| Название НИОКТР |
Модели и методы проектирования и управления экзотермической ферментационной переработкой побочных продуктов животноводства, обеспечивающие снижение выбросов климатически активных веществ
|
| Аннотация |
Интенсивное животноводство оказывает существенное влияние на агроэкосистему и содержит ряд серьезных угроз, которые не ограничиваются только территорией фермы, а влияют на прилегающие зоны и косвенным образом воздействуют на экологическое состояние всего региона в целом. Одним из основных рисков негативного воздействия на окружающую среду является система обращения с побочными продуктами животноводства (ППЖ) в соответствие с законом № 248-ФЗ, вступившим в действие 1 марта 2023 года.
В России ежегодно образуется более 600 млн. тонн навоза и помета. Получаемый побочный продукт животноводства имеет высокое содержание биогенных элементов, но в силу низкого уровня его переработки и использования (по данным официальной статистики используется в качестве органических удобрений менее 50%) ежегодные потери питательных элементов составляют не менее 2,2 млн. т. азота (N) и 0,36 млн. т. фосфора (P). При этом стоит отметить ухудшение качества почв сельскохозяйственных земель (недостаток питательных элементов составляет более 6000 тыс.тонн действующего вещества в год, снижается содержание гумуса в почве). Поэтому основным направлением использования ППЖ считаем производство биологически активных органических удобрений или агрохимикатов биологического происхождения, что соответствует Указу Президента Российской Федерации от 21.07.2016 г. № 350, определяющего актуальность и значимость проблемы рационального использования сырьевых ресурсов.
Производство качественных органических удобрений из ППЖ возможно путём биотермической ферментации, представляющей собой экзотермический процесс биологического окисления, где органический субстрат подвергается аэробной биодеградации смешанной популяцией микроорганизмов. При биотехнологическом процессе ферментации интенсифицируется процесс минерализации исходного субстрата, повышается биосинтез новых, биологически активных соединений, влияющих на функциональные свойства конечных продуктов. При ферментации протекают процессы дезаминирования и декарбоксилирования в результате данных реакций выделяются соответственно аммиак и диоксид углерода. В результате теряется в виде углекислого газа и воды около 40% массы органического вещества. При биотермических и биолитических процессах происходит обеззараживание ППЖ от патогенных и условно-патогенных микроорганизмов и снижается содержание неэкстрагируемых органических веществ, фульвокислот, увеличивается содержание настоящего гумуса, который образуется только в аэробных условиях. Поэтому аэробный способ более предпочтителен по сравнению с анаэробным сбраживанием, где теряется часть органического вещества и питательных элементов при выработке газа. Главное требование при переработке - максимальное сохранение соединений азота, фосфора и других минеральных соединений, которые должны остаться в получаемом удобрении, что позволит снизить выброс климатически активных веществ, образующихся в процессе переработки.
Предлагаемый проект направлен на разработку принципов проектирования и управления биологизированными процессами экзотермической переработки органических отходов на основе научно обоснованных методов и моделей, обеспечивающих экологическую безопасность сельскохозяйственного производства.
Научная новизна исследований заключается в:
- моделях, описывающих процессы биологизированной экзотермической ферментационной переработки в зависимости от состава смеси органических отходов;
- моделях влияния режимов работы технических устройств на стабильность протекания процессов переработки органических отходов с минимальным выделением климатически активных веществ в атмосферу;
- алгоритме сбора и анализа исходных данных для проектирования системы технологических решений по подготовке и использованию органических удобрений;
- методах и алгоритмах проектирования и управления технологическими процессами переработки ППЖ путём экзотерической аэробной биоферментации.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
2870.0
|
| Дата начала |
2024-01-01
|
| Дата окончания |
2025-12-15
|
| Номер контракта |
24-26-00232
|
| Дата контракта |
2023-12-29
|
| Количество отчетов |
2
|
| УДК |
63:502.17
|
| Количество просмотров |
4
|
| Руководитель работы |
Васильев Эдуард Вадимович
|
| Руководитель организации |
Соколов Александр Вячеславович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР ВИМ"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-12-17 07:31:55 UTC, 2025-12-17 07:31:55 UTC
|
| ОКПД |
Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области сельскохозяйственных наук
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
экологическая безопасность; управление; переработка; органические удобрения; машинные технологии; климатически активные вещества; экзотермическая ферментация; побочные продукты животноводства
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
68.01.94 - Охрана окружающей среды в сельском хозяйстве
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Сельскохозяйственные науки
|
| Приоритеты научно-технического развития |
г) переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству, разработку и внедрение систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений и животных, хранение и эффективную переработку сельскохозяйственной продукции, создание безопасных и качественных, в том числе функциональных, продуктов питания;
|
| Регистрационные номера |
—
|
