Совершенствование технических средств подачи и режима внесения животноводческих стоков при орошении люцерны

Могушков, Тимур Ахметович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Совершенствование технических средств подачи и режима внесения животноводческих стоков при орошении люцерны
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технических средств подачи и режима внесения животноводческих стоков при орошении люцерны"

На правах рукописи

МОГУШКОВ Тимур Ахметовнч г

ОД

№

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПОДАЧИ И РЕЖИМА ВНЕСЕНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ СТОКОВ ПРИ ОРОШЕНИИ ЛЮЦЕРНЫ

Специальность: 06.01.02 - «Сельскохозяйственная мелиорация»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск 2ООО

Диссертационная работа вьшолнена в Новочеркасской государстве: ной мелиоративной академии.

Научный руководитель - кандидат сельскохозяйственный наук

Колганов А.В.

Официальные оппоненты: Академик РАСХН, Заслуженный деятель науки

техники РФ, доктор технических наук, профессо] М.С.;Григоров

кандидат технических наук, доцент Ю.С. Рогозина

Ведущая организация: ГУ проектный институт «Южводпроекг»

Защита диссертации состоится " / " 03 2000 г. в "10"ча< на заседании диссертационного совета Д 120.76.01 в Новочеркасской гос дарственной мелиоративной академии по адресу: 346428, г. Новоче касск, Ростовской области, ул. Пушкинская, 111, НГМА.

С диссертацией можно ознакошгться в научном отделе библиоти Новочеркасской государственной мелиоративной академии.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печать предприятия, просим направлять ученому секретарю диссертационного с вета.

Автореферат разослан "/Г" О^Ь 2000г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат сельскохозяйственных наук,

профессор. Заслуженный мелиоратор РФ Сенчуков Г..*

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальпость темы. Сточные воды животноводческих комплек-п содержат ряд химических соединений, которые с одной стороны, могут пъ загрязнителями природных водоисточников, а с другой - являться цен--ши удобрениями для сельскохозяйственных культур.

Поэтому наиболее экономически эффективным и экологически целесооб-зным признается использование животноводческих стоков для фертигации несение с поливной водой как удобрение). Применение технологий комбннн-1ванного орошения сельскохозяйственных культур водой и навозными сто-ми - сиособсгпует попышению урожайности и экономии водно - энергетиче-их ресурсов, решает проблему их утилизации и защ1ггы от загрязнения при-дных вод.

В связи со значительным разнообразием типов животноводческих ком-ексов, почвенно-климатических и организационно-хозяйственных условий, гуальным является разработка и совершенствование технических средств и шолопш орошения с использованием животноводческих стоков для кон-етшлх объектов, обеспечивающих надежность, высокую производнтель-сть, и качество производственного процесса, при условии минимизации за-пнения природной среды.

Цель н задачи исследовапнй. Обосновать и разработать техниче-1е средства гидротранспорта животноводческих стоков, резким удобригель--увлажнительного орошения сельскохозяйственных культур, обеспечиваю-[е повышение качества и надежности производственного процесса, снижение гурсо-онергоемкосги, увеличение урожайности и экологической безопасности.

Для выполнения поставленной цели исследований решались следующие [ачи:

Сбор и анализ научно-технической информации по эффективности использования животноводческих стоков для орошения сельскохозяйственных культур.

♦ Определение технического уровеня инженерных разработок и перепек совершенствования систем орошения зкивотноводческими стоками.

♦ Обоснование и разработка технологий и технических средств забора, г чи животноводческих стоков для орошения сельскохозяйственных культ

♦ Изучение функционирования комплекса технологического оборудовг установление оптимальных параметров и режимов работы для конкре: почвенно-климатических и организационно-хозяйственных условий, в ление факторов, оказывающих доминирующее влияние на эффекгиви системы орошения стоками.

♦ Исследование влияния орошения с использованием животноводческих ков на водный, пищевой режимы почвы, суммарное испарение и уро ность сельскохозяйственных культур.

♦ Эколого-экономнчсское обоснование разработанного комплекса мерог тий.

Научпая повизпа работы состоит в том, что сформулировань новные принципы и направления совершенствования технических среден гидротранспорта неразделенного на фракции жидкого навоза и технол орошения с использованием животноводческих стоков.

Обоснованы новые инженерно-технические решения, повышающие дежность и производительность системы забора и подачи животноводче стоков в оросительную сеть.

Установлены закономерности влияния геометрических параметров I намических характеристик оборудования для забора стоков на эффекгиви гадротранспорта при различных режимах водоподачи, плотности и влажн неразделенного на фракции жидкого навоза

Обоснованы факторы и параметры оптимизации, уточнен состав ис ного информационного обеспечения, необходимые для расчета, конструир ния и проектирования систем орошения с использованием животноводче стоков.

Установлено влияние орошения с использованием животноводческих оков на плодородие почв, водопотребление и урожайность люцерны в раз-1чных гидрометеорологических условиях.

Получены математические зависимости, характеризующие влияние, норы внесения стоков и вгагообеспеченности на урожайность и суммарное водо-гэтребление люцерны.

На зашпту выносятся: Новые инженерно- технические решения по комплексу технологического оборудования для забора, измельчения и подачи жидкого навоза к дождевальным машинам.

■ Оптимальные геометрические и гидравлические характеристики технологического оборудования для забора, измельчения, смешения и подачи неразделенных на фракции животноводческих стоков в оросительную сеть.

> Алгоритм, блок-схема и модель для расчета рациональных параметров на-сосно-силового оборудования для забора и гидротранспорта неразделенного на фракции жидкого навоза

► Эмпирические зависимости для оценки влияния нормы внесения стоков с оросительной водой, влагообеспеченности посевов и гидрометеорологических условий на урожайность и суммарное испарение люцерны

Практическая псппость работы. Результаты исследований могут ^пользоваться при проектировании и эксплуатации систем орошения с ис-юльзованием животноводческих стоков.

Полученные данные позволяют рассчитать оптимальные геометрические I гидравлические параметры сиаемы забора и гидротранспорта жнвотноподче-:к!гх стоков, режимов орошения с учетом специфики конкретных сельскохо-шйственных объектов, снизить удельные ресурсо-энергозатраты и трудоемкость производственного процесса, повысить урожайность сельскохозяйственных культур и экологическую безопасность.

Апробадия работы. Отдельные разделы диссертационной работы докладывались на научно-технических конферешшях, проводимых НГМД,

ЮжНИИГиМ в 1989-1992 годах, Всероссийской конференции «Эколога' аспекты мелиорации степной зоны Северного Кавказа», Всероссийской н; технической конференции «Повышение эффективности использовани. ных ресурсов в сельском хозяйстве» г. Новочеркасск, НГМА, 1998 год.

Реализация работы Результаты работы использованы при i тировании оросительных систем с использованием животноводческих с инеппугами Южпшроводхоз, Севкавгипроводхоз, ЦЧОпшроводхоз.

Отдельные инженерно-технические решения внедрены на система: шения животноводческими стоками МЖК «Лешша» Ольховатовского р Воронежской области на площади 1500 га Экономический эффект сос 604 руб./га в ценах 1991 года.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 1 чатные работы, в том числе получено 10 патентов и авторских свидете Российской Федерации.

Объем работы. Диссертация состоит из Введения, 5 глав, выво, предложений производству, двух приложений, списка литературы из 15 точников, в том числе 16 иностранных. Общий объем работы включае; страниц текста компьютерного набора, 53 рисунка и 32 таблицы.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, изложены цель и зе исследований, новизна, дана характеристика основных положений диссерп онной работы.

В первой главе представлены результаты научно-аналитическог зора по проблемам и перспективам использования животноводческих ст для орошения сельскохозяйственных культур.

В работах Григорова М.С., Гостищева Д.П., Аскомайгене Р.И., Дмш ва В.И., Голченко М.Г., Ковалева Н.Г., Новикова В.М., Романенко H.A., М ченко Л.А., Тарасьянц С.А, Бертокс П. показано, что орошение с исполь-нием животноводческих стоков повышает урожайность сельскохозяйствен культур, снижает расход природной воды и потребность в минеральных у

гос. Проблема использования стоков для орошения рассматривается как плексная двуединая - защита естественных водоемов от загрязнения, по-[ение продуктивности сельскохозяйственных угодий при условии рацио-.ного использования водных ресурсов.

Оросительные системы, использующие животноводческие стоки, отно-я к многоцелевым и должны удовлетворять следующим требованиям:

- обеспечивать механизацию, автоматизацию, оптимальную производительность и управляемость, надежность, эргономичносгь, экономичность, непрерывность технологического процесса;

- обеспечивать высокую точность нормирования и ритмичность водо-подачи (корреляционное отношение 0,6...0,9); выдачу поливных норм в соответствии с ритмами развития и потребностями сельскохозяйственных культур, изменчивостью гидрометеорологических условий и водного режима посевов; равномерностью водораспределения с коэффициентом не ниже 0,9;

- ороагтельная система должна включать инженерно-биологические сооружения для очистки сбросных вод;

- необходима установка водомерных устройств, обеспечивающих контроль за водоподачей, водораспределением и водоотведением.

Анализ технологий использования животноводческих стоков показывает, I настоящее время разработаны и внедрены следующие варианты:

- внесение стоков мобильными средствами, обеспечивающими доставку от накопителя и равномерное распределение по поверхности поля;

- транспортирование стоков по трубам и распределение ¡к по полю дождеванием или поверхностным поливом по бороздам;

- комбинированный способ, при котором удобришя поступают в полевые навозохранилища по трубам, а вносят их в почву мобильными средствами.

По мнению Буцыкина А.М., Луцкого В.Г., Никулкина С.Н., Лапшиной , Тарасьянца С.А, Пальцева В.П. наиболее эколого-экономически эффек-

тивным является внесение животноводческих стоков с поливной водой дс вольными машинами.

Эффективность технологии зависит как от точности учета месгны ловий, так и оптимальности конструктивных, гидравлических, энергетиче параметров системы забора, измельчения, смешивания, подачи неразделе! на фракции животноводческих стоков, особенностей гидротранспорта по бопроводам, качества реализации процесса орошения.

Во второй главе изложены программа, методика и характерис объекта исследований.

При проведении исследований использовались ннформацис аналитические и технико-экспериментальные методы.

Для проведения лабораторных и опытно-производственных испыт была разработана экспериментальная установка (рисунок 1). В отличие от р выполненных разработок (Тарасьянц С.И., Могушкор Т.А., 1993 г.), в ее сс включен шнековый насос с циркуляцией водного потока, что снизило воз« ность засорения и повысило надежность работы системы. Организация и ведение исследований осуществлялись в соответствии со стандартными, о( принятыми методиками проведения гидравлических исследований, разрабо ными НГМА, ВНИИГ им. Веденеева.

Расход измеряли объемным способом, давление дифференциальш манометрами. Отбирались образцы для определения структуры, влажно плотности и коэффициента вязкости навозных стоков. По измеренным вел! нам определялись коэффициент эжекщш, средняя скорость потока в напор трубопроводе и объемный расход смеси во всасывающем и транспортирую! трубопроводах, потери напора в системе.

Полевые исследования технологии и режимов орошения сельскохозя] венных культур проводились в 1988-1994 годах в МЖК им Ленина Ольх< товского района Воронежской области на орошаемых участках с посевами церны маныческой синегибридной, 2-го года жизни. Опытные участки рас ложены на черноземах обыкновенных слабогумусированных, типичных

итралыго черноземной зоны. Мощность гумусированного горизонта (А+В) стнгаег 1,00... 1.20 метра, содержание гумуса в пахотном горизонте не пре-шает 2,4%. Агрохимические показатели почв следующие, содержание обще-азота 5-7 мг/100 г почвы, подвижного фосфора 1,9-2,4 мг/100 г почвы, об-нного калия 28-35 мг/100 г почвы.

1- центробежный насос; 2 - рабочий трубопровод; 3 - эжектор; 4 - шнековый насос; 5 - напорный трубопровод; 6 - водослив; 7 - гидромотор; 8, 9,10 - манометры

нсунок 1 - Экспериментальная установка

Водно-физические свойства почв характеризуются следующими показа-глями в слое 0,6 м: плотность - 1,19 т/м3, плотность твердой фазы - 2,60 т/м3, орисгосгь - 55 %, наименьшая влагоемкость - 28,6 % от веса сухой почвы, ровень грунтовых вод в период проведения опытов находился на глубинах 80 м.

Схема опытов включала следующие варианты:

Вариант 1 (контроль). Полив проводится природной вод< поливные нормы (m) определялись по Костякову А.Н. и были рассчитаны регулирование влажности расчетного слоя почвы (0,6 м) в пределах 0,8... 1,0 наименьшей влагоемкости (FC).

Вариант 2 . Комбинированный полив природной водой с однов| менным внесением животноводческих стоков. Поливная норма - т. Стоки bi сят нормой (N), обеспечивающей восполнение выноса азота урожаем люцер) в расчете на планируемый урожай 60 г/га зеленой массы.

Вариант 3. Поливная норма - т. Норма внесения стоков - 0,6 N.

Вариант 4. Поливная норма - т. Норма внесения стоков-0,8 N.

Вариант 5. Поливная норма - т. Норма внесения стоков - 1,2 N.

Вариант 6. Поливная норма - т. Норма внесения стоков - 1,5 N.

Внесение стоков с поливной водой дробное, нормы внесения по укос; рассчитывались пропорционально распределению урожайности по укосам течение вегетационного периода

Агротехника общепринятая для данной почвенно-климатической зон все операции выполнялись в соответствии с зональными системами землед лия.

Полив осуществлялся дождевальной машиной ДКН - 80. Полевые и во. нобалансовые исследования, наблюдения и учеты проводились в соответстш со стандартными методиками, разработанными ВНИИкормов, Государства ным гидрологическим институтомл ВНИИ «ВОДГЕО», ВНПО «Прогресс ВНИИСОиС «Радуга», СевНИИГиМ. Для обработки результатов исследоваш использовалась база вычислительного центра НГМА и общепринятые метод математического анализа

В третьей главе изложены результаты информациоши аналитических и технико-эксперимептальных исследований технологии и те; нических средств для забора, измельчения и транспортировки неразделеннст на фракции жидкого навоза в оросительную сеть. Установлено, что наибол«

прогрессивной технологией утилизации животноводческих стоков является проведение оросигельно-удобрительных поливов сельскохозяйственных культур с 1фименением дождевальной техники, оборудованной низконанорными насадками или специальными среднеструйными аппаратами для приповерхностного дождевания. С одной стороны, качество полива и эффективность дождевальной техники определяются надежностью работы дождевальных аппаратов, зависящей от степени измельчения навозной массы и твердых волокнистых включений, с другой стороны, повышение эффективности системы орошения с использованием животноводческих стоков и экономия водных, энергетических и материально-технических ресурсов, уменьшение опасности загрязнения грунтовых вод и естественных водоисточников может быть достигнуто при адаптации режима оросителыю-удобрительных поливов к конкретным почвенным, гидрогеологическим, гидрометеорологическим условиям, места реализации технологий за счет уточнения методики нормирован™ орошения и расчета доз внесения животноводческих стоков.

Предложена конструктивная схема системы для фертигации, отличающаяся от ранее разработанш.гх (Новиков В.М.,Кошевой О.Ю., 1979 г., ВСН 332.2.01-85, 1985 г.; Тарасьянц СЛ., Могушков Т.А., 1993 г.; Шумаков Б.Б., 1997г.) тем, что для повышения надежности работы и экологической безопасности она включает дренажную сеть и водоприемные колодцы, соединенные между собой трубопроводом, который подключен к всасывающему трубопроводу насоса, соединенного со струйным узлом смешения, причем на концевом участке поля, прилегающем к сбросному каналу устроено биоинженерное сооружение, сопряженное с напорным трубопроводом, имеющее рассеиватели, стока на входе и концентраторы перед выходом в водоприемник (рисунок 2).

Анализ функциональной структуры систем орошения с использованием животноводческих стоков показал, что самым важным препятствием, затрудняющим эксплуатацию систем с использованием животноводческих стоков для орошения сельскохозяйственных культур, является проблема забора, измельчения. подачи стоков (рисунок 3).

1 - накопитель стоков; 2 - емкость для минеральных удобрений; 3 - вс: сывающие трубопроводы; 4 - насос; 5 - насос; 6 - напорные трубопроводы; узел смешения и подачи смеси; 8 - трубопровод для подачи природной воды; - насос для подачи смеси на поле; 10 - напорный трубопровод; 11 - орошаемы участок; 12 - дождевальная машина; 13 - дреналз'ыг трубопроводы; 14 - вод< сбросные колодцы; 15 - отводящий трубопровод; 16 - нас-г 17 - трубопрово, 18 - биоинженерное сооружение; 19 - распылители стока. 20 - концетратор стока; 21 - водовыпускное сооружение

Рисунок 2 — Водооборотная система фертитации

При разработке технических средств приходится решать проблему кок промисса между взаимоисключающими требованиями одновременного повь шения надежности и производительности технологического процесса (таблица 1).

Источник орошения

Подсистема подачи смеси в напорный трубопровод

У\

Подсистема

гидротранспорта

-п-

Подсистема смешения стоков с помни ной подой

Накопитель стоков

Подсистема управления

чГЛ

Подсистема забора стоков и подачи в узел смешения

/У >

Подсистема распределения на поле

Подсистема отвода и очи-С1кн сбросных под

Водоприемник

пещестпо;

- энергия; •*•-—......информация

Рисунок 3 - Функциональная структура системы

Таблица 1 - Взаимоисключающие эффекты при совершенствовании

технологического процесса

Положительный эффект - повышение надежности Отрицательный эффект - снижение производительности

1 Увеличение площади понеречп'.п о сечения, рабочие колеса с наименьшим числом лопастей, изготовление деталей проточной части из специальных сплавов с релиновым покрытием ! Снижите коэффициента полезного действия и понижение всасывающей способности

2 Снижение динамических нагрузок за счет уменьшения частоты врашения 2 Повышение удельной энергоемкости, снижение подачи

3 Снижение возможности забивки каналов твердыми включениями за счет проектирования проточных каналов таким образом, чтобы наименьшее проходное сечение находилось на входе в рабочую камеру 3 Снижение подачи и всасывающей способности

Инженерно-технические решения, обеспечивающие снижение соде ния твердых волокнистых включений в перекачиваемой среде, повышена дежности и коэффициента полезного действия ориентированы на: измельч включений с использованием различного рода режущих средств; предотвр; ние налипания включений на элемешы насоса и улучшение его характери путем специального профилирования проточной части; повышение стег однородности перекачиваемой массы посредством перемешивания.

Предложен ряд новых конструкций (рисунок 4) для разрушения и мельчения включений, содержащихся в перекачиваемой среде, позволяю! снизить вероятность забивания проточной части насосов, приблизить рез работы к тому, который имеет место при течении чистых жидкостей и, следствие, повыаггь коэффициент полезного действия и надежность раб насосно-силового оборудования.

При проведении технико-эксперимеш-альных исследований в качес параметров оптимизации приняты КПД (ц) и степень измельчения навоз: массы (!;), которые зависят от следующих факторов: коэффициента эжем (а0), числа оборотов шнека (у), площади отверстий сетки (Б), количества жен (п) и напора на входе (Но) при геометрической характеристики насоса (гг

Задача определения взаимодействия факторов и параметров оптими щш, геометрических и динамических характеристик насосно-силового обо] дования решалась методами теории планирования эксперимента. После раз] ботки плана исследований, проведения серии опытов, анализа их результата последовательного исключения малозначительных факторов установлено, ч величины ш и v практически не влияют на величину т], а на % влияют слас Наибольшее влияние на параметры оптимизации системы забора стоков о: зывшот коэффициент эжекции, площадь отверстий сетки, напор на входе.

Обработка экспериментальных данных методами математического аи лиза позволила получить эмпирические зависимости:

£ =12,2-5,358 + 2,2п-0,9Ш + 0,ЗУ-0,9Н0 -1,5а0, (

П = 72,6 + 5,51а0 +17,92Н0 + 71,6а§ - 9,4Н5 + 9,27а0 • Н0 , С

\_/1 ^^нишн п ал-и и ч* ра^минач^ниисп и ш/могдеулшл

ножей на входе (а с. СССР № 1590688)

1 - патрубок подвода агшвной среды; 2 - кольцевое сопло; 3 - приемная камера; 4 смеситель; 5 - корпус; 6 -сетка; 7 - вал; 8 - каналы; 9 - подвижные иоаш

Комбинированный шнеко-стоуйный насос

•Я--Зд

размельчителем (ас. СССР№ 1707278)

1 - коллегтор подвода активной среди; 2 - каыера смешения; 3 - кольцевое соало; 4 - двигатель; 5 - шнек; б - выступы в камере смешения; 7 - подвижные ножи; 8 - сеткл: 9 - напорный трубопровод; 10 - приводной вал

Струйный насос с кольцевым подводом (ас. СССР № 1620693)

1 - понтон; 2 - струйный насос; 3 — сети; 4 — иодвнэшые ножи; 5 - шнековый

насос;

6 - - встречные ножн; 7 -подвижные ножн; 8 - осевое колесо; Ч — разбалтыватель; 10 - внутренний вал; 11 - вал

Рисунок 4 - Конструкции насосов для забора животноводческих стоков

1 - соединительные патрубки; 2 - приемная камера; 3 - камера смешения; 4 - кольцевое активное сопло; 5 - сопловые пшекп; б - фланец задний внутренний; 7 _ фланец передний внутренний; 8 - кольцевой коллектор внутренний; 9 - флаяец задшг» внутренний; 10 - кольцевой коллектор наружный; 11 - фланец передний наружный

Зависимость (2) дает возможность с высокой точностью рассчитать тимальные параметры технологического оборудования для забора, измельче и смешения неразделенных на фракции животноводческих стоков и отве> требованию адекватности (рисунок 5), так как корреляционное отношение, лученное при оценки сходимости экспериментальных данных и теорегичес расчетов составило 0,85.

Рисунок 5 - Геометрический образ поверхности отклика г| на изменение ао( иН0(Х2)

Установлено, что оптимальный режим работы (Г1 = 65,2 %) технологи ского оборудования обеспечивается при следующих значениях факторов:

а0 = 0,85; Н0 = 32,5м; т = 5,25; Б = 1см2; п = 3пгг, у = 700 об/ми:

Расчет и компоновка узла сооружений насосных станций зависит от 1 нических схем оросительной системы, взаимного расположения источника ч той воды, накопителя стоков и смесительной емкости, орошаемого поля, рес гических характеристик животноводческих стоков.

Животноводческие стоки могут быть отнесены к неньютоновским жвд стям (вязким), одной из основных реологических характеристик которых

егся начальное сопротивление сдвигу т0. На долю последнего для высоко-зких суспензий приходится большой процент потерь напора, которые ггрипо-т к изменению рабочих характеристик насосов и оказывают значительное ияние на эффективность работы системы насосы - трубопровод.

Проведенные исследования позволили получить информацию о влиянии зкости на потерн напсра при гидротранспорте животноводческих стоков и (фективности работы системы.

ц = 0,4620 + 0,3041р - 0,7764®; Я = 0,82 Диапазон применимости: 1,0 < р < 1,1 т/мЗ; 94 % < га < 99 %.

1сунок 6 - Поверхность, характеризующая влияния влажности и плотности оков на динамический коэффицие1гг вязкости

При обработке экспериментальных данных с применением методов ма-¡матической статистики получены зависимости (рисунок 6) для определения зэффициента вязкости (ц) по данным влажности (ю) и плотности (р) стоков с э следующим расчетом коэффициентов сопротивления по общепринятым ме-эдам гидравлики вязких жидкостей.

Разработан алгоритм, блок-схема и программа расчета на ЭВМ для опре-гления оптимальных геометрических и гидравлических параметров техноло-1ческого оборудования систем подачи животноводческих стоков на поля

|Д(Па'с|

СО

орошения с учетом конкретных почвенно-клпматических, оргшшзашю хозяйственных условий, коэффициента вязкости и состава животноводче< стоков.

Структура алгоритма и программа разработаны с учетом того, 41 дальнейшем можно провести расширение функциональных возможностей горитма и программы.

В четвертой главе приведены результаты исследований влия орошения и удобрительно-уплажнительных поливов на водный и пищевой жим и продуктивность посевов многолетних трав.

Эффективность использования энергетических и материал! технических ресурсов определяется режимом орошения и подачи стоков, i носги дифференцирования доз удобрений в зависимости от возделывай культур, планируемого урожая, типа почвы, качественного состава стоков, держания питательных веществ в почве, выносом их растениями и коэффл ента использования удобрений, при этом поливные нормы не должны пре шать досгоковые и эрозионно безопасные.

Требуется оптимизация режимов орошения на базе применения инф мационно-советующих систем управления производственным процессом на нове уточнения параметров и констант уравнений (моделей) для расчета с; марного испарения и урожайности.

За годы исследований по дефициту увлажнения (PW) периоды 1981 1989 годов близки к «среднесухому» (PW=25 %), 1990 и 1992 годов к «сред му» (PW=50 %), 1991 год к «сухому» (PW=10 %), а 1993 год к «средневлаж] му» (PW=75 %).

Установлено, что величины оросительных норм.., колебались от 390 до 180 мм при изменении гидрометеорогических условий и тепловлагообес ченносги года В структуре суммарного испарения на долю ороагтельной ды, в среднем за годы исследований приходилось 47,0 %; почвенных влаго пасов 10,0%; осадков 43 %. В засушливые годы доля, приходящаяся на оро< тельную норму, увеличивалась до 62...65 %, урожайность снижалась

.10%, а коэффициент недопотребления возрастал на 10... 17 %. Удельный сход оросительной воды возрастал от 3,9 до 7,8 мм/т (таблица 2).

блица 2 - Структура водного баланса и урожайность люцерны в различные плагообеспеченности годы

М нссле-эвапий Ев, мм \Ун, мм Р, мм м, мм мм ЕТ, мм У, т/га К. мм/'т т, мм/т

,У=50% эсдипй) 736 340 282 260 280 602 58.5 10,3 4,5

W=5% :ухой) 980 340 166 450 263 693 57,3 12,1 7,8

,У=25 % >.сухой) 777 347 139 390 247 630 59,8 11,3 6,9

4=75%) шажный) 585 320 383 160 307 556 62,9 8,8 2,5

реднее 739 337 264 286 281 606 59,1 10,3 4,7

НСР = 5,1 т/га

Пояснения к таблице 2: 0- испаряемость, мм; Шн, \Ук - влагозапасы метрового слоя почвы на начало гонец вегетационного периода, мм; У - урожайность сельскохозяйственных пьтур, т/га; Р - осадки, мм; М - оросительная норма, мм; ЕТ - суммарное лс-рение, мм; К - коэффициент водопотребленпя, мм/т; т - расход оросительной чы на единицу продукции, мм/'т; \Урс - влагозапасы метрового слоя почвы, зтветствующие наименьшей влагоемкости, мм.

Экспериментальные данные аппроксимированы уравнениями параболи-:кого типа, с достаточной точностью, описывающими влияние гидрометео-погических условий и влагообеспеченности посевов на суммарное испарение >рреляционное отношение г| = 0,85):

ЕТ

= 1,68-3,8

"уср

+ 3,08

(3)

Зависимости могут быть применены в диапазоне изменения Ею от 630 до \УСР

8 мм, Р от 130 до 390 мм,-—от 0,6 до 1,0; где ^Уср - влагозапасы метро-

\Урс

го слоя почвы за расчетный период; \УГС - влагозапасы метрового слоя поч-, соответствующие наименьшей влагоемкости.

Наряду с изучением водного баланса проводились исследования шиш орошения с одновременным внесением животноводческих стоков на урож; ность и качество люцерны. Животноводческие стоки вносили дробно при р пределении в пропорциях соответствующих распределению урожайности л церны по укосам. Фактические дозы внесения изменялись по вариантам от м3/га до 172 м3/га. Орошение стоками обеспечило прибавку урожая по срав нию с орошением чистой водой на 43,5 %, максимальный урожай люцерш варианте с дозой 1,2 N. составивший в среднем за годы исследований 65,1 т зеленой массы. Соответственно по вариантам 1,2,3,4,6 - 34,2 т/га; 59,1 т/га; 3 т/га; 46,5 т/га; 59,7 т/га

Обобщение полученного экспериментального материала позволило ставить представиггпьньш ряд данных, обработал котрые методами матема ческой статистики получиЛ» зависимости, описывающие влияние доз азота урожайность люцерны (рисунок 7), которые имеют высокое корреляциош отношение г|=0,91.

ЛУ 45 40

35 30 25 20 15 10 5

У0 = -65,88 +148,35Ы0 - 57,89И0

Г1 = 0,91 Диапазон применимости: 0,6<Н,< 1,5

/Г • »

с » •

•

■

• • »

0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

где У0 - прибавка урожая по отношению к варианту с поливом прир ными водами, т/га; И0 - дозы внесения азота в относительных единицах,от шение доз внесения по вариантам к расчетной по варианту 2 (Ы).

Рисунок 7 - Зависимость урожайности люцерны от доз внесения азота

Проведены расчеты реасимоп орошения для различных уровней програм-шруемой урожайности люцерны в разные по гидрометеорологическим условн-м годы. Установлено, что в «среднесухой» по обеспеченности дефицита есте-твенного увлажнения год, для получения урожайности люцерны в 40, 50, 60 /га потребуются оросительные нормы соответственно 20, 32, 40 мм (260, 416, 20 кг/га азота).

Анализ кормовой ценности люцерны показал, что орошение сточными одами улучшило качество, так увеличились зольность люцерны на 13,3 %, со-ержание кальция на 12,3 %, сырого протеина на 12,8 %, жира на 10 %.

Анализ содержания нитратов показал, что при увеличении дозы азота в ,2 и 1,5 раза от расчетного варианта 2 (Ы) привело к увеличению содержания ]-М03 от 0,18 до 0,24 и 0,52 % по сухому веществу.

Внесение жидкого навоза способствовало увеличению содержания пита-ельных веществ в почве. При четырехлетнем поливе стоками расчетной на рограммируемый урожай нормой, содержание легкогндролпзуемого азота в очве увеличилось на 249 кг/га, аммиачного азота на 374 кг/га, нитратного азо-а на 103 кг/га, фосфора на 547 кг/га, калия на 664 кг/га.

В пятой главе приведены результаты оценки эколого-экономическон ффсктивности, рекомендуемой технологии и прогноз возможного изменения кологическон обстановки.

Расчеты, выполненные по методике ВОДГЕО показали, что в результате геханнзмов почвенной очистки концентрация загрязняющих соединений в рофильтровавшсйся воде не превышает ПДК, а величина предотвращенного колотческого ущерба в стоимостном выражении может составить 2200 уб./га. Так как в случае сброса использованных на орошение 3000 га поды жи-отноподческих стоков, в природные водоисточники может поступить 8850000 сточных вод, в том числе не менее 11500 кг общего азота. 6100 кг фосфора, 030 ю- хлора н 1850 кг натрия, что приведет к загрязнению природных вод и худшению экологической обстановки.

Технико-экономическая оценка различных режимов орошения, доз вне-ения стоков показывает, что максимальная прибыль в размере 3048 руб./га удет при внесении стоков нормой 40,0 мм, а азота 520 кг/га В этом случае дельный расход энергии оросительной воды и металлоемкость были в этом лучае наименьшими, составив соответственно 59,3 кВт-ч/га, 4,45 мм/т и 0,99 г/т, поэтому этот вариант может быть рекомендован для производства

ВЫВОДЫ

1 Установлено, что наиболее эффективным является внесение животи водческих стоков с поливной водой дождевальными установками при гидр транспорте их к полям орошения. Несовершенство технических средств д забора и гидротранспорта, технологий и техники орошения, системы упрааг ния поливами приводит к нерациональному использованию материалы технических и водных ресурсов и к ухудшению экологической обсганов! Разнообразие животноводческих комплексов, почвенно-климатических услов; требует разработки более совершенных инженерно-технических решений забору, транспортировке и использованию животноводческих стоков для ор сителыю-удобрительных поливов, повышению качества управления процесс! фертигации с учетом специфики конкретных объектов и гидрометеорологи^ ских условий.

2 В результате исследований обоснованы основные направления сове шенствования технологий и техники орошения с использованием сточных в животноводческих комплексов. Разработаны инженерно-технические решеш позволяющие рационально использовать животноводческие стоки, повыша щие надежность гидромеханического оборудования, снижающие эксплуат ционные затраты при сохранении высокой производительности системы забо и подачи стоков в оросительную сеть. Новизна инженерно-технических реп ний подтверждается авторскими свидетельствами и патентами Федерально института патентной собственности.

3 Предложена новая система подготовки и подачи неразделенных фракции животноводческих стоков в оросительную сеть, включающая boj струйный насос, всасывающая линия которого снабжена шнековым измельч телем с циркуляцией потока Экспериментально установлены закономерное влияния геометрических, гидравлических и динамических параметров nacoci силового оборудования на эффективность работы системы. Установлено, ч оптимальный режим работы технологического оборудования с коэффициент! полезного действия 65,2 % обеспечивается при значениях коэффициента эж£ ции 0,85, напоре 32,5 м, геометрической характеристике 5,25, площади отш стий сетки шнекового насоса 1 см2, числе ножей 3 ппуки и частоте вращен рабочего колеса 700 об/мин.

4 Разработаны блок-схема, алгоритм и программа расчета на ЭВМ со-гава насосно-снлового оборудования для забора и гидротранспорта неразде-:нных на фракции животноводческих стоков. Получены эмпирические завн-imocth (коэффициент корреляции - 082), харакгертующие влияние влажно-:и и плотности смеси навоза и воды на ее гидродинамический коэффициент 13К0СТИ, необходимые Д1Я расчета потерь напора в системах орошения жнвот-эводческими стоками.

5 Изучено влияние орошения с использованием животноводческих сто-эв на водашн баланс, суммарное водопотребление, урожайность люцерны и иодородие почв в различных гидрометеорологических условиях.

На основании теоретических и экспериментальных исследований по.лу-гны эмпирические зависимости, описывающие влияние нормы внесения сто-эв на ypoжaiíнocть. влагообеспеченносги и гидрометеорологических факторов а суммарное испарение люцерны. Расчетами установлено, что получение про-эаммируемои урожайности люцерны 40, 50, 60 т/га в «среднесухой» год по-эебуются оросительные нормы соответственно 210, 280, 350 мм, при подаче ивотноводческих стоков,обеспечивающей дозы азотав 260,416, 520 кг/га

6 Выполнены оценка экологической эффективности удобрителыю-элажнительного орошения, прогноз возможного изменения экологической об-гановкн и качества грунтовых вод в зависимости от величины водоподачи и эрм внесения стоков. Установлено, что фронт распределения загрязнений при эливах достигает уровня грунтовых вод, залегающего на глубине 10 метров на 3 день после полива, но ухудшения качества природных вод не происходит зиду задержки почвой до 82 % от количества загрязняющих веществ, содер-ащихся в стоках. Концентрация экологически опасных соединений в грунтовых эдах не превышает предельно допустимого содержания после 6 лет орошения.

7 Технико-экономическая оценка различных режимов внесения стоков, оказала, что оптимальным для данных почвенно-климатнческих и хозяйст-:нных условий является внесение 40 мм стоков дробно под каждый укос, в роцентном отношении соответствующем распределению общей урожайности юцерны по укосам.

При реализации этой технологии получена максимальная прибыль, обес-ечены минимальные металлоемкость, энергоемкость и затраты оросительной эды на единицу продукции соответственно 0,99 кг/т; 59,3 кВтч/га; 4,45 мм/т.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1 Использовать для внесения неразделенного на фракции жидкого н; разработанное технологическое оборудование. При расчете параметров си применять полученные автором зависимости «урожайность-доза внесения croi

2 Проектировать насосно-силовое оборудовшше с проведением огппми онных расчетов по уточненной методике с применением ЭВМ, что повысит э<] тивносгь использования энергетических ресурсов и надежность работы системы

3 При оперативном планировании поливов использовать зависим для расчета суммарного испарения, с учетом влияния влагообеспеченносги i bob, изменения гидрометеорологических условий и структуры водного баланса

Осповпме положения днссертапип нгложепы в работах автора:

1 A.c. СССР № 1418500. Струйный насос. Опубл. 23.08.88. Бюл. № соавторстве).

2 Применение водоструйных насосов в системах утилизации жив< водческих комплексов // Тез. коиф. «Повышение эффективности использов водных ресурсов Северного Кавказа», - Новочеркасск, 1988. С.22 (в со авторств

3 Эжекторная установка для внесения жидких комплексных удобр< ЦНТИ, - Ростов-на-Дону, № 337-89, 1989. 2 с. (в соавторстве).

4 Эжекторная установка для удаления наносов из водоемов. Ц1Г Ростов-на-Дону, № 70-89, 1989. 1 с. (в соавторстве).

5 Использование эжекторнмх смесителей жидких комплексных уд< ний и воды на насосных станциях // Деп. рукопись. Агропром. ВНИИТЭ1 г.р. 11831,1989. ВС-89. Юс. (всоавторстве).

6 Технико-экономическое обоснование эжекторного смешения cm удобрений и воды // Деп. рукопись. Агропром. ВНИИТЭИ. № г.р. 12001, ВС-89. 8 с. (в соавторстве).

7 Эжекторная система смешения навоза, удобрений и воды//Деп. ] пись. Агропром. ВНИИТЭИ. № г.р. 11829, 1989. ВС-89. 12 с. (в соавторст

8 Устройство для транспортировки неразделенного на фракции жш навоза на поля орошения // Сб. трудов НИМИ, 1989. С 16-18 (в соавторства

9 Существующие способы ввода удобрений в оросительную сеть трудов НИМИ, 1989. С. 36-39. (в соавторстве).

10 Насосная установка // Тез. конф. «Изобретения и научно-техннческш гресс в насососгроении» ЦИНШХИМнефгемаш, - М., 1990. 1 с. (в соавторстве).

11 A.c. СССР № 1568925. Система для подготовки и подачи лашотно-одческих стоков и минеральных удобрений в оросительную сеть. Опубл. 7.06.90. Бюл. № 21 (в соавторстве).

12 Устройство для забора навоза насосными установками // Тез. конф. Экологические аспекты мелиорации Северного Кавказа», - Новочеркасск, 990. С. 21-22. (в соавторстве).

13 Установка для транспортировки навоза // Тез. конф. «Экологические ас-екты мелиорации Северного Кавказа», - Новочеркасск, 1990. С 15. (в соавторстве).

14 Установка для транспортировки неразделенных на фракции живглноподче-И1Х стоков. ЦЩИ, Росгов-на-Дону, № 128-90,1990. 1 с. (в соавторстве)

15 A.c. СССР № 1618317. Система подачи животноводческих стоков в роапельную сеть. Опубл. 07.11.91. Вып. j\9 1 (в соавторстве).

16 A.c. СССР JS» 1751421. Насосная станция. Опубл. 30.07.92. Вып. .4» 8 (в соавторстве).

17 A.c. СССР № 1620693. Струнный насос. Опубл. 15.01.91. Бюч v" 2 (в оавторстве).

18 A.c. СССР № 1707278. Струнный насос. Опубл. 21.10.91. Бю." У? 15 (в оавторстве).

19 A.c. СССР № 1590688. Насосная установка. Опубл. 06.09.90. Бюл. № 3 (в соавторстве).

20 Патент № 1825403. Насосная установка. Опубл. 30.06.93. Бюл. № 24 1 соавторстве).

21 Патент № 2011446. Устройство для очистки полости трубопроводов, •публ. 30.04.94. Вып. № 8 (в соавторстве).

22 Патент № 201872. Струпная установка для разделения навоза на ракцин. Опубл. 30.08.94 Бюл. № 16 (в соавторстве).

23 Использование дождевальной техники в технологических комплек-гх подачи животноводческих стоков на поля // Тез. докладов научно-нракг. онф. посвященной 65-летию со дня рождения акад. Б.Б. Шумакова. 4.1 «Ме-иорация, эксплуатация, охрана природы и комплексное использование полных есурсов». - Новочеркасск, 1998. - С. 7.

24 Комплексная программа развития мелиорации и повышения плодо-одня почв республики Ингушетия // Нормативный документ. Изд. НГМА, -'овочеркасск, 1999. - 120 с. (коллектив авторов).

"шдплсано з печать У.^.^ьь^?. '2v::-s: -lu . .. 3<т оз •••о

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Могушков, Тимур Ахметович

ВВЕДЕНИЕ.

1 ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМ ОРОШЕНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИМИ СТОКАМИ.

1.1 Эффективность использования животноводческих стоков в качестве органических удобрений при внесении с оросительной водой

1.2 Технологические схемы использования животноводческих стоков

1.3 Технические средства для забора и подачи животноводческих стоков в оросительную сеть.

Выводы.

2 ПРОГРАММА, METO ДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Цель и задачи исследований.

2.2 Экспериментальная установка для проведения испытаний.

2.3 Контрольно-измерительная аппаратура и приборы, определяемые параметры.

2.4 Объекты и методика проведения полевых исследований.

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПОДАЧИ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ СТОКОВ ДЛЯ ФЕРТИГАЦИИ.

3.1 Обоснование и разработка новых инженерно-технических решений

3.2 Экспериментальное исследование процессов забора, измельчения и гидротранспорта навоза.

3.3 Постановка задачи, исходное информационное обеспечение и расчет рациональных параметров технических средств для подачи неразделенного на фракции навоза.

Выводы

4 ВЛИЯНИЕ ОРОСИТЕЛЬНО-УДОБРИТЕЛЬНЫХ ПОЛИВОВ НА ВОДНЫЙ РЕЖИМ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОСЕВОВ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ.

4.1 Особенности технологии орошения с использованием животноводческих стоков и расчет норм удобрительно-увлажнительных поливов.

4.2 Гидрометеорологические условия развития, водный баланс, во до-потребление и урожайность люцерны.

4.3 Влияние фертигации на урожайность люцерны и почвенное плодородие

Выводы.

5 ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ СТОКОВ.

5.1 Прогноз изменения экологической обстановки.

5.2 Технико-экономическая эффективность.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Совершенствование технических средств подачи и режима внесения животноводческих стоков при орошении люцерны"

Развитие животноводства на промышленной основе привело к концентрации значительного поголовья скота и резкому увеличению объемов животноводческих стоков, что ставит проблемы, связанные с охраной окружающей среды.

Эти проблемы носят комплексных характер и требуют решения вопросов как экологического, санитарно-гигиенического, так и технологического, инженерно-технического, сельскохозяйственного и строительного направления. Важная роль при этом отводится вопросам охраны атмосферного воздуха, почвы и водоисточников от загрязнения животноводческими стоками.

Действительно, проблемы экологии, защиты природной среды рассматриваются как приоритетные, но с другой стороны стоки животноводческих комплексов являются ценным удобрением, так как содержат значительное количество питательных веществ в легко усваиваемой для растений форме.

Использование сточных вод в орошении (орошаемом земледелии) следует рассматривать как один из путей решения задач по интенсификации сельскохозяйственного производства» рациональному использованию водных ресурсов и охране их от загрязнения.

В связи с этим, наиболее эколого-экономически эффективным является разработка технологий и технических средств, позволяющих использовать животноводческие стоки для удобрительно-увлажнительного орошения кормовых культур.

При этом используется механизм естественной биологической очистки животноводческих стоков, а также создается оптимальный водно-воздупшый режим почвы и обеспечиваются наилучшие условия для протекания биохимических процессов в почве, что повышает урожайность сельскохозяйственных культур.

Несовершенство технологий и техники орошения, гидротранспорта животноводческих стоков, связанные с недостаточно высокой эксплуатационной надежностью, отсутствие оптимальных параметров для проектирования технологий забора, транспортировки и распределения жидкого навоза и смеси, снижает эффективность орошения, урожайность сельскохозяйственных культур, приводит к потерям на поверхностный сток и фильтрацию, что способствует загрязнению окружающей среды.

В связи со значительным разнообразием животноводческих комплексов, почвенных условий необходима разработка рациональных технологий, способов, технических средств для гидротранспорта животноводческих стоков, использования их в системах удобрительно-увлажнительного орошения с учетом специфики конкретных объектов и климатических зон.

Цель исследований. Обосновать и разработать технические средства, для гидротранспорта животноводческих стоков и режим удобрительно-увлажнительного орошения сельскохозяйственных культур, обеспечивающие повышение урожайности, качества, надежности и экологической безопасности производственного процесса, при снижении ресурсо-энергоемкости.

Для выполнения поставленной цели исследований потребовалось решить следующие задачи.

• Сбор и анализ научно-технической информации по эффективности использования животноводческих стоков для орошения сельскохозяйственных культур.

• Определить технический уровень инженерных разработок и перспективы совершенствования систем орошения животноводческими стоками.

• Обосновать и разработать технологию и технические средства забора подачи животноводческих стоков для орошения сельскохозяйственных культур.

• Изучить функционирование комплекса технологического оборудования, установить оптимальные параметры и режимы работы для конкретных почвенно-климатических и организационно-хозяйственных условий, выявить факторы, оказывающие доминирующее влияние на эффективность системы орошения стоками.

• Исследовать влияние орошения с использованием животноводческих стоков на водный, пищевой режимы почвы, суммарное испарение и урожайность сельскохозяйственных культур.

• Обосновать методику расчета эксплуатационных режимов орошения, обеспечивающую минимизацию загрязнения окружающей среды и повышение урожайности сельскохозяйственных культур.

• Дать эколого-экономическую оценку разработанному комплексу мероприятий и провести их проверку в опытно-производственных условиях.

Научная новизна работы состоит в том, что сформулированы основные принципы и направления совершенствования технических средств для гидротранспорта неразделенного на фракции жидкого навоза и технологий орошения с использованием животноводческих стоков.

Обоснованы новые инженерно-технические решения, повышающие надежность и производительность системы забора и подачи животноводческих стоков в оросительную сеть.

Изучены закономерности влияния геометрических параметров и динамических характеристик оборудования для забора стоков на эффективность гидротранспорта при различных режимах водоподачи, плотности и влажности неразделенного на фракции жидкого навоза

Определены факторы и параметры оптимизации, уточнен состав исходного информационного обеспечения, необходимые для расчета, конструирования и проектирования систем орошения с использованием животноводческих стоков.

Установлено влияние орошения с использованием животноводческих стоков на плодородие почв, водопотребление и урожайность люцерны в различных гидрометеорологических условиях.

На основании теоретических и экспериментальных исследований установлены закономерности и получены математические зависимости влияния нормы внесения стоков и влагообеспеченности на урожайность и суммарное водопотребление люцерны.

На защиту выносятся;

Новые инженерно- технические решения по комплексу технологического оборудования для забора, измельчения и подачи жидкого навоза к дождевальным машинам.

Оптимальные геометрические и динамические параметры и режимы функционирования технологического оборудования для забора, измельчения, смешения, подачи неразделенных на фракции животноводческих стоков в оросительную сеть.

Алгоритм, блок-схема и модель для расчета оптимального состава насосно-силового оборудования для гидротранспорта неразделенного на фракции жидкого навоза

Аналитические зависимости для оценки влияния нормы внесения стоков с оросительной водой, влагообеспеченности посевов гидрометеорологических условий на урожайность и суммарное испарение люцерны.

Практическая ценность. Результаты исследований могут использоваться при проектировании и эксплуатации систем орошения животноводческими стоками.

Полученные данные позволяют рассчитать оптимальные геометрические и гидравлические параметры гидротранспорта животноводческих стоков и систем орошения с учетом специфики конкретных агроландшафтов, снизить удельные ресурсо-энергозатраты и трудоемкость производственного процесса, повысить урожайность сельскохозяйственных культур и экологическую безопасность.

Адробадия работы. Основные разделы диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях, проводимых в НГМА, ЮжНИИГиМ в 1990-1992 годах, конференции «Экологические аспекты мелиорации степной зоны Северного Кавказа» (Новочеркасск, 1998).

Реализация работы. Результаты работы использованы при проектировании оросительных систем институтами Южпшроводхоз, Севкавгипровод-хоз, ЦЧОгипроводхоз.

Отдельные инженерно-технические решения внедрены при разработке систем орошения животноводческими стоками на площади 1500 га. Экономический эффект составил 600 руб/га (в ценах 1991 г.) и складывался из повышения урожайности сельскохозяйственных культур и сокращения энергозатрат при подаче неразделенных животноводческих стоков на поля орошения.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 24 печатных работ, в том числе получено 10 патентов и авторских свидетельств Российской Федерации.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству, списка литературы из 159 источников. Общий объем работы составляет 193 страниц текста, включая 56 рисунков, 36 таблиц, приложений - 2.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Могушков, Тимур Ахметович

Выводы

1 Для проектирования систем орошения животноводческими стоками необходима оценка возможных изменений экологической обстановки и качества грунтовых вод. Главным загрязняющим компонентом в животноводческих стоках являются азотистые соединения.

2 Прогноз изменения качества подземных вод при орошении сельскохозяйственных культур с использованием животноводческих стоков показывает, что при объеме водоподачи 1600 м3/сут, осадках за вегетационный период 2630, м3/га периоде подачи в 0,5 суток, время достижения уровня грунтовых вод на глубине 10 м составит около 13 суток.

3 Расчет изменения концентрации загрязняющих веществ под массивом орошения с учетом выпавших осадков показал, что содержание загрязняющих веществ увеличится незначительно и не превысит значений ПДК

Объемы поступления нитратов и нитритов не превысят 488 кг в год, хлора вообще не поступит, натрия 4,4 кг. Величина предотвращенного ущерба от не поступления загрязняющих веществ в водоисточники составит 2200 руб/га.

4 Максимальный технико-экономических эффект по сравнению с вариантом орошения природной водой, отмечается на варианте с внесением 400 м3/га животноводческих стоков. Здесь же обеспечивается максимальное соотношение увеличения урожайности к увеличению затрат, и минимальные удельные энергетические затраты и металлоемкость.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 Проблема использования животноводческих стоков в сельскохозяйственном производстве носит комплексный характер. С одной стороны как их утилизации и защиты природной среды от загрязнения, а с другой стороны использования как ценного органического удобрения, содержащего все необходимые для роста и развития растений питательные вещества в легко усваиваемой форме.

2 Наиболее эффективным является внесение животноводческих стоков с поливной водой при гидротранспорте их к полям орошения. Несовершенство технических средств для забора и гидротранспорта, технологии и техники орошения, системы управления поливами приводит к нерациональному использованию материально-технических и водных ресурсов и может привести к ухудшению экологической обстановки. Разнообразие животноводческих комплексов, почвенно-климатических условий требует разработки более совершенных инженерно-технических решений по забору, транспортировке и использованию животноводческих стоков для оросительно-увлажнительных поливов, повышение качества управления процессом фертигации с учетом специфики конкретных объектов и гидрометеорологических условий.

3 В результате исследований обоснованы основные направления совершенствования технологий и техники орошения с использованием сточных вод животноводческих комплексов. Разработаны инженерно-технические решения, позволяющие рационально использовать животноводческие стоки, повышающие надежность гидромеханического оборудования, снижение эксплуатационных затрат при сохранении высокой производительности системы забора, транспортировки и подачи стоков в оросительную сеть. Новизна инженерно-технических решений подтверждается авторскими свидетельствами и патентами Федерального института патентной собственности.

4 Изготовлена и испытана система подготовки и подачи неразделенных на фракции животноводческих стоков в оросительную сеть, включающая водосбросный насос, всасывающая линия которого снабжена шнековым измельчитолем с циркуляцией потока На основе экспериментальных данных усгановлены закономерности влияния геометрических, гидравлических и динамических параметров насосно-силового оборудования на эффективность работы системы гидротранспорта. Определены оптимальные значения параметров при совместной работе насосов с сетью трубопроводов, необходимые для расчета, конструирования и проектирования систем орошения животноводческими стоками.

5 Усовершенствована методика, разработаны блок-схема, алгоритм и программа расчета на ЭВМ оптимального состава насосно-силового оборудования для гидротранспорта неразделенных на фракции животноводческих стоков. Получены аналитические зависимости влияния влажности и плотности стоков на гидродинамические характеристики движения смеси в трубопроводе.

6 Изучено влияние орошения с использованием животноводческих стоков на водный баланс, суммарное водопотребление, урожайность люцерны и плодородие почв в различных гидрометеорологических условиях.

На основании теоретических и экспериментальных исследований получены эмпирические зависимости, характеризующие влияние нормы внесения стоков на урожайность, влагообеспеченносги и гидрометеорологических факторов на суммарное испарение люцерны.

7 Выполнены оценка экологической эффективности удобрительно-увлажнительного орошения, прогноз возможного изменения экологической обстановки и качества грунтовых вод в зависимости от величины водоподачи и норм внесения стоков. Установлено, что фронт распространения загрязнений при поливах достигает уровня грунтовых вод, залегающих на глубине 10 метров на 13 день после полива, но ухудшения качества грунтовых вод не происходит, из-за задержки почвой до 80 % загрязняющих веществ, содержащихся в стоках. Концентрация экологически опасных соединений в грунтовых водах не превышает предельно допустимого содержания после 6 лег орошения.

8 Технико-экономическая оценка различных режимов внесения стоков показала, оптимальным для данных почвешю-климагических и хозяйственных условий является внесение 40 мм стоков дробно под каждый укос, в процентном отношении, соответствующем распределению общей урожайности люцерны по укосам.

При реализации этой технологии получена максимальная прибыль, обеспечены минимальные металлоемкость, энергоемкость и затраты оросительной юды на единицу продукции.

180

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1 Использовать для внесения на поля неразделенного на фракции жидкого навоза системы орошения дождеванием. При расчете параметров систем и технологии применять полученные автором зависимости «урожайность - доза внесения стоков».

2 Проектировать насосно-силовое оборудование с проведением опгиг мизационных расчетов на ЭВМ по программе и уточненной методике, что повысит эффективность использования энергетических ресурсов и надежность технологического процесса.

3 Проводить внесение животноводческих стоков под каждый укос в фазу начала отрастания, в пропорциях, соответствующих распределению урожайности люцерны по укосам.

4 При оперативном планировании поливов использовать зависимости для расчета суммарного испарения с учетом влагообеспеченносги посевов, изменения гидрометеорологических условий и структуры водного баланса.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата технических наук, Могушков, Тимур Ахметович, Новочеркасск

1. Новиков В.М., Никитин В.А. Технология орошения сельскохозяйственных угодий животноводческими стоками // Очистка и использование стоков животноводческих комплексов: Сб. научн. тр. ВНИИССВ. М., 1981. - С. 5-8.

2. Фокина В. Д. Охрана окружающей среды от загрязнения отходами животноводства// ВАСХНИЛ ВНИИТ ЭиСХ / Обзорная информация, М., 1980. -48 с.

3. Письменов В.Н. Получение и использование бесподстилочного навоза М.: Росагропромиздат, 1988. - 204 с.

4. Временные рекомендации по использованию животноводческих стоков для орошения сельскохозяйственных культур // ММиВХ РСФСР, Сгав-НИИГиМ /Под ред. В.П. Пальцева Ставрополь, 1983. - 39 с.

5. Михальченко H.H. Влияние орошения с использованием стоков свинокомплекса на распределение нитратов в почве // Повышение эффективности мелиоративных систем в БССР, Минск, 1988. С. 19-23.

6. Струк И.Р., Верчинко О.С. О возможности использования сточных вод животноводчских комплексов на осушенных землях // Сб. научн. тр. Бел-НИИМиВХ, Минск, 1989. 35 с.

7. Саскевич Л.А., Тибо П.Ф. Орошение животноводческими стоками в Белоруссии // Роль мелиорации в Программе «Интенсификация 90», Минск, 1986.-С. 134-139.

8. Киселёва Т. А. Экономическая эффективность производства кормовых культур при орошении животноводческими стоками // Интенсификация использования мелиор. земель /1988. С. 85-89.

9. Аскомайтене Р. И. и др. Результаты исследований орошения и удобрения многолетних трав животноводческими стоками. Тр. Лит.НИИ с.-.х. академии,! 987.-С. 17.

10. Аскомайтене Р.И., Струсявичене С.М. Урожайность и качество многолетних трав, орошаемых осветленными животноводческими стоками // Проблемы использования промышленных и животноводческих стоков на полях орошения, 1986. С. 53-55.

11. Струсявичус 3. Опыт использования сточных вод Шестского масло-сырозавода для орошения // Тр. Лит.НИИ гидротехники и мелиорации., Лит. с.-.х. акад., 1987. С. 17.

12. Григоров М.С., Семененко С .Я. Влияние способов орошения животноводческими стоками на развитие люцерны // Прогрессивные технологии орошения с.-х. культур, 1984. С. 8-14.

13. Семененко С .Я. Экономическая оценка внутрипочвенного орошения и дождевания при поливе сточными водами // Прогрессивные технологии орошения с.-х. культур, 1989. С. 39-45.

14. Григоров М. С. Орошение навозными стоками в Белгородской области Гидротехника и мелиорация - № 4, 1987. - С. 25.

15. Григоров М.С. Внутрипочвенное орошение люцерны животноводческими стоками. Гидротехника и мелиорация № 3, 1983. - С. 41-43.

16. Овчинников A.C. Особенности режима орошения животноводческими стоками // Режимы орошения, способы и техника полива с.-х. культур и их совершенствование, 1986. С. 92-95.

17. Гостищев Д.П. Орошение сточными водами // Прогрессивные приемы возделывания сельскохозяйственных культур при орошении / Сб.статей, Новочеркасск, 1989. С. 19.

18. Гостищев Д.П. Орошение сточными водами // Водосберегающие технологии оросительных мелиораций / Сб. научн. тр. Волгоград, 1993. С. 37.

19. Эффективность использования сточных вод для орошения полей на Украине // ММиВХ УССР, Укр НИС орошения сточными водами, Киев, 1982. -20 с.

20. Серкинбаев Б.С., Мусабеков К.К., Абдукаримов А.Г. Как повысить эффективность ЗПО в условиях Казахстана // Мелиорация и водное хозяйство -№ 7, 1989. С. 52.

21. Мельников С.В. Гидравлический транспорт в животноводстве. М.: Россельхозиздат, 1976. -186 с.

22. Gooke G/W/ Plant nutrient economy Span, 1977, v 20 N2, p. 88-91/

23. Commoner B. The economics of methane Environment, 1979. v 20,N1. p. 29-33.

24. Рекомендации по применению органических удобрений Рекомендации НТС МСХ СССР по внедрению достижений отечественной науки и передового опыта в сельскохозяйственное производство, № 7, -1976. -С. 3-16.

25. Назаров С. И. и др. Рациональные способы использования жидких органических удобрений торфа и излишков соломы в растениеводстве, Минск: Урожай, 1977.-47 с.

26. Каминский B.C. Методы замедления и устранения процесса евтро-фирования. Водные ресурсы, № 4, -1979. - С. 51-63.

27. Тарасьянц С. А Оценка количественных и качественных показателей урожая люцерны при орошении стоками свинофермы // Тез. конф. «Экологические аспекты мелиорации Северного Кавказа», Новочеркасск, 1990.

28. Проектирование насосных станций систем орошения животноводческими стоками, НИМИ, Новочеркасск, 1994.

29. The wider utilization of sewage sladge research by the WRC // Envirou Pollut. Manag., 1978,8, N 6, P 160, p 162-163.

30. Butker J.L. at all. Forage production system using dairy blush water // St. joseph Mich, 1986 / Paper Amer. soc. of ayr. engihears, 1986 -1304.

31. Deemer D.D. Energy and cost savings in applying minimum treated wastewater to overland flow systems // Utilization treatment and disposne of waste on land, 1988.-P 55-60.

32. King L.D. Design and management consideration in applying minimally, trated wasted water to land // Utilization treatment and disposne of waste on land, 1988.-P 15-26.

33. Wolfshobl 1С Irrigate away your lagoon problems // Progr. Farmer, 1989, 104,5. P 34-35 (Использование жидкого навоза для удобрения).

34. Teichardt, at all. Einsatz von kommunalen und Produhtionsabouassern fur die Berignung An wadungsempbehlung. Marhleeberg, 1987. 52 Empbehlungen for die Praxis LandWirtschabtsaush. der DDR.

35. Magdalina J. Distribuirea apelor uzate prin aspersiune // Licrori sti. Im-bunit Funciare / Just. AgrouN Bilcesce. Bucuresti, 1967,30: p. 27-34.

36. Косс У. и др. Хранение, обработка и внесение бесподстилочного навоза Берлин, 1977ю-С. 1-10.

37. Азимов Т.А. О комплексном переустройстве гидромелиоративных систем с учетом полного использования животноводческих стоков // Тр. Ташк. ин-та инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства, 1985 С. 143.

38. Юн А.Б. Способы транспортировки и внесения неразделенного жидкого навоза в почву // Экспресс-информация. Сер. 4, вып. 10, М.: ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1978.

39. Рекомендации по орошению животноводческими стоками в Московской области ВНПО «Прогресс». ВНПО «Радуга», Коломна, 1982. 47 с.

40. Гуськов Э.П., Токарева В.П. Использование подготовленных животноводческих стоков при орошении дождеванием // Вопросы проектирования оросительных систем: Сб. научн. тр. ВО «Союзводпроект» М., 1983.-С. 22-71.

41. Мельников С.В., Калюга В.В., Сафонов Ю.К Гидравлический транспорт в животноводстве. М.: Россельхозиздат, 1976. -189 с.

42. Буцыкин А.М., Луцкий В.Г., Пономарев А.Г., Рева Л.П. Технология орошения животноводческими стоками. М.: Агропромиздат, 1987. - 160 с.

43. Гольченко М.Г., Железяко В.И., Михальченко Н.И. Новые технологии утилизации стоков // Мелиорация и водное хозяйство, № 7 ,1989. - С.55.

44. Новиков В.М., Демин В.А. Выведение сточных вод в оросигельно сбросные системы // Мелиорация и водное хозяйство, № 2,1989. С. 52.

45. Колесный дождевальный трубопровод для внесения с водой подготовленных животноводческих стоков // ВНПО «Радуга», ВНИИ МиТП, Рекламный проспект, Коломна, 1980. -1 с.

46. Электрофицированная фронтального действия дождевальная машин? для полива животноводческими стоками «Коломенка 100» // ВНПО «Радуга»: ВНИИ МиТП, Рекламный проспект, Коломна, 1983. - 4 с.

47. Комплект оборудования для распределения жидкого навоза ВНПО «Прогресс», Рекламный проспект, М., 1986. 4 с.

48. Технология внесения жидкого навоза с поливной водой. Способы дождевания установкой «Сигма М 80 - Б», Коломна, 1972.

49. Использование сточных вод для орошения земель / Под ред. В.М. Новикова М.: Колос, 1963. - 250 с.

50. Использование сточных вод для орошения / Под ред. В.Н. Шумякова и В.М. Новикова. М.: Колос, 1976. - 170 с.

51. Новиков В. М. и др. Использование стоков животноводческих комплексов в растениеводстве. Обз. инф. ЦБНТИ, ММиВХ СССР, № 12,1980.

52. Механизация уборки и утилизации навоза / Под ред. Ф.Ф. Косгаиди. -М.: Колос, 1982. -160 с.

53. Использование сточных вод и навозных стоков для орошения // Орошение и оросительные системы / Обз. инф. серия 1, Вып. 2, М., 1985.

54. Оросительные системы с использованием животноводческих стоков // ВСН 33-22 01-85, М., 1985. -121 с.

55. Тарасьянц С. А. Использование струйных насосов для транспортировки навозных стоков // Сб. научн. тр. НИМИ, Новочеркасск, 1985. С. 21.

56. Тарасьянц С. А. Эжекгорные установки для подачи животноводческих стоков на поля орошения // Тез. конф. Использование сточных вод в орошаемом земледелии, М., 1985. - С. 27.

57. Тарасьянц С.А, Могушков Т.А. Устройство для забора навоза насосными установками // Тез. конф. Экологические системы мелиорации Северного Кавказа, Новочеркасск, 1990.

58. Тарасьянц С.А. Экологически обоснованная технология подготовки животноводческих стоков // Автореферат дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук, М., 1995, - 43 с.

59. Винникова Н.В., Рыжонков В.П. Технический уровень орошения дождеванием в США // Мелиорация и водное хозяйство. Мелиоративные системы: Обз. инф. / ЦБНТИ, М.: Минводсгрой СССР, 1969, вып.8.-56 с.

60. A.c. 1105695 СССР, МКИ F 04 D 29/18, F04 D 7/04 Рабочее колесо наружного насоса для перекачивания неоднородных сред / И.А. Воронищшй, А.Н. Дудун, С.А. Новицкий и др. Опубл. 30.07.84. Бюл. № 28.

61. A.c. 929886 СССР, МКИ F 04 D 7/04 Измельчающее устройство насоса/ Г.Е. Мовсесов, В.Н. Петров, А. А Войтенко. Опубл. 23.05.82. Бюл. № 19.

62. A.c. 901634 СССР, МКИ F 04 D 7/04 Измельчающее устройство к насосным установкам/ П.Е. Сьеман, B.C. Андрущук, И.А. Лозовский и др. Опубл. 30.01.82. Бюл. №4.

63. A.c. 516839 СССР, МКИ F 04 D 7/04, В 02 С 18/00. Измельчающее устройство к центробежным насосам/ П.Е. Сьеман, Т.А Ганелес. Опубл. 05.06.76. Бюл. №21.

64. A.c. 669085 СССР, МКИ F 04 D 7/04, В 02 С 18/06. Измельчающее устройство насоса/П.Е. Сьеман, Т.А Ганелес. Опубл. 25.06.79. Бюл. № 23.

65. Патент 1421263 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Насос для перекачивания волокнистых суспензий / Тойво Нисканеи, Фрей Суидман, Иорма Туомаала, Йохаи Гуллксеи (Финл.) Опубл. 30.08.88. Бюл. № 32.

66. Патент 620178 ЕГО. МКИ F 04 D 7/04, F 04 D 29/22. Centrifugal pump for pumping liquids containing solid bodies / B. Sodergard. Опубл. 09.12.87. Бюл. 87/50.

67. A.c. 885619 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Насос для перекачки неоднородных сред / Ю.И. Карнацкий, Т.Т. Шабловский. Опубл. 30.11.81. Бюл. № 44.

68. Патент 023859 ЕПВ. МКИ F 04 D 7/04, F 04 D 9/00; F 04 D 15/00; F 04 D 29/62. Selbstansaugende Kreiselpumpa zum Aufbereiten und Fordm von brit Faseranteil durchsetrten Flüssigkeiten II F.D. Podesser/ Опубл. 26.08.87.

69. Патент 2202790 США CI. 103-115. Waste paper stock pump / F.R. Forrest. Опубл. 28.05.40.

70. Патент 1096876 Великобритания МКИ F 04 D 7/04. Centrifugal wastewater pump/Feluwa Schlesigir (ФРГ). Опубл. 29.12.67.

71. A.c. 798359 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Центробежный насос для перекачивания неоднородных сред с волокнистыми включениями / Н.С. Петров. Опубл. 23.01.81. Бюл. №3.

72. A.c. 926358 СССР, МКИ F 04 D 3/02. Шнековый насос / А.Ф. Пиниш-кевич, А.Ф. Антоненко, А.И. Огородник и др. Опубл. 07.05.82. Бюл. № 17.

73. A.c. 121636 СССР, МКИ F 04 D 3/00, 7/04. Шнековый насос / Н.Е. Шаблий, А.Ф. Пинишкевич, С.М. Донец и др. Опубл. 07.03.86. Бюл.№ 10.3007.88. Бюл.№ 42.

74. A.c. 544737 СССР, МКИ F 04 D, 7/04. Центробежный насос / В.А. Руйтул, М.С. Фельдман, Г.П. Румковский и др. Опубл. 30.01.77. Бюл. №4.

75. A.c. 1332077 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Насос для измельчения и перекачивания неоднородных сред / Н.М. Банников, Е.М. Банников, Н.К Линник и др. Опубл. 07.06.90. Бюл. № 21.

76. Заявка ЕР 49-5681 Япония МКИ F 04 D 7/02. Центробежное устройство для отвода жидкости, снабженное механизмом для измельчения отходов/ КуботаТэкко КК Опубл. 08.02.74. Бюл. № 4-143.-

77. A.c. 1590688 СССР, МКИ F 04 F 5/54. Насосная установка / Тар и др. Опубл. 07.09.90. Бюл. № 33.

78. A.c. 1707278 СССР, МКИ F 04 F 5/02. Струйный насос / Тар и др. Опубл. 23.01.92. Бюл. № 3.

79. A.c. 1620693 СССР, МКИ F 04 F 5/10. Струйный насос / Тар и др. Опубл. 15.01.91. Бюл. № 2.

80. A.c. 1303739 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Центробежный насос / И.А Лукша, А.Н. Макаров, М.С. Фельдман и др. Опубл. 15.04.87. Бюл. № 14.

81. A.c. 1488594 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Центробежный насос для перекачивания неоднородных сред с волокнистыми включениями / В.В. Воропаев, И.Н. Марченко, А.Я. Бугаев и др. Опубл. 23.06.89. Бюл.№23.

82. A.c. 798358 СССР, МКИ F 04 D 7/04, А 01 С 3/04. Центробежный насос для перекачивания сред с волокнистыми включениями / В. Б. Тимошенко, H.A. Трусов. Опубл. 23.01.81. Бюл. № 3.

83. A.c. 559043 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Насос для перекачивания неоднородных сред / Ю. И. Каркацкий, Л.П. Безрукий, В.А. Щиренков. Опубл. 25.05.97. Бюл №19.

84. A.c. 529195 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Центробежный насос / Б.К. Не-сытов, В.П. Наумов, В.В. Иванов. Опубл. 05.08.76. Бюл. № 28.

85. A.c. 516838 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Центробежный насос / Е.К. Не-сытов, В. Д. Ростовцев, Ю.Д. Петров. Опубл. 05.06.76. Бюл. № 21.

86. A.c. 985435 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Центробежный насос для перекачивания гидросмесей / И.С. Петров. Опубл.ЗО. 12.82 Бюл.№ 48.

87. A.c. 1325198 СССР, МКИ F 04 D 3/02, 7/04. Шнековый насос-измельчитель / Н.Б. Шаблий, С.М. Донец, Н.К Линник и др. Опубл. 23.07.87. Бюл. № 27.

88. A.c. 1413277 СССР, МКИ F 04 D 3/02, 7/04. Шнековый насос-измельчитель / Н.Е. Шаблий, И.И. Шкоднич, Н.К. Линник и др. Опубл. 30.07.88. Бюл. №28.

89. A.c. 706568 СССР, МКИ F 04 D 3/02, F 04 D 7/04. Шнековый насос для жидкого навоза / Н.И. Брик, Н.К Линник, В.Б. Пивак и др. Опубл. 30.19.79. Бюл. № 48.

90. A.c. 568747 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Насос для перекачивания органических пульп / Н.С. Петров, А.А Елизаров. Опубл. 15.08.77. Бюл. № 30.

91. A.c. 1569432 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Насос для измельчения и перекачивания неоднородных сред / Н.М. Банников, Е.М. Банников, Н.К Линник и др. Опубл. 07.06.90. Бюл. №. 21.

92. A.c. 1286817 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Насос / Н.А Горбулина, А.И. Горбулин, В.М. Федотов и др. Опубл. 30.01.87. Бюл. № 4.

93. A.c. 1513207 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Насос для перекачивания жидкости с волокнистыми включениями / H.A. Горбулина, А.И. Горбулин, В.М. Федотов и др. Опубл. 07.10.89. Бюл. № 37.

94. A.c. 1536063 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Центробежный насос с измельчителем / А.М. Козачинский, В.М. Федотов, П.М. Писаренко, В.И. Бородин. Опубл. 15.01.90. Бюл. №2.

95. A.c. 887818 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Центробежный насос / Н.М. Банников, В.А. Боровской, Н.М. Гарцман и др. Опубл. 07.12.81. Бюл. № 45.

96. A.c. 1153114 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Лопастный насос / H.A. Горбулина, А.И. Горбулин, В.М. Федотов и др. Опубл. 30.04.85. Бюл.№ 16.

97. Патент 634690 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Насос для жилких сред с волокнистыми включениями / Э.Ф. Хялмар. Опубл. 25.11.78. Бюл. №43.

98. Ас. 808694 СССР, МКИ F 04 D 1/00, F 04 D 7/04. Центробежный насос / В.П. Холошня, Ю.Л. Вдовенко. Опубл. 28.02.81. Бюл. № 8.

99. Заявка 3813225 ФРГ. МКИ F 04 D 7/04, F 04 D 29/60; А 01 С 3/02. Pumpenanlage insbessondere zum Pumpen und Aufruhren von Gülle / О. A. Lern. DK. Опубл. 17.11.88.

100. Патент 4422 СССР Кл. 59 и, 4. Центробежный насос для загрязненных жидкостей / Г.Э. Бромлей. Опубл. 31.01.88.

101. Ас. 967422 СССР, МКИ А 01 К 1/01; F 04 D 7/04. Устройство для перекачивания жидкого навоза / Н А Трусов. Б.И. Изаак. В. Б. Тимошенко и др. Опубл. 23.10.82. Бюл. № 39.

102. Ac. 1019110 СССР, МКИ F 04 D 7/04. Центробежный насос для перекачивания жидкого навоза/ Н.А. Трусов, Б.И. Изаак, В.Б. Тимошенко и др. Опубл. 23.05.83. Бюл. № 19.

103. Ac. 1193296СССР, МКИ F 04 D 3/00. Вертикальный шнековый насос/ АП. Репин, В.Я. Штейнберг. Опубл. 23.11.85. Бюл. № 43.

104. Ас. 1048170 СССР, МКИ F 04 D 7/04; F 04 D 29/42. Центробежный насос для перекачивания высококонцентрированной волокнистой массы. Опубл. 15.10.83. Бюл. № 38.

105. Ас. 29737 СССР, кл 59. Приспособление к ротационному насосу для очистки лопастей от густой массы / А. Д. Михайлов. Опубл. 31.03.39.

106. Ас. 983316 СССР, МКИ F 04 С 2/00. Плоскоколовратный насос / Б.И. Изаак Опубл. 23.12.82. Бюл. № 47.

107. Ас. 305276 СССР, МКИ F 04 С 9/00. Роторный насос / А.М. Ани-симов. Опубл. 4.06.71. Бюл. № 18.

108. Динамические насосы для сточных жидкостей. Каталог. М.: ЦИИ-ТИХимнефтемаш, 1986.

109. Центробежные грунтовые и песковые насосы. Каталог. М.: ЦИИ-ТИХимнефтемаш, 1987.

110. Каталог оборудования для перекачки и обработки навоза, навозных и береговых стоков. М.: Росгипронимсельхозсгрой, 1983.

111. Леви И.И. Моделирование гидравлических явлений. Л.: Энергия, 1967,

112. Лойяцинский Л.Г. Механика жидкости и газа М.: Наука, 1970,

113. Рычагов В.В., Третьяков АА., Флоринский М.М. Проектирование насосных станций и испытание насосных установок М.: Колос, 1971 .#

114. Лшпник Ю.В. Метод наименьших квадратов и основы теории обработки наблюдений. М.: Физматиздат, 1967. - 394 с.

115. Киселев П.Г. Справочник по гидравлическим расчетам. Изд. 3-е пер. и доп., под ред. В. Д. Журина. М.: Росэнергоиздат, 1961. - 352 с.

116. Чугуев P.P. Гидравлика. Учебник для вузов. 4-е изд. пер. и доп. -Л. : Энергоиздат, 1982, - 672 с.

117. Методические рекомендации по гидравлическим исследованиям и прогнозам для контроля за охраной подземных вод. М: Мингео СССР, 1980.-87 с.

118. Руководство по определению расчетных концентраций минеральных, органических веществ и пестицидов в дренажном и поверхностном стоке с мелиорируемых земель. М.: Минводхоз СССР, 1981. 110 с.

119. Руководство по лабораторным почвенно-химическим исследованиям при мелиоративных изысканиях. -М.: В/О Союзводпроекг, 1980. 49 с.

120. Руководство по производству наблюдений за испарением с сельскохозяйственных полей. Ч. 1. Л., 1982. 95 с.

121. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. П, Л., 1972.-112 с.

122. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта М. : Колос, 1987. - 270 с.

123. Методы изучения и расчета водного баланса Л. : Г., 1987. -397 с.

124. Клейн Р.Н., Клейн Д.М. Методы исследования растений. М.: Колос,1974.

125. Методические указания по биометрическим вычислениям в исследования по растениеводству. Л.: ВНИИрастениеводства, 1987. - 35 с.

126. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. М.: ВНИИкормов, 1983. 197 с.

127. Румшицкий Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента Справочное пособие. М.: Наука, 1971. - 192 с.

128. Айвазян C.B., Бнюков И.С., Мешалкин Л. Д. Прикладная статистика: Исследование зависимостей. Справочное издание. Финансы и статистика. М., 1985.-487 с.

129. Хартман К., Лецкий Э., Шефер В. Планирование эксперимента в исследованиях технологических процессов. М.: Мир, 1977. - 551 с.

130. Мостеллер Ф., Тьюки Дж. Анализ данных и регрессии. Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1982, вып. 1, - 224 е., вып. 2 - 240 с.

131. Налимов В.В. Планирование. М.: Наука, 1966. -270 с.

132. Менщиков C.B., Алешкин В.П., Рощин П.М. Планирование экспериментов в исследовании сельскохозяйственных процессов. JL: Колос, 1980. -167 с.

133. ЗедгинидзеИ.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1976. - 390 с.

134. Хикс Ч.Р. Основные принципы планирования эксперимента М: Мир, 1967.

135. Колганов А.В., Лисконов А.Т., Питерский А.М. Планирование эксперимента в гидромелиоративных исследованиях. М., 1999. - 214 с.

136. А.С. СССР № 1568925, А 01 С 23/00 Система для подготовки и подачи животноводческих стоков и минеральных удобрений в оросительную сеть. Опубл. 07.06.90. Бюл. № 21.

137. А.С. СССР № 1618317, А 01 С 23/00 Система подачи животноводческих стоков / С.А. Тарасьянц, Т.А. Могушков, Е.В. Рожнов. Опубл. 28.11.88. Бюл. 1., 1991.

138. А.с. СССР № 1751421, 5F 04 С 15/00.Насосная станция / С.А. Тарасьянц, Е.В. Рожнов, Т.А. Могушков. Приоритет 06.06.89. Бюл. № 28, 1992.

139. АС. СССР № 1706420, А 01 С 3/00. Устройство для разделения навоза на фракции/ О.П. Смирнов, Н.И. Сиренко. Опубл. 13.0192. Бюл. 3.

140. А.С. СССР № 1706422, А 01 С 3/00. Устройство для сбора и подготовки навозных стоков к использованию / О.П. Смирнов, А.И. Ныров, И.Ф. Дьячук. Опубл. 23.01.92. Бюл.№ 3.

141. АС. СССР № 16118308, А 01 С 3/00. Устройство для фильтрации жидкого навоза / В.В. Котов, В.А. Гребцов, В.Е. Тройкин, П.А. Цыков. Опубл. 07.01.93. Бюл. №3.

142. Разработать и испытать технологию и устройство для внесения удобрений с поливной водой при дождевании. Отчет о НИР ВНИИМиТП, ВИ-УА, № 052.131 Д. Коломна, 1974.

143. Прогрессивные технологии и технические средства орошения стоками. Сб. научн. тр. ВНИИСХВ. М., 1984. - 195 с.

144. Рекомендации по технологии сельскохозяйственного использования стоков свиноводческих комплексов и хозяйственно-бытовых сточных вод южной части Западной Сибири. ВНИИ ССВ (ВНПО «Прогресс»), М„ 1985. -30 с.

145. Использование стоков животноводческих комплексов в растениеводстве. Обзорная инф. № 12, ЦБНТИ, ММиВХ СССР, 1980. 51 с.

146. Захарова О. Д. Орошение серых лесных почв сточными водами свинокомплексов / Автореф. дисс. канд. с.-х. наук по спец. 06.01.02 «Сельскохозяйственная мелиорация», 1998. - 21 с.

147. Асмус Ф. и др. Использование жидкого навоза в растениеводстве. -Берлин, 1976. 180 с.

148. Оросительные системы с использованием животноводческих стоков. ВСН 33-2.2. 01-85. ММиВХ СССР. М„ 1985.

149. Ольгаренко Г. В. Нормирование орошения люцерны с учетом вероятностного характера гидрометеорологической и воднобалансовой информации. Новочеркасск, НГМА, 1997. - 129 с.

150. Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экологического ущерба, причиненного народному хозяйству загрязнением окружающей среды.-М., 1983.-47 с.

151. Указания по изучению и определению выноса минеральных, органических веществ и ядохимикатов дренажными и грунтовыми водами с мелиоративных систем. Минск, 1980. - 72 с.

152. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. М., 1994. - 87 с.

153. Сборник цен, восстановительная стоимость для переоценки объектов сельского хозяйства и мелиорации // Минсельхозпрод России. Госкомитет России (НИИ статистики). № 8. М., 1997. - 67 с.

154. Индекс Госкомстата России // Российская газета № 247 (1607), 26 декабря 1997.

155. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники // МСХиП РФ, ВНИИ ЭСХ, М„ 1998. - 220 с.

156. Методические рекомендации по планированию, учету и калькулированию себестоимости продукции в сельском хозяйстве. М., 1996. - 80 с.195unit FmMain;interface uses

157. Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,1.gList, StdCtrls, Mask, ComCtrls, Tooltfin;type

158. Private declarations } public

159. Public declarations > end;var1. FmNMain: TFmNMain;wl,v2,f,vs,poi,pot,poc,vl,v2,vh,vhl, v4,vk,hg,dh, h5:real hhp, hgl,m, dc, nm, nn, ldc, hsv, tc, vet, w, vera, h6,178: real; hwko,hxf,hwfal,n:real;

160. WH,ALO,QK,QO,Q2,DD,QH1,DT,RED, LD, I/^HWT^HV^HHC: real;

161. MsgBox('Ошибка:', 'Ошибка в исходной информации!', МВОК + MBI CONIN FORMAT I ON) ; end;k:=0.006; // ? HGPR:=1; // ?расчёт

162. WH:= 100 (100-w2)/6; AL0:= (WH-w2)/(w2-wl); QK:= vct/tc; Q0:= QK/ALO;1. Q2:= QK + Q0;

163. DD:= SQRT(Q2/(0.?85*v2*3600)); QH1:= VCM/TC;

164. DT:= SQRT(QH1/(0.785*VH*3600));пример расчёта для N = 0 RED:= (1000*l*v2*v2*pot)/k; LD:= 8*((6*1+2)/1)/RED; LT:= 0.015;

165. HWD6:= 1.3*LD*(Idc*v2*v2)/(DD*19.62); Ш78 := 1.1*LT* (178*vh) / (DT*19.62) ;1. HHC:= DH + Ш78 + hsv;1. P00:=1;p:= poc/P00;

166. VD:= hg*P + HWD6*P + v2*v2/(2*9.81) + P + h6; ¥5:= H5;

167. V0:= SQRT((2*9.81*HGPR)/hgl);1. W0:= Q0/(v0*3600);1. WSM:= M*V0;1. DC:= SQRT(WSM/0.785);1.:= 6* DC;1. QP: = Q2? HP:= HHC;

168. ТВ2.Enabled:= true; GB2.Visible:= true;

169. STR(QP:9:2,stroka); Editl.Text:= stroka; STR(HP:9:2,stroka) ; Edit2.Text:= stroka; end;procedure TFmNMain.TB2Click(Sender: TObject); begin try

170. Q2:= StrToFloat(Edit3.Text); HHC:= StrToFloat(Edit4.Text); except

171. MsgBox('Ошибка:','Ошибка в исходной информации!', МВОК + М BI CONINFORMATION); end;

172. TB2.Enabled:= false; GB2.Visible:= false; GBl.Enabled:= true;

173. AN:= ROUND(QH1/Q2); Ql:= QH1/AN;

174. FmQR:=TFmQR.Create(Application); try

175. WH.TH^l'IWI'M^j^WBiM ч I» ■ «ей«1. Кл. CK,,1. АКТ ВНЕДРЕНИЯрезультатов научно-исследовательских^ опытно-конструкторских и технологических, высших учеоных заведенияхют в

176. Заказчик ^ им. Ленина по откорм КРС Ольховатского^айона Во— — — *(*наиме,н0вани8 оргшизад^)"* — -г — — ~ — — .ронекской области, директор -.Х&даев А.И.- — ХСтатГ руководителя орггШзацийУ —

177. Настоящим актом подтверждается, что результата работыи-внедрение устройстваjg* ттэанспct^нашенШание~теш,"^г^Трегйс^выполненной НИС НИЩ!- ~ Гнаименование вузаТ «

178. СТОИМОСТЬЮ3G ССГ' J ЗЖЩТШШэХ „. ТЫС »руб,1. TÄÄ1выполняемойв. 199.0^^cpotöf ЕГьйо'ЗненШТвнедрены в ШСП им¿Л§|цша. ЕР-Р', Тнаименование предпробласти ось внед^Ииа)где о

179. Вид внедренных результатов производство и эксплуатация уста

180. ТэксшоуатвЦ*® ^здеЖГ^работИ*""' ~технологии; производство Гизделия» раоо*«.,— ~ ^^ш^ониро¥алие Хсистем)" 2« Характеристика масштаба внедрения^ иединичноеуникальноё7 едиьшчное»~парТия'>^тссовоеГ^серШно©)^ —3« Форгла внедрения:

181. Ту^азаТь н^мер и дату акТов

182. А, с. СССР $ 159С688 "Насосная установка"1. Бнедоенк:в промьшзнное производство технологически »процесс

183. Ту^астокТ цех Тцеха), процесс)" удаление ки?отнородческиг стоког- б проектные- работы

184. ТукаБать~с^ъект ^""предпрадтиеТ1. ЯМ» «Й? А»

185. Годовой экономический эффектожидаемый ть;с«,руб.внедрения в проектТ ~~

186. Фактический Двести ^дцать 5?!1ЬТ1' тыс «руб. •том числе долевое участке • •- ' тнс.руб.

187. Х%7 цифрами и прописьюТ — — — .5, Удельная экономическая эффективность внедренных руб,/руб« Результатов 232,683^ руб.

188. Примечание; Настоящий акт внедрения заверяется гербовой печатью со^ стороны заказчика к со стороны . исполнителя,

Информация о работе

Могушков, Тимур Ахметович
кандидата технических наук
Новочеркасск, 2000
ВАК 06.01.02

Диссертация

Совершенствование технических средств подачи и режима внесения животноводческих стоков при орошении люцерны - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы