Ihe dị iche na atụmatụ njikwa okpomọkụ maka tankị ịgbaze dị iche iche na usoro ịgbaze ihe ndị dị ndụ

Okwu Mmalite

Ịgba mmiri nke ihe ndị dị ndụ bụ usoro nke na-agbanwe ihe ndị e ji emepụta ihe ka ọ bụrụ ngwaahịa ndị a na-achọ site na ọrụ metabolic nke obere nje. A na-ejikarị ya eme ihe n'ọhịa ọgwụ, nri, ọrụ ugbo, na nchekwa gburugburu ebe obibi. N'oge usoro ịgba mmiri, okpomọkụ bụ ihe dị mkpa nke na-emetụta ọrụ nje, ụzọ metabolic, na nhazi ngwaahịa. E nwere nnukwu ọdịiche dị na atụmatụ njikwa okpomọkụ n'etiti ọkwa dị iche iche nke tankị ịgba mmiri, nke a na-egosipụtakarị na arụmọrụ mbugharị okpomọkụ, nhazi sistemụ njikwa, ọsọ nzaghachi, njikwa oriri ike, na nhazi usoro. Isiokwu a ga-enyocha ọdịiche dị na atụmatụ njikwa okpomọkụ nke tankị ịgba ụka na ụlọ nyocha, nnwale, na nhazi ụlọ ọrụ mmepụta ihe, na ihe kpatara ha, iji nye ntụaka echiche maka ime ka usoro ịgba mmiri dịkwuo mma ma gbasaa.

I. Ọrụ nke Njikwa Okpomọkụ na Usoro Ịgba Ọkụ

Okpomọkụ na-emetụta ọrụ enzymatic nke mkpụrụ ndụ nje, ikike nke membranes cell, nhọrọ nke ụzọ metabolic, na ọnụego mmepụta nke ngwaahịa. N'ọtụtụ usoro ịgba mmiri, oke okpomọkụ kachasị mma maka nje nje dị n'etiti ogo 20 na 40 Celsius. Ịgafe oke a ga-eduga na mbelata na arụmọrụ metabolic ma ọ bụ ọbụna ọnwụ mkpụrụ ndụ. Ya mere, ịnọgide na-enwe okpomọkụ kwesịrị ekwesị na nke kwụsiri ike bụ ihe dị mkpa iji hụ na arụmọrụ ịgba mmiri na ịdị mma nke ngwaahịa.

Sistemụ njikwa okpomọkụ anaghị achọ naanị idobe okpomọkụ edobere nke ọma kamakwa ọ ga-enwerịrị ike ịzaghachi ngwa ngwa iji merie ihe ịma aka dịka mgbanwe okpomọkụ mberede (dịka mmụba ngwa ngwa nke nje bacteria na-emepụta nnukwu okpomọkụ metabolic) n'oge usoro ịgbaze.

II. Sistemụ Njikwa Okpomọkụ nke Ụgbọ Mmiri Dị Iche Iche Na-agba Ọkụ

1. Nha Ụlọ Nyocha (1L - 20L)

arịa ọgbụgba ọkụ nke ọkwa ụlọ nyocha Ha na-adịkarị obere ma nwee ọsọ ọsọ nke mmepụta okpomọkụ na mgbasa. Sistemụ njikwa okpomọkụ ha dị mfe ma na-abụkarị ihe ndị a:

• Sistemụ Okpomọkụ: Jaketị ọkụ eletrik ma ọ bụ mkpanaka ọkụ;
• Sistemụ Jụụ: Mmiri oyi na-agafe site na jaket ma ọ bụ eriri oyi dị n'ime ya;
• Sistemụ Njikwa: Sistemụ nhazi PID (Proportional-Integral-Derivative) nke ejikọtara na thermistors iji chịkwaa mgbanwe n'etiti ikpo ọkụ na oyi;
• Nzaghachi Okpomọkụ: Thermocouples ma ọ bụ thermistor na-enye ihe ngosi okpomọkụ n'oge.

N'ihi obere nha ha, a na-ekesa okpomọkụ n'ụzọ dị mfe, nzaghachi njikwa okpomọkụ na-adị ngwa ngwa, nkwụsi ike sistemụ dịkwa elu. Mgbanwe okpomọkụ na-adịkarị n'ime ±0.2℃.

2. Nha ụgbọelu (50L - 500L)

Ụgbọ mmiri ịgba ụka nke pilot-scale A na-eji ha eme ka usoro ha ka mma ma na-eme ka ha dịkwuo mma. Nsogbu sistemụ ahụ na-abawanye nke ukwuu:

• Usoro Okpomọkụ: Sistemụ mgbasa mmiri ọkụ site na jaket ma ọ bụ ikpo ọkụ steam
• Ụzọ Ịjụ oyi: Jaketị nwere akwa abụọ nwere mgbasa mmiri oyi ma ọ bụ eriri oyi dị n'ime;
• Ngwa Njikwa Okpomọkụ: A na-ejikarị sistemụ njikwa PLC, nke nwere ike ịgbanwe oke nke mmiri oyi/ọkụ;
• Ebe Nlekota: Enwere ike itinye ihe mmetụta okpomọkụ n'ọtụtụ ebe iji nyochaa ọdịiche okpomọkụ dị n'akụkụ dị iche iche nke mmiri mmiri.

N'oge a, nkesa okpomọkụ anaghịzi adị otu. Karịsịa na sistemụ ịgbaze mmiri nke nwere oke viscosity ma ọ bụ nke nwere oke mkpụrụ ndụ, oke okpomọkụ mpaghara ma ọ bụ enweghị oke oyi nwere ike ime, yabụ ọ dị mkpa ịkwụghachi ụgwọ site na ime ka arụmọrụ mkpali na ikike nzaghachi nke sistemụ njikwa dịkwuo mma.

3. Nhazi ụlọ ọrụ (1m³ ruo ọtụtụ iri nke m³)

Tankị ịgbaze ihe nke ụlọ ọrụ mmepụta ihe na-eche ihe ịma aka ndị ọzọ ihu na njikwa okpomọkụ:

• Nsogbu arụmọrụ nke nnyefe okpomọkụ: Ka olu na-abawanye, oke nke mpaghara elu na olu na-ebelata, na-eme ka ọ sie ike maka okpomọkụ ịgbasa n'ime olu otu;
• Nchịkọta ngwa ngwa nke okpomọkụ metabolic: Nnukwu mkpokọta sel na metabolism na-arụ ọrụ na-eduga na mkpokọta okpomọkụ ngwa ngwa;
• Sistemụ oyi emelitere: A na-eji ọtụtụ sistemụ dịka jaketị nwere ọtụtụ oyi akwa, ihe mkpuchi oyi dị elu, eriri oyi, na ụlọ elu oyi eme ihe;
• Ọkwa dị elu nke akpaaka: A na-eji sistemụ DCS (Sistemụ Njikwa Kesaa) ma ọ bụ SCADA maka njikwa njikwa okpomọkụ, na-eme ka njikwa okpomọkụ mpaghara na mgbanwe ike;
• Mmụba nke okpomọkụ: Mmeghachi omume nwayọ nwayọ, njikwa okpomọkụ na-egbu oge, si otú a chọrọ amụma na mgbanwe n'oge;

Tinyere nke ahụ, n'oge a na-emepụta tankị ịgbaze nnukwu, a chọrọ ka e jiri CFD (Computer Fluid Dynamics) mee ihe iji buru amụma gbasara nkesa ubi okpomọkụ, na-eduzi nhazi nke ọkpọkọ oyi na nhazi nke ndị na-eme ka ihe na-akpali akpali.

III. Nyocha nke Ihe Dị Iche na Atụmatụ Njikwa Okpomọkụ

1. Ọsọ Nzaghachi nke Njikwa Okpomọkụ

Sistemụ nyocha ahụ na-aza ngwa ngwa, na-emecha mgbanwe okpomọkụ n'ime sekọnd ole na ole;

Sistemụ nhazi nke pilot nwere ọsọ nzaghachi nkezi, na-ewe ọtụtụ sekọnd ruo ọtụtụ nkeji;

Usoro mmepụta ihe na-arụ ọrụ nke ọma nwere nzaghachi kachasị nwayọ, nke nwere ike were nkeji ole na ole ma ọ bụ karịa. Ya mere, a na-ejikarị usoro amụma (njikwa amụma) eme ihe.

Sistemụ ịgba ụka nke ụlọ ọrụ mmepụta ihe MIKEBIO

2. Ụdịdị nke Usoro Njikwa Okpomọkụ

Maka sistemụ obere, ikpo ọkụ eletrik na njikwa mmiri oyi bụ ụzọ ndị bụ isi;

Maka sistemụ nnwale na nke dị n'elu, a na-ejikarị ikpo ọkụ uzuoku na mgbanwe nke oke ngwakọta mmiri oyi;

Maka tankị ụlọ ọrụ mmepụta ihe, a chọrọ njikwa ọtụtụ ọwa, a na-agbanwekwa isi iyi oyi/ọkụ na akpaghị aka dabere na okpomọkụ gburugburu ebe obibi, ọkwa ịgbaze, na mgbanwe ibu okpomọkụ.

3. Nha nhata nke Nkesa Okpomọkụ

Tankị nta, n'ihi obere nha ha, nwere ike inweta otu okpomọkụ site na ịkpalite;

Tankị ndị na-anya ụgbọelu kwesịrị ijikọta ịkpalite ya na sistemụ mgbasa ozi okpomọkụ;

Tankị ụlọ ọrụ mmepụta ihe chọrọ nhazi ihe owuwu dị n'ime siri ike karị, dịka nha okpomọkụ dị iche iche, mmiri na-akpali akpali n'akụkụ, na oyi oyi dị larịị, wdg.

1. Ihe isi ike dị na Njikwa Okpomọkụ na Ntuziaka Nhazi

IV. Mmekọrịta dị n'etiti Njikwa Okpomọkụ na Ịrụ Ọrụ Ịgba Ọkụ

Izi ezi nke njikwa okpomọkụ ozugbo na-emetụta Ọnụọgụ uto nke obere ihe ndị dị ndụ na ụdị metabolites emepụtara. Dịka ọmụmaatụ, n'ime ọgwụ nje, mmụba na okpomọkụ nwere ike ime ka mkpokọta biomass mbụ dịkwuo ngwa ngwa, mana gbochie mmepụta nke metabolites nke abụọ. Maka usoro ebe ngwaahịa ịgbara mmiri bụ protein na-emetụta okpomọkụ, dịka sistemụ ngosipụta protein recombinant, mgbanwe na okpomọkụ nwere ike ibute mpịachi na-ezighi ezi nke nhazi protein ma ọ bụ ịmepụta ahụ ndị na-etinye ya, na-ebelata mmepụta ngwaahịa ahụ nke ukwuu.

Ọzọkwa, n'oge a na-eme ka usoro ahụ dịkwuo elu, ọdịiche dị na atụmatụ njikwa okpomọkụ bụkwa otu n'ime isi ihe kpatara data ụlọ nyocha ji esi ike ịmegharị n'ọnọdụ ụlọ ọrụ mmepụta ihe.

V. Mmechi

Njikwa okpomọkụ bụ ihe dị mkpa na nhazi bioprocessing. Akụkụ dị iche iche nke ịgba mmiri chọrọ atụmatụ njikwa okpomọkụ ezubere iche. Ngba mmiri obere na-elekwasị anya na nzaghachi ngwa ngwa na nkwụsi ike, etiti chọrọ nguzozi n'etiti ọsọ nzaghachi na nkesa okpomọkụ otu, ebe nha ụlọ ọrụ chọrọ akpaaka dị elu na atụmatụ usoro. Site na mmepe nke teknụzụ nrụpụta na nyocha data nwere ọgụgụ isi, sistemụ njikwa okpomọkụ n'ọdịnihu ga-abụ ihe amamihe na nke ziri ezi karị, na-enye nkwado siri ike maka usoro ịgba mmiri dị irè na nke a na-achịkwa.

N'aka nke ọzọ, mgbe ị na-ahọrọ otu ihe na-eme ka mmiri tọọ mmiri, ọ dị mkpa ịchọta onye nrụpụta nkịtị nwere aha ọma na ike, iji hụ na ngwaahịa ahụ dị mma. E guzobere Jiangsu Mike Biotechnology Co., Ltd. na 2008, bụ isi ihe na-elekwasị anya na ya. akụrụngwa ịgba ụka dị ndụ Nnyocha na mmepe, mmepụta na ire ere nke ụlọ ọrụ teknụzụ dị elu. Ụlọ ọrụ anyị nwere ikpo okwu nnwale, nke ejikọtara ya na ọgụgụ isi na akpaaka, ma wuo usoro nhazi oge niile, nke nwere ike ime ka usoro nhazi nhazi nke nnwale dịkwuo mma, na-enye ọrụ mmepe nke usoro nhazi niile site na mmepụta nhazi usoro nhazi ruo na nkewa na nhicha ngwaahịa nhazi, ma guzobe ebe ọrụ dọkịta na ụlọ nyocha ọgbara ọhụrụ.

Ụlọ ọrụ anyị nwere ụlọ ọrụ mmepụta ihe a na-ahazi nke ọma, nke nwere ngwa na ngwaọrụ zuru oke achọrọ maka nrụnye, ọkachasị gụnyere ọtụtụ ngwaọrụ igwe, igwe ịgbado ọkụ argon arc akpaka, igwe mmacha akpaka, igwe ịkpụcha akpaka na igwe nchọpụta ntụpọ na ihe karịrị 60 set nke ngwa mmepụta na nnwale, usoro mmepụta niile na-emezu ọrụ ọkọlọtọ nke oge a, iji nye ndị ahịa nkwado ọkachamara na teknụzụ karịa.