Koncept v definiciji ABC

Candela Rocío Barbisan | morje. 2022
Kemijski inženir

Deli, ki sestavljajo bioreaktor

Običajno je bioreaktor sestavljen iz različnih modulov, ki omogočajo njegovo ustreznost delovanje. Prvič, ohišje ali ovoj, ki sestavlja vsebnik, je pogosto znan kot dorna in prilagaja pogojem sterilnosti zahtevana, zato sta na splošno sestavni materiali običajno nerjaveče jeklo in steklo, glede na delovne pogoje in prostornino zahtevano.

Drugič, tu je krmilni modul, ki omogoča nastavitev parametrov, da je delovna atmosfera ustrezna; Kot vsaka kontrolna zanka vam ta modul omogoča popis različnih spremenljivk in manipuliranje z drugimi, da izogibajte se motnjam in aktivirajte orodja, ki omogočajo nadzor nad reakcijami, ki se izvajajo navznoter. Prav tako ta nadzorni sistem zahteva pomožne kontrolne in merilne instrumente in celo opremo, dodano bioreaktorju.

Za nadzor nad temperaturo, ima bioreaktor termostatsko kopel, ki omogoča vzdrževanje te spremenljivke na želeni vrednosti, tako da je temperatura v celotnem reaktorju homogena.

Končno, tako kot vsak industrijski sistem, lahko zahteva dodatne instrumente in opremo za pomožne storitve, kot so kompresijski sistemi zrak in merilniki pretoka, da bi dozirali zrak in pline, ki so potrebni za razvoj mikroorganizmi.

Kako delujejo?

Za boljše razumevanje lahko uporabimo primer. Primer bioreaktorja v nadzoru kakovost od vode. V tem primeru je posoda napolnjena z lesnimi sekanci, skozi katere odteka voda. Tako mikroorganizmi v tleh, ki jih vleče voda pred vstopom v reaktor, kolonizirajo sekance in se hranijo z njihovim ogljikom. Poleg tega v svojih vitalnih procesih vdihavajo nitrate iz vode in izdihujejo dušik v ozračje, tako da je voda končno navdušena po nitratih.

Glede na želeno vrsto obdelave bioreaktor spremeni svojo sestavo. Njegova uporaba je široko razširjena pri čiščenju odpadnih voda in odpadnih voda, ki so znani kot anaerobni in aerobni reaktorji, odvisno od vrste mikroorganizmov (običajno bakterije). Na podlagi njih se določijo asimilacijske sposobnosti organske snovi in ​​raztopljenih hranil, kar omogoča odstranitev teh sestavin iz vode. Organske snovi, kot je navedeno zgoraj, so vir hranjenje teh mikroorganizmov, poleg tega pa je treba zagotoviti vir dušika in fosforja za inhalacijski proces, ki omogoča rast mikroorganizma. The biomasa Ustvarjena voda je ločena z razliko v gostoti in tako je končna voda čista od organskih snovi ter dušikovih in fosforjevih spojin. Seveda ima ta aplikacija omejitev, da odplake, ki jih je treba očistiti, ne vsebujejo biocidov.

Način delovanja

Čeprav je to tukaj razvito za bioreaktorje, lahko rečemo, da so tipični načini delovanja vsakega reaktorja v industriji.

V primeru serijskega delovanja bioreaktorja ostane volumen ves čas nespremenjen delovanja in mikroorganizmi porabljajo reagente (hranila) in tvorijo produkte določeno. Nasprotno, če je delovanje neprekinjeno, se skozi vstopni tok reaktor neprekinjeno dovaja in hkrati se izvleče določen tok produkta.

Pojavi se lahko tudi operacija, ki združuje oba načina, kjer deluje v serijah, po določenih časovnih intervalih pa se vbrizga napajalni tok.

Drugi primeri uporabe

Različni pripomočki, ki so jih v zadnjih letih dobili bioreaktorji, jih postavljajo na točko razvoja. Od proizvodnje rastlinskih celic in gnojil za kmetijsko industrijo do industrije ogljikovodikov za sanacijske naloge okolje ter čiščenje odpadnih voda in industrija obnovljivih virov energije, kot je na primer proizvodnja bioplina in biodizla.

Prav tako so uspeli vstopiti v živilsko industrijo, za generacijo probiotikov, ki so danes v modi in celo v proizvodnji piva.

Seveda pa se pogosto uporabljajo tudi v kozmetični in farmacevtski industriji, pri izdelavi krem, acetona, antibiotikov in celo cepiv.