Ортадан тепкіш насостар

              ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ 
            БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТІРЛІГІ
                        СЕМЕЙ ҚАЛАСЫНЫҢ 
ШӘКӘРІМ АТЫНДАҒЫ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
                    3 деңгейлі СМЖ құжаты
                                   ПОӘК
                        ПОӘК 042-18-5.1.67/03-2014
                                    ПOӘК
<<Өңдеу өндірісінің технологиялық процестері мен  жабдықтары>>
     пәнінің оқу-әдістемелік материалдары
                                       
                  № ___ басылым <<__>>____ 20__ ж.
                                       
                                       
                                       
                                                   
                                       
                                       
                                       
                                       
           ПӘННІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК  КЕШЕНІ
                                       
                                       
                                       
  5В072800 - <<Өңдеу өндірісінің технологиясы>>
                    мамандығына арналған
                                       
                                       
ӨҢДЕУ ӨНДІРІСІНІҢ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ПРОЦЕСТЕРІ МЕН  ЖАБДЫҚТАРЫ
                                       
                                       
     ПӘНІНІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАРЫ
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                  Семей 
                                     2014
                                Мазмұны
                                       
1
Дәріс оқулар..........................................................................

2
Практикалық сабақтар..........................................................

3
Студенттің өздік жұмысы .....................................................

                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       




























1  ДӘРІСТЕР
Дәріс 1. Кіріспе. Биотехнологиялық  жабдықтардың жіктелуі.
биотехнология және өнімдердің микробиологиялық сипаттамасы.

Дәріс жоспары.
1. Жабдықтардың классификациясы. Микробиологиялық синтездің мүмкіншілігі.
2. Жабдықтардың жіктелуі
3. Микробиологиялық өндірістің технологиялық ерекшеліктері.

Биотехнология, биотехнология өндірісі, биотехнологиялық жабдықтар  - ХХ ғасырдың 70-80-90 жылдарында енгізілген салыстырмалы жаңа терминдері.  
Осы жылдарға дейін кеңінен қолданылған терминдер:
* Микробиология және микробиологиялық өндіріс
* Және де сәйкесінше жабдықтар.
Биотехнологияның негізгі мақсаты  -  
* Биотехнологиялық белсенуді заттарды өндірістік әдіспен микробиологиялық синтездеу.
* Және микробиологиялық өндірістің басқа да өнімдері, мысалы:
    o В2 витаминінің концентраты
    o ақуыз витаминінің концентарты
    o сұйық гидролиз егінді материалына және сульфитті сілтілеріне қоректік ашытқылар (дрожжилар)
    o тамақ өнеркәсібінің жандарына (қалдықтарына) қоректік ашытқылар.
    o тазаланған парафиндерге қоректік аашытқылар
    o лимон қышқылы
    o қызылша мелассасына мезин, сонымен қатар амин қышқылы, көбінесе гистидин, аргинин, триптофон және т.б
    o қоректік антибиотиктер (биовит, терравит, бацелихин, бацитрацин және т.б препараттар);
    o бактериалды препараттар немесе тыңайтқыштар, өсімдікті қорғау заттары (нитрогин, азобактерин, фосфобактерин және т.б);
    o ферменнті препараттар
    o уыт және т.б.
Микроорганизмдердің популяциаларына тән келесі қасиеттер:
    o жоғары интенсивті өмір сүруі, яғни өсуі, көбеюі және өлуі.
    o және көптеген заттардың өздігімен алмасуы (метоболизм).
Биотехнологиялық жабдықтардың қолданылуы, оның негізгі көрсеткіштерге сәйкес топтарға жіктелуінде. Мынадай көрсеткіштер:
І. Шикізат немесе өсімнің өңделген материалға әсер етуі.
ІІ. Машина немесе аппарат жұмыс циклінің құрлысы.
ІІІ. Механикаландыру және автоматтандыру дәрежесі.
IV. Принциптің технологиялық ағынға сәйкес келуі.
V. Функционалдың (өдірістік) тоғалтындау.
І. Жабдықтардың өңденген өиілпе әсер ету сипаты үш топқа бөлінеді.
    o а) материалы механикалық түрде әсер  ететін, өиімнің құрамын өзгертпейтін жабдықтар (яғии, тек өнімнің пішіні мен көлемі өзгереді, мысалы, ұсақтау, ұнтактау немесе кесу кезінде).
    o б)  материалы  физико  -  химилық, биохимиялық және жылулық әсер ететін жабдықтар, нәжижесінде шикізаттың құрамы және де агригаттың күйі де өзгереді.
    o в)  материалы барлық түрлеріне әсер ететін жабдықтар.
ІІ. Жұмыс циклінің құрылысы бойынша жабдықтар 2 топқа бөлінеді.
    o а) үздікті әрекетті жабдықтар.
    o б) үздіксіз әрекетті жабдықтар.
ІІІ. Механикаландыру және автоматтандыру дәрежелі жабдықтар  3 топқа бөлінеді.
    o а) қарапайым машиналар мен аппараттар (яғни 1 ғана технологиялық операцияны орындайтын жабдықтар, мысалы  ұнтақтағыш, араластырғыш, сеператор және т. б. өздерінің құрылысының күрделілігіне қарамастан бір технологиялық процессті орындайды.
    o б) жартылай автоматты машиналар (яғии бірнеше жұмыс органдары бар, бірнеше технологиялық операцияларды орындайтын және кейбәр бақылау функциялырының орындалуына жұмысшылардың қатысуын талап етеді).
    o в) автоматты машиналар (яғии, бұнда да жұмыс органдары бар, бірнеше технологиялық операцияларды орындайтын және жұмысшылардың қатысуын талап етпейді).
ІV. Принциптің  ағынға сәйкесуі.
    o а) бөлек машыналар мен аппараттар.
    o б) агрегаттар және комплекстер.
    o в) жинақталған және автоматталған жабдықтардың тұрлері (бұл ең алдымен ағынды  -  механикалық женілер).
Машиналар мен аппараттардың бір  -  бірінен айырмашылығы, олардың құрылымдық формасында.
Машина ережеге сәйкес 3 бөлімнен тұрады.
    o ішінде жұмысшы камера орнатылған жұмыс органы.
    o Жұмыс органына қозғалыс беретін берілісті механизм.
    o Және қозғалыс көзі, ағии двигатель.
Бұл жағдайда шикізатты өңдеу машинасы механикалық двигательдің қозғалысынан қайда болады.
Шикізатты өңдеу аппараты қозхалыс күшінен және үрдістің потенциал айырмашылығынан туындайды. 
Үрдістің қозғалыс күші айырмашылықты түсіндіреді.
    o қысым  -  гидродинамикалыққа 
    o температура  -  жылуға 
    o тығыздық  -  сұйық біртекті емес орталық бөліну процестеріне-концентраторлар  -  массаалмасуға
    o күш  -  механикалық үрдістерге (ұйқастау, ұштақтау және кесу).
Микробиологиялық синтездің негізгі сатысы культивирлеу болып табылады.
Культивирлеу деп ферментатор деп аталатын арнайы аппаратта микрооргаизмдердің популясиясының дамуын атайды.Сонымен қатар, аппараттың көп бөлігі сұйық қоректік ортаға толы болады.Бұның атауы культивирлеудің тереңдік әдісі.Сатыларда өндірістік культивирлеу іске асырылады.
    o біріншіден, биомасса сияқты
    o екіншіден, өнімнің өмір сүру қабілеттілігі (метоболизм)
Бірнеше жағдайда- синтезделген өнімдер
    o антибиотиктер, ферменттер, аминқышқылдары және т.б.
Бұл курста қаралатын қажетті спецификалды үрдістердің іске асырылуы үшін арнайы жабдықтар құрастырылады.

Өзінді тексеруге арналған сұрақтар
Ұсынылатын әдебиет:
1. Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е., Оборудование микробиологических производств М.; Агропромиздат, 1987-398 с. 
2. Боротников И.В., Босенко А.М., Машины и аппараты микробиологических производств. Минск, Высшая школа, 1982-288 с.


Дәріс 2. Биотехнология өндірісінің қосымша жабдықтары.
Дәріс жоспары.
* Сыйымдылықты жабдықтардың құрастырылу ерекшеліктері.
2. Ұзақ мерзімді сақтайтын резервуарлар
3. Қысқа мерзімді сақтайтын резервуарлар
                                       
Кез келген өндірісте шикі заттарды, материалдарды және өнімдерді өңдеу кезіндегі қосымша операциялар ретінде тасымалдау, сақтау, мөлшерлеу және т.б жұмыстары толып жатыр. 
Осы операцияларды жүзеге асыру үшін қосымша жабдықтар қолданылады және бірнеше топқа бөлінеді:
* Сыйымдылықты жабдықтар
 А. Сұйық материалдарды уақытша немесе ұзақ мерзім сақтауға арналған резервуарлар;
Б. Қоректі ортаның компонентерін араластыруға арналған реактор араластырғыштары;
В. Сұйық ортаға арналған өлшеу аспаптары;
Д. Сұйық өнімдерді қабылдауға және қысқа мерзімге сақтауға арналған қабылдап-жинаушы сыйымдылықтар.
2. Сұйық материалдарды тасымалдау үшін қолданылатын сорғылар.
3. Сұйық және сусымалы өнімдерге арналған қоректендіргіштер және дозаторлар.
4. Жабдықты жууға арналған машиналар.
Ұзақ мерзімді сақтайтын резервуарлар: сұйық парафинді, қызылша мелассын, метанол, этанол, ацетон және т.б. шикі заттарды сақтау үшін арналған.
Қысқа мерзімді сақтайтын резервуарлар: тұз ерітінділерін, сұйық қоректі ортаның компоненттерін және т.б. бей органикалық орталарды сақтау үшін арналған. Ұзақ мерзімді сақтайтын резервуарлар сыйымдылығы 100 ден 10000 м3  дейін болып келеді
Сыйымдылықтың формасы негізінен тік цилиндрлі болып келеді және ұзындығының диаметріне қатынасы D/H = (1,0 / 2,0).
Сұйықтарды араластыру үшін, яғни біртекті жүйелерге келтіру үшін резервуарларды келесідей жабдықтайды: сыйымдылығының ішінде орналасқан сұйықтар жүретін құбырлары бар резервуар; сыйымдылығынан бөлек орналасқан гомогенді жүйесі бар резервуар;  резервуарлардың бақылау құралдары және арматуралармен  (штуцер мен келте құбыр) жабдықталған. 
Қысқа мерзімді сақтайтын резервуарлар  құрылысы жағынан аппаратқа ұқсас болып келеді және шешілмелі қақпағы бар немесе тұтас дәнекерленген түрде жасалынады.
Қажетті ортаны қыздыру үшін: бу немесе ысытылған су жүретін жейдесімен (ішкі немесе сыртқы); жылу алмастырғышы бар ішкі элементтерімен  (барботер) жабдықтайды.
Сұйықтарды құю үшін арнайы люкпен және ағызу үшін келте құбырларымен жабдықтайды. Сонымен қатар процестегі параметрлерін өлшейтін реттеу және бақылайтын аспаптармен (термометр, манометр, деңгей өлшегіш, рН-өлшегіш) жабдықталған.
Резервуарлардың сыйымдылық формалары цилиндрлі көлбеу немесе тік орнатылған. Тік резервуарлардың диаметріне биіктігінің қатынасы 1/5 дейін болып келеді.
                                       
Сурет 2.1. Сұйық өнімдерді қысқа мерзімде сақтауға арналаған резервуар

Резервуар маркасы үш әріптен және бірнеше сандарынан тұрады. Бірінші әріпі формасын білдіреді: Г  -  көлденең; В  -  тік. Екінші әріпі төменгі түбінің түрін көрсетеді: Э  -  эллипс тәрізді; К  -  конус тәрізді; П  -  жалпақ. Ал үшінші жоғарғы  қақпағының түрін көрсетеді.
Әріптен кейінгі сандар:
1  -  тұтас жасалған;
2  -  ажырайтын, яғни қақпағы және түбі бұралып алынады;
Сызықшадан кейінгі сандар ішкі құралдары және қыздырғышы бар болуын білдіреді.
1  -  жейдесінің және ішкі құралдарының жоқ болуы;
2  -  жылу алмастыру беті құбырлы түрде болуы;
3  -  булы су жүретін жейделі жылу сыйымдылығы;
4  -  жылу алмастыру беттері ирек келген;
5  -  сорғылары бар резервуарлар.
Үшінші сызықтан кейін ішіндегі қысымды (МПа) көрсетеді.
Мысалы: ГЭЭ1  -  2  -  50  -  06.
Қысқа мерзімді сақтайтын резервуарлардың түрлері және сипатамалары. 
Реакторлар  -  араластырғыштар.
Реакторлар  -  бу мен суға арналған  жейделі сыйымдылығы бар және корпусының сыртқы бетіне дәнекерленген араластырғыштары тік орналасқан құбырдан жасалған цилиндрлі резервуарды құрайды.
Жейдесіндегі қысым: егер ішкі беті тегіс болса 0,4 МПа дейін, ал жартылай құбардан жасалса 1,6 МПа дейін болады.
Корпусының материалы іші эмальдандырылған шойыннан жасалған. Реактор сыйымдылығы 0,01  -  100 м3 . Реакторлар-араластырғыш резервуарында турбина түрінде жасалған араластыру құрылғысы бар.
Жейдеге құбыржүйесіндегі немесе қайтымды су; тұздық ретіндегі хладагент; жылыту үшін қолданатын қаныққан су буы; жоғары температурадағы органикалық ерітінді беріледі.
 Реакторлар-араластырғыш аппаратында: жылу кіретін және шығатын; өнім құйятын штуцер немесе келте құбыры; температура бақылайтын термометр; сақтандыру клапан; өнімді күш арқылы құбырмен жүргізетін, құрғақ қоспаларды жүктеу үшін және араластыру құрылғылары бар.
Реакторды тек қана өнімді сақтау үшін ғана қолданбайды, мұнда сұйық өнімдерді сусымалы қоспалармен араластыру жүргізіледі.
Араластырғыш құрылымының айналу жиілігі 0,25  -  3,33 айн/с. Айналыс жылдамдықтарын реттеу үшін араластыру құрылымының жетегіне вариатор қойылады. 
Процесте құрылымы герметикалы болуы тиіс. Сондықтан араластырғыш білігі атмосфералы қысымда жұмыс істейтін орталарда сальник тығыздығышымен бекітеді немесе жарылу қаупі бар, улы, өрт қаупі орталарғада жұмыс істейтін біліктерге ТДМ типті бүйірлі (графитті фторопласты) тығыздығыштар қоладанды
Бүйірлі тығыздағыштар 40 КПа вакуумда және 0,6 МПа дейін қысымда жұмыс істеуге мүмкіндігі бар.
Микробиологиялық өндірісінде басқа да реакторлар және автоклавтар қолданады, мұнда жарылыс қаупінен қорғалған реакторды қыздыру үшін электрлі қыздырғышы бар. 
Бұл реакторлардың принциптік жобалық құрылысы жағынан бірдей болып келеді, ал айырмашылығы аппарат қабырғасын қыздыру электрлі қыздырғышпен жүзеге асады. Жарылыс қауіпін болдырмау үшін элетрлі қыздыру аспабына таза ауа немесе инертті газ беріледі.
Сұйық заттарды сақтауға арналған кез-келген резервуардың қабырғасы бірнеше қабаттан жасалған. Резервуардың өзін металдан жасайды, металының қалыңдығы 25мм, келесі қабатын күш каркасынан немесе метал профилінен, сонымен қатар жылу изоляция, гидро изоляция және қаңылтыр металынан жасалған қаппен қаптайды.
Өзінді тексеруге арналған сұрақтар
Ұсынылатын әдебиет: 
1. Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е., Оборудование микробиологических производств М.; Агропромиздат, 1987-398 с. 
2. Боротников И.В., Босенко А.М., Машины и аппараты микробиологических производств. Минск, Высшая школа, 1982-288 с.

Дәріс 3. Биотехнологияда қолданылатын насостар.

Дәріс жоспары:
1. Биотехнологияда қолданылатын насостардың классификациясы
2. Ортадан тепкіш насостар.
3.  Насостарды жасайтын материалдар

Биотехнологияда қолданылатын насостар екі түрге бөлінеді: динамикалық және көлемдік.
Динамикалық насостармен сұйықтардың тасымалдануы насостың жұмысшы органы мен сұйықтың ағысы арасындағы өзара динамикалық әсермен жүзеге асады.
Көлемдік насостармен сұйықтардың тасымалдануы жұмысшы органы ілгері  -  қайтымды немесе айналып қозғалу кезінде жұмысшы камераның көлемінің өзгерісінен жүзеге асады.
Насостардың негізгі сипаттамаларын атап өтсек:
* Көлемді өнімділігі, ( м3 ⁄ с);
* Нсостың әсерімен қысым мен арынның пайда болуы,( Па, м.жид.ст.);
* Қолданатын қуаты, ( кВт );
* Биіктікпен сорып алу мүмкіндігі, ( м ).
1. Динамикалық насостар
 1. қалақшалы:	2. үйкелісті насостар:
а) ортадан тепкіш;	а) ағынды;
б) диагоналды;	б) эрлифті.
в) өстік;
г) құйынды.
2. Көлемді немесе роторлы насостар.
1. ілгері  -  қайтымды қозғалатын:	2. айналып қозғалатын:
а) поршенді;	а) шестернялы;
б) плунжерлі;	б) винтті;
в) диафрагмалы;	в) эксцентрлі  -  қалақшалы.
г) шлангті;
д) пневматикалы.
Қалақшалы ортадан тепкіш насостар биотехнология өндірісінде кеңінен қолданылады. Қалақшалы ортадан тепкіш насостар бір сатылы немесе екі сатылы болып бөлінеді. Биотехнологияда насостар көбінесе консольді түрде жасалған насостарға жатады. 
Консольді ортадан тепкіш насос: соратын және шығаратын келте құбырлары бар ирек келген корпусынан жасалған жұмысшы камерадан, көлденең білікке орнатылған айналатын көп қалақты қалақшалары бар жұмысшы органынан және көлденең білікке жалғауыш арқылы жалғанған электроқозғалтқыштан тұрады.
Насостың барлық тараптары құйылған шойыннан жасалған рамаға бекітілген. Ирек келген жұмысшы камерасы келте құбырмен бірге құйлып жасалған және алды қақпақпен жабылған. Көлденең білігі корпуста бекітілген үштірекке орнатылады және жалғауышпен электроқозғалтқышқа жалғанып айналысқа келеді. 
К типті насостар су және тұтқырлығы аз сұықтарды тасымалдау ( қотару ) үшін арналған. 
Осы сұлбаға ұқсас агрессивті орталар үшін қолданатын ортадан тепкіш насостарды атап өтсек:
* бөлек тірегі бар консольді насостар;
* Х типті химиялы консольді насостар;
* АХ типті қатты қоспасы бар сұйықтарды тасымалдауға арналған химиялы консольді насостар;
* ХМ типті химиялы шығырлы  ( моноблочные ) насостар;
* ХП типті химиялы батыру ( погружные насосы ) насостары;
* ХПА типті қатты қоспасы бар сұйықтарды тасымалдауға арналған химиялы батыру насостары;
* ХО типті химиялы қыздыру корпусы бар насостар;
* ПХП типті қатты қоспасы бар және суспензия сұйықтарын тасымалдауға арналған химиялы батыру насостары.
Бұл насостар қышқыл, сілтілі, қышқылы аз, аммияк ерітінділерін және т.б. сұйықтарды тасымалдауға арналған. Жұмысшы қалақшаларының айналу саны 24,1 ден 48,3 айн ∕ с дейін болады.
Аталып өткен насостардан басқа жарылыс қаупінен сақтандырылған ЦНГ-70; ХГ; ХГВ типті герметикалы ортадан тепкіш насостар биотехнологияда кеңінен қоданылады және уытты, агрессивті, жарылыс және өрт қаупі бар сұйқтарға арналған.
Бұл насостардың конструкциялық ерекшелігі сальникті тығыздықтарысыз жаслынып отыр. Сонымен қатар тасымалдау кезінде дақылды сұйықтардың инфинциясын жоюға мүмкіндік туғызып отыр және үштіректерін тасымалданатын сұйықтардың өзімен де майланады.
Осыған орай осы насостардың бірнеше артықшылығын атап айтқанда жөнірек болады:
* ешқандай да төмендететін немесе жоғарылататын берілістерді қолданбай насос білігін электроқозғалтқышқа және булы немесе газды турбиналарға тікелей жалғастыруға әбден мүмкін;
* тасымалданатын өнім ағысының біркелкі болуы;
* сұйықтың берілуін және арынның жеңіл түрде реттелуі;
* құрылысы жағынан өте жеңіл және ауқымды болмауы.
Бірақ та бұл насостардың кемшіліктері де болады, олар:
* сұйықтың аз берілуіне орай, пайдалы әсер коэффициентінің төмен болуы, арынның аз болуы;
* егер сұйқ тұтқырлы болған жағдайда пайдалы әсер коэффициентінің төмендеуі.
Насостарды жасайтын материалдарын қарастырсақ:
* маркалары әртүрлі тот алмайтын болат металдарынан;
* пластмассалар ( полипропилен );
* сырты рәзенкемен қапталған гуммирлі материалдармен.
Металдардан жасалған насостар құрамында 4 %  -  ке дейін ұсақ бөлшектері 1 мм болатын қатты қопалары бар суспензиялы сұйықтарды тасымалдау үшін арналған.
Пластмассалардан ( полипропилен ) жасалған насостар араласқан немесе араласпаған минералды қышқылдарды ( 50% − тұз, 30% − күкірт қышқылдары ) және температурасы 70ºС дейін кезінде тығыздығы 1200 кг ⁄ м3 болатын агрессивті сұйықтарды тасымалдауға арналған.
Сырты рәзенкемен қапталған (гуммирлі ) насостар араласқан қышқылдарды ( 70%  -  күкірт және фосфор, 35%  -  тұз қышқылдары ) және құрамында 4 %  -  ке дейін ұсақ бөлшектері 0,5 мм болатын қатты қоспалары бар, температурасы 70ºС дейінгі кезінде тығыздығы 1300 кг ⁄ м3 болатын агрессивті сұйықтарды тасымалдауға арналған.  
Өзінді тексеруге арналған сұрақтар

Ұсынылатын әдебиет: 
1. Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е., Оборудование микробиологических производств М.; Агропромиздат, 1987-398 с. 
2. Боротников И.В., Босенко А.М., Машины и аппараты микробиологических производств. Минск, Высшая школа, 1982-288 с.

Дәріс 4. Сұйық және сусымалы орталарға арналған қоректендіргіштер мен мөлшерлеу жабдықтары.
Дәріс жоспары.
1. Шлюзді қоректендіргіштер мен мөлшерлеуіштер.
2. В-1 типті қоректендіргішер мен мөлшерлеуіштер.
3. Кезеңді әрекетті табақшалы қоректендіргіш мен мөлшерлеуіштер.

Мөлшерлеудің негізгі мақсаты  -  берілген материалдарды  массасына қарай белгілі бір дәлдікпен бөлу.
Қоректендіргіштер (питатели)  -  шикізатты әр түрлі аппараттар мен қондырғыларға бір келкі беру үшін қолданады.
Мөлшерлеуіштер (дозаторы)  -  дайын өнімді өлшеп орау (расфасовка) және буып түю (упаковка) кезінде  бір келкі беруге арналған.
Қоректендіргіштер мен мөлшерлеуіштер конструкциясы жағынан бірдей болып келеді. Мөлшерлегіштер циклінің құрылымына байланысты үздіксіз әрекетті және кезеңді (яғни, дискретті) әрекетті болып бөлінеді де мөлшерлеу әдісіне байланысты  көлемдік (объемные) және салмақтық (весовые) болып бөлінеді. 
Құрылымына және жұмыс істеу цикліне байланысты мөлшерлегіштерді келесідей жіктеуге болады.
Сусымалы материалдарға арналған  үздіксіз мөлшерлегіштер: 
* шлюзді;
* табақшалы;
* винт-шнекті;
* таспалы; 
* вибрациялы.
Сусымалы материалдарға арналған кезеңді  мөлшерлегіштер:
* шанақты.
Сұйық материалдарға арналған үздіксіз мөлшерлегіштер:
* дросельді; 
* барабанды; 
* ожаулы; 
* стаканды; 
* шестернялы;
* поршенді.
Сұйық материалдарға арналған кезеңді мөлшерлегіштер:
* қалтқылы;
* мембраналы;
* электродты.
Мөлшерлеуіштер басқару типіне байланысты келесідей болуы мүмкін:
а) қолмен; б) электрлі в) пневмобасқару.
Шлюзді қоректендіргіштер мен мөлшерлеуіштер температурасы 100[0]С, түйіршігінің (гранул) өлшемі 10мм дейін және тығыздығы 1,8 г/см[3] дейін материалдар үшін қолданады. 
Шлюзді мөлшерлеуіштер цилиндрлі корпус ішінде орналасқан алты қуыстары бар роторынан тұрады. Ал  қуысының қабырғалары радиалді жасалған. Ротордың айналысы электроқозғалтқышқа жалғанған буынтықты төмендеткіш (червячный редуктор ) және храпті механизм жетегімен жүзеге асады. Мөлшерлегіштің үстіндегі қабылдағыш шанақтан (бункер) материал ротор қуыстарына түсіп толтырылады. Ротор айналыс жасау кезінде астыңғы шығу жеңіне келіп түседі.
Мөлшерлегіштің өнімділігін қуыстардың көлемін өзгерту арқылы немесе барабанның айналу жиілігін өзгерту арқылы реттеледі.  Шлюзді мөлшерлеуіштердің өнімділігі типті өлшемдеріне байланысты болады, мысалы: 0,14-1,3; 0,7-3,6; 1,5-14,2; 6-56 м[3]/сағ. Роторының айналу жиілігі 0,033  -  0,31 с[-1] және 0,035  -  0,33 с[-1]болады.
В-1 типті қоректендіргіштер мен мөлшерлеуіштер ылғалдығы 1,5% - дейін, түйіршігінің өлшемі 5 мм дейін және тығыздығы 1,8 г/см[3] дейін сусымалы материалдарды беру үшін қолданады.
Көлденең цилиндрлі корпустан, тиейтін және түсіретін келте құбыры бар мөлшерлеуіштер болады. Бұл мөлшерлеуіштердің корпусының ішінде материалдарды  тасмалдау үшін  винт-шнек жабдықталған. Мұндай мөлерлеуіштердің өнімділігі келесі факторларға байланысты болады, атап өтсек:
* винт  диаметрінен;
* винт білігінің диаметрінен;
* винт қадамынан;
* винт орамының бұрыштарынан;
* айналу жйілігінен;
* өнімнің физика-химиялық және құрылымдық  -  механикалық параметрлерінен.
Егер өнім ұнтақ тәрізді жабысқақ, дұрыс сусымалы болмаса және өнімнің сусымалы массасының тығыздығы 8,8 г/см[3] және температурасы 60[0]С дейін болған жағдайда В-2 типті вибрациялы винтті дозаторлар қолданады.
Бұлар түйіршігінің өлшемі 5мм дейін және тығыздығы 1,8 г/см[3]  сусымалы материалдар үшін арналған және аппараттарда, қосқыштарда, ұнтақтағыштарда және стационарлы шанақтардың түсіру құрылғысы ретінде қолданады.
Сусымалы өнім телескопты стакан ішіне жүктеледі және конусты табақшаға шашыратылады. 
Телескопты стакан бір-бірінің үстіне қойылған екі цилиндрден тұрады. Ішкі стакан өстік жылжу  мүмкіндігімен орнатылған, яғни төмен немесе жоғары қозғалыс жасай алады.
Жылжу арқылы табақша конусы мен  төменгі ішкі стакан арасынан саңылау пайда болады. Саңылаудың биіктігі бойынша өзгеріп отырады,  бұл табақшалы мөлшерлеуіштің өнімділігін реттеуге мүмкіндік туғызады.
Табақша айналыс жасау арқылы және ортадан тебу күшімен ішіне түскен сусымалы материалымыз стакан мен конус арасының саңылауынан лақтырылады. Сонымен қатар ортадан тепкіш күшпен өнім түсіретін келте құбырға лақтырылады.
Кезеңді әрекетті салмақтық мөлшерлеуіштер.
Бұл мөлшерлеуіштерді таразы (веса) деп те атайды. Көбінесе бұл мөлшерлеуіштер соңғы операцияларда қолданады, яғни өнімді өлшеп орау кезінде бір келкі беруге арналған. 
Салмақтық мөлшерлеуіштер қолмен, жартылай автоматты және автоматтандырылған басқару жүйесімен болады.
Микробиология өндірісінде  көбінесе  ВАД  -  1  -  342; ВА  -  3  -  Вп; ВА  -  3  -  Ша маркалы мөлшерлеуіштер қолданады.
Өзінді тексеруге арналған сұрақтар
Ұсынылатын әдебиет: 
1. Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е., Оборудование микробиологических производств М.; Агропромиздат, 1987-398 с. 
2. Боротников И.В., Босенко А.М., Машины и аппараты микробиологических производств. Минск, Высшая школа, 1982-288 с.

Дәріс 5. Экстракциялауға арналған жабдықтар.

Дәріс жоспары.
1. Экстракторлардың жіктелуі.
2.Диффузиялары бар батарея;
3.Көлденең және тік орналасқан колонналары бар экстракторлар;
4.Роторлы типті экстракторлар.
Экстракция немесе диффузия дегеніміз-құрамы бойынша күрделі заттардың бір немесе бірнеше компоненттерін айырып алу(извлечения) процесі.
Қарапайым мысал келтіретін болсақ, үй тұрмысында шай қайнату кезінде, шай ұнтағының кейбір компоненттері бөліну арқылы қоюға айналады.Тағы да бір мысал,арнайы органикалық ерітінді мен (ацетон) сүйек тканьдерінен майын айырып алуға әбден мүмкін.
Биотехнологияда экстракциялау процесі: саңырауқұлақ дақылдарынан ферменттерін айырып алу; полисахаридтің гидролизден қалған қатты фазаларынан моносахаридтерін бөліп алу, ашытқы биомассасынан микробты майды және т.б бөліп алу үшін қолданады.
Экстракциялау процесі Фик заңымен сипатталады:
                             G=k· F· Δ· τ /δ
G-бөліп алынған заттың мөлшері,кг;
k-диффузия коэффициенті;
F-диффузия ауданы,м[2];
Δ-қабаттарының қалыңдығы бойынша концентрацияларының өзгеруі;
          τ-экстракция немесе диффузия уақыты;
          δ-қабаттың қалыңдығы.	
Құрылымының циклі бойынша,үздікті әрекетті экстракторлар және үздіксіз әрекетті экстракторлар болып бөлінеді.
Үздікті әрекетті экстракторлар, көбінесе аз өнімділікке бейімделген өндірістерде қолданылса, ал үздіксіз әрекетті экстракторлар жоғары өнімділікті өндірістерде қолданылады.
Конструкциялары бойынша экстракторлар келесідей бөлінеді:
1.Диффузиялары бар батарея;
2.Көлденең және тік орналасқан колонналары бар экстракторлар;
3.Роторлы типті экстракторлар.
Үздіксіз әрекетті экстракторлар.
Диффузиялары бар батарея саңырауқұлақ дақылдарынан ферменттерді бөліп алуға арналған. Батарея 8-10 диффузордан тұрады және бір алаңда жабдықталған.Барлық диффузорлар бірдей болып келеді.Әр диффузордың формасы тік цилиндрлі және герметикаландырылған түрде ашылатын қақпағы бар, түбі конусті жасалынған.
Бұл экстрактор қатты материалдардан ферменттер, аминоқышқылдарды және тағы басқа заттарды экстракциялауға (бөліп алуға) қолданады. Экстрактор металдан жасалған рамаға жабдықталған. Раманың ішінде 2-тиеп-түсіретін,3-көлденең-қима және 4- көтеріп- тиейтін үш колонналар орнатылған.Әрбір колоннаға тесіктері әрі жеке жетегі бар шнектер орнатылады.
Жетек арқылы шнектердің айналу жиілігі 0,25-2 айн/мин дейін жайлап реттеліп отырады.Бұл- экстракциялау уақытын оптимизациялауға мүмкіндік береді.
Тиеп-түсіретін құрылғысы цилиндрлерден тұрады.Цилиндрдің ішкі диаметрі 600мм болып келеді. Экстракциялайтын зонасының ұзындығы 10м, ал ұзындығы 12м құрайды.
Экстракциялау арқылы, саңырауқұлақ дақылдарынан ферменттерін және бактерияларын(бөліп алуға) үздіксіз роторлы экстрактор қолданады.
Экстрактор келесідей сипатталады.
Экстрактор қозғалмайтын тік цилиндрлі түрде жасалған тұрықтан тұрады.Тұрықтың ішінде 16-20 секторға бөлінген ротор бар.Ротор тік ось бойынша айналыс жасайды.Әрбір сектордың тереңдігі 0,23-0,26м болатын торлы түбі бар.Мөлшерлеуіш арқылы ұсақталған саңырауқұлақ дақылы түбіне беріліп отырады.Ротор ақырын айналу кезінде секторлар жүйелі түрде төрт аймағынан өтеді.1-ші аймағында саңырауқұлақ дақылы сумен экстракцияланады.Су сығындысы сүзіледі және вакуум-насос көмегімен бөлек тұрған бірінші қабылдағышқа беріледі.Бірінші қабылдағыштағы су сығындысы сорғы арқылы екінші секторға  бағытталады.Мұнда жаңадан түскен саңырауқұлақ дақылдарын экстракциялау  жүргізіледі.Экстракцияланған су сығындысы екінші қабылдағышқа өтеді.Сол түрде үшінші және төртінші секторлардан өтіп шығады.
Өзінді тексеруге арналған сұрақтар
Ұсынылатын әдебиет: 
1. Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е., Оборудование микробиологических производств М.; Агропромиздат, 1987-398 с. 
2. Боротников И.В., Босенко А.М., Машины и аппараты микробиологических производств. Минск, Высшая школа, 1982-288 с.

Дәріс 6. Престеуге арналған жабдықтар.
Дәріс жоспары:
1. Престердің жіктелуі
2. Екі шнекті Т1-ВПО-10 маркалы пресс
	Қатты фазадан сұйық фазасын сығып алу үшін, престер қолданылады.Биотехнологияда қолданатын престерді екі топқа бөлуге болады:
	-үздікті істейтін механикалы престер
	-үздіксіз істейтін престер
	Үздікті істейтін механикалы престер-механикалы жетегі бар,гидравликалы және пневматикалы болып бөлінеді.
	Үздіксіз істейтін престер-шнекті, эксцентрлі, таспалы, ортадан тепкіш және білікшелі болып бөлінеді.
Бұл престер өнімділігі жоғары өндірістерде қызылша мезгасын, био қалдықтар, уыт өсіндісінен және т.б сығып сұйық фазасын алуға арналған.Құрылысы жағынан престер ұқсас болып келеді.
Екі шнекті Т1-ВПО-10 маркалы престің сипаттамасы.
Престің жұмысшы органы екі шнекті біліктерден тұрады.Ал жұмысшы камерасы тесіктері бар цилиндрлі болып келеді.Электроқозғалтқыш және төмендеткіш тұратын жетек арқылы, екі шнекті білік айналысқа келеді.
Шнекті біліктер бір осьте орнатылған және өзара бір-біріне қарама-қарсы бағытта айналады.Бірінші шнек тасымалдағыш ретінде қолданылады.Бұл шнек-бункердің астында және тесіктері бар цилиндрдің ішінде орнатылады.Ал екінші шнек бірінші шнекпен бір осьте орнатылады да, престеу қызметін атқарады.
Өнім бір бағытта қозғалу үшін, бірінші шнекте оң жақ қанаты бар да, ал екіншісінде сол  жағында орнатылады. Престейтін шнек білікке орнатылып,шыға беріске қарай диаметрінің өлшемі үлкейеді.
Цилиндрдің диаметрі 2мм болатын тесіктері бар. Барлық тесіктерінің ауданы, цилиндрдің жалпы ауданының 5-8% құрайды.Мезга осьтік бағытқа қарай жылжу үшін, цилиндрдің бойында бойлық ойығы бар.Шнек білігінің шыға берісінде реттейтін конусы бар.Цилиндр мен конус арасындағы сақиналы саңылау арқылы мезганың престелу дәрежесі реттеліп отырады.Остік күш гидравликалық реттегішке бекітілген кранштейнге түседі.Цилиндрдің тесіктерінен шыққан сұйық фаза резервуарға жиналады.Эксперименттердің мәліметтеріне жүгінсек, сығылған қызылша мезгасы 70-75% құрайды.
Өзінді тексеруге арналған сұрақтар
Ұсынылатын әдебиет: 
1. Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е., Оборудование микробиологических производств М.; Агропромиздат, 1987-398 с. 
2. Боротников И.В., Босенко А.М., Машины и аппараты микробиологических производств. Минск, Высшая школа, 1982-288 с.


Дәріс 7.  Біртекті емес сұйық жүйелерді сүзуге арналған жабдықтар.
 Дәріс жоспары:
1. Сүзгілердің жіктелуі
2. Таспалы вакуум-сүзгісі.
3.  Сүзгілер жұмыс істеу принциптері

	Сүзу тәсілімен бөлгіштер (перегородка) арқылы біртекті емес жүйелерді бөлуге арналған аппараттар  -  сүзгілер деп аталады. Бөлгіш ретінде: талшықты материалар; металдан жасалған торлар; кеуекті керамикалар және ұнтақты қабаттар қолданады. 
	Сүзгілер жұмыс істеу циклі бойынша үздікті және үздіксіз болып бөлінеді. 
	Үздікті істейтін сүзгілерге жататындар: 
* Сұйық бағанасы бойынша қысымда істейтін сүзгілер, бұның өзі келесідей бөлінеді: түйіршік қабатты гравитациялы (гравитационные с зернистым слоем); бетті (листовые ); қатты (мешочные) және сүзетін ыдыстар. 
* Вакуум  -  сүзгілері (нутч-фильтрі).
Үздіксіз істейтін сүзгілерге жататындар:
* Вакуумда істейтін сүзгілер:
* барабанды;
* табақшалы;
* таспалы.
* Қысымда істейтін сүзгілер:
* барабанды.
Кез-келген сүзгілердің құрылысы қарапайым болып келеді. Біртекті емес 
сұйық (суспензия) сүзгішке беріліп, сұйық фазасы сүзіледі, ал қатты фаза тұнба болып сүзгіштің бетінде қалып қояды.
	Биотехнологияда сүзгі аппараттары келесі мақсаттарда қолданылады:
* дақылды сұйықтардан биомассаларды бөлу үшін;
* құрамында биологиялық активті заттары бар ерітінділердің түсін өзгерту (осветления);
* залалсыздандырып, сүзу үшін;
* биологиялық активті затты ерітінділерінің тұнбаларын бөлу үшін. 
Биотехнологияда сүзгілер ішінде барабанады сүзгі  -  пресі және үздіксіз әрекетті таспалы сүзгісі ең тиімді болып табылады. 
Барабанды сүзгі- престің негізгі жұмысшы органы көлденеңінен орнатылған айналатын барабан болып табылады. 
Барабан бірнеше секцияға бөлінген. Барабан бір рет айналу кезінде секциялары төрт зонадан өтіп шығады.
Барабан секцияларының сыртқы беті материалмен жабылып сырты сүзетін бельтинг талшығымен қапталған.
Барабанның айналу жиілігі 0,13  -  3 айн/мин дейінгі аралықта өзгеріп отырады. Арнайы цапфаға орнатылған үштірекпен, барабан айналысқа келеді. Барабан астында тұғырығы (поддон) бар. Сонымен қатар тербелетін араластырғышы және құйып отыратын науасы бар. 
Барабанды сүзгінің жұмысы келесі түрде жүзеге асырылады. 
	Барабанды сүзгілерді тот баспайтын  - берік болаттардан, сонымен қатар, пластмассалардан және сырты резинкамен қапталған материалдармен жасайды.
	Осыған байланысты барабанды сүзгілерді температурасы 00-тан 500-қа дейінгі агрессивті суспензиялар үшін де қолдануға болады.
	Сүзгінің жұмыс істеуі келесідей жүзеге асады.
Дақылды сұйықтың суспензиясы қозғалатын таспаның үстіңгі тармағына келеді.Таспамен қозғалып вакуумды камерасынан өтеді. Сұйық құрамындағы қатты заттар таспа беттерінде қалады, ал сұйық фильтраты таспаның саңылаулары арқылы сүзіледі. Таспа ары қарай қозғалу арқылы таспа бетінде қалған тұнба жуылады.Осыдан жуылған  фильтрат келесі вакуумды камераның сүзгісіне келеді. Қатты заттары ары қарай жылжып кептіріледі де, талшықтан пышақпен алынады және қабылдағыш шанағына түседі.
	
     Өзінді тексеруге арналған сұрақтар
Ұсынылатын әдебиет: 
1. Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е., Оборудование микробиологических производств М.; Агропромиздат, 1987-398 с. 
2. Боротников И.В., Босенко А.М., Машины и аппараты микробиологических производств. Минск, Высшая школа, 1982-288 с.
                                       
Дәріс 8. Биотехнологияда қолданатын флотаторлар

Дәріс жоспары:
1. Флотатордың конструкциясы.
2. Флотатордың жұмыс істеу принципі
3. ВНИИ синтезблок флотаторы.
4. Эжекторлы-ағынды насос сұлбасы.
	
Флотация көбінесе:
* Көп түрлі дрожжи өндірісінде дрожжиларды концентрлеу үшін;
* Жиналған суды тазалау үшін қолданылады.
Флотация деп  -  суспензиялардың құрамына кіретін ұсақ қатты бөлшектердің бөліну процесін айтады. Ол процесс ауа көпіршіктеріне жабысу қабілетіне, яғни көбік түрінде концентрленіп, қалқып шығуына негізделген.
	Ауа көпіршіктерінің қалқып шығуы негізінде, араласқан қабат пайда болады. Ол келесілерден тұрады:
* дрожжилардың ауа көпіршіктерінен.
* культуралды сұйықтық біраз мөлшерінен.
Флотатордың төменгі бөлігінде қосылған культуралды сұйық қалады,
ол жоғарғы бөлігінде  -  бастапқы культуралды сұйықтан 4-6 есе көп дрожжилардың концентрациясы.
	Биотехнологияда флотаторлардың қолдану келесілерге мүмкіндік береді:
* сепараторлардың санын азайтуға;
* өндіруге аз мөлшерде энергетикалық шығынды азайтуға;
* технологиялық процестің үздіксіздігін қамтамасыз етуге.
Флотация коэффиенті деп  -  флотатордан шығатын суспензиядағы биомасса концентрациясына бастапқы суспензиядағы биомасса концентрациясының қатынасын айтады.
К=С  / С
Өндірістік жағдайда флотация коэффиценті 4-6 тең. Егер ол жоғарылайтын болса, яғни бұл көрсеткіштен, аппараттың өнімділігінің төмендеуіне әкеледі.
	Дрожжилы флотаторлар келесідей классификацияланады:
а) ауамен қанығу тәсілімен;
б) аппараттың конструкциясымен.
Ауамен қанығу тәсілі бойынша 3 топқа бөлінеді:
1 топ  -  флотациялау алдында бастапқы культуралы сұйықтың 0.7 мПа қысыммен ауамен, диаметрі 0.01-0.1 мм көлемдегі көпіршіктердің пайда болуына дейін қанықтырылатын аппараттар.
2 топ  -  көмекші құралдар арқылы диаметрі 1.0 мм дисперстелген ауа көмегімен берілетін аппараттар.
3 топ  -  электрофлотаторлар жатады. Оларға электроттар орналасады, оларды культуралды сұйыққа орналастырады, нәтижесінде оттегімен, диаметрі 0.05 мм ұсақ көпіршікті сутегі пайда болады.
	Флотатор тұрығының жоғарғы бөлігінде химиялы көбіксөндіргішке арналған жинағыш ыдыс орнатылады.
	Флотатордың түбкі бөлігінде өттелген культуралды сұйықтың шығуына арналған гидротығын бар.
	Флотатордың жұмысы келесідей жүзеге асады:
- бастапқы культуралды сұйық алдын-ала ауамен қанығып, дрожжиөсіргіш аппараттан флотатордың I-секциясына келіп түседі. 
- бұл секция флотатордың 2/3 бөлігін алады, яғни 225 шамасында және де одан 80% дрожжи алынады.
- келесіде сұйық II; III; IV; V секцияларға араласады.
- культуралды сұйықтың бір секциядан келесі секцияға өтуі болып тұратын қалқалар көмегімен жүзеге асады, яғни бөлгіш қалқалар аппараттың төменгі түбіне дейін жетпейді.
- бұл секцияларға қосымша аэраторлар арқылы ауа беріледі, ол 10.5 және 2% дрожжи алуға мүмкіндік туғызады.
- секциялардан келетін көбік ішкі стақанға келеді де механикалы көбіксөндіргіш арқылы сөндіріледі.
	Эжекторлы-ағынды насос сұлбасы.
Культуралды сұйық қысым әсерінен келтеқұбыр арқылы соплаға беріледі;
Сопло арқылы культуралды сұйық қатты  ағыс түрінде үлкен жылдамдықпен комбинирленген араластырғыш камераға бағытталады. Бұл камера: - коленадан
            - конфузордан
            - цилиндрлі мойыннан тұрады
Бұл камерада дрожжилы суспензияның ағыны құбырдан келетін ауамен араластырылады.
Бұл қоспа қатты ағыс түрінде диффузорға келеді де, ал осыдан сорғыш келтеқұбырға келеді.
Пневмомеханикалық флотатор.
Бұл флотаторлар жиналған су мен көп мөлшерде қоспа мен кір заттары бар технологиялық ерітінділерді тазалауда қолданылады.
	Бұндай флотатордың бір түрі тұрығы төртбұрышты болып келеді.
	Тұрықтың ішінде:
* көбікалғыш, желоб.
* қалақшалары бар қозғалмайтын статор.
* айналатын жұмысшы дөңгелек-импеллер орнатылған.
Бұл флотатордың жұмысы келесідей:
Кір заттары бар жиналған су статор қалақшасымен айналатын жұмысшы дөңгелек-импеллер арасындағы алаңға беріледі.
Импеллер астында пайда болған зарядсыздану алаңына қарқынды түрде ауа сорылады да, сұйықпен бірге араласып кетеді.
Қоспа бөлшектері мен ауа бөлшектерінен пайда болған көбік, айналмалы көбікалғыш барабан арқылы желобқа лақтыролады.
Мұнда, яғни желобқа көбік бұзылып, қайтадан флотация және түссізденуге жіберіледі.

Өзінді тексеруге арналған сұрақтар
Ұсынылатын әдебиет: 
1. Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е., Оборудование микробиологических производств М.; Агропромиздат, 1987-398 с. 
2. Боротников И.В., Босенко А.М., Машины и аппараты микробиологических производств. Минск, Высшая школа, 1982-288 с.

Дәріс 9. Қатты қоректік ортада (ҚҚО) микроағзаларды культивирлеу үшін орналасқан жабдықтары.
Дәріс жоспары.
1. ҚҚО-да микроағзаларды культивирлеуге арналған өсіргіш құрылғылардың классификациясы.
2. Микроағзаларды беттік өсіруге  арналған үздіксіз барабанды құрылғы
Бұл құрылғы микробиологиялық  өндірісте өсіргіш құрылғы д.а.
Өкінішке орай, ҚҚО-да микроағзаларды  культивирлеу  әдісі биотехнологияда кеңінен  таралмаған.
Сұйық қоректік ортада (СҚО) микроағзаларды культивирлеу әдісімен салыстырғанда ҚҚО-да микроағзаларды култивирлеу  әдісінің келесі артықшылықтары бар.
* ферменттер биосинтезінің жылдамдығы 5-8 есе артық.
* алынған дақылдың қатысты ылғалдылығы шамамен 40-50%, ал СҚО-да культивилеуде  - 80-95%.
* бұл жағдай келесі сатыларда,  яғни концентрлеу (қоюлату)  және  кептіру кезінде энергияны үнемдеуге мүмкіндік береді.
Берік механикаландырылған өсіргіш құрылғылар болшмағандықтан, бұл  кеңінен енгізілмеген.
Қатты (шартты түрле)  қоректік орталарғаа тамақ өндірісінің  қалдықтарын, көбінесе:
* сабанды, мақта, және күнбағыс қабықшаларын, жүгеріні картоп және қант қызылшасын өңдеуінен қалған қалдықтарын, богассаны және т.б.  жатқызады.
Осының барлығынан микробиологиялық снтез көшегімен қоректік белок өңдеуге болады.
Бұл аппарат үшін  келесі құрастырмалы қасиеттер тән:
* бұл өсіргіш аппараттық барабаны конусты-цилиндрлік формадағы айналатын мойынша  (обечайка) түрінде жасалған.
* конусты- цилиндрлік барабан 1 қуысы бар екі цапфа арқылы рамада орнатылған.
* барабан Петрянов сүзгіші матасымен  тартылған жүктеу  люгімен 5 жабдықталған.
* барабан жетек көмегімен айналады (сұлбада көрсетілмеген).
* оң цапфа арқылы барабанға құбырөткізгіш 7 кіреді, ал:
а) буды; б) стерилденген суды; в)  ауаны г) егінді  дақылды кезектеп беру үшін арналған.
* сол  цапфа арқылы барабанға екі тармаққа тармақталған құбыр 11  кіреді, ол буды  және өсірілген  дақылдың суспензиясын шығару үшін арналған.
* бір   тармақтың ұшында қалақшаларға 4 дірілдеу туралы хабар  беретін металды штифтер 3 орнатылған.
Өзінді тексеруге арналған сұрақтар
Ұсынылатын әдебиет: 
1. Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е., Оборудование микробиологических производств М.; Агропромиздат, 1987-398 с. 
2. Боротников И.В., Босенко А.М., Машины и аппараты микробиологических производств. Минск, Высшая школа, 1982-288 с.

Дәріс 10. Микробиологиялық синтез алуға арналған ферментаторлар.
	
Дәріс жоспары.
1. Сұйық қоректі орталарда микроорганизмдерді кеңінен өсіруге арналған герметикалы ферментаторлар.
2. Механикалық араластырғышы бар барботажды ферментатор
3. Орталарды пневматикалық араластыратын ферментаторлар.

    Ферментаторлар немесе культиваторлар деп, тікелей микроорганизмдерді өсіруге арналған апараттарды айтады.
    Ферментаторлар микробиологиялық синтез алуда ең негізгі аппараттар болып табылады , шағын және ірі кәсіпорындарда кеңінен қолданылады.
    Ферментаторлар бірнеше түрлеріне байланысты келесі түрде жіктелінеді:
* Өсіру (культивирования) әдісіне байланысты:
  + сұйық қоректі орталарда тереңінен өсуге арналған;
  + қатты қоректі орталарда беттік өсуге арналған.
* Өсіру циклінің құрылымы бойынша:
  + үздіксіз әрекетті;
  + үздікті әрекетті.
* Зарарсыздандырылуы бойынша:
  + герметикаландырылған ферментаторлар;
  + немесе герметикаландырылмаған ферментаторлар.
* Герметикалы аппараттардың конструкциялық ерекшелігі бойынша:
  + араластырғыштары және диффузорлары бар ферментаторлар; 
  + айналдыратын аэраторлары бар ферментаторлар; 
  + механикалы араластырғыштары бар ферментаторлар; 
  + сыртында циркуляция жүретін контуры бар ферментаторлар;
  + колонналы ферментаторлар;
  + эжекционды жүйелі аэраторлары бар ферментаторлар.
       Зарарсыздандырылған микроорганизмдерді өсіру процесін қамтамысыз             ету үшін, ферментаторлар герметикалы болуы қажет және зарарсыздандыру процесі жүзеге асу керек.
       Зарарсыздандыру арқылы аппаратты, құбыр жүйелерін бақылап өлшейтін және автоматты аспаптардың датчиктерін бумен зарарсыздандыру;
-- зарарсыздандырылған қоректі орталарды және егілетін таза дақылдарды            
     ферментаторға беру;
 --  өсетін          дақылдарға           аэрациялауға        (желдетуге)   арналған       
     зарарсыздандырылған ауа беру. 
Механикалық араластырғышы бар барботажды ферментатор
Бұл ферментатор өндірістерде кеңінен таралған және конструкциясы өте 
қарапайым болып келеді.
      Ферментатордың корпусы тік цилиндрлі, мен түбі эллипс тәрізді жасалған 
болып келеді. Ал корпусының көлемі  63 м құрайды.  
      Аппараттың қақпағына келесі құрылғылар орнатылған:
--  араластыратын құрылғының жетегі және механикалы көбікбасқыш ;
--  сақтандыру құрылысы;
--  қоректі орталар, егілетін материалдар, көбікбасқыш, ауаның кіруіне және 
    шығуына арналған келте құбырлары;
--  көретін терезесі және жуатын головканы кіргізуге арналған люгі бар.
Орталарды пневматикалық араластыратын ферментаторлар.
	Бұл ферментаторлардың сыртқы жағы орталарды механикалық араластыратын ферментаторларға ұқсас болып келеді, бірақ механикалық араластырғыш құрылғысы орнатылмаған.
     Ферментатордың ішінде аэраторлау құрылғысы ретінде жалғауыш құбыры бар цилиндрлі түрде жасалған диффузор жабдықталған. Аэратор, яғни тозаңдатқыш құрылысы аппаратың остік бойына орнатылған.
	Ауа қысымымен аэраторға кіреді де, қалақшалы бағыттаушының көмегімен ауалы-сұйық эмульсиясы иірімді қозғалыс жасайды.
	Эмульсия ішкі тұйық контурымен үздіксіз циркуляция жасайды:
	--  бірінші, цилиндрдің үстіңгі жиегінен өтеді;
	--  екінші, аэратордың сыртқы жағымен және аппараттың ішкі               
               қабырғасы арасындағы сақиналы кеңістікпен өтеді;
	--  үшінші, жалғауыш құбыр арқылы қайтадан үстіне қарай көтеріледі 
             Осы ферментатордың  конструкциясына ұқсас пневматикалы араластыратын шарты  ферментаторлар (шары бар аппарат) және ауаны фарсункамен беретін ферментаторлар бар.
Өзінді тексеруге арналған сұрақтар
Ұсынылатын әдебиет: 
1. Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е., Оборудование микробиологических производств М.; Агропромиздат, 1987-398 с. 
2. Боротников И.В., Босенко А.М., Машины и аппараты микробиологических производств. Минск, Высшая школа, 1982-288 с.

Дәріс 11. М.О-ң культивирленуін зарарсыздандырылмаған үрдістерді жүргізетін ферментаторлар.

Дәріс жоспары.
1. Лефрансуа ферментаторы.
2. Өздігінен соратын араластырғышы бар ферментатор.
3. Интенсивті масса алмастырғышы бар ағысты ферментатор.

Бұл ферментаторлар қоректік дрожжилардың көптонналы өндірісінде қолданылады.
Қурылысы бойынша бұл ферментаторларды микробиологиялық талдауда қолдануға болады.
Бірақ та негізгі айырмашылығы мынада: 
* булы
* үрленген
* немесе басқа қорғау орны  -  болмайды. Мұнда жабайы микрофлораға ферментатордың ішкі қуысында инфицирлену жүреді.
Ол орындарға алдымен мыналай жатады:
* айнамалы біліктер,
* келте құбыр, жең.
Былайша айтқанда:
* сулы (гидролизді)  -  дрожжилы өндірістің ферментаторына.
* герметикалық үрдісіне талаптар төмен, антибиотик, аминқышқылдары, ферменттер.
* басқа да микробиологиялық талдау өнімдерінің өндірістік ферментаторларына қарағанда.
Лефрансуа аппараты дрожжилардың суслода өсіруінде кеңінен қолданылады, ол сулы-дрожжилы өндірістің қалдығы болып табылады. Оларды кейде эрлифт типті ферментатор деп те атайды. Бұл типті аппараттың сыйымдылығы 250, 320, 600, 1300 м3.
Өздігінен соратын араластырғышы бар ферментатор.
Қолданылатын ауа бөлгіш жүйелі ферментатор (барботер, бүркігіш) ауаның электрэнергиясының шығынын көп мөлшерде қажет етеді. Осыған орай ауаның энергияның шығынын азайту үшін механикалық циркуляциялық жүйелі - әр түрлі қурылысты ферментаторлар жасалған.
Мұндай аппараттарда үлкен ауалы ағыс ортасының аэрациясының орнына жіңішке ауалы ағыс аэрациясы қолданылады. Ол мұнадай:
* біріншіден, аэрация үрдісін жақсартады,
* екіншіден, ауа шығынын азайтады.
Осындай ферментаторлардың бірі болып Вальдгоф ферментаторы табылады. Оның құрылысы:
* цилиндрлі вертикальды аппарат;
* аппараттың ортасында оны екіге ішкі сыртқы бөлікке бөліп туратын диаметрі 1,2 м биіктігі 3,0 м болатын тік цилиндр (3) орналасқан;
* сонымен қатар бұл цилиндр жылу алмастырғыш ретінде қолданылады;
* ферментатордың ортасында сондай-ақ диаметрі 200 мм толық білік орналасқан, оның жоғарғы бөлігіне ауа жіберіледі;
* білікке электроберіліс орналытған;
* біліктің келесі ұшында бөлгіш жәшік орналасқан, одан 5 иілген құбыр сегнерлі сақина (4) түзеді;

Интенсивті масса алмастырғышы бар ағысты ферментатор.
Бұл ферментаторда интенисвті масса алмасумен ағысты әдісте қолданылады.
Ол келесідей жұмыс істейді:
* Ортадан тепкіш сораппен сұйық вертикальді ферментаторға жиналады;
* Ол сұйық ферментатор шихтысының қабырғасымен төмен ағады, сақиналы ағын түрінде;
* Шахтының төменгі ұшында алғашқы сақиналы турбулизирленген сұйық ағыны құбыр қимасына  батырылады, одан ағыс түрінде ағады;
* Будан төменгі қысым туады;
* Шахт басындағы тесік арқылы төменгі қысымды ауданда ауа сорылады;
* Бунда ауа сұйықпен гомогенді қоспа түзеді;
* Аэрирленген сұйық еркін ағыс түріндегі кинетикалық энергия қоры арқылы ферментатор түбіне дейін жетеді;
* Осы кезде культуральді сұйықта турбулентті өріс пайда болады;
* Газ көпіршіктері, ферментатор түбінен жоғары көтеріліп, турбуленттік өріске қайта келеді.
Аэрация жүйесінің көмегімен үлкен ферментаторларға оттегі жеткізеді онда жоғары интенсивті араластыруға жетеді.
Өзінді тексеруге арналған сұрақтар
Ұсынылатын әдебиет: 
1. Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е., Оборудование микробиологических производств М.; Агропромиздат, 1987-398 с. 
2. Боротников И.В., Босенко А.М., Машины и аппараты микробиологических производств. Минск, Высшая школа, 1982-288 с.

Дәріс 12. Биотехнологияда қолданылатын сепараторлар.

Дәріс жоспары.
1. Сепаратордағы барабанның принциптік құрылғысы
2. Бактерияны бөіп алуға арналған сепараторлар.
Сепарирлеу қолданылады:
* нан және желе ашытқыларын концентрлегенде;
* эмульсияны бөлгенде;
* булағыш аппараттары мен ультрафильтрациялық құрылышарды концентрлеу алдында биологиялық активті заттардың ерітінділерін түссіздендігенде (тазалауда).
Биотехнологияда технологиясы жағынан сепараторлар 5 топқа бөлінеді:
* Бөлгіштер  -  эмульсияны болу үшін, яғни 2 бірдей ерімейтін суйықтықтарды (мысалы, су және парафин).
* Тазалағыштар  -  қатты фазаны суспензиядан болу үшін (мысалы, суйықтықтан микробиологиялық суспензияның тасуша ларын).
* Тазалағыш  -  бөлгіштер  -  роторды жинауда тазалағыштар және бөлгіштер ретінде жұмыс істеу үшін.
* Қоюлатқыштар (концентраторлар)  -  эмульсияны сепарирлеу кезінде коллойдтық немесе өлшенген компоненттерінің концентрацияларын жоғар латумен бірге өнімді бөлу үшін. 
Классификаторлар  -  заттың тығыздығы мен мөлшері бойынша суспензияның өлшенген компоненттерін классификациялау үшін.
Ротордан тұнбаны (қатты фазада) жою әрісі бойынша:
* Ротор тоқтағанда тұнбаны қолмен түсіретін сепараторлар.
* Ортадан тепкіш поршендік тұнбаны үздікті түсіру сепараторлары (өздігінен түсіретін).
* Тұнбаны үздіксіз ортадан тепкіш түсіру сепараторлары (соплалық сепараторлар).
Түссізденген және тазаланған сұйықтықтарды беру және жою бойынша барлық сепараторлар 3 топқа бөлінеді:
* Ашық сепараторлар.
* Жартылай жабық (жартылай герметикалық) сепараторлар.
* Жабық (герметикалық) сепараторлар.
Тұнбаны қолмен түсіретін ашық сепаратордағы негізгі жұмыс органы барабан болып табылады.
Сепаратордағы барабанның принциптік құрылғысы
а) бөлгіш-сепаратордағы барабанның сұлбасы
б) тарелкаұстағыш
в) аралық тарелка
г) бөлгіш тарелка
Барабан электродвигательдің фрикционды ортадан тепкіш муфта және винттік біріліс арқылы айналады. Ол оның айналу санын 5000 мин-1 дейін жоғарлатады.
   Бактерияны бөліп алуға арналған сепараторлар.
* Бұл сепараторларды бактофугтар деп те атайды.
Олар биологиялық активті заттарды бактериялық тазалау өндірісінде қолданылады:
* ферменттік, витаминдік, бактериялық препараттарды, аминқышқылдарды және медикалық антибиотиктарды.
Бактофуга:
* герметикалы, жоғары жылдамдықты соплды сепаратор;
* түссіздіндіргіне түрінде құралған;
* суыту үшін жейдемен жабдықталған;
* және концентраттық деарациясымен бактерияны устауға және қабылдауға арналған циклоннан құралған.
           Бактофуга мыналардан құралған:
* фрикциондық муфтасы бар колденен орналасқан біліктен және винттік бірілісі бар буынтық және тормозы бар станидан;
* сіңу насосымен винттік доңгелегі бар тік орналасқан біліктен;
* тік орналасқан ойық біліктің үстіңгі бөлігінде тарелкоұстағышы бар барабан және тарелкалы пакет орнатылған;
* бактофуганын барабаны периферияда орнатылған екі сопламен жабдықталған;
* бастапқы сұйық тарелканы пакетке білік арқылы барабанға астыдан үстіге беріледі;
* қатты бөлшектер (бактериялар) ротор қабырғаларына бағытталады және сопла тесіктері арқылы сұйықтың біраз бөлігімен үздіксіз түсіріледі;
* сепарирленген сұйықтың негізгі бөлігі бактофуганың барабанынан үстіңгі келте қубыр арқылы жойылады.
	Өзінді тексеруге арналған сұрақтар
Ұсынылатын әдебиет: 
1. Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е., Оборудование микробиологических производств М.; Агропромиздат, 1987-398 с. 
2. Боротников И.В., Босенко А.М., Машины и аппараты микробиологических производств. Минск, Высшая школа, 1982-288 с.

Дәріс 13. Биологиялық активті   заттар (БАЗ) ерітінділерін мембраналық  бөлуге   арналған   қондырғылар

БАЗ ерітінділерін  бөлудің    мембраналық   әдістеріне   жататындар: 
* кері осмос;
* микрофильтрация;
* ультрафильтрация;
* диализ;
* электродиализ;
* мембрана   арқылы  булану;
Мембраналық процестер негізгі мембраналардың  қандай да бір  ерітінділері   селекциялық, яғни   таңдаулы   түрде   бөлу   қабілеттілігінде   жатыр.
Бұл процестер   мыңдаған жыл эволюция кезінде табиғатта тірі организм клеткаларында түзілген жартылай өткізуін   мембрана  көмегімен бөлудің   әмбебап  және  жетілген  әдісіне  ұқсас.
Мұндай  мембраналарға жасуша және сыртқы орта арасында зат   алмасуы   жүретін   жануар  және  өсімдік   жасушаларының  қабықшалары   мысал   бола  алады. 
Мембраналық   процестер  жұмсақ  технологиялық режимдеуде өтеді.  Бұл  мобильді (тұрақты) заттармен жұмыс істеуде маңызды мембраналық   процестер бір уақытта   мыналарды  жасауға мүмкіндік   береді: 
* тазалық;
* ерітінділерді концентрлеу;
сонымен қатар  мембраналық процестер  былай  да  жүреді:
* фазалық  өзгерістерсіз;
* жылусыз;
Бұл биологиялық активті  заттар   шығынын  азайтуға   жағдай  тудырады.
Мембраналық  әдістер   арқылы  жоғарғы  дәрежелі концентрлеу  (250 есеге  дейін) және 50% дейін  концентраттар  алуға  болады. 
Мембраналық  құрылғылардың   келесідей  артықшылықтары  бар: 
* конструкциясының  қарапайымдылығы;
* үлкен емес габариттер;
* автоматиацияның   ең   мүмкіндігі;
* экономдылық;
Ультрафильтрацияға қолданылатын   мембраналар  5-50 нм  дейін  ірі  органикалық   молекулаларды   ұстап  қалады.
Кері  осмосқа    қолданылатын   молекулалар   мынаған   қабілетті:
* 2,5 нм  мөлшердегі   молекулаларды    ұстап   қалуға;
* бірақ  бұл  кезде  қысым жеткілікті   жоғары   болу  керек (4-10 Мпа-дан  жоғары).
Мембраналық бөлу   процестерінің  кемшілігі:
* ерітінділерді   дайындау   және   алдын-ала   тазарту  керек;
* концентрациялық  поляриацияның, яғни мембрана бетінде ерітілген   заттың   жоғары   коанцентрациясының  пайда  болуы;
* канализацияға түсер  алдында   тазалауды  және  утилизацияны  қажет   ететін  перматтың   жеткілікті   мөлшерінің   түзілуі;
* (Перлиат  -  кері осмос  кезінде   мембрана  арқылы  өткен  сулы  ертінді)
* мембраналардың   бөлшектік  қабілетін  келесі   схемадан көруге  болады; 
Өзінді тексеруге арналған сұрақтар

Ұсынылатын әдебиет: 
1. Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е., Оборудование микробиологических производств М.; Агропромиздат, 1987-398 с. 
2. Боротников И.В., Босенко А.М., Машины и аппараты микробиологических производств. Минск, Высшая школа, 1982-288 с.

Дәріс 14. Модуль  типі  ультрафильтрационды   құрылғылар.

Дәріс жоспары:
1. УКФ-15/20 ультрафильтрационды қондырғы   сұлбасы. 
2. Жұмыс істеу принциптері

Бұл  құрылғының   ерекшілігі  -  олардың конструкциясында  модульға  жиналған   мембраналарды  уақытында    ауыстыру  мүмкіндігі бар. 
Нәтижесінде   қызмет   көрсету   жеңілдейді,  селективті   мембраналарды   орнатуда   ауыр   жұмыстар болмайды. 
Осындай   құрылғының   бірі   - УКФ  -  12/20 құрылғысы. Ол  үздіксіз әрекетті    және  ерітінділерді   концентрлеуге  арналған.
УФ  -  15/20 құрылғысына    кіретіндер: 
Цилиндрлі   тұрығы   екі    жағынан  қақпақтармен  герметикаланған  мембраналық   аппарат;
Корпуста   бағыттаушыларға   жайпақ рамалы  типті   екі    модуль  орнытылған.
Модуль жайпақ  фильтрлеуші    элементтер   пакетінен  тұрады;
Пакет пермеат   әкетуге   арналған  каналдары бар   ернелік (фланец)  тартпа (стыжка) арасында   қосылып  тұрады;
Пермеат  сыртқа  аппарат тұрығында   орналасқан  слйктер  (нипель)  арқылы  шығады. 
УКФ-15/20 ультрафильтрационды қондырғы   сұлбасы. 
Құрылғы   келесідей  жұмыс істейді:
Шығын ыдыстары   1 жұмысшы ерітінді   циркуляционды  сораппен 2 бір  алдын-ала
 Фильтр   3 арқылы   мембраналық аппаратқа  4 бағытталады. 
Мұнда   концентрлеу немесе  тазалау процесі   жүреді. 
Содан   еретінді   мембраналық аппараттан   жылуалмастырғышқа  6 бағытталады.
Содан соң жүйедегі   қысымды   реттеуге   арналған кедергіш  винтиль 5 (дроссель) арқылы  пермеат шағын ыдысқа    1 қайта   оралады.
Концентрлеу  деңгейі шығынды   сұйықтықтың   көлемінің  азаюымен анықталады.
Өзінді тексеруге арналған сұрақтар
Ұсынылатын әдебиет: 
1. Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е., Оборудование микробиологических производств М.; Агропромиздат, 1987-398 с. 
2. Боротников И.В., Босенко А.М., Машины и аппараты микробиологических производств. Минск, Высшая школа, 1982-288 с.

Дәріс 15. Ультрафильтрациялы   мембраналар

Дәріс жоспары
1. Ультрафильтрация процесі
2. Мембрана  селективтілігі
Олар  кеуекті  анизатропты  ацетатцеллюлозалы  екі   қабатт   қабықшадан  (пленка) жасалады; 
* 1-қабат  - 0,25 мкм қалыңдықтан   тұратын   жұқа   беткі   қабат;
* 2-қабат  -  100мкм қалыңдықтан тұратын микрокеуекті  негізден   тұратын   қабат;
сонымен,   мембранаң   төменгі    негізгі   массасы  д/з 
* кеуекті   төменгі   негіз;
* тығыз  беткі    қабатқа   негіз  болады.
Тығыз активті   қабатта   ерітінділердің   бөліну    механизмі    өтеді.  
Активті қабаттың кеуектерінің өлшемі зат концентрациясының    дәрежесін анықтады.  
Ультрафильтрация процесі екі теориялық позиция тұрғысынан түсіндіріледі:
* 1 жағдайда  ультрафильтрация  заттың молекулярлық   массасына   тәуелді   әр түрлі диаметрдегі кеуекті капиллярлар  арқылы  өту   болып  табылады. 
* 2-жағдайда   етірінді   заттары   мембрана материалы арқылы онда   алдын-ала   ерігеннен соң   ғана  диффундирленеді.
Мембрана  негізгі ретінде  кеуекті  металл  фольга,  кеуекті  шыны,  графит, т.б.  материалдар  қолданылады.
Мұндай   өнеркәсіптік  ультрафильтрационды  мембраналарды  <<Владипор>> типті  целлюлоза ацетатынан жасайды.
Олар бір-бірінен  былай  ерекшеленеді:
* Кеуек диаметрімен (2,1  -  ден 60-70 км жоғары);
* Селективтілігімен (яғни таңдаулылығымен) және   өтімділігімен;
Мембрана  селективтілігінде  маңызды   рольді   заттың   молекулалық  массасы   атқарады.
Мембрана  селективтілігіне   молекулалық  массадан басқа   стерикалық   фактор  да  әсер   етеді. Ол  мыналарды   сипаттайды:
* Концентрленетін зат  молекуласының  кеңістіктік құрылымын;
* БАЗ  - ң  агрегациялық  (яғни іріленуге) қабілеттілігі.
Осыған байланысты   әрбір  жағдай   үшін   мембрана  тәжірибелік   жолмен   таңдалады.
Полимерлі  талшықтар.
Мембраналық  процестерде болашақта қолданылатын   селективті   материалдарға   қуыстары   бар  (полые) полимерлі   талшықтара жатады.
Олар 20-100 мкм диаметрлі капиллярлардан  және   10-50  мкм   қалыңдықтағы   кеуекті   қабырғадан   тұрады.
Олар  полимер  балқымасын   арнайы  фильтрлар арқылы  сығу   жолымен түзіледі.
Оларға  материал   ретінде   мыналар  қолданылады:
Араматты полиамидтер;
Фенилон;
Полиакрилонитрия, т.б.
Талшықтар жиынтығы.
Бетті  30000 м 2 жеткізе отырып,   ультрафильтрационды аппараттың   ішкі   элементіне    бекітіледі;
35 мм диаметрлі     түтікшеге    28 млн. данаға   жуық   талшық орналастыруға   болады.
Бұл    кезде   өнімділік   1 м3  шыны   көлеміне     175 м3  дейін   сулы   ерітіндіге   жетеді.    
Қуысы бар   (полые)  талшықтар артықшылғы: 
Жоғары   тығыздықты  қаптауы  бар бөлгіш элементтерді   жасау   мүмкіндігі;
Құрғақ  күйінде   тасымалдау     және   сақтау;
Жоғары қысымға  шыдау   қабілеттілігі ; 
Оның    кемшіліктеріне   жататындар:
Қақымдалған талшықтарды   табу   және  ауыстыру   қиындығы;
Қуысы бар (полые) талшықтар    
Целлюлозаның    материалдан   жасалмаған   қуысы  бар  талшықтар   диаметрі    0,2 мм болатын   жұқа  түтікше  болып келеді.
Талшықтар 1000 даналық  жинаққа (пучек) жиналады да,   мөлдір   пластикалық  гильзаға   герметикалық  түрде   қойылады. 
Мембраналық   аппараттар   түрлері.
Биотехнологияда   мембраналық аппараттардың 4 негізгі   түрлері   қолданылады: 
* Жайпақ фильтрлеуші элементі  бар аппараттар  (жайпақ рмалы)
* Түтекшілі  фильтрлеуші  элементтері бар аппараттар
* Рулонды  фильтрлеуші  элементтері бар аппараттар  
* Куылы  бар  талшықтар  түріндегі   селективті  мембраналары  бар   аппараттар.
Алғашқы үш   тип   жайпақ  біркелкі  жартылай  өткізгіш   мембраналармен   (қабықша түріндегі) комплекттеледі де,   қаптау   әдісімен  және  мембрананы   бекітумен ерекшеленеді.
Рулон  типті   аппараттарда 
* бір немесе  бірнеше  мембрана  3;
* дренаж 4 және  сүзгі  -  сепоратор  арқылы  байланысқан;
* фильтреуші материалдың   бір жағы   фильтратты 1 жету   түтікшесіне    герметикалық  бекітілген;
* барлық   материал    осы   түтікшеге  рулон  2 түрінде оралады;
Жайпак рамалы  типті  аппараттарда: 
* фильтрат  шығу  үшін   арналған   дренажды   қондырғысы  бар  тіреуіш  пластиналар  екі  жағынан   селективті   мембраналармен  қапталған, 
* және  пакетке  жиналады; 
Тіреуіш пластиналарға  арасында  жұмысшы   ерітінді ағыны   (проток) үшін   тесік  канал  түзіледі.
Жайпақ рамалы аппарат  артықшылықтары: 
* жинақ қарапайымдылығы;
* жұмыстағы  сенімділік;
Кемшіліктері:
* бөлінетін ерітіндінің  мембрана аралық  каналдарда  бірқалыпты  емес таралуы; 
* қаптаудың төмен тығыздылығы және  жоғары материал сыйымдылығы.
Бірінші   сатының   циркуляционды   контуры мыналардан  тұрады:
* Тоғыздан;
* Екінші саты  -  алтыдан;
* Үшінші  саты  -  үш  блоктардан.
Әрбір   сатыда    концентрленетін   сұйықтық үш  блоктан    өтеді,   соның  өзінде 
* Бірінші   сатыда  3 параллель   ағын бар; 
* Екіншіде  -  екі;
* Үшіншіде  - бір;
Бірінші   сатыдан   ерітінді   екішіге,  содан   үшіншіге түседі.  Бұл  кезде  ол  төменгі   молекулярлы   заттардан  арылады.
Процесс кезінде: 
* Саты сайын   перменат  мөлшері   азаяды;
* Концентрат   мөлшері   көбейеді.
Птерименаттың    негізгі   мөлшері  бірінші  сатыда да аз. Осыған   байланысты   фильтрация   бетінің  ауаны   бірінші    сатыда  90,  екінші  60. Үшіншіде 30 м2 болады.
Құрылғы   пермеат  және   концентрат  шығыны   қатынасы   реттейтін автоматталған жүйемен  қамтамасыз етілген. Бұл  конценрлеудің    берілге   қысқалылығына   байланысты   концентрат   сараптауын   үздіксі   реттеуге   мүмкіндік   береді.
Құрылғыда   антисептик ерітіндісіне    7 және   арарсыздандырылған  суға  8  арналған   ыдыстар  бар.  Құрылғыдан  шығатын   ауан  тазалау   үшін бактероцидті  фильтрелер  6 орнатылған.
Өзінді тексеруге арналған сұрақтар
Ұсынылатын әдебиет: 
1. Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е., Оборудование микробиологических производств М.; Агропромиздат, 1987-398 с. 
2. Боротников И.В., Босенко А.М., Машины и аппараты микробиологических производств. Минск, Высшая школа, 1982-288 с.

3 ПРАКТИКАЛЫҚ САБАҚТАР ТАҚЫРЫПТАРЫ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ҚЫСҚАША МАЗМҰНЫ 

	Әр практикалық сабақтың дайындалуын тақырыптың негізгі ережелерінің қайталауынан бастау қажет және бақылау сұрақтарына жауап беру керек.
	Оқулықпен жұмыс істеу кезінде қарастырыл отырған тақырып бойынша есептерді шешу қажет. Есептерді өз бетімен шешу керек, себебі осы кезде алған теориялық білімдері жақсы меңгеріледі және бекітіледі.
	Барлық талап етілген есептерді өз бетімен шығару, одан кейін оқулықтарда және оқу әдістемелік нұсқауларында шығарылып көрсетілген есептерге талдау жасау өте пайдалы
	Типтік есептерді біз аудиториялық практикалық сабақтарда шешеміз. Үй тапсырмаларын орындау кезінде туындаған сұрақтарға студенттердің оқытушы қол астындағы өздік жұмысы (ОСӨЖ)  кезінде жауап беремін. 
	Қарастырылатын материалдарды толық меңгеру үшін әр тақырып бойынша қысқаша конспект жасау керек, оған негізгі анықтамаларды, барлық формулаларды  және олардың ішіндегі шамалардың  физикалық мәнін талдау жасай отырып жазу керек. 
	Әр тақырыптар бойынша есептердің шешімдерін және барлық жазбаларды лабораториялық сабақтарға арналған жеке дәптерге жазу керек. 
	Өздеріңіздің өз бетімен дайындалған материалдарыңыз  одан әрі емтихан алдындағы пәнді қайталау кезінде үлкен көмекші құрал болып табылады, сонымен қатар іс жүзінде анықтама ретінде пайдаланылуы мүмкін. 

4 СТУДЕНТТІҢ ӨЗДІК ЖҰМЫСЫ 
Әдістемелік ұсыныстар
	Әрбір студентке пәнді оқу барысында жеке үй тапсырмалары беріледі. Үй тапсырмалары пәннің негізгі бөлімдерінің барлығын қамтиды және теориялық білімдері қандай деңгейде меңгерілгенін және сол теориялық білімдері практикалық есептерді шешуге қолдана алатындығын көрсетеді.
Әрбір тапсырма А4 формат беттерде орындалу және есептеу жұмыстарына қойылатын талаптарға сай рәсімделіп жазылуы қажет.  Өздік жұмыс анық жазуымен жазылу керек. Есептеу - графикалық жұмыстың сыртқы бетінде студенттің аты-жөні, мамандығы, курсы, тобы, вариант номері және тапсыру уақыты көрсетулі керек.
Есептерді шешу кезінде оларға қысқаша түсініктемелер беріледі, есептерде қолданатын барлық формулар міндетті түрде көрсетіледі және қажетті сызбалады масштабын ескеріп орындалады. Үй жұмысының соңында пайдаланылған әдибеттерге сілтеме жасау қажет. 
Тапсырмаларды орындауды оны тапсырудың соңғы күніне қалдырмаңыз. Өкінішке орай кебір студенттер солай жасайды. Сізге бұл жағдайда күрделірек есептерді шешу кезінде қиыншылықтар туындайды. 
Егер сіз тапсырма жұмыстарын орындағанда белгіленген графикті ұстансаңыз, есептерді шешу кезінде туындаған сұрақтарға ОСӨЖ өткізу кезінде жауап бере аламын. 

Тұрмыстық өндірістік судың тазалануы мен экологиялық тазартқыш жабдықтың мінездемесі
   Табиғи пайда болуына тәуелді ағынды су негізгі үш категорияға бөлінеді: тұрмыстық, өндірістік  және ағынды. Бұл су категориялары бір  -  бірінен құрамы, биологиялық белсенділігі, гигиеналық мағынасы, тазалау әдістерінің талаптарының әртүрлілігінде айырмашылықтары болады. 
       Өндірістікке технологиялық процесс кезінде кірлеген ағынды сулары жатады. Олардың құрамы әртүрлі және олар өндіріс түрінен, ондағы қолданылатын технологиялық процес пен жабдықтан тәуелді болады. Өндірістік ағынды судың мөлшерін шығарылатын өнім бірлігіне енмесе шығындалған шикізат бірлігіне қатысты бөлінетін су шығынына қарап білуге болады.
       Ағынды суды шығарудың үш жүйесі бар: қоғамдық, бөлінген және жартылай бөлінген канализация жүйесі. Бөлінген канализация  жүйесін қолданады, бұл кезде айдау алдында тұрмыстық және өндірістік су қоспалары қаланық тазарту орындарына, ал жауын  -  шашынның ағынды сулары жеке су ағызу коллекторымен су жинағына айдалады. 
       Ағынды су күрделі органикалық және минералды ластанудың еріген коллойдты және ерімеген күйіндегі күрделі жүйелерден құралады. Органикалық және бейорганикалық ластанудың компоненті коллоцдты және ерімеген күйінде ірі және жұқа дисперсті суспензия, эмульсия және көбік түзеді. Қалалық ағынды сумен олардағы ластану концентрациясын негізінен суды қолданушы мөлшерімен. өндірістік ағынды су құрамымен анықтайды. Ағынды судың ластануы жыл мезгілі, жұманың күндерімен және тәулік сағатымен бақыланады. Бұл өзгерістер адамдардың белгілі уақыттағы тұрмыстық және өндірістік қолдануына байланысты.
       Ағынды судың ластануы минералды, органикалық және бактериялық болып бөлінеді. Минералдық ластануға құм, саз, шлак, минералды тұздар ерітіндісі, қышқыл және сілтілермен ластануды жатқызамыз. Ал, органикалық ластану өсімдіктер мен жануарлар әсерінен  болады. Ағынды суда патогенді бактериялар мен белгілі қауіпті және өте қауіпті ауруларды қоздыратын вирустар болады.
       Ағынды судың коллойдты және ерітілмеген ластануы олардағы май, белок, көміртегі, хлорид құрамымен анықталады.
       Ағынды судың органикалық заттармен ластану дәрежесін аэробты бактерия көмегімен органикалық заттарды ашытуға қажетті оттегі мөлшнрімен анықталады.          
       Органикалық заттар минерализаторына қажетті оттегі шығынын  -  оттегінің биохимиялық тұтынуы деп атайды. ОБТ өлшем бірлігі мг/л мен г/м.
       Ағынды судағы органикалық заттардың құрамының толық бағасын химиялық көміртегінің қолданылуы анықтайды. 
       Оттегінің химиялық тұтынуы  -  минералды өнімдердің ашуының соңына дейінгі қажет ағынды судың органикалық заттарының химиялық тотығуына қажет оттегі шығыны.
       Ағынды судың басқа да негізгі сипаттамасы болып белсенді реакция  -  рН болып табылады. Өндірістік және тұрмыстық ағынды сулар сілтілік реакциямен рН = 7,2 ... 7,3 сипатталады. 
       Өлшенген бөлшектер құрамы ( ӨБҚ )  -  ағынды судың негізгі көрсеткіштерінің бірі . ӨБҚ және ӨБТ бойынша тұндыру орнын және пайда болған тұнба мөлшерін анықтайды.
       Өндірістік және тұрмыстық ағынды судағы өлшенген заттардың концентрациясы 100  -  1000 мг/л  шегінде болады.  
       Сонымен қатар ағынды судағы азоттық форма  мен фосфор құрамын анықтайды, олар ағынды судың биологиялық тазартуын қамтамасыз ететін , микроорганизмдердің негізгі биогенді азықтану элементі  болып табылады. 
       Ағынды суда тазартуға дейін азоттың тек екі-ақ формасы болады  -  жалпы және амонилі. Азоттың қышқыл формасы тек биоашытқыш  - аэротеноктан кейін және биофильтратты тазартқаннан кейін пайда болады. Ағынды судағы аммонилі азоттың концентрациясы оның өндірістік  -  шаруашылық ластануының көрсеткіштерінің бірі. Ағынды суда неғұрлым аммонилі азот аз болса , соғұрлым ол тазарақ болады. 
       Өндірістік жағдайдағы ластанудың негізгі бөлігі өндірістік тазарту орындарында тоқтатылуы керек. Бұл талап қалалық ағынды суды тазарту кезіндегі қауіпті тежеумен түсіндіріледі.
       Санитарлық талап бойынша ағынды суды кәдімгі жағдайда тазарту жүргізілмейді , сондықтан тазартуды арнайы жерде жасанды жағдайда орындайды. 
       Барлық ағынды суды тазарту әдісі үш типке бөлінеді : механикалық , химико  -  физикалық , және биологиялық.   Ағынды сулардың бактериялық ластануын ликвидациясы үшін оларды зарарсыздандыруын қолданады. 
       Механикалық тазарту. Ағынды судағы ерімеген заттарды тұндыру, фильтрлеу және процеживания жолымен бөліп алу.Механикалық тазартуда торлар, песколовкалар, тұндырмалар, жироловкалар, нефтеловушкалар, майбөлгіштер, гидроциклондар , фильтрлер қолданылады. Торлар ірі қоқымдарды ұстау үшін қажет (қағаз, мата және т.б.). Песколовкалар ерімеген минералды қосылыстарды ұстау үшін қажет (құм , шлак ,шыны ұсақтарымен және басқалар). Тұндырмаларды ағынды суды ұсақ бөлшектерден тазартуда қолданады. Ағынды суларды ұсақ жұқадисперсті бөлшектерден тазарту үшін тор , мата немесе зернистый материал қабатымен фильтрлеу қолданылады. 
       Механикалық тазарту құрылысы бөлек фракциялар арасындағы тығыздық әртүрлі әсер ету принціпінде жұмыс істейді. "ТӨПА" курсында қарастырылатын инженерлік есеп, барлық берілген құрылғылар гидромеханикалық аппараттарға жатады.
       Көп жағдайда механикалық тазарту физико  -  химиялық немесе биологиялық тазартуға дейін қолданылады .
       Тазартудың физико - химиялық әдісі өндірістік ағынды су үшін қолданылады.Мұндай әдістерге: коагуляциялау, нейтрелдеу, экстрагирлеу, сорбция, электролиз және басқалары жатады. Коагуляциялау нәтижесі  кезінде ағынды суға  ерімеген тұрыпқалған заттар мөлшері артатын, бөлшектерді күшейтетін реагент қосады. Электрлік әдіс негіздерінің бірі болып ағынды су арқылы тұрақты электр тогын өткізу болып табылады. Бұл кезде пайда болатын және ерітіндімен суда орналасқанэлектролит иондары анод пен катодқа қосылып жаңа қосылыстар түзеді. Бұл жаңа қосылыстар болашақта реагент ретінде әсер етеді.
       Ағынды суды тазартудың биологиялық әдісі. Ағынды суда жұқа суспензия , коллоид және ерітінді түрінде болатын, микроорганизм тіршілігінде органикалық заттарды тотықтыруға және минерализациялауға қабілетті болып негізделген әдіс. Бұнымен қоса тотықтырғыштармен ортақ атауы бар аппараттар қолданылады.
       Ағынды суды тазартудың биологиялық дәісіне қолданылатын аппараттарды негізгі екі түрге бөледі : 
* Тазарту шынайы түрде жақын жасалған шарт бойынша жүретін мекеме (сооружение).
* Тазарту жасанды жасалған шартта жүретін мекеме.
      Өз кезегінде бірінші мекеме түрін екі мекемеге тазартылатын ағынды судың фильтрлеуі жүретін және шынайы бассейнді келтіретін деп бөледі. 
       Жасанды шартта жүретін ағынды судың биохимиялық (биологиялық) тазартуына фильтрлер және аэротендер қолданады. Бұл мекемелерде тазарту процесі жасанды жағдайдағыға қарағанда әлде қайда қарқынды жүреді. Барлық керекті тазартудан өткен ағынды суды су қоймасына жіберер алдында, бактериялы ластануын жою үшін дезинфекциялайды (зарарсыздандырады).
       Ағынды суды кез  -  келген әдіспен тазартса да біріншілік тұнбада ерімейтін заттардың қалдықтары пайда болады. Бұдан басқасы биохимиялық тазарту нәтижесінде екіншілік тұнба кезінде бөлінетін қалдықтардың көп мөлшері пайда болады. Қалдықтар сумен қатты араласып кеткен қатты заттардан құроалады. Берілген қалдық санитарлық жағдайда өте қауіпті және жағымсыз иісі болады. Қалдықтарды олардағы органикалық заттар мөлшерін азайту үшін және оған жақсы санитарлық көрсеткіш беру арнайы мекемелерде анаэробты бактериялар әсеріне тап болады.
       Мұндай мекемелерге: септиктер, екі қабатты тұнба, метантенкалар жатады. 
       Бірінші екі түрі бір мезгілде екі тапсырманы  орындайды: тұндыру жолымен ағынды судан ерімейтін заттарды бөліп алу және пайда болған қалдықты зарарсыздандыру.
       Метантенкалар қалдықтарды  зарарсыздандыру үшін дайындалған. 
       Ағынды суды тазартуға арналған аппараттарды: ластанған сұйық олардан бірінен соң бірі кезек  -  кезек өтетіндей етіп орнатады.
       Ағынды суды алдын - ала рет - ретімен торлар мен песколовкалардан өтеді.Содан кейін қатаң тазартудан өткен соң биологиялық фильтр арқылы біріншілік тұнбаға түсіп , одан әрі тұнба метантенкаға ашу үшін түсіріледі. Ашыған тұнба ары қарай механикалық зарарсыздандыру үшін құрылғыларға жіберіледі. Зарарсыздандырылған тұнбаны штабельге салып тыңайтқыш ретінде егістікке әкетеді. Жер асты су ағынды судың жалпы тасқынына қосылып дезинфекцияға тап болады.
       Торлар. 1 сурет . ағынды судағы қалқымалы ірі қосылыстарды ұстау үшін қолданылады. Тазрту орындарының алдында тор прозорларының жалпақтығы әдетте 16 мм құрайды. Торлар қозғалмайтын және совмещенные с дробилками болып бөлінеді. Ең көп қолданылатыны қозғалмайтын торлар . Қозғалмайтын тор ағынды су қозғалшысының жолына қойылған ішіне параллель стержень металл рамадан тұрады.
       Песколовкалар. Сурет. 2. ағынды судан ауыр минералды қосылыстарды бөліп алу қолданылады. Песколовкаларды тұнба алдында орнатады. Песколовкалрда минералды қосылыстармен қатар құмға ұқсас органикалық қосылыстар туындысы болып келетін әртүрлі заттар тұндырылады. Песколовкалрды ағынды су шығыны 100 мі/с болған жағдайда орнатады. Песколовкалрды тұнбада минералды және органикалық қосылыстар бірге бөлінетін кезде , тұнбадан тұндырманы бөліп алу қиындайды және оның метантенкада ары қарай ашуы кезінде қолданады . Судың қозғалысына байланысты песколовкаларды тік , көлденең және айналмалы ( вращательный ) деп ажыратады.
       
                                     Вр
В
ц
v1
v2
v1
Сурет.1. Тор.
Сур.2. Тік орналасқан песколовка вертикальная.
V1
V1

    
        Эксплуатация зерттеулерінің көрсеткіші бойынша, ағынды судың құм және басқа минералды қосылыстардан жоғары тиімді тазаруы судың тура сызық бойымен қозғалатын көлденең песколовкаларда болады. ( 4 сур. қара).Аппарат (соооружение) басында орналасқан, приямка түбінде тұнып қалған құмдар қозғалады.
       Песколовкадағы қозғалыс жылдамдығы анықталған шегінен шықпауы керек.Көлденең песколовкадағы жылдамдық максимальді ағын ( приток ) кезінде 0,3 м/с артық емес. Ал минимальді ағында 0,15  м/с аспайды. Тік песколовкалар үшін кіретін ағын жылдамдығы 0,035  м/с артық болмауы керек.
     Осы жылдамдықтарда ағынды судың ұзақтылығы көлденең песколовкларда 30  -  60 секундты, ал тіктерде  -  2 ... 3,5 минутты құрауы керек. 
       Аэрируемый песколовкаларды қолдану кезінде құрамында органикалық қосылыстарс аз құмды ұстау эффектісі әлде қайда жоғары. Мұндай песколовкаларды ұзартылған резервуар түрінде жасалады. Бір қабырғадан алысырақ аэроторлар құралады , ал олардың астына құм алу үшін лоток бекітеді.
       Тұнбалар.(Тұндыру процесі мен тұнбалар туралы "ТӨПА" курсында қарастырылған ). Тұндыру ағынды судан ірі дисперсті қосылыстарды бөліп алу үшін кең қолданылатын және қарапайым әдіс. Тұндыру дисперсті орталардың бөлшектерінің тығыздығына және дисперстеоген орта бөлшектеріне негізделген. 
       Әртүрлі сұйық орталарға жататын ағынды су құрамына кіретін қалқымалы және батпалы фракцияларды тұндыру арқылы бөліп алады. Технологиялық тазарту жобасында тұнбаларды белгілеуге тәуелді оларды біріншілік және екіншілік деп бөледі. Біріншілік тұнба деп мекеме алдындағы ағынды суды биохимиялық тазарту үшін , екіншілік  - билогиялық тазартудан кейін ағынды суды түссіздендіру үшін құрылған тұнбалар . Өндірістік сығынды суларды тазарту үшін үздіксіз әсер ететін сұйықтық қозғалысы баяу тұнба қолданылады.
       Қозғалыс бағытына қарай ағынды су тұнбалары үш топқа бөлінеді : көлденең , тік және радиальді. Тұндыру ұзақтығы 1,5  -  2 сағат құрайды. Тік тұнбаларды жер асты суларының дәрежесі төмен болғанда және тазарту орындарының өндірісі 10000 мі/тәу  -  ке дейін болғанда қолданылады.Көлденең және радиальді тұнбаларды жер асты суларының кез  -  келген дәрежесі мен өнімділік 20000 мі/тәу  -  тен жоғары болғанда .
       Радиальді тұнба шеңбер резервуардан тұрады.Онда ағынды су орталықтан перифирияға радиальді қозғалады. Радиальді тұнбаларды көбінесе 16  -  50 м диаметрмен қолданады және үлкен диаметрді сирек қолданады. Тұнба диаметрі оның тереңдігіне ( биіктігіне ) 6  -  10 м арақатынасында болуы керек. Біріншілік радиальді тұнбалар есебі минимальді уақыт ағысымен өндіріледі. Радиальді тұнбаларды тұндыру орташа 1,5 сағатты құрайды. Тұнба ортасында тұндырмаларды жинау үшін приямкалар орнатады. Қалдықтар( тұнбалар ) түсіруін жеңілдету үшін приямка қабырғаларын 60° төмен түсіреді. Двигательден түскен тұнба приямкаға скребка көмегімен қозғалады. 
       Аэротенкілер. Ағынды судың көп мөлшері биологиялық тазарту үшін қолданылады. Аэротенок белсенді ила қосылысы баяу ағатын резервуардан және тазартылатын ағынды судан тұрады.  Су мен иланың үздіксіз және жақсы байланысын орнату мақсатында оларды сығылған ауа көмегімен үздіксіз араластырады. Биохимиялық процесте қолданылатын , микроорганизмдердің қалыпты өмір сүруі үшін үздіксіз оттегімен қамтамасыз етеді. Оттегінің керекті мөлшері оның ауадағы табиғи диффузиясы арқылы су бетінің есебінде қамтамасыз етілмейді. Сондықтан сығылған уауны екі тапсырманы рпындайтын мөлшерде береді : балсенді ила араласуы және аэротенктегі қажет оттегі режимін қолдап тұру үшін өндірістік аэрация жалғасымы 10  - 14 сағатты құрайды. Тазарған ағынды су белсенді иламен бірге , олардың бөлінуі басталатын екіншілік тұнбаға түседі.  
       Метантенкалар. Берілген аппараттарды біріншілік тұнбадан жойылатын тұнбаларды ашыту үшін қолданылады. Метантенка цилиндрлік немесе тікбұрышты конусты немесе пирамидалы түбі бар резервуардан тұрады және тұнбаларды ашыту үшін белгіленген. Корпус ішінде тұнбаларды ашыту үшін герметикалық жабындысы болады. Анаэробты ашу нәтижесінде пайда болатын газды жинау үшін корпустың ішінде жоғарғы бөлігінде қақпақ болады. Ашыту процесін иланы қыздыру және араластыру қолданылады. Тұнбаны температурасы 33°С  -  қа дейін ( мезофильді ашыту), температура 55°С  -  қа дейін ( термофильді ашыту ) дейін қыздырады. Қыздыру жылутасымалдағышы ретінде өткір бу мен ыстық су қолданылады. Тұнбаны сорап көмегімен , гидроэлеватор немесе арнайы араластырғышпен араластырады. Термофильді ашу кезінде метантенкаларда тұнба распады артып ., ашыту мерзімі қысқарады. Метантенкаларда екі фазадан құралатын сілтілік (метанды ) ашу жүреді. Бірінші фазада майлы қатар дағы органикалық қышқылы бар қарапайым қосылыс түзетін күрделі органикалық заттардың ( май , көміртегі , ақуыз ) расщеплениесі жүреді. Екінші  фазада осы қышқылдардың көмірқышқылын және метан түзе бұзылуы басталады. Қоздырушылар ретінде бірінші фазада  -  анаэробты , ал екінші фазада  -  метан түзуші бактериялар болып табылады. Метанды ары қарай отын ретінде қолдынылады.
        Биофильтр. Аэробты бактериялар қатарымен пайда болған биологиялық пленкамен қапталған , ағынды сұйықтық ірі дәнді  -  дақылды материал арқылы фильтрленетін аппараттан ( сооружение ) тұрады. ( 3 сур. қараңыз ). Ағынды су биофильтрге тұнбаға бөлшектеп тазартылғаннан кейін түседі. 
       Биофильтраттың фильтрлік жүктемесінен өткен соң, жүктелген су онда ерімеген қосылыстарды, біріншілік тұнбада еленбеген, сондай  -  ақ еоллойдты және ерітілген органикалық заттарды қалдырады. Бұл заттар биофильтр материалының бетін жауып тұрған биологиялық пленкамен адсорбіленеді. Қалың жабылған биопленканы микроорганизмдер органикалық заттарды тотықтырады және сол жерден тағамдық заттармен қоректенеді.
       Биофильтрлер жай тамшылы және жоғары жүктемелі ( высоконагруженный ) . Кейінгісінде жүктеме биіктігі 3 ... 4 м құрайды. Жоғары жүктемелі биофильтраттың тамшылыға қкркғанда ашыту күші әлде қайда жоғары болады. Берілген фильтрлерді келесі белгілері бойынша классификациялайды : 
        
       
       
         Тазарту дәрежесіне қарай  -  толық және толық емес биохимиялық тазартуға жұмыс істейтін биофильтрлар.
* Ауа жіберу дәрежесіне қарай  -  ауаны табиғи және жасанды жіберетін боифильтрлар.
* Жұмыс режимі бойынша  -  циркуляциясыз және рециркуляциямен жұмыс істейтін биофильтрлар. 
* Технологиялық жобасы бойынша  -  бірбаспалдақты және екі баспалдақты биофильтрлер. Кейінгісін тазарған ағын сапасын қажет болған жағдайда қолайсыз климат шартында қолданылады.
  
  1
2
3
4
5
Сур. 3. Биофильтр
Очищенные сточные воды 
Сточные воды из отстойника

                                       
1. Мөлшерлеу резервуары.
2. Бөлшектеуіш тор.
3. Фильтрлеп шығарғыш.
4. Жерастындағы тор.
5. Жинақтағыш тор.
           
     Ағынды суды механикалық және биологиялық тазартудан кейін бактериялар саны азаяды. Бірақ потогенді бактерияларды толық тазарту хлорлау, электролиздеу, бактерицидтік сәулелендіру арқылы жүзеге асатын дезинфекция көмегімен іске асырылады. Кең көлемде ағын суды газ түріндегі хлормен немесе хлорлы ағартқышпен хлорлау қолданылады. Ағынды суды механикалық тазартудан кейін хлор мөлшері  -  30 мг/л, ал биологиялық тазартудан кейін  -  10  мг/л. Дезинфекцияланатын сумен хлор жақсы араласу керек. 
       Газды хлормен бірге хлорлау құрылғысы хлоратонды, араластырғыш және контактылы резервуардан тұрады. Ағында суларды дезинфекциялау кезінде көлемдік шығыны 1000 мі/тәу мөлшнрде хлорлы ағартқыш қолданылады. Құрылғы ерітінді багынан, дозотордан, араластырғыш және контактылы резервуардан тұрады. 
       Тазаланған дезинфекцияланған суды су құбыры арқылы шығарады, ол береговой колодецтан аяқталады, су одан шығып водотокқа құйылады. Шығару конструкциясын былай бөледі: рассеивающие , бұл кезде су әр саңылаудан ағады , және сосредоточенное, бұл кезде су тек бір саңылау арқылы ағады. Ең кең таралған суды әр жерден шығару, өйткені онда ағын сумен водоем суы жақсы араласады және су көзінен өздігінен тазартылуы қолданылады. Суды шығару өзен ортасына немесе фарватерде жүреді. Тазартылған суды жинау орнын таңдау санитарлық инспекция органдарымен, бассейн инспекциясымен және су басқармасымен бірге жүреді. 
                                       
Таблица 1. Ағынды суды тазартатын экологиялық құрылғыны есептеудің қажетті өлшемдері.
                                     № 
                            Параметрлер
                      Тапсырма варианты 
                                       
                                       
                                       1
                                       2
                                       3
                                       4
                                       5
                                       6
                                       7
                                       1
         Ағынды судың максимальді шығыны,
                                Vc., м[3]/с.
                                       
                                     0,40
                                       
                                     0,45
                                       
                                     0,50
                                       
                                     0,55
                                       
                                     0,60
                                       
                                     0,30
                                       
                                     0,36
                                       2
Су қозғалысының оптимальді технологиялық жылдамдығы,w, м/с
                                       
                                     0,30
                                       
                                     0,28
                                       
                                     0,27
                                       
                                     0,26
                                       
                                     0,25
                                       
                                     0,20
                                       
                                     0,30
                                       3
                Құм сүзгіш ұзындығы , В, м.
                                      2,0
                                      2,2
                                      2,4
                                      2,5
                                      3,0
                                      1,8
                                      2,0
                                       4
   Құмсүзгіш каналындағы тор ұзындығы, b, м.
                                       
                                     0,80
                                       
                                     0,85
                                       
                                     0,90
                                       
                                      1,0
                                       
                                     1,25
                                       
                                     0,60
                                       
                                     0,75
                                       5
Дисперсті ортаның құм сүзгіштегі тығыздығы , с1,кг/м[3]
                                       
                                     2300
                                       
                                       
                                     2000
                                       
                                     2400
                                       
                                     2600
                                       
                                     2500
                                       
                                     2100
                                       
                                     2200
                                       6
Тұндырғыштағы дисперсті орта тығыздығы, с2,кг/м[3]
                                       
                                     1250
                                       
                                     1100
                                       
                                     1300
                                       
                                     1100
                                       
                                     1400
                                       
                                     1100
                                       
                                     1200
                                       7
Тұндырғыштағы   дисперсионды орта тығыздығы, с,кг/м[3]       
                                       
                                     1000
                                       
                                     1050
                                       
                                     1000
                                       
                                     1000
                                       
                                     1200
                                       
                                     1000
                                       
                                     1000
                                      8.
Құм сүзгіште қалған бөлшектердің орташа көлемі d, мм
                                       
                                     0,35
                                       
                                     0,40
                                       
                                     0,45
                                       
                                     0,20
                                       
                                     0,50
                                       
                                     0,25
                                       
                                     0,30
                                      9.
 Тұндырғыштағы қалған бөлшектердің орташа размері d*[*], мм
                                       
                                     0,05
                                       
                                     0,08
                                       
                                     0,04
                                       
                                     0,07
                                       
                                     0,06
                                       
                                     0,03
                                       
                                     0,05
                   Жалғасы келесі бетте. 
                                      №
                           Параметрлері
                                       1
                                       2
                                       3
                                       4
                                       5
                                       6
                                       7
                                      10.
Тұндырғыштағы   суспензия жұмсақтығының кинематикалық коэффиценті ,  н·10[-6], м[2]/с
                                       
                                     1,15
                                       
                                      1,2
                                       
                                     1,25
                                       
                                      1,3
                                       
                                      1,5
                                       
                                     1,05
                                       
                                     1,10
                                      11
Құм сүзгіштегі НЖС жұмсақтығының кинематиткалық коэффиценті , м·10[3], Па·с 
                                       
                                     1,75
                                       
                                      1,8
                                       
                                      2,0
                                       
                                      2,1
                                       
                                      2,2
                                       
                                     1,55
                                       
                                     1,76
                                      12
Қалдық жұмсақтығының кинематикалық коэффиценті , н·10[-6], м[2]/с
                                       
                                     23,1
                                       
                                     25,5
                                       
                                     26,2
                                       
                                     28,5
                                       
                                     34,5
                                       
                                     20,2
                                       
                                     22,4
                                      13
 Дюкер тұрақтылығының коэффицент саны , о0.
                                     2,55
                                     2,75
                                      3,0
                                     3,25
                                     3,50
                                      2,0
                                     2,15
                                      14
                     Дюкер ұзындығы , ℓ, м
                                      22
                                      30
                                      30
                                      35
                                      40
                                      15
                                      20
                                      15
    Метантенкадағы өткір бу қысымы , р, МПа
                                       
                                     0,85
                                       
                                     0,88
                                       
                                     0,90
                                       
                                     0,97
                                       
                                     10,0
                                       
                                     0,75
                                       
                                     0,80
                                       
                                       
     Ағын суларды тазартудың экологиялық 
           құрылғыларды есептеу әдістері.
                                       
            Құрылғының технологиялық сызбасы 4 суретте. Бұлқұрылғының құрамына құм сүзгіш, тұндырғыш, метантенк. Құмсүзгіш ағын судағы ауыр минералды қоспаларды ұстап қалады (әсіресе құмды). Тазартылған су құмсүзгіштен кейін қабырғығы түседі, одан сұйық радиальды тұндырғышқа түседі. Тұндырғыш ағын судағы үлкен және орташа дисперсті бөлшектерді ұстап қалады (суспензия). Тұндырғыштағы қалдық сорғыш арқылы метантенкке жіберіледі. Метантенк цилиндрлі резервуардан тұрады.Әрбір құрылғы есептелінеді. 
--------------------------------------------------------------------------------
1. Құмсүзгіш есебі.
1. 1.Құмсүзгіш напорына сәйкес келетін , су тереңдігін ( һ ) анықтау : 
                                       
                                       
                                       
1.2.Тордың ашылу размері есептеледі, ағын сумен жоғары дисперсті бөлшектер жылдамдығын қамтамасыз ететін:
                                       ;

мұнда:
 е  -струяның сығылу коэффиценті;   е = 0,64;
 ц  - струяның жылдамдық коэффиценті; ц = 0,96.

1.3. Бөлшектерді тұндырудың wтұн  орташа жылдамдығы , практикада берілген мәнге қарап , тұндырманы ламинарлы деп есептейміз :  
                                       
                                       ;
                                       
1.4. Тұндырғыш ауданы есептелінеді Fтұн,мІ тұрақты шығын теңдігінен :

                                       ;
1.5. Құм сүзгіш ұзындығын анықтау l ,м:

                                       
                                       
1.6. Ағын су келуінің технологиялық уақытына байланысты құмсүзгіш жұмыс бөлігінінң ұзындығы (L):
 
                                       

--------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------
2. Тұндырғышты есептеу.
        
2.1. Құбырлардың оптимальды диаметрі Лобачёв формуласымен анықталады:
                              d = К· Vc[0,42];
                                       
мұнда  К  -  шығын коэффиценті коэффициенті , К = 1,1  -  1,2.

2.2.Құбырға ағын су берудің орташа жылдамдығы :

                                       
                                       
Есептелген жылдамдық технологиялық нормаға сәйкес келу керек.
2.3. Ағын судың дюкерге қозғалуына байланысты Рейнольдс Re санын анықтау :

                                        
                                       
   2.4. Дюкер құбырларында гидравликалық үйкеліс ауданын анықтау ,кедір  -  бұдырлығы Дэ = 0,5 мм.
  4-ші аудан үшін:     10· d/ Дэ < Re < 500· d/ Дэ, 
       5-ші аудан үшін:     Re > 500· d/ Дэ
     2.5. Ауданға байланысты (4 немесе 5) гидравликалық үйкеліс коэффицентін есептейді .
2.6. Дюкер ұзындығы бойынша  hl  напор шығынының Дарси формуласымен анықтау :
                                       
                                       
2.7. Диффузордың соңғы диаметрін  d2 пайдалана отырып, дюкерден суспензияның шыққан кездегі орташа жылдамдығын есептеу (d2 / d = 2):

                                       

2.8. Дюкердің барлық тұрақты коэффицент санын біле отыра о0, тұрақты кедергідегі напор шығынын анықтау hм:

                                       

2.9. Дюкердегі напордың толық шығыны hо:

                               hо = hl  + hо.
2.10. Тұндырғыштағы дисперсті бөлшектердің орташа жылдамдығын анықтау , практика жүзінде тұндыру ламинарлы (Re<2):  
                                       
                                       ;

2.11.   Тұндырғыштың тұндыру ауданын есептеу ( диаметрлі ағыс ауданы ) F:

                                       
                                       
2.12.    Егер алынған нәтиже ауданы нормативін қарағанда артық болса , бірдей көлемді екі тұндырғышқа бөліп, тек біреуін ғана есептейді :

                                   F1 =  F2 
                                       
                                       
2.13.     Тұндырғыш диаметрін анықтаймыз (D1):

                                       
                                       
2.14.  СниПа нормасы бойынша тұндырғыг диаметрінің (D) оның биіктігіне  (H) қатынасы  1:6....1:10. D/ H = 1/10 деп алып , апараттың қажетті биіктігін H1  есептейміз. 
2.15.  Тұндырғыштың пайдалыкөлемі ( цилиндрлі бөлімнің көлемі ) V:
                                       
                                       
                                       
2.16. Тұндырғыштың технологиялық артық биіктігін К = 1,1, ескере отырып , аппараттың конструктивті биіктігін  Hк және тұндырғыштың толық көлемін  Vк анықтаймыз :  Hк = 1,1· Н1 
                                       
2.17. СниПа көрсеткіші  бойынша тұндырғыш ауданы мына формуламен де анықталады  :
                               F = Vч / vуд ;
                                       
Мұнда ,  vуд  -  төмен тығыздықты орташа дисперсті ағын сулар үшін есептелген удельная жүктеме vуд = 12  -  14 м[3]/(м[2]·сағ).
                                       
2.18. Диффузордан тұндырғышқа сұйық берілген биіктікке Н көтерілу , дюкер өлшемі Дz  напор баланснан табылады :
           Нп + Дz = Н + hо, бұдан  Дz = Н + hо - Нп 
                                        
2.19. Тұндырғыш монтажындағы фундамент тереңдігін анықтау 
                              Нф = Дz + Дz1 
                                       
              3.  Метантенкінің  есептелуі.
3.1. Алынған қалдықтың көлемдік шығыны :       
	
                                                    Vос  = ут  ·Vс,

 	мұнда  ут  - ағын суды тұндырғыштағы қалдық заттардың орташа көлемдік концентрациясы .
3.2. Тұндырғышта қалдықтың жиналу мөлшері (90%-ті ылғалдылық) ,  метантенк құбырында орталық сораппен есептелген көлем толғанша сорады. Тұрақты диаметрді ( техника  -  экономикалық көзқарас бойынша ) анықтайды d1:

                             d1= К· V1с[0,42]  

3.3.Құбырларда қалдықты берудің орташа жылдамдығы :

                                       
                                       
3.4. Қалдық қозғалу кезіндегі Рейнольдс Re саны :

                                        
Бұдан кейін гидравликалық есептелу мен құм сүзгіш пен тұндырғыш арасындағы құбыр есебі аналогичен. Нәтижесінде напор шығынын h1 анықтайды .
3.5.Қалдықтың метантенкке көтерілуін , насостың қажетті напорын есепке алып :
                                Н1 = Дz + h1
3.6.Құбырдағы қысым шығынын анықтау :

                          Др = стұн· g· Н1 
                                       
3.7. Қалдықты тасымалдау үшін насостың пайдалы қуаты Nп есептеледі :
                             Nп  = Др · V1с 
                                       
3.8. ПӘК-тің жұмыс есебі бойынша толық қуат Nо  :

                               Nо  = Nп / з 
Каталог бойынша анықталған марканың ортадан тепкіш сорапты таңдайды. 
3.9.Күндік толтыру есебі бойынша метантенк көлемін анықтаймыз :

                             Vм  = К · Vтәу 


3.10. СниПа нормасы бойынша метантенк диаметрі мен биіктігінің коструктивті қатынасы   Dм/ Hм = 1/3. Диаметр D мен биіктігін Н анықтаймыз :
                                       
                                       
                                       
                                       
Сонда метантенк биіктігі анықталады :  
                                       
                                       
3.11. Егер метантенк размерлері СНиПа нормасынан жоғары болса , онда біреу орнына көлемі жағынан кіші үш немесе төрт метантенк келесідей есептеу бойынша қолдану керек ( барлық метантенк көлемі бірдей ):
                        Vм1 = V м21 = V м3 = V м4  
3.12. Dм1 диаметрін анықтаймыз : 
                                       
                                       
3.13. Метантенк биіктігі  Нм1 :
                                       
 3.14. Метантенк жұмыс бөлігінің барлық көлемін Vм1 екіге бөлеміз: бірінші -  цилиндр көлемі  Vц және екінші   - конус көлемі Vк. 
                                       
3.15. СниПа талабы бойынша 0  -  ден төмен орындалатын, соңғы бөлімнің көлемі а Vс нықталады :   Vс  = Vм  - Vц 
3.16. Метантенктің соңғы бөлімінің биіктігі Нс:
                                       
3. 16. СНиПа нормасы бойынша метантенк соңғы бөлімінің жоғары биіктігі Нж , цилиндрлі бөлік биіктігінен 1/3  -  ке тең.
3.17. Ашыту процесін қысқарту үшін ила 33[0]С дейін қыздырып және араластырады. Мөлшермен тоқтаусыз иланы күніне метантенкке берудегі жылулық жүктемені анықтаймыз :

                                        
3.18.Жылулық жүктеме метантенкке өткір будың берілуімен қамтамасыз етіледі, массалық шығыны былай анықталады:
                                       

3.19. Араластыру кезінде ілгіш қалақшалардың айналу жиілігі n = 0,5 айн/с =30 айн/мин. Метантенк габориттерін есепке алып, үш ілгіш қалағын (№ 5) араластырамыз. Араластыру кезіндегі Рейнольдс Reм критерийін есептейміз.
                                       
3.20. Әр түрлі ілгіштер үщін Euм =f (Reм) графигін қолданады.  VII-6  -  суреттегі график бойынша ,Reм  арқылы Euм. 3.27. табады. Араластыру процесі үшін Эйлер теңдігін пайдаланып , ілгіштің жұмыс қуатын N  есептейміз:
                           N = Euм· с·n[3]·d5 
                                       
3.21. Инерция күшінің ілгіш моментінен Nо бөлінуінен электродвигательдің толық қуаты анықталады:  

                              Nо = КN · Nо .

                                Қосымша 
 МЕСТ ГОСТ 3262-75 бойынша газөткізгішті құбырлар. 
                                                                   1 кесте
                        Өту шарты , dу, мм 
           Есептелген ішкі диаметр , dр, мм
                 Қабырға қалыңдығы , д, мм
                                       
                                       
                                  Трубы
                                       
                                       
                              Жеңілдері
  Қарапайым 
                                       
                            Күшейтілген
                                      50
                                      52
                                      3,0
                                      3,5
                                      4,5
                                      60
                                      62
                                      3,0
                                      3,5
                                      4,5
                                      70
                                     66,5
                                      3,2
                                      4,0
                                      4,5
                                      75
                                      76
                                      3,5
                                      4,0
                                      4,5
                                      80
                                     79,5
                                      3,5
                                      4,0
                                      4,5
                                      90
                                     92,3
                                      3,5
                                      4,0
                                      4,5
                                      100
                                      104
                                      4,0
                                      4,5
                                      5,0
                                      125
                                      130
                                      4,0
                                      4,5
                                      5,0
                                      150
                                      155
                                      4,0
                                      4,5
                                      5,0
                                      175
                                       -
                                      4,0
                                      4,5
                                      5,0
                                      200
                                       -
                                      5,0
                                      5,5
                                      6,0
                                      250
                                       -
                                      5,0
                                      5,5
                                      6,0
                                      300
                                       -
                                      6,0
                                      6,5
                                      7,0
                                      250
                                       -
                                      6,5
                                      7,0
                                      7,5
                                      400
                                       -
                                      7,0
                                      7,5
                                      8,0
                                      450
                                       -
                                      7,0
                                      7,5
                                      8,0
                                      500
                                       -
                                      8,0
                                      8,5
                                     10,0
                                       
Химиялық белсенді, улы және жарылғыш сұйықтықтарды жіберу үшін арналған ортадан тепкіш сораптар.
                                                                   2 кесте
                                   № п/п
                           Сорап маркасы
                             Беріліс, л/с
                                 Напор, 
                                      м
 Жұмысшы сақинаның айналу жиілігі, тәу/мин
                            Сорап қуаты 
                                    кВт
                             Сорап  ПӘК-і
                                       
                                       1
                                   ЦГ 3/32
                                     0,83
                                      32
                                     3000
                                      2,2
                                       -
                                       2
                                  ЦГ 50/150
                                     13,9
                                      50
                                     3000
                                      15
                                       -
                                       3
                                 ЦГ 50/12,5
                                     13,9
                                     12,5
                                     1500
                                       3
                                       -
                                       4
                                  1,5 ХГ-6
                                      2,2
                                      18
                                     3000
                                      2,8
                                       -
                                       5
                                 1,5 ХГ-6·2
                                      2,2
                                      35
                                     3000
                                      2,8
                                       -
                                       6
                                    2ХГ-3
                                      5,5
                                      88
                                     3000
                                      14
                                       -
                                       7
                                    2ХГ-4
                                      5,5
                                      61
                                     3000
                                      10
                                       -
                                       8
                                    2ХГ-5
                                      5,5
                                      44
                                     3000
                                      3,5
                                       -
                                       9
                                     2Х-6
                                      5,5
                                      31
                                     3000
                                      4,0
                                       -
                                      10
                                     3Х-6
                                     12,5
                                      54
                                     3000
                                     14,0
                                       -
                                       
Қаныққан су буы қасиетінің қысымнан тәуелділігі.
                                                                   3 кесте
                            Қысым , р, МПа
                            Температура,
                                   t, [0]С
                              Тығыздық ,
                               сп, кг/м[3] 
Сұйық энтальпиясы , i[/], кДж /кг
               Бу энтальпиясы , i[//], кДж /кг
          Будың пайда болу жылуы ,r, кДж /кг
                                      0,6
                                     158,1
                                      3,1
                                     667,9
                                     2768
                                     2095
                                      0,7
                                     164,2
                                      3,6
                                     694,3
                                     2769
                                     2075
                                      0,8
                                     169,6
                                      4,1
                                     718,4
                                     2776
                                     2057
                                      0,9
                                     174,5
                                      4,6
                                     740,0
                                     2780
                                     2040
                                      1,0
                                     179,0
                                      5,0
                                     760,0
                                     2784
                                     2024

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс