一、生物反應(yīng)器是什么

生物反應(yīng)器，是指利用自然存在的微生物或具有特殊降解能力的微生物接種至液相或固相的反應(yīng)系統(tǒng)。研究得最多的兩種反應(yīng)器是“升降機(jī)型反應(yīng)器”和“土壤泥漿反應(yīng)器”。升降機(jī)型反應(yīng)器是通過水相的流動(dòng)來提供適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)、碳源和氧氣，從而達(dá)到降解土壤中污染物質(zhì)的目的。與固相系統(tǒng)相比，生物反應(yīng)器能夠在更短的時(shí)間內(nèi)將污染物進(jìn)行有效降解。該生物反應(yīng)器技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于有機(jī)污染土壤的生物修復(fù)中。

生物反應(yīng)器聽起來有些陌生，基本原理卻相當(dāng)簡單。生物反應(yīng)器是在體外模擬生物體的功能，設(shè)計(jì)出來用于生產(chǎn)或檢測各種化學(xué)品的反應(yīng)裝置?；蛘哒f，生物反應(yīng)器是利用酶或生物體（如微生物）所具有的生物功能，在體外進(jìn)行生化反應(yīng)的裝置系統(tǒng)，它是一種生物功能模擬機(jī)，如發(fā)酵罐、固定化酶或固定化細(xì)胞反應(yīng)器等。在酒類、醫(yī)藥生產(chǎn)、濃縮果醬、果汁發(fā)酵、有機(jī)污染物降解方面有重要應(yīng)用。

二、生物反應(yīng)器有哪些類型

生物反應(yīng)器有很多種，按照不同的分類角度可以分為各種類型。

按照反應(yīng)器內(nèi)流型分：理想反應(yīng)器（包括柱塞流反應(yīng)器、全混流反應(yīng)器）、非理想反應(yīng)器。

按照操作方式分：連續(xù)式反應(yīng)器、半連續(xù)式反應(yīng)器、間歇反應(yīng)器。

按照結(jié)構(gòu)特征分：罐式反應(yīng)器、管式反應(yīng)器、塔式反應(yīng)器、膜反應(yīng)器。

按照反應(yīng)器內(nèi)相態(tài)分：均相反應(yīng)器、非均相反應(yīng)器。

按照生物反應(yīng)器內(nèi)有機(jī)體種類分：微生物反應(yīng)器、植物細(xì)胞反應(yīng)器、動(dòng)物細(xì)胞反應(yīng)器、酶反應(yīng)器。

按照反應(yīng)器內(nèi)氣液混合方式分：機(jī)械攪拌混合反應(yīng)器、泵循環(huán)混合反應(yīng)器、直接通氣混合反應(yīng)器、連續(xù)氣相反應(yīng)器。

按照是否通氧分：通氣發(fā)酵設(shè)備、嫌氣發(fā)酵設(shè)備。

三、生物反應(yīng)器的特點(diǎn)

生物反應(yīng)器具有在常溫常壓下操作要求能防染菌并且能蒸汽滅菌，制作材質(zhì)對微生物或酶無毒害；酶常因底物濃度也不能太高，因而反應(yīng)器體積相當(dāng)龐大；反應(yīng)前需接入菌種，為防止雜菌污染和活性衰退，一般采用分批釜式反應(yīng)器；在發(fā)酵過程中，常是氣、液、固三相并存，流變學(xué)性質(zhì)復(fù)雜，使采用化學(xué)反應(yīng)工程的原理和方法，解決生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)放大問題存在較大困難。

因此，生物反應(yīng)器具有耐受蒸汽滅菌、反應(yīng)時(shí)常是氣、液、固三相并存、能防止雜菌污染和活性衰退、常溫常壓下操作、制作嚴(yán)密無隙以防染菌、反應(yīng)器體積相當(dāng)龐大、對微生物或酶無毒害的材質(zhì)制作等特點(diǎn)。