Τι είναι ένας αντιδραστήρας βιοφίλμ;

Ένας αντιδραστήρας βιοφίλμ χρησιμοποιεί αποικίες βακτηρίων σε εργαστηριακές και βιομηχανικές διεργασίες για την παραγωγή ουσιών όπως το ξύδι και το οξικό οξύ.Χρησιμοποιείται επίσης για την παρασκευή αιθανόλης, γαλακτικού οξέος, βουτανόλης, φουμαρικού οξέος και ηλεκτρικού οξέος.Το βιοφίλμ χρησιμοποιείται επίσης τακτικά για επεξεργασία λυμάτων και τα βακτηρίδια μπορούν είτε να απορροφήσουν είτε να σπάσουν τοξικές ουσίες στο νερό.Τα διάφορα είδη αντιδραστήρων βιοφίλμ περιλαμβάνουν μεμβράνη, ρευστοποιημένη κρεβάτι, συσκευασμένο κρεβάτι, αεροσκάφη και αντιδραστήρες αναερόβιας ιλύος ιλύος.Τα μεμονωμένα κύτταρα πρέπει πρώτα να συνδέονται με μια επιφάνεια, είτε με ηλεκτρικό φορτίο είτε με χημική έλξη, ή λόγω της συγκέντρωσης των θρεπτικών ουσιών κοντά σε αυτή την επιφάνεια.Τα κύτταρα πρέπει να είναι μη αναστρέψιμα συνδεδεμένα στην επιφάνεια για να σχηματίσουν ένα βιοφίλμ, το οποίο συμβαίνει όταν παράγονται εξωκυτταρικές πολυμερικές ουσίες (EPS).Τα βιοφίλμ αναπτύσσονται στον αντιδραστήρα καθώς τα κανάλια νερού σχηματίζονται μέσα σε αυτά, ώστε τα θρεπτικά συστατικά να μπορούν να φτάσουν σε υπόγειες περιοχές.Καθώς τα θρεπτικά συστατικά εξαντλούνται, τα κύτταρα που επικεντρώνονται στην παραγωγή EPS στη συνέχεια διασπούν τη μήτρα για τρόφιμα και για να ξεφύγουν.Οι αντιδραστήρες βιοφίλμ μεμβράνης, στους οποίους η μεμβράνη αναπτύσσεται σε μεμβράνη μεταφοράς αερίου, είναι ένας τύπος.Ένα υπόστρωμα αερίου φάσης, το οποίο μπορεί να είναι είτε υδρογόνο, οξυγόνο, μεθάνιο, αμμωνία ή διοξείδιο του άνθρακα, χρησιμοποιείται από τα βακτήρια.Οι μολυσματικές ουσίες, όπως τα νιτρικά, τα νιτρώδη, τα χλωρία, το βρωμικό, το αρσενάντε, το σεληνικό και το χλωροφορμικό, μπορούν να μειωθούν σε αβλαβείς προϊόντων μέσω αυτής της διαδικασίας.

Τα μέσα αναδεύονται μηχανικά σε έναν συνεχή αναδευόμενο αντιδραστήρα δεξαμενής, αλλά το μείγμα δεν μπορεί να αναδευτεί όταν εκείείναι μια δομή υποστήριξης για την ταινία.Ένας συσκευασμένος αντιδραστήρας κρεβατιού γεμίζει για πρώτη φορά με υλικά υποστήριξης πριν εισαχθούν τα βακτήρια και τροφοδοτείται από κάτω προς τα πάνω με θρεπτικά συστατικά.Τα βακτηριακά κύτταρα τείνουν να αναπτύσσονται γρήγορα σε αυτόν τον τύπο αντιδραστήρα βιοφίλμ.Οι αντιδραστήρες κορυφαίων κρεβατιών τροφοδοτούνται από την κορυφή, αλλά όχι κάθε κελί της ταινίας παίρνει τα θρεπτικά συστατικά.Άλλοι αντιδραστήρες περιλαμβάνουν ρευστοποιημένη κρεβάτι, κατάλληλη για διάσπαση τοξικών φαινολικών χημικών ουσιών και αντιδραστήρες αέρα, οι οποίοι αναμιγνύουν τον αέρα από το κάτω μέρος με υγρό σε δύο σωλήνες.Ένας αντιδραστήρας βιοφίλμ μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη διάσπαση των αερίων καθώς και των οσμών.Συνολικά, μπορεί να θεραπεύσει μεγάλους όγκους νερού ή υγρού με υψηλά ποσοστά, δημιουργώντας μια αποτελεσματική βιομηχανική διαδικασία.