Розробка біотехнології переробки масових форм гідробіонтів

Abstract

У дисертації вирішено завдання щодо розробки безвідходної біотехнології отримання біопалива ІІ генерації (метановмісної газової суміші) за використанням нового, відновлювального субстрату – біомаси ціаней та застосуванням дигестату як органо-мінерального добрива для потреб сільського та лісового господарства. Досліджено й розкрито фізико-хімічний та біологічний аспекти процесу біометаногенезу, встановлено послідовність біохімічних реакцій при виробництві біогазу із СЗВ та з’ясовано їх особливості. Визначено видовий склад вихідного субстрату для біометаногенезу та його мікробіологічні характеристики. Встановлено хімічний склад зразків біогазу різного походження та здійснено порівняльний аналіз їх фізичних властивостей. Вдосконалено традиційну біотехнологію отримання біогазу за рахунок використання нового субстрату – надлишкової органічної речовини гідробіонтів з плям «цвітіння», яка складається в основному з біомаси ціанобактерій. Розроблено новий екологічно безпечний технологічний процес, що забезпечує раціональне використання відновлювальних природних ресурсів (утилізацію гідробіонтів). Обґрунтовано доцільність застосування як енергетичного першоджерела надлишкової біомаси ціанобактерій, яка утворюється під час «цвітіння» водойм. Змодельовано процес біометаногенезу у лабораторних умовах. Визначено еколого-економічне значення СЗВ та перспективи ефективного використання їх біомаси та обґрунтувано наукові засади безпечної біотехнології переробки біомаси ціаней. Розроблено віртуальний комплекс технологічного процесу виробництва метану та добрива з моно- та мультисубстратів на основі біомаси ціанобактерій та інших масових форм гідробіонтів, а також традиційних джерел органічної речовини (відходи харчової промисловості та сільськогосподарського виробництва, листовий опад зелених зон населених пунктів, активний мул і осад очисних споруд тощо).