Bioreaktorin optimaalisen määrän määrittäminen on olennaisen tärkeää tehokkaan laajamittaisen biokemiallisen tuotannon kannalta. Se takaa maksimaalisen tuoton säilyttäen kustannustehokkuuden ja toiminnan vakauden. Laskelmaan vaikuttavat useat tekijät, kuten mikrobikasvunopeus, substraattien saatavuus ja prosessisuunnittelu.

Bioreaktorin tilavuus

Ensisijaisia tekijöitä ovat haluttu tuotantoasteikko, mikrobikasvukinetiikka ja substraatin kulutusnopeus. Lisäksi hapensiirto, sekoitustehokkuus ja lämmönpoistokyky vaikuttavat bioreaktorin kokoon.

Bioreaktorin tilavuus

Seuraa näitä vaiheita arvioida bioreaktorin tilavuus:

  • Määritetään tarvittava kokonaismäärä erää kohti.
  • Arvioi mikro-organismin spesifinen tuottavuusaste.
  • Lasketaan vaadittu biomassapitoisuus.
  • Laske koko fermentaatioaika.
  • Käytetään kaavaa: tilavuus = (Koko biomassa) / (biomassapitoisuus).

Esimerkkilaskenta

Jos prosessi vaatii 100 kg tuotetta, jonka ominaistuottavuus on 0,5 g/l/h ja käyminen kestää 48 tuntia, tarvittava biomassa on yhteensä 100 kg. Jos biomassapitoisuus on 10 g/l, bioreaktorin tilavuus olisi:

Tilavuus = (100 000 g) / (10 g/l) = 10 000 L.