Biorreactores y la producción metabólica de calor

La producción de calor residual estará asociada tanto al metabolismo relacionado con el crecimiento como al mantenimiento:

Donde r_Q es la tasa global de producción de calor residual residual metabólico (J h^-1). Como se verá más adelante en el tema de modelado de biorreactores, este término de producción de calor residual aparece dentro de la ecuación de balance de energía general, la ecuación que se usa para describir cambios en la temperatura del lecho. Y_QX es el rendimiento de calor de la reacción de crecimiento (J kg-biomasa seca^-1), y m_Q es el coeficiente de producción de calor asociado al metabolismo de mantenimiento (J kg-biomasa seca^-1 h^-1).

La determinación directa de Y_Q y m_Q requiere estudios colorimétricos cuidadosos, aunque es probable que se obtengan estimaciones razonables relacionando estos valores con el consumo de O₂, dado que, para el crecimiento aeróbico de varios microorganismos diferentes, el rendimiento térmico basado en el consumo de O₂ es de aproximadamente 519 kJ Mol-O₂^-1. Varios valores que se han utilizado en la literatura de Biorreactores SSF se muestran en siguiente table

^a En su caso, los valores se han convertido a partir de las unidades utilizadas por diversos autores.

^B «X» en las unidades significa «biomasa seca» (esto también se aplica a otras tablas de este capítulo).

Producción de agua

Donde r_W es la tasa global de producción metabólica de agua (kg h^-1). Este término puede incluirse en una ecuación de equilibrio hídrico dentro del modelo del bioreactor. Y_WX es el rendimiento de agua de la reacción de crecimiento (kg-H₂O kg-biomasa seca^-1) y m_W es el coeficiente de producción de agua asociado al metabolismo de mantenimiento (kg-H₂O kg-biomasa seca^-1h^-1).