Published May 11, 2011
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Conference paper
Bioreactor shape optimisation. Modeling, simulation, and shape optimization of a simple bioreactor for water treatment
Contributors
Others:
- Departamento de Matemática Aplicada. Facultad de Ciencias Matemáticas ; Universidad Complutense de Madrid = Complutense University of Madrid [Madrid] (UCM)
- Laboratoire de Biotechnologie de l'Environnement [Narbonne] (LBE) ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut national d'études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
- Modelling and Optimisation of the Dynamics of Ecosystems with MICro-organisme (MODEMIC) ; Centre Inria d'Université Côte d'Azur (CRISAM) ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Mathématiques, Informatique et STatistique pour l'Environnement et l'Agronomie (MISTEA) ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut national d'études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut national d'études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
- Mathématiques, Informatique et STatistique pour l'Environnement et l'Agronomie (MISTEA) ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut national d'études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Description
In this paper, we focus on the modeling, simulation and shape optimization of a dispersive bio-reactor in which a substrate is degraded by a microbial ecosystem in an non homogeneous environment. Two different modeling approaches are used in order to obtain a low computational model to quickly evaluate the behavior of our bio-reactor. The first one is based on coupled spatial and time dependent EDPs. The second one, obtained by optimization, is based on two interconnected systems of ODEs with coefficient calibrated using the first PDE model. Preliminary results assuming a Monod kinetics are presented.
Abstract (French)
Dans cet article, nous étudions la conception optimale d'un réacteur biologique dans lequel un substrat est dégradé par un écosystème microbien dans un environnement non homogène. Dans le but d'obtenir un modèle entrée-sortie simple sous la forme d'un système d'EDOs mais prenant en compte le caractère non homogène du réacteur, un premier modèle de dimension infini est approximé par une interconnection de chemostats. Les résultats préliminaires en considérant une cinétique de Monod sont présentés.Additional details
Identifiers
- URL
- https://hal.science/hal-00858579
- URN
- urn:oai:HAL:hal-00858579v2
Origin repository
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- UNICA