Vad är en biofilmreaktor?

En biofilmreaktor använder kolonier av bakterier i laboratorie- och industriella processer för att producera ämnen som vinäger och ättiksyra.Det används också för att tillverka etanol, mjölksyra, butanol, fuminsyra och suwcinic acid.Biofilm används också regelbundet för avloppsbehandling, och bakterierna kan antingen absorbera eller bryta ner toxiska ämnen i vattnet.De olika typerna av biofilmreaktorer inkluderar membran, fluidiserad bädd, packad bädd, luftlyft och uppflöde anaerob slamfiltreaktorer.

Inuti en biofilmreaktor växer bakterieceller inom en strukturell matris och fäster vid en yta.Enskilda celler måste först fästa vid en yta, antingen genom elektrisk laddning eller kemisk attraktion, eller på grund av koncentrationen av näringsämnen nära denna yta.Celler måste vara irreversibelt fästa vid ytan för att bilda en biofilm, vilket händer när extracellulära polymeriska ämnen (EPS) produceras.Biofilmer utvecklas i reaktorn när vattenkanaler bildas inom dem så att näringsämnen kan nå områden under ytan.När näringsämnen tappas, bryter celler som fokuserar på att producera EPS och bryter sedan ner matrisen för mat och för att fly.

Näringsämnen, temperaturen och cellernas natur påverkar kvaliteten på en biofilmreaktor.Membranbiofilmreaktorer, där filmen växer på ett gasöverföringsmembran, är en typ.Ett gasfas-substrat, som kan vara antingen väte, syre eller metan, ammoniak eller koldioxid, används av bakterierna.Föroreningar, såsom nitrater, nitriter, klorater, bromat, arsenante, selenat och kloroform, kan reduceras till ofarliga produkter genom denna process.

Media omrörs mekaniskt i en kontinuerlig omrörd tankreaktor, men blandningen kan inte agiteras när det finns där därär en stödjande struktur för filmen.En packad bäddreaktor fylls först med stödmaterial innan bakterierna introduceras och matas från botten upp med näringsämnen.Bakterieceller tenderar att växa snabbt i denna typ av biofilmreaktor.Reaktorer för övre säng matas upp från toppen, men inte varje cell i filmen får näringsämnen.Andra reaktorer inkluderar fluidiserad bädd, lämplig för att bryta ner toxiska fenoliska kemikalier och luftlyftreaktorer, som blandar luft från botten med vätska i två rör.

För vattenbehandling, flödar uppåtgående slamfiltreaktorer avloppsvatten och industriella avloppsvatten.En biofilmreaktor kan också användas för att bryta ner gaser såväl som lukt.Sammantaget kan den behandla stora volymer vatten eller vätska med höga hastigheter, vilket skapar en effektiv industriell process.