Вимірювання стічних вод авіапідприємств лічильником змінного перепаду тиску зі стандартним соплом

There are many flow meters and quantity-meters for liquids measuring with have sufficiently good metrological performance. In spite of this, in sewage systems of airline enterprises, as well as in many other sewage systems, registration of sewage water amounts is done mainly by estimation. The main reason of this situation is that those devices, which are successfully in use in water supply systems for clear water metering, does not perform good while being in use in sewage systems, because they are not tolerant to aggressiveness and disturbance of polluted sewage water. In this paper there is proposed a basic design principle of a differential pressure waste water quantity meter, which is based on a combination of a standard nozzle as a sensing device and a calculating device. There is shown that such a quantity meter will not have many drawbacks, which are appropriate to quantity meters with other principles of operation. There is analyzed metrological stability of the proposed quantity meter in comparison with a quantity meter, which uses a standard diaphragm as a sensing device. There are calculated metrological characteristics of the proposed quantity-meter. A conclusion is drawn that the proposed quantity-meter has advantages over a standard diaphragm, such as higher accuracy and better metrological stability.Существует много расходомеров и счетчиков количества для измерения расходов и количеств жидкостей. Несмотря на это, в системах водоотведения авиапредприятий, как и во многих других канализационных системах, учет стоков производится преимущественно расчетным путем. Главной причиной является то, что те приборы, которые успешно используются на водопроводных сетях, часто не демонстрируют удовлетворительной работы в канализационных системах, поскольку не являются устойчивыми к агрессивному и возмущающему действию загрязненных сточных вод. В этой статье предложено принципиальную схему счетчика количества сточных вод переменного перепада давления на основе комбинации сужающего устройства, а именно стандартного сопла как первичного преобразователя и интегратора. Показано, что такой счетчик не будет иметь многих недостатков, присущих счетчикам количества, которые реализуют другие способы измерения. Проанализировано метрологическую стабильность такого счетчика в сравнении с использованием стандартной диафрагмы как первичного преобразователя. Рассчитаны его метрологические характеристики. Сделан вывод о наличии преимуществ стандартного сопла над стандартной диафрагмой, таких как более высокая точность измерений и лучшая метрологическая стабильность.Існує багато витратомірів та лічильників кількості для вимірювання витрат та кількостей рідин, які мають досить високі метрологічні характеристики. Незважаючи на це, в системах водовідведення авіапідприємств, як і в багатьох інших каналізаційних системах, облік стоків здійснюється переважно розрахунковим шляхом. Головною причиною є те, що ті прилади, які успішно використовуються в водопровідних мережах, часто не демонструють задовільної роботи в каналізаційних системах, оскільки не є стійкими до агресивної та збурюючої дії забруднених стічних вод. У цій статті запропоновано принципову схему лічильника кількості стічних вод змінного перепаду тиску на основі комбінації звужуючого пристрою, а саме стандартного сопла як первинного перетворювача та інтегратора. Показано, що такий лічильник не матиме багатьох недоліків, властивих лічильникам кількості, котрі реалізують інші способи вимірювання. Проаналізовано метрологічну стабільність такого лічильника у порівнянні з використанням стандартної діафрагми як первинного перетворювача. Розраховано його метрологічні характеристики. Зроблено висновок про наявність переваг стандартного сопла над стандартною діафрагмою таких як вища точність вимірювання та краща метрологічна стабільність

Вимірювання стічних вод авіапідприємств лічильником змінного перепаду тиску зі стандартним соплом

There are many flow meters and quantity-meters for liquids measuring with have sufficiently good metrological performance. In spite of this, in sewage systems of airline enterprises, as well as in many other sewage systems, registration of sewage water amounts is done mainly by estimation. The main reason of this situation is that those devices, which are successfully in use in water supply systems for clear water metering, does not perform good while being in use in sewage systems, because they are not tolerant to aggressiveness and disturbance of polluted sewage water. In this paper there is proposed a basic design principle of a differential pressure waste water quantity meter, which is based on a combination of a standard nozzle as a sensing device and a calculating device. There is shown that such a quantity meter will not have many drawbacks, which are appropriate to quantity meters with other principles of operation. There is analyzed metrological stability of the proposed quantity meter in comparison with a quantity meter, which uses a standard diaphragm as a sensing device. There are calculated metrological characteristics of the proposed quantity-meter. A conclusion is drawn that the proposed quantity-meter has advantages over a standard diaphragm, such as higher accuracy and better metrological stability.Существует много расходомеров и счетчиков количества для измерения расходов и количеств жидкостей. Несмотря на это, в системах водоотведения авиапредприятий, как и во многих других канализационных системах, учет стоков производится преимущественно расчетным путем. Главной причиной является то, что те приборы, которые успешно используются на водопроводных сетях, часто не демонстрируют удовлетворительной работы в канализационных системах, поскольку не являются устойчивыми к агрессивному и возмущающему действию загрязненных сточных вод. В этой статье предложено принципиальную схему счетчика количества сточных вод переменного перепада давления на основе комбинации сужающего устройства, а именно стандартного сопла как первичного преобразователя и интегратора. Показано, что такой счетчик не будет иметь многих недостатков, присущих счетчикам количества, которые реализуют другие способы измерения. Проанализировано метрологическую стабильность такого счетчика в сравнении с использованием стандартной диафрагмы как первичного преобразователя. Рассчитаны его метрологические характеристики. Сделан вывод о наличии преимуществ стандартного сопла над стандартной диафрагмой, таких как более высокая точность измерений и лучшая метрологическая стабильность.Існує багато витратомірів та лічильників кількості для вимірювання витрат та кількостей рідин, які мають досить високі метрологічні характеристики. Незважаючи на це, в системах водовідведення авіапідприємств, як і в багатьох інших каналізаційних системах, облік стоків здійснюється переважно розрахунковим шляхом. Головною причиною є те, що ті прилади, які успішно використовуються в водопровідних мережах, часто не демонструють задовільної роботи в каналізаційних системах, оскільки не є стійкими до агресивної та збурюючої дії забруднених стічних вод. У цій статті запропоновано принципову схему лічильника кількості стічних вод змінного перепаду тиску на основі комбінації звужуючого пристрою, а саме стандартного сопла як первинного перетворювача та інтегратора. Показано, що такий лічильник не матиме багатьох недоліків, властивих лічильникам кількості, котрі реалізують інші способи вимірювання. Проаналізовано метрологічну стабільність такого лічильника у порівнянні з використанням стандартної діафрагми як первинного перетворювача. Розраховано його метрологічні характеристики. Зроблено висновок про наявність переваг стандартного сопла над стандартною діафрагмою таких як вища точність вимірювання та краща метрологічна стабільність

WASTEWATER TREATMENT WITH BIOCONVERSION FOR MOTOR FUEL PRODUCTION

The object of research: the process of wastewater treatment using bioconversion for subsequent motor fuel production. Investigated problem: improving the efficiency of bioconversion process for biofuel production with simultaneous wastewater treatment by removing nitrogen and phosphorous compounds. The main scientific results: providing the possibility of biofuel production with energy and economic inefficiency. It is done by combining the process of motor biofuel production with the process of treating wastewater from biogenic elements makes it perspective for commercial use. Traditional technology for the production of motor biofuels from microalgae includes cultivation, harvesting, dehydration and drying of biomass, extraction of oils from them and subsequent production of methyl esters and glycerol. Such technology is often not economically effective. It requires significant amount of energy for carrying out all necessary processes. In addition, it requires significant expenditures of water and nutrients. The use of nutrient-rich wastewater as a culture medium for the cultivation of microalgae allows not only to reduce costs, but also to purify wastewater from nitrogen and phosphorus compounds, which makes this process economically effective. The area of practical use of the research results: Sewage and gray water treatment plants. Industrial and agricultural effluents treatment plants. Different types of enterprises, which have wastewater enriched with nitrogen and phosphorous compounds. Innovative technological product: The technology of microalgae cultivation using wastewater as a culture medium. The technology allows effectively purifying used wastewaters from nitrogen and phosphorous compounds with no waste at the end. Scope of the innovative technological product: Improved technology of motor biofuel production with simultaneous wastewater purification, which is economically effective and environmentally safe

Оцінювання продуктивності культивування мікроальги для виробництва біопалива в умовах Нігерії

Microalgae constitute the main source of materials that can be used as raw materials for many high value bioproducts, the most prominent ones of which are vitamins, lipids, chlorophyll and carotenoids.The key to economic production of biomass and bioproducts from microalgae is to optimize their growth conditions. Microalgae require optimal lighting conditions for efficient photosynthesis. This article focuses on the conditions for growing microalgae mostly chlorella sp. Microalgae require optimal lighting conditions for efficient photosynthesis. Photoperiod, light intensity and wavelength of light are some of the important factors affecting the rate of photosynthesis. Light conditions directly affect the growth, pigment content and protein amount in microalgae. The aim of this paper is to model the productivity of biomass and the accumulation of lipids in algae, as well as to calculate the productivity when cultivated under weather conditions in different regions of Nigeria.The intensity of solar radiation per day is usually one of the variables collected by meteorological stations in Nigeria. Satellite derived solar irradiance over 25 locations in the 5 climatic zones of Nigeria (tropical rainforest, Guinea savannah , Sahel savannah , Sudan savannah , and Mangrove swamp forest ) was analyzed. This article analysis the prospect of production of biofuel of the third generation using microalgal biomass in the weather conditions typical regions of Nigeria. Taking into account the average monthly density of solar radiation in the main regions of Nigeria kWh/m2 .day to estimate the possibiity of achieving crop yields of microalgal biomass per square meter of cultivated areas in the weather conditions of Nigeria. In addition, advantages and current limitations of biodiesel production, quantitative and qualitative feasibility of microalgal biodiesel, and its economic feasibility are discussed.Микроводоросли являются основным источником материалов, которые могут быть использованы в качестве сырья для многих биопродуктов высокого качества, наиболее выдающиеся из которых витамины, липиды, хлорофилл и каротиноиды. Ключом к экономическому производству биомассы и биопродуктов из микроводорослей является оптимизация их условия роста. Микроводоросли требуют оптимальных условий освещения для эффективного фотосинтеза. Статья посвящена условиям выращивания микроводорослей в основном хлореллы sp. Микроводоросли требуют оптимальных условий освещения для эффективного фотосинтеза. Фотопериод, интенсивность света и длина волны света некоторые из важных факторов, влияющих на скорость фотосинтез. Условия освещения напрямую влияют на рост, содержание пигмента и количество белка в микроводорослях. Целью работы является моделирование продуктивности биомассы и накопления липидов в водорослях, а также расчет продуктивности при культивировании в погодных условиях в различных регионах Нигерии. Интенсивность солнечного излучения в день обычно является одной из переменных, собираемых метеорологическими станциями в Нигерии. Проанализировано спутниковое излучение солнечного излучения в свыше 25 мест в 5 климатических зонах Нигерии (тропические леса, саванна Гвинея, саванна Сахель, Саванна Судан, и мангровые болота). В данной статье анализируются перспективы производства биотоплива третьего поколения с использованием биомассы микроводорослей в погодных условиях, характерных для районов Нигерии. Принимая во внимание среднемесячную плотность солнечной радиации в основных регионах Нигерии, кВтч / м 2, день, чтобы оценить возможность достижения урожайности микроводорослевой биомассы на квадратный метр посевных площадей в погодных условиях Нигерии. Кроме того, обсуждаются преимущества и текущие ограничения производства биодизеля, количественная и качественная осуществимость биодизеля из микроводорослей и его экономическая целесообразность.Мікроводорості являють собою основне джерело матеріалів, які можуть бути використані як сировина для багатьох високопродуктивних біопродуктів, найбільш відомих з яких це вітаміни, ліпіди, хлорофіл і каротиноїди. Ключем до економічного виробництва біомаси та біопродуктів з мікроводоростей є оптимізація їх умови росту. Мікроводорості вимагають оптимальних умов освітлення для ефективного фотосинтезу. Стаття присвячена умовам вирощування мікроводоростей здебільшого chlorella sp. Фотоперіод, інтенсивність світла і довжина хвилі світла деякі з важливих факторів, що впливають на швидкість фотосинтезу. Світлові умови безпосередньо впливають на зростання, вміст пігменту та кількість білка в мікроводоростях. Метою даної роботи є моделювання продуктивності біомаси та накопичення ліпідів у водоростях, а також розрахунок продуктивності при культивуванні в погодних умовах у різних регіонах Нігерії. Інтенсивність сонячної радіації на добу зазвичай є однією з змінних, зібраних метеорологічними станціями в Нігерії. Було отримано супутникове випромінення в 25 точках в 5 кліматичних зонах Нігерії (тропічний ліс, саванна Гвінея, саванна Сахель, саванна Судан и болотний ліс мангрових лісів). У статті аналізується перспектива виробництва біопалива третього покоління з використанням мікроводоростей біомаси в погодних умовах типових регіонів Нігерії. Враховуючи середньомісячну щільність сонячного випромінювання в основних регіонах Нігерії kWh / m2.day, можна оцінити можливість досягнення врожайності біомаси мікроводоростей на квадратний метр оброблюваних територій в погодних умовах Нігерії. Крім того, обговорюються переваги та сучасні обмеження виробництва біодизеля, кількісна та якісна доцільність використання біодизелю мікроводоростей та його економічна доцільність

Аналіз асортименту ракетних палив та проблем їх використання на прикладі України

The object of research is the problems of rocket fuel application, the state of art and prospects. These problems are characteristic of almost the entire range of brands of modern rocket fuels suitable for application. These are problems with the basic physic-chemical and operational properties, technical requirements for the quality of rocket fuel, problems with the functioning of the refueling infrastructure, as well as ensuring the purity of rocket fuels.Given the ban on the use of highly toxic poisonous rocket fuels based on nitric acid, there is a problem of replacing them with less toxic. This problem is aggravated by the lack of production of their own petroleum-based hydrocarbon rocket fuels in many countries. In general, it leads to acute problems with the supplying spacecraft and rocket carriers with rocket fuels. In particular, such a problem arises in Ukraine with Ukrainian-made missiles.The constant attention to the problem of the aviation and rocket fuels quality results from many factors. The research has used a comprehensive approach to fuel quality assessment, analysis of world experience, synthesis of results and retrospectives, historical-evolutionary and logical approach. High level of fuels purity provides high reliability, safety of flights, increases technical resource of engine units. Therefore, expenses for achievement and maintenance of necessary level of purity of fuel and working liquids are quite justified.The result of the research is a classification of liquid rocket fuels based on their component composition and chemical structure. Requirements to energy, kinetic, operational characteristics, ecological and economic properties of liquid rocket fuels (LRF) are formulated. Given the unsatisfactory environmental conditions, the use of kerosene as a rocket fuel is more relevant compared to heptyl rocket fuel. Jet fuels T-1, T-6, T-8B are well suited for space technology of many countries, but very few countries can produce them. Purchasing in neighboring countries is not always possible for a number of reasons. Comparative analysis shows that liquid rocket fuel RP-1 in most respects is an analogue of jet fuel T-1 and T-6 and can be used as a substitute for rocket carriers. However, the problem of development of standards and regulations on quality control of LRF during their storage and operation is not solved. In particular, there is no clear regulation for the process of refueling LRF missiles at low temperatures. There are no regulations on the content of free and dissolved water and mechanical impurities in the LRF, unlike aviation fuels.One of the promising types of rocket fuels are hydrogen fuel cells. The results of the research can be applied in the field of spacecraft operation, as well as refueling infrastructure and cleanliness of rocket fuels. The research results can also be used by chemical experts, specialists in the field of operation of refueling and storage of LRF.Объектом исследования являются проблемы использования ракетных топлив, их современное состояние и перспектива. Такие проблемы характерны для практически всей номенклатуры товарных марок современных ракетных топлив, пригодных для использования. Это проблемы с основными физико-химическими и эксплуатационными свойствами, техническими требованиями к качеству ракетных топлив, проблемы функционирования инфраструктуры заправки и обеспечения чистоты ракетных топлив. С учетом запрета использования сильнодействующих ядовитых ракетных топлив на основе азотной кислоты возникла проблема их замены на менее ядовитые. Во многих странах эта проблема усугубляется отсутствием производства собственных углеводородных ракетных топлив на нефтяной основе. В частности, эта проблема возникает в Украине с ракетоносителями украинского производства. В работе использован комплексный подход к оценке качества топлива, анализ мирового опыта, синтез результатов и ретроспективы, историко-эволюционный и логический подход. В результате исследования сформирована классификация жидких ракетных топлив, основанная на их компонентном составе и химическом строении. Представлено требования к энергетическим, кинетическим, эксплуатационным характеристикам, экологическим и экономическим свойствам жидких ракетных топлив (ЖРТ). Имея ввиду неудовлетворительное состояние окружающей среды, использования керосина в качестве ракетного топлива на сегодня является перспективным по сравнению с гептиловым ракетным топливом. Реактивные топлива Т-1, Т-6, Т-8В удачно подходят для космической техники производства многих стран, но далеко не в каждой стране они производятся. Закупка же в соседних странах не всегда возможна по ряду причин. Сравнительный анализ показывает, что жидкое ракетное топливо RP-1 по большинству показателей является аналогом реактивного топлива Т-1 и Т-6 и вполне может использоваться как заменитель для ракетоносителей.Результаты исследований могут быть применены в области эксплуатации космических аппаратов, а также экспертами химмотологами, специалистами в области эксплуатации средств заправки и хранения ЖРТ.Об’єктом дослідження є проблеми використання ракетних палив, їх сучасний стан та перспектива. Згадані проблеми характерні практично для усієї номенклатури товарних марок сучасних ракетних палив, придатних для використання. Це проблеми з основними фізико-хімічними та експлуатаційними властивостями, технічними вимогами до якості ракетного палива, проблеми функціонування інфраструктури заправки, а також забезпечення чистоти ракетних палив. З огляду на заборону використання сильнодіючих отруйних ракетних палив на основі азотної кислоти, виникла проблема їх заміни на менш отруйні. В багатьох країнах ця проблема поглиблюється відсутністю виробництва власних вуглеводневих ракетних палив на нафтовій основі. В цілому це призводить до виникнення гострих проблем забезпечення ракетними паливами космічних літальних апаратів і ракетоносіїв. Зокрема така проблема виникає в Україні з ракетоносіями українського виробництва. В роботі використано комплексний підхід до оцінювання якості палива, аналіз світового досвіду, синтез результатів і ретроспективи, історико-еволюційний та логічний підхід. У результаті дослідження сформовано класифікацію рідких ракетних палив, засновану на їх компонентному складі та хімічній будові. Сформульовано вимоги до енергетичних, кінетичних, експлуатаційних характеристик, екологічних та економічних властивостей рідких ракетних палив (РРП). З огляду на незадовільний стан навколишнього середовища, використання гасу як ракетного палива на сьогодні є перспективним у порівнянні з гептиловим ракетним паливом. Реактивні палива Т-1, Т-6, Т-8В вдало підходять для космічної техніки виробництва багатьох країн, але далеко не у кожній країні вони виробляються. Закупівля ж у сусідніх країнах не завжди можлива з ряду причин. Порівняльний аналіз показує, що рідке ракетне паливо RP-1 за більшістю показників є аналогом реактивного палива Т-1 і Т-6 та цілком може використовуватися як замінник для ракетоносіїв.Результати досліджень можуть бути застосовані в області експлуатації космічних апаратів, а також експертами хіммотологами, фахівцями в галузі експлуатації засобів заправлення та зберігання РРП

The estimation of microalgae cultivation productivity for biofuel production in nigerian congitions

1. Dutta K., Achlesh D., Jih-Gaw L. Retrospective for alternative fuels. First to fourth generation Renewable Energy. 2014. V. 69. Pp. 114–122. 2. Elegbede I. O., Cinthya G. Algae Biofuel in the Nigerian Energy Context. Environemtal and Climate Technologies. 2016. Vol. 17(1). Pp. 44–60. 3. Shamanskyi S., Boichenko S., Lesia P. Estimation of microalgae cultivation productivity for biofuel production in Ukaine condition. Proceedings of National Aviation University. 2018. № 3. Pp. 67–77. 4. Asmare A., Berhanu M., Demessie A., Ganti S. Murthy. Theoretical Estimation the Potential of Algal Biomass for Biofuel Production and Carbon Sequestration in Ethiopia. International Journal of Renewable Energy Research. 2013. Vol. 3. Pp. 560–570. 5. Birhanu A. A., Ayalew S. Review on Potential and Status of Biofuel Production in Ethiopia. Journal of Plant Sciences. 2017. Vol. 5(2). Pp. 82–89. 6. Шаманський С. Й., Бойченко С. В., Павлюх Л. І., Бойченко М. С. Оцінка масової та ліпідної продуктивності культивування мікроводоростей в умовах Київської області для виробництва біопалива. Modern methods, innovations and experience of practical application in the field of technical sciences. International research and practice conference (27–28 December 2017, Radom, Republic of Poland). 2017. Pp. 87–90. 7. Шаманський С. Й., Бойченко С. В., Аденій К. О. Економічна оцінка виробництва біопалива з мікроводоростей в Україні. Екологічна безпека як основа сталого розвитку суспільства. Європейський досвід і перспективи. ІІІ Міжнародна науково-практична конференція (14 вересня 2018 р., Львів, Україна). 2018. С. 214. 8. Zhu L. Microalgal culture strategies for biofuel production. Biofuels Bioproducts and Biorefining. 2015. Vol. 9. Pp. 801–804. 9. Шаманський С. Й. Оцінювання енергоекономічної ефективності культивування мікроводоростей для виробництва біопалива в Україні. Екологічна безпека. 2018. № 1(25). С. 52–60. 10. Chiemeka I. U., Chineke T. C. Evaluating the global solar energy potential at Uturu, Nigeria. International Journal of Physical Sciences. 2009. Vol. 4(3). Pp. 115–119. 11. Jacovides C. P., Timvios F. S., Papaioannou G., Asimakopoulos D. N., TheofilouC. M. Ratio of PAR to Broadband Solar Radiation Measured in Cyprus. Agricultural and Forest Meteorology. 2004. Vol. 121. Pp. 135–140. 12. Hodaifa G., Martinez M. E., Sanchez S. Use of industrial wastewater from olive-oil extraction for biomass production of Scenedesmus obliquus. Bioresource Technology. 2008. Vol. 99. Pp. 1111–1117. 13. Шаманський С. Й., Бойченко С. В. Інноваційні екологічно безпечні технології у водовідведенні. Монографія. Видавництво «Центр учбової літератури», 2018. 320 с. 14. Delgadillo-Mirquez L. Nitrogen and Phosphate Removal from Wastewater with a Mixed Microalgae and Bacteria Culture. Biotechnology Reports. 2016. №11. Pp. 18–26. 15. Shamanskyi S., Boichenko S. Development of Environmentally Safe Technological Water Disposal Scheme of Aviation Enterprise. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2016. Vol. 6/10(84). Pp. 49–57. 16. Shamanskyi S. I., Boichenko S. V. Chapter 11. Environment-Friendly Technology of Airport’s Sewerage. Advances in Sustainable Aviation. under general editorship of Tahir Hikmet Karako, C. Ozgur Colpan, Yasin Şöhret. Springer International Publishing AG 2018. Pp. 161–175. 17. Skjànes K., Rebours C., Lindblad P. Potential for green microalgae to produce hydrogen, pharmaceuticals and other high value products in a combined process. Critical Reviews in Biotechnology. 2013. Vol. 33. Iss. 2. Pp. 172–215. 18. Lau N., Matsui S., Abdullah A. A. Cyanobacteria: Photoautotrophic Microalgal Factories for the Sustainable Synthesis of Industrial Products. Hindawi Publishing Corporation. BioMed Research International. Volume 2015. 9 p. 19. Van Wambeke, Obernosterer F., Mountin T., Duhamel S., Ulloa O., Claustre H. Heterotrophic bacterial production in the eastern South Pacific: longitudinal trends and coupling with primary production. Biogeosciences. 2008. Vol. 5. Pp. 157–169. 20. WangJ., Yang H., Wang F. Mixotrophic cultivation of microalgae for biodiesel production: status and prospects. Applied biochemistry and biotechnology. 2014. Vol. 172. Pp. 3307–3329. 21. Yang J. S., Rasa E., Tantayotai P., Scow K. M, Yuan H. L., Hristova K. R. Mathematical model of Chlorella minutissima UTEX2341 growth and lipid production under photoheterotrophic fermentation conditions. Bioresource Technology. 2011. Vol. 102. Pp. 3077–3082. 22. Sudhakar K., Premalatha M. Theoretical Assessment of Algal Biomass Potential for Carbon Mitigation and Biofuel Production. Iranical Jornal of Energy and Environment. 2012. Vol. 3. Pp. 232–240. 23. Osinowo A. A., Okogbue E. C., Ogungbenro S. B., FashanuO. Analysis of Global Solar Irradiance over Climatic Zones in Nigeria for Solar Energy Applications. Journal of Solar Energy. Volume 2015. Article ID 819307. 9 p.Microalgae constitute the main source of materials that can be used as raw materials for many high value bioproducts, the most prominent ones of which are vitamins, lipids, chlorophyll and carotenoids.The key to economic production of biomass and bioproducts from microalgae is to optimize their growth conditions. Microalgae require optimal lighting conditions for efficient photosynthesis. This article focuses on the conditions for growing microalgae mostly chlorella sp. Microalgae require optimal lighting conditions for efficient photosynthesis. Photoperiod, light intensity and wavelength of light are some of the important factors affecting the rate of photosynthesis. Light conditions directly affect the growth, pigment content and protein amount in microalgae. The aim of this paper is to model the productivity of biomass and the accumulation of lipids in algae, as well as to calculate the productivity when cultivated under weather conditions in different regions of Nigeria.The intensity of solar radiation per day is usually one of the variables collected by meteorological stations in Nigeria. Satellite derived solar irradiance over 25 locations in the 5 climatic zones of Nigeria (tropical rainforest, Guinea savannah , Sahel savannah , Sudan savannah , and Mangrove swamp forest ) was analyzed. This article analysis the prospect of production of biofuel of the third generation using microalgal biomass in the weather conditions typical regions of Nigeria. Taking into account the average monthly density of solar radiation in the main regions of Nigeria kWh/m2.day to estimate the possibiity of achieving crop yields of microalgal biomass per square meter of cultivated areas in the weather conditions of Nigeria. In addition, advantages and current limitations of biodiesel production, quantitative and qualitative feasibility of microalgal biodiesel, and its economic feasibility are discussed

Аналіз асортименту ракетних палив та проблем їх використання на прикладі України

The object of research is the problems of rocket fuel application, the state of art and prospects. These problems are characteristic of almost the entire range of brands of modern rocket fuels suitable for application. These are problems with the basic physic-chemical and operational properties, technical requirements for the quality of rocket fuel, problems with the functioning of the refueling infrastructure, as well as ensuring the purity of rocket fuels.Given the ban on the use of highly toxic poisonous rocket fuels based on nitric acid, there is a problem of replacing them with less toxic. This problem is aggravated by the lack of production of their own petroleum-based hydrocarbon rocket fuels in many countries. In general, it leads to acute problems with the supplying spacecraft and rocket carriers with rocket fuels. In particular, such a problem arises in Ukraine with Ukrainian-made missiles.The constant attention to the problem of the aviation and rocket fuels quality results from many factors. The research has used a comprehensive approach to fuel quality assessment, analysis of world experience, synthesis of results and retrospectives, historical-evolutionary and logical approach. High level of fuels purity provides high reliability, safety of flights, increases technical resource of engine units. Therefore, expenses for achievement and maintenance of necessary level of purity of fuel and working liquids are quite justified.The result of the research is a classification of liquid rocket fuels based on their component composition and chemical structure. Requirements to energy, kinetic, operational characteristics, ecological and economic properties of liquid rocket fuels (LRF) are formulated. Given the unsatisfactory environmental conditions, the use of kerosene as a rocket fuel is more relevant compared to heptyl rocket fuel. Jet fuels T-1, T-6, T-8B are well suited for space technology of many countries, but very few countries can produce them. Purchasing in neighboring countries is not always possible for a number of reasons. Comparative analysis shows that liquid rocket fuel RP-1 in most respects is an analogue of jet fuel T-1 and T-6 and can be used as a substitute for rocket carriers. However, the problem of development of standards and regulations on quality control of LRF during their storage and operation is not solved. In particular, there is no clear regulation for the process of refueling LRF missiles at low temperatures. There are no regulations on the content of free and dissolved water and mechanical impurities in the LRF, unlike aviation fuels.One of the promising types of rocket fuels are hydrogen fuel cells. The results of the research can be applied in the field of spacecraft operation, as well as refueling infrastructure and cleanliness of rocket fuels. The research results can also be used by chemical experts, specialists in the field of operation of refueling and storage of LRF.Объектом исследования являются проблемы использования ракетных топлив, их современное состояние и перспектива. Такие проблемы характерны для практически всей номенклатуры товарных марок современных ракетных топлив, пригодных для использования. Это проблемы с основными физико-химическими и эксплуатационными свойствами, техническими требованиями к качеству ракетных топлив, проблемы функционирования инфраструктуры заправки и обеспечения чистоты ракетных топлив. С учетом запрета использования сильнодействующих ядовитых ракетных топлив на основе азотной кислоты возникла проблема их замены на менее ядовитые. Во многих странах эта проблема усугубляется отсутствием производства собственных углеводородных ракетных топлив на нефтяной основе. В частности, эта проблема возникает в Украине с ракетоносителями украинского производства. В работе использован комплексный подход к оценке качества топлива, анализ мирового опыта, синтез результатов и ретроспективы, историко-эволюционный и логический подход. В результате исследования сформирована классификация жидких ракетных топлив, основанная на их компонентном составе и химическом строении. Представлено требования к энергетическим, кинетическим, эксплуатационным характеристикам, экологическим и экономическим свойствам жидких ракетных топлив (ЖРТ). Имея ввиду неудовлетворительное состояние окружающей среды, использования керосина в качестве ракетного топлива на сегодня является перспективным по сравнению с гептиловым ракетным топливом. Реактивные топлива Т-1, Т-6, Т-8В удачно подходят для космической техники производства многих стран, но далеко не в каждой стране они производятся. Закупка же в соседних странах не всегда возможна по ряду причин. Сравнительный анализ показывает, что жидкое ракетное топливо RP-1 по большинству показателей является аналогом реактивного топлива Т-1 и Т-6 и вполне может использоваться как заменитель для ракетоносителей.Результаты исследований могут быть применены в области эксплуатации космических аппаратов, а также экспертами химмотологами, специалистами в области эксплуатации средств заправки и хранения ЖРТ.Об’єктом дослідження є проблеми використання ракетних палив, їх сучасний стан та перспектива. Згадані проблеми характерні практично для усієї номенклатури товарних марок сучасних ракетних палив, придатних для використання. Це проблеми з основними фізико-хімічними та експлуатаційними властивостями, технічними вимогами до якості ракетного палива, проблеми функціонування інфраструктури заправки, а також забезпечення чистоти ракетних палив. З огляду на заборону використання сильнодіючих отруйних ракетних палив на основі азотної кислоти, виникла проблема їх заміни на менш отруйні. В багатьох країнах ця проблема поглиблюється відсутністю виробництва власних вуглеводневих ракетних палив на нафтовій основі. В цілому це призводить до виникнення гострих проблем забезпечення ракетними паливами космічних літальних апаратів і ракетоносіїв. Зокрема така проблема виникає в Україні з ракетоносіями українського виробництва. В роботі використано комплексний підхід до оцінювання якості палива, аналіз світового досвіду, синтез результатів і ретроспективи, історико-еволюційний та логічний підхід. У результаті дослідження сформовано класифікацію рідких ракетних палив, засновану на їх компонентному складі та хімічній будові. Сформульовано вимоги до енергетичних, кінетичних, експлуатаційних характеристик, екологічних та економічних властивостей рідких ракетних палив (РРП). З огляду на незадовільний стан навколишнього середовища, використання гасу як ракетного палива на сьогодні є перспективним у порівнянні з гептиловим ракетним паливом. Реактивні палива Т-1, Т-6, Т-8В вдало підходять для космічної техніки виробництва багатьох країн, але далеко не у кожній країні вони виробляються. Закупівля ж у сусідніх країнах не завжди можлива з ряду причин. Порівняльний аналіз показує, що рідке ракетне паливо RP-1 за більшістю показників є аналогом реактивного палива Т-1 і Т-6 та цілком може використовуватися як замінник для ракетоносіїв.Результати досліджень можуть бути застосовані в області експлуатації космічних апаратів, а також експертами хіммотологами, фахівцями в галузі експлуатації засобів заправлення та зберігання РРП

ANALYSIS OF THE EFFICIENCY OF WASTEWATER REMEDIATION TECHNOLOGIES USING MICROALGAE

The object of research: the technology of wastewater remediation. Investigated problem: improving the efficiency of biogenic and toxic elements removal from different types of wastewater and reducing the amount of waste in the removal process. The main scientific results: Possible strains of microalgae, which have ability to absorb biogenic and toxic elements during their metabolism, are identified. It is shown that the use of microalgae is a promising method of wastewater remediation due to their wide availability, the ability to reduce pollution to the established maximum allowable discharge into reservoirs and the ability to accumulate high biomass, which can serve as raw material for industrial products. In particular, Oscillatoria spp. effectively removes chromium, Chlorella vulgaris effectively removes cadmium, copper and zinc, Chlamydomonas spp. effectively removes lead, Euglena gracilis effectively removes nitrogen and phosphorus compounds. It is also shown that the most effective way to solve the problem of restoring the biomass of algae obtained in wastewater is to use immobilized cell systems. The use of immobilized systems can also increase the resistance of cells and the rate of their removal of various pollutants and xenobiotics from wastewater. The area of practical use of the research results: Municipal enterprises for domestic and surface wastewater treatment. Enterprises for the treatment of industrial effluents. Enterprises for biomass processing, production of motor fuels, biogas, organic fertilizers. Innovative technological product: The technology of remediation of domestic, surface and industrial wastewater, which allows to effectively purify these waters from toxic and biogenic elements and reduce pollution of surface water bodies. The technology assumes the absence of waste, as the resulting biomass of microalgae is considered as a raw material for the production of various products. Scope of the innovative technological product: Technological schemes of domestic, rain and industrial wastewater remediation, protection water bodies from pollution, improvement of surface water quality

Evaluation of the potential of commercial use of microalgae in the world and in Ukraine

This paper aims to evaluate of the microalgae potential for commercial application, in particular to conduct experimental study of biogenic compounds removal from sewage waters by microalgae, and to calculate economical benefits from biofertizers and biofuel production. Experimental study in the concentration change of nitrogen and phosphorus compounds in the cultivation of Chlorella Vulgaris microalgae in various types of sewage water was carried out. The efficiency wastewater treatment by microalgae was confirmed. The economic benefit from the biomass utilization as biofuel production was calculated. Implementation of wastewater treatment technology with biomass recycling for biofuel and biofertilizers production will minimize the impact. As a results of experimental studies, the ability of microalgae to reduce biogenic elements in wastewater was confirmed. Microalgae can be used both for wastewater treatment to biogenic elements removal, such as phosphorous and nitrogen compounds, and biofuel, biofertilizers production. Prospects of the commercial use of microalgae are obvious. They are specially adapted to an environment dominated by viscous forces

Підвищення ефективності роботи фотобіореатора у технологічній схемі очищення стічних вод

Conventional process schemes of municipal sewage water treatment, advantages, and disadvantages of the methods applied when removing biogenic elements were considered. It was shown that the existing shortcomings cause additional explicit costs and difficulties when disposing of the resulting waste. Low efficiency of the removal processes themselves causing residual concentrations of biogenic elements in the treated sewage water was also shown. A process scheme for treating municipal sewage water was proposed. It includes the use of a photobioreactor of a proposed design for the removal of biogenic elements due to the metabolism of microalgae. It was experimentally shown that the use of Euglena gracilis strain for removal of phosphates in initial concentrations of 4, 7, and 14 mg/dm3 from sewage water is the most efficient way. It makes it possible to reduce these concentrations to residual 0…0.55 mg/dm3 in four days. A 3.75…5.58 times increment of microalgae biomass during this period was also shown. A mathematical model was constructed for calculating the time of staying the sewage water and microalgae mixture in a photobioreactor to achieve the required degree of removal of biogenic elements. Based on the proposed model and experimental studies, the required time of staying in the rector working area was calculated. It was shown that with the use of Euglena gracilis strain but without removal of biogenic elements at previous purification stages (process schemes including only mechanical purification), the time of mixture staying in the working zone was 37.81 hrs. With partial removal of biogenic elements at the stage of biological treatment (0.55 mg/dm3 total nitrogen, 0.91 mg/dm3 ammonium nitrogen, 0.44 mg/dm3 phosphates), this time was reduced to 26.66 hrs. It was found that the use of Euglena gracilis strain instead of Chlorella vulgaris (FC-16) in the removal of phosphates results in a 2-time increase in the process efficiency and a 50 % decrease in time of mixture staying in the working zone. Recommendations for calculating geometric parameters of photobioreactors of the proposed design were given for use in the process schemesРассмотрены традиционные технологические схемы очистки коммунальных сточных вод, преимущества и недостатки методов удаления биогенных элементов, которые в них применяются. Показано, что имеющиеся недостатки приводят к дополнительным денежным затратам, трудностям с утилизацией образующихся отходов. Показана также недостаточная эффективность самих процессов удаления, результатом чего являются остаточные концентрации биогенов в очищенных сточных водах. Предложена технологическая схема очистки коммунальных сточных вод, включающая использование фотобиореатора предложенной конструкции для удаления биогенных элементов с помощью метаболизма микроводорослей. Экспериментально показано, что использование штамма Euglena gracilis для очистки сточных вод от фосфатов с начальной концентрацией 4, 7 и 14 мг/дм3. Позволяет в течение четырех суток снижать концентрацию до остаточной 0…0,55 мг/дм3. Показано также, что прирост биомассы микроводорослей за этот период составляет 3,75…5,58 раза. Разработана математическая модель расчета времени нахождения смеси сточных вод с микроводоростями в фотобиореакторе для достижения необходимой степени удаления биогенных элементов. На основе предложенной модели и экспериментальных исследований рассчитано необходимое время пребывания в рабочей зоне. Показано, что с использованием штамма Euglena gracilis при отсутствии удаления биогенных элементов на предварительных этапах очистки (схема включает только механическую очистку) срок нахождения смеси в рабочей зоне составляет 37,81 час. При частичном удалении биогенных элементов на этапе биологической очистки (общего азота 0,55; аммонийного азота 0,91; фосфатов 0,44) это время сокращается до 26,66 час. Установлено, что использование штамма Euglena gracilis вместо Chlorella vulgaris (FC-16) при удалении фосфатов увеличивает эффективность процесса в 2,0 раза и уменьшает время пребывания в рабочей зоне на 50 %. Даны рекомендации по проектированию геометрических параметров фотобиореакторов предложенной конструкции для использования в технологических схемах очисткиРозглянуто традиційні технологічні схеми очищення комунальних стічних вод, переваги та недоліки методів видалення біогенних елементів, що у них застосовуються. Показано, що наявні недоліки призводять до додаткових грошових затрат, труднощів з утилізацією відходів, що утворюються. Показано також низьку ефективність самих процесів видалення, результатом чого є залишкові концентрації біогенів в очищених стічних водах. Запропоновано технологічну схему очищення комунальних стоків, що включає використання фотобіореатора запропонованої конструкції для видалення біогенних елементів за допомогою метаболізму мікроводоростей. Експериментально показано, що використання штаму Euglena gracilis для очищення стічних вод від фосфатів з початковою концентрацією 4, 7 і 14 мг/дм3. Дозволяє протягом чотирьох діб знижувати концентрацію  до залишкової 0…0,55 мг/дм3. Показано також, що приріст біомаси мікроводоростей за цей період складає 3,75…5,58 разів. Розроблено математичну модель розрахунку часу перебування суміші стічних вод з мікроводоростями у фотобіореакторі для досягнення необхідного ступеня видалення біогенних елементів. На підставі запропонованої моделі та експериментальних досліджень розраховано необхідний час перебування у робочій зоні. Показано, що з використанням штаму Euglena gracilis за умов відсутності видалення біогенних елементів на попередніх етапах очищення (схема включає тільки механічне очищення) термін перебування суміші у робочій зоні складає 37,81 год. За умови часткового видалення біогенних елементів на етапі біологічного очищення (загального азоту 0,55; амонійнго азоту 0,91; фосфатів 0,44) цей час скорочується до 26,66 год. Встановлено, що використання штаму Euglena gracilis замість Chlorella vulgaris (FC-16), при видаленні фосфатів, збільшує ефективність процесу у 2,0 рази і зменшує час перебування у робочій зоні на 50 %. Дано рекомендації щодо проектування геометричних параметрів фотобіореакторів запропонованої конструкції для використання в технологічних схема