de efluentes para disminuir la carga orgánica de los caudales tratados. Ademas, mediante la combustión del biogas producido se puede generar energía. A pesar de sus beneficios, en general su operación esta lejos de ser optima, desperdiciando el potencial de los recursos. Ademas, las no linealidades y gran incertidumbre en los modelos, sumadas a la escasez de sensores en línea, hacen que su puesta en marcha y operación estable por períodos prolongados sea muy difícil. La falta de sensores puede solucionarse, al menos parcialmente, utilizando observadores (sensores de software) para estimar las variables de interés. Por ejemplo, trabajos recientes se enfocan en la estimación de carbono orgánico y ácidos grasos en el medio líquido, basadas en la medición de la demanda química de oxígeno (COD), caudal de entrada y metano producido. También resulta muy útil para conocer el estado metabólico de los microorganismos y el diseño de controladores la estimación de las tasas específicas de crecimiento. Previamente a diseñar los observadores debe realizarse un análisis de observabilidad con el fin de determinar si es posible reconstruir el estado a partir de las mediciones disponibles. En sistemas no lineales, el estudio puede realizarse con herramientas de análisis geométrico. Desafortunadamente, es común que las condiciones analíticas obtenidas por estos métodos resulten en expresiones difíciles de interpretar en términos de las variables del proceso. Una alternativa a la metodología mencionada, de menor complejidad, es analizar si existen trayectorias que sean indistinguibles. Esto es, determinar si pueden existir trayectorias diferentes para un mismo conjunto de entradas y salidas. El método de análisis de observabilidad propuesto en se basa en esta idea y permite estudiar si un sistema es observable incluso en casos en los que se desconoce algunas de las entradas. En este trabajo se estudian las propiedades de observabilidad y detectabilidad de un modelo de DA mediante el método propuesto en, incluyendo cinéticas monótonas y no monótonas en concordancia con los modelos estándar comunmente aceptados para este proceso. El objetivo es evaluar la información que puede ser extraída para diferentes conjuntos de salidas y determinar en cada caso si las variables no medidas pueden ser observadas o detectadas.Sección: Electrotecnia.Facultad de Ingeniería2019-04info:eu-repo/semantics/conferenceObjectinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionResumenhttp://purl.org/coar/resource_type/c_5794info:ar-repo/semantics/documentoDeConferenciaapplication/pdf347-352http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/75286spainfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/isbn/978-950-34-1749-2info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)reponame:SEDICI (UNLP)instname:Universidad Nacional de La Platainstacron:UNLP2025-09-03T10:45:06Zoai:sedici.unlp.edu.ar:10915/75286Institucionalhttp://sedici.unlp.edu.ar/Universidad públicaNo correspondehttp://sedici.unlp.edu.ar/oai/snrdalira@sedici.unlp.edu.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:13292025-09-03 10:45:06.729SEDICI (UNLP) - Universidad Nacional de La Platafalse
dc.title.none.fl_str_mv Detectabilidad y observabilidad del proceso de digestión anaeróbica
title Detectabilidad y observabilidad del proceso de digestión anaeróbica
spellingShingle Detectabilidad y observabilidad del proceso de digestión anaeróbica
Jamilis Ricaldoni, Martín Ignacio
Electrotecnia
digestión anaeróbica
title_short Detectabilidad y observabilidad del proceso de digestión anaeróbica
title_full Detectabilidad y observabilidad del proceso de digestión anaeróbica
title_fullStr Detectabilidad y observabilidad del proceso de digestión anaeróbica
title_full_unstemmed Detectabilidad y observabilidad del proceso de digestión anaeróbica
title_sort Detectabilidad y observabilidad del proceso de digestión anaeróbica
dc.creator.none.fl_str_mv Jamilis Ricaldoni, Martín Ignacio
Nuñez, Sebastián
Garelli, Fabricio
De Battista, Hernán
author Jamilis Ricaldoni, Martín Ignacio
author_facet Jamilis Ricaldoni, Martín Ignacio
Nuñez, Sebastián
Garelli, Fabricio
De Battista, Hernán
author_role author
author2 Nuñez, Sebastián
Garelli, Fabricio
De Battista, Hernán
author2_role author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Electrotecnia
digestión anaeróbica
topic Electrotecnia
digestión anaeróbica
dc.description.none.fl_txt_mv La digestión anaeróbica (DA) es un proceso biológico en el que distintos grupos de bacterias degradan al carbono orgánico en compuestos mas simples como ácidos grasos volátiles (VFA), dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4). Es frecuente encontrarla en tratamiento de efluentes para disminuir la carga orgánica de los caudales tratados. Ademas, mediante la combustión del biogas producido se puede generar energía. A pesar de sus beneficios, en general su operación esta lejos de ser optima, desperdiciando el potencial de los recursos. Ademas, las no linealidades y gran incertidumbre en los modelos, sumadas a la escasez de sensores en línea, hacen que su puesta en marcha y operación estable por períodos prolongados sea muy difícil. La falta de sensores puede solucionarse, al menos parcialmente, utilizando observadores (sensores de software) para estimar las variables de interés. Por ejemplo, trabajos recientes se enfocan en la estimación de carbono orgánico y ácidos grasos en el medio líquido, basadas en la medición de la demanda química de oxígeno (COD), caudal de entrada y metano producido. También resulta muy útil para conocer el estado metabólico de los microorganismos y el diseño de controladores la estimación de las tasas específicas de crecimiento. Previamente a diseñar los observadores debe realizarse un análisis de observabilidad con el fin de determinar si es posible reconstruir el estado a partir de las mediciones disponibles. En sistemas no lineales, el estudio puede realizarse con herramientas de análisis geométrico. Desafortunadamente, es común que las condiciones analíticas obtenidas por estos métodos resulten en expresiones difíciles de interpretar en términos de las variables del proceso. Una alternativa a la metodología mencionada, de menor complejidad, es analizar si existen trayectorias que sean indistinguibles. Esto es, determinar si pueden existir trayectorias diferentes para un mismo conjunto de entradas y salidas. El método de análisis de observabilidad propuesto en se basa en esta idea y permite estudiar si un sistema es observable incluso en casos en los que se desconoce algunas de las entradas. En este trabajo se estudian las propiedades de observabilidad y detectabilidad de un modelo de DA mediante el método propuesto en, incluyendo cinéticas monótonas y no monótonas en concordancia con los modelos estándar comunmente aceptados para este proceso. El objetivo es evaluar la información que puede ser extraída para diferentes conjuntos de salidas y determinar en cada caso si las variables no medidas pueden ser observadas o detectadas.
Sección: Electrotecnia.
Facultad de Ingeniería
description La digestión anaeróbica (DA) es un proceso biológico en el que distintos grupos de bacterias degradan al carbono orgánico en compuestos mas simples como ácidos grasos volátiles (VFA), dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4). Es frecuente encontrarla en tratamiento de efluentes para disminuir la carga orgánica de los caudales tratados. Ademas, mediante la combustión del biogas producido se puede generar energía. A pesar de sus beneficios, en general su operación esta lejos de ser optima, desperdiciando el potencial de los recursos. Ademas, las no linealidades y gran incertidumbre en los modelos, sumadas a la escasez de sensores en línea, hacen que su puesta en marcha y operación estable por períodos prolongados sea muy difícil. La falta de sensores puede solucionarse, al menos parcialmente, utilizando observadores (sensores de software) para estimar las variables de interés. Por ejemplo, trabajos recientes se enfocan en la estimación de carbono orgánico y ácidos grasos en el medio líquido, basadas en la medición de la demanda química de oxígeno (COD), caudal de entrada y metano producido. También resulta muy útil para conocer el estado metabólico de los microorganismos y el diseño de controladores la estimación de las tasas específicas de crecimiento. Previamente a diseñar los observadores debe realizarse un análisis de observabilidad con el fin de determinar si es posible reconstruir el estado a partir de las mediciones disponibles. En sistemas no lineales, el estudio puede realizarse con herramientas de análisis geométrico. Desafortunadamente, es común que las condiciones analíticas obtenidas por estos métodos resulten en expresiones difíciles de interpretar en términos de las variables del proceso. Una alternativa a la metodología mencionada, de menor complejidad, es analizar si existen trayectorias que sean indistinguibles. Esto es, determinar si pueden existir trayectorias diferentes para un mismo conjunto de entradas y salidas. El método de análisis de observabilidad propuesto en se basa en esta idea y permite estudiar si un sistema es observable incluso en casos en los que se desconoce algunas de las entradas. En este trabajo se estudian las propiedades de observabilidad y detectabilidad de un modelo de DA mediante el método propuesto en, incluyendo cinéticas monótonas y no monótonas en concordancia con los modelos estándar comunmente aceptados para este proceso. El objetivo es evaluar la información que puede ser extraída para diferentes conjuntos de salidas y determinar en cada caso si las variables no medidas pueden ser observadas o detectadas.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-04
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/conferenceObject
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Resumen
http://purl.org/coar/resource_type/c_5794
info:ar-repo/semantics/documentoDeConferencia
format conferenceObject
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/75286
url http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/75286
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/isbn/978-950-34-1749-2
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
347-352
dc.source.none.fl_str_mv reponame:SEDICI (UNLP)
instname:Universidad Nacional de La Plata
instacron:UNLP
reponame_str SEDICI (UNLP)
collection SEDICI (UNLP)
instname_str Universidad Nacional de La Plata
instacron_str UNLP
institution UNLP
repository.name.fl_str_mv SEDICI (UNLP) - Universidad Nacional de La Plata
repository.mail.fl_str_mv alira@sedici.unlp.edu.ar
_version_ 1842260323551150080
score 13.13397