Анализ деятельности предприятий ЗАО ИПП "Биомедхим" и МУП "УфаВодоканал"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА БИОХИМИИ И ТЕХНОЛОГИИ

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

Отчет по ознакомительной практике

Выполнил

Игнатишина М.Г.

Уфа, 2013

Содержание

Введение

1. ЗАО ИПП «Биомедхим»

2. МУП «УфаВодоканал»

Заключение

Введение

Для получения общих представлений о работе предприятий, выпуске продукции и организации производственных процессов на промышленных предприятиях профиля направления, для ознакомления с основными характеристиками оборудования и технологических аппаратов мы прошли ознакомительную практику на двух заводах г. Уфы: ЗАО ИПП «Биомедхим», МУП «УфаВодоканал».

1. ЗАО ИПП «БИОМЕДХИМ»

Закрытое акционерное общество научно-производственное предприятие «Биомедхим» - многопрофильная компания, объединяющая предприятия со специализированными видами деятельности (производство, торговля, наука), реализующая проекты от комплексного оснащения химических и бактериологических лабораторий различных отраслей промышленности до решения экологических проблем в нефтяной промышленности и сельском хозяйстве биотехнологическими методами.

На сегодняшний день «Биомедхим» обладает богатым опытом в направлении биотехнологии. Одним из эксклюзивных продуктов «Биомедхим» является биопрепарат ЛЕНОЙЛ.

Биопрепарат «Ленойл» состоит из клеток микроорганизмов, обладающих углеводородокисляющей активностью и концентрацией не менее 10⁸ клеток в грамме препарата.

Препарат, обладая высоковыраженной активностью в отношении углеводородов нефти и нефтепродуктов, переводит их в экологически нейтральные соединения и способствует ускорению рекультивации загрязненных объектов.

Объектами применения могут быть почвы и воды, загрязненные нефтью и нефтепродуктами.

На загрязненную почву или поверхность водоемов наносят рабочую суспензию биопрепарата Ленойл путем дождевания или распыления с помощью любых предназначенных для этого машин и агрегатов. Расход препарата зависит от степени загрязнения.

Ферментация - основной этап биотехнологического процесса. Ферментация - это вся совокупность операций от внесения микробов в подготовленную и нагретую до необходимой температуры среду до завершения биосинтеза целевого продукта или роста клеток.

Весь процесс протекает в специальной установке - ферментере.

Рисунок 1. Ферментация

Ферментеры, или биореакторы, представляют собой камеры, в которых в жидкой или на твердой среде выращивают микроорганизмы. Термин ферментация первоначально применялся только к анаэробным процессам, однако сейчас он используется более широко и включает все процессы, как аэробные, так и анаэробные.

Это довольно сложное техническое сооружение, поэтому необходимо потратить некоторое время для изучения его устройства. Содержимое ферментеров во время работы, как правило, тем или иным способом перемешивается. Продуктом являются либо сами клетки (биомасса), либо какой-то полезный клеточный метаболит. Все операции должны проводиться в стерильных условиях, чтобы избежать загрязнения культуры. Кроме того, необходимо обеспечить возможность поддержания в стерильном состоянии всех вводных и выводных отверстий ферментера. Ферментер и среду стерилизуют перед использованием вместе или раздельно. Исходные культуры организма, который должен использоваться в процессе ферментации, хранят в неактивной форме (например, в замороженном состоянии). Пробу активируют, наращивают в достаточном объеме с использованием асептических методов (наращивание) и затем добавляют в ферментер (инокуляция). В ферментере организм растет и размножается, используя питательную среду.

Стандартный ферментер представляет собой стеклянный (лабораторный ферментер) цилиндр с соотношением высоты к диаметру 2:1, имеющий отверстия для подачи питательных веществ, удаления готового продукта и введения контролирующих приспособлений, а также встроенные системы перемешивания для очистки и стерилизации. Ферментер может иметь отверстия для вентиляции или сбора газов.

Рисунок 2. Схема установки ферментера

Температура регулируется с помощью воды или пара, пропускаемых по трубкам теплообменника.

Конструкция ферментера должна позволять регулировать условия роста: постоянную температуру, pH (кислотность или щелочность) и концентрацию растворенного в среде кислорода.

По окончании ферментации образуется смесь рабочих микроорганизмов, раствора непотребленных питательных компонентов и продуктов биосинтеза. Ее называют культуральной жидкостью или бульоном.

Выделение и очистка конечного продукта по завершении ферментации продукт, который желали получить, очищают от других составляющих бульона. Для этого используют различные технологические приемы: фильтрацию, сепарирование (осаждение частиц взвеси под действием центробежной силы), химическое осаждение и др.

Таким образом, в ходе ознакомительной практики на ЗАО ИПП «Биомедхим» мы выяснили, что нам необходимо научиться эффективно изменять наследственную природу живых организмов, чтобы обеспечить себя доброкачественной пищей и сырьем и при этом не привести планету к экологической катастрофе, для чего и зародилась и развивается такая наука как биотехнология.

В нашей стране, богатой природными ресурсами, существует огромная проблема нефтяных загрязнений. Ее решение до настоящего времени было затруднительным ввиду отсутствия эффективных технологий. Сейчас у предприятия «Биомедхим» есть огромный опыт в биотехнологиях и биорекультивации нефтезагрязненных грунтов и водоемов.

2. МУП «УфаВодоканал»

МУП «УфаВодоканал» осуществляет высокий контроль за качеством сточных вод промышленных предприятий, сбрасываемых в систему коммунальной канализации.

В систему канализации г. Уфы принимаются совместно хозяйственно-бытовые сточные воды города и значительная часть производственных стоков большинства предприятий. Из общего объема городских сточных вод 91 % составляют хозяйственно-бытовые стоки от населения и предприятий социальной сферы, 9 % стоки промпредприятий.

Рисунок 3

Очистка сточных вод -- комплекс мероприятий по удалению загрязнений, содержащихся в бытовых и промышленных сточных водах.

Очищение происходит в несколько этапов:

· механический

· биологический

· физико-химический

· дезинфекция сточных вод

Механический этап.

Производится предварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод с целью подготовки их к биологической очистке. На механическом этапе происходит задержание нерастворимых примесей.

Сооружения для механической очистки сточных вод:

· решётки (или УФС -- устройство фильтрующее самоочищающееся) и сита;

Решётка -- сооружение для механической очистки сточных вод, служит для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения. Решётки подготавливают сточную жидкость к дальнейшей очистке.

· песколовки;

Песколовка -- сооружение для механической очистки сточных вод, служит для выделения мелких тяжёлых минеральных частиц (песок, шлак, бой стекла т. п.) путём осаждения. Песколовки подготавливают сточную жидкость к дальнейшей очистке.

Песколовки предусматриваются при производительности очистных сооружений более 100 м³/сут. Устанавливаются перед первичными отстойниками и после решёток.

Рисунок 4. Песколовки

· первичные отстойники;

Отстойник -- канализационная накопительная ёмкость, используемая для сбора канализационных и сточных вод, а также для их первичной механической очистки.

В зависимости от назначения отстойников в технологической схеме очистной станции они подразделяются на первичные и вторичные.

Первичными называются отстойники перед сооружениями для биологической очистки сточных вод; вторичными -- отстойники, устраиваемые для осветления сточных вод, прошедших биологическую очистку.

· мембранные элементы;

В последнее время мембранная технология становится перспективным способом при очистке сточных вод. Эта технология применяется в комплексе с традиционными способами, для более глубокой очистки стоков и возврата их в производственный цикл.

Полупроницаемая мембрана - перегородка, обладающая свойством пропускать преимущественно определенные компоненты жидких или газообразных смесей.

В результате механической очистки удаляется до 60-70 % минеральных загрязнений.

Кроме того, механическая стадия очистки важна для создания равномерного движения сточных вод (усреднения) и позволяет избежать колебаний объёма стоков на биологическом этапе.

Биологический этап

Биологическая очистка предполагает удаление органической составляющей сточных вод микроорганизмами (бактериями и простейшими).

На данном этапе происходит минерализация сточных вод, удаление органического азота и фосфора, главной целью является снижение БПК (Биологическое потребление кислорода).

Могут использоваться как аэробные, так и анаэробные микроорганизмы.

Различают несколько вариантов биологической очистки. На данный момент основными являются:

1) активный ил (аэротенки)

2)биофильтры и метантенки (анаэробное брожение)

1. Активный ил -- биоценоз зоогенных скоплений (колоний) бактерий и простейших организмов, которые участвуют в очистке сточных вод.

Метод биологической очистки основан на способности некоторых видов микроорганизмов в определённых условиях использовать загрязняющие вещества в качестве своего питания. Множество микроорганизмов, составляющих активный ил биологического очистного сооружения, находясь в сточной жидкости, поглощает загрязняющие вещества внутрь клетки, где они под воздействием ферментов подвергаются биохимическим превращениям.

Аэротенк -- чаще всего резервуар прямоугольного сечения, по которому протекает сточная вода смешанная с активным илом, где происходит биохимическая очистка сточной воды.

Воздух, вводимый с помощью пневматических или механических аэраторов -- аэрационной системы, перемешивает обрабатываемую сточную воду с активным илом и насыщает её кислородом, необходимым для жизнедеятельности бактерий. Большая насыщенность сточной воды активным илом (высокая доза) и непрерывное поступление кислорода обеспечивают интенсивное биохимическое окисление органических веществ, поэтому аэротенки являются одним из наиболее совершенных сооружений для биохимической очистки. В зависимости от требуемой степени снижения органического загрязнения сточных вод аэротенки проектируются на полную биологическую очистку и неполную очистку.

Рисунок 5. Аэротенки с активным илом.

2. Метантенк (от англ. methane - метан и англ. tank - резервуар) -- устройство для анаэробного брожения жидких органических отходов с получением метана.

Метантенк является одним из важных элементов очистных сооружений. В отличие от аэротенков в них поступает, как правило, не сама сточная жидкость, а концентрированный осадок, выпадающий в отстойниках.

Конструктивно метантенк представляет собой цилиндрический или реже прямоугольный резервуар, который может быть полностью или частично заглублён в землю. Днище метантенка имеет значительный уклон к центру. Кровля метантенка может быть жёсткая или плавающая. Стенки и днище метантенка выполняются, как правило, из железобетона.

Сверху в метантенк по трубе поступает осадок и активный ил. Для ускорения процесса брожения метантенк подогревают, а содержимое перемешивают. Подогрев осуществляется водяным или паровым радиатором. В условиях отсутствия кислорода из органических веществ (жиров, белков и т. д.) образуются жирные кислоты, из которых при дальнейшем брожении образуется метан и углекислый газ.

Сброженный ил высокой влажности удаляется из нижней части метантенка и направляется на сушку (например, иловые площадки). Образовавшийся газ отводится через трубы в кровле метантенка. Из одного кубического метра осадка в метантенке получается 12--16 кубометров газа, в котором около 70 % составляет метан.

Рисунок 6. Схема конструкции метантенка

биопрепарат загрязнение водоем очистка

Также в биологической очистке, после первичных отстойников и аэротенков существует вторая линия радиальных отстойников. Во вторичных отстойниках находятся илососы. Они предназначены для удаления активного ила со дна вторичных отстойников очистных сооружений промышленных и хозяйственных стоков.

Физико-химический этап

Физико-химическая очистка заключается в том, что в очищаемую вводу вводят какое-либо вещество-реагент. Вступая в химическую реакцию с находящимися в воде примесями, это вещество способствует более полному выделению нерастворимых примесей, коллоидов и части растворимых соединений.

Дезинфекция

Для окончательного обеззараживания сточных вод предназначенных для сброса на рельеф местности или в водоем применяют установки ультрафиолетового облучения.

УФО уничтожают вегетативные и споровые формы бактерий в воде, делая её максимально безопасной для человека.

Установка представляет собой прибор в корпусе из нержавеющей стали, внутри корпуса находится кварцевая трубка, в которой и располагаются бактерицидные УФ-лампы. Водный поток проходит через установку и очищает воду за короткие сроки.

В связи с огромными масштабами промышленного и коммунального использования вод возникает вопрос о чистоте воды. И для уменьшения вредного влияния промышленного и коммунального использования воды на экологию необходима более глубокая очистка сточных вод, что нам и продемонстрировал один из сотрудников МУП «УфаВодоканал»

Заключение

В ходе ознакомительной практики на предприятиях ЗАО ИПП «Биомедхим» и МУП «УфаВодоканал» мы близко подошли к понятию биотехнология. Нам были продемонстрированы результаты практической деятельности с помощью биотехнологии.

На предприятии «Биомедхим»- это изготовление биопрепаратов для очистки нефтезагрязненных грунтов и водоемов. Наглядно усвоили процесс получения микроорганизмов и их продуктов жизнедеятельности, необходимых для приготовления биопрепаратов; ознакомились с конструкцией и механизмом работы оборудования на заводе.

На МУП «Уфаводоканал»- это всевозможные методы очистки промышленных и бытовых сточных вод. И осмотрели сооружения для механической и биологической очистки сточных вод.

Таким образом, современное микробиологическое производство- производство очень высокой культуры! Технология очень сложна и специфична, обслуживание аппаратуры требует овладения специальными навыками, всё производство работает только в условиях строжайшей стерильной. Например, стоит попасть в ферментер лишь одной клетке микроорганизма другого вида, как всё производство может остановиться.

Размещено на Allbest.ru