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SDGsの取り組みにおけるバイオリアクターの基礎と設計・スケールアップ

■開催日時:2021年1月19日(火) 10:30〜16:30

■会場:本セミナーは、当日ビデオ会議ツール「Zoom」を使ったライブ配信セミナーとなります。
お申込み前に《こちらのご案内》をご確認下さい。


■受講料:50,000円 + 税  * 資料付
*アカデミック価格 24,000 円 + 税
(★ アカデミック価格:学校教育法にて規定された国、地方公共団体および
学校法人格を有する大学、大学院の教員、学生に限ります。
お申込み時に通信欄に「アカデミック価格希望」とお書き添え下さい。)

■主催:(株)シーエムシー・リサーチ

■講師: 川瀬 義矩 氏  東洋大学 理工学部 名誉教授

【講師経歴】
 早稲田大学 理工学部 応用化学科、理工学研究科 工学博士号取得、
 千代田化工建設叶ン計部 東京都立大学工業化学科、
 ニューヨーク州立大学 バッファロー校 化学工学科、
 ウォータールー大学 生物技術研究所、東洋大学 応用化学科 現在 名誉教授

【研究歴】
 バイオリアクター、排水処理、撹拌などの分野で研究を行い、外国の専門誌に200報以上の
技術論文を発表

【学 会】
 特化学工学会、石油学会、分離技術会、AIChE, IWA

【著 書】
 「生物反応工学の基礎」、「エアリフトバイオリアクター」、「Excel で解く水処理技術」、
「はじめての脱臭技術」等の著者

■趣旨:
 持続可能な目標(SDGs)の取り組みにおいて、バイオリアクターの最適な設計・スケールアップが
要求されます。グリーンで省エネルギーなバイオリアクターは設計の強化により達成されます。
そのためには、バイオリアクターの中で起こっている現象を正確に定量化する必要があります。
その基礎となるバイオリアクターの基礎を、具体例を使って分かり易く解説致します。

■セミナー対象者:
 バイオリアクターの設計・スケールアップの実務に係わっている方は勿論、専門知識がない方にも
理解できるように動画を多く入れ、基礎から分かり易く説明しますので、どなたでも御参加下さい。

■セミナーで得られる知識:
 バイオリアクターの基礎の他に、設計・スケールアップ
において、バイオリアクターの中で起こる現象をどのように取り扱えば良いかが理解できます。
実際の設計・スケールアップを行えばよいかも学べます。


     ※ 適宜休憩が入ります。

1. バイオリアクターの基礎
 1-1 バイオリアクターの種類
 1-2 バイオリアクターの実例
 1-3 バイオリアクターの設計とスケールアップの考え方
  1-3-1 撹拌槽型バイオリアクターの設計とスケールアップの戦略
  1-3-2 気泡塔型バイオリアクターの設計とスケールアップの戦略
2. 微生物の反応速度の基礎
 2-1 酵素反応の反応速度:ミハエリス・メンテン式
 2-2 微生物反応の反応速度:モノー式、ダブリングタイム
 2-3 阻害反応:基質阻害など
 2-4 酸素消費速度:呼吸速度
 2-5 固定化酵素、固定化微生物の反応速度:拡散と反応、有効係数
 2-6 反応温度の影響
 2-7 発酵熱(反応熱)の計算
 2-8 反応速度定数の決定法

3. バイオリアクターの操作
 3-1 回分操作:培養時間とバイオリアクター容積の計算
 3-2 反復回分操作
 3-3 流加培養(半回分操作):定速流加培養バイオリアクター容積の計算
 3-4 連続操作(ケモスタット、タービドスタット、ウォッシュアウト):バ
イオリアクター容積の計算、ウォシュアウト

4. バイオリアクターの設計
 4-1 設計のスペック:バイオリアクターの物質収支と熱収支
 4-2 バイオリアクターの混合状態と収率:完全混合、ピストン流、実際の混合状態、
    バイパス、デッドスペース
 4-3 撹拌槽型バイオリアクターの設計計算
  4-3-1 撹拌槽型バイオリアクターの設計:撹拌翼の選定
  4-3-2 ガス吹き込み:酸素供給速度、完全気体分散状態とフラッディング
  4-3-3 発酵熱を除去するための伝熱面積の計算
  4-3-4 設計計算例:撹拌槽の大きさ、撹拌速度、酸素吹き込み速度の決定
 4-4 気泡塔型バイオリアクターの設計計算
  4-4-1 気泡塔バイオリアクターの設計:ガス吹き込み速度の計算
  4-4-2 エアリフトバイオリアクターの設計:エアリフトの構造、ガス吹き込み速度の計算
 4-5 固定化酵素・微生物バイオリアクターの設計計算
 4-6 膜バイオリアクター(MBR)の設計計算

5. バイオリアクターのスケールアップ
 5-1 撹拌槽型バイオリアクターのスケールアップ例
  5-1-1 スケールアップのパラメーター:撹拌所要動力、混合時間、気体分散、剪断損傷
  5-1-2 幾何学的相似と流動解析
 5-2 気泡塔型バイオリアクターのスケールアップ例
  5-2-1 スケールアップのパラメーター:ガス吹き込み速度、混合時間、気体分散
  5-2-2 幾何学的相似と流動解析
  5-2-3 エアリフトバイオリアクターのスケールアップ

6. まとめ:バイオリアクターで技術力を誇る
 6-1 バイオリアクターの設計とスケールアップに失敗しない戦略
 6-2 バイオリアクターのトラブルを解決する戦略

7. 質疑応答

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