در روش حذف درجاي آلودگي ها از خاك در بيوراكتورهاي بسترآكنده، عليرغم حفظ ساختمان خاك، سرعت حذف بسيار پايين است. معمولا براي حذف آلاينده ها با سرعت بالا، از روش دوغابي استفاده مي¬گردد كه باعث تغيير در ساختار و مورفولوژي خاك مي¬شود. در اين اختراع براي حذف آلاينده هاي نفتي در فاز خاك، تثبيت ميكروارگانيسم‌ها بر روي حامل طبيعي به عنوان روشي براي افزايش كارايي ميكروارگانيسم‌هاي تجزيه‌كننده آلاينده و نيز كاهش مدت‌زمان حذف زيستي به كارگرفته شده است. همچنين از هوادهي اجباري به صورت متناوب و حفظ رطوبت خاك در حين فرآيند بهره گرفته شده است تا بتوان شرايط مناسب براي ادامه حيات ميكروارگانيسم‌هاي تجزيه‌كننده آلاينده‌ها را براي مدت طولاني در فاز خاك فراهم و حفظ كرد.

ابتكار حاضر مربوط به ساخت دستگاه فرمانتور سيني‌دار با طراحي جديد ويژه در ابعاد نيمه‌صنعتي است كه امكان هوادهي مناسب را براي تخمير حالت جامد فراهم مي‌نمايد. همچنين اين فرمانتور به دليل طراحي خاصي كه دارد به راحتي امكان افزايش مقياس را فراهم مي‌آورد. از فرمانتور سيني‌دار براي انجام تخمير حالت جامد در توليد محصولاتي مانند آنزيم‌ها مورد استفاده مي‌شود. روش تخمير حالت جامد يكي از روش‌هاي تخميري براي توليد انواع محصولات با ارزش افزوده مي‌باشد. از آن‌جا كه در اين فرايند زيستي، از سوبستراي ارزان‌قيمت براي توليد محصولات با ارزش صنعتي و اقتصادي استفاده مي‌شود، توجه به آن حائز اهميت است. كاربرد ضايعات كشاورزي به عنوان سوبستراي ارزان‌قيمت در اين فرآيند از مهم‌ترين جنبه‌هاي مورد توجه در سال‌هاي اخير مي‌باشد. با توجه به حجم بالاي ضايعات و محصولات جانبي كشاورزي در ايران و جهان، امكان كاربرد آن‌ها در فرآيندي كه منجر به توليد محصولات با ارزش افزوده شود، علاوه بر سودآوري فراوان ، به نحوي مديريت ضايعات كشاورزي نيز محسوب شده و در واقع تبديل تهديدي جدي به فرصتي بزرگ است كه در پاره‌ اي موارد مي‌تواند كشور را از واردات برخي محصولات بي نياز كرده و به خودكفايي برساند. سيستم تخمير حالت جامد براي توليد محصولاتي مانند آنزيم‌ها، خوراك دام، افزودني هاي غذايي مانند مواد معطره، پيگمان‌هاي خوراكي، اسيد‌هاي آلي و اسپورهاي قارچي به عنوان دفع آفات مورد استفاده قرار مي‌گيرد. توليد آنزيم‌هايي كه با استفاده از قارچ‌ها توليد مي شوند، با استفاده از اين سيستم امكان پذير مي‌‌‌باشد. گرچه امروزه توليد تجاري اين محصولات عمدتا\\" با استفاده از سيستم تخمير غوطه‌وري انجام مي‌شود، كه اين امر به دليل كمبود پژوهش‌ها در عرصه تخمير حالت جامد و رفع نشدن برخي دشواري‌ها در اين آوردگاه است، اما با توجه به مزاياي سيستم تخمير حالت جامد در مقايسه با تخمير غوطه‌وري، توجه به آن و تلاش براي رفع موانع و مشكلات فني موجود حائز اهميت است. از آن‌جا كه يكي از ايرادهاي سامانه تخمير غوطه‌‌وري، بهره وري حجمي پايين محصول نهايي مي‌باشد، لذا خالص سازي محصول ضرورت دارد. افزودن فرايند پايين دستي منجر به افزايش هزينه‌هاي توليد محصول مي شود. با توجه به هزينه بر بودن روش تخمير غوطه وري، محققان براي كاهش هزينه هاي توليد و افزايش ميزان محصول توليدي، كاربرد سامانه تخمير حالت جامد را پيشنهاد نمودند. اين سامانه روش مناسبي براي توليد محصولات حاصل از ميكروارگانيزم‌ها مي باشد زيرا محيطي مشابه با شرايط طبيعي قارچ ها فراهم نموده و نيز مقدار محصول توليدي را افزايش مي‌دهد. سامانه تخمير حالت جامد در غياب آب آزاد به كار مي‌رود، لذا هزينه‌ي آب گيري در فرآيند پايين‌دستي به مقدار زيادي كاهش مي‌يابد. هزينه توليد در سامانه تخمير حالت جامد در مقايسه با سامانه تخمير غوطه‌وري كاهش مي‌يابد. اين مهم به دليل مصرف انرژي كم‌تر و كاربرد سوبستراي مناسب و ارزان‌قيمت مي‌باشد. سامانه تخمير حالت جامد مزاياي ديگري نيز دارد، براي مثال غلظت محصول نهايي بالاتر، احتمال آلودگي كمتر و نياز كم تر به سترون كردن تجهيزات را مي‌توان ذكر نمود. همچنين محلول آنزيمي خامي كه از سامانه تخمير حالت جامد به دست مي‌آيد را مي توان مستقيما براي پاره‌اي كاربردها مورد استفاده قرار داد. انتخاب سوبستراي مناسب از فاكتورهاي اساسي در تخمير حالت جامد مي‌باشد. اغلب از ضايعات كشاورزي ارزان‌قيمت به عنوان سوبسترا استفاده مي‌شود. كاربرد سبوس برنج ، سبوس گندم، باگاس، پوست سويا ، كاه برنج و چوب ذرت در مطالعات موفقيت آميز بوده است.

بيوراكتور بستر آكنده زيموتيس به منظور تخمير حالت جامد و برداشت محصولات بيولوژيكي به صورت درجا و در شرايط استريل و با حجم متغير بستر در مقياس نيمه صنعتي طراحي و ساخته شد. با توجه به اصلاحات انجام شده علاوه بر ثبت در جاي متغيرهاي عملياتي همچون رطوبت، فشار و ميزان توليد دي اكسيد كربن، ثبت دما در نقاط مختلف بستر در طي فرآيند نيز امكان پذير شد و بهره وري سامانه افزايش قابل ملاحظه اي را نشان داد. در اين اختراع طراحي بيوراكتور بستر آكنده زيموتيس و همچنين شرايط عملياتي براي توليد و برداشت در جاي انواع محصولات بيولوژيكي در تخمير حالت جامد در مقياس نيمه صنعتي توسعه داده شد. در اين بيوراكتور مكعب شكل، تعدادي صفحات خنك كننده متحرك عمودي براي افزايش انتقال حرارت هدايتي در داخل بيوراكتور در نظر گرفته شد كه با توجه به شرايط فرآيند، فاصله اين صفحات خنك كننده قابل تنظيم مي باشد. با استفاده از بافل در ساخت صفحات خنك كننده، ثبت دما در نقاط مختلف بستر در طي فرآيند امكان پذير مي باشد. طراحي بيوراكتور به گونه اي انجام شده است كه محصولات توليد شده در انتهاي فرآيند تخمير به صورت درجا در داخل بيوراكتور و در شرايط استريل از سوبسترا استخراج و خارج مي شوند. استفاده از جنس استيل در ساخت بيوراكتور و همچنين طراحي بيوراكتور امكان استريل كردن بيوراكتور و حفظ شرايط استريل در حين عمليات تخمير و برداشت محصولات بيولوژيكي را فراهم مي آورد. تمامي داده هاي متغيرهاي عملياتي همچون سرعت هوادهي، رطوبت و دماي هوا، دماي بستر و ميزان توليد دي اكسيد كربن به صورت درجا ثبت مي شوند.