This paper analyses the steady-state operation of a generalized bioreactor model that encompasses a continuous-flow bioreactor and an idealized continuous-flow membrane bioreactor as limiting cases. A biodegradation of organic materials is modelled using Contois growth kinetics. The bioreactor performance is analysed by finding the steady-state solutions of the model and determining their stability as a function of the dimensionless residence time. We show that an effective recycle parameter improves the performance of the bioreactor at moderate values of the dimensionless residence time. However, at sufficiently large values of the dimensionless residence time, the performance of the bioreactor is independent of the recycle ratio.

We analyse the steady-state operation of a continuous flow bioreactor in which the biochemical reaction is governed by noncompetitive substrate inhibition (Andrews kinetics). A generalized reactor model is used in which the well-stirred bioreactor and the idealized membrane bioreactor are special cases. As generic properties of systems subject to substrate inhibition have been obtained by other authors, we discuss reaction engineering features specific to Andrews kinetics.

Dans cet article, une étude comparative entre les caractéristiques hydrodynamiques del’écoulement laminaire généré en cuves agitées par différents mobiles de proximité de typemono et double vis avec profils simple et modifié a été menée en utilisant la simulationnumérique. Cette étude a été abordée à l’aide d’un code spécifique de dynamique desfluides numérique (CFD), basé sur la résolution des équations de Navier-Stokes par laméthode des volumes finis. Les résultats numériques obtenus montrent bien l’influence dela forme du mobile d’agitation sur le comportement de l’écoulement au sein de la cuve. Eneffet, on remarque que l’utilisation d’une vis à profil modifié favorise un champ devitesse plus actif que dans le cas des configurations à profil simple. Par ailleurs, etdans le cas d’une double vis, on note que l’effet de la dissipation visqueuse et dupompage est nettement plus prépondérant, présentant ainsi une meilleure efficacité depompage et de consommation énergétique. La comparaison de nos résultats numériques avecles résultats expérimentaux tirés de la littérature montre une bonne adéquation, ce quiprouve la validité de la méthode d’analyse adoptée.