Technological properties of aerobic bubble column bioreactors with recirculation of biomass

The method of modelling and basic technological properties of bubble column bioreactors have been presented, in which the process of aerobic biodegradation of carbonaceous substrate occurs. Such bioreactors are objects with distributed state variables. The piston flow bioreactors with biomass recirculation operating at co-current and counter-current flows of liquid and gas phases were analysed. Determining steady states of such objects results in solving non-linear boundary value problems. Both modes of performing of such processes were compared, the effectivenesses of analysed bioreactors have been assessed and the possibilities of their possible use depending on operating conditions have been demonstrated.

---

Przedstawiono metodę modelowania i podstawowe właściwości procesowe wieżowych reaktorów barbotażowych, w których prowadzi się proces aerobowej biodegradacji toksycznego substratu węglowego. Bioreaktory tej klasy są obiektami o zmiennych rozłożonych. Analizie poddano bioreaktory o przepływie tłokowym z recyrkulacją biomasy pracujące we współprądowym i przeciwprądowym przepływie fazy ciekłej i gazowej. Wyznaczanie stanów stacjonarnych w takich obiektach sprowadza się do rozwiązywania nieliniowych zagadnień brzegowych. Porównano obydwa sposoby prowadzenia takich procesów, dokonano oceny efektywności pracy analizowanych bioreaktorów oraz określono obszary ich zastosowania w zależności od warunków operacyjnych.