[实用新型]生物反应模组

说明书

技术领域

本实用新型是关于一种生物反应模组，尤其关于一种包含包埋（entrap）有微生物的生物反应膜的生物反应模组。 

背景技术

利用微生物的生物活性进行各式反应，如食品发酵、酒类酿造等，已有广泛而久远的历史，近年来更应用于药品制造与污水处理等方面。基于经济或量产上的考量，一般期望能将微生物应用于较大规模的营运模式上，以于工厂设备或槽体中进行大量处理或制造。因此，基于实际应用上的需求，而有各式生物反应器的研究与开发。 

生物反应器依其操作形式，可概分为搅拌槽型、充填型以及膜型等。搅拌槽型生物反应器又可分为批次式（batchwise）或连续式（continuous）。搅拌槽型生物反应器的特性为于反应过程中，反应物及产物是直接与微生物或酵素接触并混合，因此反应后须利用其它步骤将微生物或酵素自混合物中分离并不断补充以维持反应的效果。此外，连续式搅拌槽型生物反应器另需考虑在反应过程中微生物或酵素随反应的流体相流失的问题。基于上述原因，搅拌槽型生物反应器于使用上仍存在诸多限制。 

充填型生物反应器是针对搅拌槽型生物反应器所做的一种改良生物反应器，其是经由担体结合法（例如共价键结合法、离子结合法及物理吸附法等）或截留法（例如格子型及微胶囊型），将 酵素或微生物固定于一介质中，再使反应所须的原料通过该结合有微生物或酵素的介质，以产生所要获得的产物。于充填型生物反应器中，由于微生物或酵素是经固定而不会于反应过程中流失，具有可重复利用性，且单位体积内活性物质的浓度及耐受性因此提高，故可增加反应效率，因而被运用于多项工业工艺（如异构糖的制造）中。然而，充填型生物反应器仍具有数种缺点，例如固定化技术的过程易导致微生物死亡或酵素失活而丧失反应性、反应速率较无法维持恒定、若介质中含有微粒时容易造成填充床堵塞等。因此，充填型生物反应器仍有待改进之处。 

为改善充填型生物反应器的缺点，自1970年就开始了对膜型生物反应器的研究。膜型生物反应器主要可分为游离型及强制通过型二种。游离型膜反应器是综合搅拌槽型生物反应器与膜分离装置，其中，微生物或酵素与反应物是在反应器内保持游离状态而进行所要获得的反应，低分子量生成物则可通过该膜装置而自反应器的出料端收集。至于强制通过型膜生物反应器，则是将酵素固定于膜内，在加压下使反应物通过该膜而同时进行酵素反应，所得通过液就是成品。 

尽管膜型生物反应器于反应效率及工艺操作上具有许多优点，但迄今仅尚无法有效地将微生物固定于反应膜上，故可实际应用的范畴仍然有限。因此，业界对于固定有微生物的膜型生物反应器，仍存在相当的需求。 

本实用新型即针对上述需求所为的改良，提供一生物反应模组，其包含一固定有微生物的生物反应膜。 

实用新型内容

本实用新型的一目的在于提供一种生物反应模组，其包含： 

一框架结构，以提供一平面框或立体架构；以及 

一生物反应膜，作为该平面框或立体架构的一表面， 

其中，该生物反应膜是一透气亲水膜且含有一第一微生物包埋于其中。 

本实用新型的另一目的在于提供一种生物反应模组，其包含： 

一框架结构，以提供一立体架构；以及 

二或多个表面，配合该立体架构而形成一封闭的容纳空间， 

其中，该二或多个表面的至少一者是由一生物反应膜所构成，该生物反应膜是一透气亲水膜且含有一第一微生物包埋于其中。较佳地，该容纳空间中另存在一第二微生物。 

本实用新型的有益效果在于，本实用新型的生物反应模组具有易于操作、易于维持系统稳定性、以及可提升反应速率等优点，故可广泛应用于各种生物反应的领域中。 

本实用新型的详细技术及较佳实施方式，将描述于以下内容中，以供本实用新型所属领域具通常知识者据以明了本实用新型的特征。 

附图说明

图1所示为本实用新型生物反应模组的一实施方式的示意图，其含有四边形平面框； 

图2所示为本实用新型生物反应模组的框架结构的一实施方式示意图，其是一圆锥体架构； 

图3所示为本实用新型生物反应模组的框架结构的一实施方式示意图，其是一圆柱体架构； 

图4所示为本实用新型生物反应模组的框架结构的一实施方式示意图，其是一三角柱架构； 

图5所示为本实用新型生物反应模组的框架结构的一实施方式示意图，其是一三角锥架构； 

图6所示为本实用新型生物反应模组的框架结构的一实施方式示意图，其是一长方体架构； 

图7所示为一测试生物反应膜的通透性的反应槽的透视示意图；