Бақылау сұрақтар

1. Биопепараттың тауарлы түрі нені көрсетеді?

2. Микробиологияда синтезде инактивтелген биомасса ретінде болатын биопрепаратты атаңыз?

3. Микробиологиялық концентратты айтаңыз?

4. Білікті кептіргіштердің қолданылатын аумағы және кемшіліктері?

5. Шашыратқыш кептіргіштердің қызметін түсіндір?

6. Шашыратқыш кептіргішке микроорганизм суспензиясы қалай түседі?

7. Газ – жылутасмалдағыш қалай, қандай температурамен шашыратқыш кептіргішке түседі?

8. Кептірілген биомасса қалай сыртқа қандай температурамен шығарылады?

9. Культуралды сұйықтықтан дайын өнімді алуда қандай әдіс қолданылады?

10. Экстракция дегеніміз не?

11. Экстрагент пен ерітінді арасындағы алынатын компонент қалай сипатталады?

12. Экстракция процесінің жылдамдығын қалай жоғарылатады?

13. Периодты экстракцияны қалай жүзеге асырады? Оның кемшіліктері?

14.Араластырғышта үздіксіз экстракцияда қандай процесс жүреді, ал

сепараторда ше?

14. Араластырғыш – инжектордың жұмыс істеуі немен түсіндіріледі?

15. Сепараторда жеңіл және ауыр сұйықта эмульсияны бөлу қандай күштің әсерінен жүреді? Табақша аралық кеңістікте қалай жылжиды?

16. Құбырлы жоғары центрифуганың жұмыс істеу принципін түсіндір.

17. Дифференциальды – контактілі экстрактордың жұмыс істеу принципін түсіндір.

18. Ертіндіден экстракция процесінен кейін қалай бөліп алады?

19. Культуралды сұйықтықтан дайын өнімді ион алмасу әдісімен бөліп алу неге негізделген?

20. Культуралды сұйықтықтан биологиялық активті затты ион алмасумен бөліп алуда динамикалық әдіс нені қортындылайды?

21. Батареяда ион алмасу фильтрде қарама – қарсы ағымдағы принцип қалай түсіндіріледі.

22. Ионалмасу фильтрден биологиялық активті заттың десорбциясы қалай жүреді ?

23. Микробиологиялық синтездің қандай дайын өнімінен жасуша ішіндегі продуцент жиналады.

24. Экстракторда мицелиядан антибиотикті экстракциялау қалай іске асырылады?

25. Диффузор батареяда кептірілген мицелиядан антибиотикті экстракциялау процесінде қарама – қарсы ағымдағы принцип қалай іске асырылады?

26. Микроорганизм жасушасының қабығын дезинтеграциялау қандай әдіспен жүргізіледі?

27. Өмір сүруге қабілетті микроорганизмді құрайтын немесе оның биологиялық активті метаболитін құрайтын биопрепаратты атаңыз.

28. Өмір сүруін сақтайтын микроорганизм суспензиясын кептіру әдісін атаңыз.

29. Сублимация процесі нені түсіндіреді?

30. Микроорганизм суспензиясын кептірудің сублимациялы процесі қандай тізбектелген этаптан тұрады?

31. Сублимациялы кептіруге микроорганизм суспензиясын қалай дайындайды?

32. Қатыру кезінде қандай себептерден микроорганизм жасушасы бұзылады?

33. Тоңдырылған биологиялық материалды кептіру қалай іске асырылады?

34. Периодты жұмыс жасайтын сублимациялы қондырғыны түсіндір.

Газ қалдықтарын және ағын суды тазарту сатысы

Қатты заттардың қалдықтарын утилизациялау, газ қалдықтарын және ағын суды тазарту қазіргі кездегі технологиялық процестердің қажетті бөлімі. Әр түрлі өндірістердің зиянды қалдықтарынан қоршаған ортаны қорғау әдістері жасалуда. Соңғы жылдары осыған орай микроорганизмдерді қолдануға үлкен көңіл аударылуда.Қалыпты жағдайда табиғатта биологиялық тазарту процесі жүргізілуде, бірақ микроорганизмдер өзінің биогеохимиялық қабілеттілігін белгілі жағдайда сездіріп, оның тез өзгеруі төмендеуіне әкеліп соқтырады, ал кейде өмір сүруі толығымен тоқтайды. Микроорганизмдердың табиғи қасиетті, өндірістің қалдықтарын тазарту әдісін құру және бірқатар өндірістің қалдықтарын утилизациялау, минеральды және органикалық заттарды ыдырату. Қазіргі кезде микроорганизмдерді ағын суды тазартуда кеңінен қолданылуда.

Ағын суды тазарту

Өндірісте қолданылған суды, адам баласы тұрмыстық жағдайда қолданған суды органикалық және бейорганикалық қосылыстармен ластанған суды ағын су деп атайды. Судың барлық су қоймасындағы мөлшерінен өндіріс қайтармай тек 5-10 % қолданады, ал қалған су ластанған түрінде қайта су қоймасына жіберіледі. Ағын суды су қоймасына жіберер алдын ағын судың құрамындағы органикалық заттардың тотығуына еріген оттегі жұмсалады.Судағы еріген оттегінің құрамы төмендейді, ал минеральды заттың концентрациясының ұлғаюынан өсімдіктердің және жануарлардың, микрорганизмдердің су қоймасы арасында бекітілген тепе – теңдіктің бұзылуына әкеледі.Біздің елімізде судың бетін ластанған ағын судан қорғауға арнайы ереже бекітілген. Судағы еріген оттегінің мөлшері бойынша қалпына келтіруде, судағы өлшенген бөлшектердің, минеральды компоненттердің және тағы басқалардың құрамын қалпына келтіруде оттегін биохимиялық тұтыну бекітілген.Ағын судың ластану дәрежесін тиімді бақылауда оттегін биохимиялық тұтыну көрсеткіші кеңінен қолданылады,белгілі уақыттағы әр түрлі заттардың тотығуын оттегін жұтқан мөлшері сипаттайды.1литр ертіндіге (мг О₂/л) миллиграмм оттегінің биохимиялық тұтынуы (ОБТ) байқалады. Бес тәулік бойы ұсталған сынамада оттегінің биохимиялық тұтынуының ОБТ₅ өзгергені байқалады, 20 тәулік бойы сынамада оттегінің биохимиялық тұтынуының ОБТ₂₀ – өзгергені байқалады және ОБТ_тол – барлық заттар толығымен тотығады. Ағын су әр түрлі заттың күрделі қоспасы болып саналады, 200-ден 3000 мг О₂/л (ОБТ) оттегінің биохимиялық тұтынуы болады, ал өзеннің таза суы үшін оттегін биохимиялық тұтыну 1 мг О₂/л (ОБТ) тең болады.Тазартылған суды су қоймасына, су жинағышқа жібергенде санитарлық нормаға сәйкес дәрежеде болуы тиіс, ағын суды тазартуда оттегінің биохимиялық тұтынуы болуы керек.Ағын судағы зиянды заттардың құрамы, су қоймасына жіберген тастанды (ПДК) барынша керекті концентрация бекітілген.

Биотехнологиялық өндірістер сияқты басқа өндірістерде барлық технологиялық процестеріне байланысты судың үлкен көлемді шығыны жұмсалады. Мысалы, нан ашытқысын алатын зауыта өндірістік ағын судың жалпы мөлшері 80 мың тоннаны жылына құрайт болса, тәулігіне ашытқы өндіргендегі мөлшері 45-55 мың м³ құрайды екен. Ағын суыдың құрамы және ластанған заттың концентрациясы биотехнологиялық өндірістен шығарылатын өнім биопрепаратқа байланысты.Сондай-ақ ашытқы - гидролиз өндірісінің ағын суындағы фурфуролдың құрамы 50 мг/л концентрациясын құрайды, папирин-н-парафин өндіретін зауытағы ағын судағы ластанған заттың концентрациясының құрамы 600 мг/л құрайды.Биотехнология өндірісіндегі ағын судағы кейбір ластанған заттардың құрамы келесідей көрсетілген мг/л:

өлшенген заттар 1000 – 2000

азот 150 – 250

фосфор (Р₂ О₅ есеп бойынша) 30 – 50

ОБТ_толық мг О₂/л 2000 – 3000

Өндірістегі ағын судың құрамы мен саны әр түрлі, сондықтан ластанғанды тазартуда тазарту әдісінің әр түрі қолданылады.

Ағын суды тазартудың сызба – нұсқасын таңдауда, бірінші орында, су қоймасына түсетін ағын суда ластардың аз мөлшерде болуын ойластыру және тазартылған ағын суды технологиялық процеске барынша максимальды пайдалану. Бұл экологиялық мақсатта ғана емес және экономика жағыннан да үнемдейді, олай болса ағын суды тазартудағы арнайы құрлыстың шығыны, өндіріске жұмсалған барлық қаражат қорының 40-50 % құрайды. Биотехнологиялық технологияда өндірістің тұйық технологиясын құру қалдықсыз өндіріс болып саналады. Ірі зауыттардағы ағын суды тазарту жүйесі өндірістің технологиялық процесінің жалғасы болып саналады.Ағын суды тазарту процесі құрамындағы ластанған ертіндіні және өлшенген затты жою болып саналады. Ағын суды тазарту әдісі бес топқа бөлінеді:механикалық, физико – химиялық, химиялық, биологиялық, термиялық. Биотехнологиялық технологияда биологиялық тазарту әдісі жоғарғы мәнге ие. Көптеген өндіріс орындарындағы ағын судың ластану сипатына қарай, ағын суды тазартуда бірнеше әдістер тізбектеле қолданылады.

Механикалық тазарту

Ағын суды механикалық тазарту бірінші сатыдағы тазарту болып саналады.Механикалық жолмен бөліп алуда ерімейтін ірі бөлшек қоспаларды бөліп алу фильтрлеу, тұндыру, сүзу әдісін қолданады.Ағын судағы ірі қоспаларды механикалық тор сүзгіден бөліп алады. Дән тәрізді минералды ластарды ауыр күштің әсерінен құм ұстағыш арнайы қондырғыда тұндырады.Майда бөлшектерді бөлуге дәнді материал қабат фильтрлер қолданылады, мысалы құмды фильтр. Механикалық тазартуда ағын суды тазарту жүйесінің әр түрлі сатысы бекітілген, құрылысы әр түрлі тұндырғыштар қолданылады.

Физико – химиялық тазарту

Физико – химиялық тазарту ластанудың физикалық жағдайының өзгеруі негізде ағын судағы ластарды жоюды жеңілдету.Тазарту әдісі әр түрлі: коагуляция, флотация, эвапорация және тағы басқалар.Соңғы кезде аз концентрациялы ион алмасу әдісі химиялық заттарды бөліп алуда кеңінен қолданылады.Физико – химиялық тазарту әдісінің тиімділігі жоғары екендігі түсіндіріледі, бағасы қымбат реагенттерді қолдануына қарамастан, олар өндірісте кеңінен қолданылуда.

Химиялық тазарту

Химиялық тазарту ағын судағы заттардың еруіне реагенттің химиялық әсер етуіне негізделген.Химиялық тазартуда конденсация, тотығу, нейтрализация реакциясы жүреді, нәтижесінде улы емес, патогенді емес заттар пайда болады, ағын суды нейтрализациялайды, ағын суда ерігіш қосылыстар ерімеуге өтеді және тұнбаға түседі.Бұл химиялық тазарту әдісінде реагенттің үлкен шығынының болуына байланысты және келесідей басқа тазарту әдістері талап етіледі.

Термиялық тазарту

Термиялық тазарту құрамында минералды, органикалық, улы заттары бар өндірістік ағын суды зиянсыздау болып саналады.Термиялық әдіспен ағын судағы қатты қалдықты және жанғанан кейін алынған улы емес өнімді жоғарғы температурада толығымен жою болып саналады. Кейбір жағдайда ағын суды булайды, ал ластанған концентрленген қоюланған ертіндіні арнайы орындарға көму арқылы жояды.Термиялық жолмен тазару әдісі су қоймасындағы тастандылар толығымен тазартылады, бірақ үлкен көлемдегі суды буландыруға энергияның үлкен шығыны қажет етіледі.

Биологиялық тазарту

Биологиялық тазартуда микроорганизмдердің қабілетін пайдалану негізделген, микроорганизмдердің қоректік субстраты ретінде ағын судың құрамындағы көптеген органикалық және бейорганикалық қосылыстар, саналады.

Биологиялық тазарту әдісі, өндірістің ағын суын тазартуда кең таралған әдіс болып саналады, ал өнеркәсіптерде биотехнологиялық өндірістің негізгі әдісі болып саналады. Бұл әдістің артықшылығы болып ағын судың құрамындағы әр түрлі органикалық және бейорганикалық қосылысттардан соның ішіндегі улы заттарды жоюға мүмкіндігі бар екендігі саналады. Ағын суды биологиялық тазарту процесіндегі микроороганизмдермен тотығатын заттардың бір бөлігі қолданылып биомасса пайда болады, ал басқа бөлігі зиянды емес өнімнің тотығуына айналады: Н₂О, СО₂, NO₂ және т.б.

Ағын суды тазартуда аэробты және анаэробты микроорганизмдер қолданылуы мүмкін. Аэробты әдіс кең таралған, микроорганизмдерді үздіксіз культивирлеуде беттік немесе түптік культивирлеу әдіске негізделген.

Ағын суды биологиялық тазартудың технологиялық сызба – нұсқасы биотехнологиялық өндірісте типтік сызба – нұсқа болып саналады. Микроорганизмдердің қоректік ортасы ретінде қазіргі кезде ағын су қолданылады, оның құрамында барлық биогенді элементтер – көмірсу,сутегі, оттегі, күкірт және басқа да микроэлементтер болады. Жасушаның өсуіне жетіспейтін элементтер (азот, фосфор, калий) ағын суға тұз түрінде немесе тұрмыстық ағын суға міндетті түрде қосады.

Ағын судағы қоспаның концентрациясы жоғары болғандықтан оны сұйылтады,олай болса заттың белгілі концентрациясында микроорганизмдердің ферментативті активтілігінің жоғарылағаны байқалады.

Ағын суды биологиялық тазарту процесінде зарарсыздандыру қажет емес және ашық аппараттарда зарарсызданбаған ауаны беру арқылы орындалады. Биологиялық жолмен тазарту беттік культивирлеу әдісімен ағын суды тазартатын аппараттарда жүргізіледі, оны биологиялық фильтрлеу деп атайды, ал түптік әдіспен культивирлеу аэротенкада жүргізіледі.

Биофильтрде ағын суды тазарту. Ағын суды биофильтрде тазартуда иммобилизденген жасушаны қолдану процесін жатқызуға болады. Бұл процесте активті болып тірі микроорганизмдер саналады, (иммобилизденген) қатты тасымалдағыштың бетіне жабысқан сілекейлі биоқабықша түрінде болады. Биоқабықша ол әртүрлі жүйелі топтағы күрделі комплексті микроорганизмдер болып келеді. Биоқабықшада ең ірі микрооганизмдердің тобы – бактерия.

Тасымалдағыш немесе ертеректе фильтрлеуші материал ретінде қабылдағандай биофильтрдегі фильтрлеуші материалдың көлемі 25-50 мм щебень, ұсақ жұмыр тас, шлак, кокс сияқты болып келетін дән тәрізді материалдар қолданылады, ал соңғы кезде - ұяшық пластинка қолданылады. Биофильтрдің құрылысы тік бұрышты немесе түбі екі қабат дөңгелек болып келеді (58-сурет). Торға фильтрлеуші материал салынады, ал төменгі ұстағыш қабат ірілеу дән тәрізді материал 60-100 мм болып келеді.

58 сурет - Биофильтрдің жұмыс істеу сызба - нұсқасы

1-түбі; 2-тор; 3-фильтрлеуші материал; 4-суды таратушы қондырғы;

Биофльтрдің жоғарғы жағында фильтрлеуші материалдың астыңғы жағына суды реттеп таратушы қондырғы орнатылады. Биофильтрдің жұмыс істеу принципі келесідей.Су алдын ала механикалық қоспадан тазартылып суды фильтрлеуші материал қабат арқылы өткізіледі, біраз уақыт өткен соң материалдың бетін микроорганизмдер массасынан тұратын биологиялық сілекейлі қабат жабады.Микроорганизмдер ауа мен контактіде байланыста болып, ағын судағы органикалық заттарды эффективті тотықтыра бастайды.Ағын суды реттеп жіберуші қондырғы арқылы азырақ бөліктен аз-аздап жіберіп отырады.Үзіліс кезінде биоқабаттың активтілігі қалыпына келеді.Тотығу процесін ұстауда фильтрге төменнен ауа беріледі. Кішірек фильтрге ауа табиғи желдеткіштен түседі, ал өнімділігі үлкен фильтрге желдеткіш арқылы ауа беріледі.Ағын су фильтрлеуші материал арқылы өтеді де қоспалардан тазартылады және тордың саңылауы арқылы науаға жіберіледі.

Фильтрлеуші материалдың бетіне үздіксіз микроорганизмдердің өсу процесі және микроорганизмдердің өлу процесі болады. Өлген микроорганизмдер ағып жатқан сумен жуылып және биофильтрден ығыстырылып шығарылады. Тазартылған су сол жерден шығарылған бөлшектер биоқабықшаға тұнады, биофильтрден тұндырғышқа келіп түседі, содан кейін суды су қоймасына жіберуге болады.

Биофильтрде ағын суды тазарту тиімділігі жоғары және ОБТ 90 % дейін жетеді. Кейде биофильтрдің көптеген кемшіліктері бар, процесті басқару қиындылығы.Сондықтан биофильтрдің қазіргі заманға сай құрылысы өңделіп, жоғарғы жылдамдықпен тазартылған су беріледі.

Ағын суды аэротенкада тазарту.Ағын суды аэротекада тазартуда , аэробты жағдайда микроорганизмдерді түптік культивирлеу процесі болып саналады. Микроорганизмдер биологиялық тазарту процесіне қатысады активті (ил) лай түрінде формаланады. Сары-қоңыр түсті майда қауашақ түрінде көлемі 3-150 мкм дейін, акивті ил суда өлшенген және тірі микрорганизмдер колоннасы түрінде болады.Көп санды микроорганизмдер тобы бактериялар болып саналады. Активті илден 100 –ден астам бактериялар штаммдар бөлініп алынған.Активті илде бактериядан басқа бір жасушалы организмдер (су саңырауқұлақтары) қарапайым организмдер (амеба,инфузорлар) микророскопиялық жануарлар (су кенесі) және тағы басқалар болады. Аэротенка тік бұрышты көледенең бөліктерге бөлінген бірнеше дәліздерден тұратын темірбетоннан жасалған ыдыс.Аэротенканың түбіне ауа беріліп тұратын аэратар орнатылған, немесе арасы кеуек плиталар немесе саңылауы бар керамикалық түтіктер орнатылған (59-сурет). Сығылған ауа аэраторға компрессордан беріледі.

Активті ил мен органикалық заттардың биохимиялық тотығуы аэротенкада іске асырылады.Құрғақ заттағы активті илдің концентрациясы 2-4 г/л (құрғақ зат есеп бойынша). Ағын суды тазарту келесіздей жүргізіледі. Тазарту процесінде ағын су алдымен екінші дәлізге келіп түседі, активті илмен араласып белгілі жылдамдықпен аэротенканың барлық дәліздеріне өтеді.Аэратор арқылы ауа барлық дәліздердегі сұйықтықты оттегімен қанықтырып қоймайды, сонымен қатар суды активті ил мен қарқынды араластыруға жібереді.

59 Сурет- Аэротенка мен тұндынғыштың жұмыс істеуінің сызба нұсқасы.

1- аэротенка; 2- тұндырғыш.

Суды тазартудың келесідей құрамы болады:

Оттегінің құрамы мг/л 2-4

өлшенген бөлшектер, көп емес 150

минерал тұз,көп емес 10

Аэротенкада болу уақыты, сағат 8-12

Аэротенкадан су активті илмен бірге тұндырғышқа жіберіледі, сол жерде активті ил тұнады да, бір бөлігі оның аэротенкаға қайта келеді де, ал бір бөлігі жүйеден шығарылады. Тұндырғыштан оралған активті ил аэротенканың бірінші дәлізіне келеді, сол жерде үрлеген ауаның көмегімен активтілігі оның қалпына келеді.Тазартылған су қайта қолданылуға немесе су қоймасына жіберіледі.

Аэротенкада ағын суды тазарту процесін барлық уақытта бақылап және қадағаланып отыру қажет.Активті илдің концентрациясы алынған биомасса мен аэрация режимімен, микроорганизмнің өсуіне жетіспейтін биогенді элементі берумен бақыланады.

Аэротенканың құрлысы және ағын суды биологиялық тазарту процесі үнемі жаңартылып отырады. Мысалы, ағын суды тазартуда окситенкте ауаның орнына таза оттегі мен активті илдің жоғарғы концентрациясы қолданыла бастады. Окситенктегі судағы оттегінің концентрациясы 10-12 мг/л жетеді (аэротенкада 2-4 мг/л орнына),ал активті ил 15 г/л (аэротенкада 2-4г/л).Окситенктің тотықтыру өнімділігі аэротенкаға қарағанда 5-6 есе жоғары, бірақ оттегі шығыны жоғарылағаны байқалады.

Аэротенкада ағын суды биологиялық тазартуда, өңделген активті илдің мол мөлшері пайда болады.Илді тұнба буланудың және азырақ фильтрлеудің есебінен өздігінен кебетін арнайы орынға жіберіледі. Нәтижесінде тұнбаның көлемі 3-8 есеге кемиді.Анаэробты микроорганизмдердің көмегімен, метан пайда болғанша органикалық затты ыдыратуға қабілеті бар активті илді утилизациялау іске асырылады.

Метанның ашуы.Табиғатта кең таралған метан пайда болатын бактерияның өмір сүруінің нәтижесінде, топрақта,су қоймасында, балшықта органикалық затты ыдыратып, метанның пайда болу процесі жүреді.Өндіріс аппаратында мұндай микроорганизмді қолдану органикалық қалдықты ыдыратып қана қоймайды, сондай–ақ отын ретінде қолданылатын газ алынады.

Метан ашу – анаэробты процесс екі фазада микроорганизмдердің күрделі ассоциациясымен іске асырылады.Бірінші фазада субстрат май қышқылына дейін ашиды, ал екінші фазада май қышқылынан метан және көміртегі диоксиді пайда болады. Бірінші ашу фазасына активті фермент жүйесі субстраттағы органикалық затты ыдырату үшін микроорганизм қатысады. Екінші фазада метанның ашуынан метан пайда болатын бактерия Methanobacterium, Methanica туысына жататын және тағы басқаларынан іске асырылады.Метанның ашуы арнайы аппарат–метантенкте мезофильді (30-35°С) температурада және термофильді (50-55˚С) температурадағы жағдайда жүреді.Термофильді жағдайда органикалық қосылыстарды қарқынды ыдыратады.

60 Сурет- Метантенк:

1-электр двигателі; 2-газ жүретін құбыр;

3-ыстық су өтетін құбыр.

Метантенк темір бетоннан жасалған түбі конусты резервуар, газ ұстағыш және газды шығаратын қондырғымен, сондай–ақ қыздырғыш араластырғыш қондырғымен жабдықталған (60-сурет).

Ашу кезінде газ қоспасы (биогаз) бөлінеді, ашу кезінде метан негізінде болатын және азот қоспасымен көміртегі диоксиді, сутегі және сутекті күкірт бөлінеді. Органикалық заттың мөлшері ашудың нәтижесінде екі есеге кемиді. Ашудан кейінгі тұнбаның қалдығының құрылысы біркелі дән тәрізді болғасын және өңдеу талабына сай өңделгеннен кейін тыңайтқыш ретінде пайдалануға жіберіледі.

Метан ашу қосымша органикалық өнімді тазарту процесінде және ағын суды биологиялық тазарту кезінде пайда болған активті илді утилизациялауда қолданылады.Ауыл шаруашылық қалдықтарын утилизациялау үшін метан ашу процесін қолдану перспективті болып келеді. Көптеген елдерде өндірістік жағдайда анаэробты термофильді жағдайда малдың қиынан метан ашу процесін кеңінен қолдануда.

Өндіріс қалдығының анаэробты ашудағы бір қатар артықшылығы бар. Технологиясы қарапайым аэрирлеуші қондырғы қажет емес,экономика жағынан энергия үнемделеді.Анаэробты ферментацияда органикалық зат минерализацияланады және биомассаның азырақ мөлшері пайда болады.

Газ қалдықтарын тазарту

Биотехнологиялық өндірістің арнайы ерекшелігі болып әртүрлі микроорганизмдер және олардың тіршілік етуін қамтамасыз ететін өнімдер барлық уақытта бір бірімен байланыста болып саналады. Биотехнологиялық процесс үшін аэробты микроорганизмдердің өмір сүруі негізінде мол мөлшерде ауа жұмсалады, әсіресе ферментация процесінде және биопрепараты кептіру кезінде.

Ферментордан бөлініп шыққан ауаның құрамында көптеген микроорганизмдер болады, сондықтан ауаны атмосфераға шығарар алдын зарарсыздау керек.Мысалы, ашытқы өсіретін ферментатордан бөлініп шыққан ауаның құрамындағы 1м³ ауада 3,4•10⁶-3,6•10⁶ микроорганизмдердің жасушасы кездеседі.Ферментерден шығарылған ауаның ылғалдылығы жоғары болады. Суды бөліп алу үшін гидравликалық кедергісі төмен құрлысы жалюзді қолданылады. Бұл мақсатқа қолдану үшін тот баспайтын болаттан немесе пластмассадан жасалған тоқылған және матадан жасалған торлар тиімді болады.Бұл әдіспен 90 % су сепарирленеді. Шет елдерде ферментатерден шығарылған ауаны тазарту және зарарсыздау үшін микроталшықтан жасалған борсиликатты шынылар қолданылады. Мұндай материалдан жасалған патрон - фильтрлердің ауаны зарарсыздау қабілеті жоғары ауаны (99,999%) дейін тазартады және көлемі 0,6 мкм бөлшектерді жақсы ұстайды. Фильтрлерді зарарсыздау бу арқылы жүргізіледі.Тот баспайтын болаттан, мырыш пен қоладан жасалған фильтрлер кеңінен қолданылады. Бұл элементтер жоғарғы температураға және ылғалға өте төзімді.

Микроорганизмдерді ферментерде түптік культивирлеу әдісімен қысымы 0,12-0,16 МПа болады. Егер ауа шығатын жолдардағы тесіктерге ауаны тазартуға саңылаулы материалды қояр болсақ, онда үлкен кедергі жасап ауаның қозғалуы қиындайды.Сондықтан түптік культивирлеуде екі сатылы ауаны тазарту процесі жүреді, біріншісінде – ылғалды бөліу, екіншісінде ауаны өздігінен тазарту.Ауаның құрамында микроорганизмдерден басқа қатты бөлшектер де кездеседі (шаң тозаң, микроорганизмдердің құрғақ массалары және тағы басқалар). Бұл қосылыстарды тазартуда бірнеше тәсілдер бар: құрғақ тазарту, ауыр күштің әсерінен бөлшектердің тұнуы; ылғалды тазарту, ауаны су қабаттары арқылы өткізу; ауаны фильтрлер арқылы өткізу, сол кезде шаңдар мен микроорганизмдер сүзіліп қалады.

Ауаны құрғақ әдіспен шаңнан тазартуда кеңінен қолданылып келе жатқан циклон ол ортадан берілген күшті қолдану негізінде (61-сурет) жүреді.

Патрубок арқылы ауаны циклонға жіберген кезде, нысана циклонның корпусына бағытталып ортадан тепкіш күш пайда болады, осы күштің әсерінен шаңның біраз бөлігі циклон қабырғасына соғылып бағытын өзгертеді және циклонның конус бөлігіне беріледі, ал тазартылған ауа орталық құбыр арқылы шығарылады.

61 Сурет-Циклон:

1-корпус; 2-орталық құбыр;

3-шаңды қабылдауға арналған бункер;

4-шаңды шығаруға арналған затвор-«мигалга»;

5- жүк салу контур мегалкасы

62 сурет- Жең тәрізді фильтрдің сызба нұсқасы:

1-шаңданған ауаны беруге арналған штуцер; 2-корпус;

3-жеңді үрлеу үшін таза ауаны беруге арналған штуцер;

4-сілкігіш қондырғы;

5-тазартылған ауаны шығаруға арналған штуцер;

6-фильтрлеуші жең; 7-шаңды жоюға арналған шнек.

Бұл әдістің тиімді болуы циклонның көлеміне байланысты. Сондықтан үлкен бір ғана циклонның орнына кішірек көлемдегі бірнеше циклон батарея тиімді болып саналады.

Циклондағы ауаның айналу қозғалысын, розетка немесе винт тәріздес бағыттаушы аппарат арқылы жүреді. Циклон шаңнан тазартуда өте тиімді қондырғы болып саналады, көлемі 5 мкм шаң бөлшектерді ұстау коэффициенті 85 % жетеді, бөлшектердің көлемі 10 мкм болса 95% жетеді.

Ауаны ылғалмен тазарту үшін құрлысы қарапайым және жұмыс істеу принципі ылғал скрубберлер қолданылады. Скруббер цилиндрлі бағана тәріздес шаңданған ауа қабырғаға жабыстырылған аппарат арқылы жіберіледі. Ауаның ағымына форсунка арқылы су шашыратылады, ол майда тамшыға диспергирленеді.Шаңның бөлшектері судың тамшысына тұнады және скруббердің төмен жағына беріледі. Тазартылған ауа аппараттың жоғарғы жағынан шығарылады.Су шаңмен қосылып тұндырғышқа жіберіледі сол жерде су мен шлам ажыратылады. Тұндырғыштағы су қайтадан шаңды ұстау үшін скрубберге жіберіледі, ал шлам тасталынады.

Шаңнан тазарту үшін фильтрлеуші аппарат түрі матадан жасалған жең тәрізді фильтрлер кеңінен тарала бастады (62-сурет). Бұл фильтр шкаф тәріздес темір корпустан тұрады бірнеше секцияларға темір бөгеттермен қоршаулармен бөлінген.Әр секцияға матадан жасалған жең тәрізді фильтрлер орналасады, жоғары жағы бітеу болады және темір рамаға ілінеді, ол жерде сілкігіш қондырғымен біріктірілген болып келеді. Шаңды ауа жең тәріздес фильтрдің төменгі жағынан кіріп мата арқылы өтеді де, шаң жеңнің ішінде жоғарғы жағында ұсталынып қалады. Белгілі бір уақыттан соң шаңданған ауаның секцияға кіруі тоқтатылады, сілкігіш қондырғы қосылып, бір уақытта жеңнің сыртынан күшті ауа ағынымен штуцер арқылы үрленеді. Жеңдер жиналған шаңнан тазартылады, шаң бункерге келіп түседі де шнек арқылы шығарылады. Бұл жерде жең тәрізді фильтрдің үздіксіз жұмыс істеп тұруы, бір секциядан екінші секцияға шаңданған ауаны беруге болады.Жұмыс жасап тұрған кезде жеңді тазартуға өту автоматты түрде атқарылады. Фильтрдің шаңды ұстау кроэффициенті 99%.

Ауа қалдықтарын микроорганизмдерден тазарту, жоғарғы дәрежеде қамтамасыз ету үшін ауаны зарарсыздайтын фильтрлер қолданылады. Биотехнологиялық өндіріс орындарынан ауаға жіберілген тастандылардан тазарту жүйесі үздіксіз жаңартылып отырады, қоршаған ортаның атмосферасын микроорганизммен және биологиялық активті заттармен ластауға болмайды