Разработка и исследование биоэнергетических установок для электро – и теплоснабжения сельскохозяйственных потребителей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.08, доктор наук Ковалев Андрей Александрович

• Ковалев Андрей Александрович
• доктор наук
• 2022

Оглавление диссертации доктор наук Ковалев Андрей Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

1.1 Потенциал анаэробного метаногенного сбраживания в РФ

1.2 Зарубежный потенциал анаэробного метаногенного сбраживания

1.3 Способы интенсификации процесса анаэробной биоконверсии путем предварительной обработки биомассы

1.4 Состояние вопроса и сущность работы аппарата вихревого слоя

1.5 Способы интенсификации процесса анаэробной биоконверсии путем применения микробной электролизной ячейки в биоректорах

1.6 Способы утилизация биогаза

1.7 Блок-схема биоэнергетичекой установки для получения энергии, полезной в

хозяйстве, при анаэробной переработке органических отходов АПК

ГЛАВА 2 ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ СРЕДСТВ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА АНАЭРОБНОЙ БИОКОНВЕРСИИ

2.1 Применение термофильного температурного режима

2.2 Применение микробной электролизной ячейки

2.3 Внесение наночастиц в сбраживаемую массу

2.4 Процесс в микробной электролизной ячейке

2.5 Материальные и энергетические балансы элементов энергоустановки

2.6 Критерии энергоэффективности

2.7 Энергетический и эксергетический анализ элементов энергоустановки с рекуперацией теплоты

2.8 Комплексный критерий энергоэффективности биоэнергетической установки

2.9 Энерготехнологическая модель энергоустановки

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА АНАЭРОБНОЙ БИОКОНВЕРСИИ

3.1 Установки, разработанные для проведения исследований

3.2 Методы проведения экспериментальных исследований

3.3 Результаты экспериментальных исследований

ГЛАВА 4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

4.1 Оценка по методике ЕС

4.2 Определение экономической эффективности предложенной энергоустановки,

основанной на анаэробной биоконверсии органических отходов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы

Приложение А - Участие в премиях

Приложение Б - Справки о внедрении

Приложение В - Участие в конференциях

Приложение Г - Патенты

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Обострение экологических проблем, истощение запасов невозобновляемых энергоресурсов, рост цен на них, обусловили глобальный интерес к разработке и использованию технологии биоконверсии органических отходов для получения энергии. В последние годы внимание общества всё более привлекается к решению двух неразрывно связанных проблем - предотвращению истощения природных ресурсов и охране окружающей среды от загрязнения. Накопление органических отходов АПК представляет собой серьезную экологическую проблему, и в то же время органические отходы являются крупным источником сырья для производства биогаза. На данный момент, как в России, так и за рубежом, известно большое количество работ, связанных с разработкой новых технологий получения энергии при утилизации органических отходов. Одним из перспективных направлений получения энергии при утилизации органических отходов является анаэробная переработка.

Каждый год в мире образуется 140 млрд. кубических метров органических отходов только сельскохозяйственного производства. Этот объем отходов может быть преобразован в огромное количество сырья и энергии, он эквивалентен 570 млн. тонн нефти. В качестве ВИЭ органические отходы могут применяться как на крупномасштабных производствах, так и на небольших предприятиях.

Сочетание этих проблем открывают перспективы для практического использования в энергетике сельского сектора биоэнергетических установок, что, с одной стороны, способствует решению задач устойчивого энергоснабжения, а, с другой стороны, дает мощный инструмент в решении важнейшей экологической проблемы, связанной с ростом объема органических отходов АПК.

В настоящее время в мире насчитываются десятки тысяч действующих установок для анаэробной биоконверсии органических отходов, преобразующих энергию биомассы. Однако, существующие биоэнергетические установки исчерпали свой потенциал по скорости производства метана (0,6 м3/(м3тут)). Поэтому исследование и разработка новых способов и технологий по

интенсификации и повышению производительности энергоустановок, преобразующих энергию биомассы за счет анаэробной биоконверсии, является актуальной научно-технической проблемой.

Несмотря на многолетнее применение биоэнергетических установок и еще более длительный период исследований протекающих в них процессов, представления об основных закономерностях и механизмах отдельных стадий недостаточны, что определяет в ряде случаев низкую эффективность работы как элементов биоэнергетических установок, так и биоэнергетических установок в целом, а также не позволяет в необходимой степени управлять их работой, приводит к неоправданному завышению строительных объемов, увеличению эксплуатационных затрат и соответственно стоимости единицы получаемой энергии.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование биоэнергетических установок для электро – и теплоснабжения сельскохозяйственных потребителей»

Актуальность темы обусловлена:

- отсутствием научного обоснования зависимости эффективности процесса анаэробной биоконверсии от дополнительного внешнего энергетического воздействия, качества и специфики органических отходов;

- неполнотой данных по кинетике анаэробной биоконверсии органических веществ при дополнительных внешних энергетических воздействиях;

- недостаточностью исследований по преобразованию энергии биомассы органических отходов АПК в биоэнергетических установках с использованием микробной электролизной ячейки и отсутствием режимов и параметров ее работы;

- отсутствием критерия, позволяющего оценить энергоэффективность биоэнергетических установок при использовании технических средств интенсификации анаэробной биоконверсии и утилизации биогаза;

- отсутствием единого подхода к оценке энергоэффективности биоэнергетических установок.

Объектом исследований являются технологии преобразования энергии биомассы в виде органических отходов АПК посредством их анаэробной биоконверсии.

Предметом исследований являются закономерности качественно-количественных характеристик продуктов анаэробной биоконверсии, используемых для последующего получения энергии, от способов физического воздействия, интенсифицирующего процессы биоконверсии органических веществ.

Степень разработанности темы

Основные положения преобразования энергии биомассы посредством анаэробной биоконверсии органического вещества отходов были разработаны учеными: Амерханов Р.А., Андрюхин Т.Я., Гриднев П.И., Гришаев И.Д., Гюнтер Л.И., Заварзин Г.А., Ковалев А.А., Ковалев Н.Г., Лосяков В.П., Мельник Р.А., Ножевникова А.Н., Осмонов О.М., Панцхава Е.С., Пузанков А.Г., Савин В.Д., Тарасов С.И., Тумченок В.И., Черепанов А.А., Шрамков В.М. и другие, а также зарубежные ученые: Баадер В., Беккер М., Бишофсбергер В., Блумберга Д., Вртовшек Я., Дихтл Н., Дубровскис В., Зейфрид К., Зупанчич Г., Крауткремер Б., Леттинга Н., Линке Б., Маслич В., Някоу С., Павличенко В.П., Розенвинкель К., Смирнов О.П., Упитс А.А., Федотов В.М., Шмак Д.

Исследования проводились в соответствии с: Государственным контрактом с Министерством сельского хозяйства Российской федерации № 1366/13 от 17 сентября 2008 г. «Проведение научных исследований по модернизации технологии с разработкой системы и технологической линии утилизации навоза и навозных стоков, образующихся на животноводческих фермах, обеспечивающей получение биогаза, качественных удобрений и улучшения экологии в зоне фермы»; Проектом федеральной целевой программы (Соглашение с Минобрнауки России №14.607.21.0024) по теме "Разработка экологически безопасной высокоскоростной энергоэффективной технологии утилизации органической фракции бытовых отходов на основе процесса анаэробной микробной ферментации для уменьшения

антропогенной нагрузки полигонов твердых бытовых отходов на окружающую среду городских и прилегающих к ним территорий"; Грантом Министерства науки и высшего образования РФ №14.604.21.0190 «Создание комплексной ресурсосберегающей экобиотехнологии для получения биогаза с высоким содержанием метана и биоудобрений с повышенной агрономической ценностью путем переработки возобновляемого сырья - органических отходов, в анаэробных биореакторах нового поколения с применением интенсифицирующего микробный метаногенез электрофизического воздействия, использованием процессов нитрификации-анаммокс для очистки жидкой фракции от азота и компостирования твердых отходов в условиях пониженной аэрации»; и Государственным заданиями тематического плана ФБГНУ ВИЭСХ и ФБГНУ ФНАЦ ВИМ.

Цель исследований - разработка принципов построения энергоэффективных биоэнергетических установок с использованием средств интенсификации анаэробной биоконверсии органических отходов АПК. Задачи исследований.

1. Выполнить аналитический обзор перспективных способов интенсификации анаэробной биоконверсии органических отходов с последующим получением энергии.

2. Разработать комплексный критерий энергоэффективности биоэнергетических установок.

3. Разработать энерготехнологическую модель биоэнергетической установки.

4. Разработать экспериментальную установку для комплексных исследований способа интенсификации анаэробной биоконверсии, основанного на предварительной обработке отходов АПК в аппарате вихревого слоя.

5. Разработать экспериментальную установку для комплексных исследований способа интенсификации анаэробной биоконверсии, основанного на воздействии постоянного тока на перерабатываемые отходы при анаэробной переработке.

6. Внедрить технические средства интенсификации на действующие биоэнергетические установки.

7. Оценить технико-экономическую эффективность применения предложенных способов интенсификации анаэробной биоконверсии органических отходов АПК в биоэнергетической установке. Научная новизна.

1. Впервые предложен и обоснован комбинированный способ интенсификации анаэробной биоконверсии органических отходов АПК для получения энергии.

2. Впервые был применен аппарат вихревого слоя в качестве технического средства интенсификации анаэробной биоконверсии, который позволил увеличить скорость производства метана на 14% (Патенты RU 191407 Ш и Яи 2687415 С1).

3. Впервые был получен синергетический эффект от комплексного применения приоритетных способов интенсификации анаэробной биоконверсии, позволяющий увеличить скорость производства метана из биомассы в 2,05 раза.

4. Получены функциональная зависимость коэффициента преобразования энергии биоэнергетической установки от применяемых способов интенсификации анаэробной биоконверсии и обоснованы параметры технологического процесса преобразования энергии биомассы.

5. Разработана и экспериментально обоснована энерготехнологическая модель биоэнергетической установки для электро- и теплоснабжения сельскохозяйственных потребителей.

6. Разработана методика оценки энергетической эффективности биоэнергетической установки для последующего использования на практике.

Теоретическую и практическую значимость представляют:

- принципы построения энергоэффективных биоэнергетических установок, обеспечивающих организацию стабильного производства энергии для энергоснабжения сельских потребителей разного типа с использованием комплекса отработанных технологических процессов;

- полученные параметры новых технических средств интенсификации исследуемых процессов, повышающие качественно-количественные характеристики продуктов анаэробной биоконверсии, используемых для

последующего получения энергии, и обеспечивающие возможность создания автономных энергокомплексов для производства энергии и органических удобрений;

- методика, основанная на энерготехнологической модели биоэнергетической установки, для инженерного расчета конструктивных параметров и режимов работы элементов биоэнергетической установки;

- лабораторные, пилотные и экспериментальные биогазовые установки, новизна которых защищена патентами, и внедренные в ряде сельскохозяйственных предприятий, академий и НИИ ((БГУ-2У, Волгоград; БГУ-0,25, Орел; БГУ-3М, Москва; БГУ-0,25, Чимкент; БГУ-15, Московская обл.; БГУ-0,1М, Орел; БГУ-5; БГУ-0,05, Москва; БГУ-3х0,08, Москва; БГУ-ТФ-0,05-МС-2х0,08, Москва, БГУ-6Л, Москва).

«Использование рециркуляции сброженного осадка совместно с обработкой в аппарате вихревого слоя (АВС) в системе анаэробной биоконверсии органических отходов» получило первую премию в конкурсе проектов на национальную премию в области экологических технологий «ЭКОТЕХ-ЛИДЕР2021». Разработка основ процесса двухстадийной анаэробной переработки жидких органических отходов и очистки высококонцентрированных сточных вод с получением продуктов с высокой добавленной стоимостью в виде водород- и метансодержащих биогазов стала победителем Международной экологической Премии EcwaTech WasteTech Awards 2021 в номинации «Лучшая технология» (Приложение А).

Рекомендации, основные положения и выводы, изложенные в диссертации, использованы при разработке исходных требований, технических заданий, проектно-технической документации, строительстве и испытаниях технологической линии переработки навоза КРС в биогаз и удобрения в 2020 г (биогазовый комплекс «ЭВОБИОС» мощностью переработки навоза КРС 100т/сут, АО «Племенной завод «Первомайский», Ленинградская обл., Приозерский район).

Элементы биоэнергетической установки, разработанные в процессе выполнения диссертации, прошли апробацию и были внедрены (Приложение Б):

-в НИИ Химии ННГУ им. Н.Н. Лобачевского при получении метановодородного биогаза в процессе переработки органических отходов с использованием физических и микробиологических методов интенсификации процесса и при разработке основ процесса двухстадийной анаэробной переработки жидких органических отходов с получением продуктов с высокой добавленной стоимостью в виде водород- и метан- содержащих биогазов;

- в ФГУ ФИЦ «Фундаментальные основы биотехнологии РАН» при создании экобиотехнологии для получения биогаза с высоким содержанием метана и биоудобрений, а также при разработке новых подходов в валоризации сельскохозяйственных отходов с использованием электромикробиологии.

Отдельные результаты исследований были использованы при разработке "Системы машин" на период до 2020 г. и на период до 2030 г.

Методология и методы исследований. Методологической основой являлись системный подход, физическое и математическое моделирование. Исследования базируются на теории сложных систем, теории тепломассопереноса, законах сохранения массы и энергии, микробной кинетики, теоретических основ теплотехники и электротехники. При экспериментальных исследованиях использованы методы планирования экспериментов, частные методики по определению показателей процесса метаногенеза, стандартные измерительные приборы, специально разработанные стенды, макеты и лабораторные биогазовые установки.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Разработанный комплексный критерий позволяет оценить энергоэффективность биоэнергетической установки в зависимости от применяемых средств интенсификации анаэробной биоконверсии и утилизации биогаза.

2. Энерготехнологическая модель биоэнергетической установки позволяет оценить энерго-экономическую эффективность технических средств и устройств, применяемых для преобразования энергии биомассы, и может быть использована при проектировании энергетических комплексов и сельских микросетей с применением ВИЭ.

3. Разработанные конструктивно-технологические схемы, параметры и режимы работы биоэнергетической установки составляют основу научно-методического подхода к проектированию сельских энергетических комплексов.

4. Применение предложенных технических средств интенсификации анаэробной биоконверсии обеспечивает увеличение скорости производства метана из отходов более чем в 2 раза.

5. Применение предложенных технических средств интенсификации анаэробной биоконверсии и утилизации биогаза позволяет снизить капитальные вложения в 2,24 раза и увеличить годовой эффект от получения товарной электроэнергии на 85%.

6. Биоэнергетическая установка с предложенными техническими средствами интенсификации анаэробной биоконверсии и утилизации биогаза из одной тонны органических отходов производит 26 кВт ч электроэнергии и может быть использована для энергоснабжения объектов сельхоз назначения, а также в качестве источника генерации в сельских микросетях с использованием ВИЭ.

Степень достоверности результатов подтверждается использованием обоснованных научных методов и адекватного математического аппарата, применением современных методик, приборов и оборудования, а также высокой степенью соответствия результатов расчетов и результатов экспериментальных исследований.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на 27 международных, конференциях и симпозиумах по созданию биоэнергетических установок, механизации и электрификации животноводства, защите окружающей среды, экологии, использованию возобновляемых источников энергии,

технической биоэнергетике, нетрадиционной энергетике, биологическим методам переработки навоза в биогаз и удобрения (Приложение Г).

Результаты выполненных исследований были представлены на международной экологической Премии EcwaTech WasteTech Awards 2021 и национальной премии в области экологических технологий «ЭКОТЕХ-ЛИДЕР 2021», где были получены дипломы победителя в номинации «Лучшая технология» и лауреата в номинации «Перспектива».

Публикации. По теме диссертации опубликовано в отечественных и зарубежных изданиях 106 работ, в том числе 42 работы в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК (9) и приравненных к ним: индексируемых в Web of Science (15), Scopus (6) и отечественных изданиях, которые входят в международные реферативные базы данных и системы цитирования (12), а также 3 монографии, 12 патентов России (Приложение В). Общий объем публикаций оставляет 67,8 п.л., в том числе автора 34 п.л.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Отрицательное воздействие сельскохозяйственной деятельности на окружающую среду связано не только с возрастающим потреблением природных ресурсов, но и, в большей степени, с образованием жидких и твердых отходов предприятий сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности. В частности, выращивание животных, переработка мясомолочной продукции, производство пива, сахара, крахмала и др. сопровождаются образованием большого количества сточных вод [1, 2].

Тот факт, что животные плохо усваивают энергию растительных кормов и, что более половины этой энергии используется непроизводительно - уходит в навоз, позволяет рассматривать последний не только как ценное сырье для органических удобрений, но и как мощный возобновляемый источник энергии.

После второй мировой войны, в связи с энергетическим кризисом, во многих странах Европы для покрытия недостатка жидкого топлива обратили серьезное внимание на возможность получения биогаза из отходов животноводства, в частности, из навоза сельскохозяйственных животных.

Эксплуатация нескольких десятков установок, построенных в это время, подтвердила возможность переработки также экскрементов хозяйственных животных при помощи метаногенеза. Производимый биогаз в основном сжимали и использовали для привода тракторов.

Однако в конкуренции с дешевыми видами традиционного топлива, малопроизводительное и трудное производство биогаза и его утилизация оказались экономически невыгодными.

В последние годы положение в сельском хозяйстве с энергетическим сырьем принципиально изменилось. Острый дефицит энергии, сопровождаемый бурно растущими ценами на нефть, как постоянно действующий фактор мировой экономики, обуславливает ускоренное осуществление научно-исследовательских программ, направленных на открытие и практическое использование

дополнительных местных ресурсов топлива. При таких обстоятельствах проблематика процесса по переработке экскрементов сельскохозяйственных животных в биогаз опять выдвигается на передний план. [3]

Быстрое расходование запасов природного топлива, ограничение строительства гидро- и атомных электростанций вызвали интерес к применению возобновляемых источников энергии, в том числе огромных масс органических отходов, образующихся в сельском хозяйстве, промышленности, городском коммунальном хозяйстве. В связи с этим использование методов биологической конверсии органических отходов с получением биогаза и высококачественных органических удобрений при одновременном решении ряда вопросов охраны окружающей среды от загрязнения является весьма перспективным [4].

При этом следует подчеркнуть, что причины, ведущие к обновлению интереса к анаэробной ферментации, выходят за рамки, ограниченные исключительно энергетическим обоснованием.

Переход животноводства на индустриальную основу и, связанная с этим процессом концентрация на крупных фермах и комплексах обуславливают резкое увеличение навозных стоков, которые должны утилизироваться, не загрязняя окружающую среду [3].

Накопление органических отходов представляет собой серьезную экологическую проблему, и в то же время органические отходы являются важным источником сырья для производства биогаза. Среди основных мер по повышению энергоэффективности «Энергетическая стратегия России» предусматривает сокращение потребления невозобновляемых топливно-энергетических ресурсов и максимально возможное использование возобновляемых источников энергии [5].

Один из путей рациональной утилизации навоза и навозных стоков животноводческих ферм - их метановое сбраживание, которое оказалось хорошим средством обезвреживания жидкого навоза и сохранения его как удобрения при одновременном получении локального источника энергии - биогаза [3].

Анаэробная ферментация является эффективным способом переработки органических отходов с получением возобновляемых источников энергии, таких как биогаз (в основном смесь метана и углекислого газа), а также биоудобрений. Это биологический процесс, состоящий из четырех основных стадий: гидролиз, ацидогенез (стадия брожения), ацетогенез (синтрофная стадия) и метаногенез. Ключевыми реакциями, определяющими скорость всего процесса, являются реакции гидролиза полимерных органических соединений, ацетогенеза и метаногенеза [4].

Наиболее распространенные промышленные микробные процессы переработки органических отходов включают:

а) аэробную стабилизацию (например, осадка сточных вод (ОСВ));

б) получение кормовых продуктов, обогащенных микробным белком;

в) силосование;

г) компостирование, в том числе вермикомпостирование;

д) биоконверсию в топливо (например, в этанол) или прямая конверсия в тепло;

е) захоронение на современных изолированных от окружающей среды полигонах-биореакторах геологического масштаба (ЫогеаСюгк^ШЬ);

ж) метановое сбраживание в анаэробных биореакторах.

Опыт по практической проверке метаногенеза в области сельскохозяйственного использования показывает, что в иерархии вклада этого метода первое место занимает его экологическая характеристика, затем следует аспект получения высококачественных удобрений, а только третье место занимает, зачастую недооцениваемая и изолированно оцениваемая, энергетическая точка зрения.

Интерес к получению только биогаза сменился пониманием значения этого процесса для экологии, как энергосберегающего процесса обработки навоза и очистки навозных стоков.

В России анаэробная обработка навоза и навозных стоков применяется в ограниченных масштабах, рамки которого определяются несколькими опытно -промышленными установками. Незначительный опыт эксплуатации и такое же положение дел с разработкой и исследованием процесса получения биогаза на таких установках не позволяет достаточно точно судить об его эффективности и возможности широкого использования в технологиях утилизации навоза [3].

Чрезвычайно важна утилизация биомассы в сельском хозяйстве, где на различные технологические нужды расходуется большое количество топлива и непрерывно растет потребность в высококачественных удобрениях.

Биогаз — это смесь газов, в основном метана и углекислого газа, образующаяся в анаэробных реакторах, устроенных и управляемых таким образом, чтобы обеспечить максимальное выделение метана. Энергия, получаемая при сжигании биогаза, достигает до 60% той, которой обладает исходный материал. Другое, и очень важное, достоинство процесса переработки биомассы состоит в том, что в его отходах содержится значительно меньше болезнетворных микроорганизмов, чем в исходном материале.

Получение биогаза экономически оправдано и является предпочтительным при переработке постоянного потока отходов.

Получение биогаза, возможное в установках самых разных масштабов, особенно эффективно на агропромышленных комплексах, где существует возможность полного экологического цикла.

Процесс анаэробного разложения органического вещества с образованием биогаза и его использование для бытовых целей известны достаточно давно. В своём составе биогаз содержит 60-70 % метана, 15-45 % диоксида углерода, 2-3 % азота, 1 -2 % водорода, около 1 % кислорода, встречаются следы сероводорода и других газов. Теплота сгорания биогаза составляет 20-27 МДж/м3. Он, как и природный газ, относится к наиболее экологически чистым видам топлива. Процесс анаэробной микробной ферментации (метановое сбраживание) в биореакторах с получением биогаза является наиболее простым и выгодным

микробиологическим процессом, который используется для переработки практически всех типов органических отходов. Помимо получения дополнительной энергии (тепловой и электрической), производство биогаза в анаэробных реакторах дает возможность решить экологическую проблему загрязнения окружающей среды (воды, почвы и воздуха) вредными соединениями, содержащимися в органических отходах или выделяющимися в процессе их неконтролируемого разложения в аэробных или анаэробных условиях на полигонах, свалках, прудах, котлованах и др. местах хранения или захоронения [6].

Анаэробные процессы разложения органических соединений с получением биогаза и его использования для бытовых целей известны достаточно давно. При этом, метановое брожение должно рассматриваться не только как средство защиты окружающей среды, но и как метод получения газообразного топлива, ценных органических удобрений и кормовых добавок [7]. Развитие и широкое распространение анаэробной переработки органических отходов во многом сдерживается высокой стоимостью капитальных затрат, связанных со строительством биореакторов значительных объемов, которые обуславливаются низкой скоростью конверсии органического вещества (ОВ). Так для переработки 1м3 жидких/полужидких органических отходов требуется от 6 до 20 м3 реакторного пространства [3]. Для снижения капитальных и эксплуатационных затрат, актуальным являются поиск методов интенсификации процесса анаэробного сбраживания. В настоящее время основными направлениями интенсификации процесса анаэробной обработки органических отходов для получения биогаза являются:

1. Разделение процесса обработки на две и более стадий с обеспечением оптимальных условий жизнедеятельности микробного сообщества для каждой стадии.

2. Применение биологических и физико-химических методов предварительной обработки органических отходов (анаэробный или аэробный

гидролиз, кавитационная обработка, механическое измельчение, термогидролиз, ультразвуковая обработка, щелочной или кислотный гидролиз, добавка ферментов)

3. Объединение процессов биологической и термохимической газификации органических отходов и промежуточных продуктов их переработки с использованием преимуществ каждого процесса.

4. Применение рекуперации тепловой энергии и когенерации для повышения энергетической эффективности процесса анаэробной обработки.

5. Добавка к обрабатываемым отходам высокоэнергетических ко-субстратов (отходы боен, некондиционное пищевое сырье и продовольствие и т.п.)

6. Проведение процесса при различных воздействиях на обрабатываемый субстрат (повышенное давление в реакторе, воздействие постоянным магнитным полем, световое облучение с определенной длиной волны, элетрофизическое воздействие).

1.1 Потенциал анаэробного метаногенного сбраживания в РФ

В нашей стране подавляющая часть органических отходов, которые могли бы быть использованы для получения ценных продуктов, до сих пор не перерабатывается. В частности, твердые коммунальные отходы (ТКО) и уплотненные ОСВ захораниваются на полигонах твердых коммунальных отходов. Навоз и помет часто бесконтрольно складируются на заброшенных полях и сливаются в гигантские искусственные котлованы - «навозохранилища». При этом в России ежегодно производится до 280 млн. тонн (по сухому веществу) органических отходов, из них 230 млн. тонн образующихся в сельскохозяйственном производстве, и 50 млн. тонн коммунальных отходов, к которым относятся ТКО (30 млн. тонн) и ОСВ (20 млн. тонн) [6]. Для городских ТКО характерно высокое содержание органических компонентов, до 50-60%, из которых не менее половины представлены легко биодеградабельными пищевыми отходами, которые могут быть переработаны в удобрения и биогаз. Следует учитывать также, что большая часть (58% и более) всей энергии кормов переходит в отходы животноводства и птицеводства, и может быть возвращена путем

переработки их в удобрения [3]. При захоронении, вывозе и бесконтрольном складировании органических отходов происходят: (1) отчуждение больших территорий, которые, вследствие отсутствия изоляции, распространяют загрязнения на гораздо более обширные площади; (2) долгосрочное негативное локальное влияние на экологию, загрязнение поверхностных водоемов и грунтовых вод и соответственно здоровье населения; (3) потеря органического вещества, которое может быть использовано для улучшения качества почв; (4) глобально значимая эмиссия в атмосферу парникового газа - метана, который может быть использован как сырье для производства энергии. Большие города РФ окружены свалками и полигонами ТКО. Только в Московской области зарегистрировано более 250 полигонов и свалок. Площадь полей, загрязненных органическими отходами, в том числе животноводства и птицеводства, в РФ превышает 2,4 млн. гектаров, из которых 20 % являются сильно загрязненными, 54 % -загрязненными, 26 % - слабо загрязненными.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Ковалев Андрей Александрович, 2022 год

Список литературы

1. Izmaylov, A. Yu. Adsorption-Oxidation Technology of Wastewater Recycling in Agroindustrial Complex Enterprises/A.Yu. Izmaylov, Ya.P. Lobachevskiy, A.V. Fedotov, V.S. Grigoryev, Yu.S. Tsench // Vestnik mordovskogo universiteta = Mordovia University Bulletin. - 2018. - 28(2). - с.207-221. https://doi.org/10.15507/0236-2910.028.201802.207-221

2. Artamonov, A.V. Effective purification of concentrated organic wastewater from agro-industrial enterprises, problems and methods of solution/A.V. Artamonov, A.Yu. Izmailov, Yu.A. Kozhevnikov, Yu.Yu. Kostyakova, Ya.P. Lobachevsky, S.V. Pashkin, O.S. Marchenko // Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America. - 2018. - 49. - р. 49-53.

3. Ковалев А.А. Технологии и технико-энергетическое обоснование производства биогаза в системах утилизации навоза животноводческих ферм: дисс. .. .д-ра техн. наук: 05.14.08/Ковалев Александр Андреевич. - М., 1998. - 242 с.

4. Ножевникова А.Н. Биотехнология и микробиология анаэробной переработки органических коммунальных отходов / А.Н. Ножевникова. - М.: Университетская книга, 2016. - 320с.

5. Key world energy statistics. - International Energy Agency (IEA), 2016. - 81р.

6. Калюжный С.В. Итоги науки и техники, сер. Биотехнология, том29 / С.В. Калюжный, Д.А. Данилович, А.Н. Ножевникова. - М.:ВИНИТИ, 1991. - 157 с.

7. Ковалев, Д. Влияние нагрузки по органическому веществу на процесс биоконверсии предварительно обработанных субстратов анаэробных биореакторов/Д. Ковалев, А. Ковалев, Ю. Литти, А. Ножевникова, И. Катраева // Экология и промышленность России. - 2019. - 23(12). - с.9-13. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2019-12-9-13

8. Perspectives of renewable energy sources development in Russia: Results of TACIS Europe Aid project / Nikolaev V. G. - Moscow, 2009. - 201 р.

9. Agro-industrial complex of Russia in 2013 [Электронный ресурс]. - М.: Ministry of agriculture of the Russian Federation, 2013. - Режим доступа: http://www.mcx.ru/navigation/page/show/205.htm

10. Guidelines in technological design of systems of manure removal and preparation for use. - Moscow: Ministry of agriculture of the Russian Federation, 2008. - 93р.

11. The list of qualified generating objects that function based on renewable energy sources [Электронный ресурс]. - М.: Association "NP Market Council", 2021. - Режим доступа: http: //www.np-sr.ru/market/vie/index .htm

12. Altenergo: biogas station [Электронный ресурс]. - М.: Altenergo, 2021. - Режим доступа: http://altenergo.su/production/biomass-energy/

13. Utilization of manure on livestock farms for providing ecological safety of the territory, ground and underground water bodies in Leningrad region / Mogilevtsev V.I. -SPb: SZNIIMESH, 2012. - 238p.

14. Namsaraev, Z. (2018). Current status and potential of bioenergy in the Russian Federation/Z. Namsaraev, P. Gotovtsev, A. Komova, R.G. Vasilov // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2018. - 81. - p.625-634. 10.1016/j.rser.2017.08.045.

15. Bezrukikh P.P. A handbook on renewable energy sources and local types of fuel in Russia (territory indices) / P.P.Bezrukikh. - Moscow: Energia; 2007. - 272 р.

16. Намсараев, З. Б. Оценка сырьевой базы Российской Федерации для производства топлива и энергии из биомассы / З. Б. Намсараев, П. М. Готовцев, А.

B. Комова, А. В. Борголов, Я. Э. Сергеева, Р. Г. Василов // Вестник биотехнологии и физико-химической биологии имени Ю. А. Овчинникова. - 2015. - Т. 11, №4. -

C. 41 - 46.

17. Long H, Li X, Wang H, Jia J. Biomass resources and their bioenergy potential estimation: a review/H. Long, X. Li, H. Wang, J. Jia // Renewable & Sustainable Energy Reviews. - 2013. - 26. - р.344-52.

18. Billion-Ton report: advancing domestic resources for a thriving bioeconomy, Volume 1: economic availability of feedstocks. / Langholtz M.H. - Oak Ridge: Oak Ridge National Laboratory, 2016. -448 p.

19. EEA Report No 7/2006 "How much bioenergy can Europe produce without harming the environment?" / European Environment Agency. - Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities, 2006. - 72р.

20. Pupyrev E.I. Life support systems for cities / E.I. Pupyrev. - Moscow: Science, 2006. - 247 р.

21. Proc 4th Int. Cong. Waste Man. WasteTech-2005 / Kharitonova N. V. - Moscow: WasteTech, 2005. - p 255

22. Namsaraev, Z. Analysis of the resource potential of biogas production in the Russian Federation/Z. Namsaraev, Yu. Litti, A. Nozhevnikova // Journal of Physics: Conference Series. - 2018. - 1111. - р.012012. 10.1088/1742-6596/1111/1/012012.

23. Dashkovsky, I. Leaky ecology/I. Dashkovsky // Agrotechnics and technologies. -2018. - 3. - р. 29525

24. Klepicova, S. Alternative disposal/S. Klepicova // Agrotechnics and technologies.

- 2013. - 5. - р.15078

25. Ishkov, A.G. Research Associate, Role Of Biogas In Modern Energy/ A.G. Ishkov, N.B. Pystina, G.S. Akopova, G.M. Yulkin // Energetika. - 2014. - 5. - р. 130-137.

26. Meegoda, J.N. A review of the processes, parameters, and optimization of anaerobic digestion/J.N. Meegoda, B. Li, K. Patel, B. Lily, L.B. Wang // International Journal of Environmental Research and Public Health. - 2018. - 15. - р.2224.

27. Fu, Y. Dry Anaerobic digestion technologies for agricultural straw and acceptability in China/Y. Fu, T. Luo, Z. Mei, J. Li, K. Qiu, Y. Ge // Sustainability. - 2018.

- 10. - р.4588.

28. Paolinia, V. Environmental impact of biogas: A short review of current knowledge/V. Paolinia, F. Petracchinia, M. Segretoa, L. Tomassettia, N. Najab, A. Cecinato // JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE AND HEALTH. - 2018. -53(10). - р.899-906 https://doi.org/10.1080/10934529.2018.1459076.

29. Pucker, J. Anaerobic digestion of agricultural and other substrates - implications for greenhouse gas emissions/ J. Pucker, G. Jungmeier, S. Siegl, E.M. Potsch // Animal.

- 2013. - 7(2). - р. 283-291, https://doi.org/10.1017/S1751731113000840.

30. Montt G. The future of work in a changing natural environment: climate change, degradation and sustainability / G. Montt, F. Fraga, M. Harsdorff. - Geneva: ILO, 2018.

- 48 р.

31. Chen, Y. Household biogas use in rural China: a study of opportunities and constraints/Y. Chen, G. Yang, S. Sweeney, Y. Feng // Renewable & Sustainable Energy Reviews. - 2010. - 14. - р.545-9. https://doi.org/10.1016/j.rser.2009.07.019.o.

32. European legislative and financial framework for the implementation of smallscale biogas plants in agro-food & beverage companies / Begona Ruiz. - Paterna: AINIA, 2016.

- 44р.

33. Renewable energy in the EU in 2018 [Электронный ресурс]. - Eurostat: Newsrelease, 2020. - Режим доступа: https://ec.europa.eu/eurostat/documents/2995521/10335438/8-23012020-AP-EN.pdf/292cf2e5-8870-4525-7ad7-188864ba0c29.

34. A European strategy for smart, sustainable and inclusive growth. - Paris: European Commission, 2020. - 37р.

35. RENEWABLES 2019 GLOBAL STATUS REPORT. - Paris: REN 21, 2019. -336р.

36. World energy balances, Overview. - Paris:IEA, 2019. - 23р.

37. Share of energy consumption from renewable sources in Europe. - Paris: EEA,

2019. - 13р.

38. Outlook for biogas and biomethane: prospects for organic growth. - Paris: IEA,

2020. - 14р.

39. Directive EU. 2018/2001 of the European Parliament and of the council of 11 December 2018 on the promotion of the use of energy from renewable sources. - Paris: EEA, 2018. - 128 р.

40. EU biodiversity strategy for 2030. - Brussels: COM,2020. - 23 р.

41. Global potential of biogas / Sarika J. - London: World Biogas Association, 2019.

- 56 р.

42. Thermal Hydrolysis Process for effective and sustainable sludge treatment at sludge centers / Ferraro D. - Asker: Cambi, 2019. - 7 р.

43. Social protection and agriculture: breaking the cycle of rural poverty. Food and agriculture organization of the united nation. - Rome: FAO, 2015. - 151 р.

44. Global food losses and food waste extent, causes and prevention / Gustavsson J. -Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2011. - 37р.

45. Scarlat, N. Biogas: developments and perspectives in Europe/N. Scarlat, J.F. Dallemand, F. Fahl // Renewable Energy. - 2018. - 129. - р.457-72. https: //doi.org/ 10.1016/j.renene.2018.03.006.

46. Appels L, Baeyens J, Degreve J, Dewil R. Principles and potential of the anaerobic digestion of waste-activated sludge/L. Appels, J. Baeyens, J. Degreve, R. Dewil // Progress in Energy and Combustion Science. - 2008. - 34. - р.755-81. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2008.06.002.

47. Li, K. Comparison of anaerobic digestion characteristics and kinetics of four livestock manures with different substrate concentrations/K. Li, R.H. Liu, C. Sun // Bioresource Technology. - 2015. - 198. - р.133-140

48. Wang, Y. Biogas energy generated from livestock manure in China: Current situation and future trends/Y. Wang, Y. Zhang, J. Li, J. Lin, N. Zhang, W. Cao// Journal of Environmental Management. - 2021. - 297. - p. 113324, https://doi.org/10.1016/i.ienvman.2021.113324.

49. Liao, X.C., Li, H., Cheng, Y.C., Chen, N., Li, C.C., Yang, Y.N., 2014. Process performance of high-solids batch anaerobic digestion of sewage sludge/X.C. Liao, H. Li, Y.C. Cheng, N. Chen, C.C. Li, Y.N. Yang // Environmental Technology. - 2014. - 35. -p.2652-2659.

50. Abdeshahian, P. Potential of biogas production from farm animal waste in Malaysia/P. Abdeshahian, J.S. Lim, W.S. Ho, H. Hashim, C.T. Lee // Renewable & Sustainable Energy Reviews. - 2016. - 60. - p.714-723.

51. CHINA STATISTICAL YEARBOOK. - Beijing: ChinaStatistics Press, 2018. -511p.

52. China Animal Husbandry And Veterinary Yearbook. - Beijing: China Agriculture Press, 2018. - 318 p.

53. . CHINA WATER STATISTICAL YEARBOOK. - Beijing: ChinaStatistics Press, 2018. - 323 p.

54. HENAN STATISTICS YEARBOOK. - Beijing: ChinaStatistics Press, 2018. - 353 p.

55. Zeng Z. Strategic Analysis of Agriculture Development in South Shandong Economic Zone / Z. Zeng. - Beijing: ChinaStatistics Press, 2010. - 43 p.

56. Zhao, H. Research on the development status and countermeasures of grain industry in Shandong province. / H. Zhao //Proceedings of the 2018 4th International Conference on Social Science and Higher Education. - 2018. - pp. 879-882.

57. Castrillon, L. Anaerobic thermophilic treatment of cattle manure in UASB reactors/L. Castrillon, I. Vazquez, E. Maranon, H. Sastre // Waste Management & Research. - 2002. - 20. - p.350-356.

58. Chae, K.J. The effects of digestion temperature and temperature shock on the biogas yields from the mesophilic anaerobic digestion of swine manure/K.J. Chae, A. Jang, S.K. Yim, I.S. Kim // Bioresource Technology. - 2008. - 99. - p.1-6.

59. Gu, J. An innovative anaerobic MBR reverse osmosis-ion exchange process for energy-efficient reclamation of municipal wastewater to NEWater-like product water/J. Gu, H. Liu, S.Y. Wang, M. Zhang, Y. Liu // J. Clean. Prod. - 2019. - 230. - p.1287-1293.

60. CHINA ENERGY STATISTICAL YEARBOOK. - Beijing: ChinaStatistics Press, 2018. - 403 p.

61. Daniel-Gromke, J. Current developments in production and utilization of biogas and biomethane in Germany/J. Daniel-Gromke, N. Rensberg, V. Denysenko, W. Stinner, T. Schmalfuss, M. Scheftelowitz, M. Nelles, J. Liebetrau // Chem. Ing. Tech. - 2018. -90. - p. 17-35

62. Salomon, K.R. Estimate of the electric energy generating potential for different sources of biogas in Brazil/K.R. Salomon, E.E. Silva Lora // Biomass Bioenergy. - 2009. - 33. - p. 1101-7. http://dx.doi.org/10.1016/j.biombioe.2009.03.001

63. De Souza, S.N.M. Custo da eletricidade gerada em conjunto motor gerador utilizando biogas da suinocultura/S.N.M. De Souza, W.C. Pereira, C.E.C. Nogueira, A.A. Pavan, A. Sordi // Acta Sci Technol. - 2004. - 26. - р.127-33. http: //dx.doi. org/10.4025/actascitechnol.v26i2.1510.

64. De Souza S.N.M. Electric energy micro-production in a rural property using biogas as primary source/S.N.M. De Souza, I. Werncke, C.A. Marques, R.A. Bariccatti, R.F. Santos, C.E.C. Nogueira // Renewable & Sustainable Energy Reviews. - 2013. - 28. -р.385-91. http://dx.doi.org/10.1016/i.rser.2013.07.035.

65. dos Santos I.F.S. Electricity generation from biogas of anaerobic wastewater treatment plants in Brazil: an assessment of feasibility and potential/I.F.S. dos Santos, R.M. Barros, G.L. Tiago Filho // J Clean Prod. - 2016. - 126. - р.504-14. http://dx.doi.org/10.1016/i.iclepro.2016.03.072.

66. Riva, C. Production costs and operative margins in electric energy generation from biogas. Full-scale case studies in Italy/C. Riva, A. Schievano, G. D'Imporzano, F. Adani // Waste Manag. - 2014. - 34. - р.1429-35. http://dx.doi.org/10.1016/i.wasman.2014.04.018.

67. Embedded Generation/ Jenkins N. - London: IET, 2000. - 293р.

68. Ackermann, T. Distributed generation: a definition/T. Ackermann, G. Andersson, L. Söder // Electr Power Syst Res. - 2001. - 57. - р.195-204. http://dx.doi.org/10.1016/S0378-7796i0m0101-8.

69. Estabelece as condi?öes gerais para o acesso de micro gera?äo e minigera?äo distribuida aos sistemas de distribui?äo de energia eletrica, o sistema de compensa?äo de energia eletrica, e da outras providen. - Brasilia: Agencia Nacional de Energia Eletrica, 2012. - 32р.

70. Биогаз - 85. Проблемы и решения: Материалы сов. - фин. симпоз. 4- 6 февраля 1985 г. - Москва, Хельсинки, 1985. - 279 с.

71. Возобновляемые источники энергии для устойчивого развития Байкальского региона: Материалы 2-ой международной научной конференции, Улан-Удэ 21-22 июня 2004 / Под ред. В.Т. Тайсаевой. - Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2005. - 172 с.

72. Ковалев, А.А. Использование отходов животноводства для получения биогаза / А.А. Ковалев, П.И. Гриднев // Научн. труды ВИЭСХ. Энергосберегающие технологии в сельскохозяйственной производстве. - 1985. - т.64. - С 107-114.

73. Мельник, Р.А. Биогазовые технологии - экология, энергетика, агрохимия, рентабельность и эффективность/ Р.А. Мельник, И.И. Евдокименко, В.И. Бородин, А.Г. Пузанков /Энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды 2-й международной научн.-практ. конференции (3-5 октября 2000 года, Москва -ВИЭСХ). к 70-летию ВИЭСХ. - 2000. - 2. - 544 с.

74. Бабаянц, А.Б. Интенсификация термофильного метанового брожения при производстве кормового концентрата витамина В-12 /А.Б. Бабаянц, Е.С. Панцхава, Я.А. Ханухаев// Прикладная биохимия и микробиология, - 1976. - 12. - С. 250-264.

75. Бадмаев, Ю.Ц. Методика расчёта оптимальной дозы загрузки биореактора при анаэробном сбраживании навозных стоков /Ю.Ц. Бадмаев // Вестник Бурятского университета. - 2006. - 9(5). - С. 210-214.

76. Веденев А.Г. Руководство по биогазовым технологиям / А.Г. Веденев, Т.А. Веденева. - Бишкек: ДЭМИ, 2011. - 84с.

77. Мельник, Р.А. Исследование химико-технологических основ интенсификации процесса метанового сбраживания / Р.А. Мельник, И.И. Евдокименко, В.И. Бородин, А.Г. Пузанков // Тезисы докладов конференции «Исследование, проектирование строительства систем сооружений метанового сбраживания навоза». - 1982. - С. 52- 56.

78. Друзьянова, В.П. Обоснование параметров перемешивающего устройства в биогазовой установке для малых животноводческих хозяйств /В.П. Друзьянова, Е.Н. Кобякова // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии имени В.Р.Филиппова.-2014.-№4(49).- С.13-19.

79. Ковалев А.А. Результаты исследований экспериментальной биогазовой установки / А.А Ковалев, В.П. Лосяков // Механизация и электрификация сельского хозяства.- 1987.- №11.- С. 60-62.

80. Бадмаев Ю.Ц. Высокоинтенсивная технология анаэробной переработки органических отходов животноводства в условиях Республики Бурятия: Научно -методические рекомендации / Ю.Ц. Бадмаев. - Улан-Удэ: Изд-во БГСХА им. В.Р. Филиппова, 2014. - 104 с.

81. Гвоздев Н.В. Интенсификация работы метантенков: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.23.04/Н.В. Гвоздев - М., 1983. - 20 с.

82. Гриднев П.И. Исследование процесса и обоснование параметров технологического оборудования для переработки навоза КРС в анаэробных условиях: автореф. дисс. ... канд. технич. наук 05.20.01/ Павел Иванович Гриднев - М., 1982. 15 с.

83. Ермоленко В. Технология подготовки навозных стоков к использованию. / В. Ермоленко, Н. Нарышкин, Линник, И. Шкодкин // Свиноводство. - 1989. - №2. -С. 33-35.

84. Зацепин С.С. Влияние различных способов предобработки навоза КРС на интенсивность его метанового сбраживания / С.С. Зацепин, В.И. Скляр, С.В. Калюжный, С.Д. Варфоломеев, А.Г. Пузанков // Тезисы докладов совещания. «Биогаз-87». - 1987. - с. 47.

85. Бадмаев, Ю.Ц. Результаты лабораторных исследований иммобилизации метанообразующих микроорганизмов на твёрдых носителях / Ю.Ц. Бадмаев, Ю.А. Сергеев // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии имени В.Р. Филиппова. - 2017. - № 3(43). С. 70-77.

86. Ножевникова А.Н. Поиски микробиологических путей интенсификации процесса метаногенеза на отходах животноводства/А.Н. Ножевникова, Р.А. Мельник, Т.Г. Ягодина. // Биология термофильных микроорганизмов. - 1986. - 1. -С. 244-248.

87. Бадмаев Ю.Ц. Аналитический обзор методов переработки органических отходов в метантенках с анаэробным биофильтром / Ю.Ц. Бадмаев, В.А. Тайшин, А.А. Ковалев // Энергосберегающие и природоохранные технологии (встреча на Байкале): материалы II международной научно-практической конференции 20-25 августа 2003 г. - 2003. - С. 362-366.

88. Бадмаев Ю.Ц. Исследование процесса иммобилизации метанообразующих микроорганизмов на микро - и макроносителях / Ю.Ц. Бадмаев, В.Р. Крюков, А.А. Ковалев, В.А. Тайшин // Экологическая безопасность, сохранение окружающей среды и устойчивое развитие регионов Сибири и Забайкалья: Материалы всероссийской научно-практической конференции. - 2002. - С. 220 - 223.

89. Егоров Н.С. Биотехнология: Учеб. пособие для вузов в 8 кн. Кн. 1: Проблемы и перспективы / Н.С. Егоров, А.В. Олеськин, В.Д. Самуилов. - М.: Наук. думка, 1989. - 152 с.

90. Бадмаев Ю.Ц. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ АНАЭРОБНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НАВОЗНЫХ СТОКОВ СВИНОВОДСТВА В УСЛОВИЯХ РЕСПУБЛИКИ БУРЯТИЯ: дисс. ... канд. техн. наук: 05.20.01/ Юрий Цырендоржиевич Бадмаев. - Улан-Удэ, 2018. - 151с.

91. Кевбрина, М. В. Сравнение разных методов предобработки осадков сточных вод для интенсификации процесса метанового сбраживания / М. В. Кевбрина, Н. Г. Газизова, В. Г. Коробцова // Водоочистка. - 2013. - № 1. - С. 22-28.

92. Zhen, G. Overview of pretreatment strategies for enhancing sewage sludge disintegration and subsequent anaerobic digestion: current advances, full-scale application and future perspectives/G. Zhen, X. Lu, H. Kato, Y. Zhao, Y.Y. Li // Renewable & Sustainable Energy Reviews. - 2017. - 69. - р.559-77. https://doi.org/10.1016/i.rser.2016.11.187.

93. Patinvoh, R.J. Innovative pretreatment strategies for biogas production/R.J. Patinvoh, O.A. Osadolor, K. Chandolias, I. S'arv'ari Horv'ath, M.J. Taherzadeh // Bioresource Technology. - 2017. - 224. - р. 13-24. https://doi.org/10.1016/i.biortech.2016.11.083.

94. Cho, S.K. Dry anaerobic digestion of food waste under mesophilic conditions: performance and methanogenic community analysis/S.K. Cho, W.T. Im, D.H. Kim, M.H. Kim, H.S. Shin, S.E. Oh // Bioresource Technology. - 2013. - 131. - р.210-7. https://doi.org/10.1016/i.biortech.2012.12.100.

95. Carlsson, M. The effects of substrate pretreatment on anaerobic digestion systems: a review/M. Carlsson, A. Lagerkvist, F. Morgan-Sagastume // Waste Management. -2012. - 32. - р. 1634-50. https://doi.org/10.1016/i.wasman.2012.04.016.

96. Deepanraj, B. Effect of substrate pretreatment on biogas production through anaerobic digestion of food waste/B. Deepanraj, V. Sivasubramanian, S. Jayaraj // International Journal of Hydrogen Energy. - 2017. - 42. - р.26522-8. https://doi.org/10.1016/Uihydene.2017.06.178.

97. Gonz'alez-Fern'andez, C. Different pretreatments for increasing the anaerobic biodegradability in swine manure/C. Gonz'alez-Fern'andez, C. Le'on-Cofreces, P.A. García-Encina // Bioresource Technology. - 2008. - 99. - р.8710-4. https://doi.org/10.1016/i.biortech.2008.04.020.

98. Li, L. Biogas production potential and kinetics of microwave and conventional thermal pretreatment of grass/L. Li, X. Kong, F. Yang, D. Li, Z. Yuan, Y. Sun // Applied Biochemistry and Biotechnology. - 2011. - 166. - р. 1183-91 https://doi.org/10.1007/s12010-011-9503-9.

99. Li, Y. Enhanced nitrogen distribution and biomethanation of kitchen waste by thermal pre-treatment/Y. Li, Y. Jin, J. Li, Y. Nie // Renewable Energy. - 2016. - 89. - p. 380-8. https://doi.org/10.1016/j.renene.2015.12.029.

100. Sheng, G.P. Extracellular polymeric substances (EPS) of microbial aggregates in biological wastewater treatment systems: a review/G.P. Sheng, H.Q. Yu, X.Y. Li // Biotechnology Advances. - 2010. - 28. - p.882-94. https://doi.org/10.1016/i.biotechadv.2010.08.001.

101. Khanal, S.K. Ultrasound applications in wastewater sludge pretreatment: a review/S.K. Khanal, D. Grewell, S. Sung, J. Van Leeuwen // Critical Reviews in Environmental Science and Technology. - 2007. - 37. - p.277-313. https://doi.org/10.1080/10643380600860249.

102. Pilli, S. Ultrasonic pretreatment of sludge: a review/S. Pilli, P. Bhunia, S. Yan, R.J. LeBlanc, R.D. Tyagi, R.Y. Surampalli // Ultrasonics Sonochemistry. - 2011. - 18. - p.1-18. https://doi.org/10.1016/i.ultsonch.2010.02.014.

103. Climent, M. Effects of thermal and mechanical pretreatments of secondary sludge on biogas production under thermophilic conditions/M. Climent, I. Ferrer, M.D.M. Baeza, A. Artola, F. V'azquez, X. Font // Chemical Engineering Journal. - 2007. - 133.

- p. 335-42. https: //doi. org/ 10.1016/i.cei.2007.02.020.

104. Kim, H.J. Effect of enzymatic pretreatment on acid fermentation of food waste/H.J. Kim, S.H. Kim, Y.G. Choi, G.D. Kim, T.H. Chung // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. - 2006. - 81. - p.974-80. https: //doi.org/10.1002/j ctb.1484.

105. Zheng, Y. Pretreatment of lignocellulosic biomass for enhanced biogas production/Y. Zheng, J. Zhao, F. Xu, Y. Li // Progress in Energy and Combustion Science. - 2014. - 42. - p.35-53. https://doi.org/10.1016/i.pecs.2014.01.001.

106. Xu, F. Anaerobic digestion of food waste - challenges and opportunities/F. Xu, Y. Li, X. Ge, L. Yang, Y. Li // Bioresource Technology. - 2018. - 247. - p.1047-58. https://doi.org/10.1016/i.biortech.2017.09.020.

107. Camacho, P. Combined experiences of thermal hydrolysis and anaerobic digestion

- latest thinking on thermal hydrolysis of secondary sludge only for optimum dewatering and digestion/P. Camacho, W. Ewert, J. Kopp, K. Panter, S.I. Perez-Elvira, E. Piat // Proc Water Environ Fed. - 2008. - 1964. doi.org/10.2175/193864708788733972.78.

108. Neyens, E. A review of thermal sludge pre-treatment processes to improve dewaterability/E. Neyens, J. Baeyens // Journal of Hazardous Materials. - 2003. - 98. -p.51-67. https://doi.org/10.1016/S0304-3894(02)00320-5.

109. Carrere, H. Pretreatment methods to improve sludge anaerobic degradability: a review/H. Carrere, C. Dumas, A. Battimelli, D.J. Batstone, J.P. Delgenes, J.P. Steyer // Journal of Hazardous Materials. - 2010. - 183. - p. 1-15. https://doi.org/10.1016/i.ihazmat.2010.06.129.

110. Kepp U, Machenbach I, Weisz N, Solheim OE. Enhanced stabilisation of sewage sludge through thermal hydrolysis - three years of experience with full scale plant/U. Kepp, I. Machenbach, N. Weisz, O.E. Solheim // Water Science & Technology. - 2000.

- 42. - p.89-96. https://doi.org/10.2166/wst.2000.0178.

111. Sol'e-Bund'o, M. Anaerobic co-digestion of microalgal biomass and wheat straw with and without thermo-alkaline pretreatment/M. Sol'e-Bund'o, C. Eskicioglu, M. Garfi,

H Carrere, I. Ferrer // Bioresource Technology. - 2017. - 237. - р.89-98. https://doi.org/10.1016/i.biortech.2017.03.151

112. Рatent P430820. Thermal, low-temperature disintegration method of waste activated sludge from wastewater treatment plants or mixed with agricultural and food substrates.

113. Рatent P430821.Multifunctional reactor for processing waste activated sludge or sludge mixed with agricultural and/or food substrates, especially for low-thermal disintegration.

114. Zhang, C. Reviewing the anaerobic digestion of food waste for biogas production/C. Zhang, H. Su, J. Baeyens, T. Tan // Renewable & Sustainable Energy Reviews. - 2014. - 38. - р.383-92. https://doi.org/10.1016/i.rser.2014.05.038.

115. Peng, X. Impact of bioaugmentation on biochemical methane potential for wheat straw with addition of Clostridium cellulolyticum/X. Peng, R.A. B'orner, I.A. Nges, J. Liu // Bioresource Technology. - 2014. - 152. - р.567-71. https://doi.org/10.1016/i.biortech.2013.11.067.

116. Nizami, A.S. Review of the integrated process for the production of grass Biomethane/A.S. Nizami, N.E. Korres, J.D. Murphy // Environmental Science & Technology. - 2009. - 43. - р.8496-508. https://doi.org/10.1021/es901533i.

117. Fernandes, T.V. Effects of thermo-chemical pre-treatment on anaerobic biodegradability and hydrolysis of lignocellulosic biomass/T.V. Fernandes, G.J. Klaasse Bos, G. Zeeman, J.P.M. Sanders, J.B. Van Lier // Bioresource Technology. - 2009. - 100. - р.2575-9. https://doi.org/10.1016/i.biortech.2008.12.012.

118. Ghasimi, D.S.M. Microbial population dynamics during long-term sludge adaptation of thermophilic and mesophilic sequencing batch digesters treating sewage fine sieved fraction at varying organic loading rates/D.S.M. Ghasimi, Y. Tao, M. De Kreuk, M.H. Zandvoort, J.B. van Lier // Biotechnology for Biofuels and Bioproducts. -2015. - 8. - р.171. https://doi.org/10.1186/s13068-015-0355-3.

119. Taherzadeh, M.J. Pretreatment of lignocellulosic wastes to improve ethanol and biogas production: a review/M.J. Taherzadeh, K. Karimi // International Journal of Molecular Sciences. - 2008. - 9. - р.1621-51. https://doi.org/10.3390/iims9091621.

120. Vavouraki, A.I. Optimization of thermo-chemical hydrolysis of kitchen wastes/A.I. Vavouraki, E.M. Angelis, M. Kornaros // Waste Management. - 2013. - 33. - р.740-5. https://doi.org/10.1016/i.wasman.2021.07.012.

121. Walley, P. Optimizing Thermal Hydrolysis for Reliable High Digester Solids: Loading and Performance / P. Walley // Proceedings of the 12th European Biosolids and Organic Resources Conference. - 2007.

122. Храменков, С. В. Повышение эффективности обработки осадка сточных вод с помощью высокотемпературного гидролиза перед сбраживанием / С. В. Храменков, А. Н. Пахомов, С. А. Стрельцов // Водоснабжение и санитарная техника. - 2012. - № 10. - С. 55-60.

123. Haug, R. T. Effect of Thermal Pretreatment on Digestibility and Dewaterability of Organic Sludges / R. T. Haug, D. C. Stuckey, J. M. Gossett // Journal of the Water Pollution Control Federation. - 1978. - Vol. 50, issue 1. - Pp. 73-85.

124. Tiehm, A. Ultrasonic Waste Activated Sludge Disintegration for Improving Anaerobic Stabilization / A. Tiehm, K. Nickel, M. Zellhorn // Water Research. - 2001. -Vol. 35, issue 8. - Pp. 2003-2009. DOI 10.1016/S0043-1354(00)00468-1

125. Lu, J. Optimization of Anaerobic Digestion of Sewage Sludge Using Thermophilic Anaerobic Pre-Treatment / J. Lu. - Lyngby : Technical University of Denmark, 2006. -60 p.

126. Zhang, D. Q. Municipal Solid Waste Management in China: Status, Problems and Challenges / D. Q. Zhang, S. K. Tan, R. M. Gersberg // Journal of Environmental Management. - 2010. - Vol. 91, issue 8. - Pp. 1623-1633. DOI 10.1016/j.jenvman.2010.03.012

127. Henze, M. Hydrolysis of Particulate Substrate by Activated Sludge under Aerobic, Anoxic and Anaerobic Conditions / M. Henze, C. Miadenovski // Water Research. - 1991. - Vol. 25, issue 1. - Pp. 61-64. DOI 10.1016/0043-1354(91)90099-C

128. Messenger, J. R. Oxygen Utilization Rate as a Control Parameter for the Aerobic Stage in Dual Digestion / J. R. Messenger, H. A. Villiers, G. A. Ekama // Water Science and Technology. - 1990. - Vol. 22, issue 12. - Pp. 217-227. DOI 10.2166/wst.1990.0116

129. McIntosh, K. B. Volatile Fatty Acid Production in Aerobic Thermophilic Pre-Treatment of Primary Sludge / K. B. McIntosh, J. A. Oleszkiewicz // Water Science and Technology. - 1997. - Vol. 36, issue 11. - Pp. 189-196. DOI 10.1016/S0273-1223(97)00682-3

130. Гюнтер, Л. И. Тенденции в развитии метанового сброжения органических отходов / Л. И. Гюнтер, З. М. Кольцова // Водоснабжение и санитарная техника. -1993. - № 9. - С. 13-15.

131. Ковалев, А. А. Энергетическая эффективность предварительной обработки синтетического субстрата метантенка в аппарате вихревого слоя / А. А. Ковалев, Д. А. Ковалев, В. С. Григорьев // Инженерные технологии и системы. - 2020. - Т. 30, № 1. - С. 92-110. DOI 10.15507/2658-4123.030.202001.092-110

132. Логвиненко Д.Д., Шеляков О.П. Интенсификация технологических процессов в аппаратах вихревого слоя/ Д.Д. Логвиненко, О.П. Шеляков. - Киев: Техника, 1976. - 144 с.

133. Вершинин Н.П. Установки активации процессов / Н.П. Вершинин. - Ростов-на-Дону: Инноватор, 2004. - 96 с.

134. Вершинин Н.П. Аппараты с вращающимся электромагнитным полем/ Н.П. Вершинин. - Сальск-Москва: Передовые технологии XXI века, 2007.-368 с.

135. Нгуен В. М. Разработка эффективных способов получения нанопрошков триады железа восстановлением из оксидных соединений в вихревом поле и тонких слоях: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.16.08/ Ван Минь Нгуен. - М., 2018. -24с.

136. Мищенко, М.В. Активация технологических процессов обработки материалов в аппаратах с вращающимся электромагнитным полем/М.В. Мищенко, М.М. Боков, М.Е. Гришаев // Фундаментальные исследования. - 2015. - №2 (часть 16) - С.3508-3512.

137. Адошев А.И. Ферровихревой аппарат для обеззараживания жидкого свиного навоза: дис. ... канд. тенх. наук: 05.20.02 / Андрей Иванович Адошев. - Ставрополь, 2011. - 190 с.

138. Месхи, Б.Ч. Создание математической модели для оценки энергоемкости процесса обеззараживания стоков животноводства / Б.Ч. Месхи, Н.В. Лимаренко, В.П. Жаров // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2017. - Т.18, №4, - С.129-135.

139. Лимаренко Н.В. Параметры и режимы работы активатора при обезвреживании стоков животноводческих предприятий: дис. ... канд. тенх. наук: 05.20.01 / Николай Владимирович Лимаренко. - Ростов-на-Дону, 2018. - 170 с.

140. Беззубцева М.М., Волков В.С. Механоактиваторы агропромышленного комплекса. Анализ, инновации, изобретения: монография/ М.М. Беззубцева, В.С. Волков. - СПб.: СПбГАУ, 2014. - 161 с.

141. Трачук А.В. Исследование и разработка вихревых аппаратов с вращающимся многофазным слоем: дис. ... канд. тенх. наук: 05.17.08 / Антон Владимирович Трачук. - Новосибирск, 2009. - 191с.

142. Адошев, А.И. Ферровихревой аппарат для обеззараживания жидкого навоза / А.И. Адошев, В.В. Коваленко // Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве: сб. науч. тр. -2006. - С. 114 - 117.

143. Панов В.С. Совершенствование судовой топливной системы на основе вихревого эффекта и комплексно обработки воды для водотопливной эмульсии: : дис. ... канд. тенх. наук: 05.08.05 / Владимир Сергеевич Панов. - Нижний Новгород, 2012. - 151с.

144. Кубасов В.В. Повышение эффективности бурения геологоразведочных скважин в твердых породах путем модернизации матриц алмазного породоразрушающего инструмента: дис. ... канд. тенх. наук: 25.00.14 / Владимир Викторович Кубасов. - М, 2015. - 131с.

145. Юртаев, С.П. Электрогидравлический эффект и его применение в сельском хозяйстве/ С.П. Юртаев // Материалы 63-й студенческой конференции. Самарская ГСХА. - 2018. - с.90-95.

146. Логвиненко Д.Д. Интенсификация технологических процессов в аппаратах с вихревым слоем / Д.Д. Логвиненко, О.П. Шеляков, В.В. Кафаров. - Киев: НИИЭМАЛЬХИММАШ, 1982. - 136. с.

147. Бозорт Р. Ферромагнетизм / Р. Бозорт перевод с англ. под редакцией Е.И. Кондорского и Б.Г. Лифшица. М.: «Иллюстрационна литература», 1956. - 784 с.

148. Адошев, А.И. Ферровихревой аппарат для обработки жидкого навоза / А.И. Адошев // Сельский механизатор. - 2007. - №6. - С. 32 - 33.

149. Адошев, А.И. Выбор метода обеззараживания отходов животноводства / А.И. Адошев // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе: сборник материалов III Российск. научн.-практ. конф. - 2005. - Т. 2.- С. 45 - 48.

150. Адошев, А.И. Способ обработки отходов животноводства / А.И. Адошев // Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве: сб. науч. тр. - 2005. - С. 133 - 136.

151. Жужа М.М. Вихревые модели в электричестве и магнетизме/ М.М. Жужа. -Краснодар, 2015. - 61с.

152. Мищенко, М.В. Аномальные явления процессов обработки сточных вод в аппаратах вихревого слоя/ М.В. Мищенко, Н.Г. Квочкин // Военн. авиационный инженерный университет. - 2010. - с. 17-24.

153. Wolosiewicz-Gl^b, M. Design of the electromagnetic mill and the air stream ratio model/M. Wolosiewicz-Gl^b, D. Foszcz, S. Ogonowski // IFAC-PapersOnLine. - 2017.

- 50. - р.14964-14969. 10.1016/j.ifacol.2017.08.2554.

154. Wolosiewicz-Gl^b, M. Construction of the electromagnetic mill with the grinding system, classification of crushed minerals and the control system/M. Wolosiewicz-Gl^b, S. Ogonowski, D. Foszcz // IFAC-PapersOnLine. - 2016. - 49. - р.67-71. 10.1016/j.ifacol.2016.10.098.

155. Khaydarov, B. Efficient method of producing clinker-free binding materials using electromagnetic vortex milling/B. Khaydarov, D. Suvorov, A. Poznyak, E. Kolesnikov, V Gorchakov, S. Mamulat, D. Kuznetsov // Materials Letters. - 2018. - 226. 10.1016/j.matlet.2018.05.016.

156. Nealson, K.H. Bioelectricity (electromicrobiology) and sustainability/K.H. Nealson // Microb Biotechnol. - 2017. - V10(5). - P. 1114-1119.

157. Santoro, C. Microbial fuel cells: From fundamentals to applications. A review /C. Santoro, C. Arbizzani, B. Erable, I. Ieropoulos // Journal of Power Sources. - 2017. -V.356. - P.225-44.

158. Kadier, A. Biorefinery perspectives of microbial electrolysis cells (MECs) for hydrogen and valuable chemicals production through wastewater treatment/A. Kadier, P. Jain, B. Lai, M.S. Kalil, S. Kondaveeti, K.F.S. Alabbosh, I.M. Abu-Reesh, G. Mohanakrishna // Biofuel Research Journal. - 2020. - V.25. - P. 1128-1142.

159. Ножевникова, А.Н. Синтрофия и межвидовой перенос электронов в метаногенных микробных сообществах/А.Н. Ножевникова, Ю.И. Русскова, Ю.В. Литти, С.Н. Паршина, Е.А. Журавлева, А.А. Никитина // Микробиология. - 2020. -Т.89.№ 2. - С.131-151.

160. Logan, B.E. Microbial electrolysis cells for high yield hydrogen gas production from organic matter /B.E. Logan, D. Call, S. Cheng, H.V.M. Hamelers, T.H.J.A. Sleutels, A.W. Jeremiasse, R.A. Rozendal // Environmental Science & Technology. - 2008. -V.42. - P. 8630-8640.

161. Казаринов, И. А. Конверсия органических отходов в электрическую энергию с помощью микробных электрохимических технологий/ И.А. Казаринов, М.О. Мещерякова, Л.В. Карамышева // Электрохимическая энергетика. - 2016. - Т.16 (4).

- С. 207-225.

162. Rousseau, R. Microbial electrolysis cell (MEC): Strengths, weaknesses and research needs from electrochemical engineering standpoint/R. Rousseau, L. Etcheverry, E. Roubaud, R. Basséguy, M-L. Délia, A. Bergel // Applied Energy. - 2020. - V.257. -р. 113938.

163. Call, D. Hydrogen production in a single chamber microbial electrolysis cell lacking a membrane /D.Call, B.E. Logan // Environmental Science & Technology. -2008. - V.42. - P. 3401-3406.

164. Park, J. Bioelectrochemical enhancement of methane production from highly concentrated food waste in a combined anaerobic digester and microbial electrolysis cell/J. Park, B. Lee, D. Tian, H. Jun // Bioresource Technology. - 2018. - 247. - р.226-233.

165. Cheng, S. Direct biological conversion of electrical current into methane by electromethanogenesis/S. Cheng, D. Xing, D.F. Call, B.E. Logan // Environmental Science & Technology. - 2009. - 43. - р.3953-3958.

166. Bo, T. A new upgraded biogas production process: Coupling microbial electrolysis cell and anaerobic digestion in single-chamber, barrel-shape stainless steel reactor/T. Bo, X. Zhu, L. Zhang, Y. Tao, X. He, D. Li, Z. Yan // Electrochemistry Communications. -2014. - V.45. - P. 67-70.

167. Escapa, A, Microbial electrolysis cells: an emerging technology for wastewater treatment and energy recovery from laboratory to pilot plant and beyond/A. Escapa, R. Mateos, E.J. Marti'nez, J. Blanes // Renewable & Sustainable Energy Reviews. - 2016. - 55. - р.942-956.

168. Yu, Z. A review on the applications of microbial electrolysis cells in anaerobic digestion/Z. Yu, X. Leng, S. Zhao, J. Ji, T. Zhou, A. Khan, A. Kakde, P. Liu, X. Li // Bioresource Technology. - 2018. - V.255. - P. 340-348.

169. Zakaria, B.S. Progress towards catalyzing electro-methanogenesis in anaerobic digestion process: Fundamentals, process optimization, design and scale-up considerations/B.S. Zakaria, B.R. Dhar // Bioresource Technology. - 2019. - V.289. -р.1217-38.

170. Park, J.-G. Long-term evaluation of methane production in a bio-electrochemical anaerobic digestion reactor according to the organic loading rate/J.-G. Park, B. Lee, H.-R. Park, H.-B. Jun // Bioresource Technology. - 2019. - V. 273. - P. 478-486.

171. Литти, Ю.В. Исследование процесса переработки коммунальных органических отходов в анаэробном биореакторе с электрофизическим воздействием на метаногенное микробное сообщество/Ю.В. Литти, Д.А. Ковалев, А.А. Ковалев, Ю.И. Русскова, А.Н. Ножевникова // Актуальная биотехнология. -2019. - №3(30). - С. 450-455.

172. Choi, K.S. Bioelectrochemical methane (CH4) production in anaerobic digestion at different supplemental voltages /K.S. Choi, S. Kondaveeti, B. Min // Bioresource Technology. - 2017. - V.245. - P. 826-832.

173. Feng, Q. Decoration of graphite fiber fabric cathode with electron transfer assisting material for enhanced bioelectrochemical methane production/Q. Feng, Y.C. Song // Journal of Applied Electrochemistry. - 2016. - 46. - р. 1211-1219.

174. Feng, Q. Polarized electrode enhances biological direct interspecies electron transfer for methane production in upflow anaerobic bioelectrochemical reactor/Q. Feng, Y.C. Song, K. Yoo, N. Kuppanan, S. Subudhi, B. Lal // Chemosphere. - 2018. - 204. -р.186-192.

175. Song, Y.C. Performance of the Bio-electrochemical Anaerobic Digestion of Sewage Sludge at Different Hydraulic Retention Times/Y.C. Song, Q. Feng, Y. Ahn // Energy and Fuels. - 2016. - 30. - р.352-359.

176. Zhang, Y. The use and optimization of stain-less steel mesh cathodes in microbial electrolysis cells/Y. Zhang, M.D. Merrill, B.E. Logan // International Journal of Hydrogen Energy. - 2010. - 35. - p.12020-12028.

177. Sangeetha, T. Energy recovery evaluation in an up flow microbial electrolysis coupled anaerobic digestion (ME-AD) reactor: Role of electrode positions and hydraulic retention times/T. Sangeetha, Z. Guo, W. Liu, L. Gao, L. Wang, M. Cui, C. Chen, A. Wang // Applied Energy. - 2017. - 206. - p.1214-1224.

178. Guo, Z. Computational and experimental analysis of organic degradation positively regu-lated by bioelectrochemistry in an anaerobic bioreactor system/Z. Guo, W. Liu, C. Yang, L. Gao, S. Thangavel, L. Wang, Z. He, W. Cai, A. Wang // Water Research. -2017. - V.125. - P. 170-179.

179. Guo, X. Bioelectrochemical enhancement of hydrogen and methane production from the anaerobic digestion of sewage sludge in single-chamber membrane-free microbial electrolysis cells/X. Guo, J. Liu, B. Xiao // International Journal of Hydrogen Energy. - 2013. - V.38. - P. 1342-1347.

180. Gajaraj, S. Methane production improvement and associated methanogenic assemblages in bioelectrochemically assisted anaerobic digestion/S. Gajaraj, Y. Huang, P. Zheng, Z. Hu // Biochemical Engineering Journal. - 2017. - V.117. - P. 105-112.

181. Mostafa, A. Enhanced anaerobic digestion of phenol via electrical energy input/A. Mostafa, S. Im, M. Lee, Y. Song, D. Kim // Chemical Engineering Journal. - 2020. -V.389. - p.1245-01.

182. Fu, Q. Bioelectrochemical analyses of the development of a thermophilic biocathode catalyzing electromethanogenesis/Q. Fu, Y. Kuramochi, N. Fukushima, H. Maeda, K. Sato, H. Kobayashi // Environmental Science & Technology. - 2015. - V.49.

- P. 1225-1232.

183. Ding, A. Impact of applied voltage on methane generation and microbial activities in an anaerobic microbial electrolysis cell (MEC)/A. Ding, Y. Yang, G. Sun, D. Wu // Chemical Engineering Journal. - 2016. - V.283. - P. 260-265.

184. Sun, M. Enhancing anaerobic digestion performance of synthetic brewery wastewater with direct voltage/M. Sun, Z. Zhang, M. Lv, G. Liu, Y. Feng // Bioresource Technology. - 2020. - V.315. - p.1237-64.

185. Luo, L. Evaluation of methanogenic microbial electrolysis cells under closed/open circuit operations/L. Luo, S. Xu, Y. Jin, R. Han, H. Liu, F. Lu // Environmental Technology. - 2018. - V.39. - P. 739-748.

186. Feng, Y. Enhanced production of methane from waste activated sludge by the combination of high-solid anaerobic digestion and microbial electrolysis cell with iron-graphite electrode/Y. Feng, Y. Zhang, S. Chen, X. Quan // Chemical Engineering Journal.

- 2015. - V.259. - P. 787-794.

187. Cai, W. Biocathodic methanogenic community in an integrated anaerobic digestion and microbial electrolysis system for enhancement of methane production from waste sludge/W. Cai, W. Liu, C. Yang, L. Wang, B. Liang, S. Thangavel, Z. Guo, A. Wang // ACS Sustainable Chemistry & Engineering. - 2016. - V.4. - P.4913-4921.

188. Park, J.-G. Effects of electrode distance and mixing velocity on current density and methane production in an anaerobic digester equipped with a microbial methanogenesis

cell/J.-G. Park, B. Lee, P. Shi, Y. Kim, H.-B. Jun // International Journal of Hydrogen Energy. - 2017. - V.42. - P. 27732-27740.

189. Chen, Yu. B. Biostimulation by direct voltage to enhance anaerobic digestion of waste activated sludge/ Yu. B. Chen, C. Yin, C. Zhang, X. Dai, H. Yuan, N. Zhu // RSC Advances. - 2016 - V. 6. - P. 1581-1588.

190. Feng, Q. Electroactive microorganisms in bulk solution contribute significantly to methane production in bioelectrochemical anaerobic reactor/ Q. Feng, Y.C. Song, Y. Ahn // Bioresource Technology. - 2018. - V. 259. - P. 119-127.

191. Bohn, I. The energy balance in farm scale anaerobic digestion of crop residues at 11-37 C/I. Bohn, L. Björnsson, B. Mattiasson // Process Biochemistry. - 2007. - 42. -p.57-64.

192. Gerin, P.A. Energy and CO2 balance of maize and grass as energy crops for anaerobic digestion/P.A. Gerin, F. Vliegen, J-M. Jossart // Bioresource Technology. -2008. - 99. - p.2620-7.

193. Lübken, M. Modelling the energy balance of an anaerobic digester fed with cattle manure and renewable energy crops/M. Lübken, M. Wichern, M. Schlattmann, A. Gronauer, H. Horn // Water Research. - 2007. - 41. - p.4085-96.

194. Thyo K.A. Life cycle assessment of biogas from maize silage and from manure -for transport and for heat and power production under displacement of natural gas based heat works and marginal electricity in northern Germany/ K.A. Thyo, H. Wenzel. -Stovring (Denmark): Institute for Product Development, 2007. -91 p.

195. Heller, M.C. Life cycle energy and environmental benefits of generating electricity from willow biomass/M.C. Heller, G.A. Keoleian, M.K. Mann, T.A. Volk // Renewable Energy. - 2004. - 29. - p.1023-42.

196. Keoleian, G.A.. Renewable energy from willow biomass crops: life cycle energy/G.A. Keoleian, T.A. Volk // Critical Reviews in Plant Sciences. - 2005. - 24. -p.385-406.

197. Lopez-Ridaura, S. Environmental evaluation of transfer and treatment of excess pig slurry by life cycle assessment/S. Lopez-Ridaura, H. Werf, J.M. Paillat, B. Le Bris // Journal of Environmental Management. - 2009. - 90. - p.1296-304.

198. Becker C. Empirical values for biogas / C. Becker, H. Döhler, H. Eckel, N. Fröba, T. Georgieva, J. Grube. - 1st ed. -Darmstadt: Springer Nature, 2007. - 92p.

199. Daniel J. Biogas utilization / J. Daniel, F. Scholwin, R Vogt. - Berlin: BMU, 2008. - 20p.

200. Eder B.Biogas praxis / B. Eder, H. Schulz. - 3rd ed. - Staufen (Germany): ökobuch Magnum; 2006. - 89p.

201. Walla, C. The optimal size for biogas plants/C. Walla, W. Schneeberger // Biomass Bioenergy. - 2008. - 32. - p.551-7.

202. Own electricity consumption of biogas plants and potential reduction. - Munich: University of Applied Science Munich, 2006. - 14p.

203. Neef, H.J. International overview of hydrogen and fuel cell research/H.J. Neef // Energy. - 2009. - 34. - p.327-33.

204. Cigolotti, V. Biofuels as opportunity for MCFC niche market application/V. Cigolotti, E. Massi, A. Moreno, A. Polettini, F. Reale // International Journal of Hydrogen Energy. - 2008. - 33. - р.2999-3003.

205. Fuel cells for biogas plants and gate fees for waste disposal in Germany. - РС: IFAT, 2008. - 3 р.

206. van Herle, J. Energy balance model of a SOFC cogenerator operated with biogas/J. van Herle, F. Maréchal, S. Leuenberger, D. Favrat // Journal of Power Sources. - 2003. -118. - р.375-83.

207. Trogisch, S. Operation of molten carbonate fuel cells with different biogas sources: a challenging approach for field trials/S. Trogisch, J. Hoffmann, L.D. Bertrand // Journal of Power Sources. - 2005. - 145. - р.б32-8

208. Praetorius B. Micro cogeneration: towards a decentralized and sustainable German energy system / B. Praetorius, L. Schneider. - Potsdam: IAEE, 200б. -9р.

209. Guidance - biogas production and utilization. - Stuttgart: FNR, 200б. - 1б5р.

210. Aschmann V. Basic principles and technology / V. Aschmann, M. Effenberger, A. Gronauer, F. Kaiser, R. Kissel, H. Mitterleitner. - Augsburg: LfU, 2007. - 14р.

211. Thomas B. R Energy demand for stirling engines and micro gas turbines in biogas operation/ B. Thomas. - РС: Reutlingen University, 2009. - 11р.

212. Thomas B. Combined heat and power production from biogas, sewage gas and landfill gas in small, decentralized Stirling-engine-CHPs / B. Thomas, A. Wyndorps, H. Oechsner, M. Bekker, T. Kelm. - Reutlingen/ Stuttgart: Reutlingen University, 2009. -53р.

213. Vestin A. Stirling engines for biogas operation from Cleanergy Industries / A. Vestin. - РС^^ш^ Industries, 2009. - 3р.

214. Bruno, JC. Integration of absorption cooling systems into micro gas turbine trigeneration systems using biogas: case study of a sewage treatment plant/J.C. Bruno, V. Ortega-López, A. Coronas // Applied Energy. - 2009. - 8б. - р.837-47.

215. Sánchez Jiménez M. Smart electricity networks based on large integration of renewable sources and distributed generation: дис. ... канд. тенх. наук: PhD of Engineering / Jiménez M. Sánchez. — Kassel,2006. - p. 158.

216. Ludewigs M. Energy demand for micro gas turbines in biogas operation / M. Ludewigs. - Berlin:Greenvironment GmbH, 2009. - 9р.

217. Pöschl, M. Evaluation of energy efficiency of various biogas production and utilization pathways/ M. Pöschl, Sh. Ward, Ph. Owende // Applied Energy. - 2010. -87(11). - р.3305-3321, https://doi.org/10.1016/i.apenergy.2010.05.011

218. Schuster I. Bio energy in horticulture / I. Schuster. Gülzow: Agency for Renewable Resources, 2006. - 114р.

219. Бадмаев, Ю. Ц. Эффективная переработка органических стоков в Байкальском регионе с применением анаэробного биофильтра / Ю. Ц. Бадмаев // Вестник Крас. ГАУ. - 2009. - 7(34). - с.172-174.

220. Гребник В.И. Интенсификация процесса метанового брожения птичьего помета / В.И Гребник, В.И. Maрченко /Тезисы докладов совещания «Биогаз-878». - Рига, 1987. - 34с.

221. Ермоленков, А. Показатели работы биоэнергетической установки /А. Ермоленков, В.Н. Павличенко, Г.Е. Мовселов, В.К. Маслич // Механизация и электрификация сельского хозяства. - 1987. - №11. - С.62-63.

222. Ножевникова А.Н. Метаногенные микробные сообщества в охране окружающей среды: автореф. дис. ... д-ра биол. наук 03.00.07 / Алла Николаевна Ножевникова. - Москва, 1994- 83с.

223. Осмонов О.М. Научно-технические основы создания автономных биоэнергетических установок для крестьянских хозяйств в горных районах Киргизии: дис. ... д-ра. техн. наук: 05.20.01/ Орозмамат Мамасалиевич Осмонов. -Москва, 2012. - 251с.

224. Доумчариева, Ж.Е. Расчёт скорости выхода технологического процесса сбраживания органического субстрата / Ж.Е. Доумчариева, Ж.Н. Нуржигитова, М.А. Байжарикова, Е.М. Бейшен // Молодой учёный. 2017.- №4.1.- С.39-41.

225. Ласков, В.Г. Тепловой баланс процесса анаэробной переработки овечьего навоза / В.Г. Ласков // Промышленная технология овцеводства.- 1985. - С. 124-128

226. Панцхава, Е.С. Биоконверсия солнечной энергии в газообразное топливо (биогаз) при термальных условиях /Е.С. Панцхава // Биология термофильных микроорганизмов. - 1986. - С. 74-87.

227. Ковалев, А.А. Методика определения оптимальной дозы загрузки метантенка /А.А. Ковалев, П.И. Гриднев, В.И. Шрамков, В.П. Лосяков // Научно-технический бюллетень по электрификации сельского хозяйства. - 1981. - 2(43). - с. 58-61.

228. Choi, O. Extracellular electron transfer from cathode to microbes: Application for biofuel production/O. Choi, B.I. Sang // Biotechnology for Biofuels and Bioproducts. -

2016. - 9. - P. 1-14.

229. Blasco-Gomez R. On the edge of research and technological application: a critical review of electromethanogenesis/R. Blasco-Gomez, P. Batlle-Vilanova, M. Villano, M. Dolors Balaguer, J. Colprim, S. Puig // International Journal of Molecular Sciences. -

2017. - 18. - р.874.

230. Geppert, F. Bioelectrochemical power-to-gas: state of the art and future perspectives/F. Geppert, D. Liu, M. van Eerten-Jansen, E. Weidner, C. Buisman, A. Ter Heijne // Trends in Biotechnology. - 2016. - 34. - р.879-894.

231. Baek, G. Role and potential of direct interspecies electron transfer in anaerobic digestion/G. Baek, J. Kim, C. Lee // Energies. - 2018. - 11(1). - р.107.

232. Harb, M. Increased applied voltage in the presence of GAC enhances microbial activity and methane production during anaerobic digestion of food waste/M. Harb, N. Ermer, C. Bou, N. Sawayaa, A.L. Smith // Environmental Science: Water Research & Technology. - 2020. - 6. - р.737-746

233. Baek, G. Individual and combined effects of magnetite addition and external voltage application on anaerobic digestion of dairy wastewater/ G. Baek, J. Kim, C. Lee // Bioresource Technology. - 2020. - 297. - р. 122443.

234. Baek G., Saikaly P.E., Logan B.E. Addition of a carbon fiber brush improves anaerobic digestion compared to external voltage application/G. Baek, P.E. Saikaly, B.E. Logan // Water Research. 2021. - 188. - р. 1165-75.

235. Khatri, S. Synergistic effect of alkaline pretreatment and Fe dosing on batch anaerobic digestion of maize straw/S. Khatri, S. Wu, S. Kizito, W. Zhang, J. Li, R. Dong // Applied Energy. - 2015. - 158. - p.55-64. https://doi.org/10.1016/i.apenergy.2015.08.045

236. Zhang, Y. Zero-valent iron enhanced methanogenic activity in anaerobic digestion of waste activated sludge after heat and alkali pretreatment/Y. Zhang, Y. Feng, X. Quan // Waste Management. - 2015. - 38. - 297-302. https://doi.org/10.1016/i.wasman.2015.01.036

237. Abdelsalam, E. Influence of zero valent iron nanoparticles and magnetic iron oxide nanoparticles on biogas and methane production from anaerobic digestion of manure/E. Abdelsalam, M. Samer, Y.A. Attia, M.A. Abdel-Hadi, H.E. Hassan, Y. Badr // Energy. -2017. - 120. - p.842-853. https://doi.org/10.1016/i.energy.2016.11.137

238. Ali, A. Fe3O4 nanoparticles facilitated anaerobic digestion of organic fraction of municipal solid waste for enhancement of methane production/A. Ali, R.B. Mahar, R.A. Soomro, S.T.H. Sherazi // Energy Sources. - 2017. - 39(16). - p. 1815-1822. https://doi.org/10.1080/15567036.2017.1384866

239. Luna-delRisco, M. Particle-size effect of CuO ~ and ZnO on biogas and methane production during anaerobic digestion/M. Luna-delRisco, K. Orupold, H.C. Dubourguier // Journal of Hazardous Materials. - 2011. - 189(1-2). - p.603-608. https://doi.org/10.1016/i.ihazmat.2011.02.085

240. Mu, H. Effects of metal oxide nanoparticles (TiO2, Al2O3, SiO2 and ZnO) on waste activated sludge anaerobic digestion/H. Mu, Y. Chen, N. Xiao // Bioresource Technology. - 2011. - 102(22). - p.10305-10311. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2011.08.100.

241. Nguyen, D. Effects of nano cerium (IV) oxide and zinc oxide particles on biogas production/D. Nguyen, C. Visvanathan, P. Jacob, V. Jegatheesan // International Biodeterioration & Biodegradation. - 2015. - 102. - 165-171. https://doi.org/10.1016/iibiod.2015.02.014.

242. Uns, ar, E.K. Long and short term impacts of CuO, Ag and CeO2 nanoparticles on anaerobic digestion of municipal waste activated sludge/E.K. Uns, ar, A.S. Qigg in, A. Erdem, N.A. Perendeci // Environmental Science Processes & Impacts. - 2016. - 18(2).

- p.277. https://doi.org/10.1039/C5EM00466G

243. Miller, J.H. Effect of silver nanoparticles and antibiotics on antibiotic resistance genes in anaerobic digestion/J.H. Miller, J.T. Novak, W.R. Knocke, K. Young, Y. Hong, P.J. Vikesland, M.S. Hull, A. Pruden // Water Environment Research. - 2013. - 85(5). -p.411-421. https://doi.org/10.2175/106143012X13373575831394

244. Demi_Rel, B. The impacts of engineered nanomaterials (ENMs) on anaerobic digestion processes/ B. Demi_Rel // Process Biochemistry. - 2016. - 51(2). - p.308-313. https://doi.org/10.1016/i.procbio.2015.12.007

245. He, C.S. Progressive stress response of the anaerobic granular sludge to nickel nanoparticles: experimental investigations and mathematic modelling/C.S. He, L. Huang, R.R. Ding, H.Y. Yang, Y.X. Wang, J. Li, Y. Mu // Environmental Science: Nano journal.

- 2019. - 6(5). - p.1536-1548. https://doi.org/10.1039/C9EN00190E

246. Shukla, R. Biocompatibility of gold nanoparticles and their endocytotic fate inside the cellular compartment: a microscopic overview/R. Shukla, V. Bansal, M. Chaudhary, A. Basu, R.R. Bhonde, M. Sastry // Langmuir. - 2005. - 21(23). - p.10644-10654. https://doi.org/10.1021/la0513712

247. Abdul, J.R. Biocompatibility of silica coated NaYF(4) upconversion fluorescent nanocrystals/J.R. Abdul, Y. Zhang // Biomaterials. - 2008. - 29(30). - p.4122-4128. https: //doi.org/ 10.1016/j.biomaterials.2008.07.012

248. Aggarwal, P., Hall, J.B., McLeland, C.B., Dobrovolskaia, M.A., McNeil, S.E., 2009. Nanoparticle interaction with plasma proteins as it relates to particle biodistribution, biocompatibility and therapeutic efficacy/P. Aggarwal, J.B. Hall, C.B. McLeland, M.A. Dobrovolskaia, S.E. McNeil // Advanced Drug Delivery Reviews. -2009. - 61(6). - p.428-437. https://doi.org/10.1016/Uddr.2009.03.009.

249. Ye, W. The effects and mechanisms of zero-valent iron on anaerobic digestion of solid waste: a mini-review/W. Ye, J. Lu, J. Ye, Y. Zhou // Journal of Cleaner Production. - 2021. - 278. - p.123567. https://doi.org/10.1016/i.iclepro.2020.123567

250. Mueller, N.C. Application of nanoscale zero valent iron (FE0) for groundwater remediation in Europe/N.C. Mueller, J. Braun, J. Bruns, M. Cemik, P. Rissing, D. Rickerby, B. Nowack // Environmental science and pollution control series. - 2012. -19(2). - p.550-558. https://doi.org/10.1007/s11356-011-0576-3.

251. Fan, Z. Removal of hexavalent chromium by biochar supported Fe0 composite: batch and fixed-bed column evaluations, mechanisms, and secondary contamination prevention/Z. Fan, Q. Zhang, B. Gao, M. Li, C. Liu, Y. Qiu // Chemosphere. - 2019. -217. - p.85-94. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.11.009

252. Xu, J.J. Long-term effects of Fe3O4 NPs on the granulebased anaerobic ammonium oxidation process: performance, sludge characteristics and microbial community/J.J. Xu, Y.F. Cheng, R.C. Jin // Journal of Hazardous Materials. - 2020. -398. - p.1229-65. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.122965.

253. Chang, Y.C. Evaluation of the effects of nanoscale zerovalent iron (Fe0) dispersants on intrinsic biodegradation of trichloroethylene (TCE)/Y.C. Chang, S.C. Huang, K.F. Chen // Water Science & Technology. - 2014. - 69(11). - p.2357-2363. https://doi.org/10.2166/wst.2014.169.

254. Zhu, L. Analysis of ZVI corrosion products and their functions in the combined ZVI and anaerobic sludge system/L. Zhu, K. Gao, J. Jin, H. Lin, X. Xu // Environmental Science and Pollution Research. - 2014. - 21(22). - p.12747-12756. https://doi.org/10.1007/s11356-014-3215-y.

255. Beiki, H. Improvement of methane production from sugar beet wastes using TiO2 and Fe3O4 nanoparticles and chitosan micropowder additives/H. Beiki, M. Keramati // Applied Biochemistry and Biotechnology. - 2019. - 189. - p.13-25. https://doi.org/10.1007/s12010-019-02987-2

256. Liu, C. Biogas production and metal passivation analysis during anaerobic digestion of pig manure: effects of a magnetic Fe3O4/FA composite supplement/C. Liu, Q. Tong, Y. Li, N. Wang, B. Liu, X. Zhang // RSC Advances. - 2019. - 9(8). -p.44884498. https://doi.org/10.1039/c8ra09451a.

257. Noonari, A.A. Anaerobic co-digestion of canola straw and banana plant wastes with buffalo dung: effect of Fe3O4 nanoparticles on methane yield/A.A. Noonari, R.B. Mahar, A.R. Sahito, K.M. Brohi // Renewable Energy. - 2019. - 133. - p.1046-1054. https://doi.org/10.1016/i.renene.2018.10.113.

258. Romero-Guiza, M.S. The role of additives on anaerobic digestion: a review/M.S. Romero-Guiza, J. Vila, J. Mata-Alvarez, J.M. Chimenos, S. Astals // Renewable & Sustainable Energy Reviews. - 2016. - 58. - p. 1486-1499. https://doi.org/10.1016/i.rser.2015.12.094 .

259. Aulenta, F. Electrically conductive magnetite particles enhance the kinetics and steer the composition of anaerobic TCEdechlorinating cultures/F. Aulenta, S. Fazi, M. Maione, S. Rossetti // Process Biochemistry. - 2014. - 49(12). - p.2235-2240. https://doi.org/10.1016/i.procbio.2014.09.015.

260. Hu, Y. Enhancing the CH4 yield of anaerobic digestion via endogenous CO2 fixation by exogenous H2/Y. Hu, X. Hao, D. Zhao, K. Fu // Chemosphere. - 2005. - 140.

- p.34-39. https://doi.org/10.1016/jchemosphere.2014.10.022.

261. Liu, Y. Metabolic, phylogenetic, and ecological diversity of the methanogenic archaea/ Y. Liu, W.B. Whitman // Annals of the New York Academy of Sciences. - 2008.

- 1125(1). - 171-189. https://doi.org/10.1196/annals.1419.019.

262. Yang, Y. Impact of nano zero valent iron (FE0) on methanogenic activity and population dynamics in anaerobic digestion/Y. Yang, J. Guo, Z. Hu // Water Research. -2013. - 47(17). - p.6790-6800. https://doi.org/10.1016/i.watres.2013.09.012

263. Huang, Y.X. Hydrogen production from the dissolution of nano zero valent iron and its effect on anaerobic digestion/Y.X. Huang, J. Guo, C. Zhang, Z. Hu // Water Research. - 2016. - 88. - p.475-480. https://doi.org/10.1016/i.watres.2015.10.028

264. Steendam, C.V. Improving anaerobic digestion via direct interspecies electron transfer requires development of suitable characterization methods/C.V. Steendam, I. Smets, S. Skerlos, L. Raskin // Current Opinion in Biotechnology. - 2019. - 57. - p.183-190. https://doi.org/10.1016/ixopbio.2019.03.018.

265. Zhang, M. A review of interspecies electron transfer in anaerobic digestion/M. Zhang, L. Zang // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2019. -310. - p.042026 https://doi.org/10.1088/1755-1315/310/4/042026

266. Garcia, J.L. Taxonomic, phylogenetic, and ecological diversity of methanogenic Archaea/J.L. Garcia, B.K. Patel, B. Ollivier, // Anaerobe. - 2000. - 6(4). - p.205-226. https://doi.org/10.1006/anae.2000.0345.

267. He, C.S. Impact of zerovalent iron nanoparticles on the activity of anaerobic granular sludge: from macroscopic to microcosmic investigation/C.S. He, P.P. He, H.Y. Yang, L.L. Li, Y. Lin, Y. Mu, H.Q. Yu // Water Research. - 2017. - 127. - p. 32-40. https://doi.org/10.1016/i.watres.2017.09.061

268. Zhang, W. Stimulation of carbon nanomaterials on syntrophic oxidation of butyrate in sediment enrichments and a defined coculture/W. Zhang, J. Zhang, Y. Lu, // Scientific Reports. - 2018. - 8(1). - p. 1-13. https://doi.org/10.1038/s41598-018-30745-7.

269. Kim, J.Y. Inactivation of MS2 coliphage by ferrous ion and zero-valent iron nanoparticles/J.Y. Kim, C. Lee, D.C. Love, D.L. Sedlak, J. Yoon, K.L. Nelson //

Environmental Science & Technology. - 2011. - 45(16). - р. 6978-6984. https://doi.org/10.1021/es201345y.

270. Kim, J.Y.. Inactivation of Escherichia coli by nanoparticulate zerovalent iron and ferrous ion/J.Y. Kim, H.J. Park, C. Lee, K.L. Nelson, D.L. Sedlak, J. Yoon // Applied and Environmental Microbiology. - 2010. - 76(22). - р.7668-7670. https://doi.org/10.1128/AEM.01009-10

271. Chen, Q. Inactivation and magnetic separation of bacteria from liquid suspensions using electrosprayed and nonelectrosprayed Fe0 particles: observations and mechanisms/Q. Chen, M. Gao, J. Li, F. Shen, Y. Wu, Z. Xu, M. Yao // Environmental Science & Technology. - 2012. - 46(4). - р.2360-2367. https://doi.org/10.1021/es204024n

272. Carpenter, A.W.. Enhanced biogas production from nanoscale zero valent iron-amended anaerobic bioreactors/A.W. Carpenter, S.N. Laughton, M.R. Wiesner // Environmental Engineering Science. - 2015. - 32(8). - р.647-655. https://doi.org/10.1089/ees.2014.0560

273. Binh, N.D. Sequential anaerobiceaerobic biodegradation of 2,3,7,8-TCDD contaminated soil in the presence of CMC-coated Fe0 and surfactant/N.D. Binh, C. Imsapsangworn, N.T. Kim Oanh, P. Parkpian, K. Karstensen, P.H. Giao, R.D. DeLaune // Environmental Technology. - 2016. - 37(3). - р.388-398. https://doi.org/10.1080/09593330.2015.1070918

274. Suanon, F. Application of nanoscale zero valent iron and iron powder during sludge anaerobic digestion: impact on methane yield and pharmaceutical and personal care products degradation/F. Suanon, Q. Sun, M. Li, X. Cai, Y. Zhang, Y. Yan, C.P. Yu // Journal of Hazardous Materials. -2017. - 321. - р. 47-53. https://doi.org/10.1016/i.ihazmat.2016.08.076.

275. Amen, T.W. Evaluation of nano zero valent iron effects on fermentation of municipal anaerobic sludge and inducing biogas production/T.W. Amen, O. Eljamal, A.M. Khalil, N. Matsunaga // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2017. - 64(1). - р.012004 https://doi.org/10.1088/1755-1315/67/1/012004.

276. Zhang, M. Impact of biochar-supported zerovalent iron nanocomposite on the anaerobic digestion of sewage sludge/M. Zhang, J. Li, Y. Wang // Environmental science and pollution control series. - 2019. - 26(10). - р. 10292-10305. https://doi.org/10.1007/s11356-019-04479-6.

277. Suanon, F. Effect of nanoscale zerovalent iron and magnetite (Fe3O4) on the fate of metals during anaerobic digestion of sludge/F. Suanon, Q. Sun, D. Mama, J. Li, B. Dimon, C.P. Yu // Water Research. - 2016. - 88. - р. 897. https://doi.org/10.1016/i.watres.2015.11.014

278. Wang, P. Effects of nanoscale zerovalent iron on the performance and the fate of antibiotic resistance genes during thermophilic and mesophilic anaerobic digestion of food waste/P. Wang, X. Chen, X. Liang, M. Cheng, L. Ren, // Bioresource Technology. -2019. - 293. - р.122092. https://doi.org/10.1016/i.biortech.2019.122092.

279. Каирбеков, Ж.К. Каталитическое анаэробное сбраживание биомассы/Ж.К. Каирбеков, В.С. Емельянова // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2013. - №10 (ч.2). - с.243-249.

280. Курбатова, М.Г. Биотехнологические факторы анаэробной переработки отходов животноводческих хозяйств/М.Г. Курбатова, О.Г. Позднякова // Вестник КРАСГАУ. - 2015. - №5(104). - с.173-178.

281. Основы переработки природного газа и конденсата: справочник в 2 частях. М.: Бизнесцентр, 2002. - Ч.1. - с.441-444.

282. Григорьев, В. С. Система предварительной подготовки субстратов метантенков в аппарате вихревого слоя с рекуперацией теплоты / В. С. Григорьев, А. А. Ковалев // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. - 2020. - Т. 67. - № 2(39). - С. 8-13. - DOI 10.22314/2658-4859-2020-67-2-8-13.

283. Патент RU 2 555 543 C1 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМЕТАНА

284. Мартынов, А.В. Определение энергетической эффективности аппаратов, установок и систем/А.В. Мартынов // Журнал «Новости теплоснабжения. - 2010. -№10. - с. 122

285. Ковалев, Д.А. АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОГАЗОВОЙ УСТАНОВКИ С РЕКУПЕРАЦИЕЙ ОТБРОСНОЙ ТЕПЛОТЫ ЭФФЛЮЕНТА/Д.А. Ковалев, А.А. Ковалев, Ю.В. Караева, И.А. Трахунова // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). - 2015. - 5. - с. 45-54. https://doi.org/10.15518/isjaee.2015.05.006

286. Назмеев Ю.Г. Мазутные хозяйства ТЭС/ Ю.Г. Назмеев. - М.: Издательство МЭИ, 2002. - 612 с.

287. Litti, Yu. Increasing the efficiency of organic waste conversion into biogas by mechanical pretreatment in an electromagnetic mill/Yu. Litti, D. Kovalev, A. Kovalev, I. Katraeva, Yu. Russkova, A. Nozhevnikova// Journal of Physics: Conference Series. -2018. - V. 1111. DOI: 10.1088/1742-6596/1111/1/012013

288. Kovalev, A.A. The synergistic effect of the thickened digestate treatment in the vortex layer apparatus prior to its recirculation into the reactor on the characteristics of anaerobic bioconversion of organic waste / A.A. Kovalev, D.A. Kovalev, Y.V. Litti, I.V. Katraeva // Journal of Physics: Conference Series. - 2020. - P. 012014. - DOI 10.1088/1742-6596/1652/1/012014.

289. Kovalev, A.A. Biohydrogen production in the two-stage process of anaerobic bioconversion of organic matter of liquid organic waste with recirculation of digister effluent/ A.A. Kovalev, D.A. Kovalev, Yu.V. Litti, I.V. Katraeva // International Journal of Hydrogen Energy. - 2020. - V.45, I. 51. - P. 26831-26839, https://doi.org/10.1016/uihydene.2020.07.124.

290. Kovalev, A.A. Two-stage anaerobic digestion with direct electric stimulation of methanogenesis: The effect of a physical barrier to retain biomass on the surface of a carbon cloth-based biocathode/A.A. Kovalev, D.A. Kovalev, E.A. Zhuravleva, I.V. Katraeva, V. Panchenko, U. Fiore, Y.V. Litti // Renewable Energy. - 2022. - V.181. - P. 966-977, https: //doi.org/ 10.1016/i.renene.2021.09.097.

291. Chen Y., Cheng J.J., Creamer K.S. Inhibition of anaerobic digestion process: A review/Y. Chen, J.J. Cheng, K.S. Creamer // Bioresource Technology. - 2008. - V. 99. -P. 4044

292. Official Methods of Analysis of Association of Official Analytical Chemists International. - 17th ed. - Gaithersburg: Association of Analytical Communities, 2003. -771 р.

293. Litti, Y. Influence of cationic polyacrilamide flocculant on high-solids' anaerobic digestion of sewage sludge under thermophilic conditions/Y. Litti, A. Nikitina, D. Kovalev, A. Ermoshin, R. Mahajan, G. Goel, A. Nozhevnikova // Environmental Technology. - 2019. - 40(9). - р.1146-1155. https://doi.org/10.1080/09593330.2017.1417492

294. Angelidaki, I. Assessment of the anaerobic biodegradability of macropollutants/I. Angelidaki, W. Sanders /Reviews in Environmental Science and Bio/Technology. - 2004.

- 3. - р. 117-29

295. Ковалев, Д.А. Эффект обеззараживания субстратов анаэробных биореакторов в аппарате вихревого слоя/Д.А. Ковалев, А.А. Ковалев, И.В. Катраева, Ю.В. Литти, А.Н. Ножевникова // Химическая безопасность. - 2019. -3(1). - с.56 - 64. https://doi.org/10.25514/CHS.2019.U5004

296. КОЗЛОВ, М.Н. Основные результаты промышленных испытаний технологии сбраживания осадка с рециклом биомассы [электронный ресурс]/ М.Н. КОЗЛОВ, М.В. КЕВБРИНА, Г.А. КОЛБАСОВ, А.М. АГАРЁВ, П.С. ШАШКИНА //Материалы Международной конференции "Обработка и утилизация осадка сточных вод в коммунальном хозяйстве и промышленности", 27 мая 2015 г.,. -2015. - Режим доступа: https://www.mosvodokanal.ru/forexperts/articles/7194

297. Ren, N.; Xing, D.; Rittmann, B.E.; Zhao, L.; Xie, T.; Zhao, X. Microbial community structure of ethanol type fermentation in bio-hydrogen production/N. Ren, D. Xing, B.E. Rittmann, L. Zhao, T. Xie, X. Zhao // Environmental Microbiology. - 2007.

- 9. - р.1112-1125. https://doi.org/10.1111/i.1462-2920.2006.01234.x

298. Tapia-Venegas, E. Adaptation of acidogenic sludge to increasing glycerol concentrations for biohydrogen production/E. Tapia-Venegas, L. Cabrol, B. Brandhoff, J. Hamelin, E. Trably, J.P. Steyer, G. Ruiz-Filippi // Applied Microbiology and Biotechnology. - 2015. - 99. - р. 8295-8308 https://doi.org/10.1007/s00253-015-6832-6

299. Liu, I.-C. The effect of pH on the production of biohydrogen by clostridia: Thermodynamic and metabolic considerations/I.-C. Liu; L.-M. Whang; W.-J. Ren; P.-Y. Lin // International Journal of Hydrogen Energy. - 2011. - 36(1). - р. 439-449. https://doi.org/10.1016/uihydene.2010.10.045

300. Ruggeri B. BioH2 & BioCH4 Through Anaerobic Digestion / B. Ruggeri, T. Tommasi, S. Sanfilippo. - 1st ed. - London: Springer Verlag, 2015. - p. 218 https://doi.org/10.1007/978-1-4471-6431-9

301. Литти, Ю. В. ЭЛЕКТРОМЕТАНОГЕНЕЗ - ПЕРСПЕКТИВНАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ АНАЭРОБНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ (ОБЗОР)/Ю.В. Литти, Ю.И. Русскова, Е.А. Журавлёва, С.Н. Паршина, А.А. Ковалёв, Д.А. Ковалёв, А.Н. Ножевникова //ПРИКЛАДНАЯ БИОХИМИЯ И МИКРОБИОЛОГИЯ. - 2022. - том 58, № 1. - с. 23-43 DOI: 10.31857/S0555109922010056

302. Bundhoo, M.A.Z. Inhibition of dark fermentative bio-hydrogen production: A review/M.A.Z. Bundhoo, R. Mohee // International Journal of Hydrogen Energy. - 2016.

- 41(16). - р. 6713-6733. https://doi.org/10.1016/uihydene.2016.03.057.

303. Bretschger, O. Functional and taxonomic dynamics of an electricity-consuming methane-producing microbial community/O. Bretschger, K. Carpenter, T. Phan, S. Suzuki, S. Ishii, E. Grossi-Soyster, M. Flynn, J. Hogan // Bioresource Technology. -2015. - 195. - р. 254-264. https://doi.org/10.1016/i.biortech.2015.06.129

304. Sasaki, D.Operation of a cylindrical bioelectrochemical reactor containing carbon fiber fabric for efficient methane fermentation from thickened sewage sludge/D. Sasaki, K. Sasaki, A. Watanabe, M. Morita, N. Matsumoto, Y. Igarashi, N. Ohmura // Bioresource Technology. - 2013. - 129. - р.366-373. https://doi.org/10.1016/i.biortech.2012.11.048.

305. Li, Y. Enhancement of anaerobic methanogenesis at a short hydraulic retention time via bioelectrochemical enrichment of hydrogenotrophic methanogens/Y. Li, Y. Zhang, Y. Liu, Zh. Zhao, Z. Zhao, S. Liu, H. Zhao, X. Quan // Bioresource Technology.

- 2016. - 218. - р.505-511. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2016.06.112.

306. Xiao, B. Bioelectrochemical enhancement of the anaerobic digestion of thermal-alkaline pretreated sludge in microbial electrolysis cells/B. Xiao, X. Chen, Y. Han, J. Liu, X. Guo // Renewable Energy. - 2018. - 115. - р.1177-1183. https://doi.org/10.1016Zj.renene.2017.06.043.

307. Fu, J.X. Electrolysis of residual activated sludge with low voltage direct current/J.X. Fu, D. Wang, D.N. Huang, W. Li, X.Q. Song // Environmental Protection in the Chemical Industry. - 2014. - 34. - р.410-414

308. Гюнтер, Л.И. Метантенки / Л.И. Гюнтер, Л.Л.Гольдфарб. - М.: Стройиздат,1991. - 128 с.

309. Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод / И.С.Туровский. - 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Стройиздат, 1988. - 256 с.

310. Strauch, D. Mikrobiologische Untersuchungen zur Hygieni - sierung von Klarschlamm/D. Strauch // GWS-Wasser-Abwasser. - 1980. - N3. - р. 115-120.

311. ТКП 17.02-05-2011 (02120) Environmental protection and environmental management. The procedure for calculating the economic efficiency of biogas complexes.

- Минск: Минприроды, 2011. - 29 с.

312. Zueva, S.; Kovalev, A.A.; Litti, Y.V.; Ippolito, N.M.; Innocenzi, V.; De Michelis, I. Environmental and Economic Aspects of Biomethane Production from Organic Waste in Russia/ Zueva, S.; Kovalev, A.A.; Litti, Y.V.; Ippolito, N.M.; Innocenzi, V.; De Michelis, I. // Energies. - 2021. - 14. - р.5244. https://doi.org/10.3390/en14175244

313. Chernin, S.Y. Russian experience in the implementation of biogas technologies for the production of electricity and heat/S.Y. Chernin, Y.S. Parubets // Heat Supply News magazine. - 2011. - 08 (132). www.rosteplo.ru/nt/132

314. Ковалев, А.А. Система получения электроэнергии за счет комбинированного использования анаэробной биоконверсии органических отходов агропромышленного комплекса и солнечной энергии/ А.А. Ковалев, В.А. Панченко // НОВОЕ В РОССИЙСКОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ. - 2021. - 11. - с. 32-38

Приложение А - Участие в премиях

ЭКОТЕХ-ЛИДЕР2021

Национальная премия в области экологических технологий

ДИПЛОМ

ЛАУРЕАТА НАЦИОНАЛЬНОМ ПРЕНИИ «ЭКОТЕХ-ЛИДЕР 2021»

ФГБНУ «федеральный научный агроинженерный центр ВИМ»

за использование рециркуляции сброженного осадка совместно с обработкой в аппарате вихревого слоя (ABC) в системе анаэробной биоконверсии органических отходов

В НОМИНАЦИИ

«Перспектива»

Председатель , Председатель

Оргкомитета ffi/' Экспертного совета Расницын В Г Алексеев С М.

#

V* % I (^и К'

У / 4 :

АшЩоа

ПОБЕДИТЕ

Н40Й МЕЖДУНАРОДНОЙ ЭКОЛОГИ'¡1 ЕС\Л/АТЕСН & \Л/А8ТЕТЕСН

Е\МА АУУАГЮЗ 20

В НОМИНАЦИИ: ЛУЧШАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

*>ГЧМУ «ФЕДЕРАЛЬНЫЙ АГтОИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕ

ОРГАНИЗАТОР:

4 V

Приложение Б - Справки о внедрении

Мь> делаем Землю лучше

evobios.ru

эвобиос

ж Мы пвпми иЫЛ1П П\М1111>

188508, Россия, Ленинградская область, Ломоносовский р-н, ПОС. ВИЛЛ01И, Волкоис кое шоссе 3.

♦ 7 812 336 92 91 1пГо®еуоЫо$.сот

Справка о внедрении

Элементы диссертационной работы на соискание ученой степени доктора технических наук старшего научного сотрудника лаборатории «Биоэнергетических и сверхкритических технологий» ФГБНУ ФНАЦ ВИМ Ковалева Андрея Александровича были использованы при разработке проекта технологической линии переработки навоза КРС в биогаз и удобрения в 2020 г. Объект расположен по адресу Ленинградская область, Приозерский район, Плодовское сельское поселение, территория АО «Племенной завод «Первомайский» - биогазовый комплекс «ЭВОБИОС» по переработке навозных масс объемом 100 тонн в сутки.

Генеральный директор

(Абубикеров Д.Р.)

жш НИ1 «Ф1Д1РАЛЬМЫИ

i ли /н кии щ ни*

«ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ БИОТЕХНОЛОГИИ»

ИНСТИТУТ МИКРОБИОЛОГИИ ИМ. С.Н. ВИНОГРАДСКОГО

119071. Москва, пр-т 60-летия Октября д. 7, корп. 2 Тел [phone], факс [phone] www.fbras.ru,[e-mail]

Элементы диссертационной работы на соискание ученой степени доктора технических наук старшего научного сотрудника лаборатории биоэнергетических и сверхкритических технологий ФГБНУ ФНАЦ ВИМ Ковалева Андрея Александровича были использованы при разработке и создании экспериментальной установки, а также при проведении пуско-наладочных работ и экспериментальных исследований в лаборатории микробиологии антропогенных мест обитания Федерального государственного учреждения «Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук» в рамках работ, выполненных по проекту ФЦП (Соглашение с Минобрнауки России №14.604.21.0190) по теме «Создание комплексной ресурсосберегающей экобиотехнологии для получения биогаза с высоким содержанием метана и биоудобрений с повышенной агрономической ценностью путем переработки возобновляемого сырья - органических отходов, в анаэробных биореакторах нового поколения с применением интенсифицирующего микробный метаногенез электрофизического воздействия, использованием процессов нитрификации-анаммокс для очистки жидкой фракции от азота и компостирования твердых отходов в условиях пониженной аэрации»

Справка о внедрении

I (именов П.В.

ИССЛ(Д034ТЕЛЬСКИ/ аЕНТР «ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ

ОСНОВЫ БИОТЕХНОЛОГИИ»

!

ИНСТИТУТ МИКРОБИОЛОГИИ _ИМ.С.Н. ВИНОГРАДСКОГО_

119071, Москва, пр-т 60-летия Октября д. 7, корп. 2 Тел. [phone], факс [phone] www.fbras.ru,[e-mail]

Элементы диссертационной работы на соискание ученой степени доктора технических наук старшего научного сотрудника лаборатории биоэнергетических и сверхкритических технологий ФГБНУ ФНАЦ ВИМ Коватева Андрея Александровича были использованы при разработке и создании экспериментальной установки, а также при проведении пуско-наладочных работ и экспериментальных исследований в лаборатории микробиологии антропогенных мест обитания Федерального государственного учреждения «Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук» в рамках работ, выполненных по проекту ФЦП (Соглашение с Минобрнауки России №14.607.21.0024) по теме "Разработка экологически безопасной высокоскоростной энергоэффективной технологии утилизации органической фракции бытовых отходов на основе процесса анаэробной микробной ферментации для уменьшения антропогенной нагрузки полигонов твердых бытовых отходов на окружающую среду городских и прилегающих к ним территорий"

Справка о внедрении

Заместитель директора по научной ] ФИЦ Биотехнологии РАН

Приложение В - Участие в конференциях

First International Conference "Energy, Ecology, Climate 2020" - WCAEE- ICEEC-2020"

Четвертого Всемирного Конгресса «Альтернативная энергетика и экология»