ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ САПРОПЕЛЕВОГО УДОБРЕНИЯ В УСЛОВИЯХ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Получение сапропелевого удобрения является многостадийным процессом, что требует учета влияния различных параметров на выход конечного продукта. В связи с этим возникла необходимость оптимизировать режимы получения сапропелевого продукта из донных отложений эвтрофных озер. С применением ультрозвукового воздействия в технологии получения сапропеля, заключающегося в экстрагировании донных отложений водой, разделении, фильтрации и концентрировании готового продукта. Проведен анализ влияния продолжительности экстракции, скорости перемешивания, температуры и массового соотношения фаз донной суспензии на концентрацию раствора. Доказано, что применение ультразвуковой кавитации на стадии экстрагирования увеличивает выход сапропелевого продукта в 1.7. раза. Выведенные математические модели процессов получения сапропелевого продукта при квитанционном воздействии и в отсутствии его позволяют определить оптимальные входные параметры для обеспечения максимального выхода сапропелевого продукта. С практической точки зрения это положительно повлияет на качество полученного инновационного экологически чистого сапропелевого удобрения. В свою очередь это проявится в большей эффективности предпосевной обработке семян, посредством увеличения качественных и количественных свойств питательных элементов, содержащихся в сапропелевом удобрении. Что впоследствии отразится на более высокой урожайности сельскохозяйственных культур.

1. Deryagina M.S. Determination of Humic Acid Content in Sapropel / M.S. Deryagina, O.M. Konyukhova // BIO Web of Conferences. – 2023. – Р. 57. http://doi.org/10.1051/bioconf/20235706002.

2. Assessment of sapropel use for pharmaceutical products according to legislation, pollution parameters, and concentration of biologically active substances / I. Pavlovska et al // Sci. Rep. – 2020. – №10. – Р. 21527. https://doi.org/10.1038/s41598-020-78498-6.

3. Hydrography, hydrochemistry and composition of sapropel of Shatsk Lakes / V. Khilchevskyi et al // Journal of Water and Land Development. – 2022. – № 54(VII-IX). – Р. 184-193. http://doi.org/10.24425/jwld.2022.141571.

4. Hadartsev A. Chemical composition and biological activity of sapropel in the Orenburg region (V. Sol-Iletsk), genetic link with the composition of the sapropel formers / A. Hadartsev, V. Platonov, K. Fridzon // J of New Med. Technologies. eJournal. – 2014. – № 8. – Р. 1-8. http://doi.org/10.12737/5040.

5. Особенности химического состава и получения сапропеля эвтрофных озер Северо-Казахстанской области / П.С. Дмитриев и др. // Вестник Университета Шакарима. – 2024. – № 2(14). – С. 519-527. http://doi.org/10.53360/2788-7995-2024-2(14)-62.

6. Пат. 8929 Республика Казахстан, 2023/1145.2. Способ получения сапропелевого продукта для предпосевной обработки семян овощных культур / П.С. Дмитриев и др.; заявл. 18.11.2023; опубл. 22.11.2024.

7. Study of the Possibility of Using the Bottom Organomineral Accumulations of the Lakes of the North Kazakhstan Region to Obtain Innovative Fertilizers for the Development of Organic Farming and Agrotourism / Р. Dmitriyev et al // Sustainability. – 2023. – № 15. – Р. 8999. https://doi.org/10.3390/su15118999.

8. Федоткин И.М. Кавитация, кавитационная техника и технология, их использование в промышленности. Ч. II / И.М. Федоткин, И.С. Гулый. – Киев: ОКО, 2000. – 898 с.

9. Витенько Т.Н. Массообмен при растворении твердых тел с использованием гидродинамических кавитационных устройств / Т.Н. Витенько // Теор. основы хим. технологии. – 2006. – Т. 40, № 6. – С. 639-644.

10. Промтов М.А. Пульсационные аппараты роторного типа: теория и практика / М.А. Промтов. – М.: Машиностроение – 1, – 2001. – 260 с.

11. Свойства и эффекты кавитации / Ю.М. Аверина и др. // Успехи в химии и химической технологии. – 2018. – № 14(210). – С. 37-39 URL: https://cyberleninka.ru/article/n/svoystva-ieffekty-kavitatsii.

12. Нигматов А.Н. Математическое моделирование в экологии / А.Н. Нигматов, Г.Н. Назарова // Евразийский Союз Ученых. – 2018. – № 3-2(48). – С. 48-50. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/matematicheskoe-modelirovanie-v-ekologii.

13. Шемелова О.В. Математическое моделирование в процессах химической технологии / О.В. Шемелова // Бюллетень науки и практики. – 2018. – № 12. – С. 12-23. URL:

14. https://cyberleninka.ru/article/n/matematicheskoe-modelirovanie-v-protsessah-himicheskoytehnologii.

15. Ханбердиева Б. Математические модели в химической инжененрии: передовые технологии и применение / Б. Ханбердиева, Г. Алланазарова, Б. Сатдыев // Вестник науки. – 2024. – № 4(73). – С. 592-595 URL: https://cyberleninka.ru/article/n/matematicheskie-modeli-vhimicheskoy-inzhenerii-peredovye-tehnologii-i-primenenie.

16. Гумеров, А.М. Математическое моделирование химико-технологических процессов: учебное пособие / А.М. Гумеров. – 2-е изд., перераб. – Санкт-Петербург: Лань, 2014. – 176 с. URL: https://e.lanbook.com/book/41014.

17. Математическое моделирование в химико-технологических процессах и подготовке инженеров: история и современность / Э.К. Ахтямов и др. // История и педагогика естествознания. – 2021. – № 1-2. – С. 14-17. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/matematicheskoe-modelirovanie-v-himiko-tehnologicheskihprotsessah-i-podgotovke-inzhenerov-istoriya-i-sovremennost.

18. Effect of the use of sapropel extract on biometric indicators and yield of beetroot (Beta vulgaris L.) in the conditions of the North Kazakhstan region / Р. Dmitriyev et al // Sustainability. – 2024. – № 16(14). – Р. 6192. https://doi.org/10.3390/su16146192.

19. The Possibility of Environmentally Sustainable Yield and Quality Management of Spring Wheat (Triticum aestivum L.) of the Cornetto Variety When Using Sapropel Extract / Р. Dmitriyev et al // Sustainability. – 2024. – № 16. – Р. 9870. https://doi.org/10.3390/su16229870.