УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СУХИХ БИОПРЕПАРАТОВ МЕТОДОМ КОНТАКТНО-СОРБЦИОННОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ

Полезная модель относится к области промышленной биотехнологии и может быть использована для опытно-промышленного приготовления сухих биопрепаратов: пробиотики для животных, кормовые добавки, биостимуляторы растений, бионефтедеструкторы, биоудобрения и др.
В настоящее время для производства сухих биологических препаратов применяются различные методы обезвоживания: сублимационное, распылительное и др. Для их реализации промышленностью выпускаются лабораторные и промышленные установки, различные модели широко представлены на рынке РФ и за рубежом.
Одним из наиболее рациональных методов сушки микробиологических препаратов является контактно-сорбционное обезвоживание (КСО), основанное на непосредственном контакте биомассы и гидрофильного сорбента. При этом происходит поглощение влаги сорбентом до установления термодинамического равновесия в системе.
Известен способ контактно-сорбционного обезвоживания термолабильных материалов (Авторское свидетельство №1363918, МПК F26B 5/16, F26B 3/12, опубликовано 10.06.1996 г.), в котором описано устройство для реализации этого способа. Известное устройство содержит узел подготовки сорбента, содержащий сушилку и стерилизатор, бункер подготовленного сорбента с дозатором подачи сорбента, камеру смешивания с распылителем, транспортер сорбента, емкость для размещения высушиваемой микробной суспензии с дозатором подачи микробной суспензии в камеру смешивания.
Известное устройство по совокупности существенных признаков является наиболее близким к заявляемому техническому решению и выбрано в качестве ближайшего аналога (прототипа).
Недостатком данного устройства является то, что смешивание компонентов при контактно-сорбционном обезвоживании осуществляется сжатым воздухом через трехканальное распыливающие устройство, дополнительное смешение и досушивание производится подачей в камеру сухого нагретого до 60-75°C воздуха, что требует применение специального оборудования для подготовки воздуха.
Также распыливающее устройство не обеспечивает равномерное перераспределение влаги между сорбентом и биомассой до обезвоживания ее до оптимальной остаточной влажности.
Транспортировка готовой продукции сжатым воздухом требует использование дополнительных мер по снижению степени контаминации препарата посторонней микрофлорой. Досушивание с применением нагретого воздуха приводит к инактивации термолабильных агентов.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является:
w
- обеспечение условий равномерного распыления высушиваемой биомассы с гидрофильным сорбентом до активности воды A=0,2-0,3 в смеси, обеспечивающей максимальную выживаемость и сохраняемость биологического агента;
- обеспечение равномерного перераспределения влаги перед разгрузкой сухого продукта.
Техническим результатом использования заявляемой полезной модели является повышение равномерности распыления высушиваемой биомассы с сорбентом при обеспечении максимальной выживаемости и сохранности биологического агента, повышение равномерности перераспределения влаги перед разгрузкой сухого продукта.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для производства сухих биопрепаратов методом контактно-сорбционного обезвоживания, содержащем узел подготовки сорбента, бункер подготовленного сорбента, транспортер сорбента, емкость для размещения высушиваемой микробной суспензии, камеру смешивания с распылителем микробной суспензии, дозатор подачи микробной суспензии, согласно полезной модели, узел подготовки сорбента содержит смеситель-ворошитель и редуктор с электроприводом, транспортер выполнен в виде гибкого шнека с редуктором и электроприводом, емкость для размещения высушиваемой микробной суспензии выполнена герметичной, снабжена компрессором и соединена с камерой смешивания через электромагнитный клапан, связанный с дозатором в виде электронного блока управления.
Охарактеризованная указанными выше существенными признаками полезная модель на дату подачи заявки не известна в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия «новизна».
Полезная модель может быть реализована промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и материалов и соответствует требованиям критерия «промышленная применимость».
Сущность полезной модели поясняется графическим материалом, на котором изображен общий вид устройства.
Устройство содержит узел подготовки сорбента в виде бункера 1, смесителя-ворошителя 2, и редуктора 3 с электроприводом 4, бункер 5 подготовленного сорбента, транспортер в виде гибкого шнека 6 с редуктором 7 и электроприводом 8, герметичную емкость 9 для размещения высушиваемой микробной суспензии, снабженную компрессором 10 и соединенную с камерой 11 смешивания с распылителем 12 микробной суспензии через электромагнитный клапан 13. Электромагнитный клапан 13 связан с дозатором в виде электронного блока 14 управления. В конце гибкого шнека 6 установлен бункер для готового продукта 15 и фасовочная тара 16.
Устройство работает следующим образом.
В бункер 1 для подготовки сорбента насыпается заданное количество сухого сорбента (например, природный минерал-Глауконит) и, при необходимости, компоненты модификации сорбента (например, модифицированный Аэросил-АМ-300), включают электропривод 4 редуктора 3 смесителя-ворошителя 2 на заданное время. В емкость 9 вливают заданное количество микробной суспензии и герметично закрывают, включают компрессор 10, при этом в емкости 9 постоянно поддерживают давление 2-2.5 ати(р). В блоке управления 14 электромагнитным клапаном 13 устанавливают режим работы клапана для поддержания заданного соотношения жидкой биомассы и сорбента. Режим впрыска для соблюдения заданного соотношения сорбента и высушиваемой биомассы устанавливается электронным блоком управления 14 длительностью открытия и закрытия электромагнитного клапана 13 в зависимости от скорости подачи сорбента в камеру смешивания 11. Подача жидкой микробной суспензии в камеру 11 через электромагнитный клапан осуществляется из емкости 9 за счет сжатого воздуха, создаваемого компрессором 10. Равномерность распределения влаги обеспечивается гибким шнеком 6 смесителя-ворошителя 2 при транспортировки сухой биомассы в фасовочную тару 16. Включают электропривод 8 редуктора 7 гибкого шнека 6 и блок управления 14 клапаном 13. Готовую сухую продукцию фасуют в герметичную тару 16. Контроль за расходом жидкости и сухой биомассы контролируют по показаниям тензодатчиков (w) и датчика уровня (L). Электромагнитный манометр (Р) поддерживает заданное значения давления воздуха в емкости 9.
В настоящее время заявителем изготовлен опытный образец устройства. Предварительные испытания показали его высокую эффективность.