Наведено основні результати теоретичних та експериментальних досліджень ефективності роботи засобів обліку водоспоживання в системах водопостачання. Запропоновано ієрархічну систему математичних моделей, алгоритмів та інженерних методик для інтелектуальної підтримки прийняття проектних рішень щодо оцінки та обгрунтування вибору оптимальних варіантів засобів обліку в системах.

Приведены основные результаты теоретических и экспериментальных исследований эффективности работы средств учёта водопотребления в системах водоснабжения. Предложена иерархическая система математических моделей, алгоритмов и инженерных методик для интеллектуальной поддержки принятия проектных решений по оценке и обоснованию выбора оптимальных вариантов средств учёта в системах.

Розглянуто основні теоретичні положення та практичні способи розрахунків і ув'язки кільцевих водопровідних мереж, описано рекомендований порядок їх виконання. Розкрито особливості визначення розрахункових витрат води, гідравлічного розрахунку водопровідної мережі, побудови повздовжнього профілю траси та лінії п'єзометричного напору.

Рассмотрены теоретические положения и практические способы расчетов и увязки кольцевых водопроводных сетей, описан рекомендованный порядок их выполнения. Раскрыты особенности определения расчетного расхода воды, гидравлического рачета водопроводной сети, построения продольного профиля трассы и линии пьезометрического напора.

Уперше запропоновано єдину систему критеріїв ефективності засобів вимірювання витрати як первинних перетворювачів для вимірювальних каналів інформаційно-вимірювальних систем подачі та розподілу води (ІВС ПРВ). Досліджено зв'язки техніко-економічних і ергономічних характеристик засобів вимірювання витрати (ЗВВ) з ефективністю їх функціонування в ІВС ПРВ. Розроблено математичні моделі та алгоритми оцінювання ЗВВ, базуючись на єдиній системі критеріїв ефективності. Наведено рекомендації щодо оптимізації параметрів та структури ІВС ПРВ шляхом оптимального вибору ЗВВ для їх вимірювальних каналів з використанням математичних моделей оцінювання ефективності засобів вимірювання витрат. Побудовано систему та програмне забезпечення для підтримки прийняття рішень стосовно параметричної та структурної оптимізації ІВС ПРВ у мережах водопостачання на базі запропонованих математичних моделей.

На базі ієрархічної системи математичних моделей, алгоритмів та інженерних методик з інтелектуального забезпечення підтримки прийняття проектних рішень запропоновано математичну модель системи автоматизованого проектування (САПР) для оцінювання й обгрунтування вибору оптимальних варіантів засобів обліку водоспоживання в системах водопостачання. Модель САПР побудовано на базі методів нечітких парних порівнянь, що грунтуються на використанні групових критеріїв оцінювання: корисності, плати за корисність, стійкості до збурень та зручності контролю водного потоку.

Запропоновано математичну модель підтримки прийняття проектних рішень з обгрунтування вибору оптимальних засобів обліку водоспоживання (ЗОВ) в системах автоматизованого проектування керування водоспоживанням. Запропоновано метод оцінювання ЗОВ на базі методів нечітких парних порівнянь, що грунтується на використанні групових критеріїв оцінювання: корисності, плати за корисність, стійкості до збурень та зручності контролю водного потоку.

Запропоновано нову екологічно безпечну технологію стабілізації осадів побутових стоків авіапідприємств шляхом анаеробного зброджування. Технологія надає можливість інтенсифікувати бродіння, суттєво скоротивши його загальні терміни, та зробити процес економічно окупним; одержувати товарний вуглекислий газ, екологічно безпечне органічне добриво для сільського господарства та біогаз з суттєво більшою концентрацією метану у порівнянні з існуючими технологіями.

Розроблено нову технологічну схему водовідведення. Її головні відмінності полягають в організації додаткового очищення господарчо-побутових стоків шляхом використання їх як середовища для культивування енергетичних мікроводоростей і в організації анаеробного зброджування осадів, одержаних після механічного та біологічного очищення стоків і біомаси мікроводоростей, з урахуванням кінетики бродильних процесів. Технологічна схема надає можливість підвищити ступінь очищення стічних вод, а також одержувати екологічно безпечне органічне добриво, відновлювані енергоносії та вуглекислий газ.

Проаналізовано перспективи виробництва біопалива третього та четвертого поколінь. Запропоновано культивування мікроводоростей з високим вмістом ліпідів у біомасі як сировини для цього виробництва. Розглянуто вплив інтенсивності освітлення культурального середовища на продуктивність культивування, використовуючи енергетичний баланс фотосинтезу. Запропоновано математичну модель розрахунку продуктивності культивування у відкритих ємностях залежно від інтенсивності сонячного опромінення. На основі середньомісячних рівнів сонячної радіації у місті Київ, одержаними NASA, що є усередненими на підставі 20-річних спостережень за рівнем освітленості території України, оцінено продуктивність культивування протягом року для погодних умов Київської області, використовуючи запропоновану модель. Одержану продуктивність порівняно з продуктивністю, що може бути досягнута у інших частинах світу. Для підвищення економічної ефективності виробництва біопалива запропоновано використання як культурального середовища попередньо очищених за традиційними методами комунальних стічних вод. Це надасть змогу поєднати процеси вирощування сировини для біопалива і процеси очищення стічних вод від біогенних елементів.

Проаналізовано економічну ефективність виробництва біопалива третього покоління з біомаси мікроводоростей в Україні. У зв'язку з відсутністю технологій масового культивування мікроводоростей для масового виробництва біопалива ефективність процесів оцінено на основі складання енергетичного балансу. Баланс складено на основі інформації про енергозатрати при використанні існуючих технологій культивування мікроводоростей та виробництва біодизелю і біогазу з органічної біомаси. Оцінено витрати енергії на безпосереднє культивування у відкритих та закритих фотобіореакторах, на збирання урожаю, екстрагування олій, виробництва з них біодизелю, а також виробництва біогазу з залишкової біомаси при використані сучасного обладнання. Оцінено також потенційну кількість виробленого біодизелю та біогазу, а також потенційну кількість енергії, що можна використати при їх утилізації. Виконано їх порівняння і показано ефективність усього процесу. Запропоновано шляхи підвищення цієї ефективності за сучасних умов.

Транспортна галузь характеризується значним впливом на довкілля відходами своєї діяльності, зокрема моторних палив. Найбільш масовими забруднювачами грунтів та водойм, особливо міських, є вуглеводні, особливо токсичні ароматичні вуглеводні. Присутність цих токсикантів погіршує екологію та негативно впливає на життя та здоров'я живих організмів. Тому характеристика впливу моторних палив на життєдіяльність мікроорганізмів з біодеструкційним потенціалом важлива для керованого знешкодження відходів танспортної інфораструктури. У роботі розглянуто можливості використання різних мікроорганізмів для очищення грунтів і водойм від забруднення моторними паливами з різними характеристиками шляхом біодеструкції. Досліджено також біодеструкційний потенціал автентичних для довкілля мікроорганізмів та відновлювальних процедур у випадку промислового забруднення довкілля нафтопродуктами. Дану працю підготовлено у межах виконання проєкту "Експериментально-аналітичні засади гарантування безпеки людини та суспільства удосконаленням технологій поводження з відходами у техносфері" за підтримки Національного фонду досліджень України у межах грантового проєкту № 2020.01/0242.

Присвячено вирішенню науково-прикладної проблеми підвищення екологічної безпеки функціонування систем водовідведення шляхом удосконалення наявних та створення нових екологічно безпечних технологічних процесів та створення устаткування, що забезпечить раціональне використання наявних відновлюваних ресурсів та зменшення шкідливих впливів систем водовідведення на довкілля. Розглянуто різні методи організації водовідведення, охарактеризовано їх основні спільні недоліки. Показано, що сучасні технології водовідведення не дозволяють досягати належного рівня екологічної безпеки переважно через недостатній ступінь очищення стічних вод від біогенних елементів та наявні екологічні ризики, пов’язані з утилізацією їх осадів. Зроблено висновок, що під час застосування традиційних механічних і біологічних методів очищення виникає необхідність у доочищенні стічних вод від біогенних елементів та в удосконаленні способів оброблення і утилізації їх осадів. Як один з найбільш перспективних методів доочищення запропоновано використання стічних вод як середовища для культивування енергетичних мікроводоростей у фотобіореакторах закритого типу з подальшим виробництвом рідкого біопалива третього покоління. Як один з найбільш перспективних методів оброблення та утилізації осадів запропоновано інтенсивне анаеробне зброджування з організацією процесу відповідно до кінетики процесів бродіння та подальшого використанням забродженої маси як органічного добрива. Обґрунтовано необхідність та розроблено засоби вимірювання витрат стічних вод змінного перепаду тиску. Обґрунтовано доцільність використання та запропоновано конструкцію шнекового насоса з високим ККД. На підставі цього запропоновано оновлену концепцію водовідведення, що дозволяє підвищити ступінь очищення стічних вод, отримувати відновлювані енергоносії для часткового чи повного забезпечення потреб підприємства у тепловій та електричній енергії, а в разі надлишку – товарні відновлювані енергоносії, отримувати екологічно безпечне органічне добриво, товарний вуглекислий газ, а також зменшити викиди вуглекислого газу в атмосферу.