BIORREACTOR.

Un reactor biológico o biorreactor (1) que comprende una pluralidad de cámaras (10,

20), de manera que cada una de la pluralidad de cámaras comprende una pared de cámara (11, 12, 15, 21, 22) y se ha dispuesto para recibir biomasa, de tal modo que cada una de la pluralidad de cámaras comprende, adicionalmente, una entrada (13, 17) de cámara, destinada a suministrar el material que se ha de tratar a la cámara (10, 20) y una salida (14, 18) de cámara, destinada a descargar el material tratado desde la cámara (10, 20), de tal manera que la pluralidad de cámaras (10, 20) están hechas de un material que comprende al menos una película flexible de un material plástico, caracterizado - por que el biorreactor forma un volumen cerrado en el que están incluidas la pluralidad de cámaras (10, 20), - por que el biorreactor comprende un alojamiento cerrado (2) con una pared (3, 4, 5, 9, 19) de alojamiento, de tal modo que al menos una parte de la pluralidad de cámaras (10, 20) están conectadas o unidas a la pared del alojamiento (3, 4, 5, 9, 19) e integradas con ella, - de manera que la pared del alojamiento está hecha de un material plástico flexible, - de tal modo que el alojamiento comprende una entrada (7) de alojamiento, que está conectada a la pluralidad de entradas de cámara para suministrar material a la entrada (13, 17) de cámara, y una salida (8) de alojamiento, que está conectada a la pluralidad de salidas de cámara con el fin de descargar material tratado desde la salida (14, 18) de cámara, - por que dentro del biorreactor se mantiene una presión de reactor que es más alta que una presión externa fuera del biorreactor, de tal manera que el biorreactor es autosostenido, o se mantiene por sí mismo

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/062801.

Solicitante: PROVIRON HOLDING.

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: GEORGES GILLIOTSTRAAT 60 2620 HEMIKSEM BELGICA.

Inventor/es: MICHIELS,Mark.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 24 de Septiembre de 2008.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C12M1/00C
  • C12M1/00E
  • C12M3/06 QUIMICA; METALURGIA.C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA.C12M EQUIPOS PARA ENZIMOLOGIA O MICROBIOLOGIA (instalaciones para la fermentación de estiércoles A01C 3/02; conservación de partes vivas de cuerpos humanos o animales A01N 1/02; aparatos de cervecería C12C; equipos para la fermentación del vino C12G; aparatos para preparar el vinagre C12J 1/10). › C12M 3/00 Equipos para el cultivo de tejidos, de células humanas, animales o vegetales, o de virus. › con medios de filtración, de ultrafiltración, de ósmosis inversa o de diálisis.

Clasificación PCT:

  • C12M1/00 C12M […] › Equipos para enzimología o microbiología.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2364891_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Esta invención se refiere a un reactor biológico, o biorreactor, que comprende al menos una cámara con una pared de cámara, de tal manera que la al menos una cámara se ha proporcionado para recibir biomasa, comprendiendo el biorreactor, adicionalmente, una entrada de cámara destinada a suministrar el material que se ha de tratar a la al menos una cámara, y una salida de cámara destinada a descargar el material tratado desde la al menos una cámara, de tal forma que la al menos una cámara está hecha de un material que comprende al menos una película de un material plástico flexible, según se describe en el preámbulo de la primera reivindicación.

En el marco de un esperado déficit de los combustibles fósiles en el futuro, se ha decidido que en 2010 el 5,75% de los combustibles tengan un origen biológico. En 2020, el 20% de los combustibles deberán consistir en combustible biológico, o biocombustible. La creciente demanda de biocombustibles genera una demanda cada vez mayor de biomasa, debido a que el biocombustible consiste en biomasa o se deriva de ella. La biomasa puede ser obtenida de desechos domésticos, lodos, residuos madereros, corrientes de desechos industriales, instalaciones de tratamiento de agua, ... Sin embargo, a fin de poder disponer de una cantidad suficientemente grande de biomasa para la producción de energía, se cultiva biomasa adicional en tierras agrícolas, específicamente para su uso en la producción de energía. El crecimiento de las cosechas es un proceso relativamente lento que requiere grandes extensiones de tierras agrícolas. Existe, por tanto, la necesidad de un método eficiente para el cultivo de biomasa con una capacidad de producción incrementada.

El documento US-A-5.534.417 describe un biorreactor que es capaz de cultivar microorganismos a una escala industrial y a bajo coste. El reactor conocido por el documento US-A-5.534.417 comprende una pluralidad de celdas alargadas de un polietileno flexible, las cuales son capaces de recibir una biomasa. Las celdas están suspendidas en posición vertical de una estructura de soporte. Las celdas se producen uniendo localmente dos hojas de polietileno según la dirección de la altura, de manera que el espacio comprendido entre las hojas define las celdas. Si se desea, puede proporcionarse una pluralidad de estas hileras o filas de celdas. El biorreactor comprende, adicionalmente:

- una entrada y una salida de gas para hacer burbujear el gas y ventilar cada celda;

- al menos una entrada y/o una salida para suministrar nutrientes para la biomasa y extraer la biomasa;

- un colector, que está conectado a todas las salidas con el fin de recibir biomasa desde el biorreactor y transportar la biomasa fuera del mismo.

A fin de minimizar la interferencia de la penetración de la luz entre las celdas, la distancia entre dos celdas adyacentes es igual o menor que 100 mm.

El documento EP-A-0725134 describe un biorreactor flexible que consiste en dos compartimientos que están separados por una membrana semipermeable. Las células son almacenadas en un primer compartimiento pequeño, definido por una membrana semipermeable y una pared exterior permeable al gas, en tanto que el medio es almacenado en un segundo compartimiento de gran tamaño, que está definido por la membrana semipermeable y una segunda pared exterior del biorreactor. La membrana permeable al gas del compartimiento de células hace posible un intercambio directo de gas para las células en un corto recorrido de difusión.

El documento EP-A-0471947 describe una bolsa de cultivo que comprende un espacio de cultivo para el cultivo de células. La bolsa de cultivo está hecha de lámina de plástico que tiene una buena flexibilidad, transparencia y permeabilidad, y se ha formado mediante unión por fusión de la lámina de plástico. La bolsa de cultivo comprende al menos una abertura que se utiliza, al menos, para inyectar y descargar un medio, para inyectar las células y para recuperar las células cultivadas.

Los biorreactores conocidos por los documentos US-A-5.543.417, EP-A-0725134 y EP-A-0471947 tienen la desventaja de que las celdas del reactor dentro de las cuales se cultivan las células tienen que ser suspendidas de una estructura de soporte adicional. Esto limita las posibilidades de aplicación del biorreactor y convierte la instalación en complicada y cara. Otra desventaja es que, cuando se instala el biorreactor, es necesario que cada una de las celdas se conecte de forma independiente a una entrada y una salida centrales.

El documento WO-A-2008/079724 describe un fotobiorreactor que comprende al menos una cámara proporcionada para recibir biomasa. La al menos una cámara comprende una película transparente de plástico o de material compuesto. La al menos una cámara está rodeada por una balsa o cubeta de agua que proporciona al fotobiorreactor un soporte estructural. La al menos una cámara comprende una entrada y una salida de la cámara, respectivamente para suministrar el material que se ha de tratar a la al menos una cámara y descargar el material tratado desde la al menos una cámara. El fotobiorreactor conocido por el documento WO-A-2008/079724 tiene la desventaja de que, para la instalación del fotobiorreactor, es necesario que la al menos una cámara se conecte a la balsa de agua. Otra desventaja es que, cuando se instala en el fotobiorreactor, cada una de las entradas / salidas de la cámara se ha de conectar por separado a una entrada y una salida centrales, lo que hace que la instalación sea voluminosa y cara.

Es un propósito de esta invención proporcionar un biorreactor que pueda ser ubicado e instalado de una forma simplificada, de tal manera que se obtenga un biorreactor operativo.

Esto se consigue, de acuerdo con la invención, con un biorreactor que exhibe las propiedades técnicas de la primera reivindicación.

A tal fin, el biorreactor de esta invención se caracteriza por que:

- el biorreactor forma un volumen cerrado en el que está incluida la al menos una cámara;

- el biorreactor comprende un alojamiento cerrado que tiene una pared de alojamiento, de tal manera que la al menos una cámara está conectada o unida a la pared del alojamiento, de forma que el alojamiento comprende una entrada de alojamiento que está conectada a la entrada de la cámara para suministrar material a la entrada de la cámara, y una salida de alojamiento que está conectada a la salida de la cámara con el fin de descargar el material tratado desde la salida de la cámara;

- dentro del biorreactor se mantiene una presión de reactor que es mayor que la presión externa existente fuera del biorreactor, de tal manera que el biorreactor es autosostenido, o se sostiene por sí mismo.

El biorreactor de acuerdo con esta invención comprende un volumen cerrado. Debido a que la presión en el interior del volumen cerrado del biorreactor es más alta que la presión circundante en el exterior del biorreactor, el biorreactor es autosostenido o se sostiene por sí mismo, a pesar de que el biorreactor está hecho de una hoja flexible. Debido a esta propiedad de autosostenimiento, no es necesario conectar o unir el biorreactor a, o suspenderlo de, una estructura de soporte rígida externa de, por ejemplo, una rejilla metálica, o proporcionar una estructura de soporte rígida en el biorreactor con el fin de instalar el biorreactor. En el biorreactor de esta invención, el alojamiento y la entrada de la cámara, así como el alojamiento y la salida de la cámara, están ya conectados, como resultado de lo cual no es necesario que se establezcan las conexiones al erigir el biorreactor. Esto tiene como resultado una reducción en el tiempo total de instalación del biorreactor y una reducción en la cantidad de material necesaria para el sistema en su conjunto. Como resultado de ello, puede obtenerse una reducción tanto en el coste de instalación como en el coste de material.

El biorreactor de acuerdo con esta invención comprende, adicionalmente, un alojamiento cerrado provisto de una pared de alojamiento y al menos una cámara que está conectada con la pared del alojamiento en integrada dentro de la misma. Debido a esta estructura integrada, las cámaras no necesitan ser conectadas por separado al alojamiento cuando se instala el biorreactor. La presencia de un alojamiento ofrece una protección adicional de las cámaras que contienen la biomasa. Ello reduce el riesgo de que se produzcan fugas en la pared de las cámaras debido, por ejemplo, a malas condiciones meteorológicas. La al menos una cámara no necesita ser conectada de la... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un reactor biológico o biorreactor (1) que comprende una pluralidad de cámaras (10, 20), de manera que cada una de la pluralidad de cámaras comprende una pared de cámara (11, 12, 15, 21, 22) y se ha dispuesto para recibir biomasa, de tal modo que cada una de la pluralidad de cámaras comprende, adicionalmente, una entrada (13, 17) de cámara, destinada a suministrar el material que se ha de tratar a la cámara (10, 20) y una salida (14, 18) de cámara, destinada a descargar el material tratado desde la cámara (10, 20), de tal manera que la pluralidad de cámaras (10, 20) están hechas de un material que comprende al menos una película flexible de un material plástico, caracterizado

- por que el biorreactor forma un volumen cerrado en el que están incluidas la pluralidad de cámaras (10, 20),

- por que el biorreactor comprende un alojamiento cerrado (2) con una pared (3, 4, 5, 9, 19) de alojamiento, de tal modo que al menos una parte de la pluralidad de cámaras (10, 20) están conectadas o unidas a la pared del alojamiento (3, 4, 5, 9, 19) e integradas con ella,

- de manera que la pared del alojamiento está hecha de un material plástico flexible,

- de tal modo que el alojamiento comprende una entrada (7) de alojamiento, que está conectada a la pluralidad de entradas de cámara para suministrar material a la entrada (13, 17) de cámara, y una salida (8) de alojamiento, que está conectada a la pluralidad de salidas de cámara con el fin de descargar material tratado desde la salida (14, 18) de cámara,

- por que dentro del biorreactor se mantiene una presión de reactor que es más alta que una presión externa fuera del biorreactor, de tal manera que el biorreactor es autosostenido, o se mantiene por sí mismo.

2. Un biorreactor de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la pluralidad de cámaras (10, 20) se extiende en la dirección de la altura del biorreactor.

3. Un biorreactor de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado por que la pluralidad de entradas (13, 17) de cámara y/o (7) de alojamiento y de salidas (14, 18) de cámara y/u (8) de alojamiento están hechas de un material de lámina flexible, de una sola pieza con el biorreactor.

4. Un biorreactor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que cada una de la pluralidad de cámaras comprende una primera (11, 21) y una segunda (12, 22) paredes de cámara para formar una pared circundante (15) de cámara para la cámara (10, 20), de tal manera que las primera (11, 21) y segunda (12, 22) paredes de cámara están, al menos parcialmente, unidas entre sí en la dirección de la altura de la cámara (10, 20) de tal modo que las primera (11, 21) y segunda (12, 22) paredes de cámara están hechas de una lámina flexible de un material plástico.

5. Un biorreactor de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que el alojamiento (2) comprende una pared circundante (3) de alojamiento y por que al menos una de las primera (11, 21) y segunda (12, 22) paredes de cámara forma parte de la pared circundante (3) de alojamiento.

6. Un biorreactor de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que las primera (11, 21) y segunda (12, 22) paredes de cámara de la pluralidad de cámaras (10, 20) comprenden, respectivamente, unos primer (23) y segundo

(24) bordes superiores y unos primer (26) y segundo (27) bordes inferiores, de tal manera que los primer (23) y segundo (24) bordes superiores están unidos entre sí y los primer (26) y segundo (27) bordes inferiores están unidos entre sí.

7. Un biorreactor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4-6, caracterizado por que el alojamiento del biorreactor comprende unas paredes de alojamiento superior (4) e inferior (5), de tal manera que las primera (11, 21) y segunda (12, 22) paredes de cámara de la pluralidad de cámaras (10, 20) comprenden, respectivamente, unos primer (23) y segundo (24) bordes superiores y unos primer (26) y segundo (27) bordes inferiores, y los primer (23) y segundo (24) bordes superiores están unidos a la pared de alojamiento superior (4) y los primer (26) y segundo (27) bordes inferiores están unidos a la pared de alojamiento inferior (5).

8. Un biorreactor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el biorreactor comprende al menos una hilera o fila (25, 31, 32) de cámaras adyacentes que están conectadas o unidas entre sí a lo largo de sus bordes verticales.

9. Un biorreactor de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que la conexión o unión entre las cámaras adyacentes comprende al menos una junta de unión ininterrumpida.

10. Un biorreactor de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que las juntas de unión ininterrumpidas adyacentes están situadas en una configuración escalonada unas con respecto a otras.

11. Un biorreactor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que reina una presión de cámara en cada una de la pluralidad de cámaras (10, 20) que es mayor que la presión externa fuera del biorreactor.

12. Un biorreactor de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado por que el biorreactor comprende una pluralidad de filas de cámaras adyacentes, de tal manera que se ha proporcionado un espacio (30) entre las filas adyacentes de cámaras para recibir un medio sometido a una presión que es mayor o igual que la presión externa fuera del biorreactor, pero que es más pequeña que la presión de cámara en cada una de la pluralidad de cámaras, y por que el alojamiento comprende al menos una entrada (37) de medio, destinada a suministrar dicho medio a dicho espacio.

13. Un biorreactor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que los medios para proporcionar una presión incrementada se escogen entre un fluido o un gas, o un sistema de dos o más capas con una capa inferior y una capa superior, de tal manera que la capa inferior es un primer fluido y la capa superior se escoge entre un segundo fluido o un gas.

14. Un biorreactor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4-13, caracterizado por que las primera (11, 21) y segunda (12, 22) paredes de cámara de la pluralidad de cámaras están hechas de un primer material consistente en una lámina de un material que es transparente a la luz, y por que el alojamiento (2) del biorreactor está hecho, al menos parcialmente, de un segundo material de una hoja transparente a la luz, de modo que el primer material y el segundo son el mismo o diferentes.

15. Un biorreactor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-14, caracterizado por que al menos parte de la pared del alojamiento comprende un material de lámina reflectante de la luz.

16. Un biorreactor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-15, caracterizado por que el biorreactor comprende una cámara de rebosamiento dispuesta para recibir y descargar el material tratado por encima de un nivel predeterminado en cada una de la pluralidad de cámaras, de tal modo que la cámara de rebosamiento se extiende paralela a la dirección del flujo de material a través de la pluralidad de cámaras y comprende una pared lateral del alojamiento y una pared de separación que se extiende hasta el nivel predeterminado.

17. Un biorreactor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-16, caracterizado por que la pared del alojamiento comprende un material adicional para controlar la temperatura en el interior del biorreactor.

18. Un biorreactor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-17, caracterizado por que la pluralidad de entradas de cámara comprenden un orificio dispuesto para suministrar el material que se ha de tratar de una forma controlada a la pluralidad de cámaras.

19. Un sistema integrado que comprende dos o más biorreactores de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado por que los biorreactores están conectados entre sí con una pieza de conexión.

20. Uso del biorreactor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-19, para la producción de algas, en el que se suministra una alimentación por la entrada del alojamiento a la pluralidad de cámaras, y en el cual la biomasa producida por las algas es descargada a través de la salida del alojamiento.

21. El uso de acuerdo con la reivindicación 20, en el cual en la al menos una cámara se mantiene una presión que es mayor que la presión fuera del biorreactor.

22. El uso de acuerdo con la reivindicación 20 o la reivindicación 21, en el cual la alimentación se selecciona entre un material que es fluido, sólido, gaseoso o un material que contiene dos o más de ellos.

23. El uso del biorreactor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-19, para la producción de un producto seleccionado del grupo de aceites especiales para uso en la industria alimentaria, cosméticos, perfumes, productos personales para el cuidado de la salud, lubricantes biológicos y combustibles biológicos o biocombustibles.


 

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