Биотехнология очистки щебеночного балласта и получения биодизеля

Автор: Щемелинина Т.Н., Анчугова Е.М.

Журнал: Известия Коми научного центра УрО РАН @izvestia-komisc

Статья в выпуске: 6 (64), 2023 года.

Бесплатный доступ

Разработана биотехнология очистки щебеночного балласта и получения прекурсора биодизеля с применением альгобактериально-дрожжевого консорциума и биогеосорбента на его основе. Эффективность очистки щебеночного балласта с помощью биологических добавок при интенсивном перемешивании от 15 мин до 72 ч составила 97-98 %. Эффективная очистка щебня от нефтепродуктов в роторе в многократном использовании суспензии происходила на протяжении пяти циклов. Биодеструкция осажденных нефтепродуктов до уровня допустимого остаточного содержания нефти в почве осуществлялась в течение 90 сут после внесения осадка в почву. Жирные кислоты суспензии альгобактериально-дрожжевого консорциума характеризуются низким значением степени ненасыщенности, что свидетельствует о высокой устойчивости получаемого биодизеля к окислению. Цетановое и йодное числа, а также физико-химические характеристики полученных прекурсоров независимо от времени экспозиции соответствуют требованиям европейского стандарта EN 14214 и межгосударственным стандартам ГОСТ 33131-2014.

Еще

Щебеночный балласт, нефтепродукты, загрязнение, консорциум, биогеосорбент, суспензия, очистка, биодизель

Короткий адрес: https://sciup.org/149143626

IDR: 149143626 | DOI: 10.19110/1994-5655-2023-6-5-13

Список литературы Биотехнология очистки щебеночного балласта и получения биодизеля

Jing, G. Numerical investigation of the behavior of stone ballast mixed by steel slag in ballasted railway track / G. Jing, J. Wang, H. Wang, M. Siahkouhi // Construction and Building Materials. – 2020. – Vol. 262. – 120015. – DOI: 10.1016/j.conbuildmat. 2020.120015.
Колос, А. Ф. Засорение и загрязнение щебеночного балласта при эксплуатации железнодорожного пути / А. Ф. Колос // Известия Петербургского университета путей сообщения. – 2022. – Т. 19, вып. 3. – С. 558–575. – DOI: 10.20295/1815-588X-2022-3-558-575.
Способ очистки щебня при ликвидации разливов нефтепродуктов на предприятиях железнодорожной отрасли, а также аварий и разливов нефтепродуктов на тракционных путях общего пользования: пат. 2700529 Российская Федерация, МКП E01B 27/06 (2006.01), B08B 3/08 (2006.01) / Д. А. Бородкин, Н. А. Хоменко, А. Н. Страхов; заявители и патентообладатели: Д. А. Бородкин, Н. А. Хоменко, А. Н. Страхов. – № 2019102247; заявл. 28.01.2019; опубл. 17.09.2019.
Анчугова, Е. М. Биотехнология глубокой очистки щебеночного балласта железной дороги от нефтезагрязнений / Е. М. Анчугова, В. Н. Некрасова, Т. Н. Щемелинина // Утилизация отходов производства и потребления: инновационные подходы и технологии: I Всероссийский форум «Утилизация и рециклинг отходов производства и потребления»: материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием: 4 декабря 2019 г. [Киров]: Книга 1. – Киров: ВятГУ, 2019. – С. 84–87.
Федасов, Д. С. Повышение надежности гидропривода вырезающего устройства щебнеочистительных машин: автореф. дис. … канд. техн. наук / Д. С. Федасов. – Москва, 2021. – 170 с.
Методика выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в пробах почв и грунтов флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат-02». – Санкт-Петербург: Люмэкс-Маркетинг, 2012. – 22 с.
Синяк, К. М. Стандартизация и воспроизводимость газохроматографических исследований жирных кислот в клетках микроорганизмов / К. М. Синяк, В. Ф. Рудиченко // Известия Академии наук СССР. Серия биологическая. – 1987. – № 1. – С. 55–61.
Talebi, A. F. BiodieselAnalyzer©: a user-friendly software for predicting the properties of prospective biodiesel / A. F. Talebi, M. Tabatabaei, Y. Chisti // Biofuel Research Journal. – 2014. – № 2. – P. 55–57. – DOI: 10.18331/BRJ2015.1.2.4.
Owolabi, R. U. Biodiesel: fuel for the future (a brief review) / R. U. Owolabi, A. L. Adejumo, A. F. Aderibigbe // International Journal of Energy Engineering. – 2012. – Vol. 2, № 5. – P. 223–231. – DOI: 10.5923/j.ijee.20120205.06.
Ho, D. P. A mini review on renewable sources for biofuel / D. P. Ho, H. H. Ngo, W. Guo // Bioresource Technology. – 2014. – Vol. 169, № 10. – P. 742–749. – DOI: 10.1016/j.biortech.2014.07.022.
Ghosh, A. Systems and synthetic biology for the microbial production of biofuels / A. Ghosh // Current Metabolomics. – 2016. – Vol. 4, № 1. – P. 5–13. – DOI: 10.2174/2213235X03666151012192823.
Ma, Y. Biodiesels from microbial oils: Opportunity and challenges / Y. Ma, Z. Gao, Q. Wang, Y. Liu // Bioresource Technology. – 2018. – Vol. 263. – P. 631–641. – DOI: 10.1016/j.biortech.2018.05.028.
Sitepu, E. K. Critical evaluation of process parameters for direct biodiesel production from diverse feedstock / E. K. Sitepu, K. Heimann, C. L. Raston, W. Zhang // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2020. – Vol. 123. – 109762. – DOI: 10.1016/j.rser.2020.109762.
Shchemelinina, T. N. Microfungal strains – potential lipid producers for biodiesel / T. N. Shchemelinina, N. V. Matistov, V. A. Kovaleva, M. Yu. Markarova, I. V. Gruzdev [et al.] // Applied Biochemistry and Microbiology. – 2017. – Vol. 53, № 4. – P. 441–447. – DOI: 10.1134/S0003683817040135.
Shchemelinina, T. N. Petroleum sludge as a feedstock for the microbial biodiesel production: emerging prospects / T. N. Shchemelinina, E. M. Anchugova, M. Yu. Markarova, K. G. Ufimtsev, I. V. Beshley // Waste Biomass Valorization. – 2022. – DOI:10.1007/s12649-022-01894-8.
de Jesus, D. S. S. Design automation of the manufacturing process of a mini–biodiesel plant / D. S. S. de Jesus // IFAC Proceedings Volumes. – 2013. – Vol. 46, № 24. – P. 32–39. – DOI: 10.3182/20130911-3-BR-3021.00006.
Gaul, M. A comparative study of small-scale rural energy service pathways for lighting, cooking and mechanical power / M. Gaul // Applied Energy. – 2013. – Vol. 101. – P. 376–392. – DOI: 10.1016/j.apenergy.2012.03.050.
Kusuma, R. I. Natural zeolite from Pacitan Indonesia, as catalyst support for transesterification of palm oil / R. I. Kusuma, J. P. Hadinoto, A. Ayucitra, F. E. Soetaredjo, S. Ismadji // Applied Clay Science. – 2013. – Vol. 74. – P. 121–126. – DOI: 10.1016/j.clay.2012.04.021.
Gaide, I. Natural rocks – heterogeneous catalysts for oil transesterification in biodiesel synthesis / I. Gaide, V. Makareviciene, E. Sendzikiene, K. Kazancev // Catalysts. – 2021. – Vol. 11. – 384. – DOI: 10.3390/catal11030384.
Получение биодизельного топлива на основе липидов мицелиальных грибов / В. В. Лунин, Я. Э. Сергеева, Л. А. Галанина, И. С. Мысякина, А. А. Ивашечкин [и др.] // Прикладная биохимия и микробиология. – 2013. – Т. 49, № 1. – С. 53–60.
Расчет характеристик биодизельного топлива на основе жирнокислотного состава липидов некоторых биотехнологически значимых микроорганизмов / Я. Э. Сергеева, Е. Б. Мостова, К. В. Горин, А. В. Комова, И. А. Конова [и др.] // Прикладная биохимия и микробиология. – 2017. – Т. 33, № 1. – С. 53–61.
Lapuerta, M. Properties of fatty acid glycerol formal ester (FAGE) for use as a component in blends for diesel engines / M. Lapuerta, J. Rodríguez-Fernández, C. Estevez, N. Bayarri // Biomass & Bioenergy. – 2015. – Vol. 76. – P. 130–140. – DOI: 10.1016/j.biombioe.2015.03.008.
Mohd Noor, C. W. Biodiesel as alternative fuel for marine diesel engine applications: a review / C. W. Mohd Noor, M. M. Noor, R. Mamat // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2018. – Vol. 94. – P. 127–142. – DOI: 10.1016/j.rser.2018.05.031.
Dhamodaran, G. A comparative study of combustion, emission, and performance characteristics of ricebran-, neem-, and cottonseed-oil biodiesels with varying degree of unsaturation / G. Dhamodaran, R. Krishnan, Y. K. Pochareddy, H. M. Pyarelal, H. Sivasubramanian [et al.] // Fuel. – 2017. – Vol. 187. – P. 296–305. – DOI: 10.1016/j.fuel.2016.09.062.
Морозов, В. И. Современный способ повышения эффективности камер сгорания тепловых двигателей / В. И. Морозов, Ю. М. Терещенко, И. В. Морозова // Евразийский Союз Ученых (ЕСУ). – 2016. – Т. 7, № 28. – С. 29–31.
Chong, H. S. Real-world fuel consumption, gaseous pollutants, and CO2 emission of light-duty diesel vehicles / H. S. Chong, S. Kwon, Y. Lim, J. Lee // Sustainable Cities and Society. – 2020. – Vol. 53. – 101925. – DOI: 10.1016/j.scs.2019.101925.
Межгосударственный стандарт. Смеси биодизельного топлива (В6–В12). Технические требования: ГОСТ 33131–2014. – Москва: Стандартинформ, 2015. – 16 с.
Ивашечкин, А. А. Липиды мицелиальных грибов как основа для создания биодизельного топлива: афтореф. дис. … канд. биол. наук / А. А. Ивашечкин. – Москва, 2015. – 142 с.

Еще

Статья научная