SYSTEMATIC ANALYSIS OF THE WASTEWATER TREATMENT PROCESS OF LIVESTOCK FARMS
DOI 10.12737/2782-490X-2024-59-67 УДК 628.35:636
Keywords:
agriculture, Petri nets, modified Petri netsAbstract
System analysis of the wastewater treatment process of livestock farms is an important stage in ensuring environmental safety and sustainable development of animal husbandry. The main objective of the work is to improve the efficiency of the wastewater treatment process of livestock farms based on system analysis. Wastewater generated on farms contains a high level of organic pollutants, pathogenic microorganisms and nutrients, which can significantly affect the quality of the environment. To solve this problem, an integrated approach was used, which included hydrological, biochemical and technological aspects. The possibility of introducing modern biotechnology is considered, which will significantly reduce the negative impact on the environment and increase the level of sustainability of livestock enterprises. Depending on the sources of pollution and the main pollutants, technical solutions were developed to reduce the volume of wastewater and purify it. The efficiency of their operation can be ensured with the help of modern methods of information processing, using methods of system analysis of complex objects based on a mathematical description of the technological process. A two-level system model was developed to study the patterns of operation of a bio66 treatment device under condiЗООТЕХНИЯ И ВЕТЕРИНАРИЯ АГРОБИОТЕХНОЛОГИИ И ЦИФРОВОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ | Номер 4 (12) | 2024 tions of dynamically changing parameters of the technological process. To analyze the state of the treatment system as a whole and predict the development of emergency situations, a software implementation of a wastewater treatment system for livestock farms was created.
For citation: : Savdur S.N., Vorontsova V .L. Systematic analysis of the wastewater treatment process of livestock farms. Agrobiotechnology and digital agriculture. 2024; 4(12). 59-67 р.
References
Литература
Шигапов И.И., Краснова О.Н., Симонов Г.А. Использование текстильных аэраторов для очистки сточных
вод в животноводческих фермах // В сборнике: Инновационные достижения науки и техники АПК.Сборник научных трудов Международной научнопрактической конференции. 2019. С. 464468.
VqSS
dt
dS 10
Использование текстильных фильтров для очистки сточных вод в животноводческих фермах /
И.И. Шигапов, Б.Р. Ахмадов, О.Н. Краснова, Г.А. Симонов // В сборнике: Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения.Материалы X Международной научно практической
конференции. В 2х томах. Ульяновск, 2020. С. 326331.
Инновационное устройство для очистки сточных вод животноводческих ферм / И.И. Шигапов, Г.А. Симонов, Б.Р. Ахмадов, Ю.Р. Гирфанова, О.Н. Краснова // Сельский механизатор. 2021. 2. С. 2021.
Губейдуллин Х.Х., ШигаповИ.И., Кадырова А.М. Технологии и технические средства для очистки сточных
вод в животноводческих фермах// Наука в современных условиях: от идеи до внедрения. 2014. 1. С. 92101.
Текстильные барботажные фильтрыаэраторы для очистки сточных вод на животноводческих фермах / И.И.
Шигапов, Р.Н. Байгуллов, О.Н. Краснова, Б.Р. Ахмадов // Сельский механизатор. 2022. 7. С. 2021.
Инновационные методы и технические средства для очистки сточных вод в животноводческих фермах /
И.И. Шигапов, О.Н. Краснова, Ю.В. Полякова, А.А. Кожанова, Н.С. Маланин // В сборнике: Аграрная наука и
образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения.Материалы Национальной научнопрактической конференции. В 2х томах. 2019. С. 192196.
Полякова Ю.В., Кожанова А.А., Маланин Н.С. Барбатажные аэраторы для очистки сточных вод в животноводческих фермах // В сборнике: Молодые исследователи агропромышленного и лесного комплексов регионам.Сборник научных трудов по результатам работы IV международной молодежной научнопрактической конференции. 2019. С. 262267.
Использование текстильных фильтров для очистки сточных вод в животноводческих фермах / И.И. Шигапов, О.Н. Краснова, Н.С. Маланин, Ю.В. Полякова, А.А. Кожанова // В сборнике: Актуальные проблемы аграрной
науки: состояние и тенденции развития.Материалы Национальной научно практической конференции. 2019. С.
Технические средства для очистки сточных вод в животноводческих фермах / И.И. Шигапов, О.Н. Краснова,
Ю.В. Полякова, А.А. Кожанова, Н.С. Маланин // В сборнике: Актуальные проблемы аграрной науки: состояние и
тенденции развития.Материалы Национальной научно практической конференции. 2019. С. 276282.
Салахова И.Ф., Хисамеева Л.Р. Проектирование систем водоотведения животноводческих ферм // В сборнике: Современные проблемы и перспективы развития строительства, теплогазоснабжения и энергообеспечения.Материалы Х Национальной конференции с международным участием. Саратов, 2020. С. 187 190.
Иванов А.А. Решения по очистке навозных стоков животноводческих комплексов для снижения техногенной нагрузки на водные объекты // Тенденции развития науки и образования. 2020. 683. С. 4447.
Губейдуллин Х.Х., Исайчев В.А., Шигапов И.И. Механическая и биологическая очистка животноводческих ферм с применением спиральновинтовых механизмов // Научный вестник Технологического института
филиала ФГБОУ ВПО Ульяновская ГСХА им. П.А. Столыпина. 2013. 11. С. 113116.
Лопаева Н.Л. Очистка сточных вод на птицеводческих предприятиях // В книге: Теоретические, практические и безопасные аспекты ведения сельского хозяйства:Сборник тезисов круглого стола. 2021. С. 6567.
Галингер И.О. Экологические проблемы свиноводства и пути их решения // В сборнике: Проблемы агроэкологии АПК Сибири. Сборник трудов Всероссийской с международным участием научнопрактической конференции, посвященной 50летию научной деятельности доктора сельскохозяйственных наук, профессора А.С. Моторина и 25летию кафедры Экологии и рационального природопользования. Тюмень, 2023. С. 175179.
Методы очистки и утилизации отходов животноводства / Х.Х. Тебуев, М.Х. Хуратижева, Т.А. Сасиков,
И.М. Хамокова // В сборнике: экономические, биотехникотехнологические аспекты устойчивого сельского развития в условиях цифровой трансформации.сборник научных трудов по итогам VII Международной научно
практической конференции памяти Б.Х. Жерукова. Нальчик, 2019. С. 153157.
Ковалев А.А. Материальный и тепловой баланс системы очистки навозных стоков с применением компрессионного теплового насоса // Вестник ВИЭСХ. 2015. (21). С. 114119.
Fesina E., Savdur S. Modeling of sewage bioremediation as a modified Petri net //World Applied Sciences Journal.
Т. 31. 6. С. 11911197.
Савдур С.Н. Моделирование системы очистки сточных вод животноводческих ферм на основе сетей Петри // Агробиотехнологии и цифровое земледелие. 2023. (6). С. 5762.
Савдур С.Н. Моделирование системы очистки сточных вод животноводческих ферм на основе сетей Петри // В сборнике: Глобальные вызовы для продовольственной безопасности: риски и возможности.Научные труды
международной научнопрактической конференции. Казань, 2021. С. 446454.
References
Shigapov II, Krasnova ON, Simonov GA. [The use of textile aerators for wastewater treatment in livestock farms].
V sbornike: Innovatsionnye dostizheniya nauki i tekhniki APK. Sbornik nauchnykh trudov Mezhdunarodnoy nauchno
prakticheskoy konferentsii. 2019; 464468 p.
Shigapov II, Akhmadov BR, Krasnova ON, Simonov GA. [The use of textile filters for wastewater treatment in
livestock farms]. V sbornike: Agrarnaya nauka i obrazovanie na sovremennom etape razvitiya: opyt, problemy i puti ikh
resheniya. Materialy X Mezhdunarodnoy nauchnoprakticheskoy konferentsii. V 2kh tomakh. Ulyanovsk. 2020; 326331
p.
Shigapov II, Simonov GA, Akhmadov BR, Girfanova YuR, Krasnova ON. [Innovative device for wastewater treatment of livestock farms]. Selskiy mekhanizator. 2021; 2. 2021 p.
Gubeydullin KhKh, Shigapov II, Kadyrova AM. [Technologies and technical means for wastewater treatment on
livestock farms]. Nauka v sovremennykh usloviyakh: ot idei do vnedreniya. 2014; 1. 92101 p.
Shigapov II, Baygullov RN, Krasnova ON, Akhmadov BR. [Textile bubbling filtersaerators for wastewater treatment on livestock farms]. Selskiy mekhanizator. 2022; 7. 2021 p.
Shigapov II, Krasnova ON, Polyakova YuV, Kozhanova AA, Malanin NS. [Innovative methods and technical
means for wastewater treatment in livestock farms]. V sbornike: Agrarnaya nauka i obrazovanie na sovremennom etape
razvitiya: opyt, problemy i puti ikh resheniya. Materialy Natsionalnoy nauchnoprakticheskoy konferentsii. V 2kh
tomakh. 2019; 192196 p.
Polyakova YuV, Kozhanova AA, Malanin NS. [Bubbling aerators for wastewater treatment in livestock farms]. V
sbornike: Molodye issledovateli agropromyshlennogo i lesnogo kompleksov regionam. Sbornik nauchnykh trudov po
rezultatam raboty IV mezhdunarodnoy molodezhnoy nauchnoprakticheskoy konferentsii. 2019; 262267 p.
Shigapov II, Krasnova ON, Malanin NS, Polyakova YuV, Kozhanova AA. [The use of textile filters for wastewater
treatment in livestock farms]. V sbornike: Aktualnye problemy agrarnoy nauki: sostoyanie i tendentsii razvitiya. Materialy
Natsionalnoy nauchnoprakticheskoy konferentsii. 2019; 261266 p.
Shigapov II, Krasnova ON, Polyakova YuV, Kozhanova AA, Malanin NS. [Technical means for wastewater treatment in livestock farms]. V sbornike: Aktualnye problemy agrarnoy nauki: sostoyanie i tendentsii razvitiya. Materialy
Natsionalnoy nauchnoprakticheskoy konferentsii. 2019; 276282 p.
Salakhova IF, Khisameeva LR. [Design of wastewater disposal systems for livestock farms]. V sbornike: Sovremennye problemy i perspektivy razvitiya stroitelstva, teplogazosnabzheniya i energoobespecheniya. Materialy X
Natsionalnoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem. Saratov. 2020; 187190 p.
Ivanov AA. [Solutions for the treatment of manure runoff from livestock complexes to reduce the technogenic load
on water units]. Tendentsii razvitiya nauki i obrazovaniya. 2020; 683. 4447 p.
Gubeydullin KhKh, Isaychev VA, Shigapov II. [Mechanical and biological treatment of livestock farms using
spiralscrew mechanisms]. Nauchnuy vestnik Tekhnologicheskogo instituta filiala FGBOU VPO Ulyanovskaya GSKhA
im.P.A.Stolypina. 2013; 11. 113116 p.
Lopaeva NL. [Wastewater treatment at poultry farms]. V knige: Teoreticheskie, prakticheskie i bezopasnye aspekty vedeniya selskogo khozyaystva: Sbornik tezisov kruglogo stola. 2021; 6567 p.
Galinger IO. [Environmental problems of pig farming and ways to solve]. V sbornike: Problemy agroekologii
APK Sibiri. Sbornik trudov Vserossiyskoy s mezhdunarodnym uchastiem nauchnoprakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy 50letiyu nauchnoy deyatelnosti doktora selskokhozyaystvennykh nauk, professora A.S.Motorina i 25letiyu
kafedry Ekologii i ratsionalnogo prirodopolzovaniya. Tyumen. 2023; 175179 p.
Tebuev KhKh, Khuratizheva MKh, Sasikov TA, Khamokova IM. [Methods of cleaning and disposal of livestock
waste]. V sbornike: ekonomicheskie, biotekhnikotekhnologicheskie aspekty ustoychivogo selskogo razvitiya v usloviyakh
tsifrovoy transformatsii. Sbornik nauchnykh trudov po itogam VII Mezhdunarodnoy nauchnoprakticheskoy konferentsii
pamyati B.Kh.Zherukova. Nalchik. 2019; 153157 p.
Kovalev AA. [Material and thermal balance of the manure wastewater treatment system using a compression heat
pump]. Vestnik VIESKh. 2015; 4 (21). 114119 p.
Fesina E, Savdur S. Modeling of sewage bioremediation as a modified Petri net. World Applied Sciences Journal.
; Vol.31. 6. 11911197 p.
Savdur SN. [Modeling of wastewater treatment system of livestock farms based on Petri nets]. Agrobiotekhnologii
i tsifrovoe zemledelie. 2023; 2 (6). 5762 p.
Savdur SN. [Modeling of wastewater treatment system of livestock farms based on Petri nets]. V sbornike: Globalnye vyzovy dlya prodovolstvennoy bezopasnosti: riski i vozmozhnosti. Nauchnye trudy mezhdunarodnoy nauchno
prakticheskoy konferentsii. Kazan. 2021; 446454 p.
