ES2286554T3 - Procedimiento y dispositivo de tratamiento biologico de una suspension en un biorreactor con extraccion hidraulica integrada de capas hundidas. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de tratamiento biológico de una suspensión en un biorreactor que presenta una zona de extracción central próxima al fondo, en el que, para hacer circular la suspensión, se conduce al menos una parte de la suspensión a través de una zona de guía verticalmente orientada, con lo que se genera un flujo vertical de al menos una parte de la suspensión que se extiende hasta las proximidades del fondo del biorreactor o que arranca de dichas proximidades del fondo de dicho biorreactor, induciéndose el flujo vertical por inyección de un gas en la zona de guía, caracterizado porque se superpone un flujo horizontal al flujo vertical en las proximidades del fondo del biorreactor por introducción de un fluido, con lo que se genera un flujo en espiral hacia la zona de extracción del biorreactor.

Description

Procedimiento y dispositivo de tratamiento biológico de una suspensión en un biorreactor con extracción hidráulica integrada de capas hundidas.

La invención concierne a un procedimiento de tratamiento biológico de una suspensión en un biorreactor que presenta una zona de extracción central próxima al fondo, en el que, para hacer circular la suspensión, se conduce al menos una parte de la suspensión a través de una zona de guía verticalmente orientada, con lo que se genera un flujo vertical de al menos una parte de la suspensión que se extiende hasta las proximidades del fondo del biorreactor o que arranca de dichas proximidades del fondo del biorreactor, así como a un dispositivo para la puesta en práctica del procedimiento.

Procedimientos de tratamiento biológico de suspensiones son, por ejemplo, procedimientos aerobios o anaerobios de tratamiento biológico de aguas residuales, fangos de clarificación o residuos, en los que se degradan por medio de microorganismos sustancias biológicamente degradables contenidas en la suspensión.

Por procedimiento de obtención de biogás deberá entenderse en lo que sigue el tratamiento anaerobio de una suspensión que contiene materias biológicamente degradables, especialmente la fermentación de residuos o la putrefacción de fangos durante el tratamiento de fangos de clarificación. En este caso, las materias biológicamente degradables, que se denominan también medio de fermentación, se hacen fermentar en un biorreactor denominado reactor de fermentación con exclusión de contacto del aire con el biogás. Para el mezclado a fondo del medio de fermentación en el reactor de fermentación se utilizan frecuentemente sistemas agitadores mecánicos o sistemas hidráulicos de rebombeo. En diferentes ocasiones, se emplea también una inyección de gas en las proximidades del fondo del reactor de fermentación.

En los llamados reactores de bucle se inyecta un gas en un tubo de guía central dispuesto dentro del reactor de fermentación, con lo que se arrastra el medio de fermentación hacia dentro del tubo de guía. De esta manera, se puede transportar a través del tubo de guía, por ejemplo, medio de fermentación desde las proximidades del fondo del reactor de fermentación hasta la superficie de dicho medio de fermentación situado en dicho reactor de fermentación. Por tanto, se puede hacer circular al menos una gran parte del medio de fermentación en el reactor de fermentación. Un sistema de esta clase se encuentra descrito, por ejemplo, en el documento DE 197 25 823 A1. Aparte de ofrecer la característica esencial de que no están presentes partes movidas en el reactor de fermentación, este sistema ofrece aún otras ventajas: Por ejemplo, se consigue un buen mezclado a fondo, pobre en gradiente, a través del bucle vertical. Además, se ofrece la posibilidad de una integración del transmisor de calor en el reactor de fermentación en forma de un tubo de guía de doble envolvente recorrido por agua de calentamiento. Debido al insuflado de gas en el flujo del bucle y a la formación de oleaje superficial y al entremezclado turbulento ligados al mismo en la corriente superficial dirigida radialmente hacia fuera se combate, además, la formación de un techo flotante. Debido a condiciones de flujo definidas cerca del fondo para el transporte de sedimentos en dirección a la boca de extracción central del fondo se dificulta finalmente también la formación de depósitos de sedimentos.

Sin embargo, se ha visto en la explotación práctica que para calidades especiales de fangos y residuos que se alimentan al reactor de fermentación en una forma específica según la instalación se pueden presentar problemas de capa flotante y de sedimentos que requieren medidas adicionales para su control.

Esto afecta, por un lado, a fangos con mayor contenido de detergentes y partículas de plástico y celulosa en forma de fibras finas, como las que resultan del tratamiento de aguas residuales municipales o de materias residuales orgánicas industriales especiales, así como a fangos de mayor viscosidad que, debido a su origen, presentan mayores proporciones en masa de trozos finos de vidrio y otras partículas inertes de forma irregular.

Para los primeros materiales se puede producir un enmarcado flotante con acumulación en la zona exterior de la superficie del producto fermentable contenido en el reactor, en donde la turbulencia radialmente decreciente ya no es suficiente para un entremezclado. En el caso de sedimentos que no sean semejantes a la arena (granos de cuarzo redondeados), se puede producir un enganche de las partículas por medio de sus cantos de fractura irregulares, lo que significa una resistencia incrementada frente al transporte hidráulico hasta la boca de extracción central del fondo.

La invención se basa en el problema de configurar un procedimiento de la clase citada al principio de modo que se eviten fiablemente problemas de sedimentos.

Este problema se resuelve según la invención por el lado del procedimiento haciendo que se superponga un flujo horizontal al flujo vertical en las proximidades del fondo del biorreactor por introducción de un fluido, con lo que se genera un flujo en espiral hacia la zona de extracción central del biorreactor.

Por tanto, la idea básica de la invención consiste en superponer un sistema de chorro hidráulico al principio del reactor de bucle inducido por gas. De este modo, se pueden aprovechar las ventajas técnicas del procedimiento de un reactor de bucle con tubo de guía e inyección de gas y al mismo tiempo se puede hacer frente a casos de problemas que se presenten específicamente según los medios mediante un funcionamiento cíclico del sistema hidráulico, sin incrementar significativamente el aporte de energía al sistema del biorreactor.

Los cálculos técnicos del procedimiento documentan que un chorro libre de líquido inyectado en el biorreactor en las proximidades del fondo provoca una rotación de la masa de líquido próxima al fondo. Debido a la superposición de la corriente de líquido del bucle vertical del reactor, dirigida hacia abajo y en las proximidades del fondo hacia el centro, con la rotación próxima al fondo se ajusta un flujo en espiral hacia el centro del reactor. El flujo adicional en la zona del reactor próxima a la pared, en donde es mínimo el flujo del bucle y resultan posibles así precipitaciones de sedimentos, contribuye al transporte de partículas hacia el centro del reactor hasta la zona de aspiración. Esto se consigue por medio del llamado "efecto de la taza de té", ya que se ajusta, según la ecuación de Bernoulli, un gradiente de presión local en esta dirección.

En biorreactores de un volumen de reacción de hasta 8000 m^{3} y diámetros de hasta 22 m es suficiente introducir el fluido en el biorreactor con una velocidad de flujo de 10 a 15 m/s preferiblemente en forma de un chorro libre de líquido. Además, se introduce el fluido preferiblemente en el biorreactor con un caudal volumétrico de 300 a 600 m^{3}/h. De este modo, se genera la corriente de impulsos necesaria para hacer que la masa de líquido próxima al fondo gire cerca de la pared del recipiente con una velocidad de aproximadamente 0,5 m/s.

Asimismo, se ha manifestado como especialmente favorable introducir el fluido en el biorreactor bajo un ángulo de abatimiento con respecto al chorro radial de 40 a 60º para inducir el par de giro necesario. Asimismo, se deberá ajustar un ángulo de inclinación con respecto a la horizontal de 0 a 10º para compensar fuerzas de empuje ascensional condicionadas por los medios en el campo del chorro (oclusiones de gas). Como fluido se emplea convenientemente una parte de la suspensión que se aspira del biorreactor y que se introduce preferiblemente como chorro libre de líquido en dicho biorreactor a través de una tobera.

En el caso de partículas sólidas de forma irregular, el movimiento global del líquido no es suficiente para elevar nuevamente las partículas sedimentadas. Sin embargo, se ha visto de manera sorprendente que en la zona del área activa del chorro libre con una velocidad local mayor que la velocidad media del líquido se aminoran netamente los sedimentos del fondo en comparación con la zona de deposición restante. Actúan aquí las leyes del movimiento de los morrillos en las que se induce según el "efecto de Magnus", por movimiento de rodadura de las partículas en el fondo, una fuerza de empuje ascensional vertical en la partícula que la eleva localmente y, por tanto, la devuelve al campo de flujo dirigido hacia el centro.

En la suma de estos procesos de movimiento se desplazan los sedimentos próximos al borde hacia el centro del reactor. Estos efectos son fomentados por una inclinación establecida en el fundamento del fondo con respecto al centro del recipiente entre preferiblemente 10 y 20º para poder utilizar técnicas de fundamentación usuales.

El chorro libre de líquido es generado convenientemente a través de una bomba externamente instalada que aspira líquido del reactor en la cantidad necesaria y lo transporta de nuevo a través de la tobera.

Para garantizar el efecto de Magnus descrito en todo el perímetro del recipiente se introduce el fluido en el biorreactor preferiblemente a través de varias toberas distribuidas por el perímetro de dicho biorreactor en las proximidades del fondo. Según el tamaño del reactor, están previstas entre 1 y 5 toberas dispuestas a distancias correspondientes en el perímetro del biorreactor.

El funcionamiento simultáneo de las toberas significaría que el consumo de energía para el sistema adicional hidráulico sería de dos a cinco veces mayor. Sin embargo, se ha visto sorprendentemente que el efecto descrito puede consignarse también en el caso de un funcionamiento temporalmente decalado de las toberas del fondo, ya que también las partículas sedimentadas mientras tanto pueden seguir siendo transportadas de nuevo de conformidad con dicho efecto. Por tanto, según una forma de realización especialmente preferida de la invención, todas las toberas instaladas están unidas con una bomba y son solicitadas sucesivamente por ésta mediante una conmutación cíclica. Esto hace posible un funcionamiento eficiente y escaso en mantenimiento. Si se requiere una descarga definida de partículas sedimentables hacia fuera del biorreactor, se puede incorporar en el conducto de la bomba para el sistema de chorro libre un hidrociclón dimensionado de conformidad con el grado de separación deseado. Convenientemente, se lleva entonces el conducto de aspiración de la bomba hasta el centro del fondo del biorreactor, en donde se encuentra la fracción de medios enriquecida en sedimentos.

Según un perfeccionamiento de la idea de la invención, se efectúa también un tratamiento intensivado de fango flotante por medio de sistemas de toberas que están dispuestos en el perímetro del recipiente cerca de la superficie. El fluido aspirado del biorreactor es introducido entonces adicionalmente en el biorreactor, en parte o en secuencia temporal, a través de al menos una tobera prevista en la zona de la altura del nivel de llenado de suspensión, de tal manera que la superficie de la suspensión y/o el fango flotante que flota en dicha superficie de la suspensión sean sometidos a un flujo de rotación. Preferiblemente, se introduce el fluido en el biorreactor a través de toberas dispuestas tangencialmente al perímetro del recipiente. Las toberas pueden ser solicitadas entonces por la misma bomba que solicita las toberas dispuestas en las proximidades del fondo. Esta unión hidráulica a través de la bomba de las toberas del fondo es recomendable especialmente cuando se estiman los ciclos de conexión como pequeños y se pueden asignar uno o dos ciclos de conexión adicionales al sistema del fondo. Por el contrario, se preferirá una bomba separada en el caso de un funcionamiento frecuente de las toberas del fango flotante que esté condicionado por los medios.

Las partículas de fango flotante y de espuma que se acumulan en las proximidades del perímetro del recipiente tienen tendencia a pegarse y consolidarse a más largo plazo. Por este motivo, tienen que ser continuamente humedecidas y mantenidas en estado deslizante, han de disgregarse abandonando su unión íntima y han de liberarse se burbujitas de gas adhesivamente pegadas para aminorar la fuerza ascensional. Eventualmente, tiene que ser posible una descarga en las proximidades de la superficie.

No es tecnológicamente conveniente un tratamiento completo en todo el perímetro del reactor, ya que los reactores de fermentación hechos de acero no están comúnmente designados en su resistencia para un nivel del líquido en la zona de la pendiente del techo. Por tanto, la superficie libre del líquido corresponde a la superficie de la sección transversal de la parte cilíndrica del reactor.

Según una forma de realización especialmente preferida de la invención, el problema se resuelve de modo que el techo flotante concentrado exteriormente en forma de anillo por el flujo superficial radial de la zona de guía al borde del recipiente sea solicitado hidráulicamente con chorros libres de líquido por medio de preferiblemente al menos dos toberas dispuestas tangencialmente al perímetro del recipiente y sea puesto en circulación por medio del impulso transmitido. El anillo de fango flotante atraviesa entonces las zonas de los chorros y es humedecido y disgregado de la manera deseada.

Una boca de extracción de fango flotante fijada radialmente en la pared interior del recipiente y dotada de una tubería de caída libre bloqueable a la altura de la superficie del líquido hace posible convenientemente la extracción necesaria del material flotante que ya no pueda ser introducido por agitación en la suspensión. Variando el nivel de llenado en el biorreactor se pueden ajustar las condiciones de modo que el techo flotante gire por encima de la boca de extracción o bien se introduzca material por tandas en el cajón de extracción.

A este fin, una tobera de dimensiones análogas a las de las toberas del fondo está dispuesta preferiblemente delante de la boca de extracción de fango flotante a una distancia tal que acarree el material hacia el cajón de extracción con un impulso todavía suficiente. Frente a esta tobera está dispuesta preferiblemente una segunda tobera que proporciona movimiento y humedecimiento. El funcionamiento de ambas toberas se desarrolla convenientemente también en forma cíclica.

Además del procedimiento de tratamiento biológico de una suspensión, la invención concierne también a un dispositivo de tratamiento biológico de una suspensión con un biorreactor para recoger la suspensión, en el que está dispuesto en el espacio interior del biorreactor un mecanismo de guía con orientación vertical que llega hasta las proximidades del fondo del biorreactor y sirve para hacer circular la suspensión.

El problema planteado se resuelve según la invención por el lado del dispositivo haciendo que en las proximidades del fondo del biorreactor esté dispuesta al menos una tobera para introducir un fluido en el biorreactor.

La tobera puede ser solicitada convenientemente con suspensión a través de un conducto de alimentación unido con el espacio interior del biorreactor y a través de una bomba. Preferiblemente, están dispuestas varias toberas distribuidas por el perímetro del biorreactor en las proximidades del fondo. Las toberas están aquí preferiblemente unidas con una bomba común. Para compensar fuerzas de empuje ascensional condicionadas por los medios, las toberas están dispuestas preferiblemente con un ángulo de inclinación con respecto a la horizontal comprendido entre 0 y 10º.

Un perfeccionamiento del dispositivo según la invención prevé que el conducto de alimentación unido con el espacio interior del biorreactor esté unido, además, con al menos una tobera dispuesta en la zona de la altura prevista del nivel de llenado de la suspensión y destinada a introducir el fluido en el biorreactor. La tobera está dispuesta aquí de manera conveniente tangencialmente al perímetro del recipiente. La tobera está unida ventajosamente con la misma bomba que la tobera dispuesta en las proximidades del fondo del biorreactor.

En lo que sigue, se explicará la invención con más detalle haciendo referencia a un ejemplo de realización representado esquemáticamente en la figura.

En la figura se ha representado a título de ejemplo una instalación de fermentación de basura húmeda. La basura húmeda es preparada en pasos de tratamiento previo no mostrados en la figura de modo que se obtenga una pulpa o un hidrolizado. La pulpa o el hidrolizado se alimenta como suspensión denominada medio de fermentación, a través de un conducto 1, al biorreactor designado como reactor de fermentación 2. En el reactor de fermentación 2 se realiza la metanización de la pulpa o del hidrolizado. A este fin, se mantiene el reactor de fermentación 2 en condiciones anaerobias y se hace circular el contenido de dicho reactor. La biomasa anaerobia contenida en la pulpa o en el hidrolizado en fase de fermentación convierte parcialmente las sustancias orgánicas en dióxido de carbono y metano. El biogás producido es extraído del reactor de fermentación 2 por un conducto 3.

Dado que la pulpa o el hidrolizado contienen también compuestos de azufre, se formaría igualmente, sin más medidas, H_{2}S que volvería a encontrarse finalmente en el biogás. Para minimizar las proporciones no deseadas de H_{2}S en el biogás se transporta de manera definida el contenido total del reactor de fermentación a través de la zona 5 que contiene oxígeno con un tiempo de contacto suficiente entre el gas que contiene oxígeno y el medio de fermentación. A este fin, el reactor de fermentación 2 está configurado como un reactor de bucle con bucle interior en forma de un tubo de guía central verticalmente dispuesto 5 que funciona como zona que contiene oxígeno. El biogás bombeado hacia la parte inferior del espacio interior del tubo de guía y que se deriva del conducto de biogás 2 a través de un conducto de derivación de biogás 6 sirve entonces de gas propulsor. A consecuencia de la disminución de la densidad de la mezcla en el tubo de guía 5 y de la fuerza de empuje ascensional del gas, el medio de fermentación es transportado de abajo arriba por el tubo de guía 5. Se ajustan entonces las condiciones hidráulicas mediante la elección de la geometría del tubo de guía y la corriente de biogás inyectada de tal manera que todo el contenido del reactor de fermentación sea bombeado al menos dos veces por hora a través del tubo de guía 5. En la corriente ascendente interior del tubo de guía 5 se dosifica aire por medio de un conducto 7 de alimentación de aire en proporciones cuantitativas tales que el medio de fermentación tenga durante su paso por el tubo de guía 5 un contacto suficiente con oxígeno para limitar de la manera deseada la formación de H_{2}S en sus procesos de metabolismo. Al mismo tiempo, se degrada bioquímicamente el oxígeno hasta el punto de que en el biogás ya no estén presentes proporciones de oxígeno que perjudiquen el proceso. La demanda de aire puede ser entonces tan minimizada que el nitrógeno contenido en el biogás no conduzca a una merma significativa de la calidad del gas para el aprovechamiento calórico ulterior. El tubo de guía 5 está construido en forma calentable para mantener la temperatura de funcionamiento óptima para el tratamiento biológico del medio de fermentación. A este fin, el tubo de guía 5 está provisto de una envolvente de doble pared que presenta una entrada 8 y una salida 9 para agua de calentamiento. Además, se puede atemperar el contenido del reactor de fermentación por medio de un intercambiador de calor exterior 19 que sea recorrido por agua de calentamiento.

Para hacer frente a casos de problemas que se presenten específicamente según los medios, especialmente problemas de sedimentos que se produzcan con calidades especiales de fangos y residuos, se superpone un sistema de chorro hidráulico al principio del reactor de bucle inducido por gas. De esta manera, se pueden aprovechar las ventajas técnicas del procedimiento del reactor de bucle con tubo de guía 5 e inyección de gas 7 y se pueden resolver al mismo tiempo problemas que se presenten específicamente según los medios, sin aumentar significativamente el aporte de energía al sistema de fermentación. A este fin, se extrae medio de fermentación del reactor de fermentación 2 a través del conducto 15 y la bomba 16 y se alimenta este medio a una tobera 11 a través de un conducto 12.

A través de la tobera 11 se introduce el medio de fermentación en el reactor de fermentación 2, en la zona de éste próxima al fondo, como un chorro libre de líquido con una velocidad en la tobera de 10 a 15 m/s y un caudal volumétrico de 300 a 600 m^{3}/h. En reactores de fermentación de hasta un volumen de reacción de 8000 m^{3} y diámetros de hasta 24 m se genera de esta manera la corriente de impulsos necesaria para hacer que la masa de líquido próxima al fondo gire cerca de la pared del recipiente con una velocidad de aproximadamente 0,5 m/s. Dependiendo del tamaño del recipiente y de los parámetros del proceso, la tobera 11, que presenta un diámetro de 50 a 120 mm, está abatida aquí en 40 a 60º con respecto al chorro radial para inducir el par de giro. Un ángulo de inclinación de la tobera 11 con respecto a la horizontal comprendido entre 0 y 10º compensa las fuerzas de empuje ascensional condicionadas por los medios en el campo del chorro. En la práctica, están dispuestas en todo el perímetro del recipiente del reactor de fermentación, según el tamaño del reactor, entre dos y cinco toberas colocadas a distancias correspondientes en dicho perímetro. En aras de una mayor claridad, en la figura se ha representado solamente una tobera 11. Todas las toberas instaladas están unidas con una única bomba, concretamente la bomba 16, y son solicitadas sucesivamente por ésta mediante conmutación cíclica. Esto hace posible un funcionamiento eficiente y escaso en mantenimiento.

Para hacer frente a problemas de fango flotante, un conducto de derivación 14 lleva de la bomba 16 a una tobera 13 dispuesta cerca de la superficie en el perímetro del recipiente del reactor de fermentación. La unión hidráulica de esta tobera 13 se efectúa a través de la bomba 16 cuando se pueden estimar como pequeños los ciclos de conexión y se pueden imputar uno o dos ciclos de conexión adicionales al sistema del fondo. En el caso de un funcionamiento frecuente de la tobera 13 condicionado por los medios, es preferible una bomba separada. Al igual que en el caso de las toberas 11 dispuestos en las proximidades del fondo, es recomendable también respecto de la tobera 13 prevista cerca de la superficie que se dispongan varias toberas. No obstante, en aras de una mayor claridad, en la figura se representa nuevamente tan sólo una tobera 13.

Claims (23)

1. Procedimiento de tratamiento biológico de una suspensión en un biorreactor que presenta una zona de extracción central próxima al fondo, en el que, para hacer circular la suspensión, se conduce al menos una parte de la suspensión a través de una zona de guía verticalmente orientada, con lo que se genera un flujo vertical de al menos una parte de la suspensión que se extiende hasta las proximidades del fondo del biorreactor o que arranca de dichas proximidades del fondo de dicho biorreactor, induciéndose el flujo vertical por inyección de un gas en la zona de guía, caracterizado porque se superpone un flujo horizontal al flujo vertical en las proximidades del fondo del biorreactor por introducción de un fluido, con lo que se genera un flujo en espiral hacia la zona de extracción del biorreactor.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se introduce el fluido en el biorreactor con una velocidad de flujo de 10 a 15 m/s.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se introduce el fluido en el biorreactor con un caudal volumétrico de 300 a
600 m^{3}/h.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se logra en las proximidades del fondo del biorreactor, junto a la pared de este último, una velocidad del flujo en espiral de
0,5 m/s.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se introduce el fluido en el biorreactor bajo un ángulo de abatimiento con respecto al chorro radial de 40 a 60º.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se introduce el fluido en el biorreactor bajo un ángulo de 0 a 10º de inclinación hacia abajo con respecto a la horizontal.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se emplea como fluido la suspensión que se aspira del biorreactor y que se introduce en dicho biorreactor a través de una tobe-
ra.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque se introduce el fluido en el biorreactor a través de varias toberas distribuidas por el perímetro de dicho biorreactor en las proximidades del fondo.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque se solicitan las toberas con el fluido en forma temporalmente decalada.

10. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque se hacen funcionar las toberas con una bomba común y se las solicita sucesivamente por ésta mediante una conmutación cíclica.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque se aspira la suspensión del centro del fondo del biorreactor.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado porque se introduce adicionalmente en el biorreactor el fluido aspirado de este biorreactor, en parte o en secuencia temporal, a través de al menos una tobera prevista en la zona de la altura del nivel de llenado de suspensión, de tal manera que la superficie de la suspensión y/o el fango flotante que flota en dicha superficie de la suspensión sean sometidos a un flujo de rotación.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque se introduce el fluido en el reactor de fermentación a través de toberas dispuestas tangencialmente al perímetro del recipiente.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque las toberas son solicitadas por la misma bomba que las toberas dispuestas en las proximidades del fondo.

15. Dispositivo de tratamiento biológico de una suspensión con un biorreactor destinado a recoger la suspensión, en el que está dispuesto en el espacio interior del biorreactor un mecanismo de guía con orientación vertical que llega hasta las proximidades del fondo del biorreactor y un mecanismo de inyección de un gas para hacer circular la suspensión, caracterizado porque en las proximidades del fondo del biorreactor está dispuesta al menos una tobera para introducir un fluido en el biorreactor.

16. Dispositivo según la reivindicación 15, caracterizado porque la tobera puede ser solicitada con la suspensión a través de un conducto de alimentación unido con el espacio interior del biorreactor y a través de una bomba.

17. Dispositivo según la reivindicación 15 ó 16, caracterizado porque en las proximidades del fondo están dispuestas varias toberas distribuidas por el perímetro del biorreactor.

18. Dispositivo según la reivindicación 17, caracterizado porque las toberas están unidas con una bomba común.

19. Dispositivo según la reivindicación 17 ó 18, caracterizado porque las toberas están dispuestas con un ángulo de inclinación respecto de la horizontal comprendido entre 0 y 10º.

20. Dispositivo según una de las reivindicaciones 16 a 19, caracterizado porque el fondo del biorreactor presenta una inclinación desde el borde del reactor hasta su centro de preferiblemente 10 a 20º.

21. Dispositivo según una de las reivindicaciones 16 a 20, caracterizado porque el conducto de alimentación unido con el espacio interior del biorreactor está unido, además, con al menos una tobera dispuesta en la zona de la altura prevista del nivel de llenado de suspensión.

22. Dispositivo según la reivindicación 21, caracterizado porque la tobera está dispuesta tangencialmente al perímetro del recipiente.

23. Dispositivo según la reivindicación 21 ó 22, caracterizado porque la tobera está unida con la misma bomba que la tobera dispuesta en las proximidades del fondo del biorreactor.