- No desenvolvimento de uma tecnologia microbiana para o tratamento de efluentes industriais necessita-se operar um reator de 120 L com um fluxo de
. A população microbiana apresenta um
de
, um
de 1000 ppm e um rendimento de substrato em células de
. Determine a concentração de substrato na alimentação, no efluente tratado para uma concentração celular no estado estacionário de
.
R:
Passo 1
O enunciado descreve um reator contínuo (CSTR) de volume
,L alimentado a
,L/h, onde a biomassa atinge estado estacionário com concentração
,g/L. A cinética microbiana segue Monod com
,/h e
,ppm (ou seja,
,g/L). O rendimento de substrato em células é
,g célula/g substrato. Vamos calcular a concentração de substrato na saída
e na alimentação
.
Passo 2
Em regime estacionário para um CSTR temos
onde
é a taxa de diluição. Substituindo
,L/h e
,L, obtemos
Passo 3
No estado estacionário da biomassa vale
Passo 4
Pela cinética de Monod,
Igualando a
e resolvendo para
, temos
Passo 5
No balanço de substrato em regime estacionário:
Como
, temos
Substituindo
,g/L,
,g/L e
,g/g, obtemos