CC BY
9
технологии, машины и оборудование ХХХХХХХХХХХ
'^VWWVV^V ППЯ ЛГРППРПМЫШПРННПГП кпмппркга V¥WW¥¥¥¥¥
Для цитирования: Паршикова М. В., Аймашев Н. А., Овчинников К. М. Методика оптимизации процесса утилизации отходов животноводства и конструктивных особенностей биогазовой установки // Вестник НГИЭИ. 2023. № 10 (149). С. 28-42. DOI: 10.24412/2227-9407-2023-10-28-42
Marianna V. ParshikovaNikita A. Aimashev 2, Kirill M. Ovchinnikov3
12'3 Kalashnikov Izhevsk State Technical University, Izhevsk, Russia 1 [email protected]://orcid.org/0009-0001-4151-8119 [email protected], http://orcid.org/0009-0007-7890-843X 3 [email protected] http://orcid.org/0009-0008-2908-4865
Introduction. The article is devoted to the study of methods for optimizing the process of utilization of animal waste and design parameters, operating modes of a biogas plant used in technological processes in the agro-industrial complex. Materials and methods. Experimental studies and a methodology for optimizing the process of utilization of animal waste and design parameters, operating modes of a biogas plant are considered. The operation of a biogas plant in the mesophilic and thermophilic regimes of anaerobic digestion has been studied. The composition of technological equipment, measuring and automation means is given. An algorithm for the operation of a biogas plant during experimental studies has been developed.
Results. Theoretical and experimental studies of the operation of a biogas plant in the mesophilic and thermophilic mode of anaerobic digestion of animal waste were carried out in the laboratory of «Biotechnologies». The results of the experimental operation of the biogas plant in both modes are presented and the dependence of biogas production on the applied mode of anaerobic digestion is given. Experimental dependences of methane production depending on the exposure time in the mesophilic and thermophilic regimes of anaerobic digestion of biomass are obtained. A technique for optimizing the process of utilization of animal waste and the design features of the bireactor is presented. Discussion. Insufficient theoretical and practical knowledge of various combinations and technical solutions of biogas plants does not allow the most efficient anaerobic digestion of animal waste. Experimental studies of the technological process of anaerobic digestion of animal waste in a patented biogas plant with revealed changes in biogas production depending on the residence time of the substrate in the bioreactor are presented. The results of experiments on anaerobic digestion of animal waste in a bioreactor on the effect of temperature, holding time, concentration of the process activator on biogas production are presented.
Conclusion. Methods for optimizing the process of utilization of animal waste using a biogas plant have been studied. A technique has been developed to improve the efficiency of the technological process of animal waste disposal and the performance of a biogas plant, depending on the applied modes of anaerobic digestion.
Keywords: activator, anaerobic digestion, biogas, biogas plant, biomass, mesophilic and thermophilic mode of digestion, technological processes, optimization, animal waste, recycling
For citation: Parshikova M. V., Aimashev N. A., Ovchinnikov K. M. Optimization technique of animal waste utilization process and design features of biogas plant // Bulletin NGIEI. 2023. № 10 (149). P. 28-42. DOI: 10.24412/22279407-2023-10-28-42
Optimization technique of animal waste utilization process and design features of biogas plant
Abstract
На основании передового опыта ведущих российских и зарубежных ученых по разработке биогазовых установок в ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М. Т. Калашникова» был создан экспериментальный биореактор для утилизации органических от-
Введение
ходов. Эффективность использования тепловой энергии достигнута благодаря размещению теплообменника внутри биореактора.
Рабочий объем биогазовой установки представляет собой биореактор, разделенный вертикальной перегородкой на две секции, которые со-
\ technologies, machines and equipment
: for the agro-industrial complex
общаются между собой. Перемещение сбраживаемой биомассы из наружной секции во внутреннюю происходит за счет гидростатического подпора. Для перемешивания субстрата используют устройство перемешивания, лопастную мешалку. Для приема и отвода отходов животноводства применяется трубопровод приема и отвода биомассы с люком загрузки и выгрузки. В биореактор биомасса поступает из загрузочного бункера по трубопроводу. Биореактор экологически безвреден, прост в устройстве и обслуживании, позволяет эксплуатировать его в полуавтоматизированном режиме с использованием квалификационных качеств оператора.
Актуальность проблемы по увеличению производительности биогазовых установок
Биосфера представляет собой непрерывный цикл обмена веществ, когда продукты жизнедеятельности одних организмов являются питательной средой для других организмов. В конечном итоге питательные вещества возвращаются к организмам, породившим их [1]. В этом круговороте веществ из-за увеличения количества людей на планете происходит увеличение количества выращиваемого крупного рогатого скота (КРС) в агропромышленных комплексах для обеспечения населения продовольствием. С увеличением количества людей и животных происходит увеличение выделяемых продуктов их жизнедеятельности. Вследствие этого перед человечеством встает проблема качественной и быстрой переработки продуктов жизнедеятельности крупного рогатого скота (КРС).
Агропромышленный комплекс регионов России производит большое количество отходов животноводства. В комплексных крестьянско-фермерских хозяйствах полного цикла производства от выращивания кормовых культур до выращивания скота полученные продукты жизнедеятельности скота направляются на полигоны на хранение и в дальнейшем используются в качестве удобрений.
Утилизация продуктов жизнедеятельности крупного рогатого скота (КРС) не обеспечивает извлечение всех ресурсов, которые дарит нам природа. За счет процесса сбраживания отходов животноводства можно извлекать энергию из продуктов жизнедеятельности крупного рогатого скота с помощью биогазовых установок [2]. К сожалению, в России данная технология не распространенна ввиду низкого КПД существующих биогазовых установок, больших первоначальных капиталовложений,
низкой стоимости электроэнергии, газа и данные факторы не позволяют быстро окупаться биореакторам, что является весомым сдерживающим критерием по внедрению технологического процесса утилизации органических отходов и оборудования в АПК [3]. Оптимальным способом для распространения биогазовых установок в промышленном масштабе в АПК является увеличение КПД биогазовых установок и уменьшение стоимости биореакторов за счет оптимизации конструктивных особенностей [4].
Материалы и методы
В лаборатории «Биотехнологии» проведены экспериментальные исследования технологического процесса утилизации отходов животноводства в биореакторе (рис.1).
Экспериментальная установка по утилизации органических отходов представляет собой восьмиугольный двухсекционный биореактор с устройствами для перемешивания субстрата в мезофиль-ном и термофильном режимах, также в секциях установлены два отдельных контура для подогрева биомассы.
Рис. 1. Внешний вид биореактора Fig. 1. External view of the bioreactor Источник: составлено авторами на основании исследований
технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса
Конструктивные параметры биогазовой установки:
- модуль управления биогазовой установкой (рис.2), датчики температуры, регуляторы температуры, на которых устанавливается температура в мезофильном и термофильном режимах работы двухсекционного биореактора, индикаторы работы нагревательных приборов, таймеры устройств перемешивания осадков сточных вод;
- два электродвигателя с закреплёнными к ним шнеками и ножами для измельчения и перемешивания биомассы;
- манометры для измерения давления в секциях сбраживания;
- нагревательные устройства (ТЭН) и расширительный бак;
- газгольдер для накопления биогаза;
- трубопровод для загрузки биомассы;
- ротаметр;
- закладные стаканы для контроля температуры в секциях;
- газовая горелка;
- трубопровод для выгрузки биомассы;
- газгольдер для хранения биогаза;
- электронные термометры;
- газоанализатор марки «СГГ-4М-4».
Рис. 2. Модуль управления биогазовой установкой Fig. 2. Biogas plant control module Источник: составлено авторами на основании исследований
Из загрузочного бункера по трубопроводу для приема исходная биомасса поступает в биореактор.
Рабочие органы устройства перемешивания сбраживаемой биомассы установлены в каждой секции раздельно и выполнены в виде спиральных лопаток в термофильной секции, помещенных на вертикальном валу, причем верхний ряд лопаток выполнен плавающим и установлен с возможностью перемещения вдоль вала, лопатки нижнего ряда наружной секции установлены с наклоном для перемещения сбраживаемой биомассы вверх, а лопатки нижнего ряда во внутренней секции установлены с наклоном для перемещения сбраживаемой биомассы вниз и в сторону свободного конца трубопровода отвода биомассы [5].
В трубопроводе приема исходной биомассы экспериментальной установки установлено устройство для размельчения отходов животноводства на фракции от 10 до 50 мм.
Методика и этапы проведения экспериментальных исследований
Проведены экспериментальные исследования технологического процесса утилизации органических отходов, применена методика анаэробного сбраживания отходов животноводства с использованием системы автоматизации и управления биогазовой установкой [6].
Представлена методика экспериментальных исследований:
1. Разработать биогазовую установку малого объема V < 120 литров, цилиндрической формы, боковым загрузочным и загрузочным трубопроводом, перемешивающим устройством [7], ТЭНом и провести экспериментальные исследования в мезофильном и термофильном режимах анаэробного сбраживания отходов животноводства. Период экспериментальных исследований представлен за 2021 год в периодическом мезофильном и термофильном режимах анаэробного сбраживания отходов животноводства.
2. Изготовить стационарную биогазовую установку малого объема V < 120 литров для анаэробного сбраживания отходов животноводства. Биогазовая установка загружается отходами животноводства объемом 40 литров и активным илом объемом 40 литров на 2/3 части от общего объема биореактора, оставшееся пространство 1/3 часть объема предусмотрено для накопления биогаза. Для загрузки биогазовой установки отходами животноводства рекомендовано применять 60 кг отходов и 20 литров активного ила.
3. Применить при запуске стационарной биогазовой установки активатор для интенсификации
\ technologies, machines and equipment
: for the agro-industrial complex
процесса [8]. Провести экспериментальные исследования с применением активатора процесса в технологическом процессе анаэробного сбраживания органических отходов. Определить эффективную дозу активатора процесса, добавляемую в биогазовую установку [9]. Провести сравнительный анализ работы биогазовой установки с применением активатора процесса при различных режимах анаэробного сбраживания [10].
4. Изучить влияние параметров процесса на процесс выработки биогаза.
5. Провести экспериментальные исследования технологического процесса анаэробного сбраживания отходов животноводства при мезофильном и термофильном режимах работы в биогазовой установке [11].
6. Провести анализы по определению показателей качества химического и физического состава отходов животноводства до и после сбраживания в биогазовой установке [12].
7. Провести микробиологические и токсикологические анализы по определению показателей качества отходов животноводства до и после сбраживания в биогазовой установке.
8. Подобрать оборудование и составить технологическую схему по применению систем управ-
ления и автоматизации в биогазовой установке для оптимизации конструктивных особенностей биореактора [13].
9. Составить технологическую схему по применению органического удобрения и почвогрунта, компоста в АПК Удмуртской Республики [14].
10. Провести опыты по влиянию органического удобрения и почвогрунта на состояние земельных ресурсов в Удмуртской Республике.
11. Изучить энергоэффективность применения биогаза в качестве возобновляемого источника энергии на производственных площадках и в полевых условиях в АПК Удмуртской Республики [15].
12. Изучить экологическую эффективность применения отходов животноводства после анаэробного сбраживания в биогазовой установке в качестве органического удобрения и почвогрунта в АПК Удмуртской Республики [16].
Результаты
Экспериментальные исследования проведены согласно технического задания на проведение научно-исследовательских работ в лаборатории «Биотехнологий» ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М. Т. Калашникова».
Результаты 1-го этапа экспериментальных исследований в биогазовой установке в мезофильном режиме сбраживания на пятый день исследований
Таблица 1. Результаты 5 дня исследований Table 1. Results of the 5th day of research
Показания счетчика газа / Показания температуры /
Номер опыта / t, час / Gas meter readings Temperature readings
Experience Number t, hour НКПР % / Выработка биогаза, гр/м3/ Т1 Т2 Т3
NKPR% Biogas production, g/m3
8:00 55,9 16,2 30,6 28,1 30,3
9:00 30,8 28,7 30,5
10:00 31,5 29,0 31,2
11:00 57,9 16,8 32,0 29,2 31,7
12:00 32,6 29,6 32,3
1 13:00 33,6 29,8 33,1
14:00 34,3 30,2 33,8
15:00 68,3 19,8 33,8 30,5 33,3
16:00 34,0 30,3 33,5
17:00 32,7 29,9 32,4
18:00 31,8 29,7 31,5
19:00 70,3 20,4 31,7 29,4 31,4
Источник: составлено авторами на основании исследований
технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса
Рис. 3. Изменение температуры в биореакторе в зависимости от времени выдержки субстрата в мезофильном режиме сбраживания биомассы
на 5 день исследований Fig. 3. The change in temperature in the bioreactor depending on the exposure time of the substrate in the mesophilic mode of biomass fermentation on the 5 th day of research Источник: составлено авторами на основании исследований
Рис. 4. Динамика выработки метана гр/м в зависимости от времени выдержки в мезофильном режиме сбраживания биомассы на 5 день исследований Fig. 4. Dynamics of methane production g/m3 depending on the exposure time in the mesophilic mode of biomass fermentation on the 5th day of research Источник: составлено авторами на основании исследований
Результаты 1-го этапа экспериментальных исследований в биогазовой установке в мезофильном режиме сбраживания на шестой день исследований
Таблица 2. Результаты 6 дня исследований Table 2. Results of the 6th day of research
Показания счетчика газа / Показания температуры /
Номер опыта / t, час / Gas meter readings Temperature readings
Experience Number t, hour НКПР % / Выработка биогаза, гр/м3 / Т1 Т2 Т3
NKPR% Biogas production, g/m3
8:00 69,3 20,1 30,9 28,1 30,3
9:00 31,3 28,3 30,7
10:00 31,5 28,5 31,1
11:00 70,0 20,3 32,1 30,1 31,9
12:00 33,5 30,2 32,3
1 13:00 34,1 30,5 32,5
14:00 34,3 31,2 34
15:00 68,3 19,8 34,5 32,1 34,1
16:00 34,4 31,4 33,7
17:00 34,1 31,5 33,7
18:00 33,6 31,1 32,3
19:00 67,2 19,5 33,5 30,4 32,1
\ technologies, machines and equipment
: for the agro-industrial complex
Рис. 5. Изменение температуры в биореакторе в зависимости от времени выдержки субстрата в мезофильном режиме сбраживания биомассы
на 6 день исследований Fig. 5. The change in temperature in the bioreactor depending on the exposure time of the substrate in the mesophilic mode of biomass fermentation on the 6th day of research Источник: составлено авторами на основании исследований
Рис. 6. Динамика выработки метана гр/м в зависимости от времени выдержки в мезофильном режиме сбраживания биомассы на 6 день исследований Fig. 6. Dynamics of methane production g/m3 depending on the exposure time in the mesophilic mode of biomass fermentation on the 6th day of research Источник: составлено авторами на основании исследований
Результаты 1-го этапа экспериментальных исследований биогазовой установки в мезофильном режиме сбраживания на седьмой день исследований
Таблица 3. Результаты 7 дня исследований Table 3. Results of the 7th day of research
Показания счетчика газа / Показания температуры /
Номер опыта / t, час / Gas meter readings Temperature readings
Experience Number t, hour НКПР % / Выработка биогаза, гр/м3/ Т1 Т2 Т3
NKPR% Biogas production, g/m3
8:00 67,2 19,5 29,7 28,4 29,6
9:00 29,9 28,8 29,9
10:00 30,6 29,6 30,2
11:00 66,9 19,4 31,1 29,8 30,6
12:00 31,7 30,4 31,0
1 13:00 32,5 30,6 31,6
14:00 33,3 31,0 32,6
15:00 66,2 19,2 33,4 31,5 32,9
16:00 33,4 31,4 32,4
17:00 33,0 31,0 32,0
18:00 32,1 30,8 31,8
19:00 65,9 19,1 32,0 30,5 31,6
технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса
Рис. 7. Изменение температуры в биореакторе в зависимости от времени выдержки субстрата в мезофильном режиме сбраживания биомассы
на 7 день исследований Fig. 7. The change in temperature in the bioreactor depending on the exposure time of the substrate in the mesophilic mode of biomass fermentation on the 7th day of research Источник: составлено авторами на основании исследований
Рис. 8. Динамика выработки метана гр/м в зависимости от времени выдержки в мезофильном режиме сбраживания биомассы на 7 день исследований Fig. 8. Dynamics of methane production g/m3 depending on the exposure time in the mesophilic mode of biomass fermentation on the 7th day of research Источник: составлено авторами на основании экспериментальных исследований
Результаты 2-го этапа экспериментальных исследований биогазовой установки на 10 день опыта при работе в термофильном режиме сбраживания
Таблица 4. Результаты 10 дня исследований Table 4. Results of the 10th day of research
Показания счетчика газа / Показания температуры /
Номер опыта / t, час / Gas meter readings Temperature readings
Experience Number t, hour НКПР % / Выработка биогаза, гр/м3 / Т1 Т2 Т3
NKPR% Biogas production, g/m3
8:00 79,3 23 51 49,2 50,6
9:00 51,1 49,4 50,7
10:00 51,5 49,8 51,1
11:00 84,5 24,5 52 50,2 51,6
12:00 52,2 50,7 52
2 13:00 52,4 50,9 52,2
14:00 52,8 51,0 52,6
15:00 99,7 28,9 52,3 50,9 52
16:00 51,8 50,7 51,5
17:00 51,5 50,4 51,2
18:00 51,2 50,2 50,9
19:00 90,0 26,1 51,1 50,2 50,8
\ technologies, machines and equipment
: for the agro-industrial complex
Рис. 9. Изменение температуры в биореакторе в зависимости от времени выдержки субстрата в термофильном режиме сбраживания биомассы на 10 день исследований Fig. 9. Temperature change in the bioreactor depending on the exposure time of the substrate in the thermophilic mode of biomass fermentation
on the 10th day of research Источник: составлено авторами на основании экспериментальных исследований
Рис. 10. Динамика выработки метана гр/м в зависимости от времени выдержки в термофильном режиме сбраживания биомассы на 10 день исследований Fig. 10. Dynamics of methane production g/m3 depending on the exposure time in the thermophilic mode of biomass fermentation on the 10th day of research Источник: составлено авторами на основании исследований
Результаты 2-го этапа экспериментальных исследований в биогазовой установке на 13 день опыта при работе в термофильном режиме сбраживания
Таблица 5. Результаты 13 дня исследований Table 5. Results of the 13th day of research
Показания счетчика газа / Показания температуры /
Номер опыта / t, час / Gas meter readings Temperature readings
Experience Number t, hour НКПР % / Выработка биогаза, гр/м3/ Т1 Т2 Т3
NKPR% Biogas production, g/m3
8:00 32,1 9,3 50,2 49,0 49,7
9:00 50,6 49,2 50,1
10:00 51,5 49,6 51,0
11:00 23,4 6,8 52,1 50,0 51,6
12:00 52,4 50,4 52,1
13:00 53,0 50,6 52,7
14:00 53,2 50,7 52,9
2
15:00 18,6 5,4 52,4 50,6 52,1
16:00 51,8 50,4 51,7
17:00 51,5 50,0 51,5
18:00 51,4 49,8 51,4
19:00 17,9 5,2 51,1 49,8 51,1
технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса
Рис. 11. Изменение температуры в биореакторе в зависимости от времени выдержки субстрата в термофильном режиме сбраживания биомассы на 13 день исследований Fig. 11. Temperature change in the bioreactor depending on the exposure time of the substrate in the thermophilic mode of biomass fermentation
on the 13th day of research Источник: составлено авторами на основании экспериментальных исследований
Рис. 12. Динамика выработки метана гр/м3 в зависимости от времени выдержки в термофильном режиме сбраживания биомассы на 13 день исследований Fig. 12. Dynamics of methane production g/m3 depending on the exposure time in the thermophilic mode of biomass fermentation on the 13 th day of research Источник: составлено авторами на основании исследований
Результаты 2-го этапа экспериментальных исследований в биогазовой установки на 14 день опыта при работе в термофильном режиме сбраживания
Таблица 6. Результаты 14 дня исследований Table 6. Results of the 14 th day of research
Показания счетчика газа / Показания температуры/
Номер опыта / t, час / Gas meter readings Temp erature readings
Experience Number t, hour НКПР % / Выработка биогаза, гр/м3/ Т1 Т2 Т3
NKPR% Biogas production, g/m3
8:00 15,2 4,4 49,5 48,1 49,4
9:00 49,9 48,3 49,8
10:00 50,8 49,8 50,7
11:00 13,4 3,9 51,4 50,0 51,3
12:00 51,7 50,5 51,5
13:00 52,4 50,9 52,2
14:00 53,3 50,8 52,6
2
15:00 13,1 3,8 52,5 50,6 52,1
16:00 51,9 50,4 51,7
17:00 51,7 50,0 51,5
18:00 51,6 49,9 51,4
19:00 12,8 3,7 51,3 49,7 51,1
\ technologies, machines and equipment
: for the agro-industrial complex
Рис. 13. Изменение температуры в биореакторе в зависимости от времени выдержки субстрата в термофильном режиме сбраживания биомассы на 14 день исследований Fig. 13. Temperature change in the bioreactor depending on the exposure time of the substrate in the thermophilic mode of biomass fermentation on the 14th day of research Источник: составлено авторами на основании исследований
Рис. 14. Динамика выработки метана гр/м3 в зависимости от времени выдержки в термофильном режиме сбраживания биомассы на 14 день исследований Fig. 14. Dynamics of methane production g/m3 depending on the exposure time in the thermophilic mode of biomass fermentation on the 14th day of research Источник: составлено авторами на основании исследований
Обсуждение
На основании исследований установлено, что разработка технологии анаэробного сбраживания отходов животноводства, обеспечивающая энергоэффективность технологического процесса и поддержание экологической безопасности, с получением органического удобрения, почвогрунта, компоста и возобновляемого источника энергии в виде биогаза в климатических условиях Удмуртской Республики является актуальной проблемой. Ввиду недостаточно отработанной промышленной технологии и оборудования для утилизации отходов животноводства на предприятиях АПК в климатических условиях Удмуртской Республики предложена концепция создания биогазовых установок непрерывного действия [17; 18].
На основании исследований теплотехнических и микробиологических закономерностей анаэробного сбраживания отходов животноводства предложена научная предпосылка возможности объединения в единый цикл технологии анаэробного сбраживания отходов животноводства на биогазовой установке с применением системы управления технологическим процессом [19; 20]. Научная предпосылка подтверждена результатами экспериментальных исследований.
Заключение
1. Обоснована технология анаэробного сбраживания отходов животноводства в биогазовой установке, на основании которой разработана методика управления технологическим процессом в биогазовой установке для выработки биогаза и получения высокоэффективного органического удобрения, почвогрунта, компоста.
2. Для оптимизации процесса анаэробного сбраживания предложено применять в качестве активатора процесса болотную жидкость, тину в концентрации 100 мл на 100 кг органических отходов. Исследована и обоснована технология анаэробного сбраживания отходов животноводства для климатических условий Удмуртской Республики, представляющая практический интерес для предприятий АПК.
3. По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований обоснованы оптимальные режимы анаэробного сбраживания, технологии и конструктивные параметры биогазовой установки. По результатам исследований рекомендуется в биореакторе непрерывного действия применять периодические мезофильный и термофильный режимы сбраживания. Необходимая активная реакция среды рекомендована в диапазоне рН 6,4-7,0, влажность биомассы - 86...94 %; про-
технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса
должительность периода анаэробного сбраживания - 14 дней; объем биореактора - 0,3...1,6 м3; температура в мезофильном режиме анаэробного сбраживания - 33.35 °С, температура в термофильном режиме анаэробного сбраживания - 53.55 °С, частота перемешивания - 8 раз в день за восьмичасовой рабочий день в мезофильном режиме и 4 раз в день в термофильном режиме.
4. Экспериментально обоснована методика применения активатора процесса (500 мл) при запуске биогазовой установки в периодических мезофильном и термофильном режимах работы биореактора, позволяющая повысить эффективность процесса и уменьшить продолжительность периода анаэробного сбраживания до 14 дней.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Абрамова А. А., Исаков В. Г., Непогодин А. М. Зеленые технологии в очистке поверхностных и сточных вод объектов ЖКХ // Технические университеты: интеграция с европейскими и мировыми системами образования. В 2 т. Т. 1. Ижевск : Изд-во ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2019. С. 460-465.
2. Абрамова А. А., Батуева А. М., Васильев А. В, Дягелев М.Ю., Наумкина Е.Д., Чурсин И.О. Оценка загрязненности городских сточных вод антибиотическими препаратами цефалоспориновой группы и возможности их определения спектрофотометрическим методом // Вестник ПНИПУ. Прикладная экология. Урбанистика. 2021. № 2. С. 53-65.
3. Борисов Б. Н., Рыбаков В. А. Использование газа метантенков // Приднепровский научный вестник. 2017. № 3. С. 37-41.
4. Благоразумова А. М. Обработка и обезвоживание осадков городских сточных вод: учеб. пособие. М. : Лань, 2014. 208 с.
5. Вендин С. В., Мамонтов А. Ю. Автоматизация механических и тепловых процессов в многокамерном биогазовом реакторе непрерывной загрузки сырья // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет им. В. П. Горячкина. 2016. № 4 (74). С. 55-60.
6. Григорьев В. С., Ковалев А. А. Система предварительной подготовки субстратов метантенков в аппарате вихревого слоя с рекуперацией теплоты // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2020. № 2 (39). С. 8-13.
7. Диденко В. Н., Свалова М. В., Исаев А. В., Узаков Н. Д. Метод сравнительной оценки тепловых потерь биореакторов на этапе аванпроекта биогазовой установки // Энергосбережение и водоподготовка. 2019. № 5 (121). С. 61-65.
8. Колосова Н. В., Монах С. И. Математическая модель тепломассообмена при получении биогаза в ме-тантенке // Современное промышленное и гражданское строительство. 2019. № 2. С. 67-74.
9. Караева Ю. В., Варлавова И. А. Эффективность гидравлического перемешивания в метантенке с перегородками // Энергосбережение и водоподготовка. 2017. № 1 (105). С. 27-32.
10. Микрюкова Е. М., ВасюткинаМ. Н., ТаскаевМ. В. Обзор основных методов очистки сточных вод от нефтепродуктов // Сборник докладов XVI Международной научно-технической конференции, посвященной памяти академика РАН С. В. Яковлева. Москва. 2021. С. 42-47.
11. Мишустин Е. Н., Емцев В. Т. Микробиология. 3-е изд., перераб. и доп. М. : Агропромиздат, 1987.
368 с.
12. Оковитая К. О. Повышение эффективности работы метантенков // Эффективные технологии в области водоподготовки и очистки в системах водоснабжения и водоотведения. 2021. № 1. С. 54-56.
13. Провоторова А. А. Сравнительный анализ использования аэротенков и метантенков при очистке сточных вод // Современная наука и ее ресурсное обеспечение: Инновационная парадигма. 2021. С. 97-102.
14. Свалова М. В., Белоусов Р. С., Галимьянов Р. Г. Применение принципа самоокупаемости по энергосбережению на предприятиях Удмуртии // Проблемы региональной экологии и географии. 2019. № 1. С. 66-68.
15. Смирнова А. Р. Пути повышении эффективности работы метантенков // Научный форум: технические и физико-математические науки. Москва, издательство «МЦНО». 2020. С. 23-30.
ХХХХХХХХХХХ технологии, машины и оборудование ХХХХХХХХХХХ
VWWVWVW ППЯ ЛГРППРПМЫШ ПРННПГП КПМППРКГА
nerny j uni-versitet im. V. P. Goryachkina [Bulletin of the Federal State Educational Institution of Higher Professional Education. V. P. Goryachkina], 2016, No. 4 (74), pp. 55-60.
6. Grigor'ev V. S., Kovalev A. A. Sistema predvaritel'noj podgotovki substratov metantenkov v appa-rate vixrevogo sloya s rekuperaciej teploty' [The system of preliminary preparation of substrates for digesters in the apparatus of the vortex layer with heat recovery], E4ektrotexnologii i e 4ektrooborudovanie v APK [Electrical technologies and electrical equipment in the agro-industrial complex], 2020, No. 2 (39), pp. 8-13.
7. Didenko V. N., Svalova M.V., Isaev A. V., Uzakov N. D. Metod sravnitel'noj ocenki teplovy'x poter' bio-reaktorov na e'tape avanproekta biogazovoj ustanovki [Comparative assessment of thermal losses of bioreactors at the stage of biogas plant pilot project], E'nergosberezhenie i vodopodgotovka [Energy saving and water treatment], 2019, No. 5 (121), pp. 61-65.
8. Kolosova N. V., Monakh S. I. Matematicheskaya model' teplomassoobmena pri poluchenii biogaza v me-tantenke [Mathematical model of heat and mass transfer during biogas production in a methane tank], Sovremennoe promy'shlennoe i grazhdanskoe stroiteTstvo [Modern industrial and civil construction], 2019, No. 2, pp. 67-74.
9. Karaeva Yu. V., Varlavova I. A. E'ffektivnost' gidravlicheskogo peremeshivaniya v metantenke s pe-regorodkami [Efficiency of hydraulic mixing in a digester with baffles], E'nergosberezhenie i vodopodgotovka [Energy saving and water treatment], 2017, No. 1 (105), pp. 27-32.
10. Mikryukova E. M., Vasyutkina M. N., Taskaev M. V. Obzor osnovny'x metodov ochistki stochny'x vod ot nefteproduktov [Review of the main methods of wastewater treatment from oil products], Sbornik dokladov XVI Mezhdunarodnoj nauchno-texnicheskoj konferencii, posvyashhennoj pamyati akademika RAN S. V. Yakovleva [Collection of reports of the XV International Scientific and Technical Conference dedicated to the memory of Academician S.V. Yakovlev], Moscow, 2021, pp. 42-47.
11. Mishustin E. N., Emcev V. T. Mikrobiologiya [Microbiology], 3rd ed., Moscow: Agropromizdat, 1987.
368 p.
12. Okovitaya K. O. Povy'shenie e'ffektivnosti raboty' metantenkov [Improving the efficiency of methane tanks], Effektivny'e texnologii v ob-lasti vodopodgotovki i ochistki v sistemax vodosnabzheniya i vodootvedeniya [Effective technologies in the field of water treatment and purification in water supply and sanitation systems], 2021, No. 1, pp. 54-56.
13. Provotorova A. A. Sravnitel'ny'j analiz ispol'zovaniya ae'rotenkov i metantenkov pri ochistke stochny'x vod [Comparative analysis of the use of aerotanks and methane tanks in wastewater treatment], Sovremennaya nauka i ee resursnoe obespechenie: Innovacionnaya paradigma [Modern science and its resource provision: Innovative paradigm], 2021, pp. 97-102.
14. Svalova M. V., Belousov R. S., Galim'yanov R. G. Primenenie principa samookupaemosti po energosbere-zheniyu na predpriyatiyah Udmurtii [Application of the principle of self-sufficiency in energy saving at the enterprises of Udmurtia], Problemy regional'noj ekologii i geografii [Problems of regional ecology and geography], 2019, No. 1, 2019, pp.66-68.
15. Smirnova A. R. Puti povy'shenii e'ffektivnosti raboty' metantenkov [Ways to improve the efficiency of methane tanks], Nauchny'j forum: texnicheskie i fiziko-matematicheskie nauki [Scientific forum: technical and physical and mathematical sciences], Moscow, MTsNO publishing house, 2020, pp. 23-30.
16. Suvorova E. V., Mikryukova E. M. Preodolenie problem s ochistkoj stochnyh vod ot plotnyh emul'sij v neftepererabatyvayushchej promyshlennosti [Overcoming problems with wastewater treatment from dense emulsions in the oil refining industry], Stroitel'stvo i zastrojka: ZHiznennyj cikl - 2020 [Construction and development: Life cycle - 2020], 2019, No. 1, pp. 415-422.
17. Ugryumov E. P. Cifrovaya sxemotexnika: ucheb. posobie dlya vuzov [Digital circuitry: textbook. allowance for universities], St. Petersburg: BHV-Peterburg, 2010, pp. 23-25.
18. Khanova E. L., Sakharova A. A., Gerashchenko A. A. Sposob intensifikatsii raboty metantenkov s razde-leniyem faz brozheniya [Method for intensifying the work of digesters with separation of the fermentation phases], Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitelnogo universiteta. Seriya: Stroitelstvo i arkhitekturav [Bulletin of the Volgograd State University of Architecture and Civil Engineering. Series: Construction and architecture], 2019, No. 1 (74), pp. 72-79.
Вестник НГИЭИ. 2023. № 10 (149). C. 28-42. ISSN2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2023. № 10 (149). P. 28-42. ISSN2227-9407 (Print)
ТРГНМП! nniFS МЛГШМРЯ Л МП РПШРМРМТ W^^VWWWW
ШШШШШ^МУУММ p/iD тис дгвп IMTWIGTBIAI глмшгу
run i nc agru-u\uus mirtl, ьитгьсл ^
19. Khvorenkov D. A., Varfolomeeva O. I., Pushkarev A. E\, Popov D. N. Analiticheskoe i chislennoe mo-delirovanie diffuzionnyx processov v dymovyx trubax teplogeneriruyushhix ustanovok [Analytical and numerical modeling of diffusion processes in chimneys of heat generating installations], Vestnik IzhGTU imeni M. T. Kalashni-kova [Bulletin of IzhGTU named after M. T. Kalashnikov], 2019, No. 3, Vol. 22, pp. 82-89.
20. Yuxin D. P. K voprosu povysheniya effektivnosti funkcionirovaniya metantenka biogazovoj usta-novki [On the issue of improving the efficiency of the functioning of the digester of a biogas plant], Nauka molody x - inno-vacionnomu razvitiyu APK [Science of the young - innovative development of the agro-industrial complex], Ufa, Publishing house «Bashkir State Agrarian University», 2019. pp. 168-172.
The article was submitted 04.07.2023; approved after reviewing 08.08.2023; accepted for publication 10.08.2023.
Information about the authors: M. V. Parshikova - Ph. D. (Engineering), Associate Professor of the Department «Water Supply and water Treatment», Spin-code: 9159-1802; N. A. Aimashev - master, Spin-code: 7080-0576; K. M. Ovchinnikov - bachelor, Spin-code: 4650-5400.
Contribution of the authors:
Parshikova M. V. - managed the research project, developed the theoretical framework, critical analysis of materials; formulated conclusions.
Aimashev N. A. - collection and processing of materials, implementation of experiments. Ovchinnikov K. M. - Implementation of experiments.
The authors declare no conflicts of interests.
