Універсальна біотехнологія знешкодження токсичних органічних відходів і металів з отриманням цінних продуктів: За матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 28 грудня 2022 року
The report deals with the study of the patterns of microorganisms interaction with organic waste and toxic metals, the determination of pathways for their treatment, optimization of the process and increasing its efficiency, as well as the development of the approach for the universal biotechnology...
Saved in:
| Date: | 2023 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика"
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasu-periodicals.org.ua/index.php/visnyk/article/view/779 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Visnyk of the National Academy of Sciences of Ukraine |
Institution
Visnyk of the National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasu-periodicals_org_ua-article-779 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Visnyk of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-03-19T20:13:37Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
біотехнологія зброджування токсичні органічні відходи метали отримання водню отримання біодобрив |
| spellingShingle |
біотехнологія зброджування токсичні органічні відходи метали отримання водню отримання біодобрив Говоруха, Віра Михайлівна Універсальна біотехнологія знешкодження токсичних органічних відходів і металів з отриманням цінних продуктів: За матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 28 грудня 2022 року |
| topic_facet |
fermentation biotechnology toxic organic waste metals obtaining hydrogen obtaining biofertilizers біотехнологія зброджування токсичні органічні відходи метали отримання водню отримання біодобрив |
| format |
Article |
| author |
Говоруха, Віра Михайлівна |
| author_facet |
Говоруха, Віра Михайлівна |
| author_sort |
Говоруха, Віра Михайлівна |
| title |
Універсальна біотехнологія знешкодження токсичних органічних відходів і металів з отриманням цінних продуктів: За матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 28 грудня 2022 року |
| title_short |
Універсальна біотехнологія знешкодження токсичних органічних відходів і металів з отриманням цінних продуктів: За матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 28 грудня 2022 року |
| title_full |
Універсальна біотехнологія знешкодження токсичних органічних відходів і металів з отриманням цінних продуктів: За матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 28 грудня 2022 року |
| title_fullStr |
Універсальна біотехнологія знешкодження токсичних органічних відходів і металів з отриманням цінних продуктів: За матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 28 грудня 2022 року |
| title_full_unstemmed |
Універсальна біотехнологія знешкодження токсичних органічних відходів і металів з отриманням цінних продуктів: За матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 28 грудня 2022 року |
| title_sort |
універсальна біотехнологія знешкодження токсичних органічних відходів і металів з отриманням цінних продуктів: за матеріалами наукового повідомлення на засіданні президії нан україни 28 грудня 2022 року |
| title_alt |
Universal biotechnology for treatment of toxic organic waste and metals with obtaining of valuable products: According to the materials of report at the meeting of the Presidium of the NAS of Ukraine, December 28, 2022 |
| description |
The report deals with the study of the patterns of microorganisms interaction with organic waste and toxic metals, the determination of pathways for their treatment, optimization of the process and increasing its efficiency, as well as the development of the approach for the universal biotechnology for the simultaneous fermentation of multicomponent organic waste and the removal of soluble toxic metals with obtaining of a number of valuable products: molecular hydrogen, methane, solid fuel, biofertilizer, metal concentrate and purified water.
The approach is based on the thermodynamic prediction to optimize waste fermentation. It consists of the following principles: all microbial metabolism pathways are permissible only in H2O thermodynamic stability zone, in the range of Ео’ = –414…+814 mV; the optimal conditions for hydrogen and methane fermentation are pH = 7.0 under anaerobic conditions, i.e. at potential of –414 mV. Microbial metabolism regulation is necessary to achieve high efficiency of fermentation process. We have theoretically substantiated and experimentally confirmed 10 optimized fermentation parameters, such as pH (6.5—7.4), Eh (–350…–414 mV), particle size (5—20 mm), etc. The use of granular microbial preparation and the regulation of these parameters provided the significant increase in the speed and efficiency of hydrogen fermentation of waste. Using spatial succession, i.e. the change of ecosystem components, we have achieved complete purification of filtrate from soluble organic compounds formed after fermentation.
The thermodynamic prediction provided an effective combination of organic waste degradation and metal-containing sewage treatment by obligate anaerobic microorganisms. The reduction of chromates to insoluble Cr(III) hydroxide by hydrogen-synthesizing anaerobic bacteria during hydrogen fermentation of model waste (potatoes) was shown to be possible even at Cr(VI) concentration equal to 1000 mg/L.
Thus, the thermodynamic prediction method, the microbial metabolism regulation, the application of microbial preparations and spatial succession provided fast and effective treatment of a wide range of solid and liquid organic waste, as well as metal-containing sewage with obtaining of valuable products.
Cite this article: Hovorukha V.M. Universal biotechnology for treatment of toxic organic waste and metals with obtaining of valuable products. Visn. Nac. Akad. Nauk Ukr. 2023. (2): 85—90. https://doi.org/10.15407/visn2023.02.085 |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://nasu-periodicals.org.ua/index.php/visnyk/article/view/779 |
| work_keys_str_mv |
AT govoruhavíramihajlívna universalbiotechnologyfortreatmentoftoxicorganicwasteandmetalswithobtainingofvaluableproductsaccordingtothematerialsofreportatthemeetingofthepresidiumofthenasofukrainedecember282022 AT govoruhavíramihajlívna uníversalʹnabíotehnologíâzneškodžennâtoksičnihorganíčnihvídhodívímetalívzotrimannâmcínnihproduktívzamateríalaminaukovogopovídomlennânazasídanníprezidíínanukraíni28grudnâ2022roku |
| first_indexed |
2025-12-02T15:36:18Z |
| last_indexed |
2025-12-02T15:36:18Z |
| _version_ |
1850766235424260096 |
| spelling |
nasu-periodicals_org_ua-article-7792024-03-19T20:13:37Z Universal biotechnology for treatment of toxic organic waste and metals with obtaining of valuable products: According to the materials of report at the meeting of the Presidium of the NAS of Ukraine, December 28, 2022 Універсальна біотехнологія знешкодження токсичних органічних відходів і металів з отриманням цінних продуктів: За матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 28 грудня 2022 року Говоруха, Віра Михайлівна fermentation biotechnology toxic organic waste metals obtaining hydrogen obtaining biofertilizers біотехнологія зброджування токсичні органічні відходи метали отримання водню отримання біодобрив The report deals with the study of the patterns of microorganisms interaction with organic waste and toxic metals, the determination of pathways for their treatment, optimization of the process and increasing its efficiency, as well as the development of the approach for the universal biotechnology for the simultaneous fermentation of multicomponent organic waste and the removal of soluble toxic metals with obtaining of a number of valuable products: molecular hydrogen, methane, solid fuel, biofertilizer, metal concentrate and purified water. The approach is based on the thermodynamic prediction to optimize waste fermentation. It consists of the following principles: all microbial metabolism pathways are permissible only in H2O thermodynamic stability zone, in the range of Ео’ = –414…+814 mV; the optimal conditions for hydrogen and methane fermentation are pH = 7.0 under anaerobic conditions, i.e. at potential of –414 mV. Microbial metabolism regulation is necessary to achieve high efficiency of fermentation process. We have theoretically substantiated and experimentally confirmed 10 optimized fermentation parameters, such as pH (6.5—7.4), Eh (–350…–414 mV), particle size (5—20 mm), etc. The use of granular microbial preparation and the regulation of these parameters provided the significant increase in the speed and efficiency of hydrogen fermentation of waste. Using spatial succession, i.e. the change of ecosystem components, we have achieved complete purification of filtrate from soluble organic compounds formed after fermentation. The thermodynamic prediction provided an effective combination of organic waste degradation and metal-containing sewage treatment by obligate anaerobic microorganisms. The reduction of chromates to insoluble Cr(III) hydroxide by hydrogen-synthesizing anaerobic bacteria during hydrogen fermentation of model waste (potatoes) was shown to be possible even at Cr(VI) concentration equal to 1000 mg/L. Thus, the thermodynamic prediction method, the microbial metabolism regulation, the application of microbial preparations and spatial succession provided fast and effective treatment of a wide range of solid and liquid organic waste, as well as metal-containing sewage with obtaining of valuable products. Cite this article: Hovorukha V.M. Universal biotechnology for treatment of toxic organic waste and metals with obtaining of valuable products. Visn. Nac. Akad. Nauk Ukr. 2023. (2): 85—90. https://doi.org/10.15407/visn2023.02.085 Доповідь присвячено дослідженню закономірностей взаємодії мікроорганізмів з органічними відходами і токсичними металами та визначенню способів їх знешкодження. Розглянуто шляхи оптимізації та підвищення ефективності цього процесу. Запропоновано підхід до створення універсальної біотехнології одночасного зброджування багатокомпонентних органічних відходів та видалення розчинних токсичних металів з отриманням цінних продуктів: молекулярного водню, метану, твердого палива, біодобрива, концентрату металів та очищеної води. Цитування: Говоруха В.М. Універсальна біотехнологія знешкодження токсичних органічних відходів і металів з отриманням цінних продуктів. Вісник НАН України. 2023. № 2. С. 85—90. https://doi.org/10.15407/visn2023.02.085 Видавничий дім "Академперіодика" 2023-02-20 Article Article application/pdf https://nasu-periodicals.org.ua/index.php/visnyk/article/view/779 10.15407/visn2023.02.085 Visnik Nacional noi academii nauk Ukrai ni; No. 2 (2023): Visnyk of the National Academy of Sciences of Ukraine; 85-90 Visnik Nacional noi academii nauk Ukrai ni; № 2 (2023): Вісник Національної академії наук України; 85-90 2518-1203 1027-3239 10.15407/visn2023.02 uk https://nasu-periodicals.org.ua/index.php/visnyk/article/view/779/741 Авторське право (c) 2023 Вісник НАН України |