Koncept u definiciji ABC

Candela Rocío Barbisan | More. 2022
Inženjer kemije

Dijelovi koji čine bioreaktor

Tipično, bioreaktor se sastoji od različitih modula koji omogućuju njegovu adekvatnost funkcioniranje. Na prvom mjestu, kućište ili omotnica koja čini spremnik spremnika, često je poznata kao dorna i prilagođava uvjete sterilnosti potrebno, dakle, općenito, sastavni materijali su obično nehrđajući čelik i staklo, prema radnim uvjetima i volumenu potreban.

Drugo, tu je modul kontrolera, onaj koji omogućuje postavljanje parametara kako bi radna atmosfera bila adekvatna; Kao i svaka kontrolna petlja, ovaj modul vam omogućuje da izvršite popis različitih varijabli i manipulirate drugima kako biste izbjegavajte smetnje i aktivirajte alate koji omogućuju kontroliranje reakcija koje se provode iznutra. Isto tako, ovaj sustav upravljanja zahtijeva pomoćne kontrolne i mjerne instrumente, pa čak i opremu koja se dodaje bioreaktoru.

Za kontrolu nad temperatura, bioreaktor ima termostatsku kupelj koja omogućuje održavanje ove varijable na željenoj vrijednosti, tako da je temperatura homogena u cijelom reaktoru.

Konačno, kao i svaki industrijski sustav, može zahtijevati dodatne instrumente i opremu za pomoćne usluge kao što su kompresijski sustavi zrak i mjerači protoka, kako bi se dozirao zrak i plinovi potrebni za razvoj mikroorganizmi.

Kako oni rade?

Da bismo to bolje razumjeli možemo se poslužiti primjerom. Slučaj bioreaktora u upravljanju kvaliteta od vode. U tom slučaju posuda se puni drvenom sječkom kroz koju se voda odvodi. Dakle, mikroorganizmi u tlu koje je voda povukla prije ulaska u reaktor koloniziraju čips i hrane se njihovim ugljikom. Osim toga, u svojim vitalnim procesima udišu nitrate iz vode i izdišu dušik u atmosferu, tako da je voda konačno željna nitrata.

Ovisno o željenoj vrsti tretmana, bioreaktor mijenja svoj sastav. Široko je rasprostranjena u pročišćavanju otpadnih voda i otpadnih voda, koji su poznati kao anaerobni i aerobni reaktori, ovisno o vrsti mikroorganizama (obično bakterije). Na temelju njih se određuju asimilacijski kapaciteti organske tvari i otopljenih hranjivih tvari, što omogućuje uklanjanje ovih komponenti iz vode. Organska tvar, kao što je gore navedeno, izvor je hraniti tih mikroorganizama i, osim toga, mora se osigurati izvor dušika i fosfora za proces inhalacije, što omogućuje rast mikroorganizma. The biomasa generirana je odvojena razlikom gustoće i stoga je konačna voda čista od organskih tvari i spojeva dušika i fosfora. Naravno, ova aplikacija ima ograničenje da otpadna voda koja se pročišćava ne sadrži biocide.

Način operacije

Iako je ovdje razvijen za bioreaktore, može se reći da su to tipični načini rada bilo kojeg reaktora u industriji.

U slučaju rada bioreaktora u šarži, volumen ostaje fiksan tijekom cijelog razdoblja rada i mikroorganizmi troše reagense (hranjive tvari) i stvaraju proizvode propisano. Naprotiv, ako je rad kontinuiran, kroz ulaznu struju reaktor se kontinuirano dovodi i, istovremeno, izvlači se određeni protok proizvoda.

Može se dogoditi i operacija koja kombinira oba načina rada, gdje radi u serijama, a nakon određenih vremenskih intervala se ubrizgava struja napajanja.

Ostali primjeri primjene

Različite pogodnosti koje su bioreaktori dobili posljednjih godina stavljaju ih u točku razvoja. Od proizvodnje biljnih stanica i gnojiva za poljoprivrednu industriju do industrije ugljikovodika za poslove sanacije okoliš i tretman otpadnih voda i industrija obnovljive energije, kao što je slučaj proizvodnje bioplina i biodizela.

Isto tako, uspjeli su ući u prehrambenu industriju, za generaciju probiotika koji su danas u modi pa i u proizvodnji piva.

Naravno, u kozmetičkoj i farmaceutskoj industriji također se široko koriste, u proizvodnji krema, acetona, antibiotika, pa čak i cjepiva.