Registration Number
0826U000182, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
13-02-2026
popup.evolution
.
Title
Treatment of concentrated wastewater from dairy plants with recovery of biologically valuable components
Author
Volodymyr Y. Besediuk,
popup.head Mykola V. Yatskov
popup.head Zakhar V. Maletskyi
popup.opponent Andriy S. Karagiaur
popup.opponent Veronika S. Zhukova
popup.review Alexander M. Kvartenko
popup.review Viktor L. Filipchuk
popup.rada
National University of Water and Environmental Engineering
Description
У роботі вперше розроблено математичну модель параболоїдного типу для процесу локального очищення концентрованих стічних вод молокозаводів від білків та органічних забруднень із застосуванням послідовного Na+-катіонування та ОН--аніонування, яка дозволяє визначити раціональні параметри процесу очищення.
Удосконалено метод очищення концентрованих стічних вод молокозаводів із застосуванням процесу іонного обміну шляхом створення умов сильнокисло-окислювального середовища з наступним послідовним Na+-катіонуванням та ОН--аніонуванням, що забезпечує зниження органічного забруднення з отриманням біологічно цінних компонентів.
Набув подальшого розвитку процес очищення концентрованих стічних вод молокозаводів шляхом інтенсифікації коагуляції органічних домішок за рахунок регулювання кислотно-основних і окисно-відновних властивостей середовища та вмісту іонів-стабілізаторів, що забезпечує порушення агрегативної стійкості білків та вилучення органічного забруднення.
Набув подальшого розвитку процес фізико-хімічного очищення концентрованих стічних вод молокозаводів шляхом сумісного застосування залізовмісного коагулянту (FeCl3) та пероксиду водню (H2O2) у лужному середовищі, що забезпечує високу ефективність коагуляції органічних домішок.
Отримані результати досліджень мають практичну цінність для молочних підприємств. Зокрема, рекомендоване в роботі часткове повернення молочної сироватки в основний технологічний процес, забезпечить підвищення виходу продукту на 7% та знизить органічне забруднення. Водночас імплементування розробленої комбінованої технологічної схеми очищення забезпечить вилучення 70% білків фракції α-лактальбуміну, а також 65% білків фракції β-лактоглобуліну та зниження ХСК на 54% (до 16000 мгО2/л) на локальному циклі очищення, високий ступінь фізико-хімічного очищення до 92% за показником ХСК (з 9200-9600 мгО2/л після змішувача до 750-1055 мгО2/л), а також досягнення нормативних значень після біологічного очищення на централізованому циклі доочищення.
У вступі наведено обґрунтування вибору теми та її актуальність, мету, завдання, об’єкт та предмет дослідження, наукову новизну та практичне значення отриманих результатів. Також окреслено особистий внесок здобувача та апробацію матеріалів дисертації, зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами, грантами.
У першому розділі наведені результати аналізу наукових праць з очищення концентрованих стічних вод молокозаводів. Зокрема наведено: огляд з питань характеристики концентрованих стічних вод молокозаводів; огляд з дослідження систем очищення таких стічних вод. Також у розділі наведено результати теоретичного дослідження щодо агрегативної стійкості білків, а також результати аналізу процесу іонного обміну в локальних системах очищення. За отриманими результатами сформовано мету та завдання дослідження.
У другому розділі наведено кожен з етапів експериментальних та розрахункових досліджень, а також для кожного з етапів: методологію проведення досліджень та вимірювань; основні матеріали, зразки та реагенти, що використовувались у ході експериментів; обладнання для проведення експериментів та вимірювань.
У третьому розділі наведено результати експериментальних досліджень щодо розробки комбінованої технологічної схеми очищення концентрованих стічних вод молокозаводів з отриманням біологічно цінних компонентів. Встановлено можливість зменшення органічного забруднення у стічних водах за рахунок часткового повернення молочної сироватки в основний технологічний процес. Наведено результати експериментальних досліджень локального очищення концентрованих стічних вод молокозаводів із застосуванням процесу іонного обміну, з метою вилучення органічного забруднення, порушення агрегативної стійкості білків та отримання біологічно цінних компонентів. Зокрема наведено: результати підбору іонообмінних смол; результати досліджень за технологією послідовного Na+-катіонування та OH--аніонування; криві потенціометричного титрування другого порядку для кожного з прогонів; результати змін вмісту білка; зміну вмісту окремих білкових фракцій та іонів. Наведено балансову схему процесу послідовного Na+-катіонування та OH--аніонування за сильнокисло-окислювального середовища, а також розроблено математичну модель даного процесу. Також наведено результати дослідження щодо централізованого доочищення концентрованих стічних вод молокозаводів, зокрема дослідно-промислові дані фізико-хімічного очищення та дані щодо дослідження роботи існуючих очисних споруд біологічного очищення.
У четвертому розділі розроблено рекомендації виробництву щодо впровадження локального циклу очищення концентрованих стічних вод молокозаводів, а також здійснено його техніко-економічне обґрунтування, зокрема за зведеним економічним ефектом у порівнянні з технологіями ультрафільтрації та UASB-ректору.
За результатами проведених досліджень процесів очищення концентрованих стічних вод молокозаводів та розробки комбінованої технологічної схеми очищення сформульовано загальні висновки.
Registration Date
2026-01-28
popup.nrat_date
2026-01-28 / 2026-07-01
