Потол биореактор
Описание
Технические параметры
A Потол биореакторявляется трехфазным реактором, где жидкость течет вниз в форме тонкой пленки над упакованным слоем, служащей рассеиваемой фазой. Газ, с другой стороны, течет одновременно или противоречивым образом через упаковку. Наиболее распространенным режимом работы является параллельный поток нисходящего как жидкости, так и газа. В этом реакторе клетки образуют биопленку на носителях, что позволяет им эффективно оставаться в системе.
Этот тип биореактора особенно полезен для процессов, которые требуют эффективного контакта газа-жидкости и массового переноса, таких как биометанация и выработка уксусной кислоты. Например, уксусная кислота может быть получена из молекулярного водорода (H2) и диоксида углерода (CO2) ацетогенными бактериями вПотол биореакторПолем Исследования показали, что при оптимальных условиях эксплуатации можно достичь высокой скорости производства уксусной кислоты.
В целом, они предлагают жизнеспособное решение для широкого спектра биотехнологических применений из -за их улучшенных характеристик массопереноса и способности поддерживать ячейки внутри системы.
Приложения
Очистка воздуха
Стопка биореакторовИспользуйте процесс, в котором жидкость, богатая питательными веществами, стекает на ложе иммобилизованных микроорганизмов. Эти микроорганизмы, часто бактерии или грибы, специально выбираются для их способности биодегральной специфики. По мере того, как загрязненный воздух проходит через биореактор, ЛОС поглощаются в жидкую пленку на поверхности упаковочного материала, а затем биоразлагаются микроорганизмами.
Исследования показали, что TBB могут эффективно удалять различные ЛОС из воздуха, включая этиловый спирт, диметилсульфид и стирол. Эти загрязняющие вещества обычно встречаются в промышленных условиях, таких как химические установки, печатные магазины и производственные помещения.
Этиловый спирт
Этиловый спирт - это обычный ЛОС, который можно найти во многих промышленных процессах и потребительских продуктах. Было показано, что TBB эффективно удаляют этиловый спирт из воздуха, с эффективностью удаления, часто превышающей 90%.
Диметилсульфид
Диметилсульфид - еще один распространенный ЛОС, который можно удалить с помощью TBBS. Это соединение имеет сильный запах и часто встречается в процессах очистки природного газа и сточных вод.
Стирол
Стирол является токсичным ЛОС, обычно используемым в производстве пластмасс, смол и синтетического каучука. TBBS успешно использовался для удаления стирола из воздуха, с эффективностью удаления варьируется в зависимости от условий работы и конкретных микроорганизмов.
В исследовании с использованием полупромышленного биореактора (45 дм³) эффективность удаления загрязняющих веществ находилась между 92-99%. Эта эффективность поддерживалась даже когда концентрация ЛОС была увеличена до 220-255 ppm, демонстрируя надежность и адаптивность биореактора.
|
|
|
Очистка сточных вод
Обычно используется на муниципальных и промышленных очистных сооружениях, особенно для удаления органических загрязнителей и питательных веществ, таких как азот и фосфор. Они также могут использоваться в процессах предварительной обработки, чтобы уменьшить нагрузку на другие лечебные единицы или для удовлетворения конкретных нормативных требований.
Иммобилизованные микроорганизмы
Микроорганизмы иммобилизованы на поверхности упаковочного материала, который может быть изготовлен из различных веществ, таких как пластик, керамика или древесина. Эти микроорганизмы играют решающую роль в разрушении и удалении загрязняющих веществ из сточных вод.
Процесс струйки
Сточные воды применяются к вершине упаковочного материала, где он просачивается через кровать. Когда вода стекает вниз, она вступает в контакт с иммобилизованными микроорганизмами, что позволяет разбить и удалять загрязняющие вещества.
Аэрация
В некоторых случаях воздух вводится в биореактор для обеспечения кислорода для микроорганизмов, что необходимо для их метаболических процессов. Это может быть сделано с помощью естественной аэрации (например, с использованием восходящего потока воды через упаковочный материал для привлечения воздуха) или с помощью механических средств.
Производство биогаза
В анаэробных процессах пищеварения их можно использовать для производства биогаза из органических отходов. Биореактор обеспечивает контролируемую среду для анаэробных бактерий для процветания и преобразования отходов в биогаз, который в основном состоит из метана и углекислого газа.
Это приложение особенно полезно для сокращения отходов и генерирования возобновляемых источников энергии.
Обзор процесса
Входные отходы органических отходов
Органические отходы, такие как пищевые отходы, сельскохозяйственные остатки и навоз, подаются в биореактор.
Микробное крепление
Анаэробные бактерии прикрепляются к поверхности упаковочного материала внутри биореактора. Этот упаковочный материал обеспечивает большую площадь поверхности для роста и колонизации микробов.
Анаэробное пищеварение
В отсутствие кислорода анаэробные бактерии разрушают органические отходы посредством серии биохимических реакций. Эти реакции продуцируют биогаз, который состоит в основном из метана (CH4) и углекислого газа (CO2), а также других побочных продуктов, таких как вода и остаточная биомасса.
Биогазская коллекция
Полученное биогаз собирается и может использоваться в качестве источника возобновляемой энергии для отопления, выработки электроэнергии или в качестве топлива для транспортировки.
Экологическое исправление
TBB имеют потенциальные применения в восстановлении загрязненной почвы и подземных вод. Внедряя в биореактор соответствующие микроорганизмы и питательные вещества, можно стимулировать биодеградацию загрязняющих веществ, присутствующих в почве или подземных водах.
Этот процесс может помочь восстановить качество окружающей среды затронутых областей.
Введение микроорганизмов:
Конкретные микроорганизмы, которые способны биодегралировать загрязняющими веществами, введенными в биореактор. Эти микроорганизмы могут быть получены из природных сред, разработанных для расширения возможностей биодеградации или коммерческих культур, специально разработанных для биоремедиации.
Питательное снабжение:
Питательные вещества, необходимые для роста и активности микробов, таких как азот, фосфор и микроэлементы, подаются в биореактор. Эти питательные вещества помогают поддерживать рост и умножение биоразлагающих микроорганизмов.
Контролируемая среда:
Биореактор обеспечивает контролируемую среду, которая оптимизирует условия для биодеградации. Это включает в себя регулирование температуры, рН, содержания влаги и уровня кислорода (в зависимости от того, происходит ли аэробная или анаэробная биодеградация).
Загрязняющий экспозицию:
Загрязненная почва или подземные воды вводятся в биореактор контролируемым образом. Конструкция биореактора обеспечивает максимальный контакт между загрязняющими веществами и биодеградирующими микроорганизмами.
Биодеградация:
В оптимальных условиях микроорганизмы биодеграды загрязняющие вещества, присутствующие в почве или подземных водах. Этот процесс может включать окисление, восстановление, гидролиз или другие биохимические реакции, которые преобразуют загрязняющие вещества в менее вредные или инертные соединения.
Мониторинг и контроль:
Операция биореактора непрерывно контролируется, чтобы гарантировать, что биодеградация происходит, как и ожидалось. Это может включать анализ образцов для концентраций загрязняющих веществ, микробной активности и уровней питательных веществ. Корректировки условий биореактора могут быть сделаны по мере необходимости для оптимизации производительности биодеградации.
Дизайн функции
Основная конструкция TFB оснащена упакованной системой слой, где микробные ячейки прикрепляют и образуют биопленку на поверхности упаковочного материала. Такое расположение обеспечивает улучшение массопереноса газа к жидкости, необходимую для таких процессов, как биометанация и выработка уксусной кислоты из водорода и углекислого газа.
ВПотол биореактор(TFB), поставка питательных веществ и газов тщательно контролируется, в основном через струйную или капельную систему. Эта система обеспечивает непрерывное и равномерное распределение основных ресурсов по всему реактору. Этот метод доставки имеет решающее значение, поскольку он помогает поддерживать оптимальные условия роста для микроорганизмов, размещенных в реакторе. Обеспечивая устойчивый и сбалансированный приток питательных веществ и газов, микроорганизмы способны процветать и эффективно выполнять свои метаболические функции.
Кроме того, конструкция TFB включает в себя положения для частичных средних обменов. Эта функция позволяет регулировать внутренние концентрации метаболита в реакторе. Периодически заменив часть культуральной среды, реактор может поддерживать оптимальные условия для роста и производства микробных. Это регулирование имеет важное значение для оптимизации производственных показателей и обеспечения эффективного превращения сырья в желаемые конечные продукты.
По сути, контролируемое снабжение питательных веществ и газов в сочетании со способностью регулировать концентрации метаболита посредством частичных средних обменов, являются ключевыми дизайнерскими признаками, которые способствуют ее эффективности в микробной культуре и приложениях биопроцессения.
Кроме того, TFBs являются масштабируемыми, что позволяет переходить от лабораторных операций к производству промышленного масштаба. Исследования показали, что TFBS могут достичь высоких концентраций тканей и поддерживать скорости роста, подходящие для крупномасштабных применений. Конструкция реактора обеспечивает гибкость в эксплуатации, что делает его адаптируемым к различным потребностям в биопроцессорении, включая производство биологических конечных продуктов, расширения клеток и тканевой инженерии.
Таким образом, дизайн интегрирует передовые механизмы массопереноса газа, масштабируемые конфигурации и адаптируемые эксплуатационные параметры, что делает его универсальным инструментом в приложениях биопроцессы и микробной культуры.
горячая этикетка : Производители биореактор по потоку, биореактор, поставщики, поставщики, поставщики, поставщики, фабрика
Предыдущая статья
Колоночная хроматографическая лабораторияСледующая статья
Пятый реактор кроватиОтправить запрос














