Title: BIORREACTOR
1PROYECTO BIORREACTOR CENTRO DE FORMACIÓN
CAFETERA
2Diseño Biorreactor
3Definición Un biorreactor es sin duda, uno de
los equipos fundamentales de la microbiologÃa
industrial. Es un recipiente donde se realiza el
cultivo, su diseño debe asegurar un ambiente
uniforme y adecuado para la reproducción y el
hábitat de los microorganismos.
4Para Que Sirve? Las tareas que debe desempeñar
el biorreactor, se resumen en1- Mantener las
células uniformemente distribuidas en todo el
volumen del cultivo a fin de prevenir la
sedimentación o la flotación. 2- Mantener
constante la temperatura.
5 3- Minimizar los gradientes de concentración
de nutrientes.4- Suministrar oxigeno a una
velocidad tal, que satisfaga el consumo.
5-El diseño debe ser tal que permita mantener el
cultivo puro una vez que todo el sistema ha sido
esterilizado y posteriormente sembrado con el
microorganismo deseado.
6Para satisfacer los cuatro primeros puntos es
necesario que el biorreactor esté provisto de un
sistema de agitación, a demás para el punto (4)
se requiere de un sistema que inyecte aire en el
cultivo.
7Esquema Biorreactor
8Describiremos brevemente dos tipos de
biorreactores de uso muy difundido el tanque
agitado y al "air lift". En el primero de ellos
la agitación se realiza mecánicamente mediante un
eje provisto de turbinas accionado por un motor.
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10El aire se inyecta por la parte inferior del
tanque y es distribuido por una corona que posee
pequeños orificios espaciados regularmente. El
chorro de aire que sale de cada orificio es
"golpeado" por las paletas de la turbina inferior
generándose de este modo miles de pequeñas
burbujas de aire, desde las cuales difunde el 02
hacia el seno del lÃquido.
11El sistema de agitación se completa con cuatro o
seis deflectores que tienen por finalidad cortar
o romper el movimiento circular que imprimen las
turbinas al lÃquido, generando de este modo mayor
turbulencia y mejor mezclado.
El tanque está rodeado por una camisa por la que
circula agua, lo que permite controlar la
temperatura.
12Para tanques mayores que 1000 ó 2000 litros este
sistema ya no es eficiente y es reemplazado por
un serpentÃn que circula adyacente a la pared
interior del tanque. Debe tenerse en cuenta que a
medida que es mayor el volumen de cultivo también
lo es la cantidad de calor generado, por lo que
se hace necesario una mayor área de
refrigeración. Los tanques son de acero
inoxidable y están pulidos a fin de facilitar la
limpieza y posterior esterilización.
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14El aire que ingresa al biorreactor debe estar
estéril, lo que se consigue haciéndolo pasar por
un filtro cuyo diámetro de poro es de 0,45
micrones, que impide el paso de microorganismos y
esporos. En los reactores de tipo "air lift"
(Figura 20) es el mismo aire inyectado al cultivo
lo que promueve la agitación. Básicamente
consiste en dos cilindros concéntricos y por la
base de uno de ellos, por ejemplo el interior, se
inyecta aire. De este modo se genera una
circulación de lÃquido ascendente en el
compartimento interno y descendiente en el
externo, lo que favorece el mezclado.
15Por qué?Porque el centro de formación
cafetera del Sena seccional caldas requiere de
un biorreactor para el cultivo industrial de
plantaciones microbiológicas de mucha variedad,
y garantizar una enseñanza más innovadora y
eficaz que con el tiempo vaya supliendo las
necesidades de conocimiento de los aprendices.
Nosotros como futuros tecnólogos en mecatrónica
del centro de automatización industrial debemos
idear el funcionamiento autónomo e informático
del biorreactor.Este será nuestro proyecto.
16- A Quien?
- El proyecto va dirigido para el centro de
formación - cafetera. Beneficiara a los aprendices e
instructores - para tener una mejor adquisición de conocimientos
con - relación a las temáticas que se puedan
desarrollar en - el Centro. Lo que se busca es dar un aporte
innovador - y mas centrado en el conocimiento mediante la
- practica.
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18- Con Que?
- Con este proyecto se pretende que el centro de
- formación cafetera desarrolle la tecnificación de
- Los procesos agrÃcolas y contribuya al proceso
de - formación practico caracterÃstico en el sena.
19Sistema GPRS Biorreactor
20- Lista de materiales
- Válvula Solenoide
- Motorreductor
- Control de Proceso
- Minicontrolador PH
- Electrodo PH Presion
- Transmisor de Presion
- PLC
- Transmisor
- Variador de velocidad
- Termocupla Tipo J Diam
- Tablero de control
- Báscula electrónica de capacidad 10Kg
- Estructura metálica para soportar el Biorreactor
21- Objetivo General
- Aplicar los conocimientos y competencias
adquiridas - En el transcurso de nuestra formación como
- tecnólogos mediante la elaboración del proyecto
- Biorreactor.
22- Objetivos EspecÃficos
- Aportar al desarrollo de un proyecto que ayude a
la automatización de los procesos agrÃcolas. - Promover una fuente de conocimiento practico para
futuros aprendices de agronomÃa.
23- Tiempo previsto para la elaboración del
proyecto - - 18 Meses (Etapa Lectiva)
24- Integrantes del proyecto
- - Camilo Andrés Ortega
- - Julián Toro López
- - Ricardo Andrés Botero
- - Carlo Mag Mejìa.
- - Jorge Hernán Orozco
- - Daniel Alzate Ocampo
- - Jonathan Smith RamÃrez
- - Kevin David Aguirre
25- Competencias para alcanzar
- Faltan por definir.
26- BibliografÃa
- www.Biologia.edu.ar
- Blackboard Sena
- Es.Wikipedia.org