The object of research, development or design (in Russian) : биотехнологические процессы рекуперации энергии из органических отходов (сахарная меласса и послеспиртовая барда)

The object of research, development or design (in Kazakh) : органикалық қалдықтардан (қант мелассасы және спирт кейінгі барда) энергияны биотехнологиялық жолмен рекуперациялау процестері

Aim of work (in Russian) : Повышение устойчивости рекуперации энергии из биомассы Escherichia coli посредством интегрированного биосинтеза водорода темновой ферментацией и продуктов анаэробного сбраживания субстратов на основе сахарной мелассы и послеспиртовой барды

Aim of work (in Kazakh) : Қант мелассасы мен спирттен кейінгі барда негізіндегі субстраттардан қараңғы ферментацияланған сутегіні және анаэробты ашыту өнімдерін интеграцияланған биосинтездеу арқылы Escherichia coli биомассасынан энергия рекуперациялау тұрақтылығын жоғарылату

Методы исследования (на русском) : методы темновой ферментации и анаэробного сбраживания, физико-химические методы анализа, а также методы математического моделирования и статистического планирования экспериментов.

Методы исследования (на казахском) : қараңғы және анаэробты ашыту әдістері, физика-химиялық талдау тәсілдері, сонымен қатар математикалық модельдеу және эксперименттерді статистикалық жоспарлау әдістері қолданылды

Obtained results and novelty (in Russian) : подтверждена возможность значительного повышения эффективности рекуперации энергии из биомассы Escherichia coli за счёт интеграции двух взаимосвязанных биотехнологических процессов – темновой ферментации и анаэробного сбраживания. Научная новизна заключается в концептуальном обосновании интегрированного подхода к биоконверсии органических субстратов, в котором темновая ферментация рассматривается не как автономный процесс, а как функциональный элемент единой системы рекуперации энергии

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Escherichia coli биомассасынан энергияны рекуперациялаудың тиімділігін едәуір арттырудың мүмкіндігі дәлелденді. Бұл нәтиже екі өзара байланысты биотехнологиялық процестің – қараңғы ашыту мен анаэробты ашытудың — интеграциясы арқылы қамтамасыз етілді. Ғылыми жаңалығы – органикалық субстраттарды биоконверсиялаудың интеграцияланған тәсілін концептуалды тұрғыда негіздеуінде, мұнда қараңғы ашыту дербес процесс ретінде емес, энергияны рекуперациялаудың бірыңғай жүйесінің функционалды бөлігі ретінде қарастырылады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разработка эффективных систем утилизации углеводсодержащих отходов с получением продуктов с добавленной стоимостью способствует созданию новых производственных мощностей и увеличению числа рабочих мест на действующих перерабатывающих предприятиях, что, в свою очередь, поможет снизить уровень безработицы в регионе. Исследования, направленные на повышение устойчивости процесса рекуперации энергии из биомассы E. сoli через интеграцию темновой ферментации и анаэробного сбраживания, будут способствовать внедрению технологии совместного производства биоводорода и биометана. Кроме того, результаты проекта станут основой для дальнейшего совершенствования и глубокого анализа рассматриваемой интегрированной системы ведущими учеными отрасли

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Көмірсу құрамдас қалдықтарды қайта өңдеп, құны жоғарылатылған өнімдер алу үшін тиімді жүйелерді дамыту жаңа өндірістік инфрақұрылымдардың құрылуына және жұмыс істеп тұрған қайта өңдеу кәсіпорындары базасында жұмыс орындарының көбеюіне ықпал етеді, бұл өз кезегінде өңірдегі жұмыссыздықты төмендетуге оң әсерін тигізеді. E. coli биомассасынан энергияны рекуперациялау тұрақтылығын арттыру жөніндегі зерттеу нәтижелері қараңғы ферментация мен анаэробты ашытуды интеграциялау арқылы биосутек пен биометан өндірісін біріктіру технологиясын енгізуге ықпал етеді. Сонымен қатар, жобаның нәтижелері осы интеграцияланған жүйені саланың жетекші ғалымдары тарапынан одан әрі жетілдіру мен жан-жақты зерттеуге негіз болады

Level of implementation (in Russian) : В рамках проекта не планируется внедрение технологии на промышленном уровне. Это объясняется тем, что на данный момент темновая ферментация представляет собой технологию, не достигшую коммерческого уровня. Основное ограничение для производства биоводорода в промышленных масштабах заключается в низкой производительности и низком выходе молекулярного водорода. С учетом текущей производительности биоводорода, необходимо разработать интегрированные устойчивые системы для рекуперации энергии. Научно-технические достижения данного исследования будут способствовать развитию технологий биоводорода. Это утверждение обосновано использованием высокоэффективных методов для высвобождения ферментируемых сахаров, а также применением штаммов дикого типа и мутантов бактерий E. coli в процессе темновой ферментации и интеграцией темновой ферментации (DF) с анаэробным сбраживанием (AD).

Level of implementation (in Kazakh) : Жоба аясында технологияны өнеркәсіптік деңгейде енгізу қарастырылмаған. Бұл қараңғы ферментация әдісінің қазіргі кезде коммерциялық деңгейде қолдануға дайын емес технология екендігімен түсіндіріледі. Биосутек өндірісінің өнеркәсіптік ауқымда дамуына негізгі шектеу – төмен өнімділік пен молекулалық сутектің төмен мөлшері болып табылады. Қазіргі биосутек өндірісі деңгейін ескере отырып, энергияны рекуперациялаудың интеграцияланған тұрақты жүйелерін әзірлеу қажет. Бұл зерттеудің ғылыми-техникалық шешімдері биосутек технологиясын дамытуға ықпал етеді. Бұл тұжырым жоғары тиімді әдістерді қолданумен негізделген, яғни ферменттелетін қанттарды бөліп алу үшін ұсынылатын әдістерді және қараңғы ферментация әдісінде E. coli бактерияларының жабайы типті штаммдары мен мутанттарын пайдалануды, сондай-ақ қараңғы ферментацияны (DF) анаэробты ашыту (AD) интеграциялауды қамтиды.

Efficiency (in Russian) : Результаты этого проекта могут не только привести к улучшению социальных, экономических, экологических и научно-технических показателей в регионах, где работают предприятия по производству сахара и спиртовых изделий, но и способствовать подготовке высококвалифицированных специалистов в этой отрасли.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаның нәтижелері қант және спирт өнімдерін өндіретін кәсіпорындар жұмыс істейтін өңірлерде әлеуметтік, экономикалық, экологиялық және ғылыми-техникалық көрсеткіштердің жақсаруына әкеліп қана қоймай, осы салада жоғары білікті мамандарды даярлауға ықпал етеді.

Field of application (in Russian) : результаты могут быть использованы в области биотехнологии, возобновляемой энергетики и утилизации органических отходов – для разработки энергоэффективных технологий получения биоводорода и метана из промышленных отходов (мелассы, барды, и др. лигноцеллюлозных отходов).

Field of application (in Kazakh) : нәтижелер биотехнология, жаңартылатын энергетика және органикалық қалдықтарды кәдеге жарату салаларында – меласса, барда және басқа да лигноцеллюлозды қалдықтардан биосутек пен метан өндіруге арналған энергия үнемдеуші технологияларды әзірлеу үшін пайдаланылуы мүмкін.