Краска для металла со сроком эксплуатации один век

Немного о истории создания
Идея разработки возникла из одной рассказанной истории, согласно которой еще во времена СССР на Нижнекамском нефтехимическом комбинате (ныне «Нижнекамскнефтехим») производили, в том числе, для собственных нужд лакокрасочный материал, состав которого был максимально прост и состоял всего из двух компонентов: кубового остатка ректификации стирола (КОРС) и алюминиевой пудры. Несмотря на свою простоту, состав оказался очень эффективным для защиты черного металла от коррозии; покрашенные им однажды стальные конструкции остались защищенными и без следов ржавчины спустя 60 лет после их окрашивания. Основная причина, по которой было прекращено данное производство, – проблемы, связанные с токсичностью стирола. Заменой этому составу была назначена термопластичная олифа, которая несколько уступала составу на базе КОРС и выпускалась, пока выпускалось сырье (фракция непредельных углеводородов С9). Собственно, эта история и ранее накопленный существенный опыт в разработке ЛКМ послужили началом проведенной разработки состава ЛКМ, не уступающего по своим характеристикам старому составу, но лишенного его недостатков.

О разработке
Сырье, собственно, КОРС никуда не исчезло, поэтому его состав мог быть хорошо изучен, благодаря чему, во-первых, удалось оптимизировать состав ЛКМ, а во-вторых, на случай такой необходимости, расширить сырьевую базу и обеспечить независимость только от одного источника сырья. Особенность связующего первоначального «исторического» состава была в очень высокой проникающей способности в следы коррозии и микродефекты металлической поверхности в сочетании с превосходной адгезией и способностью к образованию координационных связей с атомами металла (в частности, железа). При этом интересно то, что для самого чистого стирола не характерно образование донорно-акцепторных связей с железом. Проблема токсикологии была решена достаточно просто за счет преобразования стирола в полусшитые олигомеры, не обладающие летучестью. Это же решение (по сшивке олигомеров) позволило устранить еще две проблемы связующих на основе стирола: низкую стойкость к растворителям готовой пленки ЛКМ и плохую пригодность для нанесения ЛКМ методом распыления (образование характерных нитей в процессе нанесения ЛКМ).

Ускоренные методы испытания показали стойкость покрытия, приближенную практически к 100 годам эксплуатации, что в сочетании с относительно невысокой себестоимостью продукта создает неплохие перспективы для его коммерциализации.

О производстве и коммерциализации
В настоящее время подготовлено производство. Компания открыта к сотрудничеству в формате B2B, а также заинтересована в поиске дилеров. Всю необходимую информацию, обсудить условия и получить информацию возможно, связавшись с компанией-разработчиком.

Дополнительная информация

Презентация технологий для ЛКМ общего назначения
Презентация технологий для ЛКМ промышленного и специального назначения
Презентация технологий для ЛКМ корабельного назначения

Читайте нас в Дзен и ВКонтакте

Мини НПЗ. Новый катализатор как решение проблем с мазутом и снижением капиталоемкости оборудования для выработки моторного топлива

Очередные удары по крупным НПЗ еще раз делают актуальным возвращение мини НПЗ полного цикла для выработки моторного топлива. Одной из значимых проблем малых НПЗ, помимо проблемы обессеривания, является большое образование мазута при переработке нефти в сочетании с малой его стоимостью и низкой востребованностью на рынке.

Решение проблемы мазута может быть найдено на стадии проектирования мини НПЗ путем выбора соответствующих технологических и инженерных решений. Однако на уже действующих НПЗ (по крайней мере, такие НПЗ все еще функционируют, если не в России, то на территории постсоветского пространства, да и в России может стать вопрос относительно недорогой модернизации законсервированных мини НПЗ, позволяющих им выпускать моторные топлива, отвечающие стандартам) установка блоков крекинга мазута (и это, как правило, все равно вариации термического крекинга) с последующим облагораживанием продуктов крекинга весьма дорого.

Предлагаемый разработанный компанией недорогой катализатор способен решить проблему модернизации существующих заводов. Применение катализатора возможно двумя способами.

Первый способ — это крекинг горячего кубового остатка, выводимого из колоны. Температуру крекинга легко понизить, используя окислительное инициирование в сочетании с изомеризацией продуктов на разработанном катализаторе. Собственно, катализатор может быть размещен непосредственно в жидкой фазе кубового остатка либо по схеме пропускания парогазовых продуктов крекинга через слой катализатора.

Справка. Окислительный крекинг, или правильнее крекинг с окислительным инициированием, это некаталитический крекинг, протекающий подобно классическому термическому крекингу по радикальному механизму реакции, но при более низкой температуре. Необходимые радикалы образуются не за счет термического распада молекул углеводородов, а за счет распада органических гидропероксидов. Органические гидропероксиды в свою очередь образуются либо за счет реакции с барботируемым кислородом воздуха (преимущество такого подхода — нейтральный тепловой баланс крекинга, затраты тепла на реакцию крекинга компенсируются теплом от реакций окисления), либо путем ввода (менее 0,3%) прекурсоров пероксидов, например, ацетона или муравьиной кислоты в смеси с гидропероксидом водорода.

Типовой групповой состав углеводородов крекинг-фракции, % масс:
•Парафины (преимущественно бензиновая фракция) — 22,3
•Изопарафины — 23,7
•Ароматика — 28,9
•Нафтены — 21,7
•Олефины — 3,4

Второй способ — каталитическая обработка нефти перед ее ректификацией. Технически это реализуется путем подачи нефти после трубчатой печи в проточный реактор, заполненный катализатором, а уже потом в ректификационную колонну. В этом случае фракционный состав нефти практически не изменяется, но серьезно изменяется ее групповой состав, характеризующийся появлением существенного количества изопарафинов и нафтенов и снижением смол, асфальтенов.

Типовой состав углеводородов нефти после каталитического блока, % масс:
•Парафины (преимущественно бензиновая фракция) — 22,9
•Изопарафины — 25,3
•Ароматика — 23,9
•Нафтены — 19,4
•Олефины — 2,1
•Прочие (смолы и асфальтены) — 6,4

Хотя эти способы в полной мере не решают проблемы мазута, поскольку все равно требуется блок коксования, но делают ее менее значимой, снижая его количество от двух до пяти крат от исходного количества, образующегося при переработке нефти.

Дополнительную информацию, касающуюся лабораторного тестирования, рекомендаций применения и вопросов поставок, можно получить, сделав соответствующий запрос в компанию разработчика.

Перевод дизельного двигателя на угольное топливо

Идея работы на угле (угольной пыли) — это одно из направлений, по которому шло создание дизельных двигателей. Однако проблемы использования пылевидного угольного топлива, начиная от его хранения и подачи в дизельный двигатель и заканчивая высокой абразивностью, очень быстро вынудили разработчиков отказаться от него и сделать выбор в пользу ныне привычного дизельного топлива. Однако работа дизельного двигателя на угольном топливе всё же возможна и может быть экономически оправданной. Причём речь не идёт о специальных моторах (такие экспериментальные моторы хоть и существуют, но вряд ли имеют коммерческий потенциал), да и вообще речь не идёт о какой-либо переделке мотора, а двигатель сохраняет возможность работы на обычном дизельном топливе.

Говоря о экономической целесообразности (кратной экономии расходов на топливо), перевод дизельного двигателя на уголь, в первую очередь, целесообразен для больших мощных дизельных двигателей, например, двигателей дизельных электростанций, двигателей железнодорожных локомотивов, карьерных самосвалов, судовых дизельных двигателей. При этом в качестве угольного топлива предполагается использование ВУТ (водно-угольного топлива), которое без существенного труда может производиться для собственных нужд, поскольку технология его производства проста, а оборудование является коммерчески доступным и достаточно широко представленным на рынке.

Схема перевода дизельного двигателя на ВУТ состоит в установке отдельного бака для ВУТ и конвертера ВУТ в дизельное топливо. Конверсия ВУТ в углеводороды дизельного топлива осуществляется по схеме его преобразования в синтез-газ с последующей его конверсией в углеводороды дизельного топлива. Получаемые углеводороды используются сразу после их получения, следовательно, нет необходимости в придании им низкотемпературных свойств и ряда других второстепенных в этом случае характеристик, что существенно упрощает технологию получения и никак не снижает ресурса двигателя. Напротив, поскольку речь идёт о получении в первую очередь линейных парафинов, обладающих высокими значениями цетанового числа и отличной смазывающей способностью, ресурс двигателя может быть увеличен.

Для решения задачи преобразования ВУТ в углеводороды дизельного топлива используются те же технологии, что и для перспективных электростанций на угле. Преобразование ВУТ в синтез-газ осуществляется в расплаве (электрохимическим способом), что снимает проблему утилизации угольной золы (минеральная часть — небольшое количество обсидианоподобного щебня/гравия). Весь комплекс оборудования, необходимый, например, для генерации 20 л/мин дизельного топлива, может быть размещён в объёме, не превышающем 900 л, что не является критичным для того же магистрального тепловоза.

Справка. На холостом ходу маневровый тепловоз тратит 12 л/час, магистральный — около 20 литров. Под нагрузкой в движении маневровый тепловоз тратит 450 л/час, магистральный — до 900 л/час.

Таким образом, внедрение готовых энергетических технологий для решения задачи мобильного преобразования ВУТ в дизельные углеводороды, пригодные для питания дизельного двигателя, решает ряд проблем, начиная от экономии денежных средств на приобретение дизельного топлива, независимость от НПЗ как таковых, стабильность качества синтезируемого топлива.

Дополнительную информацию можно получить, обратившись в компанию-разработчик.

Слева направо: композитное ДТ, дизельное топливо из таллового масла (углеводородный состав), дизайнерское и нефтяное дизельные топлива.

Дизайнерское дизельное топливо, альтернативные и био- дизельные топлива

Начнем с термина «дизайнерское дизельное топливо»: под этим термином условимся понимать углеводородное топливо, применимое во всех моторах и состоящее из углеводородов, но имеющее отклонения от стандартного топлива (топлива, свойства которого регламентированы действующим стандартом) в части химического класса соединений и фракционного состава. В отличие от суррогатного топлива, свойства такого топлива сбалансированы; показатели цетанового числа, смазывающей способности, коррозионной нейтральности и другие показатели, важные для работы мотора и топливной системы в целом, строго регламентируются и контролируются. Дизайнерское топливо также совместимо с обычным стандартным и не требует какой-либо перенастройки двигателя. Преимущество дизайнерского топлива в сравнении со стандартным заключается в том, что его себестоимость производства может быть ниже, и производится оно может не из нефтяного сырья, например, из отходов сортировки ТКО, шин, ряда других промышленных отходов.

Альтернативное дизельное топливо – дизельное топливо, часто не углеводородного состава, например, на основе спиртов. Не получило распространения (очень сложно и дорого достичь сбалансированных свойств). Хотя, судя по количеству патентов, включая вполне авторитетных и уважаемых авторов, а также ряд университетских российских публикаций, принципиально такое топливо возможно. Более того, и мы сами создавали подобного рода топлива (эмульсионного типа), но, как уже было сказано выше, при прочих равных такое топливо получается дороже (при условии, что нет условно бесплатного источника сырья).

Биотоплива – в представлении не нуждаются. Биодизель – это метиловые эфиры жирных кислот (если в названии не уточняется иное). Но биотопливо может производиться не только за счет переэтерификации растительных масел, животных жиров и их отходов. Также существуют топлива, вырабатываемые из талового масла (более интересные свойства, существенно приближающиеся к нефтяному топливу) тем или иным способом (в свободном доступе более девяти патентов, которые заслуживают доверия). Полученные нами образы топлива вполне удовлетворяли требования к дизельному моторному топливу, однако по целому ряду причин на данном этапе собственного производства выбор был сделан в пользу топлив из углеводородов.

Перспективные двигатели для БПЛА-камикадзе на базе МГД-генератора

Традиционно для широкого спектра БПЛА-камикадзе используются либо ДВС в паре с винтом, либо турбореактивные двигатели, или электродвигатели, запитываемые чаще всего литиевой батареей. Однако специфика требований к двигателям для БПЛА не подразумевает требования долгой работы двигателя, а несколько часов его работы оказывается вполне достаточным. Последнее позволяет отнести к перспективным двигателям, или, правильнее, в данном случае к двигательной системе, сочетание моторов винтовой (или импеллерной) электротяги с источником энергии в виде МГД-генератора.

МГД-генератор — хорошо известен науке и технике еще с прошлого века. Его принцип — генерация электроэнергии скоростной струей пламени, расплава металла или раствора электролита, проходящих через магнитное поле. Электрический КПД лабораторных установок достигает 70% и выше, КПД реальных установок меньше. Если говорить о плазменных МГД-генераторах (на обычных углеводородных топливах), то это не более 25% КПД самого МГД-генератора, а суммарный КПД системы (МГД-генератор и турбина) не более 65%, что, впрочем, тоже очень хороший показатель энергоэффективности. Особенность МГД-генератора — малый удельный вес на единицу мощности, около 1 кг/кВт. Для сравнения: для автомобильных и мотоциклетных двигателей — 1–4 кг/кВт, для тепловозов — 5–10 кг/кВт, а для судовых или малооборотных дизелей — 15–50 кг/кВт по ГОСТ 4393-82. Причина, почему МГД-генераторы так и не получили распространения в энергетике — нестойкость материала к высоким температурам плазменной струи, а следовательно, небольшое время его работы.

Небольшая справка. В СССР МГД-электростанции разрабатывались в 1960–1980-е годы как способ повысить КПД до 55–60% за счет прямого преобразования тепла в электричество без турбин.
Ключевые моменты:
•1965 — первый советский МГД-генератор.
•1971 — Запуск У-25 в Москве, первой в мире опытно-промышленной МГД-установки мощностью 25 МВт (реально выдавала 5 МВт), установка работала на газе с калийной добавкой и была интегрирована в энергосистему Москвы.
•Проекты станций на 500 МВт дальше У-25 не пошли из-за неразрешенных технических сложностей (малый пробег до остановки на ремонт).
•1986 — проект промышленной МГД на Рязанской ТЭС, проект отменили в 1989.

Если рассматривать МГД-генератор как основу энергетической установки для БПЛА-камикадзе, то малое время его работы не является недостатком, а несколько часов бесперебойной и надежной работы вполне достаточно. Другой проблемой, которую было необходимо преодолеть, является длина плазменного канала, проходя через который, плазменная струя обеспечивает генерацию электрического тока. Длина плазменного канала является одновременно функцией скорости плазменной струи, электропроводности (при прочих равных зависит от температуры плазмы, а значит, степени ее ионизации) и силы магнитного поля. Приемлемыми значениями длины плазменного канала МГД-генератора были бы величины 0,1-0,3 м, позволившие разместить их на практически любых типах БПЛА. При этом МГД-генераторы с длиной канала 0,5-1,2 м уже пригодны только для больших БПЛА, например для БПЛА семейства «Гераней». Использование плазмы, образуемой при сжигании углеводородного топлива, не позволяет достичь длины плазменного канала менее 1,5 метров, а применение импульсных пороховых МГД-генераторов с длиной канала 0,1-0,3 м не может обеспечить сочетание компактности МГД-генератора с достаточно длительным временем работы (несколько минут против требуемых нескольких часов).

Решение проблемы оказалось в создании жидких композитных металлсодержащих (алюминиевая пудра) топлив, позволивших сократить длину плазменного канала до величины всего 0,14 м и обеспечить длительность работы свыше 220 минут. Другие характеристики действующих макетов МГД-установок представлены на изображении ниже.

Малая электрогенерация: варианты и их сравнения

Под малой электрогенерацией условимся считать мощности в диапазоне 50-300 кВт или немного выше. Малая электрогенерация подразумевает, в первую очередь, получение электроэнергии для собственных нужд предприятия с целью экономии и замещения потребления энергии из внешних источников.

Генерация на пару
Такая генерация целесообразна только в одном случае: изначально есть недорогой источник пара и потребность в тепле, т.е. возможна когенерация. Стоимость отечественных электрогенераторов паровых двигателей с КПД около 35-36% существенно выше ГПУ, хотя почти в три раза дешевле двигателей Spiling. Вихревые турбины вполне сопоставимы с ГПУ по стоимости, но КПД электрогенераторов на их основе лишь 25% против КПД хороших ГПУ, достигающих значения 40-50%. Впрочем, вихревые турбины имеют существенные преимущества в эксплуатации – не требуют обслуживания, и в режиме когенерации тепла могут оказаться вполне приемлемым решением. Другие варианты хоть и существуют, но менее интересны: лопастные турбины при таких мощностях дороже вихревых, а их КПД не сильно выше. Паровые двигатели с малой стоимостью имеют КПД около 15%, что откровенно мало, даже с учётом случая когенерации, генераторы винтового типа сильно проигрывают перечисленным решениям практически по всем показателям.

Генерация электроэнергии на перепаде температур с использованием двигателя Стирлинга
Электрогенерация на базе Стирлинга практически не применима в России, а если и применима, то заметно проигрывает любым другим способам генерации или имеет очень нишевое использование. Кроме того, стоимость генераторов на базе Стирлинга кратно выше любого другого решения, да и двигатель Стирлинга мощностью 50 кВт с КПД около 40-52% очень сильно отличается по технологичности и сложности от кажущихся такими простыми самоделок мощностью в 1-3 Вт.

Дизельные электростанции
Вполне себе простые и недорогие решения, особенно станции на базе двигателей от ЯМЗ. Их достоинства: недорогие, высокий КПД. Недостатки: дизельное топливо стоит дорого, а моторесурс редко превышает 40 000 часов, и это с учетом минимум 4 капитальных ремонтов.

Дизельные электростанции на альтернативном топливе: топочном мазуте, ОММ, ВУТ

Топочный мазут – мазут марки М-100
ОММ – отработанное моторное масло
ВУТ – водноугольное топливо

Эти электростанции изготавливаются путем соответствующей модификации электростанций с дизельным двигателем. Могут быть выполнены, в т.ч., и на базе моторов от ЯМЗ, например, ЯМЗ-236. Осуществляемые модификации включают в первую очередь блоки конверсии топлива (например, здесь описание для ВУТ, для ОММ и топочного мазута задача несколько проще) и доработку самого двигателя, включая замену узлов трения на более долговечные. Благодаря таким доработкам с одной стороны, такие дизельные электростанции могут иметь общий срок эксплуатации более 30 лет, а периодическая замена цилиндров и гильз (например, в случае с ЯМЗ-236 – раз в 10 000 моточасов) недорога и производится за несколько часов, а с другой стороны, существенное их преимущество – меньшая себестоимость генерируемой электроэнергии, в случае с ВУТ в ряде случаев себестоимость ниже, чем себестоимость на природном газе.

Выращивание форели в УЗВ с соленой (морской) водой вдали от морского побережья – преимущества и особенности реализации метода

В России общий объём производства форели (как радужной, так и других лососевых) оценивается в размере около 100 тыс. т/год. УЗВ (замкнутые рециркуляционные системы) занимают 20–25% и это растущий сегмент. Садковый метод (морские клетки) лишь 5–10% с ежегодным падением доли, что связано с экологическими ограничениями и лицензированием. Проточные бассейны на реках на сегодня основной метод — 65–75%, но его доля имеет тенденцию, которая будет тем сильнее, чем сильнее будет ужесточаться экологический контроль, связанный с загрязнением воды фермерскими хозяйствами, зачастую не имеющими каких-либо очистных сооружений на выходе из бассейна (например, очистные сооружения отсутствуют практически на всех фермах республики Северной Осетии).

УЗВ с полноценным контролем всех параметров водной среды, включая температурные, несмотря на начальные капитальные затраты, имеют существенные преимущества перед другими способами выращивания, минимизируя не только себестоимость выращивания, но и позволяя организовывать рыбные фермы без привязки к подходящим для этого водоёмам, что серьёзно расширяет географию организации акваферм.

Еще больше преимуществ дают УЗВ с соленой морской водой, практически не распространённые в России, но доказавшие свою эффективность в Норвегии (более 100 ферм), Шотландии, Исландии, Канаде, США и некоторых других странах (Чили, Японии, Китае). Впрочем, во всех этих странах УЗВ расположены преимущественно вблизи побережья, что упрощает задачу в использовании готовой морской воды. Однако отсутствие доступа к естественной морской воде ни в коей мере не является ограничением для достижения высокой технико-экономической эффективности таких УЗВ.

Выращивание радужной форели в УЗВ с соленой водой имеет два ключевых преимущества по сравнению с пресной: во-первых, солёная среда (до 28–35‰) ускоряет обмен веществ, улучшает аппетит и усвоение корма, что повышает темп роста. Во-вторых, снижается риск бактериальных, вирусных и грибковых инфекций (солёность угнетает паразитов), особенно когда УЗВ достаточно удалено от моря, когда практически исключено заражение морскими микропаразитами. Высокая плотность посадки (180-210 кг/м³), в сочетании с заметно более высоким темпом роста (выход форели до 300 т/год с 1000 м³), позволяет достичь высокого уровня рентабельности, окупив достаточно высокие энергозатраты — 10–20 кВт/т рыбы.

Солоноводные УЗВ имеют ряд инженерно-технических особенностей в сравнении с пресноводными УЗВ. Также несколько отличаются УЗВ, размещенные вдоль побережья и имеющие доступ к морской воде, и УЗВ, размещенные вдали от береговой линии и требующие более сложного технического оформления за счёт дополнения системами приготовления искусственной морской воды и рекуперации солей при частичном (3-5%) её сбросе.

В таблице ниже, приведены оптимальные параметры водной среды, которые должна обеспечивать УЗВ, а ниже будут рассмотрены некоторые инженерно-технические особенности реализации решений, их обеспечивающих.

Вечные СОЖ

Любые СОЖ нуждаются в своей замене вследствие их естественной деградации в процессе эксплуатации. Проведенные исследования и испытания для водосмешиваемых СОЖ позволяют с полной уверенностью говорить о том, что такое утверждение утратило свою справедливость, а новые СОЖ могут служить десятилетиями, не нуждаясь в замене и экономя серьезные денежные средства предприятия на закупку новых СОЖ и утилизацию старых.

Для создания таких продуктов пришлось решить задачи по преодолению ряда технических противоречий в свойствах таких СОЖ нового поколения и разработать эффективную, простую и надежную систему их непрерывной регенерации.

Среди ключевых решенных технических противоречий следующие:

•Биостойкость и биоразлагаемость.
С одной стороны, рабочий раствор СОЖ должен обладать сильными биоцидными свойствами, чтобы предотвращать биопоражения. При этом СОЖ должен быть экологически безвредным и биоразлагаемым. Задача была решена за счет формулы СОЖ, когда его рабочий раствор с концентрацией от 3% проявляет выраженные биоцидные свойства. При разбавлении до концентрации менее 1% молекулы полимеров СОЖ претерпевают изменения, переходя в линейную конформацию, что снимает стерические затруднения и запускает процесс ее гидролиза, в результате которого образуются безвредные вещества, легко перерабатываемые различными микроорганизмами, включая почвенные бактерии.
•Инертность и стойкость системы в сочетании с отличными смазывающими способностями.
В общем случае эмульсолы обладают лучшими свойствами в сравнении с синтетическими СОЖ. При этом, если говорить о очень длительном периоде эксплуатации СОЖ, для любой эмульсии есть риск ее расслоения и частичного осаждения масляной компоненты. Выход был найден в использовании растворимых макромолекул жидкого полимера, образующих коллоидный раствор, обладающий свойствами микроэмульсии, с той лишь разницей, что вместо капель масла в сплошной фазе (воде) распределены макромолекулы полимера.
•Однокомпонентность и многофункциональность.
Пожалуй, это самая сложная задача, которую нужно было решить. Традиционные СОЖ состоят из множества компонентов, которые обеспечивают комплекс свойств рабочего раствора СОЖ (собственно комплекс свойств, определяющих смазывающую способность, протекторные (антикоррозионные) свойства, биостойкость, седиментационную устойчивость, антипенные свойства и др.). Однако при длительной эксплуатации любой многокомпонентный состав будет утрачивать баланс между своими компонентами, что приведет к изменениям в составе и свойствах рабочего раствора СОЖ. Решение этой проблемы было найдено за счет синтеза многофункциональной молекулы жидкого полимера, способной обеспечить все эти свойства.

Даже при полной инертности СОЖ в нее будут попадать внешние загрязнения, начиная от металлической стружки, остатков консервирующей смазки и заканчивая случайными загрязнениями, попадающими в СОЖ при обработке заготовки детали. Непрерывная очистка СОЖ может быть легко осуществлена за счет специального разработанного фильтрующего проточного элемента с низким гидродинамическим сопротивлением, что позволяет его подключить в линию станка (при этом многие станки содержат штатные фильтры, и в таком дополнительном фильтре могут не нуждаться вовсе).

Найденные решения, универсальность (для любых операций и любых металлов: от сталей и титана до магния – отличия лишь в концентрации рабочего раствора) в сочетании с уже готовым производством данных СОЖ (СОЖ серии EON25) позволяют сократить затраты предприятия в части закупки и утилизации СОЖ кратно, платя лишь абонентскую плату за их использование.

Дополнительную информацию можно получить связавшись с компанией-разработчиком.

УЗВ для выращивания мраморного сома и их инженерная оптимизация

Мраморный сом (Clarias gariepinus) в России набирает популярность с 2010-х, особенно в аквакультуре и на фермах УЗВ — с 2020 по 2025 производство выросло в 5–7 раз (до 5–10 тыс. т/год) благодаря простоте разведения, быстрому циклу и спросу на экзотическое мясо без костей и рыбного запаха. Мраморный сом пока во многом нишевой продукт, но его рынок растёт на 20–30% ежегодно за счёт кулинарных трендов и импортозамещения. В России на ноябрь 2025 закупочная цена на мраморного сома (Clarias gariepinus, живой, навеска 1–1,5 кг) в 2–2,5 раза ниже стоимости лидера рынка (среди выращиваемой рыбы) форели, но в малых объемах выращивание сома выгоднее: цикл короче (6–8 месяцев до 1–1,5 кг против 12–18 месяцев для форели), а окупаемость заметно быстрее, чем у форели.

УЗВ (установки замкнутого водоснабжения) для выращивания мраморного (клариевого) сома существенно проще, чем для выращивания форели ввиду заметно меньших требований сома к качеству воды и его способности дышать атмосферным воздухом. Поскольку оптимальные характеристики воды для выращивания сома достаточно легко достижимы, то номенклатура пригодных инженерных решений для обеспечения этих показателей достаточно широка, а значит, есть возможность провести оптимизацию таких решений по параметру минимальной их стоимости реализации (показатели CAPEX и OPEX). Тем более это интересно, что, судя по существующим предложениям на рынке России, никто этого не делал, реализуя одни и те же решения для УЗВ всех типов.

Оптимальные условия для выращивания мраморного сома следующие:
- Плотность посадки: до 300–500 кг/м³;
- Предпочтительный тип бассейна: круглый или прямоугольный с закруглением углов радиусом не менее 0,6 м;
-Глубина бассейна: 1 – 1,5 м;
-Объём бассейна: 5 – 20 м³ (хотя с меньшей скоростью роста сом будет расти и в бассейнах ёмкостью немногим более 1 м³);
-Концентрация аммиака, не более: <0,02 мг/л;
- Концентрация нитритов, не более: 0,1 мг/л;
- Концентрация кислорода, не менее: 5 мг/л (при 25°C) и 7 мг/л (при 32°C);
- Концентрация углекислого газа в воде, не более: 10 мг/л;
- Диапазон кислотности воды в бассейне (рН): 6,5-8;
- Оптимальный способ стерилизации воды в процессе рециркуляции: УФ-излучение;
- Температура выращивания: 25-32°C (желательны суточные колебания около оптимума 29-30°C с диапазоном колебаний значений температур до 2 градусов и понижением температуры в ночное время);
- Скорость течения воды: минимально возможная для решения задач рециркуляции, но не более 0,12 м/с (допустимо до 3 м/с, но это уже заметно приводит к снижению скорости роста); Подмена воды в процессе рециркуляции (или эквивалентный объём воды на нормализацию): 5–8% в сутки от объема бассейна (максимальный для мальков и минимальный для взрослой рыбы).

Ключевое решение, полученное при оптимизации конструкции УЗВ для выращивания мраморного сома, является система очистки с интеграционной компоновкой, объединяющая процессы механической фильтрации, удаления микрозвесей и растворённых веществ, и биофильтрами. Разработанная конструкция на базе пеноотделительной колонны оказалась втрое более компактной, чем отдельные элементы по отдельности. Такая интегрированная конструкция оказалась более простой в обслуживании и надежной (нет механических подвижных частей, в отличие от тех же барабанных фильтров). После очистки вода подвергается УФ-стерилизации типовыми проточными УФ-стерилизаторами, при этом содержание патогенов в воде после её прохождения через интегрированную систему очистки существенно ниже, а значит, интенсивность УФ может быть снижена.

Отдельно следует сказать о возможности полного цикла с восстановлением воды при её частичной подмене. Частичная подмена воды — это 5-7% от объема воды в бассейне ежесуточно (а в коммерчески доступных наиболее распространённых в России УЗВ без оптимизации системы очистки — до 10%) в ряде случаев, если её стоимость невелика, как и стоимость стока, является вполне приемлемым решением. Одновременно с этим, часто такая подмена воды создаёт существенное увеличение себестоимости выращивания сома, ввиду дороговизны воды и стоимости её сброса. В этом случае разработанная система регенерации подменяемой воды позволяет работать полностью по замкнутому циклу, используя воду только для подпитки взамен испарившейся.

Благодаря проведённой работе УЗВ для выращивания клариевого (мраморного) сома позволяют одновременно повысить эффективность и интенсивность выращивания сома и одновременно снизить удельные капитальные затраты (затраты, отнесённые к массе выращенной рыбы в единицу времени) на величину до 30%, а также снизить операционные затраты за счёт снижения энергозатрат на очистку воды вдвое и минимизации обслуживания самой системы.

Более подробная информация может быть получена по запросу у компании-разработчика.

Функциональные пептиды, полученные управляемым гидролизом белка, как более доступная замена пептидам, синтезированным из индивидуальных аминокислот.

Три года назад, при испытаниях различных гидролизатов в кормах для аквакультуры и птицы, были получены сильно отличающиеся друг от друга результаты для формально одного и того же испытуемого гидролизата белка. Объяснение полученных результатов было найдено в отличии пептидных составов гидролизатов белка при общем равенстве аминокислотного профиля.

Пептиды — это короткие последовательности аминокислот, соединённых между собой амидными (пептидными) связями. В организме пептиды играют роль сигнальных молекул, регулируя биохимические процессы, включая гормональную активность и иммунный ответ, отвечают за скорость роста и скорость регенерации ткани. Кроме того, пептиды обладают антиоксидантной и антимикробной активностью. Как правило, пептиды синтезируют путём последовательного синтеза из отдельных кислот, что определяет их дороговизну и ограничивает их область применения в космецевтических и фармацевтических препаратах.

Документацией на коммерчески доступные белковые гидролизаты не регламентируется содержание отдельных пептидов, а в технологии получения таких гидролизатов не предусмотрены механизмы управления процессом гидролиза с целью получения пептидов с требуемой последовательностью аминокислот.

Проведённые исследования позволили создать базовую технологию управляемого гидролиза белков с получением гидролизатов с высокой долей целевых пептидов, обладающих наибольшей активностью в организме животных и человека.

Разработанная технология является гибридной и включает процессы гетерофазного кислотного и ферментативного гидролиза. Получаемый продукт — стабильный водный раствор пептидов, который может быть использован как есть (основная область применения в кормах и косметике в качестве активного агента) или подвергнут модификации путём подмены растворителя и/или прививки гидрофильных молекулярных групп с получением соответствующих пальмитатов (более актуально при использовании гидролизата в составе косметических препаратов). Получаемые продукты по разработанной технологии по сути являются пептидными продуктами, а не гидролизатами, используемыми в качестве питательных легко усвояемых компонентов. Их области применения те же, что и у пептидов, полученных синтезом из индивидуальных аминокислот, но они менее дороги, что в сочетании с малой дозировкой их раствора (единицы и доли процента) делает их использование экономически оправданным не только в области космецевтических средств, но и кормов, в т. ч. кормов для аквакультуры.

В качестве примера продукта, получаемого по разработанной технологии управляемого гидролиза белков, можно привести свойства пептидного продукта, полученного из белка черной львинки (Hermetia illucens) и содержащего до 37% от сухого вещества антимикробных пептидов (Cecropin A-like, attacins и diptericins), способных подавлять рост как грамположительных бактерий, включая такую «сложную» бактерию, как Staphylococcus aureus, так и грамотрицательных бактерий, например, Escherichia coli. В пептидном продукте также высока доля имуномодулирующих пептидов, представленных фрагментами PGRPs (peptidoglycan recognition proteins) и GNBPs (gram-negative bacteria binding proteins), и способных активировать синтез цитокинов иммунными клетками. Функциональные низкомолекулярные пептиды характеризуются наименьшим содержанием (около 5,5% от общего количества пептидов), но наибольшей важностью (относительно других компонентов). Это широкий класс пептидов с 2-8 аминокислотами в своём составе, способных ускорять процессы роста (в аспекте использования для кормов) и регенерации (в случае применения в составе косметических препаратов, в том числе антивозрастных).

Применение созданной технологии в сочетании с различными источниками белка позволяет получить широкий спектр высокоактивных смесей пептидов, не уступающих синтетическим продуктам по своей активности, но при этом существенно ниже по стоимости, а значит, имеющих значительно более широкую сферу применения.