Роз’яснення

Інноваційний проект по створенню енергоефективного лабораторного та промислового устаткування нового покоління для технологічних ліній по виробництву мікробіологічних препаратів широкого призначення для використання у різноманітних галузях людської діяльності.

Проект відноситься до технічного розділу мікробіології: виробництво біопрепаратів методом глибинного культивування різних аеробних мікробактерій  виходячи з положень наукової мікробіології, та враховуючи особливості конкретного використання.

Дана новітня розробка відноситься до класу мало- та середньотонажного промислового виробництва.

Основні ознаки інноваційності проекта.

Інноваційний проект розрахован на широкий спектр діяльності в області науково-технічній та практичній мікробіології, має цілісний характер, від створення промислового обладнання, до застосування біопрепаратів на практиці.

Для виробництва мікробіопрепаратів вперше запропоновано використання тонкостінних ферментерів (ТФ) в якості основних технологічних апаратів, що дає великі переваги у порівнянні з існуючими традиційними методами, а саме:

  1. Висока енергоекономічність та енергоефективність.
  2. Принцип гарантовано високого рівня комплексної стерилізації всього обладнання.
  3. Не потребує спеціальних високо затратних котелень та потужних електрогенераторів.
  4. Не потребує спеціального сконструйованих капітальних споруд.
  5. Має низьку собівартість технологічного обладнання, у порівнянні з використанням традиційного.
  6. Низький рівень металоємності технологічного обладнання.
  7. Низькі трудовитрати у технологічному процесі.
  8. Розробка має придатність до створення мобільних, пересувних виробничих біолабораторій.

Висновок доцільності розвитку у даному напрямі.

Внаслідок усіх сумарних переваг інноваційного методу та обладнання для його здійснення, собівартість мікробіологічної продукції має найнижчій показник вартості, та найвищий рівень якості у порівнянні з існуючими аналогами виробництва, що і було неодноразово підтверджено експериментально-виробничими випробуваннями і,  наряду з надійністю всієї системи, відкриває перспективний шлях до масового виробництва високоякісної мікробіологічної продукції даним методом.

Програма інноваційного проекта.

  1. На базі експериментальних зразків створюється та вдосконалюється промислове обладнання нового покоління
  2. Створюється підприємство з новітньою технологією виробництва.
  3. На базі відпрацьованої інноваційної моделі мікробіовиробництва впроваджується в широку практику набутий досвід
  4. Відпрацювати практичне застосування відомих та нових мікробіологічних препаратів на сільськогосподарських культурах при їх вирощуванні та зберіганні, а також здійснювати пошук щодо заміщення хімічних фумігантів, гербіцидів та інсектицидів зернових культур на нешкідливі мікробіологічні.
  5. Залучити кращих фахівців у сфері наукової і практичної мікробіології та технічної діяльності.
  6. Участь у підготовці спеціалістів високого рівня в даній галузі та спеціалістів практичної діяльності
  7. Створити та відпрацювати програму по практичній рекультивації складових навколишнього середовища від забруднень господарської діяльності та техногенних катастроф з нафтовими, хімічними та радіаційними забрудненнями
  8. Дослідження умов ферментації на інноваційному обладнанні з метою їх оптимізації
  9. Вирішення питаннь, які можуть виникнути в процесі професійної діяльності.

Пояснювальна частина

Масове та широкопосяжне використання токсичних хімічних сполук та речовин в якості засобів боротьби з хворобами та шкідниками в аграрномій промисловості, а також постійне застосування мінеральних добрив набуло крайньої межі по рівню їх концентрації в грунті, воді, повітрі, продуктах харчування, тобто у всьому навколишньому середовищі та   продовжує накопичуватися. Це не тільки створює реальну загрозу людській цивілізації, а на протязі кількох десятиліть вбиває усе живе та корисне для людини.

Одна із останніх трагічних тенденцій в цьому ряду є масова загибель і навіть повне знищення бджіл, які являють собою не тільки джерело цінної харчової та природньою лікувальною продукцією, а також найпродуктивнішим природним джерелом опилювання усіх рослин.

Альтернатива таким згубним технологіям є використання природних антагоністів для боротьби з патогенними мікроорганізмами, які викликають різні захворювання, а також шкідниками. Таких антагоністів, тобто мікробіологічних препаратів, вже чимало відомо науці і деякі з них з успіхом використовуються на практиці. Таким чимом, напрошується логічний висновок: замістити ядохімічні сполуки — природними, екологічно безпечними мікробіологічними препаратами де це можливо та доцільно.

Але масове їх використання, згідно рекомендацій вчених та практиків стримується високою собівартістю при напрацюванні їх традиційними методами – в масивних, товстостінних реакторах, працюючих для стерилізації під тиском перегрітого пару від котелень, або потужних електропарогенераторів, які в свою чергу не гарантують потрібного високого рівня стерилізації, що є ключовим моментом у виробництві мікробіологічних препаратів, а також потребують потужне холодильне обладнання з системою оборотної технологічної води.

Малотоннажне виробництво здійснюється на мікробіологічних качалках, які є низько продуктивними, енерговитратними, трудомісткими, займають багато виробничої площі.

Інші існуючі методи виробництва, через проблеми стерилізації, не можуть претендувати на якісну біопродукцію.

Не зважаючи на загально признаний і традиційно існуючий метод виробництва мікробіологічних препаратів в одному апараті-реакторі, на протязі останнього десятиріччя відбувався пошук нового, більш прогресивного метода, який зміг би здешевити виробництво якісної мікробіологічної продукції. І це потребувало нових технічних підходів і рішень виходячи з основних полягаючих законів наукової мікробіології.

Найбільш вдало та відповідно усім  поставленним вимогам є концептуальна розробка інженера Овчарука В.С. тонкостінного ферментера (ТФ) (Патент №____) і на базі його цілостної технологічної лінії завдяки вперше запропонованого ним метода зволоженої сухожарочної стерилізації всього обладнання, не потребуючої підвищеного тиску. Відрізняється простим застосуванням з можливістю автоматичного контроля і регуляції потрібного рівня температури в усіх локальних і характерних точках стерилізуємої системи, витраченням мінімальної кількості енергозатрат, з подальшою можливістю теплової утилізації до 60-80%. Гарантовано високий рівень стерильної обробки був підтверджен мікробіологічними аналізами і Державними випробуваннями.

Стерилізація поживного середовища (ПС) відтворюється тепловим методом, як найбільш поширеним і надійним. Не є виключними і інші методи.

Іноваційність методу полягає в тому, що стерильне ПС подається стерильними трубопроводами по черзі в стерильні ТФ (Патент №_____) де,після його охолодження до потрібної температури, відтворюють процес ферментації заданої культури мікробіологічного препарата у термостабілізованому ??????.

Виробничий процес є безперервноциклічними , а, завдяки впровадженню оригінальної конструкції мішалки-аератора (Патент №____) відтворюється перемішування культуральної рідини з стерильним повітрям у вигляді дрібнодисперсної суміші з додатковим ефектом аерліфтінга. В результаті цього процес ферментації відбувається вдвічі швидше інших методів, а показник кількості мікроорганізмів в 1 см3 перевищує стандартні значення.

Висновки:

  1. Створена інноваційна система виробництва мікробіологічних препаратів є цілісною і вдалою, що на протязі тривалого часу випробувань та експлуатації, а також Державними випробуваннями з напрацюванням препаратів:

ТРИХОДЕРМІН

ГАУПСИН

ПЛАНРИЗ

ІТП…

-підтвердили всі заявлені найважливіші показники з додатковою можливістю суттєвого поліпшення їч за рахунок відпрацювання оптимальних режимів ферментації.

  1. Для розв’язання ряда сучасних проблем, які стоять перед людством, не обійтись без біологізації в багатьох галузях діяльності і життєдіяльності, і в цьому разі не обійтись без масового виробництва, в тому числі і для пікової потреби, чистої, якісної, високоефективної мікробіологічної продукції з мінімально можливою собівартістю.

Висновок (Додаток)

На обладнанні з ТФ можливо виробляти широкий спектр мікробіологічних препаратів різного призначення для аграрної промисловості, екологічної рекультивації, як планової, так і при аварійних забрудненнях викликаних техногенними катастрофами, для ліквідації забруднень нафтопродуктами, хімічними сполуками, радіоактивними ізотопами, біологічними;

Для селективного розділення і вилучення рідкоземельних металів мікробіологічним методом із водного розчину поліметалевої руди у гірничнорудній промисловості і для харчової промисловості, для потреб ветеринарії, медицини та інше.