Automatic process control for anaerobic digestion

The aim of research was to develop a simple and cost-efficient control strategy, which besides secure maintenance of a stable process allows to automatically adjust to user-defined operation states. By these means the operation of the process can be simplified. A well-directed adjustment of the operation state allows the optimization of plant operation.

Considering model-based development as an appropriate method for the development of control strategies for the anaerobic digestion process, the Anaerobic Digestion Model No.1 (ADM1 - see Batstone et al. (2002)) was used to simulate the process. The calibrated ADM1 serves to theoretically calculate the behaviour of different control strategies and to adjust the control settings to specific plant conditions. It is intended to estimate the capability under practical conditions by including different disturbances (e.g. measurement errors). To finally practically verify and assess the previous development steps the whole procedure is completed by experimental operations of control strategies. The developed control strategy is based on the utilization of produced amounts of methane as intended final product of the complex anaerobic degradation paths. It is assumed that the methane production under undisturbed process operation also reflects the load level or the operation state of the process. Consequently an operator-defined set-point to a value of methane production to which the system finally should be adjusted, is required. To adjust the amount of input of a fix substrate mixture according to the daily measured methane production proportional-integral controllers (PI controllers) or proportional-integral-differential controllers (PID controllers) with a limited differential part, are used. At the beginning of control actions the controller set-point is set to a value close to the actual methane production. The state of the process hast to be assessed reliably by a reasonable combination of additional and on-line ascertainable process parameters.



Copyright: © European Compost Network ECN e.V.
Quelle: Orbit 2012 (Juni 2012)
Seiten: 6
Preis: € 0,00
Autor: Dipl.-Ing. Daniel Löffler
Dr.-Ing. Dipl.-Chem. Klaus Fischer
o. Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert
 
 Artikel nach Login kostenfrei anzeigen
 Artikel weiterempfehlen
 Artikel nach Login kommentieren


Login

ASK - Unser Kooperationspartner
 
 


Unsere content-Partner
zum aktuellen Verzeichnis



Unsere 3 aktuellsten Fachartikel

Folgen und Perspektiven für eine klimaschonende Nutzung kohlenstoffreicher Böden in der Küstenregion Niedersachsens
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2025)
Der Schutz von Mooren und somit kohlenstoffreicher Böden ist ein zentrales Element erfolgreicher Klimaschutzstrategien. Am Beispiel der Küstenregion Niedersachsens wird deutlich, welche sozioökonomischen Folgen eine Wiedervernässung ohne wirtschaftliche Nutzungsperspektiven nach sich ziehen kann. Eine transformative Moornutzung kann nur gelingen, wenn wissenschaftliche Erkenntnisse, politische Rahmenbedingungen, soziale Akzeptanz und ökonomische Realitäten ineinandergreifen.

Zur Berücksichtigung globaler Klimafolgen bei der Zulassung von Abfallentsorgungsanlagen
© Lexxion Verlagsgesellschaft mbH (9/2025)
Der Text untersucht, wie Klimafolgenprüfungen bei Deponien und Abfallanlagen rechtlich einzuordnen sind. Während das UVPG großräumige Klimaauswirkungen fordert, lehnt das BVerwG deren Prüfung im Immissionsschutzrecht ab. Daraus ergeben sich offene Fragen zur Zulassung und planerischen Abwägung von Deponien.

In-situ-Erhebung der Schädigung von Fischen beim Durchgang großer Kaplan-Turbinen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2025)
Schädigungen der heimischen Fischarten Aitel, Nase und Äsche bei der Turbinenpassage wurde mittels HI-Z-Tags an zwei mittelgroßen Laufkraftwerken untersucht. Bei juvenilen Fischen wurden Überlebensraten (48 h) zwischen 87 % und 94 % gefunden, bei den adulten Fischen zwischen 75 % und 90 %. Die geringeren Schädigungen am Murkraftwerk im Vergleich zum Draukraftwerk können plausibel durch eine geringere Zahl an Turbinenflügeln (vier statt fünf), eine geringere Fallhöhe und eine etwas langsamer laufende Turbine erklärt werden.