Chloroform aerobic cometabolic biodegradation in a continuous‐flow reactor: Model calibration by means of the gauss‐newton method
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Chlorinated solvents are toxic and poorly biodegradable pollutants frequently found in contaminated aquifers. Experimental data of chloroform (CF) aerobic cometabolic biodegradation in a sand column with butane as growth substrate were simulated with a system of non‐stationary second‐order partial differential equations with non‐linear kinetic terms. A MATLAB optimization code based on the Gauss‐Newton method and coupled with the Comsol Multiphysics finite elements solver was developed to calibrate the model. For each experimental phase, the best‐fit quality was evaluated by an innovative multi‐variable model adequacy test. The proposed code solved systems of up to 5 partial differential equations and optimized up to 6 unknown parameters, leading to statistically acceptable best‐fits. The optimization of the butane/oxygen pulsed feed led to an 82 % CF biodegradation and to a 0.27 gCF/gbutane transformation yield. When the substrate/pollutant ratio was minimized, the standard model of aerobic cometabolism initially tested required additional terms aimed at taking into account the depletion of reducing energy, in order to attain a statistically acceptable best‐fit. This is the first work in which a model of aerobic cometabolism taking into account reducing energy availability was applied to a continuous‐flow process. The proposed optimization code can be used for model calibration in a wide range of physical problems described by non‐stationary, non‐linear partial differential equations, a task that no commercial software can perform. The developed code is made available in the Supplementary Material.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».