Journal of Engineering Sciences / Журнал інженерних наук
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/34326
Browse
6 results
Search Results
Item Electrofermentation for biopolymers production: trends determination with bioinformatics data analysis(Sumy State University, 2022) Черниш, Єлізавета Юріївна; Черныш, Елизавета Юрьевна; Chernysh, Yelyzaveta Yuriivna; Батальцев, Євген Володимирович; Батальцев, Евгений Владимирович; Bataltsev, Yevhen Volodymyrovych; Shen, X.-J.; Богданович, Олег Миколайович; Богданович, Олег Николаевич; Bohdanovych, Oleh Mykolaiovych; Яхненко, Олена Миколаївна; Яхненко, Елена Николаевна; Yakhnenko, Olena MykolaivnaThe paper is devoted to the study of directions of application of combined systems for obtaining biofuels and biopolymers using electro-oxidative processes, namely electro-fermentation. In the course of the work, a step-bystep methodology of research is shown, and the relationship between different bioinformatic databases in their combined use is described, which made it possible to identify trendsin electro-fermentation systems with the production of bio-based products. A review of possible electro-fermentation systems with major bio-product production was performed. The possibility of including anaerobic producers of organic acids, namely lactic acid, for the needs of biopolymerization, with bioinformatic databases was substantiated. The model of the process of anaerobic fermentation with the production of organic acids for biopolymerization has been formed. The analysis of bioinformatic databases showed that the strains Anaerotignum propionicum X2, isolated from silty bottom sediments, and Anaerotignum propionicum 19acry 3, isolated from an operating anaerobic reactor, have the most significant indicators of lactate productivity. The conditions for their cultivation with an indication of nutrient media and modification of their composition are considered.Item Application of technological solutions for bioremediation of soils contaminated with heavy metals(Sumy State University, 2021) Черниш, Єлізавета Юріївна; Черныш, Елизавета Юрьевна; Chernysh, Yelyzaveta Yuriivna; Пляцук, Леонід Дмитрович; Пляцук, Леонид Дмитриевич; Pliatsuk, Leonid Dmytrovych; Roubik, H.; Яхненко, Олена Миколаївна; Яхненко, Елена Николаевна; Yakhnenko, Olena Mykolaivna; Скворцова, Поліна Олексіївна; Скворцова, Полина Алексеевна; Skvortsova, Polina Oleksiivna; Батальцев, Євген Володимирович; Батальцев, Евгений Владимирович; Bataltsev, Yevhen VolodymyrovychThis article focuses on studying biotechnologies for remediation of soils contaminated with heavy metals to determine further the most effective methods for cleaning soils from the action of toxicants with their subsequent implementation in practice. The soil restoration methods were analyzed, their advantages and disadvantages were identified, making it possible to establish that biological methods are the safest and most environmentally friendly. The expediency of using biological methods lies in the possibility of breeding strains of microorganisms that destroy soil toxicants. However, the efficiency of microbial cultures is not equally high due to a narrow range of favorable conditions for functioning, the risk of manifestation of the phenomenon of degeneration of microorganisms until the required level of soil purification is achieved. This confirms the prospects for the further development of this direction and the search for ways to eliminate certain disadvantages of biological methods. For an integrated biotechnological solution to soil remediation, a scheme of aerobic plants was developed, which is characterized by two stages: aerobic soil cultivation with biocomposite and a phytoremediation stage for additional purification and control of the content of toxicants in the soil.Item Ecologically Safe Directions of the Low Rank Coal Bioconversion(Sumy State University, 2019) Черниш, Єлізавета Юріївна; Черныш, Елизавета Юрьевна; Chernysh, Yelyzaveta Yuriivna; Пляцук, Леонід Дмитрович; Пляцук, Леонид Дмитриевич; Pliatsuk, Leonid Dmytrovych; Аблєєва, Ірина Юріївна; Аблеева, Ирина Юрьевна; Ablieieva, Iryna Yuriivna; Яхненко, Олена Миколаївна; Яхненко, Елена Николаевна; Yakhnenko, Olena Mykolaivna; М`якаєва, Ганна Миколаївна; Мякаева, Анна Николаевна; Miakaieva, Hanna Mykolaivna; Батальцев, Євген Володимирович; Батальцев, Евгений Владимирович; Bataltsev, Yevhen Volodymyrovych; Roubik, H.; Lis, D.У цій статті наведені теоретичні дослідження біохімічних особливостей оброблення низькоякісного вугілля. Представлені біохімічні основи деградації органічних компонентів низькоякісного вугілля і біохімічні принципи біологічного вилучення з нього металів та сполук сірки. Проведено аналіз груп мікроорганізмів і визначені оптимальні умови вирощування останніх. Для ідентифікації необхідних екологічних і трофічних груп мікроорганізмів, а також для реалізації закономірності трофічних взаємодій у асоціаціях різних груп мікроорганізмів як в анаеробних, так і в аеробних умовах використовувались електронні бази даних KEGG, BacDive і EAWAG-BBD. З метою розроблення екологічно безпечного напрямку виробництва біогазу і гумінових продуктів застосовано методологічний підхід та сформована принципова схема біохімічних досліджень переробки низькоякісного вугілля.Item Remediation of Soil Contaminated with Heavy Metals(Sumy State University, 2019) Пляцук, Леонід Дмитрович; Пляцук, Леонид Дмитриевич; Pliatsuk, Leonid Dmytrovych; Черниш, Єлізавета Юріївна; Черныш, Елизавета Юрьевна; Chernysh, Yelyzaveta Yuriivna; Аблєєва, Ірина Юріївна; Аблеева, Ирина Юрьевна; Ablieieva, Iryna Yuriivna; Яхненко, Олена Миколаївна; Яхненко, Елена Николаевна; Yakhnenko, Olena Mykolaivna; Батальцев, Євген Володимирович; Батальцев, Евгений Владимирович; Bataltsev, Yevhen Volodymyrovych; Гурець, Лариса Леонідівна; Гурец, Лариса Леонидовна; Hurets, Larysa Leonidivna; Balintova, M.Стаття присвячена дослідженню прикладних аспектів рекультивації грунтів, зокрема процесу зв’язування важких металів та інтенсифікації вирощування грунтового мікробіома з використанням різних органічно-мінеральних композицій.: біогенний композит, який є продуктом анаеробного перетворення осадів стічних вод і фосфогіпсу; органічно-мінеральний компост на основі суміші фосфогіпсу, суперфосфату і гумусу великої рогатої худоби; та комбінацію суміші гумату натрію і суперфосфату. Була проведена інтеграція теоретичних і експериментальних принципів в синергетичний аналіз взаємозв’язків у системі "об’єкт – предмет дослідження" при вивченні динаміки змін форм знаходження важких металів у грунті. Відсотковий вміст мобільних форм важких металів, що виділяються екстрагентом від їх питового вмісту до і після обробки грунту органічно-мінеральними композиціями визначені з використанням спектрофотометричним методом. Здійснено порівняння ефективності обробки грунту. Використання методів математичної статистики дозволило довести кореляційний зв’язок між динамікою значень окислювальної здатності біомаси для біома грунту і швидкостю окислення субстрату для різного вмісту біокомпозиту.Item Modelling of the vertical migration process of phosphogypsum components in the soil profile(Sumy State University, 2017) Черниш, Єлізавета Юріївна; Черныш, Елизавета Юрьевна; Chernysh, Yelyzaveta Yuriivna; Пляцук, Леонід Дмитрович; Пляцук, Леонид Дмитриевич; Pliatsuk, Leonid Dmytrovych; Яхненко, Олена Миколаївна; Яхненко, Елена Николаевна; Yakhnenko, Olena Mykolaivna; Трунова, Інна Олександрівна; Трунова, Инна Александровна; Trunova, Inna OleksandrivnaThis paper focuses on the study of the process of vertical migration of phosphogypsum components according to the soil profile. The qualitative and quantitative identification of main biogenic elements (phosphorus, sulphur, calcium etc) and heavy metals in lysimetric solutions from various horizons while getting on the surface of soil solutions containing phosphogypsum components is carried out by means of designed laboratory and experimental complex. The mineral hard soil fraction is also analysed. According to the results of the X-ray diffractometrical researches, the carbonates with heavy metals in their structure, caused by the ion-exchange with Са2+, were found in the mineral structure of the illuvial horizon soil samples. The results of experimental modeling indicate significant changes in the chemical parameters of groundwater, which are obtained by passing water with phosphogypsum particles on a model soil profile, which makes it easy to track the input data. In the upper part of the profile after 1 000 hours and for the first speed of the infiltration process, the constant moisture level was 25,6%, after the second speed of infiltration, it rose to 29.1 %. Noted that the highest concentration of biogenic elements (calcium, sulfur, potassium) was found in lysimetric solutions obtained from the humus and eluvial horizons. In addition, it is determined that iron is present up to 5 %, nickel – within the range of 1–3 %, and copper – up to 1 %. It should be noted that the biochemical transformations of silicon influence the fractional distribution of heavy metals, which can be fixed by sorption-sedimentation mechanisms in silica, oligo and polysilicon compounds, as well as in crystalline lattice structures of clay minerals, quartz, etc. The model of soil and geochemical situation was formed according to the soil profile under the influence of the phosphogypsum within the three-dimensional surface, developed with the help of the stochastic reconstructions based on the images of the scan electron microscopes.Item Modeling of waterborne pollution of roadside soils(Sumy State University, 2017) Пляцук, Леонід Дмитрович; Пляцук, Леонид Дмитриевич; Pliatsuk, Leonid Dmytrovych; Васькіна, Ірина Валеріївна; Васькина, Ирина Валерьевна; Vaskina, Iryna Valeriivna; Козій, Іван Сергійович; Козий, Иван Сергеевич; Kozii, Ivan Serhiiovych; Соляник, Валерій Олександрович; Соляник, Валерий Александрович; Solianyk, Valerii Oleksandrovych; Васькін, Роман Анатолійович; Васькин, Роман Анатольевич; Vaskin, Roman Anatoliiovych; Яхненко, Олена Миколаївна; Яхненко, Елена Николаевна; Yakhnenko, Olena MykolaivnaMotor transport and road maintenance are the determining factors of environmental pollution in the roadside zone. The main acceptor of pollution in this case is the soil. In connection with the complexity of the application of instrumental control methods, it is perspective to carry out the monitoring of roadside territories on the basis of mathematical modeling. The objective of the study is to develop a model of vehicle emissions impact on roadside soils with washout from the road bed. As a physical model we will consider roadside underlying surface covered with a layer of raindrops. According to the physical model, pollutants are absorbed by rain drops when falling on the underlying surface. Movement of pollutants down the whole depth of soil profile is carried out under the action of filtering the contaminated liquid in the granular material of soil. Analytical dependencies have been obtained allowing to predict the roadside ecosystem pollution from exhaust emissions. Soil contamination with liquid effluents resulting from the dissolution of sulfur dioxide in atmospheric precipitation has been calculated.