Ключевые слова
Как цитировать
Аннотация
Аннотация. Введение. Обеспечение глубокой очистки сточных вод и достижение энергетической независимости очистных сооружений является одной из актуальных задач современной экологической и инженерной наук.
Материалы и методы. В исследовании были оценены конструктивные и энергетические показатели гибридной системы, состоящей из солнечных фотоэлектрических/тепловых (PV/T) панелей, электробиореактора (e-MBR) с источником постоянного тока низкого напряжения и модуля интеллектуального управления на базе IoT/AI. Степень очистки воды от органических и биогенных веществ определялась стандартными спектрофотометрическими методами. Динамика загрязнения мембраны и трансмембранного давления (TMP) изучалась при воздействии электрического поля, а энергетический баланс системы и эффективность интеллектуального управления оценивались с использованием нейронных сетей и программного моделирования.
Результаты. Результаты исследований и расчетов показали, что в интеллектуальной солнечно-электробиомембранной системе очистка от органических веществ (ХПК и БПК) составила 96-98%, а от соединений азота и фосфора — 88-94%. Применение электрического поля снизило скорость роста трансмембранного давления в 2,3 раза и продлило срок службы мембраны на 60%. Кроме того, за счет солнечных панелей PV/T потребность системы в электроэнергии была покрыта на 78%, а автоматическое управление на основе алгоритмов ИИ позволило сэкономить 32% удельного энергопотребления.
Заключение. Предложенные конструктивные решения и интеллектуальные алгоритмы служат трансформации очистных сооружений в автономные центры восстановления ресурсов и решению задач энергосбережения.
Библиографические ссылки
[1]. Maktabifard M., Zaborowska E., Makinia J. Achieving energy neutrality in wastewater treatment plants through energy savings and enhancing renewable energy production // Review of Environmental Science and Biotechnology. - 2018. - Vol. 17, No. 4. - P. 655-689. - DOI: 10.1007/s11157-018-9478-x.
[2]. Oladejo J., Shi K., Luo X., Yang G., Wu T. A review of sludge-to-energy recovery methods // Energies. - 2019. - Vol. 12, No. 1. - Art. 60. - DOI: 10.3390/en12010060.
[3]. Un C. Enhancing sewage sludge treatment with hydrothermal processing: a case study of Adana City // Sustainability. - 2024. - Vol. 16, No. 10. - Art. 4174. - DOI: 10.3390/su16104174.
[4]. Seiple T. E., Coleman A. M., Skaggs R. L. Municipal wastewater sludge as a sustainable bioresource in the United States // Journal of Environmental Management. - 2017. - Vol. 197. - P. 673-680. - DOI: 10.1016/j.jenvman.2017.04.032.
[5]. Bhatia R. K., Sakhuja D., Mundhe S., Walia A. Renewable energy products through bioremediation of wastewater // Sustainability. - 2020. - Vol. 12, No. 18. - Art. 7501. - DOI: 10.3390/su12187501.
[6]. Environmental Protection Agency. Urban Wastewater Treatment in 2023 [Electronic resource]. - Ireland, 2023. - Available at: https://www.epa.ie/publications/monitoring-assessment/waste-water/Urban-Wastewater-Treatment-in-2023-report.pdf (accessed: 01.05.2025).
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Copyright (c) 2026 Mirzayorova, S. U. (Muallif)