Периодическое издание: ТН

Страна: СССР

Тематика:

Регистрационная информация:

Главный редактор:

Периодичность: Ежемесячник

Тираж:

Количество полос:

Формат:


Кафаров, В., Муровцев, Г., Петрянов-Соколов, И., Индустрия белка. //[Текст] .- ТН.-1989.-С. 14-17.




АКТУАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ


ИНДУСТРИЯ БЕЛКА


Сырьевая основа животноводства кормопроизводство, использующее дефицитные высокобелковые кормовые культуры, зернофуражи. Если мы хотим иметь больше мяса, то должны обеспечить сельскохозяйственных животных сбалансированными по белку и аминокислотам кормами. Несбалансированность,кормов приводит к ежегодному перерасходу 25—30 млн. тонн зерна


Доля несбалансированных, концентрированных кормов в нашей стране сегодня в 3—5 раз больше, чем в Англии, Франции, США. В то же время, как показывают практика животноводческих комплексов и зарубежный опыт, использование полноценных, сбалансированных кормов позволяет увеличить среднесуточные привесы животных на откорме в 1.5—2 раза, уменьшить расход кормов на производство животноводческой продукции на 20—30%.


Существенным вкладом в решение белковой и «витаминной» проблем сбалансированности кормов для животноводства является использование в кормопроизводстве в качестве белково-витаминной добавки кормового микробиологического белка. Производство микробиологического белка из различных сырьевых источников реализовано во многих странах, в том числе в Великобритании (метанол, меласса), Франции (сульфитные щелока), ФРГ (меласса, сульфитные щелока), Мексике, на Кубе, в Польше (меласса), Китае, Болгарии (растительные гидролиза-ты), ГДР (нефтяные дистилляты), ЧССР (этанол) и т. д.


Потребность в кормовом микробиологическом белке для сбалансирования комбикормов на 1990 год в нашей стране составляет 20— 30% от всех белковых добавок, получаемых за счет внутренних ресурсов, включая такие добавки, как рыбная мука, сухие животные корма, жмыхи и шроты, зернобобовые (горох, соя).


При этом предполагается выполнение напряженных заданий на 1990 год, установленных последними решениями партии и правительства по увеличению производства зернобобовых, сок, рапса, жмыхов и шротов масличных культур, рыбной и мясокостной муки. Это позволит прекратить рост импорта белковых добавок для производства комбикормов, достигший более 40% от общих ресурсов, и постепенно перейти к использованию отечественных белковых добавок на основе сельскохозяйственного и микробиологического производств.


Созданная в нашей стране индустрия белка, получаемого путем микробиологического синтеза на основе кормовых дрожжей, в последние годы уверенно набирает темпы. Если в 1975 году производилось около 0,5 млн. тонн, то в 1987 году выпущено уже более 1,5 млн. тонн, а в 1990 году согласно заданию, установленному СССР директивными органами, должно быть произведено 3 млн, тонн. Это будет существенным вкладом в решение задачи обеспечения животноводства кормами и его интенсификации, учитывая, что тонна микробиологического белка позволяет дополнительно получать 1 —1,5 тонны мяса птицы, при этом высвобождается до 5 тонн фуражного зерна.


Кроме того, немаловажно, что для получения тонны белка кормовых дрожжей требуется в 4 000— 8 000 раз меньше площадей, чем для получения тонны зернового белка.


В структуре производства микробиологического белка в нашей стране сегодня примерно 2/3 его выпуска обеспечено новыми крупнотоннажными заводами белково-витаминных концентратов (БВК), вырабатываемых на основе высокоочищенных парафинов нефти, мощностью 120—300 тыс. тонн в год, а остальное — ранее освоенными гидролизно-дрожжевыми заводами мощностью до 40— 60 тыс. тонн в год.


Кормовой микробиологический белок из очищенных жидких парафинов является высококачественной кормовой добавкой, содержащей более 60% полноценного белка, незаменимые аминокислоты (лизин, метионин и др.), витамины группы В, и по биологической ценности превышает такие добавки, как соевый шрот, мясокостная мука, подсолнечный шрот, незначительно уступая лишь рыбной муке.


Естественно, индустриальному производству кормовых дрожжей на основе очищенных жидких парафинов нефти предшествовали длительные зоотехнические и медико-биологические исследования большого числа институтов АН СССР, АМН СССР, ВАСХНИЛ, Госагропрома СССР, Минхлебо-продукта СССР и Минздрава СССР, а также ряда зарубежных стран. На основе этих исследований было принято решение (коллегия Минздрава СССР об использовании кормового микробиологического белка из очищенных жидких парафинов нефти в кормовых) рационах мясных сельскохозяйственных животных. В 1984 году Минсельхозом СССР и Минздравом СССР по результатам многолетних испытаний выдано «Разрешение на применение кормовых дрожжей — БВК (паприна), полученных из очищенных жидких парафинов нефти, в качестве кормовой белковой добавки для всех видов сельскохозяйственных животных, птиц, пушных зверей и рыб по зоотехническим нормам (не более 20% рациона по протеину)».


Согласно утвержденному постановлению по применению паприна продукция заводов БВК поступает для производства комбикормов и кормовых смесей и эффективно используется в рационах сельскохозяйственных животных и птицы как в нашей стране, так и в ряде стран СЭВ. Экономическая эффективность применения паприна при существующем уровне микробиологического производства и себестоимости кормовых дрожжей составляет, например, при откорме свиней на «, комбикорме с паприном 41,3 руб на свинью, при замене рыбной муки или сухого обрата на паприн цена комбикормов снижается на 7—8 руб.


С учетом содержания сырого протеина в исходном продукте цена собственно белка в кормовой добавке для паприна не превышает данный показатель по закупочным ценам для гороха, рапса и сои, получаемых в колхозах и совхозах страны; белок паприна на 30% дешевле, чем белок рыбной муки, что говорит об экономической конкурентоспособности паприна. Однако возможности индустриального производства микробиологического белка на сегодня далеко не исчерпаны, и перспективы дальнейшей интенсификации технологии очевидны.


В 1987 году производство паприна составило более 1 млн. тонн, при этом свыше 95% продукции соответствовало по содержанию белка и другим показателям высшей группе качества. В настоящее время дальнейшее развитие производства паприна сдерживается медленным вводом в действие новых установок по получению очищенных жидких парафинов. Имеет место либо задержание сроков начала строительства, либо медленное освоение капвложений. В 1988 году не начато строительство четырех установок «Парекс», что было установлено пятилетним планом, в связи с чем Миннефтехимпром СССР на сегодня имеет уже 10%-ное отклонение от установленных заданий по поставке очищенных жидких парафинов, а к 1990 году отставание может заметно увеличиться.


Многое для выполнения указанных постановлений должны сделать Минмедбиопром СССР, Минхиммаш СССР, Миннефтехимпром СССР и строительные ведомства. Важная роль при этом отводится специалистам Минмедбиопрома, основной задачей которых должно быть дальнейшее экономически эффективное совершенствование освоенной технологии получения паприна, а также развитие и внедрение новых технологий получения микробиологического белка с использованием в качестве сырья синтетического этанола, природного газа, метанола. При этом доля этих видов сырья к 2000 году должна превысить долю н-парафинов, используемых в микробиологическом производстве. В настоящее время в отрасли освоено производство белка из этанола. Особо актуальна также задача дальнейшего развития и интенсификации технологии и оборудования микробиологических производств на основе возобновляемых источников сырья — сельскохозяйственных отходов, растительного сырья, снижение энергоемкости этих производств, освоение непрерывной технологии гидролиза и получения кормовых дрожжей.


Рассматривая действующие крупнотоннажные заводы по производству кормовых дрожжей из очищенных парафинов нефти, следует отметить, что это в целом современные предприятия, реализующие непрерывную технологию по всем стадиям производства -от исходного сырья до готового продукта. Установленное на них технологическое оборудование большой единичной мощности, например ферментеры объемом 900 м , производительностью 40— 50 тонн биомассы в сутки, является новым словом химического и биологического аппаратостроения.


Однако, как перед каждым технологическим производством, перед действующими и проектируемыми предприятиями по выпуску кормового микробиологического белка сегодня можно поставить следующие основные задачи:

создание малоотходных и безотходных технолого-аппаратурных схем, обеспечивающих защиту окружающей среды от деятельности микробиологического предприятия;

интенсификация процессов микробиологического синтеза, снижение энергоемкости, повышение качества готового продукта (увеличение белка, витаминов и т. д.);

автоматизация микробиологического производства, создание цехов и заводов с автоматическим управлением процессов и применением робототехники, внедрение гибких автоматизированных производственных схем.


В настоящее время в связи с важностью решения экологических задач в стране, упущенных за последние 10—20 лет, приоритетность вопросов защиты окружающей среды не вызывает сомнения.


Действующие заводы БВК имеют два основных выбрасываемых материальных потока: газовоздушные выбросы и стоки с очистных сооружений. Если для жидкостных сбросов действуют общепринятые нормы ПДК для сбросов воды в открытые водоемы, то для газовоздушных выбросов, учитывая специфичность действия белковой пыли БВК как белкового аллергена, Минздравом СССР установлены жесткие нормы на содержание микробиологического белка в атмосфере: в селитебной (жилой) зоне — 0,001 мг/м3, в рабочей зоне предприятия 0,1 мг/м3. Как сегодня выполняются эти показатели? В целом в 1987—1988 годах на каждом из восьми заводов БВК обеспечивается устойчивое соблюдение норм в селитебной зоне и не менее 95% выполнения норм по рабочей зоне.


Однако справедлива задача достичь нулевых показателей по белку в атмосфере близлежащих к заводам городов. Коренное решение проблемы выброса белка в атмосферу реализовано уже сегодня специалистами Минмедбиопрома и Минхиммаша на реконструированном в 1987 году Киришском биохимзаводе. Сложившееся на этом биокомбинате в 1985 году тяжелое положение с охраной окружающей среды в связи со сложностью совмещения на нем ряда технологий (производство гидролизных дрожжей, фурфурола, дрожжей из н-парафинов, лигнина) потребовало от Минмедбиопрома кардинальных решений по перепрофилированию и реконструкции биохимзавода. В сжатые сроки в 1987 году были проведены значительные по объему работы по реконструкции производства БВК (другие производства на Киришском БХЗ были закрыты), и сегодня на двух технологических модулях (2/3 мощности завода) полностью отработана и сдана государственной приемочной комиссии технология получения паприна, обеспечивающая гарантированное отсутствие белковой пыли в атмосфере г. Кириши и рабочей зоне.


Достигнутому результату способствовало найденное специалистами отрасли техническое решение по замкнутой схеме потоков теплоносителя в сушильной установке. Новая разработка была в сжатые сроки доведена до промышленного исполнения и в настоящее время не имеет аналогов в других отраслях и за рубежом.


Технологически обеспечивается также полное использование в производственном цикле отработанного жидкостного потока. В открытый водоем (р. Волхов) поступают после специальной биологической очистки только хоз-фекальные и ливневые стоки без производственных сбросов.


Разработанные специалистами отрасли технические решения уже приняты на вооружение и реализуются на всех действующих заводах БВК. Сегодня на Мозырском заводе кормовых дрожжей освоена технология получения паприна в форме гранул, что практически полностью исключает содержание белковой пыли в газовоздушных выбросах от сушильных установок.

Реализация комплекса намеченных мер по защите окружающей среды на крупнотоннажных заводах БВК позволит в самое ближайшее время данной подотрасли внести существенный вклад в проблему создания экологически чистых безвыбросных производств.

На Новополоцком, Ангарском заводах БВК при соблюдении требуемых норм ПДК в атмосфере завершаются испытания новых систем глубокой доочистки газовоздушных выбросов от белковой пыли, также гарантирующих нулевое ее содержание в селитебной зоне. Основные технологические показатели малоотходного производства — степень рециркуляции, или повторного использования отработанных потоков, и степень утилизации сырья в технологии.


В настоящее время на таких крупных биохимзаводах по производству паприна, как Мозырский завод кормовых дрожжей (300 тыс. тонн в год), Кременчугский завод БВК (120 тыс. тонн в год), Ангарский завод БВК (120 тыс. тонн в год), степень повторного использования отработанной воды (культуральной жидкости после стадии ферментации) достигает 80— 100%, что позволило сегодня сократить в 4—5 раз потребление заводами свежей воды в технологии и резко сократить поток, поступающий на биоочистку. Следующий шаг — полное отключение промышленной технологии от сбрасываемых в открытые водоемы бытовых и хоз-фекальных стоков, очищаемых по традиционной схеме.

Другой важный показатель -степень утилизации сырья для заводов БВК, где используются в качестве сырьевых компонентов питания микроорганизмов жидкие н-парафины, минеральные соли (аммофос, сульфаты калия, магния, цинка, меди), аммиачная вода, -достигает на действующих заводах 90—96%. Для сравнения можно отметить, что степень использования минеральных веществ в химических удобрениях для сельского хозяйства (по азоту, фосфору) составляет не более 60—70%, а остальная, значительная часть смывается в водоемы, вызывая в них цветение и загрязнение.


Не менее важны перспективные задачи по совершенствованию промышленной технологии и аппаратуры заводов БВК. С одной стороны, конъюнктура товаров на внутреннем и мировом рынках (более 100 тыс. т. паприна ежегодно поставляется для откорма животных странам СЭВ), а с другой -моральный и физический износ аппаратов требуют от ученых новых эффективных решений. Сегодня очевидна перспективность применения колонных биореакторов со сниженными энергозатратами на биосинтез, мембранных установок для разделения биосуспензий и очистки рециркулируемых жидкостных потоков, высокопроизводительных сушилок-грануляторов для выпуска паприна в удобной товарной форме и др. В то же время роль основного звена биотехнологии штамма микроорганизма, продуцента биомассы, остается решающей, и здесь большие возможности открыты перед микробиологической селекцией, генной и клеточной инженерией по совершенствованию штаммов, улучшению полезных свойств готового биопродукта.

В последние годы на предприятиях медицинской и микробиологической промышленности значительно увеличился уровень автоматизации процессов, внедряются системы автоматического управления. Однако сделанного явно мало, и развитие производства микробиологического белка должно обязательно сопровождаться разработкой и внедрением эффективных систем управления и робототехники.


С дальнейшим развитием медицинской и микробиологической промышленности, расширением номенклатуры выпускаемых биопрепаратов, включением новых источников сырья в технологические схемы выполнение требований к оптимальным условиям процессов, обеспечению строгой технологической дисциплины (основе безотходного производства) и стабильному качеству готовых биопродуктов возможно только на основе внедрения гибких автоматизированных производственных систем.


Таким образом, индустрия микробиологического белка в нашей стране, решая важную народнохозяйственную задачу и ускоренно развиваясь, должна постоянно совершенствоваться по рассмотренным направлениям, используя весь научный потенциал отрасли, Академии наук, вузов и смежных отраслей промышленности.


В. В. КАФАРОВ,

академии АН СССР,

Г. С. МУРОМЦЕВ,

академик ВАСХНИЛ

И. В. ПЕТРЯНОВ-СОКОЛОВ,

академик АН СССР






Кафаров, В., Муровцев, Г., Петрянов-Соколов, И., Индустрия белка. //[Текст] .- ТН.-1989.-С. 14-17.




При использовании любого материала с данного веб-сайта ссылка на http://www.kirishi-eco.ru обязательна.




Комментарии

comments powered by Disqus