[发明专利]生物反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物反应器，该生物反应器包括至少一个腔室，该腔室有腔室壁，该至少一个腔室用于接收生物物质，生物反应器还包括用于将要处理的材料供给该至少一个腔室的腔室进口和用于将已处理的材料从该至少一个腔室排出的腔室出口，该至少一个腔室由包括至少一个柔性塑料材料薄膜的材料来制造，如第一权利要求的前序部分中所述。

背景技术

在未来化石燃料的预计亏空框架中，已经确定在2010年，5.75％的燃料必须是生物来源。在2020年，20％的燃料必须由生物燃料构成。对生物燃料的增大需求产生了对生物物质的增大需求，因为生物燃料包括或者来源于生物物质。生物物质可以从家庭垃圾、淤泥、木头废物、工业废流、水处理设施等获得。不过，为了能够有足够大量的生物物质用于能量生产，附加生物物质在农田中生长，特别是用于能量生产。农作物的生长是相对缓慢的方法，需要大量的农田。因此，需要一种高效方法来用于在提高生产能力的情况下生长生物物质。

US-A-5534417介绍了一种生物反应器，该生物反应器能够低成本地以工业规模生长微生物。由US-A-5534417已知的反应器包括多个柔性聚乙烯的细长小室，这些小室能够接收生物物质。小室以垂直位置悬挂在支承结构上。小室通过使得两个聚乙烯箔沿高度方向局部连接而产生，而在箔之间的空间确定了小室。如果需要，可以提供多排小室。生物反应器还包括：

气体进口和出口，用于使气体形成气泡和使得各小室通气；

至少一个进口和/或出口，用于向生物物质供给养分和取出生物物质；

歧管，该歧管与所有出口连接，用于从生物反应器接收生物物质以及将生物物质送出生物反应器。

为了减小光在小室之间透射的干扰，在两个相邻小室之间的距离等于或小于100mm。

EP-A-0725134介绍了一种柔性生物反应器，它包括两个隔腔，这两个隔腔通过半透膜分开。细胞储存在第一、较小的隔腔中，该第一、较小的隔腔由半透膜和外部的气体可透过壁来确定，而介质储存在第二、较大的隔腔中，该第二、较大的隔腔由半透膜和生物反应器的第二外部壁来确定。细胞隔腔的气体可透过隔膜允许细胞在很短扩散路径上进行直接气体交换。

EP-A-0471947介绍了一种培养袋，该培养袋包括用于培养细胞的培养室。培养袋由具有良好柔性、透明和气体可透过的塑料材料片来制造，并通过塑料材料片的熔化-粘结而形成。培养袋包括至少一个开口，该开口至少用于注入和排出介质、注入细胞和回收培养的细胞。

由US-A-5543417、EP-A-0725134和EP-A-0471947已知的生物反应器具有这样的缺点，在其中培养细胞的反应器小室必须悬挂在附加支承结构上。这限制了生物反应器的可能应用，并使得设备复杂和昂贵。另一缺点是当装配生物反应器时，各小室需要单独地与中心进口和出口连接。

WO-A-2008/079724公开了一种光生物反应器，它包括用于接收生物物质的至少一个腔室。该至少一个腔室包括柔性、透明的塑料或复合材料薄膜。该至少一个腔室由水池包围，该水池向光生物反应器提供结构支承。该至少一个腔室包括腔室进口和出口，分别用于将要处理的材料供给该至少一个腔室以及将已处理的材料从该至少一个腔室排出。由WO-A-2008/079724可知的光生物反应器具有这样的缺点，为了装配光生物反应器，该至少一个腔室需要与水池连接。另一缺点是当装配光生物反应器时，各腔室进口/出口需要单独地与中心进口和出口连接，这使得安装麻烦和昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物反应器，它能够以简化方式来布置和装配，以便获得工作的生物反应器。

这通过根据本发明的一种生物反应器而实现，该生物反应器显示了第一权利要求的技术特性。

因此，本发明的生物反应器的特征在于：

生物反应器形成封闭容积，该至少一个腔室位于该封闭容积中；

生物反应器包括封闭壳体，该封闭壳体具有壳体壁，该至少一个腔室与壳体壁连接，壳体包括：壳体进口，该壳体进口与腔室进口连接，用于将材料供给腔室进口；以及壳体出口，该壳体出口与腔室出口连接，用于将已处理的材料从腔室出口排出；

在生物反应器中保持反应器压力，该反应器压力高于生物反应器外部的外部压力，这样，生物反应器自支承(self-supporting)。