Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Сільськогосподарські науки / Сільськогосподарські меліорації


Клименко Олександр Миколайович. Розробка технології меліорації забруднених радіонуклідами грунтів внесенням меліорантів в суспензійному стані : Дис... канд. техн. наук: 06.01.02 / Рівненський держ. технічний ун-т. — Рівне, 2002. — 184арк. — Бібліогр.: арк. 153-170.



Анотація до роботи:

Клименко О.М. Розробка технології меліорації забруднених радіонуклідами грунтів внесенням меліорантів у суспензійному стані .- Рукопис

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 06.01.02 - сільськогосподарські меліорації. Рівненський державний технічний університет, Рівне 2002.

У дисертації розглядається питання обгрунтування і розробки технології відтворення родючості дерново - підзолистих грунтів, забруднених радіонуклідами, яка передбачає розробку і обгрунтування методики визначення потреб та складу меліорантів для поліпшення меліоративного стану цих грунтів з урахуванням основних показників їх родючості та коефіцієнтів переходу радіоцезію до сільськогосподарських культур; визначення технологічних параметрів процесу приготування багатокомпонентних меліорантів в суспензійному стані та гідравлічних і технічних параметрів гідромеханічного обладнання модернізованої машини.

Модернізація машини МВМ-10 здійснена за рахунок удосконалення системи розмиву та розробленого пристрою для приготування суспензійних меліорантів.

Встановлено, що надходження цезію-137 до сільськогосподарських культур в значній мірі обумовлюється внесенням в грунт добрив та меліорантів. В польових дослідах найбільш ефективним було застосування багатокомпонентних сумішей

(суглинку, гною та вапна) на фоні мінеральних добрив. Зниження вмісту цезію-137 на цих варіантах в порівнянні з контролем становило 8,4 рази. Залежність надходження цезію-137 до основних сільськогосподарських культур від вмісту гумусу, фракцій фізичної глини в грунтах описується рівнянням гіперболи, а надходження цезію-137 від глибини оглеєння профілю грунту - рівнянням параболи.

В польових дослідженнях встановлено, що надходження радіонуклідів до сільськогосподарських культур залежить від рівня родючості дерново-підзолистих грунтів. Розроблені моделі прогнозування коефіцієнту переходу цезію-137 в озиму пшеницю в залежності від шести показників родючості, які описуються: рівняннями множинного поліному, рівняннями гіперболи та ступеневої функції. Склад сумішей меліорантів визначається по встановлених максимумах (max I, max II, max III) коефіцієнту переходу цезію-137 від показників родючості.

Вивчені властивості місцевих меліорантів та розрахований і встановлений комплексний показник їх оцінки (кількісний та якісний). Найвищу комплексну оцінку (кількісна від 7,3 до 12,9 та якісна – добра) мають такі меліоранти: сапропель, торф, фосфорити зернисті, лес, лесовидні суглинки. Найнижчу (кількісна 3,1 та 2,8) відповідно фосфогіпс і туф.

Визначені конструкторські параметри модернізованої машини МВМ-10М для приготування та внесення меліорантів. Удосконалено систему розмиву та розроблений пристрій для приготування суспензійних меліорантів.

Визначені технологічні параметри процесу приготування багатокомпонентних меліорантів в суспензійному стані та гідравлічні і технічні параметри гідромеханічного обладнання модернізованої машини.

Розроблена технологічна карта на внесення меліорантів машиною МВМ-10М та проведений порівняльний розрахунок техніко-економічної ефективності використання машини МВМ-10М.

1. Дерново-підзолисті грунти Полісся України характеризуються низкою родючістю і незадовільним агроекологічним станом. Основними видами виявлених деградацій цих грунтів, що приводять до виникнення передкризових та кризових ситуацій, є їх дегуміфікація, фізична та радіологічна деградація. Поліпшення агроекологічного стану цих грунтів в короткі проміжки часу можливо досягти за рахунок внесення в ці грунти багатокомпонентних меліорантів в суспензійному стані.

2. Внесення в дерново-підзолисті грунти меліорантів (суглинку, сапропелю, мергелю, туфів, торфу) в сухому або суспензійному стані обумовлює 5 - 8 кратне зниження вмісту цезію-137 в сільськогосподарських культурах в порівнянні з контролем, де вносились мінеральні добрива.

При цьому, надходження цезію-137 з грунту в урожай сільськогосподарських культур в залежності від глибини оглеєння описується рівняннями параболи, а у залежності від вмісту гумусу, фізичної глини, кислотності, суми поглинутих основ, вмісту кальцію, калію та фосфору - рівняннями ступеневої функції та гіперболи.

3. Моделі прогнозування коефіцієнту переходу цезію в озиму пшеницю, розроблені з використанням множинного регресивного аналізу, мають вигляд лінійних рівнянь з повними (6) та неповними (від 2 до 5) даними властивостей цих грунтів.

4. Моделі прогнозування складу меліорантів базуються на встановленні maxI, max II, max III по надходженню цезію-137 в зерно озимої пшениці. Розрахунки коефіцієнтів переходу рекомендується здійснювати за нелінійними залежностями встановлених за базою даних виробничих дослідів з використанням таких показників родючості грунтів, як вміст гумусу, фізичної глини, суми поглинутих основ, кислотності, вмісту сполук кальцію та калію. Оптимізації, в першу чергу, підлягають показники родючості, які знаходяться в мінімумах min I, min II та min III і обумовлюють max I, max II та max III надходження цезію-137 в сільськогосподарські культури.

5.Дуже високу потребу в меліорантах з вмістом сполук кальцію, фракцій

фізичної глини, органічної речовини мають забруднені радіонуклідами дерново-підзолисті грунти з низькою родючістю, помірну та незначну - грунти, які мають підвищений та високий рівень родючості.

6.Дослідження складу та властивостей місцевих меліорантів показало, що найвищу комплексну оцінку (кількісну більше 7,3 та якісну - добру) мають меліоранти: сапропель, торф, фосфорити зернисті та лесовидні суглинки. Покровний суглинок та мергель при кількісній оцінці 7,1...5,2 мають задовільний стан, а фосфогіпс і туф розмелений при кількісній оцінці 3,1 та 2,8 - відновідно характеризуються незадовільним станом.

7.Дослідження технологічних параметрів процесу приготування багатокомпонентних меліорантів в суспензійному стані та гідравлічних і технічних параметрів гідромеханічного обладнання показали: тривалість процесу приготування меліорантів залежить від шпарності сітчатого фільтра, об'єму та густини меліоранту, густини води, витрати води та швидкості потоку на виході із зонта-відбивача; швидкість потоку на виході з зонта-відбивача, для забезпечення швидкого та ефективного розмиву меліорантів та переведення їх в стан суспензії, повинна бути не меншою 0,1 м/с; при витраті води від 6 до 7л/с в системі час розмиву фосфогіпсу не перевищує 145с, суглинку 346с, торфу 600с та сапропелю 1126с.

Вивчення гідравлічних опорів сітчатого фільтра, зонта-відбивача та рихлих меліорантів показало, що ці опори формують зростаючий ряд: опори сітчатого фільтра, зонта-відбивача - незначні і істотно не впливають на процес розмиву, а фосфогіпсу, суглинку, торфу, сапропелю - значно більші.

8.Вдосконалення машини МВМ-10М здійснено за рахунок нової системи розмиву, яка включає відцентровий насос, вакуум - компресор, сітчатий фільтр виготовлений у формі зрізаного конуса, в нижню частину якого підведений напірний трубопровід, який обладнаний конусоподібним зонтом-відбивачем, внутрішня поверхня якого має струминонаправляючі дугоподібні ребра.

Розроблена технологічна карта на внесення меліорантів машиною МВМ-10М для меліорації грунтів, в тому числі забруднених радіонуклідами, яка передбачає проведення наступних робіт: монтаж робочого обладнання, заправку машини водою та меліорантами, розмив меліорантів, транспортування суспензії до поля, підгрунтове внесення, повернення машини на майданчик завантаження, ревізію пристрою розмиву і повторне заповнення машини водою. Для зменшення часу повного циклу та забезпечення безперервної роботи по внесенню меліорантів продуктивність завантажувального засобу повинна бути не меншою 100 м3/год, швидкість транспортування 15...20 км/год, а швидкість внесення 6 км/год при роботі двох машин.

9.Встановлено, що за основними техніко-економічними показниками, і насамперед, продуктивності, капітальним вкладенням, затратам праці, грошових затратах, порівняльної економічної ефективності модернізована машина МВМ-10М за рахунок пристрою розмиву має кращі економічні показники в порівнянні з машиною МВМ-10. Використання машини МВМ-10М в порівнянні з МВМ-10 при застосуванні в якості меліоранту 30% суспензії суглинку в нормі 100 т/га забезпечує ріст продуктивності праці на 29,2%, зменшення затрат часу на завантаження та розмив в 7,7 рази, зниження прямих затрат на впровадження машини - 91,4% при додатково отриманому приросту врожаю - 20 грн на 1 тону меліоранту та 6 років окупності капітальних затрат на її придбання.

Публікації автора:

1. Клименко М.О., Веремеєнко С.І., Мороз О.С., Клименко О.М. Меліорація: грунти, забруднені радіонуклідами. // Водне господарство України. Спецвипуск. - К., 1997. - с.38-40.

2. Сиротинський О.А., Клименко О.М. Математична модель процесу фільтрування у завантажувальному фільтрі машини для внесення хімічних меліорантів та захисту рослин. // Вісник Української державної академії водного господарства. Збірник наукових праць. Випуск І, частина І.-Рівне., 1998. -с. 164-169.

3. Мороз О.С., Клименко О.М. Особливості меліорації забруднених радіонуклідами грунтів Західного Полісся. // Вісник Української державної академії водного господарства. Збірник наукових праць. Випуск І, частина І.-Рівне., 1998.-с .

4. Клименко О.М. Модель обгрунтування рецептури меліорантів. // Вісник Рівненського державного технічного університету. Збірник наукових праць. Випуск 2, частина 1. - Рівне. -1999.- с. 56-59.

5. Клименко О.М. Машина для внесення меліорантів в рідкому стані. // Вісник Рівненського державного технічного університету. Збірник наукових праць. Випуск 1 (3), частина 1. - Рівне. - 2000.- с. 161-166.

6. Клименко О.М. Математична модель для дослідження і визначення технологічних параметрів пристрою і процесу розмиву меліорантів. // Вісник Рівненського державного технічного університету. Збірник наукових праць. Випуск 2. - Рівне. - 2000.- с. 26-32.

7. Лико Д.В., Сиротинський О.А., Клименко О.М. Математична модель процесу промивання осаду у завантажувальному фільтрі машини для внесення меліорантів.//Слово молодим дослідникам. Збірник тез та матеріалів. Рівне.-1998.-с. 217- 221.

8. Веремеєнко С.І., Клименко М.О., Мороз О.С., Клименко О.М. Екологічні принципи оцінки забруднення грунтів Полісся України радіонуклідами та їх меліорація. // Натураліс. Вип. 1 ., К., 1998. - с. 7-9.

9. Сухарєв Е.О., Сиротинський О.А., Клименко О.М. Математична модель процесу аерації меліорантів.// Актуальні проблеми водного господарства. Збірник наукових статей. Том 2. Рівне. - 1997. -с. 155-158.

10. Деклараційний патент на винахід. Машина для внесення меліорантів та захисту рослин: Україна, 7 А01С23/00 М.О.Клименко, О.А.Сиротинський, О.М.Кли-

менко.-№2001031914; Заявлено 22.03.2001.