Å bestemme det optimale bioreaktorvolumet er avgjørende for effektiv biokjemisk produksjon i stor skala. Det sikrer maksimal utbytte samtidig som kostnadseffektivitet og driftsstabilitet opprettholdes. Flere faktorer påvirker beregningen, inkludert mikrobiell vekstrate, substrattilgjengelighet og prosessdesign.

Faktorer som påvirker bioreaktorvolum

De primære faktorene inkluderer ønsket produksjonsskala, mikrobiell vekstkinetikk og substratforbrukshastigheter. I tillegg påvirker oksygenoverføring, blandingseffektivitet og varmefjerningskapasitet bioreaktorstørrelsen.

Trinn til å beregne bioreaktorvolum

Følg disse trinnene for å estimere bioreaktorvolumet:

  • Fastsett den totale mengden produkt som trengs per sats.
  • Anslå den spesifikke produktivitetsraten til mikroorganismer.
  • Beregn den nødvendige biomassekonsentrasjonen.
  • Beregn den totale gjæringstiden.
  • Bruk formelen: Volume = (Total biomasse) / (Biomass konsentrasjon).

Eksempelberegning

Hvis en prosess krever 100 kg produkt, med en spesifikk produktivitet på 0,5 g/l/t, og gjæring varer 48 timer, er den totale biomasse som trengs 100 kg. Forutsatt en biomassekonsentrasjon på 10 g/l, vil bioreaktorvolumet være:

Volum = (100.000 g) / (10 g/l) = 10.000 L.