Sąvoka apibrėžime ABC

Candela Rocío Barbisan | jūra. 2022
Chemijos inzinierius

Dalys, sudarančios bioreaktorių

Paprastai bioreaktorius yra sudarytas iš skirtingų modulių, kurie leidžia jam tinkamai veikti veikiantis. Visų pirma, korpusas arba vokas, sudarantis konteinerio talpyklą, dažnai vadinamas dorna ir prisitaiko prie sterilumo sąlygų. reikalaujama, todėl paprastai sudedamosios dalys yra nerūdijantis plienas ir stiklas, atsižvelgiant į darbo sąlygas ir tūrį reikalaujama.

Antra, yra valdiklio modulis, leidžiantis nustatyti parametrus, kad darbo atmosfera būtų tinkama; Kaip ir bet kuris valdymo ciklas, šis modulis leidžia atlikti įvairių kintamųjų surašymą ir manipuliuoti kitais, kad vengti trikdžių ir įjungti įrankius, leidžiančius kontroliuoti vykdomas reakcijas viduje. Taip pat šiai valdymo sistemai reikalingi papildomi valdymo ir matavimo prietaisai ir netgi įranga, pridedama prie bioreaktoriaus.

Dėl kontrolės temperatūros, bioreaktoriuje yra termostatinė vonia, kuri leidžia palaikyti šį kintamąjį norimą reikšmę, kad temperatūra būtų vienalytė visame reaktoriuje.

Galiausiai, kaip ir bet kuriai pramoninei sistemai, jai gali prireikti papildomų prietaisų ir įrangos pagalbinėms paslaugoms, tokioms kaip suspaudimo sistemos oro ir srauto matuoklius, kad būtų galima dozuoti orą ir dujas, kurios yra būtinos vystymuisi mikroorganizmai.

Kaip jie veikia?

Norėdami tai geriau suprasti, galime naudoti pavyzdį. Kontroliuojamo bioreaktoriaus atvejis kokybės vandens. Tokiu atveju konteineris užpildomas medžio drožlėmis, per kurias nuteka vanduo. Taigi dirvožemio mikroorganizmai, kuriuos vanduo tempia prieš patekdami į reaktorių, kolonizuoja drožles ir minta jų anglimi. Be to, savo gyvybinių procesų metu jie įkvepia nitratus iš vandens ir iškvepia azotą į atmosferą, todėl vanduo pagaliau geidžia nitratų.

Priklausomai nuo pageidaujamo gydymo tipo, bioreaktorius keičia savo sudėtį. Plačiai naudojamas nuotekoms ir nuotekoms valyti, kurios yra žinomos kaip anaerobiniai ir aerobiniai reaktoriai, priklausomai nuo mikroorganizmų tipo (dažniausiai bakterijos). Remiantis jais nustatomos organinių medžiagų ir ištirpusių maisto medžiagų asimiliacijos galimybės, leidžiančios šiuos komponentus pašalinti iš vandens. Organinės medžiagos, kaip minėta pirmiau, yra šaltinis maitinimas šių mikroorganizmų, be to, įkvėpimo procesui turi būti suteiktas azoto ir fosforo šaltinis, leidžiantis mikroorganizmui augti. The biomasė susidaręs yra atskiriamas tankio skirtumu, todėl galutiniame vandenyje nėra organinių medžiagų ir azoto bei fosforo junginių. Žinoma, ši programa turi apribojimą, kad valomose nuotekose nėra biocidų.

Operacijos režimas

Nors tai čia sukurta bioreaktoriams, galima sakyti, kad tai yra tipiški bet kurio pramonės reaktoriaus veikimo režimai.

Jei bioreaktorius eksploatuojamas partijomis, tūris išlieka pastovus visą laikotarpį veikimo metu, o mikroorganizmai sunaudoja reagentus (maistingąsias medžiagas) ir gamina produktus numatyta. Atvirkščiai, jei darbas yra nepertraukiamas, per įėjimo srovę reaktorius nuolat tiekiamas ir tuo pačiu metu išgaunamas tam tikras produkto srautas.

Taip pat gali įvykti operacija, sujungianti abu režimus, kai ji veikia partijomis ir po tam tikrų laiko intervalų įpurškiama maitinimo srovė.

Kiti taikymo pavyzdžiai

Dėl įvairių komunalinių paslaugų, kurios pastaraisiais metais buvo suteiktos bioreaktoriams, jie atsiduria vystymosi taške. Nuo augalų ląstelių ir trąšų, skirtų žemės ūkio pramonei, generavimo iki angliavandenilių pramonės atkūrimo užduotims atlikti aplinką ir nuotekų valymas bei atsinaujinančios energijos pramonė, pavyzdžiui, biodujų ir biodyzelino gamybos atvejis.

Taip pat jiems pavyko patekti į maisto pramonę, kuriant šiandien madingus probiotikus ir netgi gaminant alų.

Žinoma, kosmetikos ir farmacijos pramonėje jie taip pat plačiai naudojami, gaminant kremus, acetoną, antibiotikus ir net vakcinas.