scan0074

86

Dużo uwagi poświęca się układom rozprowadzania powietrza. Klasyczne rozwiązanie, stosowane zwłaszcza w małych aparatach, polega na umieszczeniu bełlcotki pod mieszadłem. Obecnie stosowane są, zwłaszcza w większych aparatach bardziej złożone systemy napowietrzania, np. mieszadła zasysające.

Rys. 8.1. Bioreaktor z mieszadłem mechanicznym: 1 — silnik, 2 — wał mieszadła, 3 — obudowa mieszadła, 4 — bełkotka, 5 — płaszcz wodno-parowy, 6 - właz, 7 - konsola, 8 — przegrody

Aparaty z turbiną Rashtona są bardzo popularne, jednakże istnieje wiele innych rozwiązań konstrukcyjnych zapewniających efektywniejsze natlenienie i niższe koszty, np. mieszadła zasysające powietrze. W przypadku stosowania bardzo lepkich pożywek lub przy wytwarzaniu produktów o dużej lepkości, jak np. polisacharydów, stosuje się odpowiednie mieszadła helikołidalne zapewniające efektywne mieszanie płynu.

W oczyszczalniach ścieków, z uwagi na specyfikę technologii stosowane są zbiorniki otwarte z turbinami powierzchniowymi.

Na rys. 8.2 przedstawiono schematy typowych reaktorów z mieszaniem mechanicznym. Umieszczenie w centrum fermentora rury cyrlculacyjnej ułatwia mieszanie płynu oraz intensyfikuje wymianę masy.

Bioreaktory z mieszaniem cieczą nie mają mechanicznych układów do rozpraszania gazu oraz mieszania cieczy. Zastępuje je cyrkulacja cieczy uzys-

kana za pomocą zewnętrznej pompy. Gaz jest zasysany i rozpraszany w wyniku ruchu cieczy. Aparaty te cechuje względnie prosta budowa. Ich wadą jest konieczność stosowania specjalnych pomp oraz trudności ze sterylizacją.

a)

0

1

D-

■a

□—□

b)

Rys. 3.2. Schematy typowych bioreaktorów z mieszadłem: a) mieszadło wiclolurbinowe; b) centralna rura cyrkulacyjna; c) mieszadło samozasysające

Schematy typowych reaktorów z mieszaniem cieczą przedstawiono na rys. 8.3.

Rys. 8.3. Schematy typowych reaktorów z mieszaniem cieczą

W bioreaktorach z mieszaniem gazem energia jest zużywana na sprężanie gazu. Gaz może być doprowadzany do fermentora przez specjalne dysze, jak