The object of research, development or design (in Russian) : Бактерия, уголный пыль

The object of research, development or design (in Kazakh) : Бактерия, көмір шаңы

Aim of work (in Russian) : Разработать и внедрить микробно-индуцированную стратегию осаждения карбоната для контроля и смягчения воздействия угольной пыли в лабораторных и полевых условиях.

Aim of work (in Kazakh) : Зертханалық және далалық жағдайларда көмір шаңының әсерін бақылау және азайту үшін микробтық индукцияланған карбонатты жауын-шашын стратегиясын әзірлеу және енгізу.

Методы исследования (на русском) : Исследования проводились с целью определения факторов, влияющих на активность уреазы и образование карбоната кальция. Штаммы Acinetobacter, Bacillus и Staphylococcus выращивали при температуре 30 °C и скорости вращения 150 об/мин. Влияние начального pH (5–11), концентрации мочевины и CaCl₂ оценивали по биомассе и активности уреазы. Для биоминерализации карбоната кальция растворы CaCl₂–мочевины (0,2–1,5 моль/л) смешивали с уреазой и инкубировали при температуре 25 °C в течение 1–24 ч. Полученный осадок центрифугировали, высушивали и рассчитывали выход минерализации. Адсорбцию микроорганизмов на частицах угольной пыли проводили при температуре 30 °C и скорости вращения 150 об/мин в течение 24 ч. Для улучшения адсорбционной способности супергидрофобной поверхности использовали 0,08% CAB. Для оценки изотерм адсорбции использовали модели Фрейндлиха и Ленгмюра. Для изучения влияния поверхностно-активных веществ добавляли SDBS, CTAB и CAB в различных концентрациях (0–0,5%) и измеряли кривые роста бактерий (OD₆₀₀), активность уреазы и параметры поверхностного натяжения. Наиболее подходящее поверхностно-активное вещество определяли на основе уровня ингибирования.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеулер уреаза белсенділігіне және кальций карбонатының түзілуіне әсер ететін факторларды анықтау мақсатында жүргізілді. Acinetobacter, Bacillus және Staphylococcus штаммдары 30 °C, 150 об/мин режимінде өсірілді. Бастапқы pH (5–11), мочевина және CaCl₂ концентрацияларының әсері биомасса мен уреаза белсенділігі арқылы бағаланды. Кальций карбонатының биоминерализациясы үшін CaCl₂–мочевина ерітінділері (0,2–1,5 моль/л) уреазамен араластырылып, 25 °C-та 1–24 сағат инкубацияланды. Алынған тұнба центрифугаланып, кептіріліп, минерализация шығымы есептелді. Угольді шаң бөлшектеріне микроорганизмдердің адсорбциясы 30 °C, 150 об/мин жағдайында 24 сағат жүргізілді. Супергидрофобты беттің сіңіргіштігін жақсарту үшін 0,08% CAB қолданылды. Адсорбция изотермаларын бағалау үшін Фрейндлих және Ленгмюр модельдері пайдаланылды. ПАВ әсерін зерттеу үшін SDBS, CTAB және CAB әртүрлі концентрацияларда (0–0,5%) енгізіліп, бактериялардың өсу қисықтары (OD₆₀₀), уреаза белсенділігі және беттік керілу параметрлері өлшенді. Ингибирлеу деңгейіне қарай ең қолайлы ПАВ анықталды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Результаты исследования выявили основные факторы, влияющие на рост и уреазную активность уреазных микроорганизмов (Acinetobacter, Bacillus, Staphylococcus). При оптимальном значении pH (7–9) уреазная активность была максимальной, а с увеличением концентрации Ca₂⁺ и мочевины минерализация ускорялась, но рост бактерий несколько замедлялся. Доказано, что реакция биоминерализации в смеси CaCl₂–мочевина начиналась через 1 час и завершалась образованием стабильного CaCO₃ в течение 24 часов. Установлено, что адсорбция микроорганизмов на частицах угольной пыли прошла успешно, а изотерма Фрейндлиха более точно описывает механизм адсорбции, что подтверждает сложную, шероховатую структуру поверхности частиц пыли. Доказано, что добавление 0,08% CAB эффективно улучшает адсорбцию на супергидрофобных поверхностях. Новизна исследования заключается в первой комплексной оценке комбинированного действия микробной уреазной минерализации и поверхностно-активных веществ (ПАВ) (CAB, SDBS, CTAB). В результате установлено, что оптимальная концентрация ПАВ повышает эффективность пылеподавления при сохранении активности бактерий. Полученные результаты закладывают основу для разработки экологически безопасной и эффективной технологии связывания угольной пыли с использованием микробной минерализации.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Зерттеулер нәтижесінде уреазды микроорганизмдердің (Acinetobacter, Bacillus, Staphylococcus) өсуі мен уреаза белсенділігіне әсер ететін негізгі факторлар анықталды. Оптималды pH (7–9) жағдайында уреаза белсенділігі ең жоғары болды, ал Ca²⁺ және мочевина концентрациясы артқан сайын минерализация қарқын алғанымен, бактерия өсуі біршама тежелетіні көрсетілді. CaCl₂–мочевина қоспасындағы биоминерализация реакциясы 1 сағаттан кейін басталып, 24 сағат ішінде тұрақты CaCO₃ түзілуімен аяқталатыны дәлелденді. Угольді шаң бөлшектеріне микроорганизмдердің адсорбциясы табысты жүргізіліп, Фрейндлих изотермасы адсорбция механизмін анағұрлым дәл сипаттайтыны анықталды, бұл шаң бөлшектерінің күрделі, кедір-бұдыр бет құрылымын растайды. Супергидрофобты беттердің сіңіргіштігін жақсарту үшін 0,08% CAB қосу тиімді екені дәлелденді. Зерттеудің жаңалығы – микробтық уреаза минерализациясы мен ПАВ-тың (CAB, SDBS, CTAB) бірлескен әсерін бірінші рет кешенді бағалау. Нәтижесінде ПАВ-тың оңтайлы концентрациясы бактериялардың белсенділігін сақтай отырып, пылеподавление тиімділігін арттыратыны анықталды. Алынған нәтижелер микробтық минерализацияны қолдана отырып, уголь пылін байланыстырудың экологиялық қауіпсіз әрі тиімді технологиясын әзірлеуге негіз қалады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Технико-экономические показатели данного этапа исследований включают результаты, полученные при проведении запланированных экспериментов и оценки их экономическойзначимости.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Ғылыми жұмыс кезеңінің техникалық-экономикалық көрсеткіші жоспарланған тәжірибелер мен экономикалық өзектілігін бағалау арқылы алынған нәтижелермен сипатталады.

Level of implementation (in Russian) : нет

Level of implementation (in Kazakh) : жоқ

Efficiency (in Russian) : Как в теоретическом, так и в практическом плане будет заложена прочная основа для разработки, проектирования и применения систем "микробные штаммы - угольная пыль".

Efficiency (in Kazakh) : Теориялық және практикалық тұрғыдан микробтық штаммдарды-көмір шаң жүйелерін әзірлеу, жобалау және қолдану үшін берік негіз қаланады.

Field of application (in Russian) : Экология, угольное месторождение, угледобывающие компании

Field of application (in Kazakh) : Экология, көмір кен орны, көмір өндіретін компаниялар