Abstract (ukr):
Стаття присвячена аналізу перспектив та технологічних ризиків біоконверсії мулових відкладів занедбаних меліоратив них систем України у органо-мінеральні добрива. Розглянуто наукові підходи до комплексної характеристики субстрату через
триступеневу ієрархію досліджень: фізико-хімічну, агрохімічну та мікробіологічну оцінку сировини. Проаналізовано між народні дослідження ефективності біоконверсії органічних відходів, включаючи роботи з термофільними бактеріальними
культурами Bacillus thermoamylovorans (67% редукції органічної речовини за 10 діб при 60°C), гідротермальної карбонізації
з вилученням азоту з відкладів (6-8% сухої речовини), багатоступеневих анаеробних систем (підвищення продукції метану
на 10-30%) та твердофазної ферментації з ризосферними бактеріями Burkholderia cenocepacia. Систематизовано резуль тати польових випробувань біоконвертованих добрив у лентильно-кукурудзяній ротації (підвищення мікробної біомаси вуг лецю на 126%, азоту на 49%, зниження еволюції CO₂ на 25%). Представлено концептуальну технологічну схему біофермен тації з контрольованими параметрами: вологість 50-60%, температура 50-65°C, pH 6,5-8,0, оптимальне співвідношення C:N
25-30:1, використання селекційованих штамів термофільних мікроорганізмів та контрольованої аерації. Визначено агроеко логічні переваги технології: відновлення функціональності меліоративних систем, заміщення мінеральних добрив, покращення
структури ґрунтів, пролонговану дію поживних речовин та зниження ризиків евтрофікації. Проведено системну класифікацію
технологічних ризиків за трьома категоріями: мікробіологічні (патогенна контамінація, неповна біоконверсія), хімічні (біоа кумуляція важких металів, втрати поживних речовин) та технічні (нестабільність процесу, енергетичні витрати, сезонна
варіабельність сировини). Запропоновано інтегровану систему управління ризиками на ос
Abstract (eng):
The article analyzes prospects and technological risks of bioconversion of sludge deposits from neglected reclamation systems
of Ukraine into organo-mineral fertilizers. Scientific approaches to comprehensive substrate characterization through three-level research
hierarchy are considered: physico-chemical, agrochemical and microbiological assessment of raw materials. International studies on
organic waste bioconversion efficiency are analyzed, including works with thermophilic bacterial cultures Bacillus thermoamylovorans
(67% organic matter reduction in 10 days at 60°C), hydrothermal carbonization with nitrogen extraction from deposits (6-8% dry
152 Слобожанський науковий вiсник. Серiя: Природничi науки, випуск 2, 2025
matter), multi-stage anaerobic systems (10-30% methane production increase) and solid-phase fermentation with rhizosphere bacteria
Burkholderia cenocepacia. Results of field trials of bioconverted fertilizers in lentil-corn rotation are systematized (126% increase in soil
microbial carbon biomass, 49% nitrogen increase, 25% CO₂ evolution reduction). A conceptual technological scheme of biofermentation
with controlled parameters is presented: humidity 50-60%, temperature 50-65°C, pH 6.5-8.0, optimal C:N ratio 25-30:1, use
of selected thermophilic microorganism strains and controlled aeration. Agroecological advantages of the technology are identified:
restoration of reclamation systems functionality, mineral fertilizer substitution, soil structure improvement, prolonged nutrient action
and eutrophication risk reduction. Systematic classification of technological risks by three categories is conducted: microbiological
(pathogenic contamination, incomplete bioconversion), chemical (heavy metals bioaccumulation, nutrient losses) and technical (process
instability, energy costs, seasonal raw material variability). An integrated risk management system based on HACCP principles with
automated monitoring systems and preventive control of critical parameters is proposed. The review demonstrates high potential
of sludge bioconversion technology for sustainable agricultural development while requiring comprehensive risk management strategies
for successful commercialization.