В ходе проведения процессов ферментолиза определены энергозатраты, удельные энергозатраты на единицу полученных РВ, степень конверсии и скорости проведенных процессов. Процессы ферментолиза характеризуются высокой чувствительностью к режимным параметрам (температура, рН среды). Изменение суммарного количества ферментов почти в 8 раз приводит к увеличению конверсии только в 2,2 раза.
Определен выход сахаров при гидролизе целлюлозосодержащего сырья фосфорной кислотой. Получены графики зависимости выхода сахаров от продолжительности гидролиза и концентрации катализатора. Выявлены оптимальные условия проведения процессов гидролиза.
Гидролиз соломы серной кислотой исследован в температурном диапазоне 150 190 °С. Оптимальный режим гидролиза: продолжительность 30 мин., 170 °С. При этом концентрация редуцирующих веществ в фильтрате гидролизата составляет 3,0 -3,6 % масс.
Исследованы процессы гидролиза измельченной соломы соляной кислотой при концентрациях 1, 2, 3 % масс. Определены оптимальные режимы процессов гидролиза соломы на основе экспериментальных зависимостей выхода сахаров и энергозатрат от температуры. Концентрация редуцирующих веществ в фильтрате гидролизата составляет 4,0 -4,6 % масс.
Получены данные по изменению концентраций редуцирующих веществ в процессах высокотемпературного гидролиза целлюлозы при варьировании температуры в диапазоне 150 190 °С и при концентрациях сернистой и серной кислоты в диапазоне 1 3 % масс. В качестве источника целлюлозы использовали измельченную фильтровальную бумагу с размерами частиц 1 мм.
Проведены исследования целесообразности использования сернокислотных гидролизатов растительных отходов соломы, для конструирования питательных сред в процессах получения кормовых дрожжей.
Биологическая доброкачественность сернокислотных гидролизатов соломы и отрубей оценивалась по скорости роста сахаромицетов на основе сравнения с процессом роста на стандартной среде Ридера в одинаковых условиях при концентрации редуцирующих веществ 2 4 % масс.
Проведены исследования целесообразности использования сернокислотных гидролизатов растительных отходов соломы, для конструирования питательных сред в процессах получения кормовых дрожжей.
Биологическая доброкачественность сернокислотных гидролизатов соломы и отрубей оценивалась по скорости роста сахаромицетов на основе сравнения с процессом роста на стандартной среде Ридера в одинаковых условиях при концентрации редуцирующих веществ 2 4 % масс.
Проведено моделирование кинетики процессов низкотемпературного гидролиза растительного сырья серной кислотой при варьировании температуры и концентрации реагирующих веществ. Для каждого из процессов получены константы гидролиза, которые можно использовать для определения оптимальных режимов ведения процесса. Результаты идентификации кинетических параметров подтверждают экспоненциальную зависимость констант скоростей реакций гидролиза от температуры.
Разработана функциональная и организационная структура АРМ исследователябиотехнолога, включающая информационно-справочную систему по биотехнологическим процессам, а также определены основные технико-экономические показатели АРМ.
Для повышения эффективности принятия решений необходимо интегрировать различные модели представления знаний. Практическим выходом разработки базы знаний является формирование пакета информационных, научных, методических материалов, связанных с процессом водоочистки.
Внутренний мониторинг обучения студентов по ООП позволяет отслеживать состояния качества образовательного процесса в любой момент времени. Объективной оценкой результативности данного процесса является функция «обратной связи», позволяющая оперативно реагировать на сложившийся образовательный процесс в студенческих группах и управлять им. Разработан «Программный модуль оценки качества подготовки специалистов в области ресурсосбережения».
Для поддержания оптимального температурного режима в аппаратах разработаны функциональные блоки на основе ПИД-регулятора. Для адаптивного управления процессом выбран метод табличного управления коэффициентами регулятора. Проведены имитационные эксперименты для разных режимов и для каждого из них определены параметры регулятора.
Сегодня облачные вычисления это то, чем каждый пользуется ежедневно. Примерами современных сервисов, построенных на основе технологии облачных вычислений, являются линейка продуктов от Google, Mikrosoft, Yandex. Возможности облачных сервисов активно применяются в делопроизводстве и вскоре должны занять ключевое место в образовательном процессе.
Создание электронной базы данных учета оборудования организации позволяет в достаточной мере автоматизировать процесс ведения документации и отчетности. Электронная база данных содержит подробную информацию об оборудовании лаборатории. Приведены данные о сотрудниках, работающих на этом оборудовании. Приведен список поставщиков данного вида лабораторного оборудования.
Исследована зависимость удельной мощности, затрачиваемой на перемешивание жидкой аэрированной среды, от расстояния между ярусами мешалки с перфорированной поверхностью. Зависимость величины рассеиваемой мощности от расстояния между ярусами мешалки существенна в диапазоне от 0 до 1,4 диаметра мешалки.
Исследована зависимость удельной мощности, затрачиваемой на перемешивание жидкой аэрированной среды, от расстояния между ярусами мешалки с перфорированной поверхностью. Зависимость величины рассеиваемой мощности от расстояния между ярусами мешалки существенна в диапазоне от 0 до 1,4 диаметра мешалки.
Показана возможность использования фильтрующих материалов на основе плотноупакованных волокон для осаждения иловой смеси после биореактора. Применение данного типа насадок в технологической схеме позволяет значительно снизить время отстаивания иловой смеси, а также уменьшить его влажность.
Установлено, что в случае небольших загрязнений нефти и нефтепродуктов в грунте, менее 10 %, как по объему, так и по площади, а также в особо труднодоступных местах, детоксикация и рекультивация техногенно-загрязненного грунта проводятся на месте его залегания без вывоза. При детоксикации сильнозагрязненных нефти и нефтепродуктов почв, водонефтенных эмульсий, и при невозможности проведения детоксикации на месте предварительно применяется технология отмывки техногенно-загрязненного грунта с помощью универсальных моющих средств ТУ 2381-022-50905025-2003, на установках разработанных и произведенных на инновационном полигоне «Искра» КНИТУ.
Полученный почвогрунт позволяет создать плодородный слой почвы, предотвращающий водную и ветровую эрозию, стимулирующий рост и развитие растений, а так же способствующий постоянному биохимическому самоочищению грунта, в том числе и от патогенных микроорганизмов. При этом на 10-20 % повышается влагоемкость суглинистых грунтов и в 5-10 раз повышается влагоемкость песчаных грунтов и супесчаных грунтов. Формируется оптимальная почвенная структура, водный, воздушный и тепловой режим почвы.
Исследовано влияние гуминового препарата в различных концентрациях на рост бактерий, выделенных из биоценоза активного ила. Подобраны оптимальные концентрации гуминового препарата 10-1, 10-2, 10-3 г/л, стимулирующие рост микроорганизмов родов Bacillus и Serratia. Показано ингибирующее воздействие гуминового препарата на рост Micrococcus sp. в концентрациях 10 1, 10 2, 10 3 г/л.
Показана способность гуминового препарата оказывать различное воздействие на рост микроорганизмов активного ила в зависимости от концентрации и стадии роста, что может быть использовано для интенсификации очистки сточных вод. Применение гуминового препарата в концентрации 10-3 г/л способствует более глубокой очистке сточных вод, стимулирует жизнедеятельность микроорганизмов и нормализует работу активного ила.
Проведен анализ влияния препарата Мелафен на рост бактерий родов Вacillus и Serratia, входящих в состав активного ила. Показана способность данного препарата подавлять рост данных микроорганизмов в концентрации 10-6 г/л. Установлено, что препарат Мелафен в концентрациях 10-2 и 10-4 оказывает максимальный ингибирующий эффект на рост бактерий B. subtilis.
Оценено влияние термомодификации древесины сосны, при различных температурах, на повышение стойкости к воздействию плесневых и дереворазрушающих грибов. Термомодификация не оказывает положительного влияния на скорость биообрастания плесневелыми грибами, напротив, с увеличением температуры обработки до 240 °С скорость обрастания увеличивается. Исследуется влияние дереворазрушающих грибов на биостойкость древесины.
Оценено влияние термомодификации древесины сосны, при различных температурах, на повышение стойкости к воздействию плесневых и дереворазрушающих грибов. Термомодификация не оказывает положительного влияния на скорость биообрастания плесневелыми грибами, напротив, с увеличением температуры обработки до 240 °С скорость обрастания увеличивается. Исследуется влияние дереворазрушающих грибов на биостойкость древесины.
Были проведены эксперименты по получению ксилозы из пивной дробины методом кислотного гидролиза. Процесс проводился на установке высокотемпературного гидролиза растительного сырья. Полученные гидролизаты исследованы различными физикохимическими методами.
В результате посещения Центра переработки водорослей и инноваций университета штата Аризона в ходе стажировки в США и на основе анализа литературы по рынку жидкого биотоплива изучено текущее состояние отрасли производства биотоплива из водорослей в США: исследованы научные разработки и их коммерциализация.
СЕКЦИЯ 1.8. ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ ЭНЕРГОРЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ АППАРАТЫ И ТЕХНОЛОГИИ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОТ ТЕХНОГЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ В ОБОРОННЫХ И ГРАЖДАНСКИХ ОТРАСЛЯХ ЭКОНОМИКИ. Часть 1
Выполнено исследование дисперсного состава и смачиваемости пыли. Определена принципиальная возможность осаждения частиц в гравитационном поле в водной среде. Определены параметры определяющие режим предотвращения образования осадков внутри аппаратов мокрой очистки газов. Доказано, что мокрая очистка газов от катализаторной пыли возможна.