Технология переработки фосфогипса с получением комплексного органоминерального удобрения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Монастырский Даниил Иванович

• Монастырский Даниил Иванович
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Монастырский Даниил Иванович

Введение

Глава 1. Аналитический обзор технологий переработки фосфогипса и получения органоминеральных удобрений

1.1 Процессы, приводящие к образованию фосфогипса и отходов животноводства.

1.1.1 Образование фосфогипса

1.1.2 Образование сельскохозяйственных отходов

1.2 Основные направления переработки фосфогипса и высококонцентрированных стоков свиноводческих ферм

1.2.1 Геоэкологический потенциал использования фосфогипса

1.2.2 Использование фосфогипса для получения органонеорга-нических удобрений

1.2.3 Переработка отходов животноводства в удобрение

1.3 Способы переработки фосфогипса с получением соединений кальция

1.4. Выводы к главе

Глава 2. Материалы и методы

2.1. Материалы

2.2. Синтез материалов

2.3. Методы исследований

2.3.1 Анализ синтезированных материалов

2.3.2 Использование термообработанного фосфогипса в качестве реагента для обработки сточных вод свинокомплекса

2.3.3 Определение показателей качества удобрения

2.3.4 Биотестирование по проращиванию семян редиса на полученных продуктах

2.3.5 Биотестирование продуктов фракционирования по токсическому воздействию на растения

2.3.6 Определение количества органической и минеральной части в удобрениях

2.3.7 Определение количества органической и минеральной части в осадке

2.3.8 Определение плотности осадка

2.3.9 Определение влажности осадка

Глава 3. Технология переработки фосфогипса в подщелачивающий

реагент

3.1. Характеристика исходного фосфогипса

3.2 Изучение влияния вида органического восстановителя на формирование оксида кальция из фосфогипса

3.2.1. Изучение влияния восстановителя - лузги подсолнечника

3.2.2 Изучение влияния восстановителя - березовой щепы

3.2.3 Изучение влияния восстановителя - шелухи риса

3.2.4 Изучение влияния восстановителя - березового угля

3.2.5 Общие закономерности термического разложения фосфогипса в присутствии восстановителей органического происхождения

3.3 Изучение влияния добавки неорганических калий содержащих солей на процесс переработки фосфогипса

3.3.1 Изучение влияния добавки карбоната калия

3.3.2 Изучение влияния добавки ацетата калия

3.3.3 Изучение влияния добавки фосфатов калия

3.3.4 Изучение влияния добавки карбоната, ацетата калия в

смеси с органическим восстановителем

3.4. Выводы к главе

Глава 4. Технология получения органоминерального удобрения с применением синтезированного подщелачивающего реагента

4.1 Изучение процесса фракционирования жидких отходов свиноферм под действием синтезированного подщелачиваюшего реагента

4.2 Исследование процесса коагуляции отходов животноводства

под действием синтезированного реагента

4.3 Лабораторный анализ органоминерального удобрения

4.3.1 Определение количества органической и минеральной части в удобрениях

4.3.2 Определение количества органической и минеральной части в сухом осадке

4.3.3 Определение насыпной плотности и влажности удобрения

4.3.4 Показатели качества органоминерального удобрения

4.4 Оценка экологической безопасности получаемых продуктов

4.4.1 Определение экологических последствий применения жидкой фракции и осадка

4.3.2 Биотестирование продуктов фракционирования по токсическому воздействию на растения

4.4.3 Оценка влияния полученного органоминерального удобрения на микрофлору почв

4.5 Выводы к главе

Глава 5. Опытно-промышленная апробация технологии переработки

фосфогипса в подщелачивающий реагент и получения органоминерального удобрения на его основе

5.1 Технологическая схема разработанной технологии получения оксид содержащих материалов из фосфогипса

5.2 Опытно-промышленная апробация разработанной технологии

5.3 Геоэкологические аспекты влияния полученного органомине-рального удобрения на устойчивость функционирования агро-

систем

5.4 Выводы к главе

Общие выводы

Заключение

Список обозначений и сокращений

Список источников

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Технология переработки фосфогипса с получением комплексного органоминерального удобрения»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Фосфогипс (ФГ), побочный продукт химической промышленности, в основном состоит из дигидрата сульфата кальция [1]. В мире запасы фосфогипса оцениваются в 6 миллиардов тонн, а ежегодный прирост ФГ, по прогнозам, достигнет 200-250 миллионов тонн [2]. Накопление огромных залежей этого отхода представляет серьёзную опасность для окружающей среды и препятствует экономическому развитию. В настоящее время ФГ пытаются применить в ряде областей - в производстве строительных материалов, сельском хозяйстве, добыче редкоземельных металлов и т. д. [3]. Однако в глобальном масштабе уровень использования ФГ составляет всего порядка 15 % [4]. Это подчёркивает острую необходимость в поиске новых подходов к использованию нераскрытого потенциала данного ресурса.

Сельскохозяйственные отходы могут быть превращены [5] в ценные ресурсы с использованием интенсифицированных процессов конверсии, что приводит к появлению новых продуктов с добавленной стоимостью [6, 7], таких как биоэнергия, биоудобрения, биоматериалы и биомолекулы, в зависимости от объема биомассы. Однако выгодная валоризация отходов является сложной и междисциплинарной проблемой, требующей знания материалов, технологий, рынка и социально-экономических вопросов. Использование отходов свиноводческих ферм для получения удобрения позволяет снизить негативное воздействие на окружающую среду [8] и способствует вовлечению ценного органического сырья в процессы вторичной переработки. В настоящий момент одним из наиболее эффективных с позиций геоэкологии способом утилизации сточных вод свинокомплексов является технология их реагент-ного фракционирования с применением щелочного реагента. Сдерживающим моментом зачастую является дороговизна используемых реагентов и низкое содержание в получаемом органоминеральном удобрении фосфора и калия.

Для удовлетворения огромного спроса на продовольствие со стороны растущего населения планеты применяются большие объёмы удобрений. Комбинированное применение минеральных и органических удобрений может привести к более высоким урожаям, чем применение одного или другого вида отдельно. В этой связи актуальной междисциплинарной задачей химической технологии неорганических веществ и геоэкологии является разработка технологии получения органоминерального удобрения в процессе переработки промышленных и сельскохозяйственных отходов.

Предложенная тема исследования соответствует Приоритетному направлению развития науки, технологий и техники РФ (указ Президента РФ № 899 от 07.07.2011 г.) «6. Рациональное природопользование», критической технологии Российской Федерации «19. Технологии мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды, предотвращения и ликвидации ее загрязнения», направлена на решение одной из задач, определенных в Стратегии научно-технологического развития РФ (указ Президента РФ № 642 от 01.12.2016 г.) «Противодействие техногенным, биогенным, социокультурным угрозам, терроризму и идеологическому экстремизму, а также киберугрозам и иным источникам опасности для общества, экономики и государства», а также соответствует научному направлению ЮРГПУ (НПИ) «Теоретические основы ресурсосберегающих химических технологий, создания перспективных материалов, способов преобразования энергии и защиты окружающей среды».

Актуальность исследования подтверждена тем, что она выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках государственного задания, проект БЕКК-2024-0006 «Разработка технологии неорганических ультрафиолетовых красителей» (№ 124041100143-3), получением диплома победителя I степени в конкурсе научно-исследовательских работ студентов в рамках Международной межвузовской научно-практической конференции «Отечественная наука и практика

в контексте глобальных перемен: инновационные решения, цифровые подходы, междисциплинарность и приоритетные направления» (г. Санкт-Петербург, 2024 г.).

Степень разработанности темы исследования. Проблемой переработки фосфогипса с получением новых неорганических продуктов занимаются несколько научных школ Российской Федерации и зарубежных ученых. Среди ряда исследователей можно выделить д.т.н. Иванкова С.И. (Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им. Н.М.Федо-ровского) - переработка техногенных неметаллических отходов, д.т.н. Лок-шина Э.П. (Кольский научный центр РАН, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского НЦ РАН) - работы в области химической технологии и металлургии редких элементов и материалов для электронной техники. В области переработки сточных вод свинокомплексов проводят исследования д.т.н., профессор Бондаренко А.М. (Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет»), член-корреспондент РАН, д.т.н., главный научный сотрудник Брюханов А.Ю. (Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства - филиал Федерального научного агроинженерного центра ВИМ), д.т.н. Кузнецов Е.М., д.т.н. Хаджиди А.Е. (ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина»)

Несмотря на значительный объем проводимых исследований в области поиска возможности утилизации фосфогипса и концентрированных стоков животноводства, по-прежнему отсутствуют эффективные способы переработки этих отходов. Необходима разработка технологии, направленной на синтез из фосфогипса подщелачивающего реагента, пригодного для получения органоминерального удобрения.

Целью работы являлось разработка научных и технологических основ переработки отходов промышленности и животноводства - фосфогипса и концентрированных стоков свиноферм - в органоминеральное удобрение.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Разработать технологию переработки фосфогипса в кальций содержащий подщелачивающий реагент.

2. Установить закономерности формирования кальцийсодержащего материала в процессе термической восстановительной обработки фосфогипса.

3. Разработать технологию введения подщелачивающего реагента в отходы свиноводческих ферм с получением органоминерального удобрения.

4. Установить закономерности фракционирования жидких отходов свинокомплексов с применением синтезированного реагента.

5. Установить экологическую безопасность использования органомине-рального удобрения, получаемого с применением нового синтезированного щелочного реагента.

6. Оценить геоэкологические аспекты влияния полученного органоми-нерального удобрения на устойчивость функционирования агросистем.

Научная новизна. По специальности 2.6.7. Технология неорганических веществ

1. Предложена и обоснована технология переработки фосфогипса в присутствии восстановителя в неорганический материал с высоким содержанием оксида кальция, позволяющая, в отличие от имеющихся аналогов, проводить однореакторный процесс разложения сульфата кальция до оксида в экономичных режимах при пониженной температуре.

2. Установлены закономерности перевода фосфогипса в неорганический материал CaO/CaSO4 с содержанием оксида кальция 62-80 % (масс.) в процессе термической обработки в присутствии ряда сельскохозяйственных отходов - лузги подсолнечника, шелухи риса, березовой щепы - и березового угля.

Впервые установлена зависимость количества сульфата кальция, подвергшегося разложению, от вида, содержания, морфологических особенностей введенного восстанавливающего агента.

3. Предложена и обоснована совокупность реакций, описывающих процесс перевода сульфата кальция в оксид через стадию формирования карбоната кальция, что позволяет проводить процесс получения оксида кальция из фосфогипса в экономичных условиях, при пониженной на 250-300 оС температуре термообработки.

По специальности 1.6.21. Геоэкология

4. Доказана возможность получения органоминерального кальцийсодер-жащего удобрения из отходов свиноводческих хозяйств и термообработанного фосфогипса, которая, в отличие от известных аналогов, использует в качестве подщелачивающего реагента продукт термического восстановления фосфогипса, в качестве подкисляющего реагента - муравьиную кислоту; это позволяет безопасно утилизировать отходы производства и потребления, возникающие в результате хозяйственной деятельности.

5. Установлены закономерности процесса фракционирования жидких отходов свиноводческих ферм под действием подщелачивающего реагента, полученного термическим разложением фосфогипса.

6. Обоснована экологическая безопасность применения нового органо-минерального удобрения, обладающего высокой агромелиоративной ценностью, что позволяет оптимизировать взаимодействие природной и техногенной подсистем.

Теоретическая значимость работы состоит в следующем.

Раскрыты закономерности переработки фосфогипса в присутствии органического восстановителя в оксид кальция, что позволяет получать СаО-содержащие материалы из более дешевого сырья.

Разработаны подходы к утилизации крупнотоннажных отходов химической, пищевой промышленности и сельского хозяйства с получением нового органоминерального удобрения с высокой агромелиоративной ценностью.

Практическая значимость работы заключается в следующем.

Разработан экологически безопасный, ресурсосберегающий, пригодный для масштабирования способ переработки фосфогипса с получением неорганических кальцийсодержащих материалов, 10 %-ная водная суспензия которых имеет высокое значение рН = 11-12, что позволяет использовать их в качестве подщелачивающего реагента при фракционировании сточных вод животноводства и получать органоминеральные удобрения.

Показана возможность однореакторного синтеза оксида кальция в процессе термической обработки фосфогипса в присутствии углерод содержащего органического реагента, что открывает широкие перспективы экономически целесообразной переработки отходов химической, пищевой промышленности и сельского хозяйства с получением инновационных продуктов.

Установлено, что разработанная технология позволяет осуществлять эффективную утилизацию отходов, снижая техногенную нагрузку в районах расположения свиноводческих ферм, химических и пищевых производств.

Разработаны и запатентованы:

- способ переработки фосфогипса в неорганические продукты, позволяющий получать из фосфогипса материалы, содержащие оксид кальция;

- способ утилизации жидких отходов свинокомплексов, позволяющий перерабатывать сельскохозяйственные отходы в органоминеральное удобрение.

Получена государственная регистрация базы данных по термическому анализу фосфогипса при его термолизе.

Проведена апробация результатов исследований по разработке способа переработки фосфогипса в ООО «Композит Нчк», г. Новочеркасск, по использованию удобрений, полученных с применением технологии, разработанной в

диссертации, в АО АФП «НИВА», ст. Новоминская. Апробация результатов полностью подтвердила научные рекомендации, сформулированные на основе лабораторных исследований, и показала возможность и экономическую целесообразность применения предложенной технологии для производства подщелачивающего реагента из фосфогипса с получением на его основе органоми-нерального удобрения.

Материалы, полученные по разработанной технологии, рекомендованы к внедрению в ООО «Композит Нчк», г. Новочеркасск, в АО АФП «НИВА», ст. Новоминская (Приложение 1, Приложение 2).

Теоретические положения и экспериментальные разработки диссертационного исследования были использованы в учебном процессе кафедр «Экология и промышленная безопасность», «Химические технологии» Южно-Российского государственного политехнического университета (НПИ) имени М.И. Платова в лекционных и практических курсах дисциплин «Специальные разделы химии», «Химия», «Качество продукции в технологии неорганических веществ», «Защита окружающей среды в технологии неорганических материалов» при подготовке бакалавров по направлениям 18.03.01 Химическая технология, 20.03.01 Техносферная безопасность (Приложение 3).

Методология и методы диссертационного исследования. Методология проведенного исследования основывается на результатах аналитического обзора опубликованных материалов, выявлении факторов, определяющих формирование оксида кальция из гипса, влияющих на процесс фракционирования сточных вод животноводства. Решение поставленных в работе задач достигается изменением технологии разложения фосфогипса с использованием восстановителя. Для характеристики свойств синтезированных веществ использован комплекс современных прецизионных физико-химических методов исследования, позволяющих выявить закономерности формирования структуры, особенности фазового состава и морфологии образцов.

Положения, выносимые на защиту

1. Технологические основы переработки фосфогипса в кальций содержащие неорганические материалы, имеющие высокое значение рН = 11 -12 водной суспензии с использованием экологически безопасных, возобновляемых, доступных исходных веществ.

2. Технологические основы получения органоминерального удобрения при переработке сточных вод животноводства, с использованием в качестве подщелачивающего реагента синтезированного кальций содержащего материала, в качестве подкисляющего реагента - муравьиной кислоты.

3. Совокупность процессов, приводящих к формированию кальций содержащего материала, полученного термическим восстановлением фосфогипса.

4. Результаты комплексного исследования влияния природы восстановителя на процесс переработки фосфогипса с формированием неорганического кальций содержащего материала.

5. Процессы фракционирования концентрированных животноводческих стоков под действием синтезированного подщелачивающего реагента.

6. Оценка влияния полученного органоминерального удобрения на экологическую безопасность и устойчивость функционирования агроэкосистем.

Степень достоверности результатов проведенных исследований. Достоверность полученных результатов и выводов диссертационной работы базируется на большом объеме экспериментальных данных; согласованности с основными научными положениями, разработанными ведущими учеными в области промышленной переработки сульфата кальция и сульфат содержащих отходов, применении для характеристики материалов стандартных методик с использованием сертифицированного оборудования, комплекса современных физико-химических методов исследования, таких как рентгенофазовый анализ, электронная микроскопия, дифференциально-термический анализ и др., а

также широким обсуждением результатов исследования на научных конференциях различного уровня и опытно-промышленной апробацией разработанных методов и материалов.

Личный вклад автора заключается в планировании, организации и проведении основных экспериментальных исследований по разработке технологии переработки фосфогипса с получением материалов, содержащих оксид кальция, использования разработанного реагента для фракционирования жидких отходов свиноферм с получением органоминерального удобрения. Обработка и интерпретация экспериментальных данных проведена автором лично или при его непосредственном участии. Роль автора в подготовке публикаций по теме исследования была определяющей.

Апробация результатов работы. Материалы исследования были представлены и обсуждены на следующих конференциях различного уровня: Международной научной школе «Zero Waste» для молодых ученых, аспирантов и студентов (г. Новочеркасск, 2024 г.), Международной межвузовской научно-практической конференции «Отечественная наука и практика в контексте глобальных перемен: инновационные решения, цифровые подходы, междисци-плинарность и приоритетные направления» (г. Санкт-Петербург, 2024 г.), XXII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Федеральная территория «Сириус», 2024 г.), International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety (. Сочи, 2024 г), Всероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы экологии и промышленной безопасности» (г. Новочеркасск, 2023, 2024 гг.), X научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы экономической науки и практики» (г. Тула, 2022 г.), XVIII Международном форуме-конкурсе студентов и молодых ученых «Актуальные проблемы недропользования» (г Санкт-Петербург, 2022 г.), VI International Scientific Conference on Advanced Agritechnologies, Environmental Engineering and Sustainable Development (Krasnoyarsk, 2021), V International Workshop on Innovations in Agro and Food

Technologies (WIAFT-V-2021) (Volgograd, 2021), Международной научно-технической конференции молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова (г. Белгород, 2021 г. ), IV International Scientific Conference: AGRITECH-IV-2020: Agribusiness, Environmental Engineering and Biotechnologies (Krasnoyarsk, 2020).

По результатам исследования опубликованы 35 научных работ (общим объемом 11,76 п.л. и 11,63 Мб, вклад соискателя 6,75 п.л. и 6,14 Мб), из них работ, опубликованных по специальности 2.6.7: в рецензируемых научных изданиях из перечня Минобрнауки России - 3; изданиях, индексируемых в международных базах данных - 3; патентов РФ на изобретение - 1, 1 - свидетельство о государственной регистрации базы данных; по специальности 1.6.21: в рецензируемых научных изданиях из перечней Минобрнауки России - 5; издании, индексируемом в международных базах данных - 1; патентов РФ на изобретение - 1.

Работа изложена на 205 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, общих выводов, заключения, списка обозначений и сокращений, списка литературы (из 204 наименований), приложений; содержит 33 рисунка и 43 таблицы.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОГИПСА И ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

1.1 Процессы, приводящие к образованию фосфогипса и отходов животноводства

1.1.1 Образование фосфогипса

Фосфогипс - это побочный продукт, образующийся в результате промышленной переработки апатитов, (примерная формула Ca10(PO4)6F2) и серной кислоты [9, 10] в процессе получения ортофосфорной кислоты «мокрым» способом, он кристаллизуется в виде дигидрата CaSO4•2H2O - гипса, полугидрата CaSO4•0,5H2O - бассанита или CaSO4 - ангидрита. Химическая реакция, приводящая к образованию фосфогипса, выражается уравнением [11, 12] (1.1): Calo(PO4)6F2 + 10H2SO4 + 20H2O ^ 10CaSO4•2H2O + 6HзPO4 + 2ОТ. (1.1) На каждую тонну произведённой фосфорной кислоты приходится около 5 тонн фосфогипса [13]. Это сильнокислотное вещество (рН < 5), в виде серовато-белого порошка, основным компонентом которого является CaSO4•2H2O (обычно более 70 %). Он также содержит фосфор (Р), в зависимости от производственного процесса и источника фосфатной породы, используемой при производстве фосфорной кислоты, может содержать фтор (Р), тяжёлые металлы, редкоземельные элементы и т.д. [14-16]. В табл. 1.1 приведен примерный состав фосфогипса на основании данных литературных источников.

Количество производимого фосфогипса огромно: мировое производство фосфогипса достигает 7 миллиардов тонн и ежегодно увеличивается на 250 миллионов тонн. Долгое время из-за отсутствия эффективных методов утилизации фосфогипс в основном складировали, образуя многочисленные отвалы. Это не только занимает земельные ресурсы, но и представляет угрозу для окружающей среды и здоровья людей [17, 18].

Таблица 1.1. Состав фосфогипса

№ источника Содержание компонентов (% масс.) Источник

CaO SOз SiO2 P2O5 F Na2O Другие

1 40.8 52.7 3.8 0.9 0.9 0.3 0.6 [19]

2 35.0 37.4 4.1 6.6 11.6 0.7 4.6 [20]

3 39.3 52.3 4.9 1.8 0.6 0.2 0.9 [21]

Фосфогипс, будучи типичным промышленным отходом, оказывает ряд негативных воздействий на атмосферу, воду, почву и биоразнообразие, если его не утилизировать должным образом. Например, фильтрат фосфогипса обладает кислотными свойствами, которые не только вызывают коррозию, но и при попадании в водоёмы приводят к значительным изменениям рН воды, представляя серьёзную угрозу для водных организмов и их метаболических процессов [13]. Попадая в почву, фильтрат из фосфогипса может привести к закислению почвы, повышая риск повторного высвобождения тяжёлых металлов и других вредных веществ из частиц почвы. Фосфогипс содержит большое количество растворимого фосфора, который при вымывании дождевой водой попадает в реки и озёра с поверхностным стоком, вызывая загрязнение фосфором и эвтрофикацию водоёмов. Растворимый фтор, содержащийся в фосфо-гипсе, способен вызывать отравление при употреблении в пищу человеком, приводя к таким заболеваниям, как флюороз костей и зубов. Различные вредные элементы, например, тяжёлые металлы, содержащиеся в фосфогипсе, также могут попадать в окружающую среду, вызывая ряд биологических отравлений и представляя опасность для здоровья человека. Кроме того, частицы пыли из фосфогипса обладают высокой коррозионной активностью и содержат вредные вещества, которые рассеиваются в воздухе и вызывают загрязнение твёрдыми частицами. Это может напрямую повредить дыхательные пути и кожу местных жителей, что приведёт к проблемам со здоровьем.

1.1.2 Образование сельскохозяйственных отходов

Стоки животноводческих ферм. Животноводство занимает лидирующее положение в агропромышленном комплексе. В процессе содержания крупных сельскохозяйственных животных образуется большое количество органических отходов [22], в частности, высококонцентрированных стоков. Бесподстилочный навоз, получаемый на крупных фермах и комплексах промышленного типа при скармливании животным значительного количества концентрированных кормов, отличается повышенным содержанием элементов питания растений (табл. 1.2). Выход навоза от одной головы свиньи составляет 55 кг в сутки [23, 24].

Таблица 1.2. Химический состав свиного навоза

Элемент Количество, % (масс.) Элемент Количество, % (масс.)

Вода 72.03 Магнезия (МgO) 0.09

Органическое вещество 24.74 Кремневая кислота 1.07

Азот (N3 общий 0.44 Хлор 0.17

Азот аммиачный 0.19 Серная кислота (SOз) 0.08

Фосфор (Р2O5) 0.18 Оксиды А1 и Fе 0.07

Калий (К^) 0.58 Магнезия (МgO) 0.18

Известь (СаО) 0.18 Итого 100.00

Главная геоэкологическая проблема образующегося навоза - его объемы: в настоящее время огромные площади, занятые лагунами, выведены из сельскохозяйственного использования.

Одним из условий устойчивого развития является сохранение возможностей окружающей среды поглощать загрязняющие вещества антропогенного происхождения [6, 25]. Документами, регулирующими природоохран-

ную деятельность в России, является Федеральный закон «Об охране окружающей среды» и распоряжение Правительства РФ от 24.02.94 г. «Во исполнение Указа Президента РФ от 4 февраля 1994 г. № 236 «О государственной стратегии Российской Федерации по охране окружающей среды и обеспечению устойчивого развития» [26]. Навоз негативно влияет на окружающую среду, поскольку он вызывает выбросы аммиака, закиси азота, нитратов и фосфатов как при хранении, так и при разбрасывании [26]. Свиноводство представляет угрозу за счет токсичных частиц отходов, патогенов, бактерий и тяжелых металлов, которые могут быть опасны при попадании в организм. Основные экологические проблемы, связанные со свиноводством, касаются загрязнения воды и воздуха [26]. У свиней, живущих прямо на навозе, могут развиваться проблемы с легкими и дыханием [6]. Интенсификация свиноводства повышает прибыльность ферм, но также приводит к усилению местной нагрузки на окружающую среду [25]. Концепция создания ресурсосберегающих технологий в особой степени относится к сточным водам животноводческих комплексов, представляющим наибольшую опасность для окружающей природной среды ввиду их непосредственного загрязняющего воздействия на биосферу [27-30]. Европейской экологической комиссией ООН под ресурсосберегающей технологией предполагается создание оптимальных технологических схем с замкнутыми материальными и энергетическими потоками. Особую роль в создании таких технологий отведено использованию сельскохозяйственных отходов, как возобновляемых источников сырья, которые могут найти промышленное применение в производстве различных материалов, что может помочь сэкономить энергию, сократить долю себестоимости, приходящуюся на сырье, и уменьшить воздействие на окружающую среду [31].

Рисовая шелуха. Рис является одним из ценных пищевых продуктов в мире, занимает первое место по валовому сбору урожая и второе место по площади возделывания в мире после пшеницы [31]. Ежегодно в мире производится около 600 миллионов тонн риса, что приводит к образованию около 120

миллионов тонн рисовой шелухи. Основными производителями риса являются Китай (33 % мирового урожая) и Индия (25 %); в странах бывшего СССР основными производителями являются Россия, Узбекистан и Казахстан [31]. Хотя количество площадей выращивания риса в России невелико, его годовое производство по разным данным, превышает 1 млн. тонн. В основном его выращивают в Краснодарском крае (75 - 80 % от общего производства), Астраханской (17 %) и Ростовской (7 %) областях, Калмыкии, Адыгее и Приморском крае. В странах СНГ (Казахстан, Узбекистан, Украина) среднегодовое производство риса составляет 1,4 млн. тонн [32]. В результате переработки риса в Краснодарском крае ежегодно образуется около 180 - 200 тыс. тонн рисовой шелухи [33]. Примерный состав рисовой шелухи приведен в табл. 1.3. [31]. Количество неиспользуемой рисовой шелухи превышает количество утилизируемой в 40 раз, эти отходы направляют, в основном, на полигоны, что создаёт серьезные экологические трудности [32, 33].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Монастырский Даниил Иванович, 2026 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Carbonell-Barrachina A., DeLaune R.D., Jugsujinda A. Phosphogypsum chemistry under highly anoxic conditions // Waste Management. 2002. V. 22. Is. 6. P. 657-665.

2. Silva L.F.O., Oliveira M.L.S., Crissien T.J. [et al.] A review on the environmental impact of phosphogypsum and potential health impacts through the release of nanoparticles // Chemosphere. 2022. V. 286. Part 1. Art. 131513.

3. Akfas F., Elghali A., Aboulaich A. [et al.] Exploring the potential reuse of phosphogypsum: A waste or a resource? // Science of The Total Environment. 2024. V. 908. Art. 168196.

4. Bounaga A., Alsanea A., Lyamlouli K. [et al.] Microbial transformations by sulfur bacteria can recover value from phosphogypsum: A global problem and a possible solution // Biotechnology Advances. 2022. V. 57. Art. 107949.

5. Saxena S., Mharil M.P., Jadhav P.V. [et al.] Transforming waste into wealth: Leveraging nanotechnology for recycling agricultural byproducts into value-added products // Plant Nano Biology. 2025. V. 11. Art. 100127.

6. Абиев Р.Ш. Вычислительная гидродинамика и тепломассообмен. Введение в метод конечных разностей: учеб. пособие. - СПб.: Изд-во НИИ Химии СПб ГУ, 2002. - 576 с.

7. Аксомайтене Р., Рукшенас Б., Струсявичене С. Результаты исследований экспериментальной технологической линии накопления и использования жидкого навоза / Использование животноводческих стоков для орошения (проектирование оросительных систем): Вильнюс, 1977. - С. 32-34.

8. Sustainability Portal Ecological and environmental problems, solutions and best practices // Современные технологии и оборудование для переработки и утилизации навоза КРС. - Published: 16.02.2019.

9. Papastefanou C., Stoulos S., Ioannidou A., Manolopoulou M. The application of phosphogypsum in agriculture and the radiological impact // Journal of Environmental Radioactivity. 2006. V. 89. Is. 2. P. 188-198.

10. Ammar R., Kanbar H.J., Kazpard V. [et al.] Role of phosphogypsum and NPK amendments on the retention or leaching of metals in different soils // Journal of Environmental Management. 2016. V. 178. P. 2-29.

11. Zhang L., Mo K.H., Tan T.H. [et al.] Influence of calcination and GGBS addition in preparing ß-hemihydrate synthetic gypsum from phosphogypsum // Case Studies in Construction Materials. 2023. V. 19. Art. e02259.

12. Tayibi H., Choura M., López F.A. [et al.] Environmental impact and management of phosphogypsum // Journal of Environmental Management. 2009. V. 90. Is. 8. P. 2377-2386.

13. Liu Y., Zhang L., Xue B. [et al.] Simulation of red mud/phosphogypsum-based artificial soil engineering applications in vegetation restoration and ecological reconstruction // Science of The Total Environment. 2024. V. 951. Art. 175656.

14. Rutherford P.M., Dudas M.J., Arocena J.M. Radioactivity and elemental composition of phosphogypsum produced from three phosphate rock sources // Waste Management & Research. 1995. V. 13. Is. 5. P. 407-423.

15. Bouhssa M.L., Hakkar M., Arhouni F.E. [et al.] Efficiency of acid mixtures for mitigating the radioactive contaminants in phosphogypsum // Radiation Physics and Chemistry. 2024. V. 225. Art. 112152.

16. Abril J.M., García-Tenorio R., Periáñez R. [et al.]Occupational dosimetric assessment (inhalation pathway) from the application of phosphogypsum in agriculture in South West Spain // Journal of Environmental Radioactivity. 2009. V. 100. Is. 1. P. 29-34.

17. Chen L., Luan X., Han F. [et al.] Life cycle environmental and economic assessment of Phosphogypsum utilization in China // Resources, Conservation and Recycling. 2025. V. 212. Art. 107938.

18. Wu F. The treatment of phosphogypsum leachate is more urgent than phosphogypsum // Environmental Research. 2024. V. 262. Part 1. Art. 119849.

19. Li Z., Yao S., Wang G. [et al.] Innovative development of high-performance aerogel-phosphogypsum thermal insulation mortars: Optimization of composition and enhanced mechanical properties // Journal of Building Engineering. 2024. V. 98. Art. 111277.

20. Abdel-Gawwad H.A., Saleh A.A., Meddah M.S. [et al.] Mesoporous expansive ettringite binder from chemically-treated phosphogypsum waste: Physico-mechanical properties and phase composition // Construction and Building Materials. 2024. V. 422. Art. 135698.

21. Wu Q., Long Q., Tao J. [et al.] Effect of different water reducing agents on mechanical properties and micro-mechanism of modified hemihydrate phosphogypsum cementitious materials // Construction and Building Materials. 2024. V. 457. Art. 139390.

22. Домашенко Ю.Е. Экологическое и технологическое обоснование подготовки животноводческих стоков хозяйств по выращиванию крупного рогатого скота // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2018. № 51. С. 114-118.

23. Шигапов И.И., Кадырова А.С., Осипова Л.С. Переработка навоза животноводческих комплексов // Наука в современных условиях: от идеи до внедрения: материалы международной научно-практической конференции. -Димитровград: Технологический институт - филиал ФГБОУ ВПО "Ульяновская ГСХА имени П.А. Столыпина", 2012. - С. 143-146.

24. Peng L., Yang C., Zeng G. [et al.] Characterization and application of bi-oflocculant prepared by Rhodococcus erythropolis using sludge and livestock wastewater as cheap culture media // Applied Microbiology and Biotechnology. 2014. V. 98. № 15. P. 6847-6858.

25. Агеев В.Н., Вальков В.Ф., Чешев А.С., Цвелев Е.Н. Экологические аспекты природных почв Ростовской области. - Ростов н/Д, 1996. - 132 с.

26. Anfall und Einsatz von kommunalen Abwasser sowie ausgewählter Pro-ductionsabwasser der Laud- und Nahrangssguterwirstschaft fur Bewasserwirtschaft // Bd. 26. - № 11.

27. Андреев В.С., Новиков В.Н., Лукин С.Н. Использование навоза свиней на удобрение. - М.: Россельхозиздат, 1990. - 94 с.

28. Мерзлая Г. Е., Щеголева И. В., Леонов М. В. Использование свиного навоза для удобрения сельскохозяйственных культур // Перспективное свиноводство: Теория и практика. 2012. № 6. С. 1-9.

29. Антоненко А.Е. Продолжительность жизнедеятельности некоторых яиц гельминтов и цист кондиций свиней в бесподстилочном навозе // Научно-техническая информация по с/х МСХ БССР. Мн.: Ураджай, 1975. № 9. С. 2425.

30. Антоненко А.Е. Профилактика паразитов свиней // Информационный листок МСХ БССР. Сер. Животноводство и ветеринария, 1974. С. 18-19.

31. Тху А.Х. Получение композиционных материалов на основе продуктов переработки рисовой шелухи: дис. канд. техн. наук: 05.17.11 / Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева. - Москва, 2020. - 202 с.

32. Сергиенко В.И., Земнухова Л.А., Егоров А.Г. [и др.] Возобновляемые источники химического сырья: комплексная переработка отходов производства риса и гречихи // Российский химический журнал (Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева). 2004. Т. XLVIII. № 3. С. 116-124.

33. Лысенко Ю.А., Чуев И.Н., Хрисониди В.А. Проблемы и перспективы рисоводства на примере Краснодарского края и Республики Адыгея // Economic Sciences, Fundamental Research. 2019. № 4.

34. Ищенко Е.П. Очистка нефтезагрязненных почв с использованием лузги подсолнечника : дис. ... канд. техн. наук : 06.01.02. Самара, 2016. 132 с.

35. Зимняков В.М., Кухарев О.Н., Зимняков А.М. Производство подсолнечного масла в России // Инновационная техника и технология. 2020. № 4 (25). С. 46-52.

36. Химический состав лузги подсолнечника [Электронный ресурс]. -URL: https://yandex.ru/images (дата обращения: 11.01.2025).

37. Локштанов Б.М., Орлов В.В., Фролов И.С. [и др.] Математическое описание и физика процесса образования щепы при рубке круглых лесоматериалов // Системы. Методы. Технологии. 2022. № 3 (55). С. 135-140.

38. Сушков О.С. Отходы лесопродукции и их характеристика [Электронный ресурс] // Материалы X Международной студенческой научной конференции «Студенческий научный форум». - 2018. - URL: https://sciencefo-rum.ru/2018/article/2018007304 (дата обращения: 06.01.2025).

39. Древесная щепа. Химический состав [Электронный ресурс]. - URL: https://yandex.ru/images (дата обращения: 11.01.2025).

40. Древесный уголь. Химический состав [Электронный ресурс]. - URL: https://yandex.ru/images (дата обращения: 11.01.2025).

41. Ranjbari M., Saidani M., Esfandabadi Z.S. [et al.]Two decades of research on waste management in the circular economy: Insights from bibliometric, text mining, and content analyses // Journal of Cleaner Production. 2021. V. 314. Art. 128009.

42. Prasad M.N.V. Resource potential of natural and synthetic gypsum waste // Environmental Materials and Waste (Second Edition). Chapter 12 - Circular Economy and Pollution Abatement. 2024. P. 369-424.

43. Visa I., Ohenoja K., Hanein T. [et al.] Ferritic calcium sulfoaluminate be-lite cement from metallurgical industry residues and phosphogypsum: Clinker production, scale-up, and microstructural characterization // Cement and Concrete Research. 2022. V. 154. Art. 106715.

44. Wei C., Lu Y., Liu X. [et al.] Harmless disposal of phosphogypsum syn-ergized red mud: Harmful element control and material utilization // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2024. V. 12. Is. 5. Art. 113660.

45. Tsioka M., Voudrias E.A. Comparison of alternative management methods for phosphogypsum waste using life cycle analysis // Journal of Cleaner Production. 2020. V. 266. Art. 121386.

46. Cui Y., Bai J., Chang I.-S. [et al.] A systematic review of phosphogypsum recycling industry based on the survey data in China - applications, drivers, obstacles, and solutions // Environmental Impact Assessment Review. 2024. V. 105. Art. 107405.

47. Palencia P., Guerrero J.L., Millan R. [et al.]Utilization of phosphogypsum and red mud in alfalfa cultivation // Heliyon. 2024. V. 10. Is. 7. Art. e28751.

48. Duart V.M., Garbuio F.J., Caires E.F. Does direct-seeded rice performance improve upon lime and phosphogypsum use? // Soil and Tillage Research. 2021. V. 212. Art. 105055.

49. Donner M., Verniquet A., Broeze J. [et al.] Critical success and risk factors for circular business models valorising agricultural waste and by-products // Resources, Conservation and Recycling. 2021. V. 165. Art. 105236.

50. Домашенко Ю.Е. Экологическое совершенствование технологии обработки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с применением фосфогипса // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Специальность: 03.00.16 - Экология. Краснодар - 2009

51. Nisti M.B., Saueia C.R., Malheiro L.H. [et al.] Lixiviation of natural radionuclides and heavy metals in tropical soils amended with phosphogypsum // Journal of Environmental Radioactivity. 2015. V. 144. P. 120-126.

52. Sengupta I., Dhal P.K. Impact of elevated phosphogypsum on soil fertility and its aerobic biotransformation through indigenous microorganisms (IMO's) based technology // Journal of Environmental Management. 2021. V. 297. Art. 113195.

53. Hentati O., Abrantes N., Caetano A.L. [et al.] Phosphogypsum as a soil fertilizer: Ecotoxicity of amended soil and elutriates to bacteria, invertebrates, algae and plants // Journal of Hazardous Materials. 2015. V. 294. P. 80-89.

54. Carmeis Filho A.C.A., Penn C.J., Crusciol C.A.C. [et al.]Lime and phosphogypsum impacts on soil organic matter pools in a tropical Oxisol under long-term no-till conditions // Agriculture, Ecosystems & Environment. 2017. V. 241. P. 11-23.

55. Bouargane B., Oubelhas I., Moreno S.P. [et al.] Process of preparing chloride-free KNS compound fertilizers from phosphogypsum waste using a quaternary phase diagram // Process Safety and Environmental Protection. 2023. V. 177. P. 9951005.

56. Zhang J., Yu K., Yu M. [et al.] Facet-engineering strategy of phosphogypsum for production of mineral slow-release fertilizers with efficient nutrient fixation and delivery // Waste Management. 2024. V. 182. P. 259-270.

57. Cao P., Lu C., Yu Z. Historical nitrogen fertilizer use in agricultural ecosystems of the contiguous United States during 1850-2015: application rate, timing, and fertilizer types // Earth System Science Data. 2018. V. 10. P. 969-984.

58. Wang Y., Chen N., Du X. [et al.] Transition metal atoms M (M = Mn, Fe, Cu, Zn) doped nickel-cobalt sulfides on the Ni foam for efficient oxygen evolution reaction and urea oxidation reaction // Journal of Alloys and Compounds. 2022. V. 893. Art. 162269.

59. Wang T., Liu Y., Liu B. The pH-sensitive oxygenation of FeS: Mineral transformation and immobilization of Cr(VI) // Water Research. 2023. V. 233. Art. 119722.

60. Wu F., Chen B., Qu G. [et al.] Harmless treatment technology of phosphogypsum: Directional stabilization of toxic and harmful substances // Journal of Environmental Management. 2022. V. 311. Art. 114827.

61. Guo L., Wang Y., Wang M. [et al.] Synthesis of bio-based MIL-100(Fe)@CNF-SA composite hydrogel and its application in slow-release N-ferti-lizer // Journal of Cleaner Production. 2021. V. 324. Art. 129274.

62. El Idrissi A., Tayi F., Dardari O. [et al.] Urea-rich sodium alginate-based hydrogel fertilizer as a water reservoir and slow-release N carrier for tomato cultivation under different water-deficit levels // International Journal of Biological Mac-romolecules. 2024. V. 272. Part 1. Art. 132814.

63. Yang Y., Yin Z., Li L. [et al.] Effects of dicyandiamide, phosphogypsum and superphosphate on greenhouse gas emissions during pig manure composting // Science of The Total Environment. 2022. V. 846. Art. 157487.

64. Zhao B., Wang Y., Ma L. [et al.] Adding an appropriate proportion of phosphogypsum ensured rice husk and urea composting to promote the compost as substrate utilization // Bioresource Technology. 2022. V. 344. Part B. Art. 126301.

65. Huang L., Liu Y., Ferreira J.F.S. [et al.] Long-term combined effects of tillage and rice cultivation with phosphogypsum or farmyard manure on the concentration of salts, minerals, and heavy metals of saline-sodic paddy fields in Northeast China // Soil and Tillage Research. 2022. V. 215. Art. 105222.

66. Peng X., Deng Y., Liu L. [et al.] The addition of biochar as a fertilizer supplement for the attenuation of potentially toxic elements in phosphogypsum-amended soil // Journal of Cleaner Production. 2020. V. 277. Art. 124052.

67. Beesigamukama D., Mochoge B., Korir N.K. [et al.] Low-cost technology for recycling agro-industrial waste into nutrient-rich organic fertilizer using black soldier fly // Waste Management. 2021. V. 119. P. 183-194.

68. Rosemarin A., Macura B., Carolus J. [et al.] Circular nutrient solutions for agriculture and wastewater - a review of technologies and practices // Current Opinion in Environmental Sustainability. 2020. V. 45. P. 78-91.

69. Wang P., Luo F., Fang Y. Research on resilience governance models of rural biomass energy eco-industrial chain // Energy Reports. 2022. V. 8. P. 15081517.

70. Ncube A., Cocker J., Ellis D., Fiorentino G. Biogas from source separated organic waste within a circular and life cycle perspective. A case study in Ontario, Canada // Environmental and Sustainability Indicators. 2021. V. 11. Art. 100134.

71. Donner M., Gohier R., Vries H. A new circular business model typology for creating value from agro-waste // Science of The Total Environment. 2020. V. 716. Art. 137065.

72. Meylan G., Thiombiano B.A., Le Q.B. Towards assessing the resource criticality of agricultural livelihood systems // Ecological Indicators. 2021. V. 124. Art. 107385.

73. Kaufmann T. Sustainable livestock production: Low emission farm - The innovative combination of nutrient, emission and waste management with special emphasis on Chinese pig production // Animal Nutrition. 2015. V. 1, No. 3. P. 104112.

74. Wen-cong L.U., Yong-xi M.A., Holger B. Technological Options to Ameliorate Waste Treatment of Intensive Pig Production in China: An Analysis Based on Bio-Economic Model // Journal of Integrative Agriculture. 2014. V. 13. No. 2. P. 443-454.

75. Morand P., Robin P., Escande A. [et al.] Biomass production and water purification from fresh liquid manure - Use of vermiculture, macrophytes ponds and constructed wetlands to recover nutrients and recycle water for flushing in pig housing // Procedia Environmental Sciences. 2011. V. 9. P. 130-139.

76. Pinotti L., Luciano A., Ottoboni M. [et al.]Recycling food leftovers in feed as opportunity to increase the sustainability of livestock production // Journal of Cleaner Production. 2021. V. 294. Art. 126290.

77. Kamilaris A., Prenafeta-Boldû F.X. Examining the perspectives of using manure from livestock farms as fertilizer to crop fields based on a realistic simulation // Computers and Electronics in Agriculture. 2021. V. 191. Art. 106486.

78. Prado J., Ribeiro H., Alvarenga P., Fangueiro D. A step towards the production of manure-based fertilizers: Disclosing the effects of animal species and

slurry treatment on their nutrients content and availability // Journal of Cleaner Production. 2022. V. 337. Art. 130369.

79. Zheng G., Li M., Shen Y. [et al.] Environmental impact and adaptation study of pig farming relocation in China // Environmental Impact Assessment Review. 2021. V. 89. Art. 106593.

80. Liu X., Cai Z., Yuan Z.Environmental burdens of small-scale intensive pig production in China // Science of The Total Environment. 2021. V. 770. Art. 144720.

81. Навоз предлагают считать товаром, а не отходами // Экология Производства [Электронный ресурс. Веселая новость из Думы: принят важный закон «о навозе» | Борис Воронин о кредитах, долгах | Дзен - Дата обращения 28.12.2021].

82. Свинарев И.Ю., Михайлова И.Н. Экологические аспекты хранения свиного навоза // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2013.

83. Навозная дилемма Загоровская В.: самый актуальный вопрос для животноводов - что делать с отходами // Агротехника и технологии. - 2017. - 23 янв.

84. Пилип Л.В., Сырчина Н.В. Экологическая проблема отрасли свиноводства. - Киров: Вятская государственная сельскохозяйственная академия, 2019.

85. Li Y., Zhang R., Li X. [et al.] Exposure to the environmental pollutant ammonia causes changes in gut microbiota and inflammatory markers in fattening pigs // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2021. V. 208. Art. 111564.

86. Dai X., Sun Z., Müller D. Driving factors of direct greenhouse gas emissions from China's pig industry from 1976 to 2016 // Journal of Integrative Agriculture. 2021. V. 20. No. 1. P. 319-329.

87. Ottosen M., Mackenzie S.G., Filipe J.A.N. [et al.] Changes in the environmental impacts of pig production systems in Great Britain over the last 18 years // Agricultural Systems. 2021. V. 189. Art. 103063.

88. Dickey E.C., Brumm M., Shelton D.P. Swine Manure Management Systems. - Lincoln: University of Nebraska-Lincoln Extension, 1980. - 531 p.

89. Booram C.V., Smith R.J. Manure management in a 700-head swine finishing unit in the American Midwest: An integrated system incorporating hydraulic manure transport with recycled anaerobic lagoon liquor and final effluent use by corn (Zea Mays) // Water Research. 1974. V. 8. No. 12. P. 1089-1097.

90. Gilbertson C.B., Schulte D.D., Gilbertson C.B. Hydraulic Settling of Flushed Swine Manure: A Case Study // Applied Engineering in Agriculture. 1987. V. 3. No. 1. P. 63-66.

91. Morand P., Robin P., Escande A. [et al.] Biomass production and water purification from fresh liquid manure - Use of vermiculture, macrophytes ponds and constructed wetlands to recover nutrients and recycle water for flushing in pig housing // Procedia Environmental Sciences. 2011. V. 9. P. 130-139.

92. Li J., Akdeniz N., Kim H.H.M. [et al.] Optimal manure utilization chain for distributed animal farms: Model development and a case study from Hangzhou, China // Agricultural Systems. 2021. V. 187. Art. 102996.

93. Whalen J.K., Thomas B.W., Sharifi M. Novel Practices and Smart Technologies to Maximize the Nitrogen Fertilizer Value of Manure for Crop Production in Cold Humid Temperate Regions // Advances in Agronomy. 2019. V. 153. P. 185.

94. Huttunen I., Hyytiainen K., Huttunen M. [et al.] Agricultural nutrient loading under alternative climate, societal and manure recycling scenarios // Science of The Total Environment. 2021. V. 783. Art. 146871.

95. Makara A., Kowalski Z. Pig manure treatment and purification by filtration // Journal of Environmental Management. 2015. V. 161. P. 317-324.

96. Куликова М.А., Оковитая К.О., Суржко О.А. Переработка жидких отходов свинокомплексов на основе принципов наилучших доступных технологий // Международный научно-исследовательский журнал. 2021. № 4 (106).

97. Сырчина Н.В., Пилип Л.В. Использование отходов серной кислоты для снижения эмиссии аммиака из помещений для содержания свиней // Утилизация отходов производства и потребления: инновационные подходы и технологии: Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Книга 1. (г. Киров, 4 декабря 2019 г.). - Киров: ВятГУ, 2019. - С. 45-48.

98. Chen Z., Fu Q., Cao Y. [et al.] Effects of lime amendment on the organic substances changes, antibiotics removal, and heavy metals speciation transformation during swine manure composting // Chemosphere. 2021. V. 262. Art. 128342.

99. Бучек Н.В. Переработка свиного навоза в удобрения: проектное решение и оборудование завода по утилизации навоза в удобрения. - 2020.

100. Kamilaris A., Prenafeta-Boldu F.X. Examining the perspectives of using manure from livestock farms as fertilizer to crop fields based on a realistic simulation // Computers and Electronics in Agriculture. 2021. V. 191. Art. 106486.

101. Koninger J., Lugato E., Panagos P. [et al.] Manure management and soil biodiversity: Towards more sustainable food systems in the EU // Agricultural Systems. 2021. V. 194. Art. 103251.

102. Zhang Y., Jiang Y., Wang S. [et al.] Environmental sustainability assessment of pig manure mono- and co-digestion and dynamic land application of the digestate // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2021. V. 137. Art. 110476.

103. Zhang J., Guerrero A., Mouazen A.M. Map-based variable-rate manure application in wheat using a data fusion approach // Soil and Tillage Research. 2021. V. 207. Art. 104846.

104. Liao J., Abass O.K. [et al.] Concomitant management of solid and liquid swine manure via controlled co-composting: Towards nutrients enrichment and

wastewater recycling Hongyong // Resources, Conservation and Recycling. 2021. V. 168. Art. 105308.

105. Проектирование и утилизация отходов свинофермы // Агробизнес. - 2015. - [Электронный ресурс, дата обращения 10.03.2025].

106. Klyosov D.N., Orekhovskaya A.A. On the development of technology for obtaining organomineral fertilizers // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. V. 723. Art. 032024.

107. Rodrigues M.M., Viana D.G., Oliveira F.C. [et al.] Sewage sludge as organic matrix in the manufacture of organomineral fertilizers: Physical forms, environmental risks, and nutrients recycling // Journal of Cleaner Production. 2021. V. 313. Art. 127774.

108. Ferreira G.W., Lourenzi C.R., Comin J.J. [et al.] Effect of organic and mineral fertilizers applications in pasture and no-tillage system on crop yield, fractions and contaminant potential of Cu and Zn // Soil and Tillage Research. 2023. V. 225. Art. 105523.

109. Hu M., Wade A.J., Shen W. [et al.] The influences of organic fertilizers produced by different production techniques on rice grain yield and ammonia volatilization in double-cropping rice fields // Journal Pre-proof. 2023. In Press.

110. Pereira A.S.A., Magalhaes I.B., Ferreira J. [et al.] Microalgae organomineral fertilizer production: A life cycle approach // Algal Research. 2023. V. 71. Art. 103035.

111. Fachini J., de Figueiredo C.C., Frazao J.J. [et al.] Novel K-enriched or-ganomineral fertilizer from sewage sludge-biochar: Chemical, physical and miner-alogical characterization // Waste Management. 2021. V. 135. P. 98-108.

112. Куликова М.А. Актуальность управления жидкими отходами свиноводческих комплексов для получения органоминерального удобрения // Современные проблемы экологии и промышленной безопасности: сб. материалов III Всерос. науч.-техн. конф. - Новочеркасск: ЮРГПУ(НПИ), 2024. - С. 2729.

113. Колесникова Т.А., Куликова М.А. Исследования экологической безопасности внесения в почву органоминерального удобрения из жидких отходов свинокомплексов // Вестник Рязанского государственного агротехнологи-ческого университета им. П.А. Костычева. 2023. Т. 15. № 1. С. 48-54.

114. Kolesnikova T., Kulikova M. [et al.] Ammophos efficiency application for treatment highly concentrated by biogenic elements wastes of agro-industrial complexes // EurAsian Journal of Biosciences. 2020. №№ 579. - DOI: 10.1088/17551315/677/3/032108.

115. Pantelopoulos A., Aronsson H. Two-stage separation and acidification of pig slurry - Nutrient separation efficiency and agronomical implications // Journal of Environmental Management. 2021. V. 280. Art. 111653.

116. Колесникова Т.А., Куликова М.А. Анализ процесса коагуляции при реагентном фракционировании жидких отходов свинокомплексов // Вестник РГАТУ. 2023. Т.15. № 4. С. 55-59.

117. Makara A., Kowalski Z. Selection of pig manure management strategies: Case study of Polish farms // Journal of Cleaner Production. 2018. P. 187-195.

118. Fangueiro D., Bichana A. [et al.] Effects of cattle slurry treatment by acidification and separation on nitrogen dynamics and global warming potential after surface application to an acidic soil // Journal of Environmental Management. 2015. № 162. P. 1-8.

119. Грибут Е.А., Колесникова Т.А., Куликова М.А. Техническая апробация результатов исследований по реагентному фракционированию навоза свинокомплексов // Современные проблемы экологии и промышленной безопасности: сб. материалов Всерос. науч.-техн. конф. - Новочеркасск, 2022. -С. 15-17.

120. Колесникова Т.А, Куликова М.А., Грибут Е.А., Суржко О.А. Способ подготовки жидких отходов животноводческих комплексов для сельскохозяйственного использования // Пат. 2725235 Рос. Федерация. - № 2019117504; за-явл. 05.06.2019; опубл. 30.06.2020.

121. Куликова М.А., Колесникова Т.А., Грибут Е.А. [и др.] Оценка эффективности нового органоминерального удобрения на основе свиного навоза // Плодородие. 2019. № 4 (109). С. 49-51.

122. Кунденок С.Б., Коваленко Ю.А. Реагентная очистка различных видов сточных вод трехкомпонентной композицией // Вестник инженерной школы ДВФУ. 2021. № 1(46). С. 96-105.

123. Самбурский Г.А., Устинова О.В., Леонтьева С.В. Особенности стандартизации химических реагентов для подготовки питьевой воды (на примере коагулянта полиоксихлорида алюминия) // Водоснабжение и санитарная техника. 2020. № 1. С. 15-22.

124. Седова Е.Л., Воронцов К.Б., Буркова С.А. Влияние условий коагу-ляционной обработки на эффективность очистки лигнинсодержащей сточной воды по данным планового эксперимента // Лесной журнал. 2019. №2 4. С. 159167.

125. Мышкин Е.С. Способ очистки хозяйственно-бытовых сточных вод и станция для его осуществления // Пат. 2757589 Рос. Федерация ; патентообладатель ПАО "Транснефть". - № 2020137144; заявл. 12.11.2020; опубл. 19.10.2021.

126. Колесникова Т.А., Куликова М.А. Способы подготовки сточных вод животноводческих хозяйств для утилизации на сельскохозяйственных полях // Научный журнал российского НИИ проблем мелиорации. 2014. № 2 (14). С. 206-211.

127. Васильев М.С., Домашенко Ю.Е., Челахов В.Ц. Способ подготовки сточных вод свеклосахарных заводов для сельскохозяйственного использования // Пат. 2693760 Рос. Федерация; патентообладатель ФГБНУ "РосНИ-ИПМ". - № 2019109860; заявл. 03.04.2019; опубл. 04.07.2019.

128. Колесникова Т.А., Куликова М.А., Грибут Е.А., Суржко О.А. Способ подготовки сточных вод для сельскохозяйственного использования // Пат.

2683759 Рос. Федерация; патентообладатель ЮРГПУ(НПИ). - заявл. 25.05.2018; опубл. 01.04.2019.

129. Колесникова Т.А., Куликова М.А., Грибут Е.А. [и др.] Способ подготовки сточных вод животноводческих комплексов для сельскохозяйственного использования // Пат. 2690813 Рос. Федерация ; патентообладатель ЮРГПУ(НПИ). - заявл. 31.07.2018; опубл. 05.06.2019.

130. Редина А.В., Домашенко Ю.Е. Исследования влияния реагентной обработки животноводческих стоков на выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух // Экология и водное хозяйство. 2021. Т. 3. № 3. С. 1-17.

131. Домашенко Ю.Е., Дорошко. В.Н. Способ подготовки животноводческих сточных вод для сельскохозяйственного использования // Пат. 2379236 Рос. Федерация. - № 2009114816; заявл. 06.06.2008; опубл. 20.01.2010.

132. Редина А.В., Домашенко Ю.Е., Васильев С.М. Способ подготовки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования // Пат. 2645573 Рос. Федерация; патентообладатель ФГБНУ "РосНИИПМ". - № 2017107695; заявл. 07.03.2017; опубл. 21.02.2018.

133. Laasri F., Garcia A.C., Latifi M., Chaouki J. Reaction mechanism of thermal decomposition of Phosphogypsum // Waste Management. 2023. V. 171. P. 482-490.

134. Yang X., Zhang Z., Wang X. [et al.] Thermodynamic study of phosphogypsum decomposition by sulfur // The Journal of Chemical Thermodynamics. 2013. V. 57. P. 39-45.

135. Почиталкина И.А., Тураев Д.Ю. Комплексная переработка природного фосфатного сырья и отходов его обогащения // Горный журнал. 2024. № 4. С. 45-50.

136. Петропавловский И.А., Дмитриевский Б.А., Левин Б.В., Почиталкина. И.А. Химия и основы технологии минеральных удобрений: учеб. пособие. - СПб.: Проспект Науки, 2021. - 344 с.

137. Почиталкина И.А. Физико-химические и технологические основы комплексной переработки бедного и техногенного фосфатного сырья на минеральные удобрения: дис. ... д-ра техн. наук. - Казань: КНИТУ, 2020. - 302 с.

138. Ma L., Niu X., Hou J. [et al.] Reaction mechanism and influence factors analysis for calcium sulfide generation in the process of phosphogypsum decomposition // Thermochimica Acta. 2011. V. 526. № 1-2. P. 163-168.

139. Swift W.M., Panek A.F., Smith G.W. [et al.] Decomposition Of Calcium Sulfate: A Review Of The Literature // Chemical Engineering Division, Argonne National Laboratory. Argonne, 1975. - 64 p.

140. van der Merwe E.M., Strydom C.A., Potgieter J.H. Thermogravimetric analysis of the reaction between carbon and CaSO4 2H2O, gypsum and phosphogypsum in an inert atmosphere // Thermochimica Acta. 1999. V. 340-341. P. 431-437.

141. Yang J., Zhu B., Ma L. [et al.] Investigation of Al2O3 and Fe2O3 transmission and transformation during the decomposition of phosphogypsum // Chinese Journal of Chemical Engineering. 2019. V. 27. № 5. P. 1125-1131.

142. Zhang Z., Yang Y., Xiao H. [et al.] An integrated airlift loop reactor for continuous production of calcium carbonate from phosphogypsum using a one-step method // Separation and Purification Technology. 2025. V. 354. Part 3. Art. 128747.

143. Букина В.С., Бабыкин Р.Р., Зубкова О.С., Пягай И.Н. Способ получения карбоната кальция: пат. 2789944 Рос. Федерация; патентообладатель СПГУ. - № 2022124532; заявл. 16.09.2022; опубл. 14.02.2023.

144. Форум химиков [Электронный ресурс]. - URL: https://forum.xumuk.ru/topic/299558-из-сульфата-в-карбонат (дата обращения: 20.08.2025).

145. Костыльков И.Г., Жижин В.В., Карпов В.Ф. [и др.] Способ получения сернистого газа и окиси кальция: авт. свид. 952729 СССР ; заявитель ПО

"Техэнергохимпром". - № заявки 2906960; заявл. 08.06.1979; опубл. 23.08.1982. - URL: https://yandex.ru/patents/doc/SU952729A1_19820823

146. Ченцов В.Н., Епифанов В.С., Борисов В.М. [и др.] Способ получения сернистого ангидрида и извести : авт. свидетельство SU 1 171 415 A1; заявл. 22.04.1983 ; опубл. 07.08.1985.

147. Wang M, Yuan X., Dong W. [et al.]Gradient removal of Si and P impurities from phosphogypsum and preparation of anhydrous calcium sulfate // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2023. V. 11. Is. 3. Art. 110312.

148. Zhong Y., Shi T., Chen Q. [et al.] Leaching calcium from phosphogyp-sum desulfurization slag by using ammonium chloride solution: Thermodynamics and kinetics study // Chinese Journal of Chemical Engineering. 2020. V. 28. Is. 1. P. 208-215.

149. Костыльков И.Г., Карпов В.Ф., Урсина Г.В., Носов В.Н. Способ переработки сырья, содержащего сульфат кальция // Aвт. свидетельство SU 891557 A1; заявл. 06.05.1980; опубл. 23.12.1981.

150. Zemni S., Hajji M., Triki M. [et al.] Study of phosphogypsum transformation into calcium silicate and sodium sulfate and their physicochemical characterization // Journal of Cleaner Production. 2018. V. 198. P. 874-881.

151. Монастырский Д.И., Куликова М.А., Гайдукова Ю.А. Изучение процесса разложения фосфогипса в присутствии отходов жиромасляного производства [Электронный ресурс] // Южно-Сибирский научный вестник. 2025. № 2 (60). С. 66-70. - URL : http://s-sibsb.ru/images/articles/2025/2/S-SibSB_Is-sue_60.pdf.

152. Монастырский Д.И., Куликова М.А., Гайдукова Ю.А., Вяльцев А.В. Изучение возможности переработки фосфогипса в сульфид и оксид кальция // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2025. № 2. С. 64-69.

153. Monastyrsky D.I., Kulikova M.A., Shabelskaya N.P., Ulyanova V.A., Egorova M.A. Possibility of processing phosphogypsum to obtain an alkalizing reagent // Bulletin of the Tomsk Polytechnic University, Geo Assets Engineering. 2024. V. 335, Is. 9. P. 183-190.

154. Монастырский Д.И., Меденников О.А., Куликова М.А. Изучение возможности использования фосфогипса как реагента для обработки отходов свинокомплексов // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2023. № 2. С. 106-111.

155. Безрукова О.Е., Дубинин П.С., Залога А.Н., Ружников С.Г., Якимов И.С. Рентгенофазовый и рентгенофлуоресцентный анализ поликристаллических материалов: учебное пособие. Красноярск: Сибирский федеральный университет. 2021. - 120 с.

156. Лядова А.Ю., Нечаева Д.В., Шведова М.А., Артамонова О.В. Определение размера кристаллитов наномодифицированного цементного камня // Молодые ученые - развитию Национальной технологической инициативы (ПОИСК). 2021. № 1. С. 343-346.

157. Ломакин М.С., Проскурина О.В., Левин А.А., Сергеев А.А., Леонов А.А., Неведомский В.Н., Вознесенский С.С. Формирование в условиях гидротермально-микроволнового синтеза и оптические свойства фазы пи-рохлора в системе Bi2O3-Fe2O3-WO3-(H2O) // Журнал неорганической химии. 2022. Т 67. № 6. С. 750-760.

158. Монастырский Д.И., Куликова М.А., Шабельская Н.П. Способ переработки фосфогипса в неорганические продукты : Пат. 2 836 153 Российская Федерация МПК C01F 11/08 (2006.01) C01B 17/44 (2006.01) C01F 11/46 (2006.01) СПК C01F 11/08 (2024.08); C01B 17/44 (2024.08); C01F 11/46 (2024.08); Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М.И. Платова. - № 2024118962 ; заявл. 08.07.2024 ; опубл. 11.03.2025, Бюл. № 8.

159. Егорова М.А., Меденников О.А., Раджабов А.М., Ульянова В.А., Яхонова Д.В., Монастырский Д.И. Термический анализ фосфогипса и восстановителя при термолизе на воздухе : Государственная регистрация базы данных, охраняемой авторскими правами № 2024623316; Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М.И. Платова. -№ 2024622994 ; заявл. 12.07.2024 ; опубл. 26.07.2024.

160. Меденников О.А., Монастырский Д.И., Яхонова Д.В., Егорова М.А., Шабельская Н.П.Переработка отхода производства ортофосфор-ной кислоты в пигмент [Электронный ресурс] // Машиностроение : сетевой электронный научный журнал. 2025. Т. 12, №2 1. С. 80-84. URL : https://www.eli-brary.ru/download/elibrary_80626200_34159982.pdf.

161. Egorova M.A., Monastyrsky D.I., Medennikov O.A., Shabelskaya N.P., Khliyan Z.D., Ulyanova V.A., Sulima S.I., and Sulima E.V. Study of the Process of Calcium Sulfide-based Luminophore Formation from Phosphogypsum // Molecules. 2024. V. 29, Is. 22. Article number 5486. 20 p.

162. Монастырский Д.И., Ульянова В.А. Изучение процесса термической обработки фосфогипса // Отечественная наука и практика в контексте глобальных перемен: инновационные решения, цифровые подходы, междис-циплинарность и приоритетные направления : сб. науч. ст. по итогам Между-нар. межвузовской науч.-практ. конф., г. Санкт-Петербург, 13-14 сент. 2024 г. / Санкт-Петербургский центр системного анализа. Санкт-Петербург : СПбЦСА, 2024. С. 100-103.

163. Монастырский Д.И., Хлиян З.Д., Шабельская Н.П. Синтез люминесцентных красителей из фосфогипса // XXII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии : сб. тез. докл., посвящ. 190-летию Д.И. Менделеева и 300-летию основания Российской Академии наук, Федеральная территория "Сириус", 7-12 окт. 2024 г.; в 7 т. Москва : ООО Адмирал Принт, 2024. Т. 1. С. 483.

164. Medennikov O.A., Egorova M.A., Shabelskaya N.P., Radzhabov A.M., Sulima S.I., Sulima E.V., Khliyan Z.D., Monastyrsky D.I. Studying the Process of

Phosphogypsum Recycling into a Calcium Sulphide-Based Luminophor // Nano-materials. 2024. V. 14 (11). № 904. P. 1-16. URL : https://www.mdpi.com/2079-4991/14/11/904.

165. Меденников О.А. Технология переработки фосфогипса с получением люминесцентных материалов на основе сульфида кальция : дис. ... канд. техн. наук : 2.6.7. Новочеркасск 2024. 181 с.

166. Меденников О.А., Егорова М.А., Шабельская Н.П., Ульянова В.А., Хлиян З.Д., Вяльцев А.В., Нестеров А.А. Формирование люминесцентного материала в процессе восстановительной термообработки сульфата кальция // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. - 2024. - № 3. - С. 84-93.

167. Сагындыков А.А., Нурлыбаев Б.А., Карабаев Н.Т., Медемов А.К. Ангидритовые вяжущие из фосфогипса и доломита // Механика и технологии. Научный журнал. 2022. №1(75). С.71-77.

168. Монастырский Д.И., Куликова М.А., Шабельская Н.П., Гайдукова Ю.А., Вяльцев А.В., Сулима С.И. Разработка способа получения подщелачивающего реагента для фракционирования жидких стоков свиноводческих ферм с получением продукта с высокой агромелиоративной ценностью // Успехи современного естествознания. 2025. № 7. С. 51-56.

169. Monastyrsky D. I., Kulikova M.A., Egorova M.A., Shabelskaya N.P., Medennikov O.A., Radjabov A.M., Gaidukova Yu.A., Baranova V.A. Phosphogypsum Processing into Innovative Products of High Added Value // Sustainability. 2025. V. 17, Is. 13. Articel number 6228. 9 с.

170. Монастырский Д.И., Гайдукова Ю.А. Исследование процесса коагуляции отходов животноводства под действием восстановленного фосфо-гипса // Научно-технический вестник Поволжья. 2025. № 5. С. 60-62.

171. Монастырский Д.И., Куликова М.А., Волчек А.П. Характеристики, преимущества и применение гранулированных органоминеральных удобрений // Международный научно-исследовательский журнал. 2025. № 5 (155). 6 с. № статьи 30.

172. Монастырский Д.И., Куликова М.А., Колесникова Т.А., Конева Т.Г., Воробьева Ю.А. Применение современных бизнес-моделей при внедрении ресурсосберегающих технологий в агрокомплексе // Современные проблемы экологии и промышленной безопасности : сб. науч. тр. по материалам III Всерос. науч.-техн. конф., 31 мая-1 июня 2024 г. / Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М.И. Платова. -Новочеркасск : ЮРГПУ (НПИ), 2024. С. 39-41.

173. Монастырский Д.И., Куликова М.А., Шихов А.Р., Санаев А.И. Исследование способов использования фосфогипса в качестве удобрения или компонента комплексного удобрения // Международный научно-исследовательский журнал. 2024. № 5 (143). 6 с.

174. Монастырский Д.И., Куликова М.А., Волчек А.П. Анализ подхода к управлению отходами свинокомплексов // Journal of Agriculture and Environment. 2023. № 11(39). 6 с.

175. Монастырский Д.И., Куликова М.А., Волчек А.П. Совершенствование логистических процессов при управлении отходами аграрно-промышленного кластера // Международный научно-исследовательский журнал. 2023. № 12 (138). 10 с.

176. Новикова Д.А., Монастырский Д.И. Анализ эффективности органо-минеральных удобрений, полученных из отходов свинокомплексов // Актуальные проблемы экономической науки и практики : X науч.-практ. конф. с меж-дунар. участием, г. Тула, 21 апр. 2022 г. / Тульский государственный университет. Тула, 2022. С. 319-323.

177. Монастырский Д.И. Особенности процесса обезвоживания органо-минеральных удобрений полученных из отходов свинокомплексов // Актуальные проблемы недропользования : тез. докл. XVIII Международного форум-конкурса студентов и молодых ученых, г. Санкт-Петербург, 15-21 мая 2022 г. / Санкт-Петербургский горный университет. Санкт-Петербург : СПГУ, 2022. Т. 3. С. 270-272.

178. Ажгиревич А.И., Монастырский Д.И., Куликова М.А., Грибут Е.А., Колесникова Т.А., Андреева А.Н., Новикова Д.А. Комплексное использование отходов плодоовощного производства при сушке органоминерального удобрения // Проблемы региональной экологии. 2022. № 2. С. 107-114.

179. Монастырский Д.И., Куликов Ф.М., Куликова М.А. Исследования особенностей вакуумной сушки органоминеральных удобрений // Современные проблемы экологии и промышленной безопасности : сб. материалов Все-рос. науч.-техн. конф., г. Новочеркасск, 3-4 июня 2022 г. / Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ). - Новочеркасск : ЮРГПУ (НПИ), 2022. С. 48-50.

180. Monastyrsky D.I., Kulikova M.A., Kolesnikova T.A., Volchek A.P. Studies of the features of vacuum drying of organic-mineral fertilizers [Электронный ресурс] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022. Vol. 981 (2) : VI International Scientific Conference on Advanced Agritechnologies, Environmental Engineering and Sustainable Development 17.11.2021 - 19.11.2021 Krasnoyarsk, Russia. № 022015. 6 р. URL : https://iop-science.iop.org/article/10.1088/1755-1315/981/2/022015/pdf.

181. Monastyrsky D.I., Zemchenko G.N., Kulikova M.A. Investigation of the method of dehydration of organomineral fertilizer based on liquid waste of pig farms [Электронный ресурс] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. V. 848, № 1 : V International Workshop on Innovations in Agro and Food

Technologies (WIAFT-V-2021), 17th -18th June 2021, Volgograd, Russian Federation. - № 012135. - 7 с. - URL : https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/848/1/012135/pdf.

182. Монастырский Д.И., Андреева А.Н., Демчегло О.В. Анализ специфики гранулирования органоминеральных удобрений на основе отходов свинокомплексов [Электронный ресурс] // Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова, г. Белгород, 30 апр. - 20 мая 2021 г. / Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. Белгород, 2021. URL : https://drive.google.com/drive/fold-ers/10oKab67K6k8Hl-W-RIqweAaB0zuLtZg5?usp=sharing. - С. 2702-2705.

183. Monastyrsky D.I., Kolesnikova T.A., Kulikova M.A. Application of modern business models when implementing resource saving technologies in the agrocomplex [Электронный ресурс] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. V. 677 (2) : IV International Scientific Conference: AGRITECH-IV-2020: Agribusiness, Environmental Engineering and Biotechnologies 18-20 November 2020, Krasnoyarsk, Russian Federation. № 022074. 8 р. URL : https://iopscience.iop. org/article/10.1088/1755-1315/677/2/022074/pdf.

184. Колесникова Т.А., Куликова М.А., Грибут Е.А., Суржко О.А., Монастырский Д.И. Способ утилизации жидких отходов свинокомплексов и отходов сахарного производства : Пат. 2 737 483 Российская Федерация : МПК C05F 5/00 (2006.01) C05F 3/00 (2006.01) СПК C05F 5/00 (2020.08); C05F 3/00 (2020.08). - № 2020105081 ; заявл. 03.02.2020 ; опубл. 01.12.2020, Бюл. № 34.

185. Kolesnikova T.A., Kulikova M.A., Kasharin D.V., Monastyrsky D.I. Optimization of the environmentally safe technology for the processing of liquid animal breeding [Электронный ресурс] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. V. 548 (3) :III International Scientific Conference: AGRITECH-III-2020: Agribusiness, Environmental Engineering and Biotechnologies 18-20 June 2020, Krasnoyarsk, Russia. № 032013. 6 р. URL : https: //iopscience. iop. org/article/ 10.1088/1755-1315/548/3/032013/pdf.

186. Монастырский Д.И., Куликова М.А., Шабельская Н.П., Вяль-цев А.В., Егорова М.А. Фазовый состав восстановленного фосфогипса для получения подщелачивающего реагента. Свид. о регистр. базы данных № 2025623215; Правообладатель : Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова»; заявка № 2025622846, 27.06.2025, зарегистр. 04.08.2025.

187. Монастырский Д.И., Куликова М.А. Эффективность синтезированных щелочных реагентов для очистки сточных вод // Вестник евразийской науки. 2025. Т. 17. № 3. URL: https://esi.today/PDF/53NZVN325.pdf.

188. Интернет-ресурс Биохимический состав мочи (studall.org) [Электронный ресурс] (дата обращения: 20.08.2025).

189. Масалыкина Я.П. Лабораторные методы исследования мочи животных: учебное пособие по части курса для студентов по специальности 36.05.01 Ветеринария / Я.П. Масалыкина, В.В. Дронов, И.Н. Яковлева, В.В. Семеню-тин, В.Ю. Ковалева, Н.В. Роменская. - Белгород: Изд-во Белгородского ГАУ, 2020. - 73 с

190. Долбин Д. А., Хайруллин Р. З. Устойчивость яиц гельминтов к неблагоприятным физическим, химическим и биологическим факторам окружающей среды (обзор литературы) // Российский паразитологический журнал. 2017. Т. 39. Вып. 1. С. 14-19

191. Суржко О.А., Оковитая К.О. Исследование обеззараживания осадков бесподстилочного навоза от яиц гельминтов // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2019. № 4(36). С. 178-187.

192. Думбадзе О.С., Хуторянина И.В., Димидова Л.Л. Аналитический обзор «Методы обеззараживания (дезинвазии) навоза и навозных стоков» // ФБУН «Ростовский НИИ микробиологии и паразитологии» Роспотребна-дзора. Протокол от 15.08.2019 № 5.

193. Способ подготовки сточных вод для сельскохозяйственного использования: Пат. 2683759 Российская Федерация, МПК C02F 1/52, C05F 3/02, C05F 7/00, C02F 103/20 / Т.А. Колесникова; М.А. Куликова, Е.А. Грибут и др.; Юж.-Рос. гос. политехн. ун-т (НПИ) им. М.И. Платова. - №2 2018119414 ; заявл. 25.05.2018 ; опубл. 01.04.2019, Бюл. № 10 - 2019.

194. Qin Y., Yuan R., Zhang X., He X. Prediction model for coal chemical wastewater quality after catalytic ozonation process treatment based on deep learning algorithm: Performance evaluation and model comparisons // Process Safety and Environmental Protection. 2025. N 107059.

195. Herrera M., Camacho O., Prado A. Fuzzy multi-model based dynamic sliding mode control for chemical process with long-time delay // Results in Engineering. 2025. V. 25. N 104193.

196. Weng Y., Zheng J., Lai H., Cui M., Ding X. Biomineralization of soil with crude soybean urease using different calcium salts // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2024. V. 16. Is. 5. P. 1788-1798.

197. Гаврилова Н.Н. Микроскопические методы определения размеров частиц дисперсных материалов: учеб. пособие / Н. Н. Гаврилова, В. В. Назаров, О. В. Яровая. - М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2012. - 52 с.

198. Шевырин А.А., Стрельников А.И. Денситометрическая плотность мочевых конкрементов как фактор прогноза эффективности их дезинтеграции при лечении уролитиаза // Урологические ведомости. 2018. № 4. С. 17-24.

199. Суржко О.А., Куликова М.А. Экологическая безопасность при переработке и утилизации концентрированных по биогенным элементам жидких отходов промышленных предприятий: монография. Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ). - Новочеркасск: ЮРГПУ (НПИ), 2011. - 140 с.

200. Методические указания к решению расчетных задач по теме «Расчет ионных равновесий в насыщенных растворах малорастворимых соединений» к курсу и практикуму «Аналитическая химия 1» для студентов института

химии / А.Е. Зеймаль, В.В. Никоноров, И.Д. Кучумова, Якимова Н.М. СПб, 2017. - 26 с.

201. Электронный ресурс: https://pcgroup.ru/blog/shirokoe-primenenie-muravinoj-kisloty/?yscHd=mi5pkox09g965079604. Дата обращения - 19.11.2025.

202. Дольникова Т.Ю., Зинатуллина З.Я. Ветеринарные препараты на основе муравьиной кислоты и их эффективность при варроатозе // Вестник Крас-ГАУ. 2023 № 11. С. 180-189.

203. ИТС 7 - 2015. Производство извести.

204. Волик А.В. Технология разложения аммиака на кобальталюмосили-кагелевом катализаторе // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 2.6.7. Технология неорганических веществ. Новочеркасск, 2025. - 145 с.

р

УТВЕРЖДАЮ Директор ООО «Композит Нчк» БабецA.B. « 03 » 04 2025 гу

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Монастырского Даниила Ивановича «Технология переработки фосфогнпса с получением комплексного органоминерального удобрения»

Настоящий акт составлен на основе результатов измерения параметров полученных материалов (табл. 1). В рамках проведенных испытаний установлено, что предложенная технология производства подщелачивающего реагента позволяет получать заданные материалы с существенным сокращением затрат (стоимость производства 10 кг подщелачивающего реагента из фосфогипса до 42 % ниже по сравнению с применяемым способом получения материалов аналогичного состава).

Таблица 1 - Свойства реагентов

Параметры Используемая технология

Действующая Предложенная

1. Цвет Светло-серый Светло-серый

2. Плотность, кг/дм-*:

истинная 3,8 3,6

насыпная 0,4 0,4

3. Удельная поверхность, мг/г 4.0 5,0

4. Массовая доля влаги, % (не более 0,5) 0,4 0,3

5. Кислотность 10%-ной суспензии 11 12

Разработанные технологические решения позволяют снизить себестоимость выпускаемой продукции - подщелачивающего реагента - за счет снижения энергоемкости производства и стоимости исходного сырья. Полученный по опробованной технологии подщелачивающий реагент обладает комплексом параметров, предъявляемым к материалам согласно ГОСТ 9179-2018.

Настоящим актом подтверждаем, что разработанная в диссертационной работе Монастырского Д. И. технология получения изделий с применением методики термической обработки фосфогипса в присутствии восстановителя может быть использована на предприятии ООО «Композит Нчк».

Ведущий конструктор ООО «Композит Нчк»

Руководитель отдела разработок и исследований ООО «Композит Нчк»

Баев С. С.

Павлов В.И.

Утверждаю ЛО АФП "НИВА" Заместитель ген. директора • Пслипснко A.B.

* м г-

октября 2024 г.

АКТ

о ппелренмн результатов диссертационной работы Монастырского Даниила Пнанопича «Технология переработки фосфш ниса с получением комплексного ор1аномннералы1ого

удобрении»

Настоящий акт составлен на основе анализа результатов увеличения урожайности после внесения удобрения (табл. I). В рамках проведенных испытаний установлено, что органоминеральные удобрения (процент действующего вещества: органическая составляющая 10%, минеральная составляющая 8%), полученные по разработанной в ЮРГПУ (НПИ) технологии, позволяют повысить урожайность со значительным сокращением затрат (себестоимость выращивания пшеницы озимой ниже на 30% по сравнению с аналогами).

Таблица 1 - Характеристики вносимого удобрения

Наименование Внесено на Количество Себестоимость Урожайность.

удобрения площадь, га удобрения, т удобрения. т/га

руб./т

Разработанное 1 1 5000 7.7

Используемое 1 2 32000 6.1

Применение полученных в ЮРГПУ (НПИ) органоминеральных удобрений позволяет снизить себестоимость выращивания пшеницы озимой за счет повышения урожайности и низкой стоимости удобрения. Настоящим актом подтверждаем, что удобрения, полученные с применением технологии, разработанной в диссертации Монастырского Д.И., рекомендованы к внедрению в АО АФП "НИВА"

Гл. агроном АО АФП "НИВА"

С.А.Богачев

....

• « 03 » —

УТВЕРЖДАЮ

оректор по учебно-методической оте ЮРГПУ (НПИ)

П.В. Овчинников

2025 г.

Акт

о внедрении в учебный процесс результатов кандидатской диссертации Д.И. Монастырского

Комиссия в составе:

Председатель - Александров Андрей Анатольевич, к.т.н., доцент, декан технологического факультета; Члены комиссии -

Шабельская Нина Петровна, д.т.н., доцент, заведующий кафедрой «Экология и промышленная безопасность»;

Липкин Михаил Семенович, д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Химические технологии»

составили настоящий акт о том, что результаты исследований кандидатской диссертации Монастырского Даниила Ивановича «Технология переработки фосфогипса с получением комплексного органоминерального удобрения» всесторонне используются в учебном процессе кафедр «Экология и промышленная безопасность», «Химические технологии», «Общая химия и технология силикатов» Южно-Российского государственного политехнического университета (НПИ) имени М.И. Платова в лекционных и практических курсах дисциплин «Защита окружающей среды в технологии неорганических веществ», «Специальные разделы химии», «Химия», «Качество продукции в технологии неорганических веществ» при подготовке бакалавров по направлениям подготовки 18.03.01 Химическая технология,

20.03.01 Техносферная безопасность, 27.03.01 Стандартизация и метрология,

27.03.02 Управление качеством.

По результатам диссертационной работы им в соавторстве опубликованы учебные пособия: «Мониторинг опасностей природной среды» (2022 г.), «Экологически безопасное проектирование санитарно-защитных зон» (2022 г.); получено свидетельство о государственной

Приложение 4

Планирование технологических условий синтеза подщелачивающего реагента из фосфогипса

Было проведено с применением симплекс-решетчатого плана на основе математической модели Шеффе. Он ввел формулу полинома степени п

у = (х -х)т-2 ЕМ1

1<г<д т=1 [1<г<]<д ) т=3 П<г1 <г2 с... <Лт <д

Были построены диаграммы влияния технологических параметров на значение рН 10 %-ной суспензии образцов, полученных при термообработке фосфогипса с использованием лузги подсолнечника в качестве восстановителя.

На первом этапе для приближения поверхности отклика полиномом второй степени был реализован симплекс-решетчатый план типа {3,2} (опыты 16 в табл. П1). В качестве параметров были выбраны: соотношение масс фосфогипса и восстановителя (х\, варьирование от 1,7 : 1 до 3,4 : 1), температура термообработки (х2, варьирование от 900 оС до 1100 оС), продолжительность изотермической выдержки (х3, варьирование от 30 до 90 мин). В каждой точке плана реализовывали 2 параллельных опыта.

Значения коэффициентов для трех технологических факторов модели второго порядка вычисляли по формулам:

Л

у = РМ1+ р2Х2 + в 3X3 + Р12Х1Х2 + Р13Х1Х3 + Р23Х2Х3,

Р1 = л = 10,50;

в2 = У2 = 11,80;

в3 = У3 = 9,90;

Р12 = 4у12 - 2у1 - 2У2 = -2,6;

Р13 = 4у13 - 2у1 - 2у3 = 0;

Р23 = 4у23 - 2у2 - 2у3 = -1,8.

Приведенный полином второй степени имеет вид:

п

п

т

ТаблицаП1

Данные для построения диаграммы зависимости значений рН 10 %-ной суспензии образцов от соотношения масс фосфогипса и восстановителя, тем-

пературы и продолжительности термообработки

№ Влияние факто- Значения рН суспензии Средняя оценка

опыта ров, доля ед. влияния фактора

х1 Х2 Х3 1 измерение 2 измерение У

1 1 0 0 10,70 10,30 Л У = 10,50

2 0 1 0 11,70 11,90 Л У 2 = 11,80

3 0 0 1 10,10 9,70 Л У 3 = 9,90

4 0,5 0,5 0 10,80 10,20 Л У12 = 10,50

5 0 0,5 0,5 10,10 10,70 Л У 23 = 10,40

6 0,5 0 0,5 9,90 10,50 Л У13 = 10,20

7 0,33 0,33 0,33 10,00 10,40 Л У123 = 10,20

8 0 0,7 0,3 11,00 0,2 10,60 Проверочная точка

9 0,7 0 0,3 10,10 10,00 10,05 Проверочная точка

10 0 0,3 0,7 9,80 10,60 10,20 Проверочная точка

11 0,1 0,2 0,7 10,30 10,70 10,50 Проверочная точка

Л

У = 10,5^ + 11,8.12 + 9,9х3 - 2,6x4x2 - 1,8x2x3.

Величина бета-коэффициентов позволяет сравнивать относительный вклад каждой независимой переменной в предсказание изменения зависимой переменной. Как видно из таблицы результатов и приведенного полинома, переменные x1 и x2 являются наиболее важными предикторами для величины рН

суспензии. Из этой пары температура термообработки является наиболее важным фактором.

На рис. П1 приведены контурные кривые поверхности отклика.

Для проверки адекватности полученной модели были проведены два параллельных опыта в пяти проверочных точках, одна из которых расположена в центре симплекса (опыты № 7, 8, 9, 10, 11).

Математические ожидания отклика в проверочных точках

л

Опыт 7: у = 10,5 0,33 + 11,80 0,33 + 9,90 0,33 - 2,60 0,33 0,33 -- 1,80 0,33 0,33 = = 10,147.

х3

Х-1 0.2 0.4 0.6 0.8 Х2

Рис. П1. Контурные кривые для поверхности отклика

л -

Рассчитаем дисперсию й = Iу - у I = I 10,20 - 10,147 | = 0,173. Вычислим экспериментальное значение критерия Стьюдента (¿-критерий, ¿р) при числе параллельных опытов, равном 2 (г = 2), дисперсия опыта а2{у} = 0,34:

¿р = (йук ■ ^2) / (а2{у| ■ 1,276) = (0,173 ■ ^2) / (0,34 ■ 1,276) = 0,564.

Л

Опыт 8: У = 11,8 0,7 + 9,9 0,3 - 1,8 0,7 0,3 = 10,852; й = 0,252; г? = 0,821,

Л

Опыт 9: У = 10,32; й = 0,27; г? = 0,880.

Л

Опыт 10: У = 10,092; й = 0,108; г? = 0,352.

Л

Опыт 11: У = 10,44; й = 0,06; г? = 0,196. Экспериментальное значение г-критерия меньше табличного гт = 2,26, модель второго порядка адекватно описывает результаты эксперимента.

Планирование эксперимента по оптимизации проращивания редиса на основе модели поверхности отклика

Было проведено с применением симплекс-решетчатого плана на основе математической модели Шеффе. Он ввел формулу полинома степени п

Л П | I п I

у = !Дх+Е| ЕдТЧ- (х - х- г2|+1| ЕМ1 <2..Х:

1<г<д т=2 [1<г<-<д ) т=3 [1<г1 <г2 <...<г: <д

Были построены диаграммы влияния параметров на количество проросших семян и величину средней длины ростка вместе с корешком.

В качестве параметров были выбраны: разбавление исходного удобрения (х1, концентрация удобрения от 20 % до 100 %), температура (х2, варьирование от 20 оС до 32 оС), частота полива (х3, варьирование от 1 до 3). В каждой точке плана реализовывали 2 параллельных опыта.

Значения коэффициентов для трех технологических факторов модели второго порядка для выявления влияния параметров на количество проросших семян вычисляли по формулам (табл. П1):

Л

у = р1^1+ р2^2 + р3^3 + Р12Х1Х2 + Р13Х1Х3 + Р23Х2Х3,

Р1 = л = 27,0;

Р2 = У2 = 23,0;

Р3 = У3 = 15,0;

р12 = 4у12 - 2у1 - 2У2 = -4;

Р13 = 4у13 - 2у1 - 2у3 = -8;

р23 = 4у23 - 2у2 - 2у3 = 4.

Приведенный полином второй степени имеет вид:

Л

у = 27х1 + 23х2 + 15х3 - 4х1х2 - 8х1х3 + 4х2х3.

ТаблицаП1

Данные для построения диаграммы зависимости параметров на количество проросших семян редиса, при проращивании которого используется полученное органоминеральное удобрение, от значения разбавления исходного удоб-

рения, температуры, частоты полива

№ Влияние факто- Количество проросших Средняя оценка влия-

опыта ров, доля ед. семян ния фактора у

х1 Х2 Х3 1 измерение 2 измерение

1 1 0 0 29 25 л = 27,0

2 0 1 0 24 22 л у 2 = 23,0

3 0 0 1 16 14 л у 3 = 15,0

4 0 0,5 0,5 26 24 л у 23 = 20,0

5 0,5 0,5 0 26 22 л у12 = 24,0

6 0,5 0 0,5 20 18 л у1з = 19,0

7 0,33 0,33 0,33 28 30 л У123 = 21,0

8 0 0,7 0,3 23 21 22,0 Проверочная точка

9 0,7 0,3 0 25 25 25,0 Проверочная точка

10 0,3 0,5 0,2 24 20 22,0 Проверочная точка

11 0,2 0,6 0,2 22 21 22,0 Проверочная точка

Величина бета-коэффициентов позволяет сравнивать относительный вклад каждой независимой переменной в предсказание изменения зависимой

переменной. Как видно из таблицы результатов и приведенного полинома, переменные х1 и х2 являются наиболее важными предикторами для количества проросших семян. Из этой пары концентрация удобрения является наиболее важным фактором.

На рис. П1 приведены контурные кривые поверхности отклика.

Х1

Х2 0.2 0.4 0.6 0.8 Х3

Рис. П1. Контурные кривые для поверхности отклика

Для проверки адекватности полученной модели были проведены два параллельных опыта в пяти проверочных точках, одна из которых расположена в центре симплекса (опыты № 7, 8, 9, 10, 11).

Математические ожидания отклика в проверочных точках

л

Опыт 7: у = 27-0,33 + 23-0,33 + 15-0,33 - 4-0,33-0,33 - 8-0,33-0,33 + + 4-0,33-0,33 = 20,58.

л -

Рассчитаем дисперсию й = Iу - у I = |21 - 20,58 | = 0,42.

Вычислим экспериментальное значение критерия Стьюдента (¿-критерий, ?р) при числе параллельных опытов, равном 2 (г = 2), дисперсия опыта а2{у} = 0,34:

tp = (4]к ■ ^2) / (а2{у| ■ 1,276) = (0,42 ■ ^2) / (0,34 ■ 1,276) = 1,37.

Л

Опыт 8: у = 23 0,7 + 15 0,3 + 4 0,7 0,3 = 21,44; й = 0,56; ¿р = 1,83.

Л

Опыт 9: у = 27 0,7 + 23 0,3- 4 0,3 0,7 = 24,96; й = 0,04; ¿р = 0,13.

Л

Опыт 10: у = 27 0,3 + 23 0,5 + 15 0,2 - 4 0,3 0,5 - 8 0,3 0,2 + 4 0,5 0,5 = 21,92;

й = 0,08; ¿р = 0,26.

Л

Опыт 11: у = 27 0,2 + 23 0,6 + 15 0,2 - 4 0,2 0,6 - 8 0,2 0,2 + 4 0,6 0,2 = 21,88; й = 0,12; ¿р = 0,39.

Экспериментальное значение ¿-критерия меньше табличного = 2,26, модель второго порядка адекватно описывает результаты эксперимента.

Значения коэффициентов для трех технологических факторов модели второго порядка для выявления влияния параметров на длину ростков вычисляли по формулам (табл. П2):

Л

у = Р1Х1+ Р2Х2 + Р3Х3 + Р12Х1Х2 + Р13Х1Х3 + Р23Х2Х3,

Р1 = у1 = 18,0;

Р2 = у2 = 13,5;

Р3 = у3 = 15,5;

р12 = 4у12 - 2у1 - 2у2 = 1;

Р13 = 4у13 - 2у1 - 2у3 = 1;

р23 = 4у23 - 2у2 - 2у3 = 0.

Приведенный полином второй степени имеет вид:

Л

у = 18х1 + 13,5х2 + 15,5х3 + х1х2 + х1х3.

Величина бета-коэффициентов позволяет сравнивать относительный вклад каждой независимой переменной в предсказание изменения зависимой переменной. Как видно из таблицы результатов и приведенного полинома, переменные .XI и х3 являются наиболее важными предикторами для длины ростков. Из этой пары концентрация удобрения является наиболее важным фактором.

Таблица П2

Данные для построения диаграммы зависимости параметров на длину ростков редиса, при проращивании которого используется полученное органоми-неральное удобрение, от значения разбавления исходного удобрения, темпе-