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Bioreactor shape optimisation. Modeling, simulation, and shape optimization of a simple bioreactor for water treatment

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Bello Rivas, Juan Manuel and Harmand, Jerome and Ivorra, Benjamin and Ramos del Olmo, Ángel Manuel (2011) Bioreactor shape optimisation. Modeling, simulation, and shape optimization of a simple bioreactor for water treatment. In Colloques Sciences et Techniques de l'Information et de la Communication pour l'Environnement: Saint Etienne, 11, 12 et 13 mai 2011. Sciences de la terre et de l'environnement . Transvalor; Presses des Mines, Paris, pp. 125-141. ISBN 978-2-911256-46-2

Official URL: http://www.emse.fr/~batton/Presentations/STIC2011.html


URLURL Type
https://hal.inria.fr/hal-00858579Organisation


Abstract

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.

Resumen (otros idiomas)

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.

Item Type:Book Section
Uncontrolled Keywords:Dispersive bioreactors, Shape optimization, Optimal design, Global optimization, Genetic algorithms.
Subjects:Sciences > Geology > Hidrology
Sciences > Computer science > Computer programming
Sciences > Mathematics > Operations research
ID Code:29108
Deposited On:09 Mar 2015 12:30
Last Modified:12 Dec 2018 15:07

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