DISPOSAL OF ORGANIC AGRICULTURAL WASTE WITH BIOFERTILIZERS AND BIOGAS PRODUCTION
DOI 10.12737/2782-490X-2025-16-23 УДК 004.942:662.761
Keywords:
operating modes, biogas, biofertilizer, acidity, organic waste, soilAbstract
This scientific article presents the possibilities of improving innovative energy-saving solutions
in the agricultural sector, and also studies the issues of energy consumption management and energy efficiency. The
article presents the results of experimental studies of a mobile biogas plant operating in the thermophilic fermentation mode (at a temperature of 55°C) of organic waste, obtaining biogas and organic fertilizers. Experimental data
showed that the composition of the obtained biogas includes: 67.8% methane (CH4), 28% carbon dioxide (CO2), 3%
hydrogen (H2), 1% nitrogen (N2), 0.1% water (H2O) and hydrogen sulfide (H2S) at a level of 0.03%. During the 16-
day study, the efficiency of processing organic waste from various types of livestock farming was assessed, resulting in the following volumes of biogas: 10 m³ from pig manure, 7 m3
from chicken manure, 5 m³ from horse manure and 8 m³ from cattle manure. The results of a comprehensive analysis of the obtained high-quality organic
fertilizer for agrochemical, microbiological, sanitary-parasitological and sanitary-entomological indicators were
carried out in a certified laboratory of Federal State Budgetary Institution “Tatar Interregional Veterinary Laboratory”. After processing organic waste in a biogas plant, the nitrogen content in the substrate increased by 3.5 times
compared to the original material. The pH value of the obtained fertilizer was 7, which indicates a neutral pH. The
phosphorus content reached 2.3%, and potassium - 1.3%. These data highlight the potential of using organic waste
as a source of renewable energy, which can contribute to sustainable agricultural development and reduce the negative impact on the environment.
For citation: Gayfullin I.Kh., Khaliullina Z. M., Ziganshin B. G. Disposal of organic agricultural waste with
biofertilizers and biogas production // Agrobiotechnologies and digital farming. 2025; 1 (13). 16-23 p.
References
Литература
Актуальность применения биогазовых установок в России и за рубежом / Б. Г. Зиганшин, И. И. Кашапов, И. Х. Гайфуллин и др. // Вестник Казанского ГАУ. 2017. Т. 12, № 2. С. 71-74.
Дубек Б., Валовский Г., Романюк В. Десульфурация сырого биогаза с использованием адсорбционноабсорбционной технологии для производства биогаза из свиного навоза // Техника и технологии в животноводстве. 2021. № 1. С. 94-107. doi:10.51794/27132064-2021-1-94.
Никифоров Л. Л. Переработка органических отходов // Мясная индустрия. 2024. № 2. С. 44-46.
doi:10.37861/2618-8252-2024-02-44-46.
Получение биогаза из отходов сельскохозяйственных животных / Н. Э. Маматов, А. К. Самыкбаев, Т.
О. Осмонканов и др. // Вестник Кыргызского национального аграрного университета им. К.И. Скрябина.
№ 2. С. 279-282.
Жигалов Д. А. Взаимозаменяемость природного газа и биогаза // Современные научные исследования
и инновации. 2019. № 5(97). С. 9.
Влияние удобрений и способов их заделки на баланс органического вещества почвы при возделывании озимой пшеницы в условиях Верхневолжья / В. А. Шевченко, А. М. Соловьев, Г. И. Бондарева, Н. П.
Попова // Плодородие. 2024. № 1(136). С. 32-36. doi:10.25680/S19948603.2024.136.08.
Рубцов А. А., Немущенко Д.А. Подбор мешалки и оптимизация процесса перемешивания субстрата в
ферментере биогазовой установки // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2024. Т. 25, № 1. С. 134-150.
doi:10.30766/2072-9081.2024.25.1.134-150.
Каплина Т. Ю. Использование биогазовых установок для переработки отходов в городе // Вестник
Кыргызско-Российского Славянского университета. 2019. Т. 19, № 8. С. 67-69.
Осмонов Ж. Ы. Обоснование типоразмерного ряда биогазовых установок для малых сельхозформирований // Вестник Кыргызско-Российского Славянского университета. 2024. Т. 24, № 4. С. 121-126.
doi:10.36979/1694-500X-2024-24-4-121-126.
Влияние препарата Мефосфон на эффективность процесса получения биогаза и утилизации углеродсодержащих отходов / И. Х. Гайфуллин, З. М. Халиуллина, Б. Г. Зиганшин и др. // Вестник Казанского ГАУ.
Т. 16, № 3(63). С. 19-26. – doi:10.12737/2073-0462-2021-19-26.
Guseva J. D. Technology of using biological waste to produce biogas // The World of Science without Borders. Tambov: Издательский центр ФГБОУ ВО "Тамбовский государственный технический университет",
P. 11-13.
Peculiarities of modeling the heat and mass transfer with accounting the scaling for biogas production reactors / G. E. Sakhmetova, A. M. Brener, V. V. Dilman [et al.] // Известия Национальной академии наук Республики Казахстан. Серия геологии и технических наук. 2017. Vol. 6, No. 426. P. 207-215.
Tretjakova A. N., Zhuravleva N. N. Electricity generation from biogas in Russia and Germany // European
Journal of Natural History. 2020. No. 3. P. 157-161.
Алешина Т. А., Чернышев С. Н. Биогаз как перспективный источник для развития Российской электроэнергетики // Экология урбанизированных территорий. 2010. № 3. С. 65-68.
Биогаз и биомасса / А. М. Кучкоров, А. Мамаюсупова, Б. Х. Каримов, З. Мирзажонов // Точная
наука. 2019. № 40. С. 13-17.
Гайфуллин И. Х., Нафиков И. Р., Гималтдинов И. Х. и др. Биогазовая установка с полимерным эластичным реактором // Патент РФ № 2819832 C1, 27.05.2024.
Бадмаев Ю. Ц., Тайшин В. А. Эффективность производства биогаза в условиях Бурятии // Наука,
образование, новые технологии: материалы ежегодной научно-практической конференции, ФГОУ ВПО
"Бурятская государственная сельскохозяйственная академия им. В. Р. Филиппова". – Улан-Удэ: Издательство ФГОУ ВПО БГСХА, 2004. С. 148.
Использование куриного помета в органическом земледелии / Ф. С. Сибагатуллин, А. С. Ганиев, З.
М. Халиуллина, И. Х. Гайфуллин // Агрохимический вестник. 2023. № 3. С. 50-53. doi:10.24412/1029-2551-
-3-011.
Влияние куриного помета на некоторые свойства почвы / Ф. С. Сибагатуллин, А. С. Ганиев, З. М.
Халиуллина, И. Х. Гайфуллин // Агрохимический вестник. 2024. № 3. С. 67-71. doi:10.24412/1029-2551-2024
-3-012.
Савватеева И. А., Друзьянова В.П. Технология производства электроэнергии из биогаза, получаемого от навоза крупного рогатого скота // Дальневосточный аграрный вестник. 2021. № 2(58). С. 144-151. –
doi:10.24412/1999-6837-2021-2-144-151.
ПНД Ф Т 14.1:2:3.13-06/ПДН Ф Т 16.1:2.3:3.10-06 «Методика определения токсичности отходов,
почв, осадков сточных, поверхностных и грунтовых вод методом биотестирования и использованием равноресничных инфузорий Paramecium caudatum. Москва. 2014. С 24.
References
Ziganshin BG, Kashapov II, Gayfullin IKh. [Relevance of the use of biogas plants in Russia and abroad].
Vestnik Kazanskogo GAU. 2017; Vol.12. 2. 71-74 p.
Dubek B, Valovskiy G, Romanyuk V. [Desulfurization of raw biogas using adsorption-absorption technology
for the production of biogas from pig manure]. Tekhnika i tekhnologii v zhivotnovodstve. 2021; 1. 94-107 p.
doi:10.51794/27132064-2021-1-94.
Nikiforov LL. [Processing of organic waste]. Myasnaya industriya. 2024; 2. 44-46 p. doi:10.37861/2618-
-2024-02-44-46.
Mamatov NE, Samykbaev AK, Osmonkanov TO. [Biogas production from farm animal waste]. Vestnik Kyrgyzskogo natsionalnogo agrarnogo universiteta im.K.I. Skryabina. 2018; 2. 279-282 p.
Zhigalov DA. [Interchangeability of natural gas and biogas]. Sovremennye nauchnye issledovaniya i innovatsii. 2019; 5(97). 9 p.
Shevchenko VA, Solovev AM, Bondareva GI, Popova NP. [The influence of fertilizers and methods of their
incorporation on the balance of soil organic matter during winter wheat cultivation in the Volga region]. Plodorodie.
; 1(136). 32-36 p. doi:10.25680/S19948603.2024.136.08.
Rubtsov AA, Nemushchenko DA. [Selection of a stirrer and optimization of the substrate mixing process in a
biogas plant fermenter]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2024; Vol.25. 1. 134-150 p. doi:10.30766/2072-
2024.25.1.134-150.
Kaplina TYu. [Use of biogas plants for waste processing in the city]. Vestnik Kyrgyzsko-Rossiyskogo
Slavyanskogo universiteta. 2019; Vol.19. 8. 67-69 p.
Osmonov ZhY. [Justification of the standard size range of biogas plants for small agricultural formations].
Vestnik Kyrgyzsko-Rossiyskogo Slavyanskogo universiteta. 2024; Vol.24. 4. 121-126 p. doi:10.36979/1694-500X2024-24-4-121-126.
Gayfullin IKh, Khaliullina ZM, Ziganshin BG. [The influence of Mephosphon drug on the efficiency of the
process of biogas production and utilization of carbon-containing waste]. Vestnik Kazanskogo GAU. 2021; Vol.16.
(63). 19-26 p. – doi:10.12737/2073-0462-2021-19-26.
Guseva JD. Technology of using biological waste to produce biogas. The World of Science without Borders.
Tambov: Izdatelskiy tsentr FGBOU VO Tambovskiy gosudarstvennuy tekhnicheskiy universitet. 2023; 11-13 p.
Sakhmetova GE, Brener AM, Dilman VV. Peculiarities of modeling the heat and mass transfer with accounting the scaling for biogas production reactors. Izvestiya Natsionalnoy akademii nauk Respubliki Kazakhstan.
Seriya geologii i tekhnicheskikh nauk. 2017; Vol.6. No.426. 207-215 p.
Tretyakova AN, Zhuravleva NN. Electricity generation from biogas in Russia and Germany. European Journal of Natural History. 2020; No.3. 157-161 p.
Aleshina TA, Chernyshev SN. [Biogas as a promising source for the development of the Russian electric
power industry]. Ekologiya urbanizirovannykh territoriy. 2010; 3. 65-68 p.
Kuchkorov AM, Mamayusupova A, Karimov BKh, Mirzazhonov KhZ. [Biogas and biomass]. Tochnaya
nauka. 2019; 40. 13-17 p.
Gayfullin IKh, Nafikov IR, Gimaltdinov IKh. [Biogas plant with a polymer elastic reactor]. Patent RF №
C1, 27.05.2024.
Badmaev YuTs, Tayshin VA. [Efficiency of biogas production in Buryatia]. Nauka, obrazovanie, novye
tekhnologii: materialy ezhegodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, FGOU VPO Buryatskaya gosudarstvennaya selskokhozyaystvennaya akademiya im.V.R.Filippova. Ulan-Ude: Izdatelstvo FGOU VPO BGSKhA. 2004; 148
p.
Sibagatullin FS, Ganiev AS, Khaliullina ZM, Gayfullin IKh. [Use of chicken manure in organic farming].
Agrokhimicheskiy vestnik. 2023; 3. 50-53 p. doi:10.24412/1029-2551-2023-3-011.
Sibagatullin FS, Ganiev AS, Khaliullina ZM, Gayfullin IKh. [Effect of chicken manure on some soil properties]. Agrokhimicheskiy vestnik. 2024; 3. 67-71 p. doi:10.24412/1029-2551-2024-3-012.
Savvateeva IA, Druzyanova VP. [Technology of electricity production from biogas obtained from cattle
manure]. Dalnevostochnuy agrarnuy vestnik. 2021; 2(58). 144-151 p. doi:10.24412/1999-6837-2021-2-144-151.
PND F T 14.1:2:3.13-06/PDN F T 16.1:2.3:3.10-06 [Methodology for determining the toxicity of waste,
soils, sewage sludge, surface and groundwater using biotesting and the use of holotrichous infusorium Paramecium
caudatum]. Moscow. 2014; 24 p.
