關于生物反應器的分類與發(fā)展第一頁，共十六頁，2022年，8月28日生物反應器的現狀與發(fā)展一、生物反應器的定義二、生物反應器的分類三、生物反應器的發(fā)展現狀四、生物反應器的趨勢第二頁，共十六頁，2022年，8月28日

一、生物反應器（Bioreactor）定義：生物反應器是人們利用生物體所具有的功能，在體外進行有控制的培養(yǎng)以生產某種產品或進行特定的反應的裝置。主要由生物細胞及其催化劑和反應器裝置兩部分組成。第三頁，共十六頁，2022年，8月28日生物反應器是發(fā)酵工程中最重要的設備之一原料過程控制熱量空壓機除菌原料制備預處理滅菌產品回收能量空氣生物反應器能量廢物產物第四頁，共十六頁，2022年，8月28日

二、生物反應器的分類氣升式生物反應器鼓泡塔生物反應器膜生物反應器植物生物反應器動物生物反應器機械攪拌式反應器生物反應器第五頁，共十六頁，2022年，8月28日

生物反應器有很多種，按照不同的分類角度可以分為各種類型：

間歇反應器按操作方式連續(xù)反應器半連續(xù)反應器均相反應器按照反應器內相態(tài)分非均相反應器第六頁，共十六頁，2022年，8月28日

罐式反應器按照結構特征分管式反應器塔式反應器膜反應器理想反應器按反應器內流型分非理想反應器第七頁，共十六頁，2022年，8月28日

微生物反應器按照生物反應器內有機體種類分植物細胞反應器動物細胞反應器酶反應器

機械攪拌混合反應器泵循環(huán)混合反應器按照反應器內氣液混合方式分直接通氣混合反應器連續(xù)氣相反應器

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三、生物反應器的發(fā)展現狀

（1）生產酒精1、發(fā)酵領域（2）生產木糖醇（3）生產啤酒（4）生產能源

利用固定化流化床生物反應器進行酒精中試生產，其轉化率比目前的工業(yè)化反應器的轉化率高，并可對生產過程進行計算機在線或離線監(jiān)測填充床生物反應器中用固定化重組酵母菌進行生產目前用來生產啤酒的填充床固定化細胞反應器已完成中試進入工業(yè)生產階段光合細菌利用有機物作為電子供體光敏產氫為工業(yè)化生產清潔、無污染的生物能源提供了具有競爭力的技術方法第九頁，共十六頁，2022年，8月28日

2、動物生物反應器

一般把目的片段在器官或組織中表達的轉基因動物叫動物生物反應器。幾乎任何有生命的器官、組織或其中一部分都可經過人為馴化為生物反應器

動物血液生物反應器

動物膀胱生物反應器動物生物反應器

動物乳腺生物反應器

泌尿系統

精囊腺外源基因在膀胱中表達的轉基因動物生物反應器,叫動物膀胱生物反應器動物乳腺生物反應器利用哺乳動物乳腺特異性表達的啟動子元件構建轉基因動物,指導外源基因在乳腺中表達,并從轉基因動物的乳液中獲取重組蛋白。外源基因編碼產物可直接從血清中分離出來,血細胞組分可通過裂解細胞獲得。

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其中動物乳腺生物反應器是目前國際上唯一證明可以達到商業(yè)化生產水平的生物反應器，目前已成功地在綿羊、山羊、豬的乳中生產了組織血纖維蛋白溶酶原激活因子和抗凝血原因子.

利用動物乳房生物反應器進行生產已成為各國研究機構及企業(yè)競爭的熱點。在轉基因家畜血液中得到人免疫球蛋白、d球蛋白、B球蛋白、胰蛋白酶、干擾素和生長激素等，并且都具有正常的生物活性。美國哺乳動物細胞表達或生產的生物技術藥物有53種。第十一頁，共十六頁，2022年，8月28日3、植物生物反應器

植物生物反應器廣義上指以植物懸浮細胞培養(yǎng)或整株植物為加工場所大量生產具有重要功能或藥用價值的蛋白(人或動物的疫苗、抗體、重要的氨基酸等),植物細胞、組織或整株植物。其中以轉基因植物作為生物反應器生產貴重藥物和疫苗已經成為植物基因工程中最有研究前景和商業(yè)價值的領域。植物生物反應器種類不斷增多,從最初的煙草、擬南芥到后來的馬鈴薯、番茄、香蕉、木瓜、豇豆、菠菜、苜蓿、油菜和蕪青等,表達產物包括疫苗、抗體及其片段、細胞因子、酶及其它藥用蛋白和生物活性肽等。第十二頁，共十六頁，2022年，8月28日

4、膜生物反應器（1）定義：膜生物反應器是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的以膜組件取代二次沉淀池和沙濾池的水處理技術。（2）原理：膜生物反應器(簡稱MBR)它主要由膜組件和生物反應器兩部分組成,大量的活性污泥在膜生物反應器內與基質(廢水中的可降解有機物等)充分接觸,通過氧化分解作用進行新陳代謝以維持自身生長、繁殖,同時使有機污染物降解,膜組件通過機械篩分、截留等作用對廢水和污泥混合液進行固液分離。第十三頁，共十六頁，2022年，8月28日（3）特點：固液分離率高，出水水質好，處理效率高，占地空間小，運行管理簡單，應用范圍管廣。（4）發(fā)展現狀：目前膜生物反應器己應用于美國、德國、法國和埃及等十多個國家，規(guī)模從6m3／d至13000m3／d不等。我國對MBR的研究時間不長，但進展十分迅速，MBR同時應用于生活污水與工業(yè)廢水處理的研究。（5）應用現狀：

①城市污水處理及回收

②糞便污水處理

③工業(yè)廢水處理

④應用水生產

⑤土地填埋場、堆肥瀝濾液處理