Resumen

En esta investigación se desarrolló un procedimiento para la optimización de un modelo de cinética de primer orden sin estructurar de reactores biológicos operados de forma cíclica para la biodegradación de un contaminante simple; para ello se usó una combinación de herramientas analíticas y numéricas. Se obtuvieron perfiles analíticos asintóticos para el sustrato y la biomasa para cada ciclo estacionario, lo que permitió la formulación de una ecuación analítica de diseño que relaciona la concentración del contaminante al final del ciclo estacionario con todos los parámetros de operación del biorreactor, tales como el espacio-tiempo, la concentración de alimentación del contaminante, el tiempo de llenado y proporción de los volúmenes mínimo y máximo del reactor. Esta ecuación analítica de diseño se empleó para la construcción sistemática de diagramas de bifurcación prácticos que muestran las variaciones de la concentración del contaminante al final del ciclo con respecto a los parámetros de operación del biorreactor. La ecuación de diseño también permitió la formulación de una variedad de problemas de optimización, tales como la minimización de la concentración del contaminante al final del ciclo.

• Materias:Contaminantes Ciencias biológicas Biotecnología Biorreactores Ingeniería ambiental Tecnología
• Subjects:Pollutants Life Sciences Biotechnology Bioreactors Environmental engineering Technology
• Palabras claves:Tratamiento biológico, Bifurcaciones, Modelos dinámicos, Optimización, Modelo cinético de primer orden sin estructurar, Reactores biológicos operados cíclicamente, Ecuación analítica de diseño, Reactores biológicos, Biodegradación
• Keywords:Biological treatment, Bifurcations, Dynamic models, Optimization, Unstructured first-order kinetics model, Cyclically operated biological reactors, Analytical design equation, Biological reactors, Biodegradation