AP26195367 Разработка автоматизированной линии биореакторов для непрерывного производства биогаза и удобрений

2025-2027 36 месяц

Руководитель проекта

Оспанов Ербол Амангазович НАО «Университет Шәкәрім», PhD, ассоциированный профессор

Актуальность

Этот проект нацелен на решение актуальной проблемы управления органическими отходами в сельских районах, где традиционные методы загрязняют окружающую среду. Он предполагает разработку системы линейно соединенных биореакторов с автоматизированным управлением для непрерывного производства чистого метана и органического удобрения. Очистка удобрения от болезнетворных микроорганизмов и антибиотиков будет осуществляться с помощью ультрафиолетового излучения в последнем биореакторе. Мы также планируем выращивать микроводоросли, используя стоки, богатые минеральными веществами, для дальнейшего повторного использования в биореакторах. Одновременно процесс выращивания микроводорослей будет способствовать очистке биогаза от нежелательных примесей.

Цель

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

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

7. Разработана автоматизированная система центрального управления.

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

9. Установлены ультрафиолетовые лампы в последнем биореакторе.

10. Получены результаты исследования производства биогаза в каждом биореакторе.

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

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

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.

Достигнутый результат

-

Исследовательская группа

Ибрагимов Надир Кадирович

НАО «Университет Шәкәрім», Кандидат технических наук, Кафедра биоинженерных систем

Конганбаев Ермек Кыдырбаевич

НАО «Университет Шәкәрім», Магистр технических наук, руководитель отдела

Эльмира Маратовна Дюсембина

НАО «Университет Шәкәрім», Магистр технических наук, заместитель декана Высшей школы цифровых технологий и строительства

Жылқыбаев Тұрсынхан Саятұлы

НАО «Университет Шәкәрім», Магистр технических наук, преподаватель кафедры автоматизации и информационных технологий

Сугирбаева Жанар Тураровна

НАО «Евразийский национальный университет имени Гумилева», старший преподаватель

Тұраров Жомарт Мұхитұлы

ТОО «Turan Services», PhD по прикладной математике

Молдақашев Қуаныш Панарбекұлы

НАО «Университет Шәкәрім», докторант, Кафедра биоинженерных систем

Chen Jun

Северо-Западный сельскохозяйственный и лесотехнический университет, преподаватель колледжа механической и электронной инженерии, PhD технических наук, профессор

О проекте

Этап: 2025-2027
Продолжительность: 36 месяц
Категория: 1

Проекты того же периода

АР27508635 «Анализ конкурентоспособности казахстанского производства говядины: сравнение параметров туш, качества мяса и стандартов безопасности с подходами, используемыми в США»

Болкенов Бакытжан Тургазыевич, НАО «Шәкәрім университет», Ph...

AP25796649 «Разработка инновационных технологий производства курта с использованием вторичного молочного сырья»

Жакупбекова Шугыла Кадыровна НАО «Шәкәрім университет», пост...

AP25796807 «Гельминтозы сайгаков и разработка ветеринарно-профилактических мероприятий в условиях неволи»

Қожаева Айгерім Романқызы, НАО «Шәкәрім университет», Shakar...

AP25796077 «Роль казахской эмиграционной прессы в формировании интеллектуального дискурса»

Ұшқын Сәйдірахманұлы, научный сотрудник НАО «Шәкәрім универс...

AP25794135 «Разработка математической модели и аналитической системы для прогнозирования эффективности производства чистого биогаза»

Шакерхан Қапан Оралғазыұлы, НАО «Шәкәрім университет», старш...

Контакты

Научный отдел:

+7 (7222) 31-31-75

science@shakarim.kz