Звіт по практиці в УкрНДІспиртбіопрод

• Створення програми інтегрованого виробництва біоетанолу та цукру із цукрового буряка в умовах цукрового заводу.
• Розроблення науково-обгрунтованої безперервної технології біоетанолу замкнутого циклу з найбільш раціональним використанням складових природної сировини та енергетичних ресурсів.

Впровадження цієї технології дозволить створити енергоавтономне      виробництво біоетанолу, зменшити енергоспоживання за рахунок отримання біогазу з відходів виробництва та одержати конкурентноспроможну продукцію.

• Розроблення комплексної технології перероблення кукурудзи в спирти харчового та технічного призначення, кукурудзяну крупку та глюкозні сиропи.
• Розроблення наукових основ та технології кондиціювання технологічної води для виробництва спирту етилового на стадіях зброджування і ректифікації.Результати роботи дадуть змогу інтенсифікувати виробничі процеси, збільшити глибину використання складових частин сировини, покращити якість спирту етилового ректифікованого.
• Дослідження та розробка сучасної наукоємної біотехнології виробництва біопалива 2-го покоління з використанням легніноцелюлозної сировини на основі ферментів целюлазного комплексу.
• Дослідження та розробка сучасного високопродуктивного наукоємного обладнання для реалізації новітніх технологій спиртового, лікеро-горілчаного, дріжджового та інших біотехнологічних процесів.

 

  Основними напрямами  та предметом діяльності Наукової  установи є:

• Створення, участь у промислових випробуваннях та сприяння впровадженню нових ресурсо- і енергозбережних, екологічно чистих технологій, технічних розробок та устаткування спиртового, лікеро-горілчаного, дріжджового та інших виробництв, де застосовуються біотехнологічні процеси, утилізації відходів та очищення забруднених вод та газових викидів.
• Створення, участь у промислових випробуваннях та сприяння впровадженню нових технологій одержання рідкого і газоподібного біопалива, технологій виробництва спиртовмісних технічних рідин побутового та виробничого застосування, діоксиду вуглецю, технологій отримання добавок різного цільового призначення, ароматизаторів, рослинних екстрактів, концентрованих композицій, харчових натуральних барвників, сумішей на основі етилового спирту для консервування продуктів тощо.
• Здійснення технологічного, енергетичного та екологічного аудиту підприємств харчової промисловості, розроблення норм та нормативів втрат сировини і допоміжних матеріалів, виходу готової продукції, витрат теплової і електричної енергії, норм водоспоживання і водовідведення, нормативної документації з охорони праці і правил безпеки, нормативів чисельності тощо.
• Розроблення проектно-конструкторської, проектно-технологічної та іншої документації на реконструкцію та технічне переоснащення діючих чи будівництво нових підприємств спиртової, лікеро-горілчаної, дріжджової та інших галузей харчової промисловості, а в окремих випадках, й інших галузей промисловості за умови виконання чинних норм і правил з проектування та будівництва.
• Розроблення проектів охорони природнього навколишнього середовища, гранично-допустимих скидів (ГДС) забруднювальних речовин у природні водоймища, проектів гранично-допустимих викидів (ГДВ) забруднювальних речовин у атмосферне повітря від стаціонарних джерел, нормативів утворення, розміщення та паспортизації відходів підприємств харчової промисловості.
• Проведення науково-дослідних робіт у галузі контролю якості харчової продуктції, сільськогосподарської сировини, деяких видів хімічної та медичної продукції, предметів побуту тощо; розроблення та атестація сучасних методик виконання випробувань продукції, виконання фізико-хімічних випробувань та сертифікація харчової й іншої продукції за критеріями безпечності та відповідність державним та міжнародним стандартам.
• Підтримання колекції чистих культур мікроорганізмів і направлена селекція високопродуктивних промислових штамів мікроорганізмів-продуцентів спирту, хлібопекарських та кормових дріжджів, ферментів глюкоамілазного комплексу, харчових органічних кислот, глутамінової кислоти тощо. Забезпечення підприємств чистими культурами мікроорганізмів на базі існуючої в УкрНДІспиртбіопрод колекції. Розробка комплексної системи антисептування сировини, допоміжних матеріалів, виробничих середовищ і технологічного обладнання.
• Виробництво державних стандартних зразків для контролю спирту, горілок, коньяку, коньячних спиртів, бренді, виноградного спирту-сирцю, етанолу в крові для наркологічних диспансерів, еталонів для дегустації, хімічних реактивів, тестових водно-етанольних розчинів для міжлабораторних досліджень, градуювальних водно-етанольних розчинів для газохроматографічного визначення мікрокомпонентів спирту, горілок і спиртовмісних рідин і технологічного контролю спиртового і горілчаного виробництв тощо.

Інститут займається також застосуванням харчових добавок у хлібопекарській, кондитерській, олієжировій, харчоконцентратній галузях, у виробництві алкогольних і безалкогольних напоїв, розробляє технології і рецептури продуктів профілактичного, лікувального призначення та дитячого харчування; розв'язує питання стандартизації, контролю виробництва та якості харчових продуктів, охорони навколишнього середовища.

В основу наукових досліджень і виробничої діяльності інституту покладено комплекс робіт, спрямованих на розробку і вдосконалення технології та якості харчових продуктів, підвищення ступеня їх поживності та збалансованості збагачуванням корисними видами добавок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Відділ екології в УкрНДІспиртбіопрод

Охорона навколишнього середовища - це нагальна проблема усіх спиртових заводів України, особливо тих, що переробляють мелясу, а також і відділу екології УкрНДІспиртбіопрод. В наш час в Україні більше як 1000 га сільськогосподарських земель зайнято під бардонакопичувачі. Крім того, що стічні води спиртозаводів займають таку велику площу родючих земель, вони є джерелом отруєння навколишнього середовища смердючими викидами та забруднення підземних вод органічними та мінеральними речовинами.

Науковцями відділу встановлено, що кількість забруднень на 1000 дал спирту по показнику ХСК в залежності від способу виробництва становить: післяспиртова мелясна барда - 12,0 т, конденсати вторинної пари від упарювання післяспиртової мелясної барди - 0,25 т, інші стічні води, що потребують очистки від забруднень - 0,18т.

Головне завдання відділу є розробка технологій очищення стічних вод спиртового та хлібопекарського виробництв, а також нормування водних ресурсів згаданих підприємств. Відділ займається екологією водних ресурсів - біологічним очищенням стічних вод в анаеробних (з одержання біогазу) та доочищенням стічних вод в аеробних умовах. Також відділ займається розробкою норм водопостачання  і водовідведення. Розробляються схеми раціонального використання чистої води.

Розробляються розділи з техніки безпеки і охорони праці всіх виробництв спиртової галузі. Впроваджуються методи по захисту атмосфери від газових викидів.

Відділ розробляє також технології біосинтезу біологічно-активних речовин займається розробкою технологій доочищення стічних вод за допомогою ціанобактерій, одержання екологічно чистого бета-каротину із мікроводоростей, одержання стимуляторів росту рослин на основі глибинного культивування ендофітів-симбіонтів вищих рослин.

У відділі розроблена технологія одержання біогазу із стічних вод спиртових заводів. Технологія базується  на використанні новітніх анаеробних біореакторів, в яких застосовується спеціально підібрана адаптована до стічних вод спиртових мелясових заводів анаеробна гранульована біомаса мікроорганізмів. Завдяки цьому в десятки раз підвищується кількість мікроорганізмів-деструкторів в одиниці об'єму біореактора. Це дозволяє значно зменшити об'єм анаеробних біореакторів. Технологія дозволяє одержати на заводі з виробничою потужністю по спирту 6 тис дал/добу близько 5,5 млн. м3 біогазу за рік, що еквівалентно 4 млн. м3 природного газу. Використання цього біогазу в котельні заводу як енергетичного палива дає можливість заощадити на виробництво спирту значну кількість палива. Сучасний рівень розробок по очистці концентрованих стічних вод з одержанням біогазу дозволяє зменшити забрудненість барди на 80% і отримати 500 м3 з кожної тони ХСК.

Одна з важливих розробок відділу - друга стадія очистки в аеробних умовах. Вона повинна забезпечити ефективну очистку, можливість тривалих перерв в роботі і швидкий вихід на регламентні показники при повторних запусках споруд. Найбільше цим вимогам відповідає технологія біологічного очищення стічних вод за допомогою мікроорганізмів, іммобілізованих на нерухомому волокнистому носії. Біологічне очищення промислових стічних вод за допомогою іммобілізованих мікроорганізмів має такі переваги перед очищенням за допомогою вільноплаваючого активного мулу:

• низька чутливість до коливань витрат і концентрації стічних вод;
• підвищена ефективність очищення;
• можливість тривалих зупинок;
• прискорений вихід на регламентований режим очищення;
• зменшення питомих витрат повітря, приблизно, на 30%;
• зменшення приросту біомаси іммобілізованих мікроорганізмів в 5-10 разів.

Бактеріальна біомаса, що накопичується на нерухомому носії, частково поїдається найпростішими і підтримується на необхідному рівні. За час тривалої експлуатації очисних споруд серед мікроорганізмів, іммобілізованих на нерухомому носії, встановлюється відносна рівновага, що істотно забезпечує низький приріст біомаси.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Лабораторія екології в УкрНДІспиртбіопрод

Основними завданнями лабораторії екології в УкрНДІспиртбіопрод є такі:

• Розробка технології очищення стісних вод підприємств харчової та переробної промисловості.
• Виконання аналізів стічних вод.
• Виконання аналізів технічної води.
• Розробка науково-технічної документації.
• Виконання авторського нагляду за будівництвом очисних споруд, пуско-налагоджувальних  робіт.
• Розробка норм водоспоживання і водовідведення.
• Виконання лабораторних досліджень по розробці  технологій очистки стічних вод з різними значеннями ХСК.
• Розроблення технологій очищення мелясної та зернової барди з отриманням біогазу.
• Розробка матеріалів по охороні навколишнього середовища та охороні праці.

Права лабораторії екології в УкрНДІспиртбіопрод:

• Брати участь в розробленні перспективних планів науково-дослідних робіт інституту.
• Планувати роботу відповідно до планів  виконання науково-дослідних робіт та календарного планів господарчих договорів.
• Використовувати отримані результати наукових розробок для підготовки на патенти та для та для публікацій наукових журналах.
• Вносити пропозиції адміністрації Вченій науково-технічній раді інституті та для колективного договору в порядку самоврядування, по створенню належних умов для високоефективної праці, забезпеченню додержання законодавства про працю, правил та норм охорони праці, техніки безпеки , соціального розвитку.

Відповідальність лабораторії:

• За достовірність показників виконаних аналізів, обґрунтованість розроблених рекомендацій.
• Своєчасне виконання та якість оформлення документації за результатами виконаних аналізів.
• За збереження матеріальних цінностей, виконання виробничої дисципліни, вимог технічної безпеки та правил проти пожарної безпеки. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Співробітництво НУХТ та УкрНДІспиртбіопрод

В останні роки в Національному університеті харчових технологій та

УкрНДІспиртбіопрод із залученням науково-технічного потенціалу передових підприємств спиртової галузі розроблені інноваційні енергозаощаджуючі технології, які передбачають заміну солоду на концентровані термостабільні ферментні препарати селективної дії, низькотемпературну водно-теплову обробку зернової сировини, рекуперацію вторинної теплоти за схемою „заміс – сусло” та „барда – заміс”, використання високоефективних спіральних теплообмінників, пластинчастих та повітряних дефлегматорів, підвищення концентрації сухих речовин зернового сусла до 26...29 % та концентрації спирту в бражці до 13...15 %, повернення фільтрату барди (до 50 %) на приготування замісу; застосування нових селекцій термотолерантних та осмофільних спиртових дріжджів, оцукрення вуглеводів сусла в бродильному апараті, безперервне бродіння зернового сусла, рекуперативне використання вторинних теплових потоків у брагоректифікаційних установках із ступеневим перепадом тиску в колонах та вакуумних БРУ, утилізацію спиртовмісних відходів ректифікації та максимальне вилучення з них етилового спирту, комплексну переробку сировиниз виробництвом додаткової товарної продукції (пресованих хлібопекарських дріжджів, скрапленого СО2, бетаїна).Розширена сировинна база за рахунок розроблення технології переробки зернового сорго та вологої кукурудзи.

Розроблені теоретичні основи використання теплових насосів в системі БРУ. Науково-технічні (інтелектуальні) інвестиції науковців та виробничників спиртову галузь дозволили без залучення бюджетних коштів розробити та впровадити у виробництво технологію технічного та денатурованого спирту, спирту ректифікованого денатурованого для парфумерно-косметичної продукції, технічних рідин в потоці ректифікації, спирту-сирцю, високооктановї кисневмісної добавки та її сирцю, біоетанолу та біоетанолу-сирцю. За результатами науково-дослідних робіт отримано більше 50 патентів України на винаходи, значна кількість з яких впроваджена у виробництво.

Спиртові заводи, які впровадили інноваційні технології, знизили питомі витрати енергоносіїв до 3,6 – 4,0 кг умовного палива на декалітр (що відповідає європейським нормам енергоспоживання) при середній по галузі – 5,8 кг/дал. В той же час спиртові заводи, які з різних причин не впроваджували інноваційні технології витрачають 10 і більше кг умовного палива на декалітр. Такі підприємства не мають перспективи в майбутньому.

Законом України „Про внесення змін до деяких законів України щодо стимулювання виробництва бензинів моторних сумішевих” передбачено оступове нарощування потужностей по виробництву біоетанолу з обов,язковим додаванням його до моторних палив, починаючи з 2,0 %, у 2008 році до 5,0 % у 2010 році .Виробництво біоетанолу – високооктанової кисневмісної добавки до бензинів розпочато в Україні з 1999 року.

При сьогоднішніму технічному стані більшості спиртових заводів України в собівартості біоетанолу із зерна на сировину припадає 25...27 грн/дал, на енергоносії 6...8 грн/дал.

Широкомасштабне виробництво біоетанолу в Україні можливе тільки за умови його конкурентоспроможності порівняно з іншими паливними оксигенатами та бензином. Ефективною з точки зору енергозбереження та охорони довкілля є біологічна очистка післяспиртової барди метаноутворюючими бактеріями з отриманням біогазу. В залежності від вмісту метану енергоємність біогазу становить 23-25 МДж/м3, тобто 70 % від енергоємності природного газу.

Біологічна очистка післяспиртової барди дозволяє додатково отримати від 1800 до 3000 м3 біогазу на 1000 декалітрів спирту, що еквівалентно 40 % потребам природного газу спиртового заводу, зменшити забруднення стічних вод на 70-90%, отримати високоякісне органічне добриво та створити автономне виробництво біоетанолу з замкнутим циклом енерго- та водоспоживання. Пілотна установка по виробництву біогазу змонтована на Лужанському експериментальному спиртзаводі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Основний принцип утворення біогазу