В современном мире проблема переработки отходов стоит особенно остро. Особенно это касается сельскохозяйственных предприятий, где необходима безостановочная переработка отходов жизнедеятельности животных (к примеру, крупного рогатого скота). Учёным Федерального научного агроинженерного центра ВИМ (научное направление «Механизация животноводства») удалось совершить значительный прорыв в решении этой задачи.
Отходы жизнедеятельности коров, или навоз, представляют собой ценное сырьё, которое при правильной переработке может принести значительную пользу. Современные технологии позволяют использовать навоз не только в качестве удобрений для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, но и в качестве возобновляемого источника энергии. Одним из наиболее эффективных методов является анаэробная биоконверсия, которая позволяет получать биогаз и твёрдые биоудобрения.
Андрей Александрович Ковалев, д.т.н., главный научный сотрудник лаборатории биоэнергетических технологий Федерального научного агроинженерного центра ВИМ модернизировал классический метод благодаря интенсификации анаэробной биоконверсии с использованием солнечной энергии: процесс преобразования отходов разделен на два этапа, каждый из которых происходит в отдельном реакторе с различными условиями.
Новая методика уже отработана на экспериментальной установке. Вначале отходы измельчаются особым способом и помещаются в реактор, где созданы оптимальные условия для роста специализированных микроорганизмов. Эти микроорганизмы разлагают органические вещества, производя в качестве побочного продукта газообразный водород. После первой стадии отходы направляются в другой реактор, где происходит их дальнейшее разложение и образования метана.
Разработанный учёным Центра ВИМ метод переработки отходов имеет ряд значительных преимуществ:
Повышенная эффективность: по сравнению с классическими подходами удалось увеличить выход водорода в семь, а метана в три раза.
Экологическая безопасность: Газообразный водород и метан являются чистыми источниками энергии, их использование способствует снижению выбросов парниковых газов и улучшению экологической ситуации.
Экономическая выгода: Возможность использования водорода и метана для производства энергии снижает затраты на энергоресурсы и делает процесс более рентабельным.
Универсальность применения: Технология может быть адаптирована для различных условий и масштабов производства, что делает её перспективной для внедрения на крупных животноводческих фермах и агропромышленных комплексах.
Учёные Центра ВИМ продолжают работу над усовершенствованием метода и его адаптацией для различных условий. В перспективе планируется внедрение технологии на крупных животноводческих фермах и агропромышленных комплексах. Это позволит не только улучшить экологическую обстановку, но и повысить экономическую эффективность сельскохозяйственного производства.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-49-02002 (https://rscf.ru/project/22-49-02002/). В рамках гранта ученые Центра ВИМ подготовили и направили в редакции рецензируемых журналов 10 статей, из которых 4 опубликовано в журналах, входящих в первый квартиль (Q1) по SJR, одна принята к печати (журнал, входящий в перечень ВАК). Результаты проведенных по Проекту исследований были представлены на 7 Всероссийских и международных конференциях.
Отходы жизнедеятельности коров, или навоз, представляют собой ценное сырьё, которое при правильной переработке может принести значительную пользу. Современные технологии позволяют использовать навоз не только в качестве удобрений для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, но и в качестве возобновляемого источника энергии. Одним из наиболее эффективных методов является анаэробная биоконверсия, которая позволяет получать биогаз и твёрдые биоудобрения.
Андрей Александрович Ковалев, д.т.н., главный научный сотрудник лаборатории биоэнергетических технологий Федерального научного агроинженерного центра ВИМ модернизировал классический метод благодаря интенсификации анаэробной биоконверсии с использованием солнечной энергии: процесс преобразования отходов разделен на два этапа, каждый из которых происходит в отдельном реакторе с различными условиями.
Новая методика уже отработана на экспериментальной установке. Вначале отходы измельчаются особым способом и помещаются в реактор, где созданы оптимальные условия для роста специализированных микроорганизмов. Эти микроорганизмы разлагают органические вещества, производя в качестве побочного продукта газообразный водород. После первой стадии отходы направляются в другой реактор, где происходит их дальнейшее разложение и образования метана.
Разработанный учёным Центра ВИМ метод переработки отходов имеет ряд значительных преимуществ:
Повышенная эффективность: по сравнению с классическими подходами удалось увеличить выход водорода в семь, а метана в три раза.
Экологическая безопасность: Газообразный водород и метан являются чистыми источниками энергии, их использование способствует снижению выбросов парниковых газов и улучшению экологической ситуации.
Экономическая выгода: Возможность использования водорода и метана для производства энергии снижает затраты на энергоресурсы и делает процесс более рентабельным.
Универсальность применения: Технология может быть адаптирована для различных условий и масштабов производства, что делает её перспективной для внедрения на крупных животноводческих фермах и агропромышленных комплексах.
Учёные Центра ВИМ продолжают работу над усовершенствованием метода и его адаптацией для различных условий. В перспективе планируется внедрение технологии на крупных животноводческих фермах и агропромышленных комплексах. Это позволит не только улучшить экологическую обстановку, но и повысить экономическую эффективность сельскохозяйственного производства.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-49-02002 (https://rscf.ru/project/22-49-02002/). В рамках гранта ученые Центра ВИМ подготовили и направили в редакции рецензируемых журналов 10 статей, из которых 4 опубликовано в журналах, входящих в первый квартиль (Q1) по SJR, одна принята к печати (журнал, входящий в перечень ВАК). Результаты проведенных по Проекту исследований были представлены на 7 Всероссийских и международных конференциях.