Тваринницький комплекс репродукції свиней із утилізацією відходів у біогазовому виробництві
Автор: Діяк Володимир Ігорович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Екологія та охорона навколишнього середовища
Інститут: Інститут сталого розвитку ім. В. Чорновола
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Діяк В.І., Мальований М.С. (керівник). Тваринницький комплекс репродукції свиней із утилізацією відходів у біогазовому виробництві. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет Львівська Політехніка, Львів, 2024. Розширена анотація Магістерська кваліфікаційна робота присвячена вирішенню науково-практичного завдання - підвищення рівня екологічної безпеки при функціонуванні тваринницького комплексу репродукції свиней із утилізацією відходів у біогазовому виробництві. В результаті проведених лабораторних досліджень проходило визначення оптимальних умов синтезу біогазу у випадку використання як компонентів сировини свинячого гною та рослинної складової. Об’єкт дослідження – екологічна безпека тваринницького комплексу репродукції свиней. Предмет дослідження – процес синтезу біогазу із використанням як компонентів сировини свинячого гною та рослинної складової. Мета дослідження: підвищення рівня екологічної безпеки при функціонуванні тваринницького комплексу репродукції свиней із утилізацією відходів у біогазовому виробництві. Проаналізовано сучасний стан використання відходів сільськогосподарського виробництва. В значній мірі ця проблема пов’язана з одного боку вона із можливістю використання величезного енергетичного потенціалу біомаси для отримання рідкого і газоподібного палива (біогазу), з іншого – з необхідністю запобігати забруденню водойм, забрудненню грунтів хвороботворними бактеріями і гельмінтами, що містяться в гнійних стоках тваринницьких ферм. Обидва ці аспекти пов’язані із сучасними дослідженнями в багатьох країнах світу, в тому числі в Україні. Енергетична залежність України від країн-імпортерів змушує шукати нові шляхи до вирішення питань в енергетичному секторі. Перехід до відновлювальних джерел енергії – запорука сталого розвитку та енергетичної незалежності. Дрібні фермерські господарства можуть знаходитись в повній незалежності від імпортних енергоносіїв, використовуючи раціонально органічні відходи свого виробництва. Розглянуті аспекти екологічної безпеки у будівництві та введенню в дію тваринницького комплексу по репродукції свиней в с. Куликів, Шептицького району, Львівської області, що належить до першої категорії видів діяльності та об’єктів, які можуть мати значний вплив на довкілля та підлягають оцінці вплину на довкілля. Експериментально досліджено мезофільне анаеробне зброджування сировини, в склад якої входив свинячий гній та суспензія рогозу широколистого, із використанням інокулята, відібраного з апарата для варіння дріжджових залишків. Анаеробне сумісне зброджування біомаси водних рослин та свинячого гною не тільки забезпечує виробництво тепла та електроенергії [1], але також відновлює поживні речовини та органічні речовини для повторного використання в сільському господарстві. [2], фактично замикаючи їхній цикл [3], що є основним принципом сталого розвитку [4]. Є багато результатів, які підтверджують високу ефективність водно-болотних угідь, засаджених очеретом звичайним (Phragmites australis), як ефективного природного засобу очищення поверхневих і стічних вод, з подальшим анаеробним зброджуванням додаткової біомаси в композиції із свинячим гноєм та виробництвом біометану [5]. Масштабні польові дослідження, проведені в Наревському національному парку (Польща), показали, що очерет звичайний є видом рослин з найвищою врожайністю біомаси 9,78 ± 1,66 т TS га ?1 ·рік ?1. Спільне травлення рослини біомаса з свинячим гноєм також є потенційно ефективною завдяки оптимізації співвідношення C/N вихідної сировини і може підвищити виробництво біогазу до 50%. Однак використання додатково ще і осаду стічних вод, який потенційно містить значну кількість токсичних забруднень, накладає значні обмеження на подальше сільськогосподарське використання дигестату. Є ряд досліджень, які повідомляють про ефективне спільне перетравлення біомаси водних рослин із послідом сільськогосподарських птахів та тварин і сільськогосподарськими залишками, такими як рисова солома і з харчовими відходами. Ключові слова: екологічна безпека, біогаз, свинячий гній, дигестат, водяні рослини, водно-болотні угіддя, анаеробне зброджування. Перелік використаних літературних джерел 1. S. Roj-Rojewski, A. Wysocka-Czubaszek, R. Czubaszek, A. Kamocki, P. Banaszuk, Anaerobic digestion of wetland biomass from conservation management for biogas production, Biomass and Bioener. 122 (2019) 126–132, https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2019.01.038 2. LO Ohlsson, S. Karlsson, K. Rupar-Gadd, E. Albers, U. Welander, Evaluation of Laminaria digitata and Phragmites australis for biogas production and nutrient recycling, Biomass and Bioener. 140 (2020) 105670, https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2020.105670. 3. P. Banaszuk, AK Kamocki, A. Wysocka-Czubaszek, R. Czubaszek, S. Roj-Rojewski, Closing the loop - Recovery of nutrients and energy from wetland biomass, Ecol. Eng. 143 (2020) 105643, https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2019.105643. 4. M. Malovanyy, O. Moroz, V. Popovich, M. Kopiy, I. Tymchuk, A. Sereda, G. Krusir, C. Soloviy, The perspective of using the "open biological conveyor" method for purifying landfill filtrates, Environ. Nanotechnol. Monit. Manag. 16 (2021) 100611, https://doi.org/10.1016/j.enmm.2021.100611. 5. JF Kobbing, F. Patuzzi, M. Baratieri, V. Beckmann, N. Thevs, S. Zerbe, Economic evaluation of common reed potential for energy production: A case study in Wuliangsuhai Lake (Inner Mongolia, China), Biomass and Bioener. 70 (2014) 315–329, https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2014.08.002 .