У нас имеется успешный опыт по созданию и внедрению комплексных линий для биотехнологических производств. Мы разрабатываем технические решения, проекты и квалификационные документы, изготавливаем оборудование, обеспечиваем его поставку, монтаж и пуско-наладку. Мы имеем опыт по созданию производственных участков следующих субстанций и продуктов:

1. Средств очистки почвы от нефтяных загрязнений

Данная ферментационная система предназначена для очистки почв, загрязнённых нефтепродуктами в течение длительного периода. В данной системе проводится культивирование консорциума бактерий, выделенных из загрязнённых почв.

Система ферментации состоит из 30, 100 и 800 литровых биореакторов и 800-литрового реактора для хранения питательной среды. В реакторах контролируется и поддерживается температура, рН, рО2, пена и уровень жидкости, а также обеспечивается автоматическая подпитка субстратом по заданному временному профилю. Обеспечена стерилизация всей ферментационной системы.

2. Закваски для молочной промышленности

Данная система ферментации используется для производства заквасок для нужд молочной промышленности, используя следующих микроорганизмов: мезофильные – Lactococcuslactis; термофильные – Streptococcusthermophilus и дрожжей – Сandida.

Линия включает в себя посевные ферментеры с рабочим объёмом 10 и 100 литров и производственный ферментер с рабочим объемом 1000 л, а также ёмкостей с рабочим объемом 100 л, 150 л и 1000 л (3 шт.) для приготовления и хранения в асептических условиях питательной среды и технологических добавок, сбора и хранения продукта ферментации и технологических растворов. Все ферментеры соединены трубопроводами в технологическую линию с автоматизированной системой мойки и стерилизации паром CIP/SIP. Мойка технологической линии осуществлялась с помощью двух автоматизированных мобильных CIP установок. Сбор, обработка и документирование информации о технологическом процессе осуществляется программным обеспечением SCADA с русскоязычным интерфейсом, установленном на персональном компьютере.

3. Вакцины для животных

Система включает в себя следующие основные элементы:

  • Две идентичные технологические линии, состоящие из биореакторов объемом 20, 100, 500 и 3000 л;
  • Систему соединительных теплоизолированных трубопроводов и группы из 4-х мембранных вентилей, связывающих указанные биореакторы;
  • Стационарную установку CIP/SIP для автоматизированной мойки и стерилизации биореакторов и соединительных трубопроводов;
  • Реакторы для хранения и передачи питательной среды;
  • Мобильные емкости с узлами подключения к установке CIP/SIP.

Все биореакторы соединяются между собой и другим оборудованием посредством теплоизолированных трубопроводов и группой асептических мембранных вентилей.

Группа мембранных вентилей создана согласно нижеприведенной схеме, и связывает биореакторы с технологическими трубопроводами. В каждом вентиле установлен датчик положения, а в местах соединения вентилей расположен датчик присутствия среды.

Такая система соединения группы мембранных вентилей, обеспечивает как стерильный транспорт питательной среды, продукта и моющих растворов, так и возможность мойки (CIP) и стерилизации (SIP) линии трубопроводов и сосудов биореакторов.

Условно автоматизированную систему управления можно разделить на 3 части:

  • Локальная автоматика биореакторов и системы CIP/SIP;
  • Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) для всей системы биореакторов;
  • Компьютеризованная система управления с программным обеспечением SCADA.

Каждый биореактор оснащен технологической стойкой для обеспечения автоматизированных процессов ферментации, мойки, стерилизации, подогрева и охлаждения. В каждом биореакторе локальное управление осуществляется посредством цветного ”touch screen” дисплея (с диагональю 7” или 12 (9.6)”). В данном примере в системах управления биореакторов использовались контроллеры Siemens Simatic S7-300 (ET200). Таким образом, обеспечивается локальное управление каждым конкретным биореактором независимо от других.

АСУ ТП обеспечивает взаимосвязь разных биореакторов с установкой CIP/SIP, а также с компьютеризованной системой с программным обеспечением SCADA. Для этого в ней применяется более мощный контроллер Siemens Simatic S7-300 (S7-317). АСУ ТП, управляет определенными группами вентилей в зависимости от выбранного рецепта и состояния соответствующих датчиков в биореакторах, а также в установке CIP/SIP и в группах вентилей на трубопроводах (в группах вентилей находятся датчики наличия среды).

АСУ ТП непосредственно управляет следующими процессами в выбранных биореакторах или трубопроводах: мойка CIP, стерилизация SIP, подача питательной среды, передача биомассы из одного биореактора в другой, опорожнение биореакторов. Перед запуском выбранного процесса следует выбирать или составлять новый рецепт. В каждом рецепте также определяется маршрут передвижения продукта, субстрата или CIP раствора.

Для лучшего соответствии требованиям стандарта GMP для получения биофармацевтических препаратов используется программа управления и визуализации процессов SCADA.

Программа SCADA создана на основе промышленного пакета программ PcVue разработки французской фирмы ARC Informatique. Программа выполнена русифицированной и является валидируемой, т.к. отвечает требованиям международного стандарта pf 21CFR Part11 (US FDA).

Помимо основных функций управления и визуализации, программа SCADA обеспечивает соблюдение требований к электронным записям, регистрацию авторизированного доступа в систему управления и ведение журнала действий оператора.

Программное обеспечение (ПО) SCADA выполняет следующие основные функции:

  • Выбор процесса;
  • Выбор, составление и хранение рецепта;
  • Визуализация состояния и управление процессами и устройствами;
  • Графическое отображение технологических процессов и их параметров;
  • Архивация данных системы управления;
  • Ведение журнала действий оператора;
  • Ведение журнала сигналов тревоги;
  • Обеспечение нескольких уровней доступа к ПО SCADA;
  • Документирование процесса в графическом и табличном виде.
  • Удаленный доступ в систему через Интернет.

Такая структура автоматизации процесса в биофармацевтическом производстве проста и удобна в работе. Совмещение локального управления в отдельных биореакторах и АСУ ТП всей технологической линией дает оперативный доступ к отдельным устройствам, без потери контроля над взаимосвязанными процессами во всей системе. В результате, сводится к минимуму риск ошибки оператора и обеспечивается автоматизированное ведение технологического процесса с документированием в соответствие с современными требованиями GMP.

4. Переработка сыворотки лактозы в дрожжи пищевого класса

На сегодняшний день в мире освоены различные технологии переработки молочной сыворотки в продукты имеющие спрос, например – протеин сыворотки. В процессе переработки сыворотки образуется, как отход производства, лактоза сыворотки. Этот отход является проблематичным, так как его использование без ущерба окружающей среды является ограниченным. Поэтому часто нерешенный вопрос лактозы сыворотки не позволяет добиться достаточной рентабельности переработки сыворотки.

Латвийское предприятие BALTIC DAIRY BOARD в 2015 году сдала в эксплуатации завод по переработке сыворотки с цехом переработки лактозы. Предприятие в сотрудничестве с латвийскими биотехнологамы разработали технологию переработки разных видов сыворотки, в том числе лактозу сыворотки ферментативным путем с использованием штамма дрожжей, который эффективно использует лактозу в качестве субстрата. В результате, таким путем, как продукт получают дрожжи пищевого класса. Данная технология успешно внедрена и как признают эксперты отрасли, она является уникальной и позволяетполучать продукты с высокой добавленной стоимостью.

Для ферментаций использовалась технологическая линия, состоящие из биореакторов объёмом 35, 350, 4000 и два 15000 л. Во всех биореакторах применяется магнитная мешалка нового типа (также в обоих 15000 литровых биореакторах!). Указанная система является полностью замкнутой и автоматизированной, используя систему соединительных теплоизолированных трубопроводов и группы из 4-х мембранных вентилей, связывающих биореакторы. Такая система соединения группы мембранных вентилей, обеспечивает как стерильный транспорт питательной среды, продукта и моющих растворов, так и возможность мойки (CIP) и стерилизации (SIP) линии трубопроводов и сосудов биореакторов.

Каждый биореактор оснащен технологической стойкой для обеспечения автоматизированных процессов ферментации, мойки, стерилизации, подогрева и охлаждения. В каждом биореакторе локальное управление реализуется с помощью цветного сенсорного дисплея (с диагональю 9.6”). В системах управления биореакторов использовались контроллеры Siemens Simatic S7-300 (ET200). Таким образом, обеспечивается независимое локальное управление каждым конкретным биореактором.

Система центрального управления каскадами обеспечивает взаимосвязь разных биореакторов с установкой CIP/SIP, а также с компьютеризованной системой с программным обеспечением SCADA. Для этого в ней применяется более мощный контроллер Siemens Simatic S7-300 (S7-317). АСУ ТП управляет определенными группами вентилей в зависимости от выбранного рецепта и состояния соответствующих датчиков в биореакторах, в установке CIP/SIP а также группами вентилей на трубопроводах оснащенных датчиком наличия среды.

Система центрального управления каскадами непосредственно управляет следующими процессами в выбранных биореакторах или трубопроводах: мойка CIP, стерилизация SIP, подача питательной среды, передача биомассы (в том числе посевного материала) из одного биореактора в другой, опорожнение биореакторов. Перед запуском выбранного процесса следует выбирать или составить новый рецепт. В каждом рецепте также определяется маршрут передвижения продукта, субстрата, моющих растворов (CIP) и пара (SIP).

5. Средств защити растений и обогащения почвы.

Две линии биореакторов использованы для получения биологического продукта который повышает плодородность почвы, востонавливает природный баланс и повышает урожайность растений. Главный продукт состоит из бактерий которые фиксируют азот, выделяют фосфор, увеличивают абсорбцию калия и борются с вызываемыми грибками болезнями.

Первая линия состоит из 50, 500 и 5000 литровых биореакторов, вторая из 50, 500, 5000 и 20000 литровых биореакторов. Во всех биореакторах установлены инновативные магнитные мешалки (в том числе и в 20000 литровом реакторе). Система является полностью закрытой при этом все взаимодействия между биоректоров, CIP, SIP установками и ёмкости для смешения полностью автоматизированы.

6. Биореакторы для Биовыщелачивания.

Биовыщелачивание – это извлечение металлов из горных пород с помощью микроорганизмов. Этот метод может применяться для извлечения меди, цинка, свинца, мышьяка, сурьмы, никеля, молибдена, золота, серебра и кобальта.

Нами разработаны и изготовлены лабораторные и пилотные системы биореакторов для бактериального выщелачивания следующих конфигураций:

  1. Лабораторная система биореакторов, состоящая из двух шестилитровых биореакторов для приготовления энакулята, четырёх шестилитровых биореакторов и одного реактора подпитки, соединённых в каскад перистальтическими насосами. Все внутренние части реакторов изготовлены из химически стойких материалов (стекла, тефлона) или покрыты халаром.
  2. Пилотная система биореакторов состоит из трёх тридцатилитровых, одного восьмидесятилитрового биореакторов и восьмидесятилитрового реактора подпитки, соединённых в каскад перистальтическими насосами и/или переливом. Все внутренние части реакторов изготовлены из химически стойких материалов (стекла, тефлона) или покрыты халаром.

Данные системы биореакторов предназначены для отработки технологий биовыщелачивания.

Системы и биореакторы могут быть представлены нужной заказчику конфигурации.

Системы биореакторов для Биовыщелачивания были разработаны АО «Biotehniskais centrs» (Латвия), Институтом Горного Дела и Металлургии г.Бор (Сербия) и компанией «Mintek» (Южная Африка) для проекта ЕС.

Технические решения разрабатываются с учетом требований конкретного производства.