CC BY
27
УДК 532.528:57.013 Б01: 10.15587/2312-8372.2015.50862
Мальований М. С., Никифоров В. В., Синельн1ков 0. Д., Харламова 0. В., Бунько В. Я.
Дослгджено вплив ггдродинамгчног кавтацп на бгологгчнг об'екти. Розглянуто перспективтсть використання кавтацп як самостшног технологгчног стадгг для гнактивацгг мгкрооргангзмгв та як стадгг попередньог обробки цганобактерш з цгллю збшьшення поверхнг масообмгну для наступних технологш. Встановлено ефективнгсть використання попередньог обробки бгомаси цганобактерш в полг ггдродинамгчног кавтацп для отримання 1з них в подальшому лгтдгв (си-ровини для виробництва бгодизеля) та бюгазу.
Клпчов1 слова: ггдродинамгчна кавгтацгя, бгомаса цганобактерш, бгогаз, лгтди, бгологгчнг об'екти, гнактивацгя мгкрооргангзмгв.
вплив Г1ДР0ДННАМ1ЧН01 КАВГГАЦП НА БЮЛ0Г1ЧН1 ОБ'ЕКТИ
1. Вступ
Серед ввдомих пдромехашчних методiв штенсифжа-цп технолопчних процеав достатньо ефективною (хоч i в незначнш мiрi використовуваною на практищ) е ка-вiтацiя. 1нтенсифжащя цiлоi гамми хiмiко-технологiчних, харчових, фармацевтичних, бюлопчних та iнших про-цеав накладанням кавiтацiйного поля обумовлюеться кавиацшним подрiбненням твердоi фази, турбулiзацiею пограничного дифузшного шару рiдини кавiтацiйними бульбашками, виникненням нестацiонарних аспектiв масовiддачi, для яких характерш високi значення коефь цiентiв масовiддачi. Ряд дослiдникiв [1-3] стверджують, що пiд впливом кавггацп виникають ефекти (рентге-нiвське випромшювання, люмiнiсценцiя, iнiцiювання хiмiчних реакцiй), як спричиняють змiну фiзико-хiмiч-них властивостей середовища (змiну просторовоi струк-тури речовин, синтез вшьних радикалiв). Таю ефекти обумовлюють успiшне застосування кавиацп для ш-цiювання хiмiчних реакцш, iнтенсифiкацii масообмiну у процесах розчинення та екстрагування, впливу на бiологiчнi об'екти та у перспективi — для застосування у технолопях водоочищення. Слвд зауважити, що дослiджуваний рядом дослщниюв [1, 4-6] вплив ка-виацп на бiологiчнi об'екти в основному зводиться до дослщжень ефективностi шактивацп бактерiй, хоча деякi науковцi [4, 5] розглядають обробку поверхневих вод у вiброкавiтацiйному полi як споаб, що може засто-совуватись для забезпечення ввдмирання мжрооргашз-мiв (в тому чи^ i цiанобактерiй).
2. Анал1з л1тературних даних та постановка проблеми
Результати шактивацп мiкроорганiзмiв тд дiею кавь тацiйних ефектiв пщтверджують [7], що поряд iз загально-прийнятими методами iнактивацii шляхом застосування хiмiчних агентiв можна використовувати кавиацшну обробку, якщо початкове забруднення знаходиться в дiа-пазонi значень С < 103 ос./см3. Механiзм комплексноi дii кавiтацii був пiдтверджений експериментально на
0CH0Bi проведених дослiджень структурно-морфоло-гiчних змш, що виникають у мжробнш клiтинi E.coli пiд час кавггацшно1 обробки у пристро'! динамiчного типу [1]. Результати мiкроскопiчного аналiзу показали, що за певних режимiв обробки рiдинного середовища в кавиацшному полi спостерiгаeться зниження контраст-ност клiтин; пошкодження оболонки клiтин, зокрема ü розрихлення; зменшення чiткостi контурiв, змiна форми клiтин, ix агрегащя та механiчне руйнування. Зменшення мжробного завантаження призводить до збiльшення штенсивносп iнактивацii мiкроорганiзмiв [1, 8]. Проте залежшсть iнтенсивностi iнактивацii мiкроорганiзмiв вщ початкового мiкробного завантаження та неможли-вiсть досягнення однieю лише кавиацшною обробкою досягнення концентрацiй, менших вщ ГДК забрудню-вачiв, служать стримуючим фактором для широкого застосування кавиацп в промислових процесах обез-заражування як самостшного процесу.
На думку авторiв статтi, значно ширшi перспективи застосування обробки бюлопчних об'екпв у кавиацшно-му полi у випадку, коли не вимагаеться досягнення певних конкретних параметрiв обробленого середовища, а цшлю ставиться збшьшення поверхт масообмшу бюлопчних об'екпв для iнтенсифiкацii подальших теxнологiчниx процесiв ix обробки — екстрагування чи бiоxiмiчниx перетворень. Таким об'ектом могли б бути i синьо-зелет водоростi (цiанобактерii, ЦБ), перспективтсть використання яких для отримання енергоноспв (бюгазу та лшдав — сировини для виробництва бюдизелю) доведена дослщженнями ряду науковцiв [9-12].
Як показали дат дослщжень та спроби практично! реалiзацii (фiрми Gas i NEDO — Японiя, GreenFuel Technologies — США, Seambiotic — 1зрашь), бiомасою, яка використовуеться для отримання енергоноспв, мо-жуть бути культивоваш на спецiальниx фермах або зь бранi з акваторiй водойм водорост! Для Украiни такою перспективною бюмасою е цiанобактерii (синьо-зеленi водоростi), як останнiм часом внаслiдок прогресуючого «цвтння» води в поверхневих водоймах створюють значнi екологiчнi загрози. «Цвiтiння» води (домшуючи-ми агентами якого для умов дншровських водосховищ
TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 5/4(25], 2015, © Мальований М. С., Никифоров В. В.,
Синальншов □. Д., Харламова □. В., Бунько В. Я.
41
э
е представники родiв Microcystis, Phormidium, Aphanizo-menon, Anabeana i Oscillatoria) е бiологiчним сигналом неблагополуччя в пдроекосистемах. Серед багаточи-сельних механiчних, фiзико-хiмiчних, бiологiчних та еколопчних методiв попередження масового розвитку щанобактерш найбiльш ефективними е два останш, оскiльки вони дозволяють позбутись причин, а не на-слщюв «цвтння» води [9]. Що ж вщноситься до перспектив використання бюмаси водоростей для отримання енергоноспв, то найбiльш перспективними утилiзаторами сонячно! енергii виявилися мiкроводоростi: максимальне значення ККД фотосинтезу в них досягае 20 %.
Важливим е пошук шляхiв iнтенсифiкацii процесiв бiорозкладу та збшьшення частки органiчноi речовини у бюмаа субстрату для бiорозкладу, яка витрачаеться на синтез бюгазу. Дослвдженнями [13, 14] встановлено, що у випадку, коли як сировина використовуються ввдходи сiльського господарства, перспективною е попередня ii пiдготовка: подрiбнення та делкшфжащя. В проце-сi делкшфжацп за пiдвищених температур проходить деградащя лiгнiновоi сiтки, екстрагування лiгнiну та 6шьшо' частини гемiцелюлоз, а також розрив хiмiч-них зв'язкiв мiж лiгнiном та вуглеводними молекулами. Це приводить до зростання поверхш масообмшу, яка стае доступною для целюлозолггичних ферментiв мь кроорганiзмiв. В результат подрiбнення субстрату на помольному обладнанш також проходить значне збшь-шення поверхнi масообмiну, доступно! для ферменпв мiкроорганiзмiв. Це пришвидшуе ферментативний пдро-лiз та iнтенсифiкуе процес синтезу метану [15]. Процес екстрагування та бюрозкладу у ЦБ проходить з низькою штенсившстю, оскiльки вони мають досить щiльну кль тинну мембрану. З цшлю встановлення ефективностi застосування кавiтацii для iнтенсифiкацii процесiв видо-бутку енергоноспв iз ЦБ авторами статт були проведет дослiдження щодо попередньо'! обробки бiомаси в пол1 гiдродинамiчноi кавiтацii, в процесi яко' утворюються зони високого та низького тисюв (якi i руйнують кль тиннi мембрани).
3. 06'ект, ц1ль та задач1 дослщження
Об'ектом дослгджень е процеси добування енергоноспв iз бюмаси ЦБ (екстрагування лшдав та синтезу бюгазу).
Метою дослгджень е встановлення ефективносп застосування гiдродинамiчноi кавиацп для збiльшення ефективност процесiв добування енергоноспв iз бю-маси ЦБ.
Для досягнення цiеi цiлi проводилась обробка бюмаси в полi гiдродинамiчноi кавiтацii, в подальшому проводилось порiвняння кiлькостi екстрагованих лшь дiв та кiлькостi синтезованого бiогазу iз бiомаси, яка застосовувалась для цих цшей без будь-яко'! обробки i бiомаси, яка пройшла попередню обробку в полi пдро-динамiчноi кавиацп.
4. Матер1али та методи дослщження впливу г1дродинам1чно! кавгсаци
на ефектившсть процеыв добування енергоноспв i3 бммаси ЦБ
4.1. Дослiджуванi матерiали та обладнання, що вико-ристовувались в експериментт Для дослiджень використо-
вувались ЦБ, вдабраш на Кременчуцькому водосхови-щi у м. Свiтловодськ. Перед початком експерименпв приготовлялась суспензiя водоростей iз вмiстом сухо! речовини 17,1 г/л, що ввдповвдае реальнiй концентрацп водоростей у мiсцях скупчення.
На першому етапi дослiджень визначався вмют орга-нiчноi частини водоростей шляхом спалювання наважки висушених водоростей у печi за 550 °С впродовж 15 хв. За результатами дослщжень оргашчна частина складала 94 % ввд загально! маси водоростей.
Для визначення ефективност попередньо! обробки бюмаси водоростей в полi гiдродинамiчноi кавиацп змонтовано експериментальну установку — кавггатор динамiчного типу, в якiй i проводились дослiдження процесiв деструкцп оболонки водоростей.
Схему даного експериментального стенду подано на рис. 1.
6 7
Рис. 1. Схематичне забраження лабаратарна-експериментальнага стенду: 1 — електрадвигун; 2 — вал; 3 — каштацшний орган; 4 — рабачий аб'вм; 5 — рама; 6 — тахаметр; 7 — манаметр;
8 — прабавiдбiрники; 9 — штуцер для падачi тепланасiя
Установка складалася з електродвигуна 1, робочо! eмностi 4 об'емом 1,5 л, виготовлено! з оргашчного скла, кавiтуючого органу 3, прикршленого до порожнистого валу 2. Конструкщя стацiонарно установлена на раму 5. Як кавиуючий орган використовували трилопатеву криль-чатку клиновидного профiлю з гострою передньою i тупою задньою кромками.
У робочу емшсть кавiтатора заливали 1 л модель-но! суспензп. В умовах кавгтацшного перемiшування порiвнювали ефект попередньо! пiдготовки водоростей за частоти оберпв робочого колеса 4000 об/хв. Час кавгтацшно! одробки складав 15 хв. Шсля кавиацшно! обробки проба використовувалась в подальшому для екстрагування лшдав та для синтезу бiогазу.
Експериментальна установка для дослщження кше-тики синтезу бюгазу iз синьо-зелених водоростей (без попередньо! кавiтацiйноi пiдготовки та тсля тако! тд-готовки) представлена на рис. 2.
I 42
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 5/4(25], 2015
XI
■ ■.....А.....£
5. Результаты дослщжень впливу г1дродинам1чно1 кавгтаци на ефектившсть отримання енергоносив 1з бммаси ЦБ
Результати дослiджень впливу гiдродинамiчноi кавь тацii на ефективнiсть екстрагування лшдав iз бiомаси ЦБ представлено на рис. 3.
Рис. 2. Експериментальна установка дослщження процесу □тримання бшгазу
Для проведення експериментiв iз синтезу бiогазу з цiллю iмiтацii складу верхнього шару водосховища, в якому знаходиться невелика юльюсть анаеробних бактерш, для iнтенсифiкацii процесу анаеробного роз-кладу, проби змiшувались з первинним мулом очисних споруд, у якому метиться значна юльюсть анаеробних бактерш. До 900 мл кожноi з проб добавляли по 50 мл мулу (концентращя сухоi речовини 24,0 г/л; оргашч-на частина складала 69,3 %) та помщали в окрем1 реактори експериментальноi установки, представлено} на рис. 2.
4.2. Методика визначення вмиту лтдав в бммаи та екстрактт Для того, щоб визначити загальний вмют лiпiдiв у зiбранiй культура водоростi висушувались за 80 °С та перемелювались у ступцi. Подрiбненi водорост змiшувались у дiлильнiй лшщ з 50 мл гексану та 50 мл води та штенсивно перемшувались впродовж 10 хв. Тверда фаза водоростей та вода збиралась в нижнш частиш лiйки, а гексан з екстрагованими лшщами — у верхнш }} частинi. Вода з водоростями зливалась, тсля чого екстракт кiлькiсно переносили у випарну чашку. Шсля випаровування гексану з чашки гравiметрично визначали кiлькiсть екстрагованих лшдав.
4.3. Методика встановлення динамжи синтезу бмгазу. Для того, щоб знати, яка частина бюгазу видшяеться з мулу, а яка з водоростей, готували нульову пробу шляхом змiшування 50 мл мулу з 900 мл води. Отри-маш розчини водоростей мали рН = 4,57-4,78, що пояснюеться початком фази ацетогенезису. Оптималь-ним для анаеробного розкладу е рН в межах 7-7,5, тому рН в реакторах коригували до 7,5 шляхом до-бавляння невелико} юлькосп розчину №ОН. Реактори закривались герметичними корками з газовщвщними трубками. Утворений бюгаз збирався у градуйоват колби, яю були зануренi у воду, рН води тдтриму-вався нижче 5. Осюльки за низьких рН неоргашч-ний вуглець знаходиться у формi С02, це дозволяло уникнути розчинення вуглекислого газу, присутнього у бюгазу у водi. Реактори обмотували чорним по-лiетиленом для недопущення потрапляння свiтла та помiщали у водяну баню, в якш тдтримувалась температура 34 °С (мезофшьш умови). Вмiст реакторiв перемiшували впродовж 1 хв. кожних 2 дш. Загальна тривалють дослiджень склала 26 дшв.
Рис. 3. Залежшсть ступеня екстрагованих iз щанобактерш лiпiдiв (в вщсотках вiд загально! кiльк□стi) вщ впливу riдр□динамiчн□l каштаци
Дослiдження показали, що загальний вмют лiпiдiв у вдабранш пробi цiанобактерiй становив 1,27 % вщ сухо} маси. 1з бiомаси без попередньо'} обробки в пол1 гiдродинамiчноi кавiтацii вдалося екстрагувати лшвди у кiлькостi, що вщповвдае 0,32 % сухо} маси водоростей (25,2 % ввд вах наявних лiпiдiв). Цей результат тдтверджуе, що клiтиннi мембрани необроблених водоростей е тяжкопроникт, i використання }х без обробки для отримання енергоносив е ускладненим. 1з бiомаси, яка пройшла попередню обробку в полi пд-родинамiчноi кавгтаци, за описаною вище методикою вдалось екстрагувати 0,45 % лшвдв (майже 80 % вщ всiх наявних лшдав).
Результати порiвняння кiлькостi бюгазу, добутого iз бiомаси без попередньо} обробки та тсля обробки в полi гiдродинамiчноi кавiтацi}, представленi на рис. 4.
Рис. 4. Залежшсть кшькосп 6iora3y, добутого i3 щанобактерш, вщ i'x попередньо'! обробки в полi riдр□динамiчн□i' кавiтацii
Для ефективност порiвняння умовно за 100 % прийнято юльюсть бюгазу, яка була добута i3 проби
TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 5/4(25], 2015
пiсля гiдродинамiчноï кавиацп. Як видно i3 рис. 4, по-передня гiдродинамiчна кавiтацiя дозволила збшьшити кiлькiсть синтезованого i3 бюмаси водоростей бiогазу майже на 30 %.
6. Обговорення результат1в дослщження впливу г1дродинам1чно'1 кавгсаци на ефектившсть отримання енергоносив i3 ммаси ЦБ
Результати дослщжень свщчать про незаперечний вплив кавиацп на ефективнiсть отримання енергоноспв (лшвдв, як джерела для виробництва бюдизелю та бюгазу) iз бюмаси ЦБ. Зокрема стутнь екстрагування лiпiдiв збiльшуeться бiльш шж в 3 рази, а юльюсть синтезованого бiогазу зростае майже на 30 %.
На думку авторiв статп, ефективнiсть застосування кавiтацiï для впливу на бюлопчш об'екти перш за все визначаеться цiллю застосування обробки цих об'еклв — чи це самостшний процес i в результат кавiтацiйноï обробки досягаеться якийсь певний закшчений результат (шактиващя мiкроорганiзмiв, вiдмирання водоростей, зниження вмюту БСК та ХСК), чи це процес пщготовки бiологiчних об'ектiв для подальшоï реалiзацiï певних технологiй (екстрагування цшьових продуктiв, реалiзацiя бiохiмiчних процеав). У першому випадку в результат кавiтацiйноï обробки необхiдно досягти певних конкретних результапв щодо нормованих показниюв фiзико-хiмiчного стану середовища, яке обробляеться: залишковоï кiлькостi мiкроорганiзмiв, вмюту органiчних забрудникiв i т. п.). На думку авторiв статтi, яка пщтвер-джуеться рядом даних шших дослiдникiв [1, 7, 8] такого ефекту досягнути не завжди можливо, це залежить вщ ряду факторiв, в тому чи^ i таких, яю не пiддаються зовнiшньому регулюванню (мiкробне навантаження). Це i приводить до обмеження у використанш кавiтацiйноï обробки як самостiйного процесу очищення рiдинних середовищ.
Що ж вiдноситься до застосування кавиацп для бюлопчних об'ектiв як пiдготовчого процесу для подальшоï реалiзацiï певних технологiй, то про перспективность цього напрямку свщчать результати приведених вище дослiджень. Рiзниця у досягнутому ефектi визначаеться конкретною технолопею, яка застосовуеться пiсля кавь тацiйноï пiдготовки: у випадку екстрагування внаслщок розкритих пiд впливом кавгтаци нових поверхонь масо-обмiну ефект значний, у випадку бiохiмiчного процесу синтезу бюгазу, який мае значну протяжшсть в чаа, ефект менший, але також важливий для збшьшення об'ему добутого бюгазу. Тому у кожному конкретному випадку умови кавiтацiйноï обробки (протяжшсть в чаа, конструкщя кавиатора, кiлькiсть дисипованоï енергп) повинна визначатись ефектом, досягнутим в процес реалiзацiï наступноï технологiчноï стадп.
7. Висновки
В результат проведених дослщжень та '¿х аналiзу встановлено, що обробка бюлопчних об'екпв в кавь тацiйному полi, як пiдготовчий процес для подальшоï реалiзацiï певних технологш, перспективна i дозво-ляе досягти пщвищення ефективностi цих технологiй. Конкретний ефект вщ кавiтацiйноï обробки у кожному конкретному випадку визначаеться параметрами кавиа-
цшно1 обробки та особливостями технолопчно1 стадii, яка реалiзуeться в подальшому.
У випадку застосування riдродинамiчно'i кавiтацii для збiльшення ефективностi процеав добування енерго-носiiв i3 бюмаси ЦБ, у обробленш в полi гщродина]шч-но1 кавiтацii бiомасi ЦБ стутнь екстрагування лшдав збiльшуeться на 54,3 %, а кiлькiсть синтезованого бюгазу зростае на 28,3 %.
Литература
1. В1тенько, Т. М. Пдродинам1чна кавгтащя у масообмшних х1м1чних i бюлопчних процесах [Текст] / Т. М. В1тень-ко. — Тернопшь: Видавництво Тернопшьського державного техшчного ушверситету 1меш 1вана Пулюя, 2009. — 224 с.
2. Мокрый, Е. Н. Ультразвук в процессах окисления органических соединений [Текст] / Е. Н. Мокрый, В. Л. Стар-чевский. — Львов: Вища школа, 1987. — 120 с.
3. Pandit, A B. Hydrolysis of fatty oils: effect of cavitation [Text] /
A. B. Pandit, J. B. Joshij // Chemical Engineering Science. — 1993. — Vol. 48, № 19. — P. 3440-3442. doi:10.1016/0009-2509(93)80164-1
4. Шевчук, Л. I. Низькочастотш в1брорезонансш кав1тато-ри [Текст]: монограф1я / Л. I. Шевчук, I. С. Афтаназ1в,
0. I. Строган, В. Л. Старчевський. — Льв1в: Видавництво Льв1всько'1 пол1техшки, 2013. — 176 с.
5. Шевчук, Л. I. В1брацшний електромагштний кавгтатор резонансно'! дй [Текст] / Л. I. Шевчук, I. С. Афтаназ1в, О. I. Строган // Украшський м1жвщомчий науково-техшчний зб1р-ник «Автоматизащя виробничих процеав у машинобудуванш та приладобудуванш». — 2011. — Вип. 45. — С. 374-379.
6. Бергман, Л. Ультразвук и его применение в науке и технике [Текст] / Л. Бергман. — М.: ИЛ, 1957. — 728 с.
7. В1тенько, Т. М. Пдродинам1чна кав1тащя в процесах дезин-фекци води [Текст] / Т. М. Вгтенько, Н. М. Волкова // Вюник Национального техшчного ушверситету Украши «Кшвський пол1техшчний шститут». Машинобудування. — 2002. — Вип. 42, Т. 1. — С. 77-80.
8. Кульский, Л. А. Интенсификация процессов обеззараживания воды [Текст] / Л. А. Кульский, О. С. Савлук, Г. Х. Каю-мова. — Киев: Наукова думка, 1978. — 197 с.
9. Никифоров, В. В. Обеспечение экологической безопасности Днепровского бассейна путём использования гидробионтов для получения биогаза [Текст]: межвуз. сб. науч. раб. /
B. В. Никифоров, С. В. Дегтярь, Е. В. Шмандий // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. — М.: Машиностроение, 2008. — Вып. 5. — С. 51-56.
10. Никифоров, В. В. Использование сине-зелёных водорослей для получения биогаза [Текст] / В. В. Никифоров, В. П. Алфёров, В. М. Шмандий и др. // Гигиена и санитария. — М.: НИИ ЭЧиГОС, 2010. — № 6. — С. 35-37.
11. Приймаченко, А. Д. Фитопланктон и первичная продукция Днепра и днепровских водохранилищ [Текст] / А. Д. Прий-маченко. — Киев: Наукова думка, 1981. — 278 с.
12. Мальований, М. С. Оптимальш умови отримання енергп ¡з щанобактерш [Текст] / М. С. Мальований, О. Д. Синельников, О. В. Харламова, А. М. Мальований // Х1м1чна промисловють Украши. — 2014. — № 5. — С. 39-43.
13. Барбаш, В. А. Модифжований ASAE-споаб дел1гшфжацп пшеничноi соломи [Текст] / В. А. Барбаш, С. П. Пимаков,
1. В. Тембус, М. О. Кшк // Вюник Национального техшчного ушверситету Украши «Кшвський полгтехшчний шститут». Х1м1чна шженер1я, еколопя та ресурсозбереження. — 2010. — № 2(6). — С. 97-101.
14. Скляр, О. Г. Методи штенсифжацп процеав метанового зброджування [Текст] / О. Г. Скляр, Р. В. Скляр // Нау-ковий вюник Тавршського державного агротехнолопчного ушверситету. — 2014. — Вип. 4, Т. 1. — С. 3-9.
15. Нестеров, А. И. Оптимизация питательного минерального раствора для метанпотребляющих бактерий [Текст] / А. И. Нестеров, Б. Д. Сусленков, Г. А. Старовойтова // Прикладная биохимия и микробиология. — 1973. — № 9. —
C. 873-876.
44
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 5/4(25], 2015
ВЛИЯНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ КАВИТАЦИИ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ
Исследовано влияние гидродинамической кавитации на биологические объекты Рассмотрена перспективность использования кавитации как самостоятельной технологической стадии для инактивации микроорганизмов и как стадии предварительной обработки цианобактерий с целью увеличения поверхности массообмена для последующих технологий. Установлена эффективность использования предварительной обработки биомассы цианобактерий в поле гидродинамической кавитации для получения из них в последующем липидов (сырья для производства биодизеля) и биогаза.
Ключевые слова: гидродинамическая кавитация, биомасса цианобактерий, биогаз, липиды, биологические объекты, инактивация микроорганизмов.
Мальований Мирослав Степанович, доктор технчних наук, професор, завгдувач кафедри екологп та збалансованого при-родокористування, Нащональний утверситет «ttbeiecbKa полi-технка», Украта, e-mail: mmal@lp.edu.ua. Никифоров Володимир Валентинович, доктор бюлоглчних наук, професор, перший проректор, Кременчуцький нащональний утверситет 1м. Михайла Остроградського, Украта. Синельтков Олександр Дмитрович, старший викладач циклу оргатзацп служби та цивыьного захисту, Вище професшне училище Львiвського державного утверситету безпеки житте-дiяльностi, Втниця, Украта.
Харламова Олена Володимирiвна, кандидат техшчних наук, доцент, кафедра екологiчноl безпеки та оргатзацп природокорис-тування, Кременчуцький нащональний утверситет 1м. Михайла Остроградського, Украта.
Бунько Василь Ярославович, кандидат технгчних наук, доцент, кафедра енергетики i автоматики, ВП НУБП Украти «Бере-
жанський агротехтчний тститут», Бережани, Тернотльсь-ка обл., Украта.
Мальованый Мирослав Степанович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой экологии и сбалансированного природопользования, Национальный университет «Львовская политехника», Украина.
Никифоров Владимир Валентинович, доктор биологических наук, профессор, первый проректор, Кременчугский национальный университет им. Михаила Остроградского, Украина. Синельников Александр Дмитриевич, старший преподаватель цикла организации службы и гражданской защиты, Высшее профессиональное училище Львовского государственного университета безопасности жизнедеятельности, Винница, Украина. Харламова Елена Владимировна, кандидат технических наук, доцент, кафедра экологической безопасности и организации природопользования, Кременчугский национальный университет им. Михаила Остроградского, Украина.
Бунько Василий Ярославович, кандидат технических наук, доцент, кафедра энергетики и автоматики, ВП НУБиП Украины «Бережанский агротехнический институт», Бережаны, Тер-нопольская обл., Украина.
Malovanyy Myroslav, Lviv Polytechnic National University, Ukraine, e-mail: mmal@lp.edu.ua.
Nykyforov Volodymyr, Kremenchug Mykhailo Ostrohradskyi National University, Ukraine.
Synelnikov Oleksandr, Higher Vocational School of Lviv State University of Life Safety, Vinnitsa, Ukraine.
Kharlamova Olena, Kremenchug Mykhailo Ostrohradskyi National University, Ukraine.
Bunko Vasyl, Branch of National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine «Berezhansk Agrotechnical Institute», Berezhany, Ternopil region, Ukraine
Гринишин 0. Б., Хл1бишин Ю. Я., Нагурський 0. А., Нагурський А. 0.
УДК ББ5.Б37.8 DOI: 10.15587/2312-8372.2015.51054
МЕТ0ДИ ОДЕРЖАИИЯ Б1ТУМ1В 3 3АЛИШК1В ПЕРЕРОБКИ ВАЖКИХ ИАФТ
Розглянуто основш методи одержання дорожтх ôimyMÏe з залиштв переробки важких нафт на nрикладi залишку орховицьког нафти. Описано основт закономiрностi процесу окиснення цього залишку, а також одержання 6rnyMie з використанням важко'г смоли niролiзу та нейтралiзова-ного кислого гудрону. Вивчено модифжування бтуму, одержаного з залишку орховицьког нафти, латексами та гумовою крихтою.
Клпчов1 слова: бтум, важка нафта, окиснення, модифжування, гудрон, гумова крихта.
1. Вступ
Свiтовi ресурси традицшних легких та середшх нафт невпинно зменшуються. Тому важю нафти сьогодш е одним з найважливших перспективних джерел вугле-воднево} сировини для нафтопереробних заводiв. Залиш-ки переробки таких нафт можуть бути використаш як сировина для деструктивних процеав з метою одержання моторних палив та шших нафтопродукпв. Однак, вра-ховуючи склад та властивосп цих залишюв, найбшьш оптимальним напрямком }хньо} переробки, на думку авторiв статп, е биумне виробництво. У переважнш бшь-шост випадюв залишки переробки важких нафт не можуть бути використаш як залишковий (дистиляцшний)
биум, осюльки не вщповвдають вимогам нормативних докуменпв до товарно} продукцп. Для одержання високо-яюсних дорожшх бiтумiв з тако} сировини необхщно застосовувати методи окиснення, компаундування або модифжування. Враховуючи достатньо велию свiтовi запаси важких нафт та необхщшсть тдвищення якос-Ti сучасних биумних матерiалiв, проблема одержання високояюсних дорожшх бiтумiв з залишюв переробки важких нафт е актуальною i потребуе виршення.
2. Анал1з дослщжень i публшацм
Для одержання бiтумiв з залишюв переробки важких високоарчистих нафт можна використовувати процес де-
TECHN0L0GY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 5/4(25], 2015,
© Гринишин □. Б., ^бишин Ю. Я., Нагурський □. А., Нагурський А. □.
45
J
