MODELAGEM MATEMÁTICA DE UM PROCESSO CONTÍNUO DE FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA MULTIESTÁGIO EM ESCALA INDUSTRIAL

Neste trabalho, realizou-se a modelagem matemática de um processo contínuo de fermentação alcoólica multiestágio em escala industrial, compreendendo quatro dornas em série de volumes iguais a 600m³, com separação, tratamento ácido e reciclo de células da quarta para a primeira dorna. O sistema foi operado diariamente sob vazão volumétrica e concentração de substrato variáveis na corrente de alimentação, isto é, F₀ = 93-127 m³/h e S₀ =210-238 g/L. O modelo matemático consistiu de equações de balanço de massa de células, substrato e produto nas dornas, no separador e na unidade de tratamento ácido. Uma abordagem não segregada e não estruturada foi utilizada para a descrição da população microbiana, sendo as cinéticas de crescimento celular, consumo de substrato e formação de produto representadas por equações geralmente adotadas para fermentação alcoólica. Os parâmetros do modelo foram estimados por regressão não-linear, obtendo-se valores típicos para este bioprocesso. O ajuste do modelo foi considerado bom tanto aos dados experimentais usados na etapa de estimação de parâmetros quanto àqueles usados na etapa de validação do modelo.