מושג בהגדרה ABC

קנדלה רוסיו ברביסאן | יָם. 2022
מהנדס כימי

חלקים המרכיבים ביוריאקטור

בדרך כלל, ביו-ריאקטור מורכב ממודולים שונים המאפשרים לו מספיק תִפקוּד. מלכתחילה, מעטפה או מעטפה המהווה את מיכל המיכל, ידועה לרוב כדורנה ומתאימה את תנאי הסטריליות נדרש, לכן, באופן כללי, החומרים המרכיבים הם בדרך כלל נירוסטה וזכוכית, בהתאם לתנאי העבודה והנפחים נדרש.

שנית, ישנו מודול הבקר, זה שמאפשר לקבוע את הפרמטרים כך שאווירת העבודה תהיה נאותה; כמו כל לולאת בקרה, מודול זה מאפשר לך לבצע מפקד של משתנים שונים ולתפעל אחרים כדי לעשות זאת להימנע מהפרעות ולהפעיל כלים המאפשרים שליטה בתגובות המתבצעות כְּלַפֵּי פְּנִים. כמו כן, מערכת בקרה זו דורשת מכשירי בקרה ומדידה עזר ואף ציוד נוסף לביו-ריאקטור.

עבור השליטה של טֶמפֶּרָטוּרָה, לביוריאקטור יש אמבט תרמוסטטי המאפשר לשמור על משתנה זה בערך רצוי, כך שהטמפרטורה תהיה הומוגנית בכל הכור כולו.

לבסוף, כמו כל מערכת תעשייתית, היא עשויה לדרוש מכשירים וציוד נוספים עבור שירותי עזר כגון מערכות דחיסה אוויר ומדדי זרימה, על מנת למנות את האוויר והגזים הנחוצים לפיתוח ה מיקרואורגניזמים.

איך הם עובדים?

כדי להבין זאת טוב יותר נוכל להשתמש בדוגמה. המקרה של ביוריאקטור בשליטה של איכות של מים. במקרה זה, המיכל מלא בשבבי עץ שדרכו מתנקזים המים. לפיכך, מיקרואורגניזמים בקרקע הנגררים על ידי המים לפני כניסתם לכור מתיישבים את השבבים וניזונים מהפחמן שלהם. בנוסף, בתהליכים החיוניים שלהם הם שואפים חנקות מהמים ומוציאים חנקן לאטמוספירה, כך שהמים מתלהבים סוף סוף לחנקות.

בהתאם לסוג הטיפול הרצוי, הביוריאקטור משנה את הרכבו. השימוש בו נפוץ בטיפול בשפכים ובמי שפכים, הידועים ככורים אנאירוביים ואירוביים, בהתאם לסוג המיקרואורגניזמים (בדרך כלל בַּקטֶרִיָה). על בסיסם נקבעות יכולות ההטמעה של חומר אורגני וחומרי תזונה מומסים המאפשרים הוצאת רכיבים אלו מהמים. חומר אורגני, כאמור לעיל, הוא המקור של הַאֲכָלָה של מיקרואורגניזמים אלו ובנוסף, יש לספק מקור של חנקן וזרחן לתהליך השאיפה, המאפשר את גדילת המיקרואורגניזם. ה ביומסה הנוצרים מופרדים על ידי הבדל בצפיפות, ולפיכך, המים הסופיים נקיים מחומרים אורגניים ותרכובות חנקן וזרחן. כמובן שליישום זה יש את המגבלה שהקולחים שיש לטפל בהם אינם מכילים ביוצידים.

מצב הפעלה

למרות שזה פותח כאן עבור ביו-ריאקטורים, ניתן לומר שהם אופני הפעולה האופייניים לכל כור בתעשייה.

במקרה של הפעלת הביוריאקטור באצווה, הנפח נשאר קבוע לאורך כל התקופה של הפעולה והמיקרואורגניזמים צורכים ריאגנטים (חומרי הזנה) ומייצרים את המוצרים נקבע. להיפך, אם הפעולה היא רציפה, דרך זרם כניסה הכור מוזן באופן רציף ובמקביל, מופקת זרימה מסוימת של תוצר.

יכולה להתרחש גם פעולה המשלבת את שני המצבים, שם היא פועלת באצווה, ולאחר מרווחי זמן מסוימים מוזרק זרם הזנה.

דוגמאות יישום אחרות

השירותים השונים שניתנו לביו-ריאקטורים בשנים האחרונות מציבים אותם בנקודת פיתוח. מייצור תאים צמחיים ודשנים לתעשייה החקלאית ועד לתעשיית הפחמימנים למשימות שיקום סביבה והטיפול בשפכים ותעשיית האנרגיה המתחדשת, כזה הוא המקרה של ייצור ביו-גז וביו-דיזל.

כמו כן, הם הצליחו להיכנס לתעשיית המזון, לדור הפרוביוטיקה שנמצאת באופנה היום ואפילו בייצור בירה.

כמובן שגם בתעשיית הקוסמטיקה והתרופות הם נמצאים בשימוש נרחב, בייצור של קרמים, אצטון, אנטיביוטיקה ואפילו חיסונים.