Begreb i definition ABC

Candela Rocío Barbisan | Hav. 2022
Kemisk ingeniør

Dele, der udgør en bioreaktor

Typisk består en bioreaktor af forskellige moduler, der tillader dens tilstrækkelige fungerer. For det første er et hylster eller en kuvert, der udgør beholderbeholderen, ofte kendt som dorna og tilpasser sterilitetsforholdene påkrævet, derfor er de indgående materialer normalt rustfrit stål og glas, afhængigt af arbejdsforholdene og volumen påkrævet.

For det andet er der controllermodulet, det der gør det muligt at indstille parametrene, så arbejdsatmosfæren er passende; Som enhver kontrolsløjfe giver dette modul dig mulighed for at tage en tælling af forskellige variabler og manipulere andre for at gøre det undgå forstyrrelser og aktivere værktøjer, der gør det muligt at kontrollere de reaktioner, der udføres indadtil. Ligeledes kræver dette kontrolsystem ekstra kontrol- og måleinstrumenter og endda udstyr tilføjet til bioreaktoren.

Til kontrol af temperatur, har bioreaktoren et termostatbad, der gør det muligt at holde denne variabel på en ønsket værdi, således at temperaturen er homogen i hele reaktoren.

Endelig, som ethvert industrielt system, kan det kræve yderligere instrumenter og udstyr til hjælpetjenester såsom kompressionssystemer luft og flowmålere, for at dosere den luft og de gasser, der er nødvendige for udviklingen af mikroorganismer.

Hvordan fungerer de?

For at forstå det bedre kan vi bruge et eksempel. Tilfældet med en bioreaktor i kontrol af kvalitet af vand. I dette tilfælde er beholderen fyldt med træflis, hvorigennem vandet dræner. Jordens mikroorganismer, der trækkes af vandet, inden de kommer ind i reaktoren, koloniserer således spånerne og lever af deres kulstof. Derudover inhalerer de i deres vitale processer nitrater fra vandet og puster kvælstof ud i atmosfæren, så vandet endelig er ivrig efter nitrater.

Afhængigt af den ønskede behandlingstype ændrer bioreaktoren sin sammensætning. Udbredt er dets anvendelse udbredt til behandling af spildevand og spildevand, som er kendt som anaerobe og aerobe reaktorer, afhængigt af typen af ​​mikroorganismer (almindeligvis bakterie). Baseret på dem bestemmes assimileringskapaciteten af ​​organisk materiale og opløste næringsstoffer, hvilket tillader fjernelse af disse komponenter fra vandet. Organisk stof, som nævnt ovenfor, er kilden til fodring af disse mikroorganismer og derudover skal der tilvejebringes en kilde til nitrogen og fosfor til inhalationsprocessen, som muliggør vækst af mikroorganismen. Det biomasse genereret adskilles af densitetsforskel, og det endelige vand er således rent for organisk materiale og nitrogen- og fosforforbindelser. Naturligvis har denne ansøgning den begrænsning, at spildevandet, der skal behandles, ikke indeholder biocider.

Driftstilstand

Selvom dette er udviklet her til bioreaktorer, kan det siges, at det er de typiske driftsformer for enhver reaktor i industrien.

Ved batchdrift af bioreaktoren forbliver volumen fast i hele perioden af driften, og mikroorganismerne forbruger reagenser (næringsstoffer) og genererer produkterne fastsatte. Tværtimod, hvis driften er kontinuerlig, tilføres reaktoren kontinuerligt gennem en indløbsstrøm, og samtidig ekstraheres en vis strøm af produkt.

En operation, der kombinerer begge tilstande, kan også forekomme, hvor den opererer i batches, og efter visse tidsintervaller tilføres en fødestrøm.

Andre anvendelseseksempler

De forskellige værktøjer, der er blevet givet til bioreaktorer i de senere år, placerer dem på et udviklingspunkt. Fra produktion af planteceller og gødning til landbrugsindustrien til kulbrinteindustrien til saneringsopgaver miljø og behandling af spildevand og industrien for vedvarende energi, sådan er det med produktion af biogas og biodiesel.

Ligeledes har de formået at komme ind i fødevareindustrien, for den generation af probiotika, der er på mode i dag og endda i fremstillingen af ​​øl.

Selvfølgelig er de i kosmetik- og farmaceutiske industrier også meget brugte, til fremstilling af cremer, acetone, antibiotika og endda vacciner.