Simulación de bioreactores: refinamientos al modelo de dinámica de sólidos

Abstract

El presente artículo generaliza el análisis de la dinámica sólida de bioreactores anaeróbicos proponiendo refinamientos a un modelo de simulación en elementos finitos preexistente. Una componente de alto impacto sobre el fenómeno, la sedimentación, es incorporada al programa junto a un modelo de lógica difusa que representa la influencia de variaciones de temperatura y acidez de la solución sobre el crecimiento bacteriano. El ensayo de la implementación digital con datos del prototipo de 64 m<SUB>3</SUB> de UTN Confluencia arroja cambios significativos en la simulación, focalizando la necesidad de estudio de fenómenos colaterales a los analizados, así como la de algunos ajustes operativos al reactor.

The article introduces a full analysis of anaerobic-bioreactor solid-transportation dynamics. Two-fold refinements to an existing finite-element simulation model are proposed. Sedimentation, a phenomenon exhibiting a high degree of impact on the process is introduced in the program jointly with a fuzzy-logic routine representing the influence on bacterial growth of temperature and acidity variations. Significant changes in the simulation are observed from tests carried out on the modified software with the Confluencia Tech University 64 m<SUB>3</SUB prototype data. The need of studying collateral phenomena as well as some corrective measures to be taken on reactor operation, are stressed by the software's tests.