Цей курс включає результати досліджень проекту «Фосфогіпс як мінеральний ресурс для біопроцесів», який фінансується в межах програми MSCA4Ukraine за підтримки Європейського Союзу (контактна особа - д.т.н. доцент Єлізавета ЧЕРНИШ).  

Швидка індустріалізація та урбанізація за останні десятиліття призвели до забруднення всіх компонентів навколишнього середовища в багатьох регіонах світу.

Сучасна біотехнологія розглядається як  наука в постійному пошуку нових рішень для захисту навколишнього середовища та підтримки сталого розвитку в різних аспектах з використання природних механізмів адаптації та відновних ресурсів для виробництва біо-основних продуктів.

Відкритий курс «Сталі біотехнології та захист довкілля» має на меті дати уявлення про застосування процесів для захисту та відновлення якості довкілля та переробки відходів.

Курс складається з таких основних тем:

1. Біотехнології в житті людини

Вступ до курсу. Огляд основних понять та їх визначень. Огляд сфер застосування біотехнологій та їх значення в житті людини. Історичний розвиток біотехнології та класифікація біотехнологій за сферами використання. Розгляд основних елементів біотехнологічного виробництва та режиму ферментації.

2. Біоіндикація та біотестування навколишнього середовища

Розгляд принципів біоіндикації та біотестування, їх переваг та недоліків, сфери застосування. Тест-об'єкти та їх реакції на зміни в навколишньому середовищі під впливом різних забруднювачів. Ліхеноіндикація.

3. Анаеробні процеси переробки відходів

Відходи як ресурс для анаеробного зброджування та виробництва корисних біопродуктів, таких як біогаз та біодобрива. Темне бродіння та виробництво біоводню. Методи інтенсифікації анаеробного зброджування. Приклади впровадження біогазових станцій на полігонах твердих побутових відходів.

4. Мікробіологічні методи видалення нових забруднень з навколишнього середовища

Нові забруднення в навколишньому середовищі та природні процеси їх біотрансформації і біодеградації. Зв'язування важких металів біологічними методами з компонентів екосистем. Процеси біосорбції іонів важких металів. Осадження іонів важких металів у нерозчинну форму за допомогою метаболітів мікроорганізмів. Процеси сульфатредукції при детоксикації осадів стічних вод.

5. Біотехнології в сільському господарстві та суміжних галузях

Біотехнології в зеленому сільському господарстві. Біопрепарати різної дії в сільському господарстві. Біодобрива. Біопестициди. Екологічна безпека біотехнологічних продуктів у переробній та харчовій промисловості. Генетично модифіковані продукти.

6. Біоекономіка

Зростання біоекономіки в різних країнах світу. Взаємозв'язок циркулярної економіки з біоекономікою. Зелений курс розвитку біотехнологій у різних галузях промисловості.

7. Огляд потенціалу біогазу у світі

Біогаз та перспективи розвитку його потенціалу у світі: досвід та труднощі, що виникають у сучасних економічних реаліях. Техніко-економічне обґрунтування впровадження біогазових технологій в окремих країнах (Україна, В'єтнам, Замбія та інші). Потенціал відходів та етапи розвитку біоенергетики.

8. Питання поводження з фосфогіпсом та його застосування. Біоенергетичні процеси переробки органічних відходів та утилізації фосфогіпсу

Питання поводження з фосфогіпсом у відвалах та його застосування в біопроцесах. Фосфогіпс - відхід чи ресурс? Сучасні тенденції використання фосфогіпсу. Залучення фосфогіпсу в біопроцеси для виробництва біопродукції: перспективи розвитку.

9. Біоутилізація вугілля низьких марок

Низькосортне вугілля (НВ), потенціал його використання з максимальною ефективністю в біотехнологіях для виробництва біопалива та інших корисних продуктів на біологічній основі. Вплив домішок у НРВ та складних органічних компонентів на його біодеградацію. Процеси анаеробної конверсії ЛРК.

10. Інтенсифікація анаеробного зброджування стічних вод та осадів стічних вод: аналіз тенденцій

Процеси аеробного та анаеробного очищення стічних вод. Впровадження процесів анаеробного зброджування осадів стічних вод на міських очисних спорудах. Конструктивні рішення метантенків та методи інтенсифікації виробництва біогазу.

11. Моделювання виробництва біопалива в технологіях адаптації до зміни клімату

Тенденції у виробництві різних видів біопалива. Біометан та методи його виробництва. Знесірчення біогазу біологічним методом. Фосфогіпс як мінеральний носій для іммобілізації клітин. Моделювання біоокислення сірководню тіобактеріями з отриманням елементарної сірки.

12. Відновлення біопродуктивності радіаційно забруднених ґрунтів

Процеси міграції радіонуклідів у навколишнє середовище: природні та техногенні джерела. Дезактивація радіоактивно забруднених територій та значення біотехнологій у реабілітації таких земель. Біопрепарати та матричні матеріали для фіксації радіонуклідів. Розвиток екологічної безпеки Чорнобильського біосферного заповідника.