Звіт по практиці в УкрНДІспиртбіопрод

Псевдозрідженим агентом може бути рідина, газ або  газорідинна суміш. У анаеробних процесах зрідження часток носія здійснюється, як правило, висхідним потоком циркулюючим у замкненому контурі води, що очищується. Деякий вклад у розрідження вносить біогаз, який утворився.

• Анаеробний біофільтр з висхідним потоком рідини

Є найбільш простим анаеробним реактором з прикріпленою біомасою мікроорганізмів. Має нерухомий шар завантаження, через який висхідним потоком проходить стічна вода, що очищається. Біомаса анаеробного активного мулу утримується у вигляді флокул в порожнечах завантажувального матеріалу і біоплівки на його поверхні. Основну роль в очищенні стічної води виконують флокули. Тому визначальним чинником є не адгезійна здатність матеріалу завантаження, а питомий об'єм порожнеч в завантаженні і їх здатність затримувати флокули біомаси. Велика пустотність завантаження (90-95%) обумовлює низьку швидкість руху рідини через матеріал, що сприяє утриманню флокул в порожнечах. Велика частина біомаси скупчується в нижніх шарах завантаження. Гідравлічний режим в апараті близький до режиму ідеального витіснення, що призводить до формування значних градієнтів концентрацій біомаси, забруднень і продуктів метаболізму  по висоті біореактора.

12. Принципова технологічна схема очищення стічної води

 

 

 

 

 

 

Уловлювання крупних механічних домішок

Уловлювання піску

Метанізація

 

Аеробне доочищення

 

Відстоювання

Хлорування

 

 

 

Очищена стічна вода

 

 

 

 

 

 

13. Опис принципової технологічної схеми

Наведена принципова технологічна схема є найефективнішою механо-біологічного очищення промислово-побутових  стічних вод –

на чисту екологічну безпечну, що біологічно повноцінну воду.

Для механічного очищення стічна водо проходить через решітки, де затримуються механічні домішки, потім через пісковловлювач і нарешті потрапляють у первиний відстійник, де під силою гравітації все, що важче за воду, осідає на дно.

Після цього вода перекачується у метантенк на зародження, з виділенням газу-метану, а через деякий прміжуток часу випускається на муловий майданчик з дренажем, а все що легше за воду, підіймається на поверхню, де збирається спеціальними пристроями в бункер і теж спрямовується в метантенк.

На всіх етапах проходження води крізь очисні споруди в ній відбуваються біологічні процеси. Але найбільшим  найбільш помітним біологічним очищенням стічних вод відбуваються на другій стадії. У біореакторах з біоплівкою біомаси гідробіонтів, яка наростає під час очищення води, відділяють у вторинний відстійник, звідти її подають у метантенк.

Очищення води полягає в повному її знезараженні. Для цього використовують хлорування. При обробці очищених стічних вод хлором її витримують  протягом 20-30 хвилин у контактних резервуарах.

 

 

 

 

 

 

14. Технологія кормового препарату вітаміну В12

Вітамін В12  має найскладнішу будову серед неполімерных з'єднань. Молекула вітаміну включає корзинове кільце з чотирьох 5-членных азотвмісних гетероциклів, зв’язаних  з атомом кобальту чотирма координаційними зв'язками. Все різноманіття  аналогів вітаміну В12 пов'язано з природою верхнього та нижнього лигандів атома кобальту.

У істинному вітаміні В12 (ціанкобаламіні) верхнім лігандом являється ціаногруппа. Її місце можуть займати інші заступники: -ОН - оксикобаламин, -СН3 - метилкобаламін, 5 – дезоксиаденозил-   аденозилкобаламин та інші. При цьому утворюються похідні вітаміну, такі, що мають біологічну активність для тварин і людей.

Нижнім лігандом атома кобальту в молекулі вітаміну В12 являється специфічна азотиста основа –  5.6 - диметилбензимідазол, яка в природі зустрічається тільки у цьому з'єднанні.

Організм тварин (і людини) не здатний до самостійного синтезу вітаміну В12. Його продукують мікроорганізми, передусім бактерії, у тому числі мікробіота кишківника. Активними продуцентами вітаміну В12 є представники роду Propionibacterium, актиноміцети. Отримані мутагенні штами Propionibacterium shermanii М- 82 і Nocardia rugosa, що накопичують відповідно до 58 і 18 мг/дм3 вітаміну В12 .

Високу здатність до синтезу корриноидов мають метаногенні бактерії. У активному мулі, отриманому при анаеробній очищенні стічних вод, міститься велика кількість похідних і аналогів вітаміну В12, проте містять форми, що мають біологічну активність залежить від складу стічних вод і умов очищення. Встановлено утворення кобаламінів в чистій культурі таких термофільних метаногенних бактерій, як Methanosarcina barkeri, Methanobacterium fornricum.

Світове виробництво вітаміну В12 складає біля 10 т у рік, з яких 6,5 т витрачається на медичні цілі. Хімічний синтез вітаміну В12 складний і основним способом його промислового отримання являється мікробіологічний синтез.

Кормовий препарат вітаміну В12  для потреб тваринництва отримають термофільним зброджуванням ацетонобутиловой і спиртової барди спонтанно розвиненою асоціацією метаногенних бактерій.

Для метанового бродіння використовують декантат барды. Осад  речовин, що містить мертві клітини продуцентів тонических розчинників (етанолу, ацетону, бутанола), використовують у якості кормової добавки.

Декантировану барду охолоджують зі зниженням температури : 100ᵒC до   55-57°C (температура метанового зброджування). Вихід корриноїдів значно збільшується при додаванні до барде метанол  (5 кг/м ) та хлорид кобальту  (5 г/м ). Процес безперервного збродження барди здійснюють в анаеробних біореакторах в одно- або двоступінчатому режиму. При двоступінчатому процесі спостерігається спеціалізація бактерій, що розвиваються в апаратах в першій або другий ступені, відповідно до фаз бродіння і тривалість процесу зменшується з 3,0-3,5 (зброджування в одній ступені) до 2,5-3,0 сут (двоступеневе зброджування). Процес метанового бродіння протікає стійко і не має потреби в умовах асептики.

У збродженому розчині накопичується 4-5 г/м3 корриноїдів, з яких в середньому 50% доводиться на істинний вітамін В12.

Зброджена барда має величину рН 7,5-8,0. У лужний середовищі вітамін В12 нестійкий, тому для стабілізації вітаміну метанову брагу підкисляють до рН 5,5-6,0 і вводять 0,2-0,3% сульфат натрію. Перед подачею на упарювання брагу піддають нагріванням в теплообміннику до 90-95°С  з наступним відділенням  газів в об'ємному сепараторові. Дегазовану брагу згущують до 20% сухих речовин упарюванням в трьох- або четирехкорпусных вакуум-випарных установках. Концентрат висушивають в розпилювальної сушарці при температурі теплоносія на вході в сушарку 280°С.

Продукт - кормовий препарат вітаміну - є порошок коричневого кольору і містить вітамін В12 в кількості не меншої 100мг/кг, а також сирий протеїн - не менше 25%. При використуванні його як кормової добавки покращується засвоєння білка й підвищується приріст маси тварин на 10-15%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15. Робота студента у лабораторії екології

  Підчас проходження практики у лабораторії ми приймали участь у таких дослідах:

• Визначення ХСК ( хімічне споживання кисню) у стічній воді після очистки з науково-дослідного біореактору:

Суть методу: Дихромат калію окислює при кип’ятінні в сірчанокислому середовищі більшість органічних речовин, присутніх у воді. В цих умовах усі елементи окислюються:    вуглець – до  , сірка -  до  , фосфор – до , водень  - до , азот  - до  .

Для підвищення повноти окислення деяких речовин додають сульфат срібла  як   каталізатор.

      Використання  двох концентрацій (0,25 н   і   0,05 н) дихромату калію дозволяє  визначити окислюваність з точністю до 2 або 10 мг при споживанні від десятків до сотень мг О/л.

      Перешкоджаючий  вплив хлоридів (до 100 мг/л) усувають  застосуванням каталізатора   . Якщо вміст хлоридів більше 100 мг/л , необхідно додати сульфат ртуті з розрахунку 15 мг   на кожний мг хлорид-йону. Утворюється   розчинний,  але  дуже  мало дисоційованний хлорид ртуті  .

Під час виконання досліду ми отримали такі результати:

• Титр розрахували і отримали значення Т= 0,234;
• Значення контрольного досліду при титруванні становить К=10,8 мл/ Мора;
• Значення досліджувального зразку стічної води при титруванні становить П=10,4 мл с.Мора;
• Розрахували значення ХСК за формулою:

Х= (К-П)*Т*8*1000/V

V- об’єм проби, який становив 2см3

Х= (10,8-10,4)*0,234*8*1000/2= 374 мгО2/л

Висновок: під час очистки стічної води на науково-дослідній установці інституту визначили, що ХСК становить 374 млО2/л , що є дость добрим показником для даної установки .

• Стендова установка ЛЖК:

Суть методу: У 10 мл бражки доводимо до значення рН 2,8 і переносимо в ебулолстат. У  вхідну трубку ебулостату  капаємо 1 краплю олеїнової кислоти, до утворення піни. Потім підключаємо холодильник и послідовно з’єднуємо установку. Включаємо плиту і пясля цього починаємо перегонку. Для проведення досліду необхідна 1 порція матеріалу — 150 мл. Додаємо фенолфталеїн і титруємо NaOH 0,1н до рожевого забарвлення.

 

ЛЖК=(17,5*0,99*0.006*1000*1000)/Vпр.=10395 мг/л

 

Висновок: Під час проходження практики я приймала участь у досліді по визначенню ЛЖК бражки, значення якого становить 10395мг/л.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Висновок:

Під час проходження виробничої практики на УкрНДІспиртбіопрод я ознайомилася з відділом екології, з роботою екологічної лабораторії, а також більш детально пізнала з технологією  очистки стічних вод з подальшим отриманням біогазу. Також можу зробити такий висновок, Ефективним методом для очищення стічних вод спиртових заводів є біологічний метод з використанням анаеробного зброджування, одержанням біогазу та аеробне доочищення в аеротенках, або ж упарювання барди з подальшим її використанням у вигляді корму.Згідно з технологією, що запропонована останнім часом відділом екології, очищена стічна вода спиртозаводу за своїми санітарно-хімічними показниками відповідає нормам скидання до водоймищ.

Також під час проходження практики я відвідувала виставку «АГРО-2012», на якій був представлений інститут. У рамках виставки проходять такі спеціалізовані заходи: міжнародна спеціалізована виставка сільськогосподарської техніки; спеціалізована виставка автоматизації, управління, альтернативної енергетики, GPS і GIS технологій; виставка рослинних енергоресурсів “Біопаливо-2012″; виставка тваринництва та ветеринарної медицини; спеціалізована виставка конярства та кінного спорту; виставка рибного господарства та рибальства; плодоовочевий форум; виставка грибної індустрії, тощо.

А ще приймала участь у дослідах лабораторії екології, які наведенні у моєму звіті.

 

 

 

 

 

 

 

Список використаної літератури:

1. Коваленко А.Д., Янчевский В.К., Коваль В.Г. Инструкция по химико-технологическому и микробиологическому контролю комплексной переработки мелассы на спирт и другие продукты. – Москва; «Агропромиздат», 1986. – 224 с.
2. Методичні вказівки до умовно-графічних зображень в апаратурно-технологічних схемах для студентів спец. 7.091704 «Технологія бродильних виробництв і виноробство» напряму 0917 «Харчова технологія та інженерія» та 7.050201 «Менеджмент у виробничій сфері» напряму 0502 «Менеджмент» ден. і заоч. форми навчання/Уклад.: П.С. Циганков, П.Л. Шиян, В.Л. Прибильський. – К.: УДУХТ, 2011. – 32 с.
3. Робоча програма виробничої практики для студ. IV курсу спец. 6.070800 «Екологія та охорона навколишнього середовища» напряму 0708 «Екологія» ден. форми навч. / Уклад.: В.Х. Суходол, Л.І. Танащук, Л.Ф. Степанець, А.І. Салюк. – К.: НУХТ, 2007. – 73 с.
4. Технологический регламент утилизации послеспиртовой барды с получением биогаза и доочистки стоков до сброса в канализацию ТР РБ 600013329.001 – 2008.
5. Шиян П.Л., Сосницький В.В., Олійнічук С.Т. Інноваційні технології спиртової промисловості. Теорія і практика: Монографія. – К.; Видавничий дім «Асканія», 2009. – 424 с.
6. Янчевський В. На вістрі наукового прогресу. // Харчова і переробна пром..- №7, 1995.
7. Технолоія спирту. В. О. Маринченко, В.А. Домарецький, П.Л. Шиян, В.М. Швець, П.С. Циганков, І. Д. Жолнер./Під ред. проф. В.О. Маринченка.- Вінниця :Поділля – 2000, 2003.- 496с.

Зміст

Вступ

1. Історія УкрНДІспиртбіопрод
2. Структура УкрНДІспиртбіопрод
3. Основні розробки УкрНДІспитрбіопрод
4. Відділ екології УкрНДІспитрбіопрод
5. Лабораторія екології УкрНДІспитрбіопрод
6. Співробітництво НУХТ та УкрНДІспитрбіопрод
7. Основний принцип утворення біогазу
8. Технологічні аспекти виробництва біогазу
9. Переваги та недоліки анаеробних технологій очистки стічних вод порівняно з аеробними
10. Фактори, що впливають на процес анаеробної очист стічних вод