Evaluación de la transferencia de oxígeno en un biorreactor convencional con aireador externo

• Published in: Revista Colombiana de biotecnologia Vol. 15; no. 2; pp. 106 - 114
• Main Authors: Buitrago H., Gustavo, Otálvaro A., Ángela M, Duarte B., Paola G
• Format: Journal Article
• Language: Spanish; Portuguese
• Published: Universidad Nacional de Colombia, Instituto de Biotecnologia 01.12.2013; Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional de Colombia; Universidad Nacional de Colombia: Instituto de Biotecnología; Universidad Nacional de Colombia
• Subjects: aireador externo; BIOTECHNOLOGY & APPLIED MICROBIOLOGY; Buckingham´s Pi Theorem; coeficiente volumétrico de transferencia de oxígeno (KLa); external aerator; oxygen transfer coefficient (KLa); Teorema Pi de Buckingham; Buckingham's Pi Theorem; coeficiente volumétrico de transferencia de oxígeno (KLa); aireador externo; external aerator; oxygen transfer coefficient (KLa); Teorema Pi de Buckingham
• ISSN: 0123-3475; 1909-8758; 1909-8758
• DOI: 10.15446/rev.colomb.biote.v15n2.41272

En el cultivo de microorganismos aerobios se ha observado que los biorreactores convencionales conducen a inconvenientes asociados a la limitación de oxígeno. Para dar solución a esta problemática se diseñó, construyó y evaluó un prototipo de biorreactor con aireador externo. Este sistema permitió incrementar la velocidad de transferencia del oxígeno desde la fase gaseosa a la fase líquida, superando la limitación de oxígeno. Sin embargo, esta nueva configuración carece de modelos empíricos o teóricos para predecir la transferencia de oxígeno a través del cálculo del coeficiente global de transferencia de oxígeno (Ka). En ese sentido, en este trabajo se propuso el uso de análisis dimensional (Teorema Pi de Buckingham), como herramienta para evaluar el efecto sobre el Ka de las diferentes variables involucradas en el proceso, como las de operación, las propiedades de los fluidos y dimensiones geométricas. Luego de desarrollar el análisis propuesto, se encontró una correlación de 0.89 entre los valores generados por el modelo y los datos experimentales disponibles. Se encontró que las variables con mayor incidencia sobre el coeficiente Ka son el flujo de medio de cultivo que circula por el aireador externo denominado flujo de recirculación, la presión en el aireador externo y la velocidad de agitación.