ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΒΙΟΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ

Σχετικά έγγραφα
ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΒΙΟΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ

ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΟΜΕΤΡΙΑ

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑΣ ΗΜΙΔΙΑΛΕΙΠΟΝΤΟΣ ΕΡΓΟΥ

ΤΕΧΝΙΚΗ ΧΗΜΙΚΩΝ & ΒΙΟΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ Ασκήσεις επί χάρτου (Πολλές από τις ασκήσεις ήταν θέματα σε παλιά διαγωνίσματα...)

ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΟΜΕΤΡΙΑ

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ. Βιοαντιδραστήρες

ΤΕΧΝΙΚΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΒΙΟΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ

Ισοζύγια μάζας και ενέργειας στα κύτταρα

Υποθέστε ότι ο ρυθμός ροής από ένα ακροφύσιο είναι γραμμική συνάρτηση της διαφοράς στάθμης στα δύο άκρα του ακροφυσίου.

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

Χημική Κινητική Γενικές Υποδείξεις 1. Τάξη Αντίδρασης 2. Ενέργεια Ενεργοποίησης

ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ

Απαντήσεις στις ασκήσεις του κεφαλαίου 4 του βιβλίου Χημική Κινητική του ΕΑΠ

ΒΙΟΧΗΜΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

ΤΕΧΝΙΚΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΒΙΟΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ

Σχεδιασμός Χημικών Διεργασιών και Βιομηχανιών Διάλεξη 6

ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΗ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ Η ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΤΗΣ

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

Λόγοι για την μελέτη συστημάτων μικτών καλλιεργειών

Ετερογενής μικροβιακή ανάπτυξη

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Κυτταρική ανάπτυξη- Κινητικά μοντέλα. Δημήτρης Κέκος, Καθηγητής ΕΜΠ

ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΜΙΚΡΟΒΙΩΝ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΩΝ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

Σύνοψη ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ Χημική αντίδραση : a 1. + α 2 Α (-a 1 ) A 1. +(-a 2

Διατύπωση μαθηματικών εκφράσεων για τη περιγραφή του εγγενούς ρυθμού των χημικών αντιδράσεων.

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

Φάση 1 Φάση 2 Φάση 3 προϊόν χρόνος

Τύποι βιοαντιδραστήρων Ως βιοαντιδραστήρας θεωρείται κάθε διάταξη στην οποία διαμορφώνεται τεχνητά το κατάλληλο περιβάλλον, ώστε να πραγματοποιούνται

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΣΤΟΙΧΕΙΟΜΕΤΡΙΑΣ ΤΗΣ ΜΙΚΡΟΒΙΑΚΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

2 η ΑΣΚΗΣΗ ΕΝΖΥΜΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ ΜΕ ΚΙΝΗΤΙΚΗ MICHAELIS- MENTEN

Η βιολογική κατάλυση παρουσιάζει παρουσιάζει ορισμένες ορισμένες ιδιαιτερότητες ιδιαιτερότητες σε

Τι σύστημα μικροοργανισμών;

Mεταφορά Μάζας-Μεταφορά Μεταφορά Ο 2

ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

ΠΕΡΙΠΛΟΚΕΣ ΣΤΗΝ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΖΥΜΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΖΥΜΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ

17/10/2016 ΣΥΣΤΟΙΧΙΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ-ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ ΜΕ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ. Εισαγωγή. Συστοιχεία αντιδραστήρων CSTR σε σειρά

ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ. Εισαγωγή. 3.1 Γενικά για τη χημική κινητική και τη χημική αντίδραση - Ταχύτητα αντίδρασης

Το κύτταρο και ο κυτταρικός μεταβολισμός

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΚΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ. Περιληπτική θεωρητική εισαγωγή

Εγκαταστάσεις ακινητοποιημένης καλλιέργειας μικροοργανισμών

ΕΝΖΥΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΣΕ ΕΤΕΡΟΓΕΝΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

1. Στοιχεία Μεταφοράς Μάζας και Εξισώσεις Διατήρησης

Στις εξισώσεις σχεδιασμού υπεισέρχεται ο ρυθμός της αντίδρασης. Επομένως, είναι βασικό να γνωρίζουμε την έκφραση που περιγράφει το ρυθμό.

Μερικά χαρακτηριστικά του ενεργού κέντρου των ενζύμων

Ομογενή Χημικά Συστήματα

Εφηρμοσμένη Θερμοδυναμική

Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό διατίθεται με του όρους χρήσης Creative Commons (CC) Αναφορά Δημιουργού Μη Εμπορική Χρήση Όχι Παράγωγα Έργα.

3/10/2016 ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ. Εξισώσεις συγκέντρωσης-χρόνου για μονόδρομες αντιδράσεις. ΧΡΟΝΟΣ ΗΜΙ-ΖΩΗΣ ( t 1/2 )

ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟY ΠΑΤΡΩΝ ΕΝΖΥΜΟΛΟΓΙΑ. Ενότητα ε. Κινητική των Ενζύμων ΑΛΕΞΙΟΣ ΒΛΑΜΗΣ ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑΣ

ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΣ ΤΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΔΙΑΧΥΣΗΣ ΣΤΟΥΣ ΠΟΡΟΥΣ ΜΕ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

Να σχεδιάστε ένα τυπικό διάγραμμα ροής μιας εγκατάστασης επεξεργασίας αστικών λυμάτων και να περιγράψτε τη σημασία των επιμέρους σταδίων.

ΒΙΟΧΗΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ. Γ.Λυμπεράτος και Δ.Κέκος

ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ (Α. Χημική Θερμοδυναμική) 1 η Άσκηση 1000 mol ιδανικού αερίου με cv J mol -1 K -1 και c

Υπολογιστικές Μέθοδοι Ανάλυσης και Σχεδιασμού

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

ΦΥΣΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΙΙΙ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΣΤΗ ΣΤΑΘΕΡΑ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

Βελτιστοποίηση εναλλακτών θερμότητας

Εντροπία (1/3) Ανισότητα Clausius. ds T. = αντιστρεπτές < αναντίστρεπτες

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 13: Χημική κινητική

Άσκηση 1 : Μικροβιακή κινητική (Τρόποι μέτρησης βιοκαταλυτών)

Ηλεκτρική και Μηχανική ταλάντωση στο ίδιο φαινόμενο

(Chemical Oxygen Demand) C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O /180= 1.06 = 1.06 go 2 /ggluc

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΚΙΝΗΤΙΚΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

COPASI - Complex Pathway Simulator

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

Επίπλευση με αέρα (Dissolved Air Flotation)

Η θερμική αποικοδόμηση του αιθανίου σε αιθυλένιο, μεθάνιο, βουτάνιο και υδρογόνο πιστεύεται πως διεξάγεται ως ακολούθως: H 5 + C 2 + H 2

ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΜΙΚΡΟΒΙΩΝ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΩΝ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ. Λυμένες Ασκήσεις

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΝΤΙΖΕΛ ΑΠΟ ΑΠΟΒΛΗΤΕΣ ΕΛΑΙΟΥΧΕΣ ΥΛΕΣ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΕΤΕΡΟΓΕΝΟΥΣ ΒΑΣΙΚΟΥ ΚΑΤΑΛΥΤΗ

panagiotisathanasopoulos.gr

σχηματική αναπαράσταση των βασικών τμημάτων μίας βιομηχανικής εγκατάστασης

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΙΙ

ΣΥΝΕΧΗΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΚΑΙ ΜΕΘΑΝΙΟΥ ΑΠΟ ΤΑ ΣΤΕΡΕΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΠΟΥΛΟΥ ΜΑΡΙΑ

. Ο καθαρός ειδικός ρυθμός αναπαραγωγής εκφράζεται από την ακόλουθη εξίσωση για θερμοκρασίες άνω της άριστης τιμής:

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΝΤΙΖΕΛ ΑΠΟ ΟΞΙΝΟ ΒΑΜΒΑΚΕΛΑΙΟ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΕΤΕΡΟΓΕΝΟΥΣ ΒΑΣΙΚΟΥ ΚΑΤΑΛΥΤΗ

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ (Α. Χημική Θερμοδυναμική) H 298

Χημικές Διεργασίες: Εισαγωγή

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Εγκαταστάσεις βιολογικής επεξεργασίας λυμάτων: Ένας ζωντανός οργανισμός στην υπηρεσία του εργοστασίου.

Τεχνοοικονομική Μελέτη

ΘΕΡΜΙΚΗ ΘΑΝΑΤΩΣΗ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ

Εισαγωγή στη μεταβολική μηχανική

ΓΕΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ. Μαντώ Κυριακού 2015

Πρόλογος Το περιβάλλον Περιβάλλον και οικολογική ισορροπία Η ροή της ενέργειας στο περιβάλλον... 20

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 31 ΜΑΪΟΥ 2000 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ: ΧΗΜΕΙΑ

Στις ερωτήσεις A1 - A4, να γράψετε τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα σε κάθε αριθμό το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΥΡΕΣΗΣ ΤΩΝ ΡΥΘΜΩΝ ΤΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Α. ΟΜΑΔΑ Ι 1 α) Η ποσότητα ζήτησης Q ενός αγαθού εξαρτάται από την μοναδιαία τιμή του P και από το

Καλλιεργειών και Καθαρών Καλλιεργειών του Βακτηρίου Ruminococcus albus

ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο: ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 4: ΡΥΘΜΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ [Κεφ. 2.4: Ρυθμός Μεταβολής του σχολικού βιβλίου]. ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Β

ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟY ΠΑΤΡΩΝ ΕΝΖΥΜΟΛΟΓΙΑ. Ενότητα στ. Κινητική 2 και Αναστολή ΑΛΕΞΙΟΣ ΒΛΑΜΗΣ ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑΣ

(1) v = k[a] a [B] b [C] c, (2) - RT

Transcript:

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΒΙΟΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ

Τύποι ιδανικών βιοαντιδραστήρων

Τρόποι λειτουργίας αναδευόμενων βιοαντιδραστήρων

Το πρόβλημα του σχεδιασμού Ο βιοχημικός μηχανικός καλείται να επιλέξει: τον τύπο βιοαντιδραστήρα τον τρόπο λειτουργίας που μεγιστοποιεί το κέρδος Δεδομένων: του κόστους των πρώτων υλών του κόστους των προϊόντων του κόστους του κεφαλαίου του κόστους της ενέργειας τις απαιτήσεις για ασφάλεια τις απαιτήσεις για έλεγχο της ρύπανσης.

Ερωτήματα: 1. Ποια η σύσταση του θρεπτικού μέσου; Υπάρχει δυνατότητα επιλογής της ή καθορίζεται από την παραγωγή κάποιας άλλης διεργασίας; 2. Τι ποσότητα παραγωγής απαιτείται; 3. Ποιος τύπος βιοαντιδραστήρα είναι ο πιο κατάλληλος; 4. Ποιος ο καλύτερος τρόπος λειτουργίας; 5. Τι σχήμα και μέγεθος αντιδραστήρα απαιτείται; 6. Τι λειτουργικές συνθήκες (θερμοκρασία, ph, πίεση, ανάδευση, αερισμός) απαιτούνται; 7. Ποιες οι ενεργειακές απαιτήσεις; 8. Μήπως είναι επιθυμητό να έχουμε ανακυκλοφορία;

Διαδικασία Σχεδιασμού Συνήθως επιλέγεται αναδευόμενος αντιδραστήρας, σε θερμοκρασία και ph που συνήθως είναι οι βέλτιστες για την ανάπτυξη των οργανισμών, οπότε απομένει να επιλεγεί ο τρόπος λειτουργίας. Στη συνέχεια το βασικότερο ερώτημα είναι η απαίτηση σε όγκο (διαστασιολόγηση). Η απάντηση με την χρήση των ισοζυγίων μάζας που περιλαμβάνουν την κινητική της βιοαντίδρασης. Μετά μπορούμε να υπολογίσουμε : τις ενεργειακές ανάγκες (με ισοζύγιο ενέργειας) τις ανάγκες αερισμού και ανάδευσης το συνολικό κόστος του βιοαντιδραστήρα. Τέλος εξετάζουμε με ποιες μεταβολές θα μπορούσαμε να βελτιώσουμε την διεργασία.

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑΣ ΔΙΑΛΕΙΠΟΝΤΟΣ ΕΡΓΟΥ

Το ισοζύγιο μάζας για κάθε συστατικό i σε αντιδραστήρα διαλείποντος έργου παίρνει την μορφή: d(v c ) R dt i =V r R i όπου r i ο καθαρός ρυθμός σχηματισμού ανά μονάδα όγκου ανά μονάδα χρόνου. Συνήθως μπορεί κανείς να αγνοήσει τις μεταβολές σε όγκο, οπότε το ισοζύγιο παίρνει την μορφή: dci dt = r i

Αν Ζ i η επιθυμητή παραγωγή του συστατικού i σε mles ανά χρόνο c i η τελική συγκέντρωση του συστατικού i και t b ο απαιτούμενος χρόνος για μία "φουρνιά", τότε: V R t c b i = Z i V R = Z i c t i b H σχέση δίνει τον απαιτούμενο όγκο αντιδραστήρα διαλείποντος έργου συναρτήσει του χρόνου που απαιτείται για να επιτευχθεί η τελική συγκέντρωση c i.

Ο χρόνος αυτός είναι ίσος με: t b=t d+t h t d (dwntime): ο χρόνος που απαιτείται για συλλογή των προϊόντων και φόρτιση του αντιδρώντος μείγματος (χρόνος μη λειτουργίας του αντιδραστήρα) t h ο χρόνος αντίδρασης, ο οποίος στην περίπτωση που ο ρυθμός r i είναι συνάρτηση μόνο της συγκέντρωσης c i υπολογίζεται από ολοκλήρωση της εξίσωσης: t = h c i c i dci r (c,t, ph,...) i i ΕΞΙΣΩΣΗ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ

Παράδειγμα 1: όγκος που απαιτείται για ενζυματική αντίδραση που διέπεται από κινητική τύπου Michaelis-Menten για να ελαττωθεί το υπόστρωμα από σε : t h = K v m +[] d[] = [] ma v - ma K + v m ma ln V R = Z i ( t + t d h )

Παράδειγμα 2: Ο όγκος βιοαντιδραστήρα για να αυξηθεί η συγκέντρωση της βιομάζας από σε με κινητική Malthus: t = d h = 1 ln V R = Z i ( t + t d h )

Παράδειγμα 3: Ο όγκος αντιδραστήρα αποστείρωσης για να μειωθεί η συγκέντρωση των μικροοργανισμών από σε : t = h d -k = 1 k d d ln V R = Z i ( t + t d h )

Όταν ο ρυθμός εξαρτάται από περισσότερες συγκεντρώσεις που συνδέονται μεταξύ τους με σταθερή στοιχειομετρική σχέση, μπορούμε να εκφράσουμε τον ρυθμό πάλι συναρτήσει της μεταβλητής που μας ενδιαφέρει και να χρησιμοποιήσουμε την εξίσωση σχεδιασμού. π.χ. για απλή κινητική μικροβιακής ανάπτυξης τύπου Mnd, ο χρόνος για να επιτευχθεί συγκέντρωση από αρχική όταν η αρχική συγκέντρωση περιοριστικού υποστρώματος είναι είναι: t = h K + + - Y ( + - ma Y ) d= +Y( +K ) ln ma - K Y ( +Y ) ln (1+ - Y )

Aνάπτυξη οργανισμών με ενδογενή μεταβολισμό και συντήρηση που συνοδεύεται από παραγωγή κάποιου μεταβολικού προϊόντος P d dt v = ma K m [] +[] v -k e v d d e v dt =k d[p] dt [] = ma K +[] v + v d[] dt 1 =- Y X / ma [] K +[] -m - 1 Y ( [] v v ma K +[] v + v ) P/

Απαιτούμενος χρόνος για συγκέντρωση προϊόντος P X V [P] P X [] t h χρόνος

ΑΣΚΗΣΗ 1 Σε βιοαντιδραστήρα διαλείποντος έργου καλλιεργείται μικροοργανισμός που αναπτύσσεται στο περιοριστικό υπόστρωμα ακολουθώντας κινητική τύπου Mnd, με κινητικές παραμέτρους μ ma =0,5h -1, K s =0,1g/l και Υ /s =0,3. Οι ρυθμοί συντήρησης και ενδογενούς μεταβολισμού θεωρούνται αμελητέοι. Στον αντιδραστήρα παράγεται από τη μικροβιακή δράση προϊόν P που σχετίζεται με την ανάπτυξη. Ο κινητικός συντελεστής α είναι 0,2 / g-βιομάζας και ο στοιχειομετρικός συντελεστής απόδοσης Yp/s είναι 0,6. Η αρχική συγκέντρωση βιομάζας είναι =0,1 g/l και του περιοριστικού υποστρώματος =10g/l. (α) Να βρεθεί ο χρόνος που απαιτείται ώστε το παραγόμενο προϊόν να φτάσει σε συγκέντρωση 0,2g/l καθώς και οι τιμές της βιομάζας και του υποστρώματος αυτή τη χρονική στιγμή (β) Να βρεθούν οι τελικές συγκεντρώσεις βιομάζας και προϊόντος όταν καταναλωθεί όλο το υπόστρωμα.