26 gennaio 2009

COMPITO PROCESSI BIOLOGICI INDUSTRIALI – 26/01/2009 Aula B 2.5 durata 2 ½ ore
Esercizio n. 1
Si consideri il seguente schema di reazione catalizzata dall’enzima E con effetto inibente di I:
1. E + S
ES
KS (costante di dissociazione del complesso ES)
2. E + I
EI
KI (costante di dissociazione del complesso non attivo EI)
3. ES k E + P
k (costante cinetica alla temperatura a cui avviene la reazione)
Indicando con eo, e, s, es, ei le concentrazioni dell’enzima totale di partenza, dell’enzima libero, del substrato,
dei complessi ES e EI si ricavi l’espressione della velocità di formazione del prodotto considerando gli stadi 1
e 2 all’equilibrio.
Nel caso in cui tali reazioni avvengano in un reattore batch e la concentrazione dell’inibente I si consideri
pressochè costante e pari a 10-5 mol/L si determini il tempo tR necessario per avere una conversione del
substrato del 90 % in presenza ed assenza di inibente noti i seguenti dati:
vmax = k·eo = 1,96·10-4 mol/(L·min)
KS = 8,64·10-4 mol/L
KI = 1,5 10-5 mol/L
so = 3·10-3 mol/L
Esercizio n. 2
Si consideri il fermentatore agitato continuo alimentato con F seguito da un sedimentatore per la separazione
completa della biomassa come mostrato sotto:
F = 300 m3/d
so = 1 kg/m3
xo = 0
s1
s1
x1
x=0
F1
V
s1
x* = 6 kg/m3
F2
Si consideri per la velocità specifica di crescita della biomassa, rx, l’equazione di Monod con µmax = 5 d-1 e KS
= 100 mg/L e il fattore di resa YX/S = 0,5.
Determinare Vcrit e nel caso in cui V = 100 m3 determinare s1, la conversione di s, x1, la produzione di
biomassa (kg/d), F1, F2 e l’età del fango θ.
Domanda n. 1
Processo enzimatico di conversione dell’amido: si descriva il processo che porta dall’amido allo sciroppo di
glucosio/fruttosio evidenziando il ruolo degli enzimi coinvolti nelle varie fasi.
Domanda n. 2
Si descriva la fase anaerobica e aerobica del processo di rimozione biologica del fosforo.