Dankzij zijn overvloed, heeft calciumcarbonaat (CaCO3) een groot potentieel als bron van alkaliteit voor biotechnologische toepassingen. De toepassing van CaCO3 in biologische systemen als neutralisator is echter beperkt wegens mogelijke moeilijkheden bij het controleren van de pH. Het doel van deze studie was om de dominante processen te bepalen die de pH controleren in een zuurvormend microbieel proces in aanwezigheid van CaCO3. Om dat te bereiken werd een wiskundig model gemaakt met een minimale set van kinetisch gecontroleerde en evenwichtsreacties dat in staat was de experimentele gegevens van een batch fermentatie-experiment met fijn verpoederd CaCO3 te reproduceren. In het model werd thermodynamisch evenwicht verondersteld voor alle speciatie-, complexatie- en precipitatiereacties, terwijl snelheidsbeperkte reacties werden opgenomen voor de biologische vetzuurproductie, de massaoverdracht van CO2 van de vloeistoffase naar de gasfase en het convectieve transport van CO2 uit de gasfase. Het geschatte pH-patroon kwam sterk overeen met de gemeten pH, wat suggereert dat de gekozen set van kinetisch gestuurde en evenwichtsreacties de experimentele pH bepaalden. Een gedetailleerde analyse van het reactiesysteem met behulp van het model toonde aan dat de pH-vaststelling het gevoeligst was voor vier factoren: de massatransfersnelheid van CO2 naar de gasfase, de biologische zuurproductiesnelheid, de partiële druk van CO2 en de Ca+2 concentratie in de oplossing. De afzonderlijke invloeden van deze factoren op de pH werden onderzocht door het model te extrapoleren naar een continu geroerde tankreactor (CSTR). Deze casestudie geeft aan hoe de pH van een veelgebruikt continu biotechnologisch proces kan worden gemanipuleerd en aangepast door deze vier factoren te wijzigen. Het verkrijgen van een beter inzicht in de processen die de pH controleren van een biologisch systeem dat CaCO3 gebruikt als neutralisatiemiddel kan leiden tot bredere toepassingen van CaCO3 in de biotechnologische industrie. Biotechnol. Bioeng. 2015;112: 905-913. © 2014 Wiley Periodicals, Inc.