Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Денисов Роман Анатольевич. Совершенствование технологии производства вермикомпоста с разработкой и обоснованием оптимальных параметров устройства для формования гряд и распределения подкормки : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01, 05.20.03.- Саратов, 2003.- 185 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/3765-2

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 7

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЙ СПОСОБОВ И ТЕХ
НИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВЕРМИКОМПО
СТА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 11

  1. Значение процесса вермикультивирования в сельском хозяйстве... 11

  2. Значение свойств и состава субстрата для производства вермикомпоста 16

  3. Анализ существующих способов производства вермикомпоста.... 20

  4. Анализ технических средств, используемых для производства вермикомпоста 34

  5. Цель и задачи исследований 41

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА
ФОРМУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА И РАСЧЕТ ЕГО ПАРАМЕТРОВ 43

  1. Обоснование и описание конструктивно-технологической схемы устройства для формования гряд и распределения подкормки при производстве вермикомпоста 43

  2. Теоретическое исследование схода субстрата с транспортера-распределителя 46

  3. Определение параметров загрузочного окна формующего устройства 50

  4. Анализ процесса заполнения формующего устройства 56

  5. Определение усилия на преодоление сопротивления движению катка при разравнивании 60

  6. Определение усилий на распределение частиц субстрата в формующем устройстве 63

  7. Определение силы давления на нижнюю часть формообразовате-лей 67

2.8. Определение производительности и потребляемой мощности

устройства 70

2.9. Выводы 75

3. ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
СУБСТРАТОВ 76

  1. Характеристика субстратов 76

  2. Методика исследований 76

  3. Анализ экспериментальных исследований физико-механических свойств субстратов 82

  4. Выводы 91

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРО
ЦЕССА И ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ УСТ
РОЙСТВА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ГРЯД И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОД
КОРМКИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ВЕРМИКОМПОСТА 93

  1. Устройство и принцип действия экспериментальной установки.... 93

  2. Программа исследований 97

  1. Задачи исследований 97

  2. Программа проведения экспериментов 97

  1. Методика обработки экспериментальных данных 99

  2. Результаты исследований влияния конструктивно-технологических параметров устройства на равномерность распределения субстрата при формовании гряд 105

  3. Результаты исследований влияния конструктивно-технологических параметров устройства на равномерность распределения подкормки 116

  4. Определение производительности и мощности экспериментальной установки при оптимальных режимах работы 127

  5. Выводы 133

5. ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА ДЛЯ

ФОРМОВАНИЯ ГРЯД И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДКОРМКИ 135

5.1. Определение оптимальной длины консоли направляющих транс-

портера-распределителя ,,,

  1. Анализ возникновения отказов в работе устройства для формования гряд и распределения подкормки 137

  2. Методика расчета на прочность направляющих транспортера-распределителя 138

  3. Выводы 142

6. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕ
СКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ
ГРЯД И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДКОРМКИ 144

  1. Программа проведения производственных испытаний 144

  2. Расчет экономической эффективности устройства для формования гряд и распределения подкормки 148

7. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 154

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 156

ПРИЛОЖЕНИЯ 170

Введение к работе:

Интенсивное применение минеральных удобрений, химических средств защиты растений, ростактивирующих препаратов, проводимое до 1991 года, не только обеспечивало рост урожайности сельскохозяйственных культур, но и привело к негативным явлениям, таким, как ухудшение биологических свойств почвы, загрязнение ее группой тяжелых металлов. Применение минеральных удобрений не способствовало созданию естественных механизмов восстановления плодородия почвы, обогащению ее питательными веществами, грибами, бактериями, то есть компонентами, которые и делают ее почвой [1, 2, 3].

Повышение уровня подвижных элементов минерального питания в почвах отрицательно повлияло на биохимическую трансформацию свежего органического вещества и его гумификацию. В этих условиях интенсивность микробного разложения органических субстратов резко возрастает и осуществляется по наиболее простому минерализационному пути, который сопровождается выбросом углерода в виде СОг в атмосферу [4, 5, 6].

В условиях повышенной биологической активности, обусловливающей ускоренную минерализацию свежего органического вещества и быстрое возникновение его дефицита в почвах, значительно увеличилась микробиологическая нагрузка на гумус, что вызвало его интенсивное разложение. В нашей стране указанные причины привели к снижению плодородия почв, широкому развитию глобальных процессов деградации гумуса. Гумус является важным компонентом плодородия почв. Он активизирует биохимические и физиологические процессы, повышает обмен веществ и общий энергетический уровень процессов в растительном организме, способствует усиленному поступлению в него элементов питания, что сопровождается повышением урожая и улучшением его качества [4,7,8,9,10,11].

По обобщенным данным отечественных и зарубежных ученых, уменьшение содержания гумуса в почве на 1 % снижает урожайность зерновых культур в среднем на 5-6, а в ряде случаев - до 10 ц/га. За последние 25 лет существенно снизилось плодородие почвы, в Нечерноземной зоне ежегодно теряется гумуса 0,5-0,7 т/га, в Центрально-Черноземной зоне и на Северном Кавказе - 0,6-1,0 т/га. В связи с этим ежегодный недобор урожая всех сельскохозяйственных культур в РФ составляет 20 миллионов тонн зерновых единиц [12]. По данным Госкомстата России, урожайность зерновых культур в среднем за 1991-1995 годы составила 14,8, а в 1998 году - 7 ц/га. В стране в 1998 году собрано 47 миллионов тонн зерна, что более чем в два раза меньше, чем в 1978 году [13].

Поэтому одной из наиболее важных задач, требующих скорейшего решения для развития агропромышленного комплекса РФ, является воспроизводство плодородия почв.

Решить данную задачу можно, только мобилизуя все ресурсы органического сырья: солому, торф, отходы перерабатывающей промышленности, животноводства, птицеводства. При этом следует помнить, что необработанные навоз и птичий помет содержат семена сорных растений, более ста разновидностей гельминтов и других болезнетворных микроорганизмов, что предъявляет особые требования к их обеззараживанию и последующей подготовке к использованию [14, 15, 16].

Исходя из сложившейся ситуации, перед агрохимической службой и научными учреждениями ставится задача по разработке новых, высокоэффективных, экологически безопасных технологий использования органических удобрений. То есть повышение плодородия почв должно обеспечиваться, прежде всего, за счет органического вещества, созданного в растениеводстве и животноводстве. Решение данной задачи возможно путем переработки органических отходов сельскохозяйственного производства методом вермикультивирования.

В последние десять лет на территории России интенсивно внедряются технологии повышения почвенного плодородия методом вермикультиви-рования. Название метода происходит от латинского слова Vermis - червь. Выведенная первоначально в США особая порода дождевого красного калифорнийского червя в отличие от его дикого сородича - обычного дождевого (Eusenia foefida) характеризуется большей продолжительностью жизни (до 15 лет) и высоким коэффициентом размножения (1:1500 в течение года) [17]. Компонентами субстрата для калифорнийского червя являются навоз всех видов животных, помет птиц, отходы сельскохозяйственного и перерабатывающих производств. Наиболее благоприятные условия для его разведения создаются при использовании субстратов, содержащих до 20 % целлюлозы. При искусственном разведении калифорнийского червя выход вермикомпоста колеблется в пределах 500-600 кг на каждую тонну субстрата, при этом образуется 30-50 кг биомассы червей [18, 19, 20, 21].

По эффективности действия вермикомпост значительно превосходит традиционные органические удобрения. Он содержит целый ряд биостимуляторов, ферментов, биологически чист и не имеет запаха. В нем содержится до 60 % сухой органической массы, но значительно больше азота, фосфора, калия и микроэлементов. Достаточно отметить, что при внесении 1 т обычных органических удобрений образуется всего около 20 кг гумуса, тогда как віт вермикомпоста содержится от 270 до 300 кг гумуса. Доказано, что 1 т вермикомпоста заменяет до 10 т навоза [21, 22, 23].

В данной связи вермикомпост существенно влияет на сокращение сроков восполнения гумуса в почвах, быстрое восстановление их плодородия, повышение устойчивости почв к ветровой и водной эрозии. Наряду с этим вермикомпост способствует повышению не только содержания питательных элементов в почвах, но и микробиологической активности почв, так как в нем содержится огромное количество микроорганизмов (1,7-2,0 млрд шт. на 1 г, против 3,2 млн шт. в исходном субстрате). Использование

вермикомпоста ускоряет прорастание семян, снижает стресс при пересадке растений, способствует получению ранней продукции [24].

Не менее важное значение имеет широкое применение вермикомпоста в районах, неблагоприятных по экологическим условиям. Например, внесение вермикомпоста в норме 5-7,5 т/га снижает в почве содержание радионуклидов на 30 % [22].

Существуют различные способы вермикультивирования: в ящиках, емкостях, на стеллажах, в лотках, грядах, в которых большинство технологических операций осуществляется вручную. При промышленном производстве вермикомпоста широкое распространение получил грядно-лотковый способ вермикультивирования, технологический процесс которого включает в себя следующие операции: приготовление субстрата, формование из него гряды, заселение в нее червей и уход за ними, распределение дополнительной подкормки, сбор червей и заселение их в новую гряду, переработку полученного продукта для использования в растениеводстве. Однако реализация данного способа сдерживается отсутствием специальных технических средств по осуществлению ответственных и трудоемких операций технологического процесса вермикультивирования: формования гряд заданного размера и распределения подкормки. Использование серийных машин - погрузчиков фронтального типа, разбрасывателей органических удобрений, позволяет механизировать лишь операцию по формованию основной гряды, операция по распределению дополнительной подкормки осуществляется вручную. При этом образованная основная гряда не имеет четких границ, поэтому для придания ей заданных параметров также используют ручной труд [25].

Поэтому целью данной диссертационной работы является совершенствование технологии производства вермикомпоста, с разработкой устройства для механизации операций технологического процесса вермикультивирования: формования гряд заданного размера и распределения подкормки.

Подобные работы
Спевак Николай Владимирович
Совершенствование технологии производства компостов с разработкой и обоснованием параметров устройства для измельчения твердых органических удобрений
Данилин Андрей Владимирович
Совершенствование технологии производства вермикомпоста с разработкой и обоснованием параметров измельчающего устройства
Курбанов Рустам Файзулхакович
Разработка и совершенствование ресурсосберегающих технологий и средств механизации производства объемистых растительных кормов
Афанасьев Вячеслав Николаевич
Обоснование и разработка технологий и технических средств для производства экологически безопасных, биологически активных удобрений на основе отходов животноводства и птицеводства
Тончева Нина Николаевна
Разработка и обоснование параметров устройства для транспортирования кочанов в срезающем аппарате капустоуборочной машины
Ужик Владимир Федорович
Разработка и обоснование параметров устройства для массажа вымени нетелей
Бесаев Аркадий Николаевич
Разработка и обоснование параметров захватывающего устройства стряхивателя плодоуборочного комбайна
Царев Вениамин Михайлович
Разработка и обоснование параметров сепарирующего устройства для отделения почвенных примесей от корнеплодов моркови при машинной уборке
Катусов Дмитрий Николаевич
Совершенствование технологического процесса сепарации ферментированных органических удобрений при вермикультивировании с разработкой и обоснованием параметров сепарирующего устройства
Глемба Вячеслав Константинович
Разработка технологического процесса и обоснование параметров устройства для изготовления рассадных брикетов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net