Έννοια στον ορισμό ABC

Candela Rocío Barbisan | Θάλασσα. 2022
ΧΗΜΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ

Μέρη που συνθέτουν έναν βιοαντιδραστήρα

Τυπικά, ένας βιοαντιδραστήρας αποτελείται από διαφορετικές μονάδες που επιτρέπουν την επάρκειά του λειτουργία. Καταρχήν, ένα περίβλημα ή ένας φάκελος που αποτελεί το δοχείο του δοχείου, είναι συχνά γνωστό ως dorna και προσαρμόζει τις συνθήκες στειρότητας απαιτείται, επομένως, σε γενικές γραμμές, τα συστατικά υλικά είναι συνήθως ανοξείδωτος χάλυβας και γυαλί, σύμφωνα με τις συνθήκες εργασίας και τους όγκους απαιτείται.

Δεύτερον, υπάρχει η μονάδα ελεγκτή, αυτή που επιτρέπει τη ρύθμιση των παραμέτρων έτσι ώστε η ατμόσφαιρα εργασίας να είναι επαρκής. Όπως κάθε βρόχος ελέγχου, αυτή η ενότητα σάς επιτρέπει να κάνετε απογραφή διαφορετικών μεταβλητών και να χειρίζεστε άλλες για να αποφύγετε τις ενοχλήσεις και ενεργοποιήστε εργαλεία που επιτρέπουν τον έλεγχο των αντιδράσεων που πραγματοποιούνται ενδομυχώς. Ομοίως, αυτό το σύστημα ελέγχου απαιτεί βοηθητικά όργανα ελέγχου και μέτρησης, ακόμη και εξοπλισμό που προστίθεται στον βιοαντιδραστήρα.

Για τον έλεγχο των θερμοκρασία, ο βιοαντιδραστήρας έχει ένα θερμοστατικό λουτρό που επιτρέπει σε αυτή τη μεταβλητή να διατηρείται σε μια επιθυμητή τιμή, έτσι ώστε η θερμοκρασία να είναι ομοιογενής σε ολόκληρο τον αντιδραστήρα.

Τέλος, όπως κάθε βιομηχανικό σύστημα, ενδέχεται να απαιτούνται πρόσθετα όργανα και εξοπλισμός για βοηθητικές υπηρεσίες, όπως συστήματα συμπίεσης αέρας και ροόμετρα, προκειμένου να δοσομετρηθεί ο αέρας και τα αέρια που είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη του μικροοργανισμών.

Πώς λειτουργούν;

Για να το καταλάβουμε καλύτερα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα παράδειγμα. Η περίπτωση ενός βιοαντιδραστήρα στον έλεγχο του ποιότητα από νερό. Σε αυτή την περίπτωση, το δοχείο γεμίζει με ροκανίδια από τα οποία αποστραγγίζεται το νερό. Έτσι, οι μικροοργανισμοί του εδάφους που σέρνονται από το νερό πριν εισέλθουν στον αντιδραστήρα αποικίζουν τα τσιπ και τρέφονται με τον άνθρακα τους. Επιπλέον, στις ζωτικές τους διεργασίες εισπνέουν νιτρικά άλατα από το νερό και εκπνέουν άζωτο στην ατμόσφαιρα, έτσι ώστε το νερό να είναι τελικά ανυπόμονο για νιτρικά.

Ανάλογα με τον επιθυμητό τύπο θεραπείας, ο βιοαντιδραστήρας αλλάζει τη σύνθεσή του. Ευρέως, η χρήση του είναι ευρέως διαδεδομένη στην επεξεργασία λυμάτων και λυμάτων, τα οποία είναι γνωστά ως αναερόβιοι και αερόβιοι αντιδραστήρες, ανάλογα με τον τύπο των μικροοργανισμών (κοινώς βακτήρια). Με βάση αυτά προσδιορίζονται οι ικανότητες αφομοίωσης της οργανικής ύλης και των διαλυμένων θρεπτικών συστατικών, γεγονός που επιτρέπει την απομάκρυνση αυτών των συστατικών από το νερό. Η οργανική ύλη, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, είναι η πηγή του σίτιση από αυτούς τους μικροοργανισμούς και, επιπλέον, πρέπει να παρέχεται πηγή αζώτου και φωσφόρου για τη διαδικασία εισπνοής, η οποία επιτρέπει την ανάπτυξη του μικροοργανισμού. ο βιομάζας που δημιουργείται διαχωρίζεται με διαφορά πυκνότητας και, έτσι, το τελικό νερό είναι καθαρό από οργανική ύλη και ενώσεις αζώτου και φωσφόρου. Φυσικά, αυτή η εφαρμογή έχει τον περιορισμό ότι τα λύματα προς επεξεργασία δεν περιέχουν βιοκτόνα.

Τρόπος λειτουργίας

Αν και αυτό έχει αναπτυχθεί εδώ για βιοαντιδραστήρες, μπορεί να ειπωθεί ότι είναι οι τυπικοί τρόποι λειτουργίας οποιουδήποτε αντιδραστήρα στη βιομηχανία.

Στην περίπτωση λειτουργίας του βιοαντιδραστήρα σε παρτίδα, ο όγκος παραμένει σταθερός καθ' όλη τη διάρκεια της περιόδου λειτουργίας και οι μικροοργανισμοί καταναλώνουν αντιδραστήρια (θρεπτικά συστατικά) και παράγουν τα προϊόντα ορίζεται. Αντίθετα, εάν η λειτουργία είναι συνεχής, μέσω ενός ρεύματος εισόδου ο αντιδραστήρας τροφοδοτείται συνεχώς και, ταυτόχρονα, εξάγεται μια ορισμένη ροή προϊόντος.

Μπορεί επίσης να συμβεί μια λειτουργία που συνδυάζει και τους δύο τρόπους λειτουργίας, όπου λειτουργεί σε παρτίδες και μετά από ορισμένα χρονικά διαστήματα εγχέεται ένα ρεύμα τροφοδοσίας.

Άλλα παραδείγματα εφαρμογών

Οι διαφορετικές χρησιμότητες που έχουν δοθεί στους βιοαντιδραστήρες τα τελευταία χρόνια τους τοποθετούν σε ένα σημείο ανάπτυξης. Από την παραγωγή φυτικών κυττάρων και λιπασμάτων για τη γεωργική βιομηχανία έως τη βιομηχανία υδρογονανθράκων για εργασίες αποκατάστασης περιβάλλον και η επεξεργασία των λυμάτων και η βιομηχανία ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως είναι η περίπτωση της παραγωγής βιοαερίου και βιοντίζελ.

Ομοίως, κατάφεραν να εισέλθουν στη βιομηχανία τροφίμων, για τη γενιά προβιοτικών που είναι στη μόδα σήμερα, ακόμη και στην παρασκευή μπύρας.

Φυσικά, στην καλλυντική και τη φαρμακευτική βιομηχανία χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως, στην παρασκευή κρεμών, ακετόνης, αντιβιοτικών ακόμα και εμβολίων.