厌氧生物反应器

生物反应器是指利用酶或生物体(如微生物、动植物细胞)所具有的特殊功能，在体外进行生物化学反应的装置系统。与化学反应器不同，化学反应器从原料进入到产物生成，常常需要加压和加热，是一个高能耗过程，而生物反应器则不同，在酶和微生物的参与下，在常温和常压下就可以进行化学合成。因此生物反应器更有发展前景。目前生物反应器的分类有多种：微型、小型、中型和大型；有试验型和生产型；搅拌桨式和气升式，还有一次性和固定型生物反应器等。实现高通量则是小型和微型生物反应器开发的必然：它能实现快速、智能、并行地采集实验数据，相比于传统方法，可在量级上提升研发的效率。工艺研发的高通量技术称之为高通量过程研发(HTPD)，它可以用来在较基本的层面上获取对产品及其过程的深刻理解。生物反应器的特点：槽式曝气结构，解决了传统曝气管积泥问题。厌氧生物反应器

生物反应器的类型及其特点：动物反应器：比如小鼠乳腺细胞表达系统等，具有真核的动物细胞的蛋白加工系统，适合表达微生物反应器和植物反应器不能很好表达的动物内源性基因。植物反应器：拟南芥等，适合表达一些真核的基因和某些原核基因。其应用主要是摸索该基因在模式化植物中的作用，对农业作物基因改良有积极意义。动植物反应器：优点在于能表达较为复杂的蛋白。微生物反应器：大肠杆菌，毕赤酵母等，适合表达原核的蛋白和一些真核的蛋白。优点就是生长快，周期短，操作简单，转化效率高。山西仓筒式生物反应器基地平行多联生物反应器是指利用酶或生物体所具有的特殊功能。

生物反应器，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种至液相或固相的反应系统。目前研究得较多的两种反应器是“升降机型反应器”和“土壤泥浆反应器”。升降机型反应器是通过水相的流动来提供适当的营养、碳源和氧气，从而达到降解土壤中污染物质的目的。与固相系统相比，生物反应器能够在更短的时间内将污染物进行有效降解。该生物反应器技术已经应用于有机污染土壤的生物修复中。生物反应器是利用酶或生物体（如微生物）所具有的生物功能，在体外进行生化反应的装置系统，它是一种生物功能模拟机，如发酵罐、固定化酶或固定化细胞反应器等。在酒类、医药生产、浓缩果酱、果汁发酵、有机污染物降解方面有重要应用。

生物反应器的优势在于：1、可以预先灭菌，省去了在线消毒和在线清洗过程。所以，工作效率较高，生产周期短，省去了管道布局等繁琐工序，购买后可以快速投产，并且可以节约用水，达到节能减排的目的。2、初次投入成本低，由于其材质为塑料相关，所以生产成本较低，适宜较多的中小型企业。3、其设计尺寸一般较小，污染风险相对较低。4、生物反应器在运行时可以时的快速转换。生物反应器的安装、接种以及处理都很轻松，因此生物反应器运行的终止以及新反应器的接种能在同一整天内完成。生物反应器的特点：自动在线化学清洗，有效控制漠污染保证运行通量。

生物反应器的特点：（1）RF膜丝使用寿命长、运行通量高、抗污染性能好；（2）槽式曝气结构，解决了传统曝气管积泥问题；（3）高低交互曝气设计，在维持膜稳定运行的前提下，比普通曝气方式节省约30%的曝气量；（4）三位集水系统保障膜绉件均匀出水；（5）充分强化水力学循环，侧流和顶流合理配合，提高水力对膜表面的清洁效率，同时提高氧气利用率；（6）自动在线化学清洗，有效控制漠污染保证运行通量；（7）快插式气-水接口，维护的简便性。植物生物反应器的特点：安全性好，不需要注射器和针头之类的设备，避免了某些血液传播疾病。厌氧生物反应器

气升式生物反应器是在鼓泡塔反应器的基础上发展起来的。厌氧生物反应器

微生物生物反应器(发酵罐)：是较传统的生物反应器，应用较为普遍，起源于第二次世界大战后的生物工业发展。以钢制材料为主的刚性结构，操作过程已实现全自动化，并能对过程参数实现在线监测，我国在此领城的装置基本能够实现国产化。主要发展趋势：提高对该类反应器的过程在线参数的实时在线检测;实施过程大数据的处理与应用;用于旱期过程工程研究的高通量微型反应器。应用：食品，氨基酸，酶制剂，生物催化法合成的化合物，基于合成生物学技术的产品生产、基因工程重组蛋白、DNA疫苗，以及微生物细胞工厂的扩增等重要的生物过程。主要形式：搅拌式反应罐(stirredtankreactor,STR)是代表性的生物反应器，还有气提式、灌注式以及恒化器等多种结构与操作形式。厌氧生物反应器

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