Научные разработки (НИР)

Разработка автоматизированной линии биореакторов для непрерывного производства биогаза и удобрений

.

Сельскохозяйственная биотехнология 2025-2027 годы 28.09.2026
Вернуться к проектам

Научная проблема

  • 1

    В Казахстане значительные объёмы органических отходов животноводства и растениеводства остаются недостаточно эффективно переработанными. Существующие биогазовые установки преимущественно рассчитаны на крупные хозяйства, требуют значительных инвестиций и часто работают по порционному принципу, что не обеспечивает стабильного производства биогаза для ежедневных нужд небольших фермерских хозяйств и сельских жителей.

  • 2

    Дополнительной проблемой является наличие в отходах животноводства остатков антибиотиков и других загрязняющих веществ, которые могут попадать в окружающую среду. При этом традиционная переработка органических отходов не обеспечивает их полного удаления.

Решение

  • 1

    Разрабатывается модульная автоматизированная линия линейно соединённых мини-биореакторов для непрерывной переработки органических отходов с постоянным производством биогаза и органических удобрений.

  • 2

    Модульная конструкция позволяет изменять производительность системы за счёт изменения количества и размеров соединённых биореакторов, адаптируя её под объём доступного сырья конкретного хозяйства.

Цель исследований

Целью проекта является разработка линейно соединенных биореакторов с автоматизированной системой для продажи фермерам и крестьянским хозяйствам, которые будут производить чистый метан и органическое удобрение, очищенное от болезнетворных микроорганизмов и антибиотиков, а также использовать навозные стоки и биогаз для выращивания микроводорослей

Ожидаемый результат

Разработка и автоматизация биореакторов

1. Готовы оптимальные размеры и дизайн линейно соединенных биореакторов.

2. Разработана закрытая система ПИД-контроля загрузки субстрата с заданной вязкостью.

3. Разработана закрытая система ПИД-контроля регулировки кислотности субстрата.

4. Разработана закрытая система ПИД-контроля температурного режима в биореакторе.

5. Разработана закрытая система автоматизированной разгрузки из последнего биореактора с использованием шнекового сепаратора.

6. Разработана автоматизированная система центрального управления.

Производство биогаза и органических удобрений

7.Получены результаты исследований с использованием различных субстратов и их смесей для производства биогаза и органических удобрений.

8. Установлены ультрафиолетовые лампы в последнем биореакторе.

9.Получены результаты исследования производства биогаза в каждом биореакторе.

10. Проведены исследования на наличие болезнетворных микроорганизмов и антибиотиков, а также проверена степень их уничтожения с помощью ультрафиолетовых лучей в биореакторе.

Микроводоросли и очистка

11. Разработан дизайн и оптимизация параметров устройства для выращивания микроводорослей с использованием навозного стока и биогаза.

12. Исследована динамика роста микроводорослей на навозном стоке и углекислом газе из биогаза, а также эффективность очистки навозного стока и биогаза.

Научные и коммерческие результаты

13. Подготовлена и успешно защищена диссертация по теме проекта.

14. Опубликована не менее 2 (двух) статей и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях по научному направлению проекта, индексируемых в Science Citation Index Expanded и входящих в 1 (первый), 2 (второй) и (или) 3 (третий) квартиль по импакт-фактору в базе Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 50 (пятидесяти);

- не менее 1 (одной) статьи или обзора в отечественном или зарубежном научном издании, рекомендованном КОКНВО;

-либо не менее 1 (одной) статей и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях по научному направлению проекта, индексируемых в Science Citation Index Expanded и входящих в 1 (первый) квартиль по импакт-фактору в базе Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 80 (восьмидесяти);

- не менее 1 патента на изобретение и(или) полезную модель (включая положительное решение по нему).

15. Подготовлена документация для биогазового устройства с целью дальнейшей коммерциализации проекта.

Хотите обсудить проект?

Оставьте заявку — мы обсудим сотрудничество по этому проекту. — Разработка автоматизированной линии биореакторов для непрерывного производства биогаза и удобрений