Имитационная модель процесса глубокой очистки жидких стоков животноводческих предприятий
Автор: Головко А.Н., Бондаренко А.М., Гвоздев А.В.
Журнал: Вестник аграрной науки Дона @don-agrarian-science
Рубрика: Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса
Статья в выпуске: 3 (71), 2025 года.
Бесплатный доступ
Обеспечение продуктами питания невозможно без сырьевой базы. Животноводческая отрасль обеспечивает пополнение сырьевой базы мясомолочной продукцией. Однако проблема отрасли животноводства в области утилизации побочных продуктов жизнедеятельности животных ставит под угрозу экологическую безопасность страны. Для решения проблемы утилизации отходов животноводства необходимо обеспечить тонкую очистку, позволяющую вернуть часть ресурсов обратно в технологический цикл. Комплексное изучение параметров технологического цикла позволит определить пути оптимизации процесса тонкой очистки. Для быстрого решения поставленной задачи необходимо воспользоваться методикой моделирования. Точность моделирования обеспечивается точностью описания элементов системы и степенью их сегментирования. Имитационное моделирование позволяет точно описать процесс работы каждой ступени технологической линии. Для получения имитационной модели необходимо выполнить несколько предварительных этапов, таких как определение подхода моделирования. Для технологического цикла тонкой очистки по большинству признаков подходит дискретнособытийный подход. Для представления выбранной модели в данном исследовании применялась методология событийного графа, в котором дискретнособытийная модель описывалась в виде блоков, выполняющих определенные операции в соответствии с заданными параметрами, и связей между ними, которые описывают последовательность выполняемых операций. Последующий этап обусловлен созданием блоксхемы технологического цикла, без которой не возможен этап создания алгоритма выполнения операций технологического цикла тонкой очистки. После разработки алгоритма необходимо внедрить его в электронную среду, позволяющую проводить имитационное моделирование. Для этих целей была выбрана среда AnyLogic Professional, специально разработанная для имитационного моделирования. Для проверки достоверности разработанной модели был выбран отдельный блок цикла с имеющимися экспериментальными данными по тонкослойному отстойнику. В результате проведенных экспериментов была подтверждена возможность использования модели для дальнейших исследований.
Имитационное моделирование, технологический процесс, получение жидкого навоза, переработка жидкого навоза, разделение на фракции
Короткий адрес: https://sciup.org/140315929
IDR: 140315929 | УДК: 631.86 | DOI: 10.55618/20756704_2025_18_3_45-59
Imitation model of the deep cleaning process of liquid effluents from livestock enterprises
Food supply is not possible without a raw material base. The livestock industry provides replenishment of the raw material base with meat and dairy products. However, the problem of the livestock industry in the field of disposal of byproducts of animal life is to jeopardize the environmental safety of the country. To solve the problem of animal waste disposal, one should provide fine cleaning, which allows us to return some of the resources back to the technological cycle. A comprehensive study of the parameters of the technological cycle will determine ways to optimize the fine cleaning process. To quickly solve the problem, one need to use the modeling methodology. The accuracy of modeling is ensured by the accuracy of the description of the system elements and the degree of their segmentation. Simulations accurately describe the operation of each stage of the technological line. To obtain a simulation model, it is necessary to perform several preliminary steps, such as determining the modeling approach. For the process cycle of fine cleaning, a discreteevent approach is suitable for most features. To represent the selected model, this study used the event graph methodology, in which the discreteevent model was described in the form of blocks that perform certain operations in accordance with the specified parameters, and the relationships between them that describe the sequence of operations performed. The next stage is due to the creation of a block diagram of the technological cycle, without which the stage of creating an algorithm for performing the operations of the fine purification technological cycle is impossible. After developing the algorithm, it is necessary to implement it in an electronic environment that allows simulation modeling. In this study, an AnyLogic Professional environment specifically designed for simulation was selected for this purpose. To check the reliability of the developed model, a separate cycle block with experimental data verified by simulation simulation parameter, thinlayer settling tank, was selected. After comparing the data obtained during the simulation and experimental data conducted in early studies, confirmation was obtained of the adequacy of the developed simulation model and the possibility of using it for further research.
