Concept în definiția ABC

Candela Rocío Barbisan | Mare. 2022
Inginer chimist

Părți care alcătuiesc un bioreactor

În mod obișnuit, un bioreactor este format din diferite module care permit adecvarea acestuia functionare. În primul rând, o carcasă sau un plic care constituie containerul, este adesea cunoscut sub numele de dorna și adaptează condițiile de sterilitate. necesare, prin urmare, in general, materialele constitutive sunt de obicei inox si sticla, in functie de conditiile de lucru si volume necesar.

În al doilea rând, există modulul controler, cel care permite setarea parametrilor astfel încât atmosfera de lucru să fie adecvată; Ca orice buclă de control, acest modul vă permite să faceți un recensământ de diferite variabile și să manipulați altele pentru a evitarea perturbarilor si activarea instrumentelor care permit controlul reactiilor care se desfasoara în interior. De asemenea, acest sistem de control necesită instrumente auxiliare de control și măsurare și chiar echipamente adăugate la bioreactor.

Pentru controlul temperatura, bioreactorul dispune de o baie termostatica care permite mentinerea acestei variabile la o valoare dorita, astfel incat temperatura sa fie omogena in intregul reactor.

În cele din urmă, ca orice sistem industrial, poate necesita instrumente și echipamente suplimentare pentru servicii auxiliare, cum ar fi sistemele de compresie aer si debitmetre, pentru a doza aerul si gazele necesare dezvoltarii microorganisme.

Cum funcționează?

Pentru a înțelege mai bine putem folosi un exemplu. Cazul unui bioreactor în controlul calitate de apa. În acest caz, recipientul este umplut cu așchii de lemn prin care se scurge apa. Astfel, microorganismele din sol târâte de apă înainte de a intra în reactor colonizează așchiile și se hrănesc cu carbonul acestora. În plus, în procesele lor vitale ei inhalează nitrați din apă și expiră azot în atmosferă, astfel încât apa este în sfârșit avidă de nitrați.

În funcție de tipul de tratament dorit, bioreactorul își modifică compoziția. Pe scară largă, utilizarea sa este larg răspândită în tratarea efluenților și apelor uzate, care sunt cunoscute ca reactoare anaerobe și aerobe, în funcție de tipul de microorganisme (de obicei bacterii). Pe baza acestora se determină capacitățile de asimilare a materiei organice și a nutrienților dizolvați, ceea ce permite îndepărtarea acestor componente din apă. Materia organică, după cum sa menționat mai sus, este sursa hrănire a acestor microorganisme și, în plus, trebuie asigurată o sursă de azot și fosfor pentru procesul de inhalare, care să permită creșterea microorganismului. The biomasa generată este separată prin diferența de densitate și, astfel, apa finală este curată de materie organică și compuși de azot și fosfor. Desigur, această aplicație are limitarea că efluentul de tratat nu conține biocide.

Mod de operare

Deși acest lucru este dezvoltat aici pentru bioreactoare, se poate spune că acestea sunt modurile de funcționare tipice ale oricărui reactor din industrie.

In cazul functionarii bioreactorului in lot, volumul ramane fix pe toata perioada de funcţionare iar microorganismele consumă reactivi (nutrienţi) şi generează produsele stipulate. Dimpotriva, daca functionarea este continua, printr-un curent de intrare reactorul este alimentat continuu si, concomitent, se extrage un anumit debit de produs.

Poate apărea și o operațiune care combină ambele moduri, unde funcționează în loturi, iar după anumite intervale de timp este injectat un curent de alimentare.

Alte exemple de aplicații

Diferitele utilități care au fost date bioreactoarelor în ultimii ani le plasează într-un punct de dezvoltare. De la generarea de celule vegetale și îngrășăminte pentru industria agricolă până la industria hidrocarburilor pentru sarcini de remediere mediu inconjurator și tratarea efluenților și industria energiei regenerabile, așa este cazul producției de biogaz și biomotorină.

La fel, au reușit să intre în industria alimentară, pentru generarea de probiotice care sunt la modă astăzi și chiar în fabricarea berii.

Desigur, în industria cosmetică și farmaceutică sunt utilizate pe scară largă și la fabricarea cremelor, acetonei, antibioticelor și chiar vaccinurilor.