Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Ученые превратили фермерские отходы в электричество и тепло
Специалисты разработали мобильную биогазовую установку с двойным корпусом, работающую как термос и поддерживающую температуру 55 °C без больших затрат энергии. Устройство перерабатывает навоз и птичий помет в биогаз и органические удобрения. Из тонны свиного навоза получается 10 кубометров биогаза — этого достаточно для выработки электричества или отопления фермы. Содержание азота в удобрениях после переработки увеличивается в 3,5 раза, при этом полностью уничтожаются болезнетворные бактерии и семена сорняков. Технология помогает утилизировать отходы животноводства, которых в России образуется 150 миллионов тонн ежегодно, причем сейчас перерабатывается только пятая часть.
Работу провели ученые кафедры машин и оборудования в агробизнесе Казанского государственного аграрного университета: доктор технических наук, профессор РАН Булат Зиганшин; кандидат технических наук, доцент Ильнур Гайфуллин, а также кандидат химических наук, доцент кафедры биотехнология, животноводство и химия Зульфия Халиуллина. Результаты опубликованы в журнале «Агробиотехнологии и цифровое земледелие».
Навоз и птичий помет — серьезная проблема для животноводческих ферм. Их нельзя просто вывезти в поле, потому что в отходах сохраняются болезнетворные бактерии, яйца паразитов и семена сорняков. Неправильное хранение загрязняет почву и грунтовые воды. При этом органические отходы содержат азот, фосфор и калий — ценные элементы для удобрений. В России ежегодно образуется 150 миллионов тонн таких отходов, но перерабатывается только 20%. Одновременно фермы тратят деньги на покупку минеральных удобрений и топлива, хотя могли бы производить их из собственных отходов.
Ученые создали установку, которая перерабатывает навоз без доступа воздуха — в этих условиях специальные бактерии разлагают органику и выделяют метан. Главная особенность конструкции — двойной корпус с воздушной прослойкой между стенками. Такая система работает по принципу термоса и хорошо держит тепло. Это важно, потому что для эффективной работы бактерий нужна стабильная температура 55°C.
«Мы выбрали термофильный режим работы при 55°C, — объясняет профессор Зиганшин. — При таком нагреве бактерии работают активнее и производят больше метана, чем при обычных 20-35 градусах».
В ферментатор загружают смесь навоза с водой, герметично закрывают и включают мешалку. Внутри нет кислорода — бактерии работают только в таких условиях. Они разлагают органику и выделяют биогаз, который накапливается в хранилище. Система сама поддерживает нужную температуру и давление. Биогаз проходит очистку от углекислого газа и примесей. На выходе получается топливо для отопления и выработки электричества.
Ученые проверили установку на разных видах отходов. Свиной навоз дал лучший результат — десять кубометров газа с тонны. Из коровьего навоза получилось восемь кубометров, из куриного помета — семь, а из конского — пять. Разница объясняется составом: свиной навоз содержит много легкоусвояемых веществ и имеет рыхлую структуру, а конский — много грубых волокон, которые медленно разлагаются.
После переработки из установки выгружают готовое органическое удобрение. Высокая температура убивает все вредное — болезнетворные микробы, яйца паразитов, семена сорняков. Содержание азота в удобрении в 3,5 раза выше, чем в исходном навозе, причем в форме, которую растения легко усваивают. Также в удобрении есть фосфор и калий, а доступность этих элементов для растений достигает 75% для азота и 50% для фосфора.
Удобрение содержит гуминовые кислоты, которые улучшают структуру почвы и помогают удерживать влагу. Его можно вносить раз в два-три года вместо ежегодного внесения обычного навоза. Установка мобильная — ее можно перевозить между фермами. Это удобно для средних хозяйств, которым не нужна большая стационарная биогазовая станция.
Общий вид мобильной биогазовой установки. 1 — ферментатор; 2 — электрическая мешалка рамного типа; 3 — крышка ферментатора; 4 — газгольдер малый (водяной затвор); 5 — электроконтактный манометр; 6 — переключатель теплоэлектронагревателя; 7 — биметаллический термометр; 8 — теплоэлектронагреватель; 9 — термоэлектрический преобразователь; 10 — регулятор температурного режима, 11 — сливной кран биоудобрения; 12 — микроконтроллер; 13 — счетчик метана; 14 — табло счетчика; 15 — тихоходный компрессор; 16 — подставка
/ © Пресс-служба Казанского ГАУ
Конструкция защищена тремя патентами России. Система автоматически контролирует температуру, давление и процесс газообразования. Эксперименты показали важную деталь — температура выше 55°C снижает эффективность, поэтому точный контроль критически важен.
Разработка дает фермерам энергетическую независимость. Биогаз можно использовать для отопления, выработки электричества или заправки техники. Удобрения снижают затраты на покупку минеральных подкормок. Одновременно решается проблема утилизации отходов без вреда для окружающей среды.
Telegram 
Дзен 
VK Так называемые зумеры и альфа, несмотря на молодой возраст, уже формируют ключевые поведенческие и потребительские тренды. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему обозначение поколений начали с конца алфавита, как альфа и зумеры отличаются в способности к терпеливости, совмещении цифрового и реального «Я», подходу к профессиональной деятельности и отношении к финансам, какое мышление пришло на смену клиповому и как использование искусственного интеллекта повлияет на авторитет родителей.
Бразильские зоологи выяснили, каких именно насекомых и пауков ловят домашние кошки в городах. Для этого использовали не полевые наблюдения, а анализ социальных сетей. Просмотрев более 17 000 видео и фото в TikTok и на фотостоке iStock, ученые нашли 550 записей кошачьей охоты. Самая частая добыча — кузнечики, сверчки, цикады и тараканы.
Может ли у искусственного интеллекта проявиться сознание? Этот вопрос интересует ученых и инженеров по всему миру. Российская компания «Яндекс» решила провести исследование, которое поможет ответить на него.
В темных лабиринтах подземного муравейника разыгрывается коварный сценарий, достойный политического триллера. Вместо того чтобы силой захватить трон, королева одного вида муравьев применяет хитрую тактику. Она проникает в чужую крепость и с помощью поддельного химического сигнала подстрекает верную стражу к свержению собственной повелительницы. Результат — жестокая казнь законной королевы и добровольное подчинение всего муравейника новой владычице.
Так называемые зумеры и альфа, несмотря на молодой возраст, уже формируют ключевые поведенческие и потребительские тренды. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему обозначение поколений начали с конца алфавита, как альфа и зумеры отличаются в способности к терпеливости, совмещении цифрового и реального «Я», подходу к профессиональной деятельности и отношении к финансам, какое мышление пришло на смену клиповому и как использование искусственного интеллекта повлияет на авторитет родителей.
Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.
Проанализировав данные наблюдений, полученных с помощью наземных обсерваторий за последние два десятилетия, астрономы обнаружили потенциально обитаемый мир — суперземлю Gliese 251 c (GJ 251 с). Планета обращается вокруг красного карлика на расстоянии около 18 световых лет от Земли и считается одним из самых перспективных кандидатов для поисков жизни.
Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.
По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно