Inventory number IRN Number of state registration
0321РК00767 AP09259015-KC-21 0121РК00472
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 8
International publications: 3 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 1
Patents Amount of funding Code of the program
0 15834034 AP09259015
Name of work
Разработка технологии эффективной переработки органических отходов методом термофильного сбраживания с получением биологического удобрения
Type of work Source of funding Report authors
Applied Баязитова Зульфия Ерзатовна
0
1
2
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество «Кокшетауский университет имени Ш.Уалиханова»
Abbreviated name of the service recipient Кокшетауский университет имени Ш.Уалиханова
Abstract

1. Для определения физико-химических и токсикологических параметров органических отходов наиболее характерных для предприятий города Кокшетау в качестве объектов исследования были выбраны 15 проб, относящихся к 5 видам органических отходов, которые в большом количестве образуются на предприятиях города Кокшетау и для которых не существует на сегодняшний день рынка сбыта или экономически выгодного способа утилизации. 2. Для оценки токсичности отходов в качестве объектов исследования были выбраны простейшие (Paramecium. caudatum) и ракообразные (Daphnia magna). 3. В проведении социологического опроса приняли участие 364 человек. 4. Для проведения инвентаризации пищевых отходов были изучены статистические данные по Акмолинской области Департамента статистики.

1. Көкшетау қаласының кәсіпорындарына тән органикалық қалдықтардың физика-химиялық және токсикологиялық параметрлерін анықтау үшін зерттеу объектісі ретінде Көкшетау қаласының кәсіпорындарында көп мөлшерде пайда болатын және бүгінгі күні өткізу нарығы немесе экономикалық тиімді кәдеге жарату тәсілі жоқ органикалық қалдықтардың 5 түріне жататын 15 сынама алынды. 2. Қалдықтардың уыттылығын бағалау үшін зерттеу объектісі ретінде қарапайымдар (Paramecium. caudatum) және шаян тәрізділер (Daphnia magna). 3. Әлеуметтік сауалнама жүргізуге 364 адам қатысты. 4. Азық-түлік қалдықтарына түгендеу жүргізу үшін Ақмола облысы бойынша статистика департаментінің статистикалық деректері зерттелді.

Разработать проективное предложение и технологию дуальной системы сбора и переработки органических отходов предприятий г. Кокшетау, методом термофильного сбраживания в биореакторе с учетом их физико-химических и токсикологических характеристик и получением различных вариантов биологического удобрения. Определить эффективность полученных удобрений, в ходе экспериментальных полевых исследований для использования в сельском хозяйстве.

Биореакторда, термофильді ашыту әдісімен алынған, биологиялық тыңайтқыштардың әртүрлі нұсқаларының физика-химиялық және токсикологиялық сипаттамаларын анықтау және Көкшетау қаласы кәсіпорындарының органикалық қалдықтарын қайта өңдеудің, сондай-ақ, дуальды жинау жүйесін енгізудің жобалық ұсынысын дайындау. Ауыл шаруашылығында қолдану үшін тәжірибелік далалық зерттеулер барысында алынған тыңайтқыштардың тиімділігін анықтау.

1.Для исследования физико-химических и биохимических параметров образцов отходов использовались общепринятые методики определения: рН- ГОСТ 26423-85 Почвы; ХПК- ПНД Ф 14.1;2.100-97; БПК- МВИ 224.01.17.133/2009; NH4-N- ПНД Ф 14.1:2.1-95; Собщ., Сорг.; Nобщ.- метод сжигания образцов; 2.Методика оценки токсичности основана на определении смертности (Paramecium. caudatum) и (Daphnia magna). Для оценки острой токсичности пробы рассчитывали процент погибших парамеций и дафнии. Расчет Кр10 оценивали по линейному участку зависимости, построенной в координатах разведения вытяжки – процент погибших особей. Методом наименьших квадратов определялась концентрация вызывающая, 10% гибель тест-объекта. 3. Для изучения процесса термофильного сбраживания проводили определение оптимального соотношения инокулята к субстрату (И/С). В качестве инокулята использовали: сброженный осадок, суспензии, приготовленные из грунта полигона ТБО в соотношении 1: 1. Образцы суспензии, были получены путем разведения грунта полигона в дистиллированной воде (1:2). Суспензию активировали в анаэробных условиях при t- 50oC с добавлением кристаллической целлюлозы (4,5 г/л) и мясо-пептонного бульона (90 мл/л). В качестве субстрата использовали смесь пищевых отходов и избыточного активного ила в соотношении 80/20% по ОВ. Для определения оптимального соотношения инокулята к субстрату (И/С) мы изучили смеси со следующими коэффициентами: 10/90, 25/75, 40/60, 55/45, 70/30 и 100/0 (контроль).

1.Қалдықтар үлгілерінің физика-химиялық және биохимиялық параметрлерін зерттеу үшін жалпы қабылданған анықтау әдістері пайдаланылды: рН - ГОСТ 26423-85 топырақ; ОХШ - ПНД Ф 14.1;2.100-97; ОБШ - МВИ 224.01.17.133/2009; NH4-N - ПНД Ф 14.1: 2.1-95; Сжалпы., Сорг.; N жалпы.- үлгілерді жағу әдісі; 2.Уыттылықты бағалау әдісі өлімді анықтауға негізделген (Paramecium. caudatum) және (Daphnia magna). Үлгілердің өткір уыттылығын бағалау үшін өлі парамеций мен дафнияның пайызы есептелді. Кр10 есебі сорғышты өсіру координаттарында салынған тәуелділіктің сызықтық бөлімі бойынша бағаланды-қайтыс болған адамдардың пайызы. Ең аз квадраттар әдісімен сынақ объектісінің 10% өліміне әкелетін концентрация анықталды. 3. Термофильді ашыту процесін зерттеу үшін инокуляттың субстратқа (және/С) оңтайлы қатынасын анықтау жүргізілді. Инокулят ретінде: 1: 1 қатынасында ҚТҚ полигонының топырағынан дайындалған ашытылған тұнба, суспензиялар пайдаланылды. Суспензия үлгілері полигонның топырағын тазартылған суда сұйылту арқылы алынды (1:2). Суспензия кристалды целлюлоза (4,5 г/л) және ет - пептон сорпасы (90 мл/л) қосылған t-50oc кезінде анаэробты жағдайда белсендірілді. Субстрат ретінде 80/20% OЗ қатынасында тамақ қалдықтары мен артық белсенді тұнба қоспасы қолданылды. Инокуляттың субстратқа (И/С) оңтайлы қатынасын анықтау үшін біз келесі коэффициенттері бар қоспаларды зерттедік: 10/90, 25/75, 40/60, 55/45, 70/30 және 100/0 (бақылау).

1.Определение физ.-хим. характеристик 15 проб орг. отходов показало, что отходы различались по рН от 2,8 до 9,2 и влажности (содержание сух. в-ва от 1,8 до 37,5%). Мах. содержание Сорг выявлено в пищевых отходах (44-54%). В остальных Сорг варьировалось в интервале 16-53%. Изменялось в отходах и содержание Nобщ – от 1,3% в отходе ОТС1 (осадки сточных вод) до 4,3% в отходе КП1 (куриный помет). 2. Для термофильного сбраживания соотношение И/С 50/50 по ОВ было оптимальным с точки зрения эффективности и стабильности процесса. Скорость образования биогаза составили 3,64 м3/(м3/сут), разложение ОВ составляла около 41–46%, содержание метана в биогазе составило 69%. В начале эксперимента выявлены микроорганизмы: Syntrophomonas wolfei subsp. saponavida, Syntrophaceticus schinkii, Thermasetogenic Faum, Pseudothermotoga Profound и Tepidifilus Margaritifer, Anaerobaculum hydrogeniformans. По окончании доминирующая группа микроорганизмов: T. phaeum - 6,8 % и S. schinkii - 45,9%, группе неклассиф-х принадлежали более 25 %. 3. В результате соц. опроса населения города Кокшетау было выявлено что, население готово к дуальной системе сортировки отходов. Большая часть респондентов г.Кокшетау желают появление контейнеров раздельного сбора - 95%, желающие принимать участие в субботниках - 68%. Готовы сортировать дома пластиковые отходы (87%), бумагу (62%) и пищевые отходы (59%). У респондентов в мусорных ведрах преобладают: 55% пищевых отходов, 32% пластиковых отходов, и 12% бумаги.

1. Орг. қалдықтардың 15 сынамасының физ.-хим. сипаттамасы қалд. рН 2,8-ден 9,2-ге дейін және құрғақ қалдықтар көлемі бойынша 1,8-ден 37,5%-ға дейін ылғалдылығында екенін көрсетті. Мах. Сорг құрамы тамақ қалд. анықталды (44-54%). Қалған Сорг 16-53% аралығында ауытқиды. Қалдықтарда N жалпы құрамы да өзгерді – қалдықтағы 1,3% - дан (ағынды сулардың тұнбасы) қалдықтағы 4,3% - ға дейін (тауық саңғырығы). 2. Термофильді ашыту үшін 50/50 OЗ қатынасы процестің тиімділігі мен тұрақтылығы тұрғысынан оңтайлы болды. Биогаздың түзілу жылд. 3,64 м3/(м3/тәул) құрады, ОБ-ның ыдырауы шамамен 41-46% - ды, биогаздағы метанның мөлшері 69% - ды құрады. Эксперименттің басында келесі микроорганизмдер анықталды: Syntrophomonas wolfei subsp. saponavida, Syntrophaceticus schinkii, Thermasetogenic Faum, Pseudothermotoga Profound және Tepidifilus Margaritifer, Anaerobaculum hydrogeniformans. Эксперимент соңында микроорганизмдердің басым тобы: T. phaeum - 6,8% және S. schinkii - 45,9%. Жіктелмеген топқа 25% - тиесілі болды. 3. Көкшетау қ. тұрғындарына жүргізілген әлеуметтік сауалнама нәтиж.-де тұрғ.-ң қалдықтарды сұрыптаудың дуальды жүйесіне дайын екендігі анықталды. Көкшетау қ. респон.-дің басым бөлігі бөлек жиналатын контейнерлердің болуын қалайды - 95%, сенбілікке қатысуға ниет білдіргендер - 68%. Үйде пластикалық қалдықтарды (87%), қағазды (62%) және тамақ қалдықтарын (59%) сұрыптауға дайын. Респонденттерде қоқыс басым: тамақ қалдықтарының 55%, пластикалық қалдықтардың 32% және қағаздың 12%.

Согласно календарного плана, расчет экономической эффективности внедрения системы по переработке органических отходов запланирован на 2023 год. Будет определен стоимостный показатель отходов и стоимостный показатель продукции для описания процесса рециклинга и обоснована экономическая целесообразность переработки пищевых отходов.

Күнтізбелік жоспарға сәйкес органикалық қалдықтарды қайта өңдеу жүйесін енгізудің экономикалық тиімділігін есептеу 2023 жылға жоспарланған. Қайта өңдеу процесін сипаттау үшін қалдықтардың құндық көрсеткіші мен өнімнің құндық көрсеткіші айқындалатын және тамақ қалдықтарын қайта өңдеудің экономикалық орындылығы негізделетін болады.

Результаты исследований представлены на Международных и Республиканских научных конференциях: Международной научно-практической конференции «Валихановские чтения 25» (Кокшетау, 2021); Международной научно-практической конференции «Ауэзовские чтения – 19: 30 лет независимости Казахстана»; Международной научной конференции студентов и молодых ученых «ФАРАБИ ƏЛЕМІ»; в научном журнале «Студенческий вестник»; По материалам исследования подано на публикацию 2 статьи в издания, рекомендованных Комитетом по контролю в сфере образования и науки МОН РК (Вестник КАЗНУ им. аль- Фараби и Вестник Карагандинского университета им. академика Е.А.Букетова), и 1 научная статья в рецензируемом научном издании по научному направлению проекта, в базе Scopus - International Journal of GEOMATE.

Зерттеу нәтижелері халықаралық және республикалық ғылыми конференцияларда: "Уәлиханов оқулары -25" Халықаралық ғылыми-практикалық конференциясында; "Әуезов оқулары-Қазақстан Тәуелсіздігіне 19: 30 жыл" Халықаралық ғылыми – практикалық конференциясында; "ФАРАБИ ӘЛЕМІ" студенттер мен жас ғалымдардың халықаралық ғылыми конференциясында; "Студенческий вестник" ғылыми журналында ұсынылды.; Зерттеу материалдары бойынша ҚР БҒМ Білім және ғылым саласындағы бақылау комитеті ұсынған 2 мақала басылымға жіберілді: әл-Фараби атындағы ҚазҰУ Хабаршысы, Қарағанды университетінің хабаршысы. 1 ғылыми мақала жобаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланатын, Scopus ғылыми базасында тіркелген - International Journal of GEOMATE журналына басылымға жіберілді.

Определение физико-химических и токсикологических параметров органических отходов, а также изучение процесса термофильного сбраживания это одни из наиболее важных и длительных этапов проекта, в котором будут проведены несколько серий опытов в биореакторе для получения самого эффективного, безопасного в санитарно-эпидемиологическом отношении биоудобрения. На данном этапе исследования изучается состав органических отходов, температура, влажность, влияние различных факторов на скорость и эффективность данного процесса. В ходе предварительных исследований подобран эффективный инокулят для инициации процесса анаэробного сбраживания пищевых отходов и избыточного активного ила. Определено оптимальное соотношение инокулята к субстрату для запуска процесса анаэробного сбраживания. Проведение социологического опроса о готовности населения к дуальной сортировке отходов в городе Кокшетау показало, что население готово к данному методу сортировки. Результаты исследований, позволят разработать проективное предложение по внедрению эффективной системы по переработке органических отходов и дуальной системы обращения с отходами г. Кокшетау.

Органикалық қалдықтардың физика-химиялық және токсикологиялық параметрлерін анықтау, сондай-ақ термофильді ашыту процесін зерттеу жобаның маңызды және ұзақ кезеңдерінің бірі болып табылады, онда санитарлық-эпидемиологиялық тұрғыдан ең тиімді, қауіпсіз биотыңайтқышты алу үшін биореактордағы бірнеше тәжірибелер өткізіледі. Зерттеудің осы кезеңінде органикалық қалдықтардың құрамы, температура, ылғалдылық, әртүрлі факторлардың осы процестің жылдамдығы мен тиімділігіне әсері зерттеледі. Алдын ала зерттеулер барысында тамақ қалдықтары мен артық белсенді тұнбаны анаэробты ашыту процесін бастау үшін тиімді инокулят таңдалды. Анаэробты ашыту процесін бастау үшін инокуляттың субстратқа оңтайлы қатынасы анықталды. Көкшетау қаласында халықтың қалдықтарды дуалды сұрыптауға дайындығы туралы Әлеуметтік сауалнама жүргізу халықтың сұрыптаудың осы әдісіне дайын екендігін көрсетті. Зерттеу нәтижелері Көкшетау қаласындағы органикалық қалдықтарды қайта өңдеу бойынша тиімді жүйені және қалдықтармен жұмыс істеудің дуальді жүйесін енгізу бойынша проективтік ұсыныс әзірлеуге мүмкіндік береді.

Полученное в результате исследований органическое удобрение может быть использовано агропромышленными предприятиями региона после проведения лабораторно - полевых исследований по изучению влияния доз и соотношений биоудобрений на урожайность наиболее распространенных в Акмолинской области агрокультур. Данная задача запланирована на 2022-23 гг.

Зерттеулер нәтижесінде алынған органикалық тыңайтқышты Ақмола облысында кең таралған агрокультуралардың өнімділігіне био тыңайтқыштардың мөлшері мен арақатынасының әсерін зерттеу бойынша зертханалық - далалық зерттеулер жүргізгеннен кейін өңірдің агроөнеркәсіптік кәсіпорындары пайдалана алады. Бұл міндет 2022-23 жылдарға жоспарланған.

UDC indices
631.8
International classifier codes
87.53.13;
Key words in Russian
БИОУДОБРЕНИЯ; ЗАГРЯЗНЕННОСТЬ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОТХОДАМИ; ВТОРИЧНОЕ СЫРЬЕ; БИОРЕАКТОР; ТЕРМОФИЛЬНОЕ СБРАЖИВАНИЕ; БИОГАЗ;
Key words in Kazakh
БИОЛОГИЯЛЫҚ ТЫҢАЙТҚЫШ; ҚОРШАҒАН ОРТАНЫҢ ҚАЛДЫҚТАРМЕН ЛАСТАНУЫ; ҚАЙТАЛАМА ШИКІЗАТ; БИОРЕАКТОР; ТЕРМОФИЛЬДІ АШЫТУ; БИОГАЗ;
Head of the organization Сырлыбаев Марат Кадирулы кандидат экономических наук / Кандидат экономических наук
Head of work Баязитова Зульфия Ерзатовна Кандидат биологических наук / ассоциированный профессор