Исследование оптимальных энергетических параметров электро-гидроимпульсной обработки для эффективного извлечения ценных компонентов из органических отходов.
DOI:
https://doi.org/10.31489/2025N2/54-59Ключевые слова:
электро-гидроимпульсная установка, искровой разряд, обработка, органические отходы, костная масса, ценные компонентыАннотация
В статье рассматриваются некоторые аспекты решения актуальной проблемы, связанной с переработкой отходов, в частности, возобновляемых биоотходов пищевой промышленности. Разработка и внедрение современных технологий обработке и утилизации различных органических отходов позволит снизить зависимость от ископаемых источников энергии, достичь углеродной нейтральности и сохранить экологическую безопасность. Объектом исследования является органические отходы агропромышленного комплекса в виде костной массы. Экспериментально исследованы возможности эффективного извлечения ценного компонента с применением электро-гидроимпульсной обработки. Приведено описание принципиальной схемы электро-гидроимпульсной установки и методики проведения испытаний при разных режимах обработки. Определены оптимальные значения электротехнических параметров, позволяющие увеличить степень экстрагирования ценных компонентов из органического сырья с одновременным сокращением времени обработки.
Библиографические ссылки
Gielen D., Boshell F., Saygin D., Bazilian M.D., Wagner N., Gorini R. (2019) The role of renewable energy in the global energy transformation. Energy Strategy Reviews, 24, 38 -50. https://doi.org/10.1016/j.esr.2019.01.006 DOI: https://doi.org/10.1016/j.esr.2019.01.006
Sharma R., Choudhary P., Thakur G., Pathak A., Singh S., Kumar A., Lo Sh-L., Kumar P. (2025) Sustainable management of biowaste to bioenergy: A critical review on biogas production and techno-economic challenges. Biomass and Bioenergy, 196, 107734. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2025.107734 DOI: https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2025.107734
Kudimov Yu.N., Kazub V.T., Golov E.V. (2022) Electric discharge processes in liquids and kinetics of extraction of biologically active components. Bulletin of TSTU, 8, 2, 253 – 264. Available at: http://vestnik.tstu.ru/rus/t_8/pdf/82010.pdf [in Russian]
Sakipova S.E., Nussupbekov B.R., Ospanova D.A., Khassenov A.K., Sakipova Sh.E. (2015) Effect of electric pulse processing on physical and chemical properties of inorganic materials. IOP Conf. Ser.: Materials Science and Engineering, 81, 12051 – 12056. https://doi.org/10.1088/1757-899X/81/1/012051. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/81/1/012051
Nussupbekov B., Sakipova, S., Edris, A., Khassenov, A., Nussupbekov, U., Bolatbekova, M. (2022) Electrohydraulic method for processing of the phosphorus containing sludgers. Eurasian Physical Technical Journal, 19, 1(39), 99–104. https://doi.org/10.31489/2022No1/99-104 DOI: https://doi.org/10.31489/2022No1/99-104
Kazub V.T., Orobinskaya V.N., Pisarenko O.N. The advantages of modern nonthermal of processing the technology of organic raw material. Modern science and innovations. 2013; (3). 82-93. Available at: https://msi.elpub.ru/jour/article/view/1266 [in Russian]
Panov V. A., Vasilyak L.M., Vetchinin S.P., Pecherkin V.Ya., Son E.E. (2016) Pulsed electrical discharge in conductive solution. Journal of Physics D: Applied Physics, 49, 38, 385 – 202. https://doi.org/10.1088/0022-3727/49/38/385202 DOI: https://doi.org/10.1088/0022-3727/49/38/385202
Khavari M., Priyadarshi A., Morton J., Porfyrakis K., Pericleous K., Eskin D., Tzanakis I. (2023) Cavitation-induced shock wave behaviour in different liquids. Ultrasonics Sonochemistry, 94 106328, 1 – 11. https://doi.org/ 10.1016/j.ultsonch.2023.106328 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2023.106328
Kondrat O., Shumilin T. (2023) Electrohydraulic Yutkin effect and electrospark discharges in liquids. Prospecting and Development of Oil and Gas Fields, https://doi.org/10.69628/pdogf/3.2023.61 DOI: https://doi.org/10.69628/pdogf/3.2023.61
Budagova N.V. (2024) Analysis of characteristics of electric discharges in a water-air environment. Bulletin of Science, 5 (74), 2, 757 – 762. Available at: https://www.вестник-науки.рф/article/14442 [in Russian]
Gershman S., Belkind A. (2010) Time-resolved processes in a pulsed electrical discharge in argon bubbles in water. The European Physical Journal D, 60, 3, 661–672. https://doi.org/10.1140/epjd/e2010-10258-0 DOI: https://doi.org/10.1140/epjd/e2010-10258-0
Tereshonok D., Babaeva N.Yu., Naidis G. V. &Smirnov B.M. (2016) Hydrodynamical flows in dielectric liquid in strong inhomogeneous pulsed electric field. Journal of Physics D: Applied Physics, 49, 50, 505501. https://doi.org/10.1088/0022-3727/49/50/505501 DOI: https://doi.org/10.1088/0022-3727/49/50/505501
Gürgül S., Erdal N., Yilmaz S.N., Yildiz A., Ankarali H. (2008) Deterioration of bone quality by long-term magnetic field with extremely low frequency in rats. Bone, 42(1), 74 - 80. https://doi.org/10.1016/j.bone.2007.08.040 DOI: https://doi.org/10.1016/j.bone.2007.08.040
Mankowski J, Kristiansen M. (2000) A review of short pulse generator technology. IEEE Transactions on Plasma Science, 28. 102-108. https://doi.org/10.1109/27.842875 DOI: https://doi.org/10.1109/27.842875
Schoenbach K.H., Katsuki S., Stark R.H., Buescher E.S., Beebe S.J. (2002) Bioelectrics-new applications for pulsed power technology. IEEE Trans Plasma Sci., 30(1). 293–300. https://doi.org/10.1109/TPS.2002.1003873 DOI: https://doi.org/10.1109/TPS.2002.1003873
Babaeva N.Y., Tereshonok D.V., Naidis G.V. (2015) Initiation of breakdown in bubbles immersed in liquids: pre-existed charges versus bubble size. Journal of Physics D: Applied Physics, 48, 35, 355201. https://doi.org/10.1088/0022-3727/48/35/355201 DOI: https://doi.org/10.1088/0022-3727/48/35/355201
Nussupbekov B.R., Duisenbayeva M.S. (2023) Processing of organic waste by electrohydroimpulse method. Bulletin of the Karaganda University. Physics Series, 111(3), 156 – 162. https://doi.org/10.31489/2023PH3/156-162 DOI: https://doi.org/10.31489/2023ph3/156-162
Nussupbekov B.R., Duisenbayeva M.S., Kartbayeva G.T., Kurmanaliev A.B., Abduvakhidov M.I., Sabit R.D. (2024) Method for degreasing crushed bone. Patent for Utility Model, No. 9548, 2024/0768.2 Publ. 14.06.2024. Available at: https://gosreestr.kazpatent.kz/Utilitymodel/DownLoadFilePdf?patentId=400715&lang=ru [in Russian]
Kartbayeva G., Duisenbayeva M., Nussupbekov B., Mussenova E., Smagulov Z., Kurmanaliev A. (2024) Identification of the energy parameters of an electrohydroimpulse plant for the production of valuable components from organic raw materials. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3, 11 (129), 6 – 13. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.306787 DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.306787
