ЛИНИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ БИОПРЕПАРАТА

Изобретение относится к микробиологической промышленности и может использоваться в качестве устройства для культивирования микроорганизмов, и получения из них биотоплива.
Известна линия по производству биопрепарата, содержащая культивационную ванну с плоскими стенками и циркуляционный насос, соединенный с культивационной ванной всасывающим и нагнетательным патрубками, при этом в культивационной ванне с зазором относительно ее дна и стенок шарнирно закреплены поперечные жесткие пластины (А.с. СССР N 1347911, кл. А01G 31/02, 1985).
Недостаток названного решения невысокий уровень турбулизации суспензии, необходимой для тепломассообмена. Это ухудшает качество культивируемых микроорганизмов.
Известен также линия по производству биопрепарата, содержащая культивационную ванну с цилиндрическими стенками, снабженную крышкой и технологическими патрубками для подключения источника суспензии, источника посевного материала, и слива готовой продукции, средство перемешивания материала и средство регулирования температуры в полости культивационной ванны (А.с. СССР 1570678, кл. A01G 31/02, 1988).
Недостаток этого решения невозможность его использования в цикле производства жидкого биопрепарата включающего комплекс из молочнокислых бактерий, дрожжей и грибков в совокупности с продуктами их жизнедеятельности.
Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель выражается в обеспечении возможности производства жидкого биопрепарата включающего комплекс из молочнокислых бактерий, дрожжей и грибков в совокупности с продуктами их жизнедеятельности.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в, обеспечении возможности производства биопрепарата, по своим характеристикам пригодного для повышения урожайности почвы при улучшении ее структуры, сокращения срока созревания растений и улучшения их вкусовых качеств и сроков хранения при скармливании сельскохозяйственным животным, устранении неприятных запахов (очищении воздуха) и переработке органических отходов.
Поставленная задача решается тем, что линия по производству биопрепарата, содержащая культивационную ванну с цилиндрическими стенками, снабженную крышкой и технологическими патрубками для подключения источника суспензии, источника посевного материала, и слива готовой продукции, средство перемешивания материала и средство регулирования температуры в полости культивационной ванны, отличается тем, что источник суспензии, содержит емкость снабженную средством подачи воды, средством загрузки ингредиентов и выполнен в виде герметичной емкости снабженной крышкой, нагревательными узлами и разгрузочным патрубком, снабженным запорной арматурой, который через узел охлаждения, выполненный с возможностью охлаждения питательной среды до 35-37°С, связан с полостью по меньшей мере двух культивационных ванн, каждая из которых также связана с источником посевного материала, при этом, средства регулирования температуры в полости культивационных ванн выполнены в виде водяных рубашек, размещенных на боковых стенках последних, с возможностью поддержания в их полости температуры до 30-37°С, кроме того, нижняя часть корпуса культивационной ванны снабжена штуцером подключенным к средствам розлива и укупорки готового продукта.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Совокупность признаков полезной модели обеспечивают решение заявленной технической задачи, а именно, обеспечивает возможность производства жидкого биопрепарата включающего комплекс из молочнокислых бактерий, дрожжей и грибков в совокупности с продуктами их жизнедеятельности.
Заявленное устройство иллюстрируется чертежом, на котором показан его вертикальный разрез.
На чертеже показаны культивационные ванны 1 (желательно, не менее трех) в виде цилиндрических корпусов, снабженных крышками 2, первые технологические патрубки 3 которых подключены к источнику суспензии (питательной среды) 4, при этом их вторые технологические патрубки 5 подключены к источнику посевного материала 6. Кроме того, показаны штуцеры 7 (размещенные в нижней части корпусов культивационных ванн), подключенные к средству 8 розлива и укупорки готового продукта. Каждая культивационная ванна 1 также снабжена, средством перемешивания 9 материала (например, лопастной мешалкой с электроприводом) и средством регулирования температуры выполненным в виде водяных рубашек 10, размещенных на боковых стенках последних, с возможностью поддержания в их полости температуры до 30-37°С,
Кроме того, на чертеже показаны патрубок 11 источника суспензии 4, связанный со средством подачи воды 12, средством загрузки ингредиентов выполненным в виде крышки 13, нагревательный узел 14, например ТЭН, теплоотдающая поверхность которого выполнена как участок стен источника суспензии 4. Кроме того, на чертеже показан разгрузочный патрубок 15, снабженный запорной арматурой (на чертежах не показана), который через узел охлаждения 16, выполненный с возможностью охлаждения питательной среды до 35-37°С (например, в виде теплообменника известной конструкции, затрубное пространство которого подключено к подводящей линии 17 средства подачи воды 12), при этом выход узла охлаждения 16 связан с полостью по меньшей мере двух культивационных ванн 1 (с их первыми технологическими патрубками 3). Целесообразно, чтобы емкость культивационных ванн 1 соответствовала емкости источника суспензии 4, кроме того, целесообразно, чтобы источник суспензии 4 был расположен выше культивационных ванн 1, что обеспечивает самотечное заполнение последних.
Целесообразно, чтобы линия по производству биопрепарата была снабжена комплектом контрольно-измерительной аппаратуры, обеспечивающим автоматическое поддержание стабильной температуры, дозирования компонентов суспензии и посевного материала (на чертежах не показаны) и т.п.. Для этого могут использоваться известные приборы сходного назначения, обеспечивающие возможность измерений в агрессивной среде - горячей суспензии и ее нагретой (до порядка 35°С) смеси с культивируемыми микроорганизмами и продуктами их жизнедеятельности. При этом, культивационная ванна 1, источник суспензии 4 и лопастные мешалки (по крайней мере) их поверхности, работающие в контакте с суспензией и продуктами жизнедеятельности микроорганизмов были выполнены из нержавеющей стали. Аналогичные требования предъявляются к источнику посевного материала 6.
Все патрубки, подключенные к культивационной ванне ниже уровня загрузки суспензии, снабжены приемными клапанами известной конструкции (на чертежах не показаны), исключающими потерю загружаемого материала. Кроме того, в состав линии входят соответствующие трубопроводы, снабженные соответствующими запорными задвижками (на чертежах не обозначены), обеспечивающие соответствующее коммутирование аппаратов линии.
Заявленное устройство работает следующим образом. В полость источника суспензии 4 через патрубок 11, связанный со средством подачи воды 12 подают воду (предварительно подогретую, за счет отдачи в нее тепла из ранее подготовленной порции суспензии в узле охлаждения 16) и загружают ингредиенты через отверстие в верхней части корпуса (на чертежах не показано) при открытой крышке 13. В качестве ингредиентов используют патоку и/или мед и/или сахар и/или микро и макроэлементы (первые упомянутые компоненты используются как отдельно, так и в виде смеси). Содержание ингредиентов в %, относительно массы суспензии составляет: патока - до 5% сахар - до 5%; микро и макроэлементы - до 0,01%; вода - остальное (данные приведены для смесевой композиции углеводсодержащих материалов, при использовании одного из них содержание может достигать 10%). После загрузки ингредиентов и герметизации крышки 13, включают в работу мешалку 9 источника суспензии 4 и включают нагревательный узел 14, доводя перемешиваемую массу до кипения (до температуры 100°С) после чего выдерживают суспензию 15-20 минут в режиме кипения, до полного устранения микрофлоры и микроорганизмов, содержащихся в исходных ингредиентах.
Перед загрузкой культивационной ванны 1 ее известным образом очищают от остатков материала, оставшегося после выгрузки предшествующей партии и известным образом дезинфицируют, например, облучая ультрафиолетом полость зачищенной культивационной ванны 1. Готовую суспензию подают в соответствующую культивационную ванну 1 и, после ее охлаждения до 35-37°С, через ее вторые технологические патрубки 5 из источника посевного материала 6 подают посевной материал (комплекс из молочнокислых бактерий, дрожжей и грибков). Объем посевного материала составляет 8-10% от рабочего объема культивационной ванны 1.
Включают в работу привод лопастной мешалки 9, обеспечивающий равномерное распределение посевного материала по объему культивационной ванны 1, что позволяет повысить скорость наращивания биомассы. Далее мешалку включают периодически на 5-10 минут, через каждые 30-45 минут.
Процесс культивирования биомассы ведут в течение 7 суток, при температуре 30-37°С (нижний предел обусловлен инерционностью контрольно-измерительной аппаратуры). Охлаждению материала в процессе культивирования биомассы препятствует ее подогрев, для чего в полость водяной рубашки 10 падают теплоноситель - горячую воду (от подогревателя известной конструкции - на чертежах не показан). Температуру теплоносителя ограничивают температурой около 35°С, чтобы в полости культивационной ванны 1 температура была в пределах 30-37°С.
Через 7 суток культивационную ванну 1 освобождают, перемещая материал из ее полости через штуцеры 7 в бункер-накопитель (на чертежах не показан) откуда он поступает к средству 8 розлива и укупорки готового продукта.
По завершении названного процесса биопрепарат готов к работе. При этом биопрепарат представляет из себя комплекс из молочнокислых бактерий, дрожжей и грибков в совокупности с продуктами их жизнедеятельности.
По своим рабочим характеристикам получаемый биопрепарат представляет собой абсолютно новый не имеющий аналогов в РФ экологически безопасный продукт, включающий в свой состав комплекс уникальных полезных микроорганизмов, способных как к оздоровлению животных и птиц, так и переработке отходов. В настоящее время в животноводческих и птицеводческих хозяйствах отсутствуют безопасные для организма животного способы борьбы с заболеваемостью животных и птиц. Для лечения животных и птиц используются различные антибиотики, внедрение которых в организм животных и птиц приводит к подавлению болезнетворной микрофлоры и излечиванию от заболевания. Однако после применения антибиотиков отмирает и естественная микрофлора организма животных, которая очень важна для переваривания корма животных и птиц. Самовосстановление естественной микрофлоры желудка животных и птиц занимает длительно время от 3 до 7 месяцев, в течение этого времени животные испытывают дискомфорт и болезненные ощущения, которые в конечном итоге снижают качество получаемой продукции. Использование получаемого микробиологического препарата позволит оздоровить животных и птиц без использования антибиотиков и приумножить количество естественных микроорганизмов в желудочно-кишечном тракте. Наличие микробного сообщества данного препарата в организме животных и птиц приведет к повышению иммунитета животных и птиц, что отразится на их меньшей заболеваемости. Немаловажным является и улучшение зоогигиенических условий содержания животных и птиц при применении получаемого микробиологического препарата, а также его многофункциональность. Применяемые в настоящее время гормональные препараты, кормовые антибиотики, а также витаминные препараты обладают аккумулирующим действием, и накапливаются в мышцах, значительно снижая потребительские свойства мяса животных и птиц.
Применение микробиологического препарата в указанном диапазоне позволит снизить финансовые затраты предприятий за счет снижения средств на закупку антибиотиков, снижения падежа, повышение привесов и повысить доходы предприятия за счет продажи экологически чистой продукции.
Привлекательным является и отсутствие побочных результатов при применении препарата.