什么是生物反應器?

生物反應器是一種用于盛載微生物,讓它們實現自然生化反應過程的容器。其中一個簡單,并且大家熟知的生物反應器是啤酒發酵罐,通過促進其中的微生物成長,導致罐中成分發酵,并產生有用的成品。生物反應器有很多類型,并且用途也各有不同,如加工固體廢物,以及生產醫學藥品等。

在間歇式生物反應器中,所有東西被一次性加入一個可控和密封的環境中;在打開反應器之前,要讓生物化學反應完成整個過程,以便于提取和利用成分,或進一步加工處理。其它操作涉及連續流動方法,材料不斷流過生物反應器。例如,垃圾處理廠利用持續流動技術加工固體垃圾等。

建立一個生物反應器必須滿足許多標準。為了讓設備有效,需要嚴格控制條件,意味著要有適當溫度,光照水平,濕度,氧氣和其它環境要素。隔離污染物成分也很重要,這能讓生物反應器適當工作,并避免有害反應。例如,在生產啤酒時,引入錯誤微生物會導致啤酒發酸。

堆肥或固體垃圾等有機廢物轉換是生物反應器的常見應用。在適當構建的情況下,反應器能大大加速分解過程,提高整體效率。生物反應器也用于促進生長,如組織培養,制藥用真菌的培養等。在有些時候,它還需要定制設備,以滿足特殊應用的需要,這種情況下需要生物化學家的參與。

科學家一直在不斷研究新的生物反應器技術。例如,這些設備還可以用于生產能源,培養人體組織和骨移植等。取決于生產的化合物,化學生產可嚴重依賴生物反應器,如大規模堆肥生產和城市庭院垃圾處理等。目前,圍繞生物反應器的利用有很多科學實驗,在了解更多生化反應過程的同時,還獲得很多有價值的科學資料。

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