კონცეფცია განმარტებაში ABC

კანდელა როციო ბარბისანი | Ზღვის. 2022
ქიმიური ინჟინერი

ნაწილები, რომლებიც ქმნიან ბიორეაქტორს

როგორც წესი, ბიორეაქტორი შედგება სხვადასხვა მოდულისგან, რაც მის ადეკვატურ საშუალებას იძლევა ფუნქციონირება. პირველ რიგში, გარსაცმები ან კონვერტი, რომელიც წარმოადგენს კონტეინერის კონტეინერს, ხშირად ცნობილია როგორც დორნა და ადაპტირდება სტერილობის პირობებთან. საჭიროა, ამიტომ, ზოგადად, შემადგენელი მასალები, როგორც წესი, არის უჟანგავი ფოლადი და მინა, სამუშაო პირობებისა და მოცულობის მიხედვით საჭირო.

მეორეც, არის კონტროლერის მოდული, რომელიც საშუალებას გაძლევთ დააყენოთ პარამეტრები ისე, რომ სამუშაო ატმოსფერო იყოს ადეკვატური; ნებისმიერი საკონტროლო მარყუჟის მსგავსად, ეს მოდული საშუალებას გაძლევთ განახორციელოთ სხვადასხვა ცვლადების აღწერა და მანიპულიროთ სხვებით, რათა თავიდან აიცილოთ დარღვევები და გაააქტიურეთ ინსტრუმენტები, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ გააკონტროლოთ განხორციელებული რეაქციები შინაგანად. ანალოგიურად, ამ კონტროლის სისტემა მოითხოვს დამხმარე საკონტროლო და საზომ ინსტრუმენტებს და ბიორეაქტორში დამატებულ აღჭურვილობასაც კი.

კონტროლისთვის ტემპერატურა, ბიორეაქტორს აქვს თერმოსტატული აბაზანა, რომელიც საშუალებას აძლევს ამ ცვლადის შენარჩუნებას სასურველ მნიშვნელობაზე, ისე რომ ტემპერატურა ერთგვაროვანი იყოს მთელ რეაქტორში.

დაბოლოს, ნებისმიერი სამრეწველო სისტემის მსგავსად, მას შეიძლება დასჭირდეს დამატებითი ინსტრუმენტები და აღჭურვილობა დამხმარე სერვისებისთვის, როგორიცაა შეკუმშვის სისტემები საჰაერო და ნაკადის მრიცხველები, რათა მოხდეს ჰაერისა და გაზების დოზირება, რომლებიც აუცილებელია განვითარებისთვის მიკროორგანიზმები.

როგორ მუშაობენ ისინი?

ამის უკეთ გასაგებად შეგვიძლია გამოვიყენოთ მაგალითი. ბიორეაქტორის საქმე კონტროლში ხარისხიანი წყლის. ამ შემთხვევაში, კონტეინერი ივსება ხის ჩიპებით, რომლითაც წყალი გადის. ამრიგად, ნიადაგის მიკროორგანიზმები, რომლებიც წყალმა გადაათრია რეაქტორში შესვლამდე, ახდენს ჩიპების კოლონიზაციას და იკვებება მათი ნახშირბადით. გარდა ამისა, მათი სასიცოცხლო პროცესების დროს ისინი ისუნთქავენ ნიტრატებს წყლიდან და ამოისუნთქავენ აზოტს ატმოსფეროში, რის გამოც წყალი საბოლოოდ აინტერესებს ნიტრატებს.

სასურველი მკურნალობის სახეობიდან გამომდინარე, ბიორეაქტორი ცვლის თავის შემადგენლობას. ფართოდ, მისი გამოყენება ფართოდ არის გავრცელებული ჩამდინარე წყლების და ჩამდინარე წყლების სამკურნალოდ, რომლებიც ცნობილია როგორც ანაერობული და აერობული რეაქტორები, მიკროორგანიზმების ტიპის მიხედვით (ჩვეულებრივ ბაქტერიები). მათზე დაყრდნობით განისაზღვრება ორგანული ნივთიერებებისა და გახსნილი საკვები ნივთიერებების ასიმილაციის შესაძლებლობები, რაც ამ კომპონენტების წყლიდან ამოღების საშუალებას იძლევა. ორგანული ნივთიერებები, როგორც ზემოთ აღინიშნა, არის წყარო კვება ამ მიკროორგანიზმების და, გარდა ამისა, აზოტისა და ფოსფორის წყარო უნდა იყოს უზრუნველყოფილი ინჰალაციის პროცესისთვის, რაც მიკროორგანიზმის ზრდის საშუალებას იძლევა. The ბიომასა წარმოქმნილი გამოყოფილია სიმკვრივის სხვაობით და, ამრიგად, საბოლოო წყალი სუფთაა ორგანული ნივთიერებებისა და აზოტისა და ფოსფორის ნაერთებისგან. რა თქმა უნდა, ამ აპლიკაციას აქვს შეზღუდვა, რომ დასამუშავებელი ჩამდინარე წყლები არ შეიცავს ბიოციდებს.

Ოპერაციის რეჟიმი

მიუხედავად იმისა, რომ ეს შემუშავებულია აქ ბიორეაქტორებისთვის, შეიძლება ითქვას, რომ ისინი წარმოადგენენ ინდუსტრიის ნებისმიერი რეაქტორის მუშაობის ტიპურ რეჟიმებს.

ბიორეაქტორის პარტიაში მუშაობის შემთხვევაში, მოცულობა ფიქსირებული რჩება მთელი პერიოდის განმავლობაში ექსპლუატაციის დროს და მიკროორგანიზმები მოიხმარენ რეაგენტებს (ნუტრიენტებს) და წარმოქმნიან პროდუქტებს გათვალისწინებული. პირიქით, თუ ოპერაცია უწყვეტია, შემავალი ნაკადის მეშვეობით რეაქტორი მუდმივად იკვებება და ამავდროულად გამოიყოფა პროდუქტის გარკვეული ნაკადი.

ასევე შეიძლება მოხდეს ოპერაცია, რომელიც აერთიანებს ორივე რეჟიმს, სადაც ის მუშაობს ჯგუფურად და გარკვეული დროის ინტერვალის შემდეგ ხდება კვების დენი.

სხვა განაცხადის მაგალითები

ბოლო წლებში ბიორეაქტორებისთვის მიცემული სხვადასხვა სარგებლობა მათ განვითარების წერტილში აყენებს. მცენარეული უჯრედებისა და სასუქების წარმოქმნიდან სოფლის მეურნეობის მრეწველობისთვის ნახშირწყალბადების ინდუსტრიამდე რემედიაციის ამოცანებისთვის გარემო და ჩამდინარე წყლების დამუშავება და განახლებადი ენერგიის ინდუსტრია, ასეთია ბიოგაზისა და ბიოდიზელის წარმოების შემთხვევა.

ანალოგიურად, მათ შეძლეს შესვლა კვების მრეწველობაში, პრობიოტიკების თაობისთვის, რომლებიც დღეს მოდაშია და ლუდის წარმოებაშიც კი.

რა თქმა უნდა, მათ ფართოდ იყენებენ კოსმეტიკურ და ფარმაცევტულ ინდუსტრიაში, კრემების, აცეტონის, ანტიბიოტიკების და ვაქცინების წარმოებაშიც კი.