Modelación dinámica del pH en sistemas biológicos: aplicación a la digestión anaerobia

Abstract

En el presente trabajo se estudian distintas metodologías para modelar el pH en sistemas biológicos. En particular se analiza el caso de la digestión anaerobia. Se compararon 5 metodologías, 2 basadas en sistemas de ecuaciones diferenciales acopladas a una ecuación algebraica (DAE) y 3 basadas exclusivamente en ecuaciones diferenciales (ODE), una de las cuales fue desarrollada en este trabajo. Las metodologías fueron comparadas bajo condiciones dinámicas. Los resultados obtenidos demostraron que los métodos ODE son sensiblemente más rápidos que los métodos DAE. Sin embargo, los métodos ODE reportados en bibliografía mostraron ser inestables cuando se modifican parámetros relacionados con el método de resolución de las ecuaciones diferenciales. El método ODE desarrollado en este trabajo demostró ser fiable y robusto bajo un amplio rango de condiciones de simulación.