Tractament d'aigües residuals
Els sistemes de fangs activats (AS) pel tractament d'aigues residuals fa temps que s'està aplicant i estudiant. S'han desenvolupat diversos models amb la finalitat de comprendre i interpretar els fenòmens i els mecanismes biològics que hi ha implicats. El IAWPRC va formar el 1983 un grup de treball per revisar i promoure el desenvolupament de models d'AS. El primer model AS (ASM1) de l'any 1987, es va convertir en la referència més important per a molts projectes científics i posteriorment, els models ASM2 i ASM3 varen tenir un paper pràctic important [1]. Aquests models es basen en la composició mitjana de la biomassa (models macroscòpics). Probablement aquest és un bon enfocament sempre que la biomassa interactua principalment amb compostos de cèl·lules externes. Les comunitats bacterianes dels AS poden emmagatzemar substrats com ara polímers de reserva. Aquesta inclusió de polímers d'emmagatzematge en una descripció dels processos de creixement microbià fa que sigui important l'elecció de les relacions cinètiques. Als models ASM2 i ASM3, també s'hi varen incloure compostos d'emmagatzematge interns de la cèl·lula. Atès que el material cel·lular intern només pot interactuar amb una sola cèl·lula, que poden actuar d'una manera comparable a un sistema de grup, l'aplicació de models cinètics per a la composició mitjana de l'EA no conduirà necessàriament a les prediccions del model igual a la suma de tots els comportaments individuals (el model biocinétic simple és el concepte d'emmagatzematge i creixement de bacteris heteròtrofs en l'ASM3, la traducció d'això de la seva forma macroscòpica a la seva forma microscòpica). Les diferències i les conseqüències de les prediccions del model basat en models biocinètics microscòpics (segregats) i en models biocinètics macroscòpics (paràmetres agrupats) per sistemes d'AS varen ser discutides per Gujer, el qual va suggerir iniciar la investigació sobre el comportament dels bacteris individuals. Els AS es componen de cèl·lules bacterianes que poden tenir diverses composicions cel·lulars individuals i diverses possibilitats fisiològiques. El comportament real de les cèl·lules individuals és el responsables de les transformacions i reaccions en els AS.
Figura: Reactors biològics de la planta de tractament d'aigües residuals del Baix Llobregat
INDISIM és un model basat en l'individu de simulació per a l'estudi de cultius bacterians. L'objectiu d'aquest treball és desenvolupar una nova extensió d'INDISIM, INDISIM-AS, per fer possible l'estudi dels processos que tenen lloc als AS. Aquest model basat en individu controla un grup de cèl·lules bacterianes de diversos prototips usant un conjunt de variables aleatòries depenents del temps per a cada bacteri. Aquestes variables controlen la seva posició en l'espai, la seva biomassa, l'estat en el cicle de reproducció cel·lular i les quantitats internes dels diferents substrats. L'espai on es desenvolupa el bacteri es divideix en cubs, on s'hi controlen les concentracions dels diferents tipus de partícules (substrats o compostos residuals). El comportament de cada cèl·lula es modelitza tenint en compte: i) la captació de substrats, ii) el metabolisme d'aquestes partícules seguint vies concretes, iii) la reproducció, iv) la pèrdua de la viabilitat cel·lular, la mort i la lisi. Processos com la transformació de matèria orgànica, la mineralització del carboni i del nitrogen, el consum d'oxigen, la nitrificació i la desnitrificació són resultat de les propietats individuals assumides dels bacteris.
Comparteix: