The object of research, development or design (in Russian) : Процесс переработки отходов животноводства. Экспериментальный энергетический комплекс для производства тепловой энергии из биомассы или отходов животноводства, состоящий из участка изготовления биотоплива, установки для синтеза биогаза, теплового генератора - нового типа водогрейного котла для выработки тепловой энергии, работающий на биогазе.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Мал шаруашылығы қалдықтарын қайта өңдеу процесі. Биомассадан немесе мал шаруашылығы қалдықтарынан жылу энергиясын өндіруге арналған биоотын өндіру жерінен, биогазды синтездеуге арналған қондырғыдан, жылу генераторынан - биогазда жұмыс істейтін жылу энергиясын өндіруге арналған су жылыту қазандығының жаңа түрінен тұратын эксперименттік энергетикалық кешен.

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является разработка экспериментального энергетического комплекса для производства тепловой энергии из биомассы или отходов животноводства, состоящего из участка изготовления биотоплива, установки для синтеза биогаза, теплового генератора - нового типа водогрейного котла для выработки тепловой энергии, работающего на биогазе и позволяющего эффективно перерабатывать отходы.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты биоотын дайындайтын аумақтан, биогаз синтезіне арналған құрылғыдан, тұратын, жылу генераторы-жаңа типтегі су жылыту қазандығы бар, биогаз арқылы жұмыс жасап қалдықтарды тиімді қайта өңдей алатын, биомаңыз арқылы жылу энергиясын өндіруге мүмкіндік беретін эксперименталды энергетикалық кешенді әзірлеу болып табылады.

Методы исследования (на русском) : Для достижения поставленных целей в данной работе будут задействованы теоретические и экспериментальные методы научных исследований. Обзорные исследования по изучению современного состояния существующих проблем производства биогаза (биотоплива) и способам их решения выполнены методами факторного теоретического анализа и методом аналитических исследований. Сбор основной информации по работающим установкам переработавших продуктов животноводства для выработки биогаза осуществлены с применением методик сравнительного теоретического анализа, такой же метод исследований применены для получения передового опыта применения на практике установок по переработке отходов животноводства в развитых стран. В разработке технической документации установки по переработке продуктов животноводства для получения биогаза использованы основные теоретическо-экспериментальные методы планирования и сравнительного факторного анализа. Для получения сведений по составлению конструкторско-технической документации по разработке установки и краткие сведения по Проекту применены экспериментальные и теоретические исследования на основе общих положений проведения научно-исследовательских работ с использованием стандартных методик с учетом недостатков аналогичных моделей, включая оптимизацию параметров путем применения численных методов исследований и математического моделирования.

Методы исследования (на казахском) : Қойылған мақсаттарға қол жеткізу үшін осы жұмысқа ғылыми зерттеулердің теориялық және эксперименттік әдістері тартылатын болады. Биогаз (биоотын) өндірісінің қазіргі проблемаларының қазіргі жай-күйін және оларды шешу тәсілдерін зерттеу бойынша шолу зерттеулері факторлық теориялық талдау әдістерімен және аналитикалық зерттеу әдісімен орындалды. Биогазды өндіру үшін қайта өңделген мал шаруашылығы өнімдерінің жұмыс істейтін қондырғылары бойынша негізгі ақпаратты жинау салыстырмалы теориялық талдау әдістемелерін қолдана отырып жүзеге асырылды, сол зерттеу әдісі дамыған елдерде мал шаруашылығы қалдықтарын қайта өңдеу қондырғыларын тәжірибеде қолданудың озық тәжірибесін алу үшін қолданылды. Биогаз алу үшін мал шаруашылығы өнімдерін қайта өңдеу қондырғысының техникалық құжаттамасын әзірлеуде жоспарлаудың және салыстырмалы факторлық талдаудың негізгі теориялық-эксперименттік әдістері пайдаланылды. Қондырғыны әзірлеу бойынша конструкторлық-техникалық құжаттаманы жасау жөніндегі мәліметтерді және жоба бойынша қысқаша мәліметтерді алу үшін зерттеудің сандық әдістері мен математикалық модельдеуді қолдану арқылы параметрлерді оңтайландыруды қоса алғанда, ұқсас модельдердің кемшіліктерін ескере отырып, стандартты әдістемелерді пайдалана отырып, ғылыми-зерттеу жұмыстарын жүргізудің жалпы ережелері негізінде эксперименттік және теориялық зерттеулер қолданылды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Конструкторлық құжаттаманың бірыңғай жүйесінің стандарттарымен белгіленген талаптарға сәйкес, сонымен қатар өз ауқымында жабдық жөнінде жалры ақпарат, оны жасалу үрдісі, дайындалуы бақылау, қабылдау, пайдалану және жөндеу, жетілдіру және жою жөніндегі ақпараттарды қамтитын жылу қуатының мөлшері 0,43 МВт дейінгі, биогазбен жұмыс істейтін автоматты жанғыш құрылғысы бар қазандықтың техникалық құжаттамасы әзірленді. Қазандықтың жаңа түрін әзірлеу бойынша конструкторлық құжаттаманы дайындау бойынша орындалған ғылыми-зерттеу жұмыстарының негізінде өнертабыстық патентке өтінім берілді: 27.04.2023 ж. № 2023/0295.1. «ЖЫЛУ БИОЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ КЕШЕН». Мал шаруашылығы қалдықтарын қайта өңдеу жөніндегі қондырғы бөлшектерінің және жобалық-конструкторлық шешімдердің әзірленген қағидаттық схемаларына сәйкес негізгі жұмыс процестерін, әрекет ету принципін, жануарлардан алынатын шикізатты өңдеуге арналған негізгі және қосалқы жабдықтың техникалық деректерін қоса алғанда, қондырғы туралы мәліметтерді баяндай отырып, мал шаруашылығы өнімдерін дайындау және қайта өңдеу үшін заманауи технологиялық қондырғы әзірленді. Жылу-биоэнергетикалық кешен жүйесінің сенімділігі мен ұзақ мерзімділік жағдайларын ескере отырып, автоматтандырылған жанғышы бар су жылытатын қазандық қондырғысынан, биореакторлық қондырғыдан және жылу тасымалдағышты бөлу жүйесінен тұратын тәжірибелік қондырғыны құрастыру және монтаждау жүзеге асырылды.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Разработаны графические, текстовые и конструкторские документации нового котла, работающего на биогазе тепловой мощностью до 0,43 МВт с автоматической горелкой в соответствии с установленными стандартами единой системы конструкторской документации, содержащие информацию об оборудовании, его разработки, изготовления, контроля, приемки, эксплуатации, ремонта (модернизации) и утилизации. На основе выполненных научно-исследовательских работ по изготовлению конструкторской документации по разработке нового типа котла подана заявка на патент на изобретение «ТЕПЛО-БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС» от 27.04.2023 г. № 2023/0295.1. В соответствии с разработанными принципиальными схемами деталей установки и проектно-конструкторских решений по переработке отходов животноводства была изготовлена современная технологическая установка для подготовки и переработки продукции животноводства, с изложением основных рабочих процессов, принципа действия, сведений об установке, включая технические данные основного и вспомогательного оборудования для переработки сырья животного происхождения. С учетом условий надежности и долговечности системы тепло-биоэнергетического комплекса осуществлена сборка и монтаж опытной установки, состоящий из водогрейной котельной установки с автоматизированной горелкой, биореакторной установки и системы распределения теплоносителя.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : При разработке нового типа котла научными вопросами является определение производительности расчетов и автоматизация процесса переработки биогаза: - теоретическая и экспериментальная проблема оптимизации широкого спектра установок по производству биогаза из отходов животноводства с водогрейными котлами и плавно регулируемыми горелками; - математическую модель для определения технических характеристик получаемого биогаза в новых установках в сочетании и исполнении с новыми водогрейными котлами; - эффективность опытного демонстрационного образца инновационной установки по производству биогаза и водогрейного котла с малотоксичной автоматизированной горелкой с плавным регулированием мощности и системой защиты; - соответствие рабочей технической документации на высокотехнологичный коммерческий продукт с использованием современных программных продуктов для 3D-проектирования и постоянного моделирования в программе Boiler Designer экспериментальной инновационной установки по производству биогаза из отходов животноводства с новым водогрейный котел, в блоке с новыми горелками; - эффективность создаваемого комбинированного теплового генератора для работы на биогазе и древесных отходах.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобаны орындау барысында қазанның жаңа түрін әзірлеудегі, сонымен қатар биогазды қайта өңдеу үрдісін автоматтандыру жүргізілетін есептеулер өнімділігінің негізгі мәселелері анықталады, оның ішінде: - су жылытатын қазандықтары және бірқалыпты реттелетін жанарғылары бар мал шаруашылығы қалдықтарынан биогаз өндіру жөніндегі қондырғылардың кең спектрін оңтайландырудың теориялық және эксперименталдық проблемасы; - жаңа қондырғыларда алынатын биогаздың техникалық сипаттамаларын анықтау үшін жаңа су жылыту қазандықтарымен үйлесімді және орындалатын математикалық моделін құрастыру; - қуатын бірқалыпты реттейтін және қорғау жүйесі автоматты түрде қалыпқа келтіретін биогаз және су жылытатын қазандық өндіру жөніндегі инновациялық қондырғының тәжірибелік көрсету үлгісінің тиімділігін анықтау; - жаңа жанарғылары бар блокта жаңа су жылыту қазандығы бар мал шаруашылығы қалдықтарынан биогаз өндіру жөніндегі эксперименттік инновациялық қондырғыны Boiler Designer бағдарламасында 3D-жобалау және тұрақты модельдеу үшін қазіргі заманғы бағдарламалық өнімдерді пайдалана отырып, жоғары технологиялық коммерциялық өнімге арналған жұмыс техникалық құжаттамасының сәйкестігі; - биогаз бен мал шаруашылығы қалдықтарының өңдеу жұмысын атқаратын жұмыс кешенінен тұратын құрамдастырылған жылу генераторының тиімділігі.

Level of implementation (in Russian) : Внедрение результатов проекта позволит пересмотреть существующие подходы в проектировании биогазовых установок и в процесс разработки экспериментального энергетического комплекса направлено на производство тепловой энергии из биомассы или отходов животноводства, состоящего из участка изготовления биотоплива, установки для синтеза биогаза - газообразного топлива из продуктов животноводства, теплового генератора - водогрейного котла для выработки тепловой энергии. При этом предполагается создание установки - нового типа котла, работающего на биогазе и позволяющего эффективно перерабатывать отходы. Степень внедрения результатов будет определена на следующем этапе реализации.

Level of implementation (in Kazakh) : Жоба нәтижелерін енгізу биогаз қондырғыларын жобалауда қолданыстағы тәсілдерді қайта қарауға мүмкіндік береді. Аталған жобаны іске асыру барысы биомассадан немесе биоотын дайындау учаскесінен, биогаз - мал шаруашылығы өнімдерінен газ тәрізді отын синтезіне арналған қондырғыдан, жылу генераторы - жылу энергиясын өндіруге арналған су жылыту қазандығынан тұратын мал шаруашылығы қалдықтарынан жылу энергиясын өндіретін эксперименттік энергетикалық кешенді әзірлеуге бағытталған. Бұл ретте биогазда жұмыс iстейтiн және қалдықтарды тиiмдi өңдеуге мүмкiндiк беретiн қазанның жаңа түрi - қондырғыны құрастыру көзделуде. Іске асыру дәрежесі жобаны жүзеге асырудың келесі кезеңінде анықталады.

Efficiency (in Russian) : Эффективность проекта подтверждается программами по переходу к Зеленой экономике и поддержке возобновляемых источников энергии. Конечными потребителями будут фермерские хозяйства, в которых установка нового комплекса позволит в значительной степени сократить расходы за счет применения своего топлива, в том числе: а) сокращение выбросов парниковых газов, оксидов азота, диоксида серы и других токсических веществ в атмосферу, по сравнению с традиционным топливом, что снизит углеродный след; б) повышение научно-технического уровня казахстанских специалистов; создание дополнительных компетенций при подготовке кадров; в) дополнительный импульс развития новых технологий по чистым топливным источникам многих профильных специалистов в Казахстане; г) обеспечение выполнения рекомендаций международных организаций по снижению техногенного загрязнения атмосферы и окружающей среды.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаның тиімділігі еліміздің жасыл экономикаға көшу және жаңартылатын энергия көздерін қолданысқа енгізу жөніндегі бағдарламалармен расталады. Түпкілікті тұтынушылар фермерлік шаруашылықтар болады, онда жаңа кешенді орнату өз отынын қолдану есебінен қалдықтарды едәуір дәрежеде қысқартуға мүмкіндік береді, оның ішінде: а) дәстүрлі отынмен салыстырғанда парниктік газдар, азот оксидтері, күкірт диоксиді және басқа да уытты заттар шығу мөлшерін азайту, бұл көміртегі ауа қабатына бөліну мөлшерін төмендетеді; б) қазақстандық мамандардың ғылыми-техникалық деңгейін арттыру; кадрларды даярлау кезінде қосымша құзыреттер жасау; в) Қазақстандағы көптеген бейінді мамандардың таза отын көздері бойынша жаңа технологияларды дамытуға қосымша серпін; г) халықаралық ұйымдардың атмосфераның және қоршаған ортаның техногендік ластануын төмендету жөніндегі ұсынымдарының орындалуын қамтамасыз ету.

Field of application (in Russian) : Внедрение результатов проекта позволит пересмотреть существующие подходы в проектировании биогазовых установок и могут быть применимы природоохранными ведомствами РК, в предприятиях энергетического сектора, фермерские хозяйства, включая применение в образовательных и научно-исследовательских целях вузами при подготовке специалистов в направлении Энергетика, в том числе конструкторскими бюро предприятий Министерства энергетики РК и научных организаций.

Field of application (in Kazakh) : Жоба нәтижелерін енгізу биогаз қондырғыларын жобалауда қолданыстағы тәсілдерді қайта қарауға мүмкіндік береді және ҚР табиғат қорғау ведомстволары, энергетика секторының кәсіпорындары, фермерлік шаруашылықтар, оның ішінде Энергетика бағытында мамандар даярлау кезінде ЖОО-лардың білім беру және ғылыми-зерттеу мақсаттарында қолдануын қоса алғанда, оның ішінде ҚР Энергетика министрлігі кәсіпорындарының конструкторлық бюролары мен ғылыми ұйымдары пайда болған кешеннің негізгі тұтынушылары ретінде қарастырылады.