Организация производства микроводорослей спирулины

Разработчик: ОАО "Инновации и технологии" и НИИ оптико-физических измерений.

Цель проекта : Разработка новой технологии ("ноу-хау") и организация производства спирулины.

Обоснование проекта
Спирулина представляет собой микроскопическую, сине-зеленую автотрофную микроводоросль, которая культивируется в щелочной среде в растворе неорганических солей. Развивается путем фотосинтеза, аналогично растениям, с поглощением углекислого газа и выделением кислорода.
Биологическая масса спирулины извлекается из питательной жидкой среды осаждением, сгущается и высушивается в виде порошка, который содержит:
  • 60 - 70 % усвояемого протеина (белка);
  • 1,5 - 12 % липидов с незаменимыми жирными ненасыщенными кислотами;
  • 10 -12 % усвояемых углеводов;
  • Витамин Б12 (в три раза больше, чем в печени);
  • Бета-каротин (в 15 раз больше, чем в моркови и облепихе);
  • Витамины Б1, Б2, Б6 , РР;
  • Аминокислоты: изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин, аланин, аргинин, цистин, глутаминовая кислота, гистидин, тирозин;
  • Минералы: калий, кальций, магний, цинк, марганец, железо, фосфор.
Такой "букет" важнейших питательных и физиологически активных веществ, в нужной пропорции, не содержится ни в каком другом известном пищевом продукте.
Биомасса спирулины применяется в качестве пищевого продукта, а также лекарственного препарата как высокоэффективное средство от 80% болезней.
Усвояемость протеина, жиров и углеводов спирулины организмом человека и животных превосходит 95%, что не встречается ни в одном другом растительном или животном пищевом продукте. Этим и обусловлена её высокая ценность. Подобные характеристики и у водоросли - ламинарии, которая уже нашла широчайшее применение в производстве бадов и продуктов питания. Что косвенно доказывает актуальность выращивания спирулины.
Спирулина применяется в качестве кормовой добавки для животных, она известна также как сырье для парфюмерных и лекарственных препаратов. И выпускается: лекарственная и пищевая - в таблетках и гранулах; кормовая - в виде порошка. Все виды продукта имеют герметичную упаковку, защищающую от кислорода и света.
Для производства спирулины планируется использовать природные солончаки, которые занимают горизонтальные площади в зоне длительного солнечного излучения с незначительными облачными днями. Подземные мощные пласты карбонатных солей с грунтовыми водами засоляют поверхностный слой и делают огромные площади солончаков непригодными для традиционного земледелия. Грунтовые воды находятся на глубине одного - двух метров и содержат соли, нужные для культивирования спирулины. А солнечная радиация приносит тепла в два раза больше, чем нужно для производства спирулины. Для ее культивирования солончаки пригодны в течение 7-8 месяцев года.
При этом используются: ровные площади под культивационные бассейны; грунтовые воды в качестве среды для культивирования (с добавками 20% нужных солей); свет и тепло солнца.
Условия солончаков не уступают тем, которыми пользуются в США, Израиле, Японии и других странах, "специализирующихся" на спирулине. Поэтому производство спирулины обещает быть конкурентоспособным и прибыльным. С 1 га культивируемой площади за сезон (7 - 8 месяцев) можно будет получить не менее 150 тонн белковой биомассы спирулины в сухом исчислении. Потребность в биомассе на мировом рынке, как известно, исчисляется десятками тысяч тонн.
Сроки реализации проекта
14 (четырнадцать) месяцев:
  • строительство сооружений - 6;
  • выпуск готовой продукции - 8.
Объём инвестиций
Для осуществления всего комплекса работ, включающих капитальные затраты на подготовительные и строительные, приобретение оборудования и начальные расходы по пуску и выводу производства на самофинансирование, необходимо 550 тыс. $ США.
Форма инвестиций
Кредит
Период использования кредита - 14 месяцев с момента начала инвестирования.
Форма сотрудничества
Создание совместного предприятия с инвестором.
Себестоимость производимой продукции
В расчете на 1 кг сухой биомассы:
  • для пищевого продукта - не более 14 $ США;
  • для животноводства - не более 1,5 $ США.
Эффективность проекта
Для организации производства спирулины имеются квалифицированные кадры специалистов и разработанная технология, учитывающая самые современные достижения мирового производства.
Приведенные расчеты (имеется бизнес-план) выполнены для производственных мощностей с культивируемой площадью 1,2 га.
Технология ("ноу-хау"), заложенная в основу расчетов, включает: выращивание (фотосинтез) биомассы спирулины в питательном растворе неорганических солей, с учетом солей грунтовых вод; обеспечение освещения и режима термостатирования культивируемой питательной среды; конструктивные и строительные особенности культиваторов; гидродинамическую ситуацию культивирования; режим извлечения биомассы и подпитки культивируемой среды; сушку, придание товарной формы и упаковку.
Такая установка обеспечит начальный этап внедрения опытного производства; исключит технологические и экономические риски при крупномасштабном внедрении; даст возможность практически освоить технологию производства на оборудовании и сооружениях промышленного масштаба, а также получить продукцию в количествах, достаточных для формирования рынка; оформить необходимую документацию по сертификации продукта и лицензионные документы.
Цена 1 кг сухой массы пищевой спирулины - 35 $ США.
По мере освоения производства эффективность проекта возрастет в два раза.
Технические характеристики проекта
Основное сооружение для выращивания биомассы - культиватор (биореактор) - представляет собой бетонный лоток с глубиной жидкости З00 - 400 мм, шириной 2 - 5 и длиной 10 - 50 м. Лоток накрывается прозрачной полимерной пленкой. Для перемешивания культивируемой жидкости используется водоперекачивающее колесо с электроприводом.
Термостатирование культивируемой жидкости обеспечивается как солнечной энергией, так и избыточным теплом от сжигания топлива с целью получения углекислого газа.
Состав культивируемого питательного раствора разработан на базе классического рецепта Заррука с корректировкой по составу используемой грунтовой воды и технологических приемов по подпитке расходуемых компонентов и удалению метаболитов.
Используются вспомогательные сооружения по подготовке грунтовой воды и применяемых химических компонентов. Сооружения в основном представляют собой бассейны, отстойники, мешалки, насосы, коммуникации, склады, лаборатории, бытовые помещения и др.
Для приготовления углекислого газа (СО2) сжигается топливо (природный газ, а также жидкое или твердое) в котельной, дымовые газы промываются и баробанируются в культивируемую среду. Образующееся тепло, в виде теплой воды, используется для корректировки температуры культивируемой среды.
Извлекаемая биомасса отделяется от культивируемой среды при помощи центрифуги, классификатора, сепаратора или вакуум-фильтра. Сушится она в распылительной, шкафной или другой сушилке. Предусматривается выпуск продукции двух видов: пищевой и кормовой. В расчетах, учитывая небольшой объем производства, принято такое соотношение выпуска: пищевой спирулины - 75% и кормовой - 25%.
Сезон культивирования начинается и заканчивается при среднесуточной температуре +10° С, т.е. с апреля по ноябрь, в течение расчетных 200 дней в году.
Цикл роста спирулины, т.е. время удвоения веса биомассы, составляет 10 дней.
Срок окупаемости проекта
11 месяцев.