Kiinteäkerrosbioreaktorien

Kiinteäkerrosbioreaktorit ovat suljettuja astioita, joissa mikro-organismit tai entsyymit kasvavat ja toimivat kiinteällä materiaalilla, kuten hiekalla, savella tai synteettisillä kantoaineilla. Tämä kantoaine tarjoaa suuren pinta-alan, johon mikrobit voivat kiinnittyä ja muodostaa biofilmin. Neste- tai kaasuvirta kulkee kantoaineen läpi, ja siinä olevat ravinteet ja saasteet ovat vuorovaikutuksessa kiinteällä pinnalla olevien mikro-organismien kanssa. Kiinteäkerrosbioreaktoreita käytetään laajasti jätevedenpuhdistuksessa, biokaasun tuotannossa ja teollisissa bioprosesseissa. Niiden etuja ovat hyvä virtaustehokkuus, kyky käsitellä suuria kuormituksia ja hyvä stabiilius. Toimintaperiaate perustuu siihen, että kantoaineen rakenne suojaa mikrobeja mekaaniselta rasitukselta ja mahdollistaa tehokkaan aineensiirron. Yleisimpiä kantoainemateriaaleja ovat luonnonmateriaalit ja erikoisvalmisteiset polymeerit. Kiinteäkerrosbioreaktorit voidaan suunnitella eri tavoin, kuten täytekerros-, upotettu kerros- tai liikkuvakerrosreaktoreina, riippuen sovelluksen vaatimuksista. Tehokas toiminta edellyttää oikean kantoaineen valintaa, sopivaa virtausnopeutta ja optimaalisia käyttöolosuhteita, kuten lämpötilaa ja pH:ta.