| Revista: | Revista mexicana de ingeniería química |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000455097 |
| ISSN: | 1665-2738 |
| Autors: | González Brambila, M1 López Isunza, F1 |
| Institucions: | 1Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Iztapalapa, Departamento de Ingeniería de Procesos e Hidráulica, Ciudad de México. México |
| Any: | 2007 |
| Volum: | 6 |
| Número: | 2 |
| Paginació: | 127-136 |
| País: | México |
| Idioma: | Español |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Prospectivo |
| Resumen en español | En los pasados 15 años el conocimiento sobre la estructura y el comportamiento de una biopelícula se ha incrementado, de forma continua gracias al uso de técnicas como las microscopías electrónica de barrido y confocal, aunque esto no ha sucedido así con los modelos desarrollados que describen a los procesos acoplados de transferencia de masa y reacción. En este trabajo se presenta, con base en la evidencia experimental existente, la comparación entre dos modelos de biopelícula. El primero considera a la biopelícula formada por una fase sólida (medio poroso seudo-homogéneo) en la cual se llevan a cabo el transporte de masa difusivo y el consumo de sustratos, y esta en contacto con una fase líquida externa que provee, a través del transporte de masa interfacial, los diversos sustratos a la biopelícula. El segundo modelo considera a la biopelícula como una estructura porosa seudo- heterogénea constituida por dos fases que intercambian masa entre sí: colonias de microorganismos atrapadas en una red de polímeros extracelulares (PEC) conectadas entre sí por poros y canales llenos de líquido. En las primeras se llevan a cabo el transporte de masa por difusión y el consumo de sustratos; en los segundos el transporte de masa por convección y difusión, y la biopelícula en su conjunto intercambia masa con la fase líquida externa. El primer modelo es similar al utilizado por diversos investigadores con pequeñas variantes, mientras que el segundo, recientemente publicado (González Brambila, y col., 2006), se usa aquí para predecir cualitativamente las mediciones de perfiles de oxígeno disuelto en la biopelícula (Lewandowski y col. 1995) |
| Resumen en inglés | The knowledge on the structure and behavior of biofilms has been steadily increased in the last 15 years, based on the use of techniques like scanning electronic microscopy, and confocal microscopy and the use of microsensors; in contrast the models developed to date to describe the observed biofilm’s behavior based on the description of mass transport and bioreaction within, had not followed the same trend. This work compares the predictions using two different models for an activated sludge biofilm attached to a permeable membrane reactor. The first model considers the biofilm like a one-phase effective solid media where diffusion and reaction takes place, in contact with an external liquid phase where the substrates are transfered to the biofilm through the interphase. The second model considers an external liquid phase in contact with a two-phase porous biofilm, formed by a network of clusters made of extracellular polymer substances (EPS) containing the cells, interconnected by pores and channels containing liquid; here the substrates contained in pores and channels are transported by convection and diffusion and are supplied to the EPS network to fuel the bioreaction, which occurs only within the EPS structure; the role of external liquid phase is the same as in the first model. The first (pseudo-homogeneous) model is similar to models published already in the literature, whereas the second (pseudo-heterogeneous) one is a new model and has been used to successfully describe (qualitatively) the experimental observations of dissolved oxygen profiles measured inside a biofilm by Lewandowski y col. (1995) |
| Disciplines | Física y astronomía, Química |
| Paraules clau: | Biopelículas, Modelos matemáticos, Reacción, Transporte de masa |
| Keyword: | Biofilms, Mass transport, Mathematical models, Reactions |
| Text complet: | rmiq.org/iqfvp/Pdfs/Vol 6 No 2/RMIQVol6No2_1.pdf |
