Statyczna i dynamiczna struktura stanów stacjonarnych kaskady bioreaktorów dla procesu mikrobiologicznego z podwójnym poziomem troficznym

Dokonano systematycznej, ilościowej analizy właściwości kaskady bioreaktorów z częściową recyrkulacją i zagęszczaniem biomasy. Szczegółowo omówiono zjawisko wielokrotności wtórnej stanów stacjonarnych, które wykryto w bioreaktorach zbiornikowych dla procesów mikrobiologicznych z dwoma poziomami troficznymi typu drapieżca-ofiara, przebiegających w obecności tzw. kryjówek mikrobiologicznych. Określono wpływ stopnia niedostępności ofiar, zagęszczania biomasy oraz rozłożenia objętości reakcyjnych w obiekcie na strukturę i stabilność liniową stanów stacjonarnych. Podjęto próbę wyjaśnienia wpływu mikroorganizmów eukariotycznych i kryjówek mikrobiologicznych na stacjonarne cechy bioreaktorów.

---

A comprehensive quantitative analysis on the non-linear stationary properties for a cascade of stirred tank bioreactors with partial recirculation and thickening of biomass has been carried out. The phenomenon of secondary multiplicities of the steady states discovered in such bioreactors for processes with two trophic levels was discussed in detail. The process analysed occurs according to the predator-prey scheme at the presence of so-called hiding places for prey. An influence of a degree of inaccessibility of the prey, thickening of biomass and distribution of operative volumes in the object on the structure and linear stability of the steady states has been evaluated. An attempt of explanation of the role of protozoa and hiding places for the prey on stationary properties of the bioreactors was undertaken.