Journal of Engineering Sciences / Журнал інженерних наук
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/34326
Browse
11 results
Search Results
Item Ontological tools in anaerobic fermentation technologies: Bioinformation database applications(Sumy State University, 2020) Shulipa, Ye.O.; Черниш, Єлізавета Юріївна; Черныш, Елизавета Юрьевна; Chernysh, Yelyzaveta Yuriivna; Пляцук, Леонід Дмитрович; Пляцук, Леонид Дмитриевич; Pliatsuk, Leonid Dmytrovych; Fukui, M.An important direction of forming an effective system for recycling waste of various genesis is to optimize the processes of their treatment using the latest information resources. The paper deals with theoretical studies of directions for the systematization and optimization of anaerobic waste processing technologies using ontological tools based on information resources. Significant scientific support to biochemical research is provided by electronic bioinformatics databases such as KEGG, BacDive, and EAWAG-BBD, etc., which provide access to a collection of graphical representations and text descriptions of metabolic or signal pathways, schemes of regulation of biological processes, information about the organism. They cover various aspects of bacterial and archaic biodiversity, information on microbial biocatalytic reactions and biodegradation pathways of mainly xenobiotic chemical compounds. Also, in the course of work based on analytical data of electronic databases of bioinformatics, in particular, the interaction of necessary ecological and trophic groups of microorganisms, biochemical simulation of anaerobic waste processing with biofuel production was carried out.Item Ecologically Safe Directions of the Low Rank Coal Bioconversion(Sumy State University, 2019) Черниш, Єлізавета Юріївна; Черныш, Елизавета Юрьевна; Chernysh, Yelyzaveta Yuriivna; Пляцук, Леонід Дмитрович; Пляцук, Леонид Дмитриевич; Pliatsuk, Leonid Dmytrovych; Аблєєва, Ірина Юріївна; Аблеева, Ирина Юрьевна; Ablieieva, Iryna Yuriivna; Яхненко, Олена Миколаївна; Яхненко, Елена Николаевна; Yakhnenko, Olena Mykolaivna; М`якаєва, Ганна Миколаївна; Мякаева, Анна Николаевна; Miakaieva, Hanna Mykolaivna; Батальцев, Євген Володимирович; Батальцев, Евгений Владимирович; Bataltsev, Yevhen Volodymyrovych; Roubik, H.; Lis, D.У цій статті наведені теоретичні дослідження біохімічних особливостей оброблення низькоякісного вугілля. Представлені біохімічні основи деградації органічних компонентів низькоякісного вугілля і біохімічні принципи біологічного вилучення з нього металів та сполук сірки. Проведено аналіз груп мікроорганізмів і визначені оптимальні умови вирощування останніх. Для ідентифікації необхідних екологічних і трофічних груп мікроорганізмів, а також для реалізації закономірності трофічних взаємодій у асоціаціях різних груп мікроорганізмів як в анаеробних, так і в аеробних умовах використовувались електронні бази даних KEGG, BacDive і EAWAG-BBD. З метою розроблення екологічно безпечного напрямку виробництва біогазу і гумінових продуктів застосовано методологічний підхід та сформована принципова схема біохімічних досліджень переробки низькоякісного вугілля.Item Remediation of Soil Contaminated with Heavy Metals(Sumy State University, 2019) Пляцук, Леонід Дмитрович; Пляцук, Леонид Дмитриевич; Pliatsuk, Leonid Dmytrovych; Черниш, Єлізавета Юріївна; Черныш, Елизавета Юрьевна; Chernysh, Yelyzaveta Yuriivna; Аблєєва, Ірина Юріївна; Аблеева, Ирина Юрьевна; Ablieieva, Iryna Yuriivna; Яхненко, Олена Миколаївна; Яхненко, Елена Николаевна; Yakhnenko, Olena Mykolaivna; Батальцев, Євген Володимирович; Батальцев, Евгений Владимирович; Bataltsev, Yevhen Volodymyrovych; Гурець, Лариса Леонідівна; Гурец, Лариса Леонидовна; Hurets, Larysa Leonidivna; Balintova, M.Стаття присвячена дослідженню прикладних аспектів рекультивації грунтів, зокрема процесу зв’язування важких металів та інтенсифікації вирощування грунтового мікробіома з використанням різних органічно-мінеральних композицій.: біогенний композит, який є продуктом анаеробного перетворення осадів стічних вод і фосфогіпсу; органічно-мінеральний компост на основі суміші фосфогіпсу, суперфосфату і гумусу великої рогатої худоби; та комбінацію суміші гумату натрію і суперфосфату. Була проведена інтеграція теоретичних і експериментальних принципів в синергетичний аналіз взаємозв’язків у системі "об’єкт – предмет дослідження" при вивченні динаміки змін форм знаходження важких металів у грунті. Відсотковий вміст мобільних форм важких металів, що виділяються екстрагентом від їх питового вмісту до і після обробки грунту органічно-мінеральними композиціями визначені з використанням спектрофотометричним методом. Здійснено порівняння ефективності обробки грунту. Використання методів математичної статистики дозволило довести кореляційний зв’язок між динамікою значень окислювальної здатності біомаси для біома грунту і швидкостю окислення субстрату для різного вмісту біокомпозиту.Item Clarification of the Recent Scientific Approaches in Magnetic Water Treatment(Sumy State University, 2019) Пляцук, Леонід Дмитрович; Пляцук, Леонид Дмитриевич; Pliatsuk, Leonid Dmytrovych; Рой, Ігор Олександрович; Рой, Игорь Александрович; Roi, Ihor Oleksandrovych; Черниш, Єлізавета Юріївна; Черныш, Елизавета Юрьевна; Chernysh, Yelyzaveta Yuriivna; Козій, Іван Сергійович; Козий, Иван Сергеевич; Kozii, Ivan Serhiiovych; Гурець, Лариса Леонідівна; Гурец, Лариса Леонидовна; Hurets, Larysa Leonidivna; Musabekov, A.A.Досліджено механізм впливу магнітної обробки на фізико-хімічні властивості водних розчинів з урахуванням характеру змін кінетики хімічних реакцій. Використано теоретичний аналіз геометрії магнітного поля в апаратному обладнанні технологій очищення води. Проведено огляд сучасних даних про фізико-хімічні процеси, обумовлені впливом магнітної обробки на властивості та структуру водних розчинів. Здійснено розширення концептуальних засад теорії механізму магнітної обробки з урахуванням впливу неоднорідного магнітного поля на лібраційні коливання молекул води з подальшим їх руйнуванням і порушенням орто-пара-відношення у бік більш хімічно активних молекул води. Отримана формалізована модель пояснює природу ефектів, що спостерігаються після впливу магнітного поля на водні розчини та може бути використана для оптимізації режимних параметрів процесів підготовки та очищення води.Item Analysis of Technogenic Load of Oil and Gas Production on Caspian Region(Sumy State University, 2018) Пляцук, Леонід Дмитрович; Пляцук, Леонид Дмитриевич; Pliatsuk, Leonid Dmytrovych; Аблєєва, Ірина Юріївна; Аблеева, Ирина Юрьевна; Ablieieva, Iryna Yuriivna; Gabassova, S.M.; Mamutova, A.Проблема інтенсивного забруднення Каспійського моря продовжує залишатися однією з найважливіших і найсерйозніших для регіону. Особливе занепокоєння викликає підвищення рівня забруднення нафтовими вуглеводнями узбережжя Каспійського моря. Мета даної статті полягає в оцінці ступеня забруднення прибережної зони Каспію нафтовими вуглеводнями. Авторська ідея полягає у забезпеченні комплексного аналізу екодеструктивних факторів процесу нафтового видобутку на природні комплекси, зокрема впливу хімічного забруднення нафтовими вуглеводнями водного басейну на місцеві гідробіонти. У роботі використані методи математичного моделювання поширення нафтових плівок на поверхні води, спрямовані на прогнозування області впливу, а також методи токсикологічних досліджень та оцінювання взаємозв’язку "доза – ефект". Встановлено, що води Каспійського моря, пов’язані з видобутком нафти, є районами підвищеного екологічного ризику. У випадках, коли концентрація вуглеводнів перевищує 1 мг/л, фізіологічні зміни спостерігаються у більшості домінуючих груп гідробіонтів. Зони підвищеного рівня ризику для морських екосистем, спричинені розвитком газової та нафтової промисловості, пов’язані з північною та південно-західною частинами Каспійського моря. На підставі проведених досліджень одержані результати, необхідні для розроблення програм забезпечення екологічної безпеки досліджуваного регіону.Item Mathematical Modeling of Gas-Cleaning Equipment with a Highly Developed Phase Contact Surface(Sumy State University, 2018) Пляцук, Леонід Дмитрович; Пляцук, Леонид Дмитриевич; Pliatsuk, Leonid Dmytrovych; Аблєєва, Ірина Юріївна; Аблеева, Ирина Юрьевна; Ablieieva, Iryna Yuriivna; Васькін, Роман Анатолійович; Васькин, Роман Анатольевич; Vaskin, Roman Anatoliiovych; Гурець, Лариса Леонідівна; Гурец, Лариса Леонидовна; Hurets, Larysa Leonidivna; Yeskendirov, М.Осадження аерозолів з технологічних газових потоків лежить в основі багатьох технологій хімічної, нафтохімічної, коксохімічної, нафто-газової, харчової промисловості тощо. Промислові гази, що містять аерозолі різної природи походження, полідісперсні тверді частинки (пил, дим), або рідкі частинки (туман) необхідно очищувати. Авторська ідея полягає у розробленні математичної моделі процесу захоплення відхідних газів, туманів в інтенсивних насадках з розвиненою поверхнею контакту фаз. Вихровий газорідинний потік та пульсуючий характер його руху сприяють інтенсифікації процесу дроблення і коагуляції при падінні газорідинного потоку в шарі традиційної рухомої насадки. Використовуються методи математичного моделювання процесу руху полідисперсного аерозолю в турбулентному газорідинному потоці. Встановлено, що конденсація пари у комірці відбувається на поверхні насадки, а також утворюються нові зародження частинок аерозолю. Розподіл частинок аерозолю відбувається завдяки відцентровим силам. У цьому випадку відносно великі частинки видаляються з вихрової області до безперервного потоку, а невеликі частинки обертаються у вихорі. Рівняння коагуляції, що описує зміну функції розподілу за розміром частинок з часом, ураховує конденсацію і зростання коагуляції. Отримані результати диференціальних та інтегро-диференціальних рівнянь можуть бути використані для описання процесу формування аерозолів. Ураховано екологічну та економічну ефективність, а також оптимальний вибір екологічного та допоміжного обладнання.Item Sulfur Utilization in the Systems of Biological Wastwater Denitrification(Sumy State University, 2018) Пляцук, Леонід Дмитрович; Пляцук, Леонид Дмитриевич; Pliatsuk, Leonid Dmytrovych; Черниш, Єлізавета Юріївна; Черныш, Елизавета Юрьевна; Chernysh, Yelyzaveta Yuriivna; Аблєєва, Ірина Юріївна; Аблеева, Ирина Юрьевна; Ablieieva, Iryna Yuriivna; Козій, Іван Сергійович; Козий, Иван Сергеевич; Kozii, Ivan Serhiiovych; Balintova, M.; Matiash, Y.O.This paper focuses on the study of the possibility of using mineral carriers from sulfur (bio-sulfur/elementary sulfur) in anaerobic wastewater treatment systems under autotrophic denitrification conditions. The theoretical aspects of the work are based on the biochemical formalization of the studied processes using the systemic-synergetic approach for the description of the patterns of autotrophic denitrification microorganisms based on the principles of autocatalysis of natural systems. Special software was used in the work to identify the necessary ecological and trophic groups of microorganisms and implement the schemes of trophic interactions in association of denitrification microorganisms. The taxonomic classification was assigned based on the KEGG database (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes). Bio-filtration set-up system was formed for carrying out the process wastewater denitrification with using bio-sulfur and gaseous sulfur. The filtration method is used under anaerobic conditions along with immobilization on the carrier based on sulfur autotrophic denitrifying bacterial species such as Thiobacillus denitrificans and Thiomicrospira denitrificans. Thus, sulfur conversion leads to the reduction of nitrates to nitrites and, ultimately, the release of molecular nitrogen. The mechanisms of sulfur conversion in natural ecosystems make it possible to conclude its expediency of use it as a sorption sulfur-containing mineral carrier in wastewater purification systems with further conversion to an organic form (with microbial cell carbonate). The interactions pathways model in the association of heterotrophic and autotrophic denitrification bacteria in the process of wastewater and sewage sludge purification was formed under condition of elementary sulfur presence. Energetic and synthesis reactions for an autotrophic denitrification were described. The implementation of wastewater treatment systems with autotrophic denitrification process use will provide an opportunity to expand the application scope of by-products such as gaseous sulfur and bio-sulfur that currently minimal recycling in traditional industrial processing.Item Investigation of produced waters radioactivity of oil and gas deposits in the Dnieper-Donets province(Sumy State University, 2017) Пляцук, Леонід Дмитрович; Пляцук, Леонид Дмитриевич; Pliatsuk, Leonid Dmytrovych; Бурла, Оксана Анатоліївна; Бурла, Оксана Анатольевна; Burla, Oksana Anatoliivna; Аблєєва, Ірина Юріївна; Аблеева, Ирина Юрьевна; Ablieieva, Iryna Yuriivna; Гурець, Лариса Леонідівна; Гурец, Лариса Леонидовна; Hurets, Larysa Leonidivna; Рой, Ігор Олександрович; Рой, Игорь Александрович; Roi, Ihor OleksandrovychThe process of radioactive pollution of produced waters, oilfield equipment, oil-contaminated soils and sludge is widely spread and differs within the various oil and gas regions. Formation waters contained radioactive element isotopes become the significant source and cause of elevated level of equivalent dose power and as a consequence, an increase in the incidence among the population. The author's idea is formulation of specific recommendations on the decontamination of the investigated objects by conducting the necessary appropriate experimental studies. The purpose of the article is to determine the content of radionuclides, γ- and α-emitters in technogenic objects of Bugruvate oil and gas fields, and to reveal the relationship with the features of mineralogical composition, geological structure and technological process. The γ-spectrometric analysis was used to determine the radionuclide composition of the natural radiators of the 238U (226Ra, 214Pо, 214Bi) and 232Th (228Ac, 212Pb, 212Вi) series in samples of technological sludge, oil, individual soil samples and water. The content of radionuclides of α-emitters was determined using separate radiochemical techniques. It was investigated that the radioactivity of the formation water is mainly determined by 226Ra and 228Ra and the products of their decay.Item Modelling of the vertical migration process of phosphogypsum components in the soil profile(Sumy State University, 2017) Черниш, Єлізавета Юріївна; Черныш, Елизавета Юрьевна; Chernysh, Yelyzaveta Yuriivna; Пляцук, Леонід Дмитрович; Пляцук, Леонид Дмитриевич; Pliatsuk, Leonid Dmytrovych; Яхненко, Олена Миколаївна; Яхненко, Елена Николаевна; Yakhnenko, Olena Mykolaivna; Трунова, Інна Олександрівна; Трунова, Инна Александровна; Trunova, Inna OleksandrivnaThis paper focuses on the study of the process of vertical migration of phosphogypsum components according to the soil profile. The qualitative and quantitative identification of main biogenic elements (phosphorus, sulphur, calcium etc) and heavy metals in lysimetric solutions from various horizons while getting on the surface of soil solutions containing phosphogypsum components is carried out by means of designed laboratory and experimental complex. The mineral hard soil fraction is also analysed. According to the results of the X-ray diffractometrical researches, the carbonates with heavy metals in their structure, caused by the ion-exchange with Са2+, were found in the mineral structure of the illuvial horizon soil samples. The results of experimental modeling indicate significant changes in the chemical parameters of groundwater, which are obtained by passing water with phosphogypsum particles on a model soil profile, which makes it easy to track the input data. In the upper part of the profile after 1 000 hours and for the first speed of the infiltration process, the constant moisture level was 25,6%, after the second speed of infiltration, it rose to 29.1 %. Noted that the highest concentration of biogenic elements (calcium, sulfur, potassium) was found in lysimetric solutions obtained from the humus and eluvial horizons. In addition, it is determined that iron is present up to 5 %, nickel – within the range of 1–3 %, and copper – up to 1 %. It should be noted that the biochemical transformations of silicon influence the fractional distribution of heavy metals, which can be fixed by sorption-sedimentation mechanisms in silica, oligo and polysilicon compounds, as well as in crystalline lattice structures of clay minerals, quartz, etc. The model of soil and geochemical situation was formed according to the soil profile under the influence of the phosphogypsum within the three-dimensional surface, developed with the help of the stochastic reconstructions based on the images of the scan electron microscopes.Item Modeling of waterborne pollution of roadside soils(Sumy State University, 2017) Пляцук, Леонід Дмитрович; Пляцук, Леонид Дмитриевич; Pliatsuk, Leonid Dmytrovych; Васькіна, Ірина Валеріївна; Васькина, Ирина Валерьевна; Vaskina, Iryna Valeriivna; Козій, Іван Сергійович; Козий, Иван Сергеевич; Kozii, Ivan Serhiiovych; Соляник, Валерій Олександрович; Соляник, Валерий Александрович; Solianyk, Valerii Oleksandrovych; Васькін, Роман Анатолійович; Васькин, Роман Анатольевич; Vaskin, Roman Anatoliiovych; Яхненко, Олена Миколаївна; Яхненко, Елена Николаевна; Yakhnenko, Olena MykolaivnaMotor transport and road maintenance are the determining factors of environmental pollution in the roadside zone. The main acceptor of pollution in this case is the soil. In connection with the complexity of the application of instrumental control methods, it is perspective to carry out the monitoring of roadside territories on the basis of mathematical modeling. The objective of the study is to develop a model of vehicle emissions impact on roadside soils with washout from the road bed. As a physical model we will consider roadside underlying surface covered with a layer of raindrops. According to the physical model, pollutants are absorbed by rain drops when falling on the underlying surface. Movement of pollutants down the whole depth of soil profile is carried out under the action of filtering the contaminated liquid in the granular material of soil. Analytical dependencies have been obtained allowing to predict the roadside ecosystem pollution from exhaust emissions. Soil contamination with liquid effluents resulting from the dissolution of sulfur dioxide in atmospheric precipitation has been calculated.