RESOLUÇÃO DE PROBLEMA DE VALOR NO CONTORNO ASSOCIADO À MODELAGEM DE BIORREATORES TUBULARES DE FLUXO DISPERSO E CINÉTICA DE MICHAELIS-MENTEN LINEARIZADA
Neste capítulo, são apresentados
resultados da aplicação de um método numérico
para resolução de problemas de valor no
contorno associados ao projeto de biorreatores
de fluxo disperso empregados no tratamento
biológico de efluentes. Quando o comportamento
hidrodinâmico desses biorreatores é descrito
por um modelo de dispersão axial e a cinética
de reação por modelos não lineares, a equação
diferencial que representa o balanço de massa
do poluente no biorreator somente pode ser
resolvida por meio de métodos numéricos
complexos, incluindo o shooting method. Esse
método foi usado neste estudo para resolver o
problema referente à versão linearizada de 1a
ordem da cinética de Michaelis-Menten, para
a qual existe solução analítica do problema, o
que permitiu comparar os resultados fornecidos
por ambas as soluções. Os resultados obtidos
revelaram uma estreita concordância entre as
soluções numérica e analítica, recomendando
o uso do método apresentado para a resolução
de problemas similares envolvendo outras
cinéticas de reação.
RESOLUÇÃO DE PROBLEMA DE VALOR NO CONTORNO ASSOCIADO À MODELAGEM DE BIORREATORES TUBULARES DE FLUXO DISPERSO E CINÉTICA DE MICHAELIS-MENTEN LINEARIZADA
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DOI: 10.22533/at.ed.31919010414
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Palavras-chave: problema de valor no contorno, tratamento biológico de efluentes, biorreatores de fluxo disperso, cinética de Michaelis-Menten
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Keywords: boundary value problem, wastewater biological treatment, dispersed flow bioreactors, Michaelis-Menten kinetics
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Abstract:
In this chapter, results of the
application of a numerical method for solving
boundary value problems associated with
the design of dispersed flow bioreactors used
in the biological treatment of effluents are
reported. When the hydrodynamic behavior
of these bioreactors is described by an axial
dispersion model and the reaction kinetics
by nonlinear models, the differential equation
representing the mass balance of the pollutant
in the bioreactor can only be solved by complex
numerical methods, including shooting method.
This method was used in this study to solve
the problem of the linearized first-order version
of Michaelis-Menten kinetics, for which there
is an analytical solution of the problem, which
allowed to compare the results provided by both
solutions. The results showed a close agreement
between the numerical and analytical solutions,
recommending the use of the presented method
to solve similar problems involving other reaction kinetics.
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Número de páginas: 15
- Felipe Coelho Morilla
- Samuel Conceição de Oliveira
