Bachis, G., Maruéjouls, T., Tik, S., Amerlinck, Y., Melcer, H.,, Nopens, I., Lessard, P., Vanrollleghem P.A. (2015). Modelling and characterization of primary settlers in view of whole plant and resource recovery modelling. Water Science & Technology 72(12), 2251–2261. (link)

Título

Effect of high orthophosphate concentration on mesophilic anaerobic sludge digestion and its modeling

(Efeito da alta concentração de ortofosfato na digestão anaeróbia mesófila de lodo e sua modelagem)

Resumo

To gain insight regarding the orthophosphate influence on fatty acid dynamics and methane production during mesophilic anaerobic sludge digestion, batch experiments were conducted. The results showed that an orthophosphate concentration of 414 g P m−3 accelerated acetotrophic methanogenesis, acetogenesis and acidogenesis. Lower or higher concentrations slowed these processes down. Three modifications of the Anaerobic Digestion Model No. 1 (ADM1) were compared by simultaneously fitting them to a multi-experiment (7 batches), multi-variable (6 measured variables) data set. A modified ADM1 model including Haldane kinetics of orthophosphate inhibition gave the best description of the measured data while the model using non-competitive acetate inhibition showed the poorest results. It is notable that the multi-experiment, multi-variable data set could be fitted with a single parameter set. The model with Haldane kinetics of orthophosphate inhibition together with the proposed parameters can be considered as a first attempt to describe the observed orthophosphate inhibition of anaerobic digestion.

TRADUÇÃO LIVRE

Para obter informações sobre a influência do ortofosfato na dinâmica dos ácidos graxos e na produção de metano durante a digestão anaeróbica do lodo mesofílico, experimentos em lote foram conduzidos. Os resultados mostraram que uma concentração de ortofosfato de 414 g P m −3 acelerou a metanogênese acetotrófica , acetogênese e acidogênese. Concentrações mais baixas ou mais altas desaceleraram esses processos. Três modificações do Modelo de Digestão Anaeróbica No. 1 (ADM1) foram comparadas ajustando-as simultaneamente a um conjunto de dados multi-experiência (7 lotes), multi-variável (6 variáveis ​​medidas). Um ADM1 modificadoO modelo incluindo a cinética Haldane de inibição de ortofosfato forneceu a melhor descrição dos dados medidos, enquanto o modelo usando inibição de acetato não competitiva apresentou os resultados mais pobres. É notável que o conjunto de dados multi-experimentais e multi-variáveis ​​pode ser ajustado com um único conjunto de parâmetros. O modelo com a cinética Haldane de inibição do ortofosfato juntamente com os parâmetros propostos pode ser considerado como uma primeira tentativa de descrever a inibição do ortofosfato observada na digestão anaeróbia.

Artigo publicado no site ScienceDirect, no Chemical Engineering Journal (CEJ).