Developing a technology for treating blue-green algae biomass using vibro-resonance cavitators

Gzhegotskyi

et al. 2021

Endocrine Regulations

Objective. Clinical use of glucocorticoids is a frequent cause of secondary osteoporosis, which reduces the mineral density of bones and results in pathological fractures. Mechanical stimulation as non-physiological high-frequency vibration with low acceleration prevents the loss of a crystalline component and stimulates the anabolic remodeling of the bone. The aim of the present research was to assess the impact of mechanical vibration on the bone structure in rats, which received glucocorticoids. Methods. Wistar rats were randomized into three groups: Vehicle control (Veh), Methylprednisolone sodium succinate (Mps), and Mps combined with whole-body vibration (WBV). Rats of Mps+WBV and Mps groups received 3 mg/kg/day of methylprednisolone every other day for 24 weeks and rats of Veh group received 0.9% saline (sodium chloride). The group of rats Mps+WBV was subjected to WBV for 30 minutes per day for five days a week with parameters 0.3 g and frequency 50 Hz. Relative amount of crystalline component and collagen in the bones was determined by X-ray diffraction (XRD) and calcium level – by atomic absorption spectroscopy. Bone tissue metabolism was assessed by determining the concentration of markers, in particular osteocalcin and Tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP5b). Results. Glucocorticoids induced a considerable increase in the rats body mass (+13%) and decreased the content of mineral component in the femoral neck (–17%) in Mps group compared with Veh. The process of the bone metabolism was significantly accelerated, which is proven by an increased level of remodeling markers. It should be mentioned that WBV did not allow significant decrease in mineral component of the bone to 16th week of the experiment compared with Mps group, although these parameters did not achieve the indices in the Vehicle control group (–10%). Our investigation allows to suggest that mechanical high-frequency vibration of low intensity can partially inhibit the harmful consequences of glucocorticoids on bone structure in rats. Despite the positive impact of vibration on the bone tissue after Mps introduction in the 8th–16th week, this influence was not statistically reliable in the 24th week of the experiment. Conclusions. The results of our investigation on animal model indicate that non-physiological vertical mechanical vibrations are an effective means to prevent loss of a mineral bone component during treatment with glucocorticoids.

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Effects of mechanical stimuli on structure and organization of bone nanocomposites in rats with glucocorticoid-induced osteoporosis

Gzhegotskyi

et al. 2021

Endocrine Regulations

“…В роботах (Nykyforov et al, 2019;Shevchuk et al, 2019;Aftanaziv et al, 2019a) розглянуто конструкції вібраційних бункерних живильників, що мають бункер, який пов'язаний з реактивною плитою, спрямованою пружною системою у вигляді ґратчастого гіперболоїдного торсіону, між фланцями якого розміщено електромагнітний віброзбуджувач. Недоліком таких віброживильників є низька продуктивність на робочих режимах, особливо, коли висуваються підвищені вимоги до плавності переміщення деталей, що транспортуються.…”

Section: вступunclassified

“…Для досягнення поставленої мети авторами запропонована нова конструкція вібраційного бункерного живильника, що являє собою модернізацію існуючих конструкцій віброживильників зі спрямованою пружною системою і вертикальним електромагнітним віброприводом, що описані у технічній літературі (Aftanaziv et al, 2018;2019a;Nykyforov et al, 2019;Shevchuk et al, 2019). Швидкість вібротранспортування у таких віброживильників залежить від величини горизонтальної складової коливань бункера, а вона залежить від кута нахилу пружин торсіону - (рис.…”

Section: результати та їх обговоренняunclassified

Universalization of the elastic system of vibration feeders with vertical electromagnetic vibration drive

Bespalov¹,

Svidrak²

2022

SMLNUVMBF

Vibrating feed bins with electromagnetic drive are widely used in the automation of production processes in mechanical engineering and instrument engineering. They are used for feeding miniature, small, or medium-sized parts to automated production equipment. This equipment is used in automatic lines, automated complexes, or any other flexible automated production facilities. These devices are most widely used for loading parts to assembly positions in automated assembly complexes. In this case, the parts fed to these positions must be located in a certain stable position. Various orientation tools are used for this purpose. They are located directly on the transport trays in the bins of these devices. Therefore, for reliable operation of orientation devices, the movement of parts on the trays should be smooth without sensitive tossing. The designs of vibrating hopper feeders with a hopper connected to a reactive plate by a directional elastic system in the form of a lattice torsion bar are considered. An electromagnetic vibration exciter is placed between the torsion flanges. The disadvantage of such vibration feeders is low productivity in operating modes, especially when there are increased requirements for the smooth movement of transported parts. An increase in the productivity of such feeders is carried out by increasing the amplitude of hopper vibrations in the direction of movement of parts, that is, the horizontal component of vibrations. However, this also leads to an increase in the vertical component, since vibrations are carried out at an angle to the feeder transport tray. When the vertical component of vibrations increases, the transportation of parts switches to the intensive tossing mode. A further increase in the oscillation amplitude leads to a violation of the normal mode of vibrational transport. Modern production involves the modernization of existing structures, as well as the creation of new models of machines with high technical and economic indicators Therefore, the universalization of existing equipment and the development of new machine schemes is an important task for developers and manufacturers of technological equipment, since even a minimal improvement in its technological or operational indicators can lead to a significant economic effect. The paper considers a complex of additional elements used that make it possible to universalize the design of vibrating hopper feeders with electromagnetic drives having a directional elastic system. These changes make it possible to adjust the horizontal component of the device hopper vibrations at a constant vertical one. Additional structural elements are proposed that increase the range of application of such feeders.

“…За результатами наших попередніх досліджень запропоновано принципово новий різновид кавітаційної техніки, придатної для продуктивного і високоякісного оброблення рідинних середовищ, зокрема і середовищ із підвищеною, порівняно із водою, в'язкістю [9]. Це ус-таткування об'єднано спільною назвою "віброрезонансні кавітатори" і їх перевагою є спроможність до оброблення значних обсягів рідинних середовищ у неперервному їх потоці.…”

Section: результати дослідження та їх обговоренняunclassified

Вплив Віброкавітаційного Оброблення Суспензії Ціанобактерій На Інтенсивність Синтезу Біогазу

Афтаназів¹,

Баландюх²,

Мальований³

et al. 2021

SBUNFU

Self Cite

Досліджено вплив віброкавітаційного оброблення біомаси суспензії ціанобактерій на інтенсивність та ефективність синтезу біогазу внаслідок реалізації в подальшому процесу метаногенезу. Показано актуальність розроблення технології утилізації надлишкової біомаси ціанобактерій, яка утворюється внаслідок їх неконтрольованого розвитку у мілководних ділянках штучних водойм і в технологіях біологічного очищення забруднених поверхневих та стічних вод. Запропоновано використання для руйнування міжклітинних перегородок ціанобактерій та вивільнення їх біомаси, яка стає доступною біорозкладу та реалізації метаногенезу, віброкавітаційного оброблення. Наведено опис конструкції віброкавітатора, який сприяє ефективній руйнації міжклітинних перегородок біомаси ціанобактерій та може працювати у безперервному режимі. Сконструйовано та використано для попереднього оброблення ціанобактерій лабораторну установку віброкавітатора, який працює у періодичному режимі. Створено дослідну установку для дослідження динаміки метаногенезу обробленої у віброкавітаторі біомаси ціанобактерій у безперервному режимі із використанням відеореєстрації синтезу біогазу та передачі даних щодо динаміки синтезу біогазу на монітор. Отримано експериментальні залежності динаміки синтезу біогазу із біомаси ціанобактерій від періоду їх оброблення у віброкавітаційному полі. Встановлено що оптимальні параметри синтезу біогазу досягаються після попереднього оброблення біомаси ціанобактерій у віброкавітаторові впродовж 15 хв. Встановлено автокаталітичний характер процесу, що дає змогу висунути припущення про підпорядкованість його рівнянню Міхаеліса – Ментена. Отриманий після закінчення процесу метаногенезу дигестат запропоновано використовувати як ефективне біоорганічне або органомінеральне (у разі створення композиції із природними дисперсними сорбентами) добриво.