доктор технических наук, профессор РАН, заведующий отделом
Dr.Sc.(Eng), professor of the Russian Academy of Sciences, head of the department
кандидат технических наук, старший научный сотрудник
Ph.D.(Eng.), senior research engineer
кандидат технических наук, старший научный сотрудник
Ph.D.(Eng.), senior research engineer
кандидат технических наук, научный сотрудник
Ph.D.(Eng.), research engineer
В Северо-Западном федеральном округе основной источник загрязнения окружающей среды от сельхозпроизводства – утилизация органических отходов (навоз, помет), риск от которой достигает 85 процентов. Проблема обеспечения экологической безопасности требует разработки методов ее решения, основанных на современных интеллектуальных машинных технологиях, средствах мониторинга и управления технологическими процессами утилизации органических отходов. (Цель исследования) Обосновать комбинированные методы решения экологических проблем в животноводстве и птицеводстве. (Материалы и методы) Изучили воздействие на окружающую среду машинных технологий, применяемых в животноводстве и птицеводстве. Исследования проводили путем оценки экологических рисков и устойчивости агроэкосистем, применения методов и методик оценки наилучших доступных технологий, изучения основных направлений создания интеллектуальных цифровых технологий. (Результаты и обсуждение) Определили основные методы решения экологических проблем крупных сельскохозяйственных комплексов, включающие обоснование, проектирование и системную эксплуатацию наилучших доступных технологий аграрного производства. Предложили техническое средство в виде биореактора утилизации органических отходов, способное сократить время переработки навоза и помета в 60 раз, обеспечить автоматизированный контроль протекания и управления технологическим процессом с онлайн-регистрацией производственных и экологических показателей. Описали интеллектуальную систему мониторинга и утилизации органических отходов, включая концептуальную схему создания модульных центров по глубокой переработке. (Выводы) Обосновали, что реализация современных методов обеспечения эффективного и экологически безопасного функционирования сельскохозяйственного производства требует создания опытных площадок для проведения комплексных научных исследований и демонстрации работы системы: машинная технология – мониторинг – управление. Одну из площадок агробиотехнопарка ВИМ предложили создать на пилотном животноводческом комплексе Ленинградской области. Определили перспективные направления исследований для обеспечения перехода сельскохозяйственного производства на новый технологический уклад, реализующий принципы Smart Farming («Умное сельское хозяйство»), позволяющий обеспечить утилизацию не менее 510 миллионов тонн в год органических отходов сельхозпроизводства.
In the Northwestern Federal District, the main agricultural source of environmental pollution is the disposal of organic waste (manure and litter), which accounts for a risk of 85 percent. The problem of ensuring environmental safety requires appropriate solutions based on modern intelligent machine technologies, means of monitoring and controlling technological processes of organic waste disposal. (Research purpose) To provide rationale for combined methods of solving environmental problems in animal and poultry farming. (Materials and methods) The authors studied the environmental impact of machine technologies used in livestock and poultry farming. The studies were carried out by assessing environmental risks and the sustainability of agroecosystems, applying methods and techniques for assessing the best available technologies, and studying the main prospects of developing intelligent digital technologies. (Results and discussion) The authors have identified the main methods of solving the environmental problems associated with large farm enterprises, including the calculation, design and system operation of the best available technologies for agricultural production. They have proposed a technical tool in the form of a bioreactor for the disposal of organic waste, capable of reducing manure and litter processing period in 60 times and providing automated flow and process control with online registration of production and environmental indicators. They have described an intelligent system for monitoring and utilizing organic waste, including a conceptual framework for establishing modular centers for deep processing. (Conclusions) The authors have proved that the implementation of modern methods for ensuring effective and environmentally safe agricultural production requires the establishing of experimental plot sites for complex research and demonstration of a “machine technology – monitoring – management” system. It has been proposed that a site of the VIM agrobiotechnological cluster should be established at a pilot livestock complex enterprise in the Leningrad Region. The authors have identified promising areas of research to ensure the transition of agricultural production to a new technological structure that implements the principles of Smart Farming to provide for the disposal of at least 510 million tons of agricultural organic waste a year.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.