CCI20130725095

97

6.5. Tryby pracy bioreaktorów

Rys. 6.4. Wptyw szybkości rozcieńczania na parametry pracy bioreaktora o ciągtym zasilaniu: S -stężenie substratu, X - stężenie biomasy, D X - produktywność, szybkość produkcji biomasy

Reaktory o działaniu ciągłym z recyrkulacją biomasy

W celu zminimalizowania stężenia pokarmu (zanieczyszczeń) w odpływie z reaktora i wykorzystania przy tym możliwie najmniejszej pojemności reaktora, należy wprowadzić recyrkulację organizmów. Można w ten sposób uzależnić liczebność organizmów także od innych czynników, nie tylko od współczynnika wydajności przemiany substratu. Przez recyrkulację organizmów, które są wychwytywane w osadniku wtórnym można podwyższyć liczebność organizmów. Dzięki temu zwiększa się także szybkość przemiany materii.

Na rysunku 6.5 przedstawiono schemat reaktora o działaniu ciągłym z recyrkulacją biomasy. Do układu dopływa strumień pożywki o natężeniu Q zawierający substrat limitujący wzrost w stężeniu S₀. Do reaktora, oprócz dopływu pożywki, doprowadzany jest też strumień recyrkulowanej biomasy Q_x o stężeniu X_r Stężenie biomasy w odpływie z reaktora wynosi X. Odpływ z reaktora kierowany jest do separatora (osadnika wtórnego), z którego wypływa zagęszczona biomasa oraz oczyszczone ścieki w ilości Q_e i o stężeniu biomasy X_e. Część wydzielonej, zagęszczonej biomasy o stężeniu X_r jest odprowadzana z układu, jako osad nadmierny, z natężeniem Q_n. Natężenie przepływu osadu recyrkulo-wanego Q_r możemy określić jako:

Qr =r_zQ    (6.46)

gdzie r_z jest stopniem recyrkulacji (stosunkiem natężenia przepływu strumienia zawracanego do natężenia przepływu strumienia zasilającego). Z powyższej zależności wynika, że natężenie przepływu między reaktorem a osadnikiem wtórnym (Q_ro), możemy opisać następującym równaniem:

Qxo =(! + >■,)• <2    (6.47)

A dodatkowo musi być spełniona zależność:

(6.48)

e = «2e +<3n