Mõiste definitsioonis ABC

Candela Rocío Barbisan | Meri. 2022
Keemiainsener

Bioreaktori osad

Tavaliselt koosneb bioreaktor erinevatest moodulitest, mis võimaldavad selle piisavat toimiv. Esiteks nimetatakse konteineri mahutit moodustavat kesta või ümbrist sageli dornaks ja see kohandab steriilsustingimusi. nõutav, seetõttu on koostismaterjalideks tavaliselt vastavalt töötingimustele ja mahule roostevaba teras ja klaas nõutud.

Teiseks on kontrolleri moodul, mis võimaldab seadistada parameetreid nii, et tööõhkkond oleks piisav; Nagu iga juhtkontuur, võimaldab see moodul teha loenduse erinevatest muutujatest ja manipuleerida teistega, et vältige häireid ja aktiveerige tööriistu, mis võimaldavad toimuvaid reaktsioone kontrollida sisemiselt. Samuti nõuab see juhtimissüsteem täiendavaid juhtimis- ja mõõteseadmeid ning isegi seadmeid, mis on lisatud bioreaktorisse.

Kontrollimiseks temperatuuri, on bioreaktoris termostaadivann, mis võimaldab hoida seda muutujat soovitud väärtusel, nii et temperatuur on kogu reaktoris ühtlane.

Lõpuks, nagu iga tööstussüsteem, võib see abiteenuste (nt tihendussüsteemide) jaoks vajada täiendavaid instrumente ja seadmeid õhku ja voolumõõturid, et doseerida õhku ja gaase, mis on vajalikud arenguks mikroorganismid.

Kuidas need toimivad?

Selle paremaks mõistmiseks võime kasutada näidet. Juhtum bioreaktori kontrolli all kvaliteet veest. Sellisel juhul täidetakse anum puiduhakkega, mille kaudu vesi voolab. Seega koloniseerivad enne reaktorisse sisenemist vee poolt veetud pinnase mikroorganismid laastud ja toituvad nende süsinikust. Lisaks hingavad nad oma elutähtsate protsesside käigus veest sisse nitraate ja välja hingavad lämmastikku atmosfääri, nii et vesi on lõpuks nitraatide järele.

Sõltuvalt soovitud ravi tüübist muudab bioreaktor oma koostist. Laialdaselt on selle kasutamine laialt levinud heit- ja reovee puhastamisel, mida tuntakse anaeroobsete ja aeroobsete reaktoritena, olenevalt mikroorganismide tüübist (tavaliselt bakterid). Nende põhjal määratakse orgaanilise aine ja lahustunud toitainete assimilatsioonivõimed, mis võimaldab need komponendid veest eemaldada. Orgaaniline aine, nagu eespool öeldud, on allikas toitmine Sissehingamise protsessi jaoks tuleb tagada nende mikroorganismide ja lisaks lämmastiku- ja fosforiallikas, mis võimaldab mikroorganismil kasvada. The biomass Tekkiv vesi eraldatakse tiheduse erinevusega ja seega on lõppvesi puhas orgaanilisest ainest ning lämmastiku- ja fosforiühenditest. Loomulikult on sellel rakendusel piirang, et puhastatav heitvesi ei sisalda biotsiide.

Töörežiim

Kuigi see on siin välja töötatud bioreaktorite jaoks, võib öelda, et need on tüüpilised töörežiimid igale tööstusele kuuluvale reaktorile.

Kui bioreaktorit kasutatakse partiidena, jääb maht kogu perioodi vältel fikseerituks mikroorganismid tarbivad reaktiive (toitaineid) ja toodavad tooteid sätestatud. Vastupidi, kui töö on pidev, siis toidetakse reaktorisse sisselaskevoolu kaudu pidevalt ja samal ajal eraldatakse teatud voog produkti.

Võib esineda ka mõlemat režiimi kombineeriv toiming, kus see töötab partiidena ja teatud ajavahemike järel sisestatakse toitevool.

Muud rakendusnäited

Viimastel aastatel bioreaktoritele antud erinevad kommunaalteenused asetavad need arengupunkti. Alates taimerakkude ja väetiste tootmisest põllumajandustööstusele kuni süsivesiniketööstuseni tervendamistööde jaoks keskkond ning heitvee puhastamine ja taastuvenergiatööstus, näiteks biogaasi ja biodiisli tootmine.

Samuti on neil õnnestunud siseneda toiduainetööstusesse, probiootikumide genereerimiseks, mis on tänapäeval moes ja isegi õlletootmises.

Loomulikult kasutatakse neid laialdaselt ka kosmeetika- ja farmaatsiatööstuses, kreemide, atsetooni, antibiootikumide ja isegi vaktsiinide valmistamisel.