ХАРАКТЕРИСТИКА НАПРАВЛЕНИЯ

Проблемами утилизации и переработки сельскохозяйственных отходов и техники ФГБНУ ФНАЦ ВИМ занимается на протяжении более 10 лет.

Исследования ФГБНУ ФНАЦ ВИМ в 2012 – 2018 г.г. выявили реальную картину проведения утилизации сельскохозяйственных отходов и техники в АПК России: в настоящее время она осуществляется без использования современных энерго- и ресурсосберегающих экологически безопасных технологий, с преобладанием неквалифицированного ручного труда. При этом велики потери материальных ресурсов, качество получаемых вторичных материалов очень низкое. Происходит интенсивное загрязнение окружающей среды опасными компонентами, вышедшей из эксплуатации сельскохозяйственной техники и оборудования.

Загрязнение окружающей среды птицеводческими и животноводческими отходами, выведенной из эксплуатации сельскохозяйственной техники, чаще всего происходит из-за несовершенства применяемых технологий и технических средств при проведении утилизации, несоблюдения установленных экологических требований.

Целью исследований, проводимых учеными ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, является изучение и внедрение эффективных способов переработки и утилизации сельскохозяйственных отходов, и техники, разработка и модернизация технологий биоэнергетической утилизации органических отходов и технологий утилизации сельскохозяйственной техники и оборудования.

Основными задачами являются:

-        постановка и решение научно-практических задач, касающихся создания в АПК эффективной системы утилизации техники и оборудования;

-        формирование базовых организационно-технологических принципов и наилучших доступных технологий проведения рециклинга сельскохозяйственной техники на предприятиях инженерной сферы АПК;

-        разработка математических моделей технико-экономической целесообразности создания и функционирования в АПК системы утилизации и переработки отходов с учетом технических, технологических, правовых и экологических аспектов;

-        создание методик, алгоритмов и компьютерных программ для определения эффективности функционирования отраслевой системы утилизации отходов в АПК;

-        разработка способов повышения эффективности процесса анаэробной биоконверсии органических отходов с получением энергоносителя (биогаза) и сброженной массы (эффлюента);

-        разработка способов повышения энергетической эффективности процесса анаэробной биоконверсии органических отходов с получением энергоносителя (биогаза) и сброженной массы (эффлюента);

-        разработка способов кондиционирования и утилизации сброженной массы (эффлюента);

-        разработка способов кондиционирования и утилизации биогаза;

-        разработка интеллектуальных систем управления технологическим процессом анаэробной биоконверсии органических отходов с получением энергоносителя (биогаза) и сброженной массы (эффлюента);

-        разработка новых конструкций и схемотехнических решений оформления процесса анаэробной биоконверсии органических отходов с получением энергоносителя (биогаза) и сброженной массы (эффлюента);

-        разработка систем очистки высококонцентрированных сточных вод, утилизация отходов сооружений и станции биологической очистки сточных вод;

-        технологическое проектирование и разработка нестандартного оборудования линии биологической обработки органических отходов.

Основными правительственными директивами для разработки эффективной системы утилизации и переработки сельскохозяйственных отходов и техники являются: Федеральный закон "Об отходах производства и потребления" от 24.06.1998 № 89-ФЗ (в редакции от 03.12.2017 г.) и «Стратегия развития промышленности по обработке, утилизации и обезвреживания отходов производства и потребления на период до 2030 г.», утвержденная распоряжением Правительства РФ от 25.01.2018 г. № 84-р.

В ФГБНУ ФНАЦ ВИМ функционируют подразделения ведущие исследования и разработки по совершенствованию системы утилизации и переработки сельскохозяйственных отходов и техники в АПК. В его состав входят доктора наук (Игнатов В.И., Григорьев В.С., Пашкин С.В.), кандидаты наук (Ковалев Д.А., Федотов А.В., Кожевников Ю.А.), молодые ученые (бакалавры и магистранты Каперзов А.О., Хаббатуллин Р.Р., Кильдеев Т.А.) и другие опытные специалисты (Герасимов В.С. и др.).

Лабораторная база: 2 экспериментальных стенда для исследования процесса анаэробной обработки органических отходов различной влажности.

Партнеры: РГАУ-МСХА им. К.В. Тимирязева, Воронежский ГАУ имени Императора Петра I, Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ), Белорусский государственный аграрный технический университет (БГАТУ), ФИЦ Биотехнологии РАН, лаборатория биокатализа кафедры химической энзимологии МГУ им. М.В. Ломоносова, Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, ЗАО «Криомаш -БЗКМ», Томский политехнический университет и др.

Основными направлениями разработок по сокращению и вовлечению в хозяйственный оборот вторичных сырьевых ресурсов и отходов в АПК  являются:

-   разработка научных основ формирования системы «Сельхозрециклинг», как инструмента реиндустриализации, ресурсосбережения и экологической безопасности в сельскохозяйственном производстве;

-      обоснование научной гипотезы о формировании отраслевой системы «Сельхозрециклинг», как важнейшей видовой подсистемы в общей структуре деятельности по обращению с отходами, адаптированной к условиям цифровой экономики;

-        разработка механизма управления проведением утилизации сельскохозяйственных отходов и техники;

-        оптимизация технологий растениеводства и животноводства с целью уменьшения отходов и потерь производства;

-        переход на мало- и безотходные, а также маловодные циклы переработки сельскохозяйственной продукции;

-        разработка новых технологических процессов производства из отходов продукции технического назначения;

-        разработка технических средств и процессов, обеспечивающих сокращение выбросов отходов и переведение их в экологически чистые формы, уменьшение загрязненности сточных вод;

-        организация в АПК вертикально интегрированной формы, объединяющей в едином комплексе стратегию развития ресурсосберегающей экологоориентированной системы утилизации и переработки сельскохозяйственных отходов и техники.

За последние пять лет специалистами ФГБНУ ФНАЦ ВИМ было издано в широкой печати более 120 статей по проблемам утилизации и переработки сельскохозяйственных отходов и техники, а также опубликовано 5 монографий и учебных пособий. По вопросам совершенствования системы утилизации отходов в АПК ежегодно специалисты принимают участие в Международных научно-практических конференциях, проводимых в России и за рубежом. В 2016 году на базе ФГБНУ ФНАЦ ВИМ был проведен Международный Конгресс «Фундаментальные основы и практический опыт при проведении сервиса и рециклинга техники» с участием ведущих ученых страны, связанных по роду своей деятельности с вопросами рециклинга ресурсов. В результате принятого решения участниками Конгресса была подготовлена и издана в 2017 году с участием специалистов ФГБНУ ФНАЦ ВИМ монография «Рециклинг ресурсов – первый шаг к экологическому социализму», в которой отражены перспективы и проблемы деятельности по обращению с отходами производства и потребления, а также представлен материал по ряду актуальных задач, решением которых необходимо заниматься опережающими темпами и которая стала наглядным практическим пособием по реализации рециклинга отходов производства и потребления.

Практические результаты деятельности:

-        участие по линии Минпромторга России в разработке Постановления Правительства № 81 от 02.02.2016 г. «Об утилизационном сборе в отношении самоходных машин и (или) прицепов к ним и о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации»;

-        разработка предложений по внесению поправок в ФЗ от 04.06.1998 г. № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления», участие совместно с институтом «Центр экологической промышленной политики» (ФГАУ «НИИ ЦЭПП»);

-        разработка расширенного плана мероприятий по реализации «Стратегии развития промышленности по обработке, утилизации и обезвреживания отходов производства и потребления на период до 2030 года»;

-        отчет специалистов ФГБНУ ФНАЦ ВИМ на секции «Научно-технической политики» Научно-технического совета Минсельхоза России (протоколы от 24.09.2013 г. № 28 и от 28.10.2014 г. № 44) о результатах проведенной работы, связанной с разработкой системы утилизации и переработки отходов в АПК. Работа была одобрена и предложено ее дальнейшее совершенствование;

-        получен в 2017 г. патент № 176882 «Машина утилизации».

Участие в федеральных целевых программах:

-        государственный контракт «Богема» («Биоразлагаемость реакционных масс в анаэробных и аэробных условиях»), Москва 2005-2006;

-        государственный контракт № ЦР/07/2085/УЗО/К от 04 июля 2007 г., «Биозащита» «Оптимизация технологических параметров процесса переработки реакционных масс, образующихся при уничтожении фосфорорганических отравляющих веществ, методом биодеградации», Москва 2007-2008;

-        государственный контракт «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» Москва, 2008-2009;

-        грант МОН РФ МОН 14.607.21.0024 «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» 2014-2016;

-        грант МОН РФ МОН №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», 2017-2019.

Перечень разработанного оборудования:

1996 г. БГУ 0,1 Проектирование и создание. Каматини, Греция.

1997 г. Биофильтр БФ1 Проектирование и создание. ПТФ «Мирная»

1998 г. Аэробный ферментер. Проектирование и создание. ПТФ «Мирная»

2001 г. БГУ 1П Проектирование и создание. ПТФ «Юдинская», участие в проектировании БГУ-65 Луховицы.

2002 г. БГУ 1,5У Проектирование и создание. УПИ. Екатеринбург.

2003 г. Аэробный ферментер и фильтр навозных стоков свинокомплексов. Проектирование и создание. ЭКОРОС

2004 г. Установка для твердофазной ферментации. Проектирование и создание. ЭКОРОС.

2005-2006 гг. Экспериментальные установки для биодеградации реакционных масс после детоксикации Иприта, Зарина, Зомана, Vx, Ипритно-Люизитных смесей. Проектирование, создание и эксплуатация.

2006 г. Проект опытно-промышленной биогазовой установки БГУ-50.

2007-2008 гг. Опытная установка для биодеградации реакционных масс после детоксикации  Vx. Проектирование, создание и эксплуатация.

Экспериментальная Биогазовая установка БГУ 2У для демонстрационной зоны ВИЭ г. Волгоград. Проектирование и создание.

Лабораторная Биогазовая установка БГУ- 0,25Л для Орловского ГСХУ. Проектирование и создание.

2009 г. Экспериментальная Биогазовая установка блочно-модульного типа БГУ МТ -3Э для МСХ. Проектирование и создание.

2010 г. Лабораторная Биогазовая установка БГУ- 0,25Л для Южноказахстанского государственного университета. Проектирование и создание.

2013 г. Модульная биогазовая установка БГУ – 0,1 М. ООО Фермерское. Проектирование и создание.

2014 г. Лабораторная Биогазовая установка БГУ- 0,05Л для ФИЦ Биотехнологии РАН. Проектирование, создание и эксплуатация.

2015-2016 гг. Модернизация экспериментальной биогазовой установки блочно-модульного типа БГУ МТ -3Э для ФИЦ Биотехнологии РАН Проектирование, создание и эксплуатация.

2017-2018 гг. Экспериментальная биогазовая установка БГУ-0,1х3 для ФИЦ Биотехнологии РАН. Проектирование, создание и эксплуатация.

Перспективы дальнейшей работы:

-        подготовка предложений по актуализации и гармонизации нормативно-правовой базы в части понятийного аппарата, управления и регулирования безопасного обращения с вторичными ресурсами;

-        подготовка предложений по формированию территориальных схем в области обращения и переработки сельскохозяйственных отходов и техники;

-        подготовка предложений по представлению государственных мер поддержки и стимулирования научных исследований, направленных на развитие отрасли промышленности по обработке, утилизации и обезвреживанию отходов производства и потребления в АПК;

-        разработка высокотехнологичного оборудования для утилизации и переработки отходов производства и потребления в АПК;

-        создание и продвижение брендов инновационной экологически безопасной продукции из вторичного сырья.

Ключевые публикации

1.Игнатов, В.И. Обоснование необходимости разработки системы утилизации сельскохозяйственной техники. / В.С.Герасимов, Р.Ю.Соловьёв, В.И.Игнатов // Лесной вестник. -2014. - № 2. - с 28-34.

2.Игнатов, В.И. Утилизация техники. Взгляд под другим углом зрения. /В.И.Игнатов // Рециклинг отходов.- 2013.  №1(43). - с. 16-19.

3.Игнатов, В.И. Техника, как особый вид отходов / В.С.Герасимов Р.Ю.Соловьев, В.И.Игнатов, С.А.Буряков // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. – 2016. -№ 6. - С. 47 – 54.

4.Игнатов, В.И. Нормативные документы – основа для формирования цивилизованной утилизации техники. / В.И.Игнатов // Надёжность и качество. 2013: тр. Междунар. симп.: в 2 т. -Пенза: Изд-во ПГУ. - 2013.-2т. - С. 361-365.

5.Игнатов, В.И. Место отраслевых систем утилизации техники в единой системе обращения с отходами производства и потребления /В.И.Игнатов //Труды ГОСНИТИ. 2016. т. 124  (ч. 1). - С. 69-78

6.Игнатов, В.И. Новая концепция формирования системы утилизации техники / В.И.Игнатов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. – Краснодар: КубГАУ, 2016. – №07(121). С. 1065 – 1080. – IDA [article ID]: 1211607066. – Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2016/07/pdf/66.pdf, 1 у.п.л.

7.Игнатов, В.И. Утилизационный сбор: путь к развитию промышленности России или к её дальнейшей деградации? / В.И.Игнатов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. – Краснодар: КубГАУ, - 2016. – №07(121). С. 1190 – 1206. – IDA [article ID]: 1211607075. – Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2016/07/pdf/75.pdf, 1,062 у.п.л.

8.Игнатов, В.И. Целесообразность и возможность создания в России системы утилизации сельскохозяйственной техники / В.И.Игнатов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. – Краснодар: КубГАУ, 2016. – №10(124).  – Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2016/10/pdf/29.pdf, 0,938 у.п.л.

9.Игнатов, В.И. Конкурентоспособность российской промышленности и утилизация техники / В.И.Игнатов // Рециклинг отходов. -  2013.  - №6 (48). - С. 26-27.

10.Игнатов, В.И. Утилизация: от «автохлама» - к единой системе утилизации техники / В.И.Игнатов // Рециклинг отходов. -2013. - №2 (44). - С. 18-21.

11.Игнатов, В.И. Технико-экономическое обоснование принятия решения о целесообразности проведения ремонта или утилизации техники /В.И.Игнатов // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. -2016. - №8.  - С. 32-42.

12.Игнатов, В.И. Обоснование целесообразности создания системы утилизации выведенной из эксплуатации техники специализированных производств / В.И Игнатов // Строительные и дорожные машины. - 2015. - № 12. - с. 3-8.

13.Игнатов, В.И. Утилизация как механизм