Konsept i definisjon ABC

Candela Rocío Barbisan | Hav. 2022
Kjemisk ingeniør

Deler som utgjør en bioreaktor

Vanligvis er en bioreaktor bygd opp av forskjellige moduler som gjør at den er tilstrekkelig fungerer. For det første er et hylster eller konvolutt som utgjør beholderbeholderen, ofte kjent som dorna og tilpasser sterilitetsforholdene nødvendig, derfor er de inngående materialene vanligvis rustfritt stål og glass, i henhold til arbeidsforholdene og volumene nødvendig.

For det andre er det kontrollermodulen, den som gjør det mulig å stille inn parametrene slik at arbeidsatmosfæren er tilstrekkelig; Som enhver kontrollløkke lar denne modulen deg ta en telling av forskjellige variabler og manipulere andre for å gjøre det unngå forstyrrelser og aktivere verktøy som gjør det mulig å kontrollere reaksjonene som utføres innvendig. På samme måte krever dette kontrollsystemet ekstra kontroll- og måleinstrumenter og til og med utstyr lagt til bioreaktoren.

For kontroll av temperatur, har bioreaktoren et termostatbad som gjør at denne variabelen kan opprettholdes på en ønsket verdi, slik at temperaturen er homogen gjennom hele reaktoren.

Til slutt, som ethvert industrielt system, kan det kreve ekstra instrumenter og utstyr for hjelpetjenester som kompresjonssystemer luft og strømningsmålere, for å dosere luften og gassene som er nødvendige for utviklingen av mikroorganismer.

Hvordan fungerer de?

For å forstå det bedre kan vi bruke et eksempel. Tilfellet av en bioreaktor i kontroll av kvalitet av vann. I dette tilfellet er beholderen fylt med flis som vannet renner gjennom. Dermed koloniserer jordmikroorganismene som dras av vannet før de kommer inn i reaktoren flisene og lever av karbonet. I tillegg inhalerer de i sine livsviktige prosesser nitrater fra vannet og puster nitrogen ut i atmosfæren, slik at vannet til slutt er ivrig etter nitrater.

Avhengig av hvilken type behandling som ønskes, endrer bioreaktoren sammensetningen. Utbredt er bruken utbredt i behandling av avløp og avløpsvann, som er kjent som anaerobe og aerobe reaktorer, avhengig av typen mikroorganismer (vanligvis bakterie). Basert på dem bestemmes assimileringskapasiteten til organisk materiale og oppløste næringsstoffer, noe som gjør det mulig å fjerne disse komponentene fra vannet. Organisk materiale, som nevnt ovenfor, er kilden til fôring av disse mikroorganismene og i tillegg en kilde til nitrogen og fosfor må tilveiebringes for inhalasjonsprosessen, som tillater vekst av mikroorganismen. De biomasse generert separeres med tetthetsforskjell, og dermed er det endelige vannet rent for organisk materiale og nitrogen- og fosforforbindelser. Selvfølgelig har denne søknaden den begrensning at avløpet som skal behandles ikke inneholder biocider.

Driftsmodus

Selv om dette er utviklet her for bioreaktorer, kan det sies at det er de typiske driftsmodusene for enhver reaktor i industrien.

Ved satsvis drift av bioreaktoren forblir volumet fast gjennom hele perioden driften og mikroorganismene forbruker reagenser (næringsstoffer) og genererer produktene fastsatt. Tvert imot, hvis operasjonen er kontinuerlig, gjennom en innløpsstrøm mates reaktoren kontinuerlig og samtidig trekkes en viss strøm av produkt ut.

En operasjon som kombinerer begge modusene kan også forekomme, hvor den opereres i batcher, og etter visse tidsintervaller injiseres en matestrøm.

Andre applikasjonseksempler

De forskjellige verktøyene som har blitt gitt til bioreaktorer de siste årene, plasserer dem på et utviklingspunkt. Fra produksjon av planteceller og gjødsel for landbruksindustrien til hydrokarbonindustrien for saneringsoppgaver miljø og behandling av avløp og industrien for fornybar energi, slik er tilfellet med produksjon av biogass og biodiesel.

På samme måte har de klart å gå inn i næringsmiddelindustrien, for generering av probiotika som er på mote i dag og til og med i produksjon av øl.

Selvfølgelig, i kosmetikk- og farmasøytisk industri er de også mye brukt, i produksjon av kremer, aceton, antibiotika og til og med vaksiner.