Магістерські роботи (КББЕ)
Постійне посилання зібрання
У зібранні розміщено магістерські дисертації на здобуття ступеня магістра.
Переглянути
Перегляд Магістерські роботи (КББЕ) за Автор "Голуб, Наталія Борисівна"
Зараз показуємо 1 - 8 з 8
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Відкритий доступ Біотехнологія отримання біогазу з опалого листя(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Захарчук, Аліна Павлівна; Голуб, Наталія БорисівнаМагістерська дисертація: 93 сторінки, 19 рисунків, 35 таблиць, 110 посилань. Пояснювальна записка містить вступ, 5 розділів, висновки та перелік використаних джерел. У магістерській дисертації досліджено можливість біотехнології отримання біогазу за використання опалого листя дерев з Ceratophyllum demersum та водоростями як косубстратом. У роботі наведено літературні дані по зброджуванні опалого листя з водоростями як косубстратом, характеристику асоціації мікроорганізмів для метанового бродіння, описано лабораторну установку та методи дослідження. Також було розроблено стартап-проєкт виробництва біогазу з використанням в якості сировини опалого листя та водорості як косубстрату. Було описано основи техніки безпеки на біогазовому виробництві. Зброджування опалого листя відбувалося за мезофільного режиму. Для дослідження зброджування з кожним косубстратом, в 4 ферментери було завантажено по 1, 2, 3 г Ceratophyllum demersum та контроль без косубстрату (для досліду 2 та 3 косубстрат Spirulina platensis та Chlorella vulgaris відповідно), 20 г сухого опалого листя, 200 мл інокуляту та 500 см3 водопровідної води. Визначено, що додавання до опалого листя Ceratophyllum demersum знижує загальний вихід біогазу на 13% за співвідношення опалого листя до водної рослини 10:1. Вміст метану знижується на 14% при збільшенні вмісту водної рослини в субстраті від 1 до 3 г , відповідно. Показано, що при додаванні Chlorella vulgaris до опалого листя вихід біогазу збільшується на 3±0,1, 5,9±0.1, 8,0±01 % за використання співвідношення компонентів 20:1, 10:1 та 6:1 відповідно . Спільне зброджування листя та S. platensis дозволило отримати вихід метану – 71%.Документ Відкритий доступ Біотехнологія отримання водню(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Ніжний, Даниїл Артемович; Голуб, Наталія БорисівнаОб’єктом роботи є біотехнологія отримання водню з сільськогосподарських відходів. Предметом роботи є технологічні параметри процесу біосинтезу водню в ферментері та мікробному паливному елементі. Метою магістерської дисертації є розробка технології отримання біоводню з сільськогосподарських відходів.Документ Відкритий доступ Біотехнологія отримання водню з сільськогосподарських відходів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Кінаш, Микола Володимирович; Голуб, Наталія БорисівнаПід час виконання магістерської дисертації було обґрунтовано технологію отримання біоводню з сільськогосподарських відходів за допомогою асоціації мікроорганізмів анаеробного активного мулу. Надано характеристику використаної сировини, типових представників продуцентів водню родів Clostridium та Bacillus. Було спроектовано апаратурну та технологічну схеми отримання біоводню з целюлозовмісної сировини. Також проведено розрахунки виходу біоводню, необхідної кількості сировини, геометричних параметрів метантенку, вихід шламу. Розроблено автоматизацію процесів контролю ферментації у метантенку, надано схему та опис. Розроблено стартап-проєкт, визначено економічні параметри продукту, основні та оборотні засоби, необхідний капітал, потенційних споживачів кінцевої продукції. Також був проведений аналіз ймовірних ризиків при виведенні продукту на ринок. Наведено вимоги щодо охорони праці на виробництві та настанови щодо збереження навколишнього середовища. Надано основні пункти техніки безпеки на виробництві біоводню.Документ Відкритий доступ Одержання електрики біотехнологічним способом(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Бесараб, Юлія Володимирівна; Голуб, Наталія БорисівнаМагістерська дисертація складається зі вступу, 4 розділів, висновків та містить 136 сторінки, 29 таблиць, 17 рисунків, 116 найменувань літературних джерел . Актуальність теми досліджень рослинно-мікробного паливного елементу (Р-МПЕ) обумовлена зростаючим попитом на енергію в усьому світі, який супроводжується збільшенням технологічного розвитку. Традиційні джерела енергії, такі як викопне паливо, не тільки обмежені за своїми запасами, але й негативно впливають на навколишнє середовище, спричиняючи викиди парникових газів і забруднення. Це підкреслює необхідність пошуку нових, екологічно безпечних та відновлюваних джерел енергії. Рослинно-мікробні паливні елементи представляють перспективну альтернативу. Використовуючи кореневі ексудати та ризодепозити, які виділяються рослинами під час фотосинтетичної активності, Р-МПЕ дозволяють мікробам в області ризосфери генерувати електроенергію. Оскільки рослини постійно постачають необхідні субстрати, це забезпечує постійне і безперебійне виробництво енергії, на відміну від класичного МПЕ. Але поки що низький рівень напруги, що генерується, обмежує їхнє застосування у комерційних масштабах. Тому технологія потребує подальшого вдосконалення для масштабування виробництва електроенергії. Також не з’ясовано раціональні умови виробництва електроенергії за використання електродів з попередньо нанесеною біоплівкою мікроорганізмів – екзоелектрогенів. Таким чином, дослідження та розвиток рослинно-мікробних паливних елементів є актуальними через їх потенціал у створенні стійких і екологічно чистих технологій виробництва енергії. Вони мають значний потенціал для забезпечення безперебійного постачання електроенергії, водночас сприяючи збереженню навколишнього середовища та раціональному використанню природних ресурсів. Були сконструйовані рослинно-мікробні паливні елементи з використанням таких рослин, як Chlorophytum comosum, Cissus rhombifolia, Solanum lycopersicum. Проведено вимірювання електричних параметрів напруги і струму, перевіряючи вплив різних факторів на вихід електроенергії, а саме: вплив площі електродів, вплив відстані між електродами, вплив розташування електродів (вертикального і горизонтального), вплив матеріалів електродів, вплив анатомічних особливостей рослин (розміру кореневої системи), вплив вологості ґрунту та вплив наявності додаткових добрив. Результати було опубліковано у матеріалах XXIV Міжнародної науковопрактичної конференції «Відновлювальна енергетика та енергоефективність у ХХІ столітті».Документ Відкритий доступ Очищення стічних вод від антибіотика тетрацикліна. Анаеробна стадія(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022-12) Антипова, Ярослава Валеріївна; Голуб, Наталія БорисівнаПояснювальна записка: 103 сторінки, 6 рисунків, 23 таблиці, 91 посилання. При виконанні магістерської дисертації було обґрунтовано технологію очищення стічних вод від антибіотика тетрацикліна за допомогою мікроорганізма Pseudomonas aeruginosa анаеробний методом. Надано характеристику стічних вод фармацевтичного підприємства. Описано характеристики гранульованого анаеробного мулу та мікроорганізма Pseudomonas aeruginosa. Розглянуто структуру та механізм дії антибіотика тетрацикліна, а також надано схему утилізації антибіотика за допомогою бактерії. Розроблено технологічну та апаратурну схеми очищення стічних вод від антибіотика. Розраховано параметри UASB-реактора та вихід біогазу в процесі очищення. Проведено автоматизацію UASB-реактора, де надані основні рішення з автоматики та контролю технологічного процесу очищення стічних вод від антибіотика. Проведено розрахунок економічної частини магістерської дисертації, визначена собівартість продукції, необхідні капіталовкладення, основні фонди та оборотні засоби, надана характеристика потенційних споживачів та проаналізовано ризики, з якими можна стикнутись. Описані вимоги щодо охорони праці та навколишнього середовища, надані основні заходи безпеки на підприємстві по очищенню стічних вод.Документ Відкритий доступ Розробка біопластику на основі продуктів мікробного синтезу та лігніну(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022-06) Юрченко, Ангеліна Володимирівна; Голуб, Наталія БорисівнаМагістерська дисертація на тему «Розробка біопластику на основі продуктів мікробного синтезу та лігніну» обсягом 93 сторінки містить 18 ілюстрацій, 27 таблиць, 82 джерела літератури. Актуальність дисертаційної роботи полягає в розробці технології отримання біопластику з продуктів мікробного синтезу (ПЛА та ціанобактеріального ПГА) та відходу гідролізної промисловості – лігніну. Для отримання ПГА було використано цианобактерію Nostoc commune, яка раніше не досліджувалась як продуцент ПГА. Метою роботи є дослідження можливості створення біопластику на основі ПЛА або ціанобактеріального ПГА з додаванням лігніну як філера. Об'єкт дослідження – біопластик на основі продуктів мікробного синтезу та лігніну. Предмет дослідження – параметри технології отримання ПГА на основі ціанобактерії Nostoc commune та отримання біопластику на основі синтезованого ПГА та лігніну. Методи дослідження, які використовували в роботі: - оптичні методи дозволяють встановити ефективність росту і адаптивність ціанобактерій до обраного живильному середовища; - методи екстракції - для встановлення виходу ПГА; - синтез біополімеру методом лиття розчину - для встановлення ефективності створення біопластику; 5 - модулі pandas (для роботи з багатомірними масивами даних), matplotlib та seborn (для візуалізації даних), Sci-kit learn (для побудови математичної моделі) мови програмування Python – для моделювання і візуалізаціях впливу факторів живильного середовища на вихід ПГА ціанобактеріями роду Nostoc. Отримані результати: 1. Показана можливість отримати ПГА за використання ціанобактерій виду Nostoc commune за умов оточуючого середовища, які відрізняються від оптимальних як для вирощування культури, так і для отримання ПГА. При культивуванні за температури оточуючого середовища (15±2) °С за постійного освітлення світлодіодами червоного та синього кольорів вихід ПГА склав 7.8%. При взаємодії лігніну з ПГА у співвідношенні 1:9 за масою утворюється гомогенна полімерна суміш, яка є крихкою і потребує для одержання необхідних властивостей біополімеру додавання пластифікаторів. 2. На основі літературних даних синтезу ПГА ціанобактерій роду Nostoc (на прикладі Nostoc muscorum) було запропоновано математичну модель лінійної регресії і проілюстровано залежність виходу ПГА від введення в живильне середовище BG11 додаткових речовин (ацетат, глюкози та валеріату), і зміни періоду інкубації ціанобактерії. На основі побудованої моделі встановлено оптимальну кількість домішок: ацетату 0,4%, глюкози 0,4%, валеріату 0,4% до стандартного середовища BG-11, які дозволяють підвищити вихід ПГА до 63% за 4 доби культивування. 3. Розроблено стартап-проєкт, в якому методом Шонфельда визначено ключові факторів успіху. Виявлено, що перевагами обраної технології є термостійкість, міцність та повністю природнє походження складових продукції. Визначено потенційних споживачів, до яких належать, як фізичні, так і юридичні особи, орієнтованих на перехід до більш еко-свідомого способу життя. Встановлено основні витрати, які потрібні на різних етапах стартапу та розглянуто основні ризики стартап-проєкту і запропоновано методи управління ними. 4. Показано, що при виробництві в лабораторії біопластику на основі продуктів мікробного синтезу та лігніну існують п’ять ключових напрямків контролю – повітря робочої зони, лабораторне освітлення, електробезпека, захист від виробничого шуму та вібрації, а також пожежна безпека, які базуються на особливостях виробництва. Уся детальна інформація про особливості облаштування, правил поведінки працівників лабораторії під час виконання своїх робочих обов’язків, а також посилання на допоміжні матеріали розміщені в наказі від 11.09.2012 № 1192 «Про затвердження Правил охорони праці під час роботи в хімічних лабораторіях». Наукова новизна одержаних результатів – показана можливість одержання ПГА новим продуцентом синьозеленою водоростю Nostoc commune, математично визначено оптимальний вміст додаткових компонентів (ацетату, глюкози та валеріату) до поживного середовища для підвищення виходу ПГА та оптимальний час інкубації ціанобактерій з точки зору техніко-економічного впливу на виробництво.Документ Відкритий доступ Технологія отримання біоетанолу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Піскун, Ольга Віталіївна; Голуб, Наталія БорисівнаДипломний проєкт містить: ст. 136, рис. 11, табл. 26, посилань 43 Мета проєкту - розробка технології виробництва біоетанолу з міскантусу. Новизна проєкту полягає у використанні дріжджів Сheffersomyces stipitis, здатних до зброджування як глюкози, так і ксилози, що дозволяє більш ефективно застосовувати лігніновмісну сировину та використанні зневоднення на молекулярних ситах, що дозволяє отримувати продукт із вмістом спирту до 100%. Як виробничий продуцент було обрано високопродуктивний штам Сheffersomyces stipitis UCM Y-2810 здатний до одночасного зброджування глюкози та ксилози. Процес вирощування відбувається на модифікованому рідкому поживному середовищі YPD при постійній температурі 30±1 °С, протягом 48 годин при перемішуванні 200 об/хв та аерації. Отримання спирту з міскантусу, який попередньо подрібнюють та обробляють ферментами, відбувається в ферментерах протягом 72 годин, при температурі 33±1 °С та рН 4,0-4,2, при перемішуванні 200 об/хв. Виділення цільового продукту поводять шляхом розділення твердої та рідкої фази на фільтр пресах та подальшої ректифікації, дегідратації та очистки рідкої фази на молекулярних ситах. У результаті отримують продукт зі вмістом етанолу 99.8-100%. Побічним продуктом виробництва є добрива, які отримуються після осушення твердої фази відділеної на фільтр-пресах. Відповідно до характеристик виробничого процесу біоетанолу з міскантусу розроблено технологічну та апаратурну схеми виробництва. Спроєктовано та розраховано конструкцію апарату для дільниці нарощування посівного матеріалу - ферментер об’ємом 1 м3 з турбінною мішалкою та барботером. Здійснено стартап-проєкт виробництва біоетанолу об’ємом 1000 л. Встановлено рентабельність виробництва на рівні 35,8%, а термін окупності - 3.8 роки.Документ Відкритий доступ Інтенсифікація процесів отримання біогазу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Шаповалова, Анастасія Анатоліївна; Голуб, Наталія БорисівнаМагістерська дисертація містить: 100 сторінок, 17 рисунків, 30 таблиць, 97 посилань. У магістерській дисертації розглянуто вплив добавок комплексів металів (Ni, Cr, Fe) на вихід біогазу та метану при анаеробному зброджуванні сіна. Проаналізовано літературні джерела щодо впливу добавок на інтенсифікацію метаногенезу, з’ясовано механізми, за якими комплекси металів впливають на процес. Наведено характеристику субстрату для анаеробного зброджування – сіна, метаногенів, методи дослідження, які включають визначення кількості сухих речовин в субстраті, визначення сухої органічної речовини у сухому залишку, визначення виходу біогазу та метану. Розроблено стартап-проєкт технології отримання біогазу із сіна біотехнологічним методом з використанням добавок комплексів металів. Надано рекомендації щодо охорони праці та навколишнього середовища. Установка для отримання біогазу включала реактор об’ємом 1,5 дм3 та газгольдер мокрого типу. Було досліджено вплив добавок комплексів металів – лізинатів нікелю та хрому, хлориду хрому, сульфату нікелю, цитрату феруму, бісгліцинату феруму та сульфату феруму. Встановлено, що ефективну дію на інтенсифікацію процесу отримання біогазу мали лізинат нікелю та цитрат феруму. Показано, що добавка лізинату нікелю (ІІ), у кількості 5 мг/л за металом, підвищує вихід біогазу на 27,85%, метану – на 25% Добавка цитрату феруму (ІІІ), у кількості 20 мг за металом, підвищує вихід біогазу та метану на 42,67% та 29,94% відповідно, а додавання суміші лізинату нікелю (ІІ) та цитрату феруму (ІІІ) у співвідношенні 1:8 за масою металу до середовища зброджування сприяє підвищенню виходу біогазу та метану на 135% та 124,5% відповідно.