CC BY
45
рованы изменения физико-механических показателей верхнего слоя почвенного покрова посттехногенных территорий в зависимости от видового состава и пространственной структуры сформированных фитоценозов. Охарактеризованы трансформационные процессы в эдафотопах посттехногенных территорий разработки залежей бурого угля вследствие естественной сукцессии растительности.
Ключевые слова: посттехногенные территории, почвенный покров, физико-механические свойства почвы, трансформационные процессы в эдафотопах, Коломыйское буроугольное месторождение.
Henyk Ya. V. Transformations of Soil Cover on Post-technogenic Terrains of Kolomiya Lignite Deposit
Some results of research of the natural process of soil creation and forming the soil cover on slopes of spoil banks on the mines of Kolomiya lignite deposit are presented. Morphologic structure of sod and humus-accumulative young soil on the places of forming the plant covers is provided. Changes in physical and mechanical properties of the upper layer of the soil cover of post-technogenic terrains depending on species composition and aerial structure of formed phytocoenoses are analyzed. Transformation processes in the soil of post-technige-nic terrains on processing of lignite deposits in the result of natural succession of plants are characterized.
Keywords: post-technogenic terrains, soil cover, physical and mechanical properties of soil, transformation processes in soil, Kolomiya lignite deposit.
УДК 574.6:477.63/64 Проф. М.С. Мальований1, д-р техн. наук;
перший проректор, проф. В.В. Никифоров2, д-р бюл. наук; доц. О.В. Харламова2, канд. техн. наук; викл. О.Д. Синельтков3
РАЦЮНАЛЬНА ТЕХНОЛОГИЯ УТИЛ1ЗАЦН СИНЬО-ЗЕЛЕНИХ
ВОДОРОСТЕЙ
Проведено аншш перспективной використання щанобактерш для отримання енергоноспв - щщдш i бюгазу. Дослщжено ефектившсть застосування стадil попе-реднього оброблення бюмаси у кавггацшному пол^ Встановлено, що шд впливом кавь тащ! досягаеться здатшсть до ефективного роздiлення фаз: бюмаса та освiтлена вода. Кавiтацiйне оброблення також дае змогу бiльш шж у 3 рази збiльшити кшьюсть екстра-гованих iз бiомаси водоростей щщдш i на 30 % збшьшити частку синтезованого бюга-зу. Розроблено ращональну схему збирання приповерхневого шару води, насиченого цiанобактерiями та його попереднього кавiтацiйного оброблення. Встановлено елемен-тний склад вщпрацьовано'! бюмаси, який дае змогу використовувати й'як добриво.
Ключовi слова: щанобактерп, синьо-зелеш водоростi, кавiтацiя, бiогаз, лiпiди, бь омаса.
Постановка проблеми дослщження. Для забезпечення роботоздатностi побудованих на рiвнинних територ1ях гiдроелектростанцiй на Днiпрi (а до такого розмщення вiдносять практично ва гiдроелектростанцii Дншра, окрш Днш-рогесу, який побудовано iз використанням перепаду висот у природному каньйош) створено каскад водосховищ, що призвело до радикальноi змiни водного режиму рiчки та рiзкого попршення якостi дншровсько! води. Такi наслвд-
1 НУ "Львгвськаполггехнка";
2 Кременчуцький НУ iM. Михаила Остроградського;
3 Льв1вський ДУбезпеки життед1яльност1
ки зумовлет чинниками: 1) затоплення територiй населених пунктов, латв, тва-ринницьких ферм тощо; 2) iстотне зменшення швидкост течii рiки.
Штучно затриманий у водосховищах об'ем води е сшввишрним iз рiч-ним стоком. За цих умов у водосховищах, особливо в найбшьшому за площею i об'емом - Кременчуцькому, вода е практично стоячою. Затоплення значних площ призвело до насичення вод рiзною оргашкою, маса якоi продовжуе зрос-тати завдяки надходженню промислових i комунальних стоив, а також зливних стоюв iз прибережних зон. Насичешсть органiкою та зменшення швидкостi течи призвести до радикально! змши спектра бiоти [1, 2], зокрема спалаху некон-трольованого розвитку щанобактерш (синьо-зелених водоростей). Свiдченням тому е типова картина спливання загибло! риби на поверхню та розкладання !!. Про збiднення водойми киснем сввдчать данi у [3]. Зменшення вмкту кисню у водi пiд час розкладання щанобактерш настшьки ктотне, що в приповерхнево-му шарi виникають умови для !'х безкиснево!' ферментацп. Частi коливання рiв-ня на нижшх б'ефах гiдростанцiй призводять до затоплення широких прибережних смуг i потрапляння насичено!' щанобактер1ями л^ньо!' днiпровськоi води на територда плавень, насамперед в озера, рукави i старищ Днiпра.
Використання бiомаси щанобактерш для отримання енергоносiiв (бюга-зу та лшдав - сировини для виробництва бiодизелю) е одним iз ефективних технiчних рiшень забезпечення еколопчно! безпеки акваторiй водосховищ i прилеглих територiй. За такого пiдходу зменшуються витрати на очищення природних вод до нормативiв, передбачених [4], зростае продуктившсть iхтi-офауни, а також утилiзуються вiдходи бiотехнологiчного процесу в галузях сiльського та лiсового господарств. Варто вказати також на економда тради-пiйних енергоресурсш. Окрiм забезпечення еколопчно! безпеки та енергозбере-ження у разi реалiзапii цього способу, ввдзначимо вiдносну його дешевизну та можливкть регулювати розмiри капiталовкладень на початкових стадиях впро-вадження залежно вiд обраних масштабiв виробництва. До безперечних переваг також можна вщнести те, що внаслiдок фактичного застосування класичноi технологи отримання бюгазу з продуктов аграрного виробництва, вш може бути легко переорiентований на будь-який iнший органiчний субстрат.
Зпдно з [5] найбiльш вагомими результатами впровадження пропонова-ного процесу е: забезпечення стшкого еколого-економiчного розвитку регюну; полiпшення якостi вод i, як результат - оздоровлення навколишнього середови-ща; значна економiчна ефективнiсть за рахунок використання субстрату, що шдлягав ферментацп; використання вiдходiв виробництва бюгазу як органо-мь неральних добрив у сшьському та лiсовому господарствах.
Економiчна та екологiчна ефективнiсть використання щанобактерш для отримання бюгазу (на прикладi Кременчуцького водосховища з площею водного дзеркала 2250 км2) ощнюють у [5] таким чином: за умови збирання сестону об'мом до 50 кг/м3 [6] з об'ему 828 млн м3 води мшководдя його бiомаса стано-витиме 4,14-107 т за вегетацшний перiод. Шддавши цю бiомасу ферментапii у процеа метанового "бродiння", можна отримати до 30 млн м3 бiогазу (18,8 млн м3 метану), що еквшалентно 20 тис. т нафти або 17 тис. т дизельного палива. Для оргашзацп процесу потрiбно вибрати оптимальну стратегда збирання та
перероблення бюмаси щанобактерш, яка дала б змогу забезпечити мшмальш затрати на реалiзацiю технологи.
Анагё останшх дослщжень i публiкацiй. В основi вiдомоí технологй' отримання бiогазу i3 органiчних вiдходiв сiльськогосподарського виробництва лежить симбiотична взаемод1я трьох груп мiкроорганiзмiв, на одному з еташв яко'' вiдбуваeться процес продукування метанобактер1ями сумiшi газiв з перева-жанням метану 65 %) та домiшками iнших ra3iB (азоту, кисню, водню та монооксиду вуглецю) [7]. Домiнантними у процеа метаногенезу е види Methano-bacterium formicicum та Methanospirillum hungati [8-10]. 1нтенсившсть бюсинте-зу метану залежить вiд концентрацц у субстрат кисню та iнших iнгiбiторiв цього процесу. [11]. У разi використання вiдходiв домашнього господарства або редкого гною спiввiдношення мiж твердими компонентами i водою становить 1:1 [12]. Субстратну сумiш зазвичай iнокулюють ("заавають") ацетогенними i метаногенними бактер1ями або ввдстоем з iншого дайджестера. Низькш рiвень рН пригнiчуе розвиток метанобактерш i знижуе вихiд бiогазу. Проти закиснен-ня використовують вапно. Оптимальною для ферментаци рН е близьке до нейтрального (6-8). Максимальна температура процесу залежить вщ мезофшь-ност (30-40 оС) або термофiльностi (50-60 оС) мiкроорганiзмiв. Для оптимального виходу бiогазу масове спiввiдношення С до N мае становити 30:1.
Щодо використання щанобактерш для виробництва енергоносив, то згiдно з [13] проводять збiр та використання субстрату для отримання клар-газу за бiотехнологiею метанового "бродшня", як субстрат використовують концен-тровану бiомасу цiанобактерiй, зiбраних шд час "цвiтiння" з акваторií. Проте споаб малоефективний, оскiльки не дае змоги повшстю використати енерге-тичний потенцiал бiомаси внаслiдок вiдсутностi стадц екстрагування лiпiдiв, якi можуть використовуватись для виробництва бюдизеля та низько' штенсив-ностi перебiгу синтезу бюгазу внаслiдок вiдсутностi стадií попередньо'' шдго-товки бiомаси.
Постановка завдання. Мета дослщжень - розроблення рацiональноí технологи утилiзацil цiанобактерiй, яка б включала стадда 'х попередньо'' шдго-товки для штенсифжаци процесу, а також стадда отримання лшдав, якi можуть бути сировиною для виробництва бюдизеля з метою повшшого використання потенщалу бiомаси для виробництва енергоносив.
Виклад основного мaтерiaлу. Перспективним, за даними у [14, 15], е введення у технологй' виробництва бiогазу iз використанням як сировини вщхо-дш сiльського господарства стади попередньо'' шдготовки - подрiбнення та де-лишфжацц. У процесi делишфжацп за шдвищених температур вiдбуваеться деградация линшово'' сггки, екстрагування лiгнiну та бшьшо! частини гемщелю-лоз, а також розрив хiмiчних зв'язкiв мiж лiгнiном та вуглеводними молекулами. Це призводить до зростання поверхнi масообмiну, яка стае доступною для целюлозолличних ферменлв мiкроорганiзмiв. Внаслiдок подрiбнення субстрату на помольному обладнанш значно збшьшуеться поверхня масообмiну, доступна для ферменлв мiкроорганiзмiв. Це пришвидшуе ферментативний гiдролiз та iнтенсифiкуе процес синтезу метану [16]. Щодо щанобактерш, то висунуто гшотезу, що поверхня масообмiну, а отже - i штенсифшащя концентрування бь
омаси, екстрагування лшщв i синтезу бiогазу може бути значно збтьшена вве-денням стадп пiдготовки цiанобактерiй шляхом попереднього оброблення 'х у кавiтацiйному пол1
Для дослiджень використано синьо-зеленi водоросл, якi вiдiбрано на Кременчуцькому водосховищi у м. Свiтловодськ. Перед початком експеримен-тiв приготовляли суспензш водоростей iз вмiстом сухо'' речовини 17,1 г/л, що вiдповiдаe реальнiй концентрацп водоростей у мiсцях скупчення. Для визначен-ня ефективностi попереднього оброблення бюмаси водоростей у полi пдроди-намiчноí кавiтацií використано експериментальну установку - кавггатор дина-мiчного типу, в якш дослiджували процес деструкцп оболонки водоростей. Схему експериментального стенда подано на рис. 1.
Рис. 1. Схематичне зображення лабораторно-експериментального стенда
Установка складалася з електродвигуна 1, робочо'' емноси 4, об'емом 1,5 л виготовлено'' з органiчного скла, кавiтацiйного органу 3, при^пленого до порожнистого вала 2. Конструкщя стацiонарно встановлювалась на раму 5. Як кав^ацшний орган використовували трилопатеву крильчатку клиноподiбного профтю з гострою передньою i тупою задньою кромками. У робочу емшсть ка-вiтатора заливали 1 л модельно'' суспензп, яка пiдлягала обробленню у полi ка-вiтацiйних сил упродовж визначеного часу за частоти оберпв робочого колеса 4000 об/хв. На першому етат встановлено залежшсть iнтенсивностi роздiлення фаз вiд тривалосп кавiтацiйного оброблення. Оброблена в кавiтаторi впродовж 5 хв, 7,5 хв, 10 хв, 12,5 хв i 15 хв бюмаса заливалась у калiброванi пробiрки i помещалась на вщстоювання. Загальний вигляд вiдстояноí упродовж 24 год бь омаси представлено на рис. 2.
Як видно iз рис. 1, у необробленш у кавiтаторi бiомасi тенденц1я до роз-дту фаз (води i сухо'' речовини) не спостерiгаeться, тодi як в обробленiй у кавь тацiйному полi бiомасi цiанобактерiй вона спостер^аеться явно. Залежнiсть ступеня концентрування бiомаси розраховано за формулою
К = ^ 100%, И
(1)
де: К - стутнь концентрування бiомаси, %; АН - висота стовпа вщдтено! води пiсля розподiлу фаз; Н - початкова висота стовпа бiомаси цiанобактерiй (30 мм).
Рис. 2.1нтенсивтсть роздыу фаз за тривалоот кавтацшного оброблення:
1) 0 хв; 2) 5 хв; 3) 7,5 хв; 4) 10 хв; 5) 12,5 хв; 6) 15 хв (тривал1сть в1дстоювання - 24 год)
Залежтсть ступеня концентрування вщ тривалосп оброблення бюмаси у кавгтацшному полi представлено на рис. 3. Представлен на рис. 3 дат свщ-чать, що вже шсля 7,5 хв оброблення бiомаси щанобактерш досягаеться здат-нiсть до роздтення фаз бiомаса: освiтлена вода.
О 2,5 5 7,5 10 12,5 15
Грива. мс гь кав!тацшно1 обробки, хв.
Рис. 3. Залежшсть ступеня концентрування вiд тривалост1 оброблення бюмаси у кавшацШному пол1 тсля 24 год вiдстоювання у полi гравтацШних сил
На другому етат дослщжень визначено вплив попереднього кавтацшного оброблення бюмаси водоростей на повноту екстрагування iз них лшь дiв. Для визначення загального вмiсту лiпiдiв у водоростях, 1х висушували за температури 80 °С та перемелювали у ступщ. Подрiбненi водоростi змiшували у дшильнш лiйцi з 50 мл гексану та 50 мл води та штенсивно перемгшували впродовж 10 хв. Тверда фаза водоростей та вода збиралась в нижнш частит лшки, а гексан з екстрагованими лiпiдами - у верхнiй и частинi. Воду з водо-ростями зливали, пiсля чого екстракт переносили у випарну чашку. Пiсля випа-ровування гексану з чашки гравiметрично визначали кiлькiсть екстрагованих лiпiдiв.
Результати дослщжень впливу гiдродинамiчноí кавiтацií на ефектив-нiсть екстрагування лiпiдiв iз бюмаси синьо-зелених водоростей представлено на рис. 4. Дослщження показали, що загальний вмiст лiпiдiв у вщбранш пробi цiанобактерiй становив 1,27 % вщ сухо1 маси. 1з бюмаси без попе-реднього оброблення у полi пдродина-мiчноí кавiтацií вдалося екстрагувати лiпiди у кiлькостi, що вщповщае 0,32 % сухо1 маси водоростей (25,2 % вщ всх лiпiдiв).
Цей результат пiдтверджуe, що клггинш мембрани необроблених водоростей е важкопроникш, i використання 1х без оброблення для отримання енер-гоноспв е ускладненим. 1з бюмаси, яку попередньо обробили у полi пдродина-мiчноí кавiтацií за описаною вище методикою, вдалось екстрагувати 0,45 % ль пiдiв (майже 80 % вщ усiх лiпiдiв).
На третьому етапi дослiджень визначено вплив попереднього кавгта-цiйного оброблення бюмаси водоростей на повноту синтезу iз бюмаси бюгазу. Схему установки, яку використано для цих дослiджень, представлено на рис. 5.
ГПсля кавпацп Рис. 4. Залежтсть ступеня екстрагованих iз щанобактерш лтШв (у % в1д загально'1 ктькост1) вiд виду попереднього оброблення
Рис. 5. Експериментальна установка дослiдження процесу отримання бюгазу
Отримана бюмаса водоростей мала рН=4,57-4,78, що пояснюеться початком фази ацетогенезису. Оптимальним для анаеробного розкладу е рН у межах 7-7,5, тому рН в реакторах коригували до 7,5 шляхом добавляння невеликоí кшькосп розчину КаОИ. Реактори закривали герметичними корками з газовщ-вiдними трубками. Утворений бiогаз збирався у градуйоват колби, якi були за-нуренi у воду, рН води тдтримувався нижче 5. Оскшьки за низьких рН неорга-шчний вуглець знаходиться у формi СО2, це дало змогу уникнути розчинення вуглекислого газу, присутнього у бюгаз^ у водi. Реактори обмотували чорним полiетиленом для недопущення потрапляння свила та помщали у водяну баню, в якш пiдтримувалась температура 34 °С (мезофiльнi умови). Вмiст реакторiв
перемiшували впродовж 1 хв кожних 2 дш. Загальна тривалiсть дослiджень ста-новила 26 днiв.
Результати порiвняння об'ему бiогазу, добутого iз бiомаси без попе-реднього оброблення та шсля оброблення у полi гiдродинамiчно'í кав^ацп, представлено на рис. 6. Для порiвняння, умовно за 100 % прийнято об'ем бюга-зу, добутого iз проби пiсля гiдродинамiчноí кавгацп. Як видно iз рис. 6, попе-редня гiдродинамiчна кавiтацiя дозволила збшьшити кiлькiсть синтезованого iз бюмаси водоростей бiогазу майже на 30 %.
Без обробки Шсля кав1таци
Рис. 6. Залежтсть об'ему бюгазу, добутого 1з щанобактерш, в1д 1х попереднього оброблення у пол1 г1дродинам1чно1 кавшаци
Результати проведених дослщжень переконливо доводять потребу вве-дення стадií попереднього оброблення у полi кавiтацiйних сил вже перед ста-дieю концентрування бюмаси щанобактерш. Для збирання бiомаси щанобакте-рiй неефективно застосовувати вiдкачування насичено'1 ними води з наступною '1х фiльтрацieю.
Такий процес був би енергозат-ратним, а то i взагалi неможливим для цiлей досягнення екологiчноí безпеки. Цiанобактерií найпростiше збирати у штиль, коли вони спливають на повер-хню i локалiзуються там. Умова штилю е единим обмеженням у процесi збирання бюмаси щанобактерш. Ос-кшьки у свгговш практицi добре вiдомi способи очищення вiд поверхневого забруднення акваторш портiв, берего-вих смуг, океашчних та морських по-верхонь вщ нафтопродуктiв пiсля ава-рiй танкерiв, то цей досвiд може бути корисним i у нашому випадку.
Найпростiшим, на нашу думку, варiантом, який дав би змогу зiбрати великi об'еми цiанобактерiй, було б застосування малоъпрного флоту. Одну и можливих схем такого збирання Рис 7 Схемазбиранняприповерхневого
г шару води, насиченого щанобактергями
наведено на рис. /. 1з акваторш та його попереднього
кавтацшного оброблення
Вона полягае у тому, що малопотужний буксир 3, рухаючись на невеликий швидкосп, штовхае попереду приймач насиченого щанобактер1ями повер-хневого шару води 1. У приймач1 облаштована переливна перегородка, завдяки якш проводиться додаткове концентрування бюмаси щанобактерш. Бюмаса збираеться у приймач1 1 системою збирання 2 i через систему перекачування 4 направляеться в камеру попереднього накопичення бiомаси 6. У мiру запов-нення камери 6 бюмаса перюдично перекачуеться насосом 7 у кавтцшну камеру 5, де протягом певного часу обробляеться у кавтщйному полi. Пiсля за-юнчення оброблення бiомаса насосом 8 направляеться в емшсть збирання 9. Шсля завантаження буксир доставляе сировину на причал бiостанцii. Вже за час транспортування вiдбуваеться додаткове концентрування бюмаси внаслiдок роздiлу фаз, яке штенсифшуеться попередньою стадiею кавiтацiйного оброблення. На бюстанцп проходить вщкачування бiомаси на бiостанцiю на стадн екстрагування лiпiдiв, а пiзнiше - на стадда виробництва бiогазу.
Для встановлення можливостi використання ввдпрацьовано! бюмаси шсля синтезу iз не! бюгазу як органiчних добрив, визначено елементний склад ви-сушено! вщпрацьовано! бiомаси на рентгенофлуоресцентному аналiзаторi EXPERT 3L, дiапазон вимiрюваних хiмiчних елеменпв (дiапазон контролю) якого ввд магнiю (12 Mg) до урану (92U). Отримаш данi наведено у таблищ.
Згiдно з наведеними даними, найбiльший вмiст у вiдпрацьованiй бюмаа кальцiю i значний вмiст срки (цi елементи е олiгоелементами, потрiбними для збалансованого живлення рослин), внесення яких у складi добрив дощльне, значний вмiст фосфору i калда - основних елементiв живлення рослин (за вмк-том вони знаходяться на рiвнi кращих сортiв мшеральних добрив).
Табл. Елементний склад висушеног в'и)п1тцьованон бюмаси щанобактерш
Назва елемента Частка, % Назва елемента Частка, % Назва елемента Частка, %
14Si 4 432±0,086 25Mn 1,139±0-01/ 35Br 0,053±°,°°2
15P 7,160±0'131 26Fe 1 492±0'015 38Sr 0,029±0,002
16S 11,713±0'101 28Ni 0,023±°.°°2 40Zr 0,004±0,002
17C1 8,461±0'079 29Cu 0,006±0'001 46Pd 0,008±0,002
19K 20 197±0'060 30Zn 0,024±0'001 51Sb 0,025±°,°°4
20Ca 45,131±0'112 33As 0,016±0'002 - -
22Ti 0,081±0'019 34Se 0,007±0'002 - -
Негативним е досить значний вмкт хлору, але вш часто входить у вигля-дi хлоридiв у калiйнi добрива, якi широко застосовують у сшьському господар-ствi, тому вмiст його в оргашчному добривi iз вщпрацьовано! бiомаси допусти-мий. I окр1м невелико! частки баластного кремнiю, нове потенцшне добриво до-датково мктить мiкроелементи - залiзо i марганець, ям потрiбнi для забезпе-чення збалансованого розвитку рослин. Такий склад прийнятний для використання вiдпрацьовано! бiомаси цiанобактерiй як добрива.
Висновки. Одним iз ефективних технiчних ршень забезпечення еколо-гiчно! безпеки акваторш водосховищ та прилеглих територiй е використання бь омаси цiанобактерiй для отримання енергоносi!в (бiогазу та лшдав - сировини для виробництва бюдизелю). Ефективним методом попередньо! пiдготовки бь
омаси е каштацшне оброблення. Отрнмаш експериментальш даш св1дчать про те, що вже тсля 7,5 хв оброблення бюмаси щанобактерш у пол1 кавггацп дося-гаеться здатшсть до роздiлення фаз: бюмаса 1 осв1тлена вода. 1з бюмаси, яка пройшла попередне оброблення у пол1 пдродинам1чно1 кавггацп, вдалось екстрагувати 0,45 % лшдав (майже 80 % в1д ус1х лшдав), тод1 як 1з бюмаси без такого оброблення екстраговаш лшщи у кшькосп, що в1дпов1дае 0,32 % сухо!' маси водоростей (25,2 % в1д вс1х лшвдв). Попередня пдродинашчна кавггащя дала змогу збшьшити частку синтезованого 1з бюмаси водоростей бюгазу майже на 30 %. Розроблено рацюнальну схему збирання приповерхневого шару води, насиченого щанобактергями, та його попереднього кавггацшного оброблення. Елементний вм1ст в1дпрацьовано1 бюмаси щанобактерш в1дпов1дае вимогам до складу добрива, тому цю бюмасу можна усшшно використовувати як добриво.
Лiтература
1. Приймаченко А.Д. Фитопланктон и первичная продукция Днепра и днепровских водохранилищ / А.Д. Приймаченко. - К. : Изд-во "Наук. думка", 1981. - 278 с.
2. Приймаченко А.Д. Фитопланктон и первичная продукция Днепра и днепровских водохранилищ/ А.Д. Приймаченко. - К. : Изд-во "Наук. думка", 1981. - 278 с.
3. Сиренко Л.А. Растительность и бактериальное население Днепра и днепровских водохранилищ / Л.А. Сиренко, И.А. Корелява, Л.Е. Михайленко и др. - К. : Изд-во "Наук. думка", 1989. - 231 с.
4. Дзюбан А.Н. Сезонная динамика микробиологического цикла метана в воде прибрежных мелководий Рыбинского водохранилища / А.Н. Дзюбан // Гидробиологический журнал : сб. науч. тр. - 2006. - Т. 42, № 6. - С. 47-51.
5. СанПиН 4630-88. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения. Минздрав СССР. 01.01.1989.
6. Никифоров В.В. О природоохранных и энергосберегающих перспективах использования синезеленых водорослей / В.В. Никифоров // Промышленная ботаника : сб. науч. тр. - 2010. -Вып. 10. - С. 193-196.
7. Никифоров В.В. О методах подавления массового развития синезелёных водорослей / В.В. Никифоров // Вюник проблем бюлогй i медицини : зб. наук. праць. - 2002. - Вип. 4. - С. 27-31.
8. Сассон А. Биотехнология: свершения и надежды / под ред. В.Г. Дебабова. - М. : Изд-во "Мир", 1987. - 411 с.
9. Елизаров А.И. Природоохранный и энергосберегающий аспекты утилизации синезеле-ных водорослей / А.И. Елизаров, В.В. Никифоров // Фiзичнi процеси та поля техшчних i бюло-пчних об'екйв" : матер. УП-о'1 наук.-техн. конф. - Кременчук-Хургада, 2008. - С. 87-90.
10. Кульский Л.А., Сиренко Л.А., Шкавро З.И. Фитопланктон и вода. - К. : Изд-во "Наук. думка", 1986. - 134 с.
11. Литовченко И.В. Проблемы и перспективы анаэробной микробиологической конверсии аминокислот в биогаз / И.В. Литовченко, К.В. Макаренко, Т.И. Стручалина. - Фрунзе : Изд-во "Илим", 1990. - 20 с.
12. Никифоров В.В. Отримання бюгазу iз синьо-зелених водоростей / В.В. Никифоров // Матерiали друго! Всеукрашсько! наук.-практ. штернет-конференЩ 27-29 березня 2007 р. - К., 2007. - С. 1-2.
13. Таштаналиев А.С. Биодеградация отходов микробиологического синтеза аминокислот в анаэробных условиях / А.С. Таштаналиев, Т.И. Стручалина // Проблемы и перспективы развития химии и химических технологий в Кыргызстане. - Бишкек : Изд-во "Илим", 2001. - С. 260-265.
14. Патент на корисну модель Украши № 24106 "Споиб отримання бюгазу iз синьозелених водоростей", Сшвавтори Луговий А.В., Eлiзаров О.1., Никифоров В.В., Дкгяр С.В., МПК С12Р 5/00, Бюл. № 9, 2007 р.
15. Барбаш В.А. Модифшований А8АЕ-споаб делк'тфжащ! пшенично! соломи / В.А. Бар-баш, С.П. Пимаков, 1.В. Тембус, М.О. Клш // Вюник Национального техшчного ушверситету Ук-
раши "Кшвський полiтехнiчний шститут". - Сер.: XiMi4Ha iнженерiя, екологiя та ресурсозбере-ження. - К. : Вид-во НТУУ "КП1". - 2010. - № 2 (6). - С. 97-101.
16. Скляр О.Г. Методи штенсифжапд'! процеив метанового зброджування / О.Г. Скляр, Р.В. Скляр // Науковий вюник Тавршський державний агротехнологiчний ушверситет : зб. наук. праць. - 2014. - Вип. 4, т. 1. - С. 3-9.
17. Нестеров А.И. Оптимизация питательного минерального раствора для метанпотребля-ющих бактерий / А.И. Нестеров, Б.Д. Сусленков, Г.А. Старовойтова // Прикладная биохимия и микробиология : сб. науч. тр. - 1973. - № 9. - С. 873-876.
МалеваныйМ.С, Никифоров В.В., Харламова Е.В., Синельников А.Д. Рациональная технология утилизации сине-зеленых водорослей
Проведен анализ перспективности использования цианобактерий для получения энерогоносителей - липидов и биогаза. Исследована эффективность применения стадии предварительной обработки биомассы в кавитационном поле. Установлено, что под влиянием кавитации достигается способность к эффективному разделению фаз: биомасса и осветленная вода. Кавитационная обработка также позволяет более, чем в 3 раза увеличить количество экстрагированных из биомассы водоростей липидов и на 30 % увеличить количество синтезированного биогаза. Разработана рациональная схема сбора приповерхностного шара воды, насыщенного цианобактериями и его предварительной кавитационной обработки. Установлен элементный состав отработанной биомассы, который позволяет использовать ее как удобрение.
Ключевые слова: цианобактерии, сине-зеленые водоросли, кавитация, биогаз, ли-пиды, биомасса.
Malovanyy M.S., Nikiforov V.V., Kharlamova O.V., Sinelnikov A.D. Rational Technology of Blue-green Algae Utilization
The analysis of prospects of using cyanobacteria to produce energy (lipids and biogas) was conducted. The efficiency of application of biomass pretreatment stage in cavitation field was studied. It is established that under the influence of cavitation the ability of phase separation is achieved - biomass and illuminated water. Cavitational processing also allows increasing the number of extracted lipids from algae biomass in more than 3 times as well as increase synthesized biogas by 30 %. The rational scheme of collecting surface layer of water which is saturated with cyanobacteria and its previous cavitation treatment was developed. The elemental composition of waste biomass, which allows its use as fertilizer, is determined.
Keywords: cyanobacteria, blue-green algae, cavitation, biogas, lipids, biomass.
УДК 631.879 Adjunkt M. Bury1, dr. hab.; prof. S. Stankowski1, dr. hab.; adjunkt G. Hury1, dr.; dyrektor A. Dawidowski2, mgr.; doktorant N. Opatowicz1; specialist M. Sobolewska1, mgr. ini; specialist R. Kowalewska1, mgr. ini;
adjunkt U. Bashuiskci3, dr.
WPtYW NAWOZENIA SIARK^ NA WZROST I PLÖN KUKURYDZY
PASTEWNEJ
Doswiadczenie polowe przeprowadzono w sezonie wegetacyjnym 2014 roku na glebie kompleksu zytniego bardzo dobrego w Rolniczej Stacji Doswiadczalnej w Lipniku kolo Star-gardu. Badano trzy warianty nawozenia: 0 - kontrolny (PK), N - PK+N oraz S -PK+N+S. Kukurydza, odmiany P8609, rozwijala si^ bardzo dobrze i pozytywnie reagowala na dzialanie nawozenia mineralnego. Nawozenie mineralne azotem i nawozem siarkowo-wapniowym pochodz^cym z przemyslowego odsiarczania spalin (wariant S), zawieraj^cym
1 Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie;
2 Jednostka Biznesowa "Grupa Azoty. Zaklady Chemiczne. Police";
3 Narodowy Uniwersytet Lesno-Techniczny Ukrainy (Lwow)
