biorreatores

Ing. Bioq. II. Año 2006

PROBLEMAS IV
SISTEMAS DE CULTIVO II


1- Se quiere diseñar un Trabajo Práctico de Batch alimentado (BA). Si las condiciones operativas deberán ser las siguientes:
F(L/h) = constante
Sr (g/L) = constante
Volumen inicial = 2 L
Volumen de alimentación = 2L
Tiempo de alimentación = 6 horas
a) Calcular la concentración del sustrato limitante en la alimentaciónb) Qué valor tendrá la velocidad específica de crecimiento a las 3 horas de alimentación
Parámetros del batch:
Yx/s=0.45 g sust/g biom max=0.40 h-1 Xo=7.0 g/L So=0 (al inicio de la alimentación).Considere que no existe formación de producto y que el mantenimiento es nulo.
Rta: Sr=37.5 g/L, max=0.18 h-1

2- Se realizó un cultivo en batch alimentado, para lo cual un biorreactor con unvolumen inicial de 10 L de un medio compuesto por glucosa, (NH4)2SO4 y sales minerales fue sembrado con un inóculo de 0,2 g/l, permaneciendo en etapa de batch durante 12 horas, momento en el cual laconcentración de glucosa se hizo cero. En ese instante se inició la alimentación agregando un total de 2250 g de glucosa y demás constituyentes del medio. Si se alcanzó un total de 1234,2 g de biomasa.a) Cuál fue la concentración inicial de glucosa y la mínima de (NH4)2SO4 del medio empleado en la etapa de batch?
b) Cuántos moles de O2 se consumieron en cada etapa?
Datos:
m = 0,4 h-1Considerar que el microorganismo empleado presenta tLag = 2 horas composición standard y que Yx/s se mantuvo constante durante ambas etapas.
Rta: So= 21.44 g glucosa/L C(NH4)2SO4=5.05 g/L O2 batch= 6.3moles O2/L
O2 batch alim = 6615 moles O2/L.

3- Se cultivó un microorganismo operando el biorreactor en sistema batch-alimentado. La composición de la alimentación fue: glucosa (248 g/l), (NH4)2SO4y sales. El caudal de alimentación fue del tipo exponencial y el pH se mantuvo constante e igual a 6,8 mediante adición de NaOH 9N.
Al momento de iniciar la alimentación las condiciones eran:
Xo =...