Het bepalen van het optimale bioreactorvolume is essentieel voor een efficiënte grootschalige biochemische productie. Het zorgt voor een maximale opbrengst en zorgt voor een kosteneffectiviteit en operationele stabiliteit. Verschillende factoren beïnvloeden de berekening, waaronder microbiële groeicijfers, beschikbaarheid van substraat en procesontwerp.

Factoren die het volume van de bioreactor beïnvloeden

De belangrijkste factoren zijn de gewenste productieschaal, microbiële groeikinetiek en substraatverbruik. Daarnaast, zuurstofoverdracht, mengefficiëntie, en warmteverwijdering capaciteit invloed op de bioreactor grootte.

Stappen om Bioreactorvolume te berekenen

Volg deze stappen om het bioreactorvolume te schatten:

  • Bepaal de totale hoeveelheid product per partij.
  • Schatting van de specifieke productiviteit van het micro-organisme.
  • Bereken de vereiste biomassaconcentratie.
  • Bereken de totale gistingstijd.
  • Gebruik de formule: Volume = (Totale biomassa) / (Biomassaconcentratie).

Voorbeeldberekening

Als een proces 100 kg product nodig heeft, met een specifieke productiviteit van 0,5 g/l/u en een gisting van 48 uur, dan is de totale benodigde biomassa 100 kg. Als een biomassaconcentratie van 10 g/l wordt aangenomen, zou het bioreactorvolume:

Volume = (100.000 g) / (10 g/l) = 10.000 l.