Conceito na Definição ABC

Candela Rocío Barbisan | Mar. 2022
Engenharia Química

Partes que compõem um biorreator

Normalmente, um biorreator é composto por diferentes módulos que permitem sua adequada funcionando. Em primeiro lugar, um invólucro ou envelope que constitui o recipiente recipiente, é muitas vezes conhecido como dorna e adapta as condições de esterilidade necessários, portanto, em geral, os materiais constituintes são geralmente aço inoxidável e vidro, de acordo com as condições e volumes de trabalho requeridos.

Em segundo lugar, existe o módulo controlador, aquele que permite ajustar os parâmetros para que o ambiente de trabalho seja adequado; Como qualquer malha de controle, este módulo permite fazer um censo de diferentes variáveis ​​e manipular outras para evitar distúrbios e ativar ferramentas que permitem controlar as reações que são realizadas interiormente. Da mesma forma, este sistema de controle requer instrumentos auxiliares de controle e medição e até mesmo equipamentos adicionados ao biorreator.

Para o controle do temperatura, o biorreator possui um banho termostático que permite que essa variável seja mantida em um valor desejado, de modo que a temperatura seja homogênea em todo o reator.

Por fim, como qualquer sistema industrial, pode exigir instrumentos e equipamentos adicionais para serviços auxiliares, como sistemas de compressão ar e medidores de vazão, a fim de dosar o ar e os gases necessários para o desenvolvimento do microorganismos.

Como eles funcionam?

Para entender melhor podemos usar um exemplo. O caso de um biorreator no controle de qualidade de água. Neste caso, o recipiente é preenchido com lascas de madeira por onde a água escoa. Assim, os microrganismos do solo arrastados pela água antes de entrar no reator colonizam os cavacos e se alimentam de seu carbono. Além disso, em seus processos vitais, eles inalam nitratos da água e exalam nitrogênio na atmosfera, de modo que a água finalmente fica ávida por nitratos.

Dependendo do tipo de tratamento desejado, o biorreator altera sua composição. Amplamente, seu uso é difundido no tratamento de efluentes e águas residuais, que são conhecidos como reatores anaeróbios e aeróbicos, dependendo do tipo de micro-organismos (comumente bactérias). Com base neles, são determinadas as capacidades de assimilação de matéria orgânica e nutrientes dissolvidos, o que permite a remoção desses componentes da água. A matéria orgânica, como dito acima, é a fonte de alimentando desses microrganismos e, além disso, deve ser fornecida uma fonte de nitrogênio e fósforo para o processo de inalação, o que permite o crescimento do microrganismo. O biomassa gerada é separada por diferença de densidade e, assim, a água final é limpa de matéria orgânica e compostos de nitrogênio e fósforo. Obviamente, esta aplicação tem a limitação de que o efluente a ser tratado não contém biocidas.

Modo de operação

Embora este seja desenvolvido aqui para biorreatores, pode-se dizer que são os modos de operação típicos de qualquer reator da indústria.

No caso de operação do biorreator em batelada, o volume permanece fixo durante todo o período de operação e os microrganismos consomem reagentes (nutrientes) e geram os produtos estipulado. Ao contrário, se a operação for contínua, através de uma corrente de entrada o reator é alimentado continuamente e, simultaneamente, uma certa vazão de produto é extraída.

Também pode ocorrer uma operação que combine os dois modos, onde opera em lotes, e após determinados intervalos de tempo é injetada uma corrente de alimentação.

Outros exemplos de aplicação

As diferentes utilidades que foram dadas aos biorreatores nos últimos anos os colocam em um ponto de desenvolvimento. Desde a geração de células vegetais e fertilizantes para a indústria agrícola até a indústria de hidrocarbonetos para tarefas de remediação meio Ambiente e o tratamento de efluentes e a indústria de energias renováveis, como é o caso da produção de biogás e biodiesel.

Da mesma forma, eles conseguiram entrar na indústria alimentícia, para a geração de probióticos que estão na moda hoje e até na fabricação de cerveja.

Claro que nas indústrias cosmética e farmacêutica também são amplamente utilizados, na fabricação de cremes, acetona, antibióticos e até vacinas.