Гостиница Ярвил
а также к повышению стоимости процесса обработки сточных вод, если их предполагается использовать, например, в системах оборотного водоснабжения. В регионах с засушливым климатом рециркуляция воды может стать решающим фактором, определяющим целесообразность биопроцесса. Так, указанное выше количество воды, необходимое для крупномасштабного биопроцесса, составляет одну четверть годового потребления пресной и опресненной воды в основном промышленном районе Кувейта.
С рециркуляцией связано несколько факторов, которые могут существенно влиять на работу биореактора:
1. Накопление секретируемых в среду метаболитов или продуктов лизиса клеток, обладающих ингибиторными свойствами. (Эти вещества могут образовываться как в биореакторе, так и при выделении продукта.)
2. Накопление нежелательных или не используемых компонентов питательных веществ.
3. В случае смешанных культур селективная рециркуляция биомассы может привести к изменению состава культуры.
Аналитическое изучение работы реакторов с помощью математических моделей типа рассмотренных в гл. 9 показывает, что в системах с ингибированием
1. Рециркуляция воды всегда приводит к снижению степени превращения по сравнению с системой без рециркуляции при той же скорости разведения.
2. При постоянной скорости подачи питательных веществ (отнесенной к единице объема) рециркуляция также приводит к снижению степени превращения субстрата.
3. Для каждой системы с рециркуляцией существует определенное критическое отношение рециркуляции, ниже которого влияние рециркуляции на степень превращения относительно невелико, а выше которого степень превращения субстрата существенно снижается.
Выше мы отмечали, что рециркуляция в биологическом реакторе приводит к обратному смешению; как и в других областях химической технологии, на превращения положительного порядка (например, описываемые уравнением Моно, в котором скорость превращения субстрата пропорциональна его концентрации в дробной степени) накладывается обратное смешение. Отсюда следует, что рециркуляция воды во всех случаях приводит к необходимости использовать больший (и более дорогой) реактор; связанные с этим дополнительные расходы должны перекрываться экономией, достигаемой за счет сокращения» количества необходимой воды.
<< назад вперед >>