Біотехнологія вилучення іонів важких металів та інших домішок сухим магнітоміченим біосорбентом на основі Saccharomyces cerevisiae

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКовальов, Олексій Вікторович
dc.date.accessioned2018-01-22T10:29:25Z
dc.date.available2018-01-22T10:29:25Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractenДисертаційна робота присвячена актуальним питанням: встановленню оптимальних біотехнологічних параметрів очистки стічних вод сухим магнітоміченим біосорбентом (ММБС) на основі дріжджів Saccharomyces cerevisiae за рахунок розробки методу магнітомічення біосорбенту, який забезпечує гомогенність та стабільність магнітної сприйнятливості, відсутність кластеризації ММБС, скорочення тривалості сорбції за рахунок використання високоградієнтної магнітної сепарації, тобто вилучення ММБС у швидкісному режимі та підвищення ступеня вилучення іонів важких металів та забруднюючих речовин зі стічних вод. Ефективність сухого магнітоміченого біосорбенту полягає у тому, що він не кластеризується, має високу сорбційну ємність, ефективність сорбції іонів Cu2+ складає 93-95%. Доводить концентрації забруднювачів (ХСК, азот амонійний, нітрити, фосфати, залізо загальне) стічних вод до рівня ГДС. Результати даного дослідження можуть бути використані для підбору дози сухого біосорбенту для очистки стічних вод каналізаційно-очисних споруд, де є проблема з очисткою вище перерахованих показників.en
dc.description.abstractruДиссертация посвящена актуальным вопросам: установлению оптимальных биотехнологических параметров очистки сточных вод сухим магнитомеченным биосорбентом (ММБС) на основе дрожжей S. cerevisiae за счет разработки метода магнитомечения биосорбента, который обеспечивает гомогенность и стабильность магнитной восприимчивости, отсутствие кластеризации ММБС, сокращение продолжительности сорбции за счет использования высокоградиентной магнитной сепарации, то есть изъятие ММБС в скоростном режиме и повышение степени извлечения ионов тяжелых металлов и загрязняющих веществ из сточных вод. Разработанный новый метод получения сухого ММБС, который базируется на магнитной модификации клеток методом МГДП в скрещенных электрическом и магнитном полях, с контролированной магнитной восприимчивостью на основе дрожжей S. сerevisiae позволяет уменьшить стоимость ММБС за счет практически полного (на 98%) извлечения отработанного ММБС с рабочего раствора. Магнитная восприимчивость сухого ММБС, полученного методом МГДП в скрещенных электрическом и магнитном полях, постоянная в процессе перемешивания с отклонением от среднего значения в пределах 2,5-5%, а ММБС, полученного при механическом перемешивании, – в пределах 29-35%. Магнитная восприимчивость сухого ММБС, полученного методом МГДП в скрещенных электрическом и магнитном полях, в 1,3-1,7 раза выше магнитной восприимчивости ММБС, полученного при механическом перемешивании. Сорбционная способность сухого ММБС, полученного методом МГДП в скрещенных электрическом и магнитном полях, на 30-40% выше, чем сухого ММБС, полученного при механическом перемешивании. Определена эффективность извлечения не только ионов тяжелых металлов сухим магнитомеченным биосорбентом на основе дрожей S. cerevisiae, полученным магнитогидродинамическим перемешиванием в скрещенных электрическом и магнитном полях, но и эффективную очистку таких показателей хозяйственно-бытовых сточных вод как: запаха, ХПК, азота аммонийного, нитритов, фосфатов , железа общего. Эффективность сухого магнитомеченного биосорбента заключается в том, что он не кластеризуется, обладает высокой сорбционной способностью, эффективность сорбции ионов Cu2+ составляет 93-95%. Доказано, что сухой ММБС, доза которого составляет 4 г/дм3, а средний размер кластеров – 2 мкм, при продолжительности сорбции 20 мин. эффективно удаляет загрязнения с хозяйственно-бытовых сточных вод г. Славутича, Киевская область и доводит концентрации загрязняющих веществ до уровня ПДК. Нейтрализует запах сточной воды с V балов до I бала. Эффект очистки ММБС при данных условиях по: ХПК составляет 48,1 %; азоту аммонийному – 46,7 %; нитритах– 91,7 %; фосфатах – 64,4 %; железу общему – 51,7%. На основании опытно- лабораторного эксперимента был проведен опытно-промышленный эксперимент по внесению 3% суспензии ММБС, доза которой составляла 4 г/дм3. Данный эксперимент проводился в течении 5 дней. Производился среднесуточный отбор проб воды, которая поступала на очистные сооружения, а также проб очищенной сточной воды, которые в дальнейшем исследовались лабораторно. Усредненные показатели качества сточной воды до очистки и после процесса очистки, в течении 5 дней позволяют сделать вывод о результате опытно-промышленного эксперимента по работе очистных сооружений г. Славутича и свидетельствуют о позитивном эффекте. Наблюдается высокая эффективность очистки очищенных сточных вод на выходе с очистных сооружений, включая процесс обеззараживание. Эффект очистки составляет по ХПК - 82,2 %, азоту аммонийному – 72,0 %, нитритам – 93,7 %, фосфатам – 63,2 %, железу – 70,9 %. Запах очищенной сточной воды нейтрализуется до I балла. Очищенная сточная вода не превышает нормативных показателей и соответствует нормам, которые установлены «Разрешением на специальное водопользование для г. Славутича, Киевская область». Исследование полезно тем, что сухой ММБС, полученный с помощью МГДП в скрещенных электрическом и магнитном полях, в дальнейшем можно изъять в скоростном режиме с помощью магнитной сепарации. Результаты данного исследования могут быть использованы по подбору оптимальных технологических параметров сухого биосорбента для очистки сточных вод канализационно-очистных сооружений, где есть проблема с очисткой перечисленных показателей. Это позволит очистным сооружениям очищать сточную воду до нормативов ПДК и уменьшить отрицательное воздействие на окружающую среду и водоемы.ru
dc.description.abstractukThe thesis addresses the problems of current interest. In particular, it aims to determine the optimal biotechnological parameters of wastewater purification with the use of dry magnetic particles labeled biosorbent (MPLB) with Saccharomyces cerevisiae yeast using a newly developed method of biosorbent magnetic particles labeling, which ensures homogeneity and stability of magnetic susceptibility, MPLB non-clasterization, and reduction of sorption duration through the use of the high- gradient magnetic separation, i.e. speed-range MPLB removal and maximizing the level of heavy-metal ions and other contaminants removal from wastewater. Effectiveness of the dry magnetic particles labeled biosorbent is based on the fact that it does not cluster, has high sorption capacity, sorption effectiveness for Cu2+ ions is 93-95%. It also reduces the concentrations of wastewater pollutants (chemical oxygen demand, ammonium nitrogen, nitrites, phosphates, total iron) to the level of maximum permissible discharge. The results of this research can be used for dry biosorbent dose-ranging necessary for purification of wastewater in sewage treatment plants with complicated regulation of above mentioned factors.uk
dc.format.page27 с.uk
dc.identifier.citationКовальов, О. В. Біотехнологія вилучення іонів важких металів та інших домішок сухим магнітоміченим біосорбентом на основі Saccharomyces cerevisiae : автореф. дис. … канд. техн. наук. : 03.00.20 – біотехнологія / Ковальов Олексій Вікторович. – Київ, 2017. – 27 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/21608
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectсухий магнітомічений біосорбентuk
dc.subjectбіосорбціяuk
dc.subjectнаночастинки магнетитуuk
dc.subjectмеханічне перемішуванняuk
dc.subjectмагнітогідродинамічне перемішування у схрещених електричному та магнітному поляхuk
dc.subjectстічні водиuk
dc.subjectdry magnetic particles labeled biosorbenten
dc.subjectbiosorptionen
dc.subjectmagnetite nanoparticlesen
dc.subjectmechanical mixingen
dc.subjectmagnetohydrodynamic mixing in crossed electric and magnetic fieldsen
dc.subjectwastewateren
dc.subjectсухой магнитомеченный биосорбентru
dc.subjectбиосорбцияru
dc.subjectнаночастицы магнетитаru
dc.subjectмеханическое перемешиваниеru
dc.subjectмагнитогидро-динамическое перемешивание в скрещенных электрическом и магнитном поляхru
dc.subjectсточные водыru
dc.subject.udc606:[628.35:577.1/.3](043.3)uk
dc.titleБіотехнологія вилучення іонів важких металів та інших домішок сухим магнітоміченим біосорбентом на основі Saccharomyces cerevisiaeuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Kovaliov_aref.pdf
Розмір:
905.73 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (КБ)
Автореферати (вільний доступ)