اختراع مذكور با عنوان طراحي و ساخت بيوراكتور هواگرد با لوله داخلي شبكه اي (ALR-NDT) است كه زمينه آن مهندسي شيمي جهت كاربردهاي بيوتكنولوژيك است. با توجه به مزيت راكتورهاي هواگرد، تلاش براي بهتر نمودن شرايط هيدروديناميكي و ميزان انتقال جرم در آنها بدون عوض نمودن راكتور و با صرف هزينه اندك قابل بررسي است. راكتور هواگرد، راكتوري ستون حبابي با لوله اي داخلي بوده كه به دليل نوع جريان، در بسياري از موارد برتر از راكتورهاي ستون حبابي است. ميزان انتقال جرم در راكتورهاي ستون حبابي بالاتر از راكتورهاي ALR بوده و استفاده از لوله داخلي شبكه اي با مش سايزهاي متفاوت، طراحي آن را با حفظ حالت ALR به مزاياي هر دو راكتور (BCR و ALR) نزديك مي نمايد. اين راكتور داراي زمان اختلاط كوتاهتر بوده و بعلاوه اگر تعداد سوراخها بيشتر باشد، در سرعتهاي بالاي گاز ورودي، ضريب انتقال جرم بسيار بالاتر رفته و اين نيز به دليل كشسته شدن حبابها در اثر عبور از از شبكه و تبديل به حبابهاي ريزتر شدن است كه سطح ويژه و سرعت انتقال اكسيژن را بالا مي برند. بنابراين نتايج تخميرهاي انجام شده در بيوراكتورهاي ALR-nDT و توليد كنندگي محصولات در آن بالاتر بوده و در نتيجه ميتوانند داراي پتانسيل خوب براي كاربردهاي صنعتي باشند.

اختراع مذكور با عنوان فرآيند تخريب زيستي تركيبات آروماتيك در بيوراكتور هواراند بستر آكنده با لوله مشبك مركزي، متعلق به زمينه فني مهندسي شيمي-بيوتكنولوژي محيط زيست مي‌باشد. بيوراكتورهاي همزده به سبب تنش حاصل از نيروهاي برشي همزن موجب آسيب فيزيكي بر روي ميكروارگانيسم¬ها شده كه از كارايي اين محفظه¬ها در تجزيه زيستي آلاينده¬ها مي¬كاهد. در اين اختراع، طراحي و ساخت بيوراكتور هواراند با قرار‌ دادن يك لوله مشبك مركزي در داخل راكتور به انجام رسيده به طوري كه ماده متخلخل به عنوان پايه تثبيت ميكروارگانيسم در فضاي بين لوله مشبك و جدار راكتور قرار مي‌گيرد. هوادهي به سيستم از داخل لوله مشبك سبب توزيع سيال با جريان متقاطع (جريان عمودي و افقي) مي¬شود كه انتقال جرم مناسب اكسيژن از جريان گازي به فاز مايع را به همراه دارد. اين بيوراكتور در جهت تخريب زيستي نفتالن به عنوان يك ماده آلاينده هيدروكربني آروماتيك توسط ميكروارگانيسم رالستونيا يوتروفا تثبيت¬يافته بر سنگ آذرين مورد استفاده قرار‌ گرفته است.

اختراع مذكور با عنوان بيوراكتور بستر سيال چند‌‌مرحله‌اي با صفحات توزيع‌كننده مايع در درون ستون براي استريفيكاسيون آنزيمي روغن‌هاي گياهي، متعلق به زمينه فني مهندسي شيمي- زيست‌فناوري مي‌باشد. راكتورهاي متداول مخزني همزن‌دار داراي تنش برشي بالايي بوده كه داراي تأثير نامناسبي بر عملكرد يك آنزيم تثبيت‌شده مي‌باشند. در راكتورهاي بستر ثابت نيز با توجه به سايز پايين ذرات آنزيم تثبيت‌شده، افت فشار بالا و همچنين بهم‌فشردگي بيش از حد در ستون وجود خواهد داشت. بيوراكتور بستر سيال براي رفع مشكلات ذكر شده در اين راكتورها مطرح شده كه با توجه به معلق ‌بودن ذرات بيوكاتاليزور در طول بستر، افزايش سطح انتقال جرم ميان مواد واكنشگر و آنزيم را به همراه دارد. در اين اختراع، طراحي و ساخت بيوراكتور بستر سيال با قرار‌دادن صفحات توزيع‌كننده‌ جريان در فواصل يكساني از يكديگر در طول ستون به انجام رسيده است كه مقدار مشخصي از آنزيم تثبيت‌شده مابين آنها قرار مي‌گيرد. اين بيوراكتور در جهت توليد متيل استر اسيد‌هاي چرب از روغن كرچك و در حضور آنزيم ليپاز تجاري به عنوان بيوكاتاليزور واكنش مورد استفاده قرار‌ گرفته است.

اختراع مذكور با عنوان توليد آنزيمي نشاسته حلقوي شكل بتاسايكلودكسترين با تاكيد بر نقش كاتاليتيك آنزيم ميكروبي است كه زمينه آن مهندسي شيمي و كاربردهاي بيوتكنولوژي (زيست فناوري) در آن جهت توليد مواد با كاربرد ويژه در صنايع مي¬باشد. با توجه به خصوصيات ويژه ماده بتاسايكلودكسترين (شكل 1 و 2) با در برگرفتن مولكول مهمان، توليد اين ماده از سوبستراي نشاسته محلول و مالتودكسترين بررسي شده است (شكل 6 و 7). جهت توليد آن، ابتدا آنزيم سايكلودكسترين گلوكانوترانسفراز (شكل (الف)) از رشد نوعي باسيلوس (Bacillus sp. DSM 2523) در راكتور هواگرد (شكل 8 و 9) توليد شده (شكل 5) و پس از جداسازي آنزيم و اضافه نمودن آن به نشاسته در دماي 45 درجه و pH حدود 10 توليد اين ماده كه داراي قيمت بسيار بالاتري نسبت به نشاسته مصرفي است (حدود 20 برابر قيمت) مشاهده گرديده است. براي مشاهده مكانيسم عملكرد اين آنزيم شكل (3) و (4) مشاهده گردد. بعلاوه شايان ذكر است كه ميزان انتقال جرم در راكتورهاي ستون حبابي بالاتر از راكتورهاي ALR بوده و استفاده از لوله داخلي شبكه¬اي (راكتور مورد استفاده در كار حاضر)، طراحي آن را با حفظ حالت ALR به مزاياي هر دو راكتور (BCR و ALR) نزديك مينمايد (شكل 8 و 9).

امروزه اهميت حفظ محيط زيست بدان جا رسيده است كه يكي از شاخص هاي توسعه يافتگي كشورها ميزان بازيافت و استفاده مجدد از مواد به ظاهر غير قابل استفاده است. به همين دليل در سال هاي اخير بسياري از دانشمندان و محققان پژوهش هاي خود را متوجه مسائل مربوط به محيط زيست وبازيافت كرده اند. سياست بسياري از كشورها در حال حاضر بر كاهش مصرف سوخت هاي فسيلي و استفاده بيشتر از انرژي هاي تجديدپذير و سوخت هاي حاصل از منابع ديگر استوار است. اتانول سلولري هم يكي از اين سوخت ها است. در حقيقت اين نوع اتانول الكلي است كه از ريشه و تنه و ساقه و برگهاي گياهان توليد مي شود. اين سوخت گان هاي گلخانه اي كمتري نسبت به بنزين توليد مي كنند. دراين پروژه از الياف ضايعاتي پنبه و ويسكوز به عنوان منابع جديد توليد اتانول استفاده شده است. براي اين كار از روش هاي فيزيكي شيميايي و بيوشيميايي استفاده شد. ابتدا الياف با قليا آماده سازي شده و سپس تحت عمليات آنزيمي قرار گرفتند. ميزان قند آزاد شده نسبت به الياف اوليه با توجه به غلظت و زمان عمليات تعيين شد. از قند حاصل طي فرايند تخمير اتانول بدست آمد.