Розділ 4. Опис та шкідливі чинники технологічного процесу

Після стадії культивування, Streptomyces coeruleorubidus, наступним технологічним етапом являється виділення і очищення кінцевого препарату із культуральної рідини. Для більшості виробництв ця стадія починається з розділення двох фаз, так як кінцевий продукт може міститися або в культуральній рідині, або мікробній масі.

Культуральна рідина являє собою складну багатофазну систему, яка містить ( від 1 до 5 % і більше сухої речовини), окремі клітини або міцелій, продукти біосинтезу і залишки поживного середовища. Як правило, виділення кінцевого продукту з такою складною сумішшю пов’язано з певними труднощами і в основному залежить від попередньої очистки нативного розчину.

При виробництві антибіотика даунорубіцину гідрохлорид стоїть завдання виділити цільовий продукт з культуральної рідини і отримати його в чистому вигляді. Це складне технічне завдання, для його вирішення потрібне багатостадійне селективне розділення сумішей. В технології отримання очищених продуктів мікробного синтезу характерне зменшення масштабності стадій від початкових до кінцевих (зменшення об’єму рідини, що переробляється). Це обумовлено малою концентрацією цільових продуктів в культуральній рідині і їх концентрацією в процесі виділення і очищення.

ТП 1. Виділення цільового продукту

ТП 1.1. Попередня обробка культуральної рідини

ТП 1.1.1. Хімічна деструкція

Так як даунорубіцин гідрохлорид знаходиться всередині клітини, то для вилучення ендометаболіту, необхідно попереднє руйнування клітин. Для здійснення цього процесу культуральна рідина подається в збірник (З-1), який оснащений перемішувальним пристроєм. В збірник з культуральною рідиною додають 2 % щавлеву кислоту, доводячи рН до 1,4 і здійснюють перемішування протягом 1 год.

ТП 1.1.2. Фільтрування розчину

Розчин культуральної рідини фільтрують на барабанному вакуум-фільтрі (Ф-2), протягом 40 хв. Відділену біомасу передають на знешкодження відходів, а отриманий фільтрат на обробку.

ТП 1.1.3. Обробка фільтрату

Фільтрат подають в збірник (З-3) та обробляють 10 % розчином карбонату натрію до рН 4,5, і подають на колонку.

ТП 1.2. Очистка розчину

ТП 1.2.1. Сорбція розчину

Потім розчин пропускають через колонку (К-4), що містить іонообмінну смолу, Amberlite IRC 50 у водневій формі. Діаметр колонки 15,2 см, висота колонки 200 см, висота смоли в стані спокою в колонці 110 см. Фільтрат проходить через шар Amberlite, від основи до верху зі швидкістю 40 л/год.

ТП 1.2.2. Десорбція розчину

Потім колонку (К-5) промивають водою і елюють даунорубіцин з розчином, що містить воду, метанол і хлорид натрію та передають на стадію екстракції розчину.

ТП 1.2.3. Екстракція розчину

В екстракторі (Е-6) об'єднаний елюентом розчин екстрагують при рН 7,5 хлороформом. До екстракту хлороформу додають воду, рН доводять до 3,5 і потім водну фазу екстрагують знову при рН 7,5 хлороформом.

ТП 1.2.4. Кристалізація розчину

Після екстракції розчин подається в кристалізатор (Кр-7) та розчиняють в суміші етанолу з метиленхлоридом (1:4). Суміш витримують протягом 20 годин при температурі 20±2 °C і подають на стадію фільтрування.

ТП 1.2.5. Фільтрування кристалів даунорубіцину гідрохлорид

Сформовані кристали відфільтровують на нутч-фільтрі (Ф-8) та передаються на стадію промивання.

ТП 1.2.6. Промивання кристалів даунорубіцину гідрохлорид

Промивають кристали даунорубіцину гідрохлорид сумішшю етанолу з метиленхлоридом (1:4) і n-гексану в збірнику (З-9) протягом 30 хв.

ТП 1.3. Сушіння кристалів даунорубіцину гідрохлорид

Попередньо заморожений матеріал кладуть на полиці субліматора, що обігрівається парою або гарячою водою. Пара, яка виділяється під час випаровування, потрапляє в конденсатор, де конденсується на його стінках і перетворюється на лід, який скребками видаляється з апарата. Вакуум-насосна установка створює в сушильній камері (С-10) залишковий тиск 0,1–1,0 мм рт.ст. цей тиск забезпечує сушіння при температурі 35 °С.

ТП 1.4. Подрібнення кристалів даунорубіцину гідрохлорид

Подрібнення кристалів даунорубіцину гідрохлорид здійснюють в дробарці (Д-11), отриманний червоно-оранжевий порошок даунорубіцину гідрохлорид передають на стадію упаковки.

ТП 1.5. Упаковка даунорубіцину гідрохлорид

Упаковка даунорубіцину гідрохлорид здійснюються в пакети і зберігається при температурі не вище 25 °С сухому та захищеному від світла місця.

Особливі ризики, які виникають в процесі виробничої діяльності, є

невід’ємними умовами ряду виробничих процесів. Тобто це ризики, що виникають або можуть виникнути в процесі виконання працівником своїх безпосередніх обов’язків, а також фактори виробничого впливу, які супроводжують ті чи інші види діяльності.

Основні заходи охорони праці спрямовані на створення сприятливих умов розвитку виробничої сфери та безпечного для життя та здоров'я працівника виробничого середовища. Застосування технологій які негативно впливають на життя та здоров'я працівника обмежується, однак сучасні сфери виробництва інколи не можуть уникнути негативних наслідків своєї діяльності.

Рекомендацій по відношенню до виробничого процесу: а) розроблення, розміщення, конструктивні особливості, монтаж, обслуговування, ремонт і переобладнання робочих місць, а також засобів підходу до них та виходу з них; b) освітлення, вентиляція, порядок і чистота робочих місць; c) температура, вологість і рухомість повітря робочої зони; d) розроблення, конструювання, використання, обслуговування, випробування і перевірка механізмів та обладнання, які можуть становити небезпеку, і, у разі потреби, їхнє схвалення та передача; e) запобігання шкідливому для здоров’я фізичному або психічному напруженню (стресу), спричиненому умовами праці та ін.

Рекомендацій, для запобігання, зменшення й усунення на місцях роботи шкідливих для здоров’я працівників умов має бути вжито всіх здійсненних відповідних заходів, щоб: a) замінювати шкідливі речовинні виробничі процеси на безпечні або менш шкідливі; b) запобігати виділенню

шкідливих речовин та охороняти працівників від небезпечних випромінювань; c) виконувати небезпечні виробничі процеси в особливих приміщеннях чи будівлях, зайнятих найменшою кількістю працівників; d) виконувати небезпечні виробничі процеси в закритих апаратах для уникнення особистого зіткнення зі шкідливими речовинами та запобігання попаданню в атмосферу робочих приміщень пилу, диму, газів, волокон, випарів і пари у шкідливій для здоров’я кількості; e) видаляти у місці виникнення або поблизу нього за допомогою механічного викачування, вентиляції чи інших підхожих способів шкідливі для здоров’я пил, дим, гази, волокна, випари й пару, якщо не можна уникнути їхнього впливу засобами, переліченими у підпунктах “a"-“d” цього пункту; f) забезпечувати працівників одягом або обладнанням та іншими засобами індивідуального захисту від впливу шкідливих речовин, якщо інші заходи захисту виявляться нездійсненними або недостатніми, та навчати працівників користуватися ними.

На виробництві антибіотика даунорубіцину гідрохлорид наявні шкідливі фактори, які можуть впливати на життя працівника: шум, віброізоляція, запилення, тиск, температура, хімічні та механічні домішки (шкідливі фактори позначені на апаратурній схемі).

Небажані чинники на виробництві антибіотика потрібно запобігати, використовуючи відповідні заходи (способи).

Видача працівникам спецодягу, спецвзуття, інших засобів індивідуального захисту

Відповідно до ст. 8 Закону України «Про охорону праці» та ст. 163 КЗпПУ на роботах із шкідливими і небезпечними умовами праці, а також роботах, пов'язаних із забрудненням або несприятливими температурними умовами, робітникам і службовцям видаються відповідно до норм спеціальний одяг, спеціальне взуття та інші засоби індивідуального захисту (ЗІЗ).

ЗІЗ, що видаються працівникам, повинні відповідати характеру і умовам їхнього застосування і забезпечувати безпеку праці.

Створення на виробництві антибіотику сприятливих і безпечних умов праці тісно пов'язане із забезпеченням робітників спецодягом, спецвзуттям та іншими засобами індивідуального захисту.

Засоби індивідуального захисту, залежно від призначення, поділяються на такі:

• ізолюючі костюми (пневмокостюми, скафандри);

• засоби захисту органів дихання (протигази, респіратори, пневмошоломи,

пневмомаски);

• спеціальний одяг (комбінезони, куртки, штани, костюми, халати, плащі,

кожухи, фартухи, жилети, нарукавники);

• спеціальне взуття (чоботи, черевики, боти, бахіли, капці);

• засоби захисту рук (рукавиці, рукавички);

• засоби захисту очей (захисні окуляри);

• засоби захисту обличчя (захисні маски, захисні щитки);

• засоби захисту голови (каски, шоломи, шапки, берети);

• засоби захисту органів слуху (протишумові шоломи, навушники,

вкладиші);

• захисні дерматологічні засоби (різні змиваючі розчини, пасти, креми,

мазі).

Засоби колективного захисту призначені для:

• нормалізації повітряного середовища виробничих приміщень і робочих

місць (вентиляція, кондиціонування, опалення, автоматичний контроль і

сигналізація);

• нормалізації освітлення виробничих приміщень і робочих місць (джерела

світла, освітлювальні прилади, світлозахисне обладнання, світлофільтри);

• захисту від іонізуючих, інфрачервоних, ультрафіолетових, електромагнітних, лазерних, магнітних та електричних полів (огородження, герметизація, знаки безпеки, автоматичний контроль і сигналізація, дистанційне керування тощо);

• захисту від шуму, вібрації (огородження, звукоізоляція, віброізоляція);

• захисту від ураження електричним струмом (різні види огородження, захисне заземлення, автоматичне відключення, дистанційне керування);

• захисту від дії механічних факторів (огородження, автоматичний контроль і сигналізація, знаки безпеки);

• захисту від хімічних факторів (огородження, герметизація, вентиляція та очищення повітря, дистанційне керування, знаки безпеки);

• захисту від високих і низьких температур навколишнього середовища (огородження, автоматичний контроль і сигналізація, термоізоляція, дистанційне керування).

Насамперед, правильне організоване освітлення позитивно впливає на діяльність центральної нервової системи, знижує енерговитрати організму на виконання певної роботи, що сприяє підвищенню працездатності людини, продуктивності праці і якості продукції, зниженню виробничого травматизму тощо.

Запобігання падінням внаслідок ковзання

Підошви взуття, призначеного для запобігання ковзанню, мають бути

спроектованими і виготовленими так, або мати такі додаткові елементи, щоб гарантувати задовільне зчеплення за рахунок стиснення і тертя з урахуванням характеру або стану поверхні.

Механічна вібрація

ЗІЗ, призначений для захисту від дії механічної вібрації, повинен бути

спроможним гарантувати достатнє ослаблення шкідливого впливу вібрації на

частини тіла, що перебувають під загрозою. За жодних обставин ефективне

значення прискорень, що передаються користувачеві цими коливаннями, не

повинно перевищувати граничних значень, рекомендованих з урахуванням

максимально передбачуваного добового перебування частини тіла під дією

ризику.

Захист від шкідливої дії шуму

ЗІЗ, призначений для запобігання шкідливій дії шуму, повинен бути здатним послаблювати шум до такої міри, щоб еквівалентні рівні звуку, що

сприймаються користувачем, ні за яких обставин не перевищували добових

граничних значень, основи яких закладені у Директиві Ради 86/188/ЄEC від 12 травня 1986 р. про захист робітників від загрози, пов’язаної з дією шуму в

робочих умовах.

Захист органів дихання

ЗІЗ, призначений для захисту дихальних шляхів, повинен забезпечувати

можливість постачання користувачеві повітря, придатного для дихання, при

перебуванні у забрудненій атмосфері і/або атмосфері, де концентрація кисню

недостатня. Повітря для дихання, що подається користувачеві за допомогою

ЗІЗ, повинне отримуватися належними засобами, наприклад, шляхом фільтрації забрудненого повітря через захисний пристрій чи прилад, або подавання повітря через шланг від незабрудненого джерела.

Захист очей і шкіри від контактів

ЗІЗ, призначений для запобігання поверхневому контакту всього тіла або його частини з небезпечними речовинами та інфекціями, повинен мати здатність перешкоджати проникненню або дифузії таких речовин через захисну оболонку за передбачуваних умов використання, для яких ЗІЗ розміщується на ринку. З цією метою складові матеріали та інші компоненти цього класу ЗІЗ, повинні вибиратися, конструюватися і монтуватись так, щоб гарантувати, наскільки це можливо, повну герметичність, що даватиме змогу, там, де це необхідно, продовженого щоденного використання, або, в разі неможливості цього, обмежену герметичність, що пов’язана з необхідністю обмеження періоду носіння.

До фізичних факторів негативного впливу також слід віднести шум у

виробничому процесі (перемішувальний пристрій, дробарка). Це явище є побічним ефектом багатьох сучасних виробництв.

Важливу роль у забезпеченні безпеки праці відіграє механізація. Механізація виробничих процесів – один із шляхів поліпшення умов праці на виробництві. Однак застосування механізмів і машин у сфері виробництва, з одного боку, веде до полегшення чи ліквідації важкої фізичної праці і тим самим поліпшує умови праці, а з іншого – до появи в сфері виробництва небезпечних і шкідливих виробничих факторів, що зумовлюють нещасні випадки, у тому числі з важкими і смертельними наслідками. Це пояснюється тим, що механізми і машини, зазвичай, мають: великі швидкості обертання валів, маховиків, коліс; підвищені тиски рідин, газу; живлення електричним струмом; вузли й деталі, що рухаються.

Автоматизація, яка є вищим ступенем механізації, припускає у загальному вигляді впровадження в сферу виробництва дистанційного керування машинами, приладами, автоматизованих систем керування технологічними процесами, замкнутих телеметричних і телевізійних систем керування й контролю як цілих технологічних процесів, так і окремих параметрів. При автоматизації виробництва функції робітника зводяться до контролю за роботою машин, а, головне, робітничий персонал знаходиться на безпечній відстані від машин і механізмів, у сфері недосяжності дії їхніх небезпечних і шкідливих факторів. Автоматизація – це основа для корінного поліпшення умов праці, зниження виробничого травматизму і професійних захворювань.