Повышение эффективности процесса использования жидкого органического удобрения путем автоматизированного выбора рациональных вариантов технологий транспортировки и внесения в условиях Северо-Западного региона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Васильев Эдуард Вадимович

• Васильев Эдуард Вадимович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Васильев Эдуард Вадимович

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Состояние и перспективы применения жидкого навоза в качестве органического удобрения в Северо-Западной зоне РФ

1.2 Характеристики существующих способов и технических средств для внесения жидких органических удобрений на основе жидкого навоза

1.3 Обзор методов выбора рациональных решений

1.4 Критерии оценки способов и технических средств, применяемых при внесении жидкого органического удобрения

1.5 Краткие выводы. Цель и задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ТРАНСПОРТИРОВКИ И ВНЕСЕНИЯ ЖИДКИХ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ, И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ВЫБОРА

2.1 Структурный анализ технологий транспортировки и внесения жидких органических удобрений

2.2 Порядок получения исходной информации

2.3 Порядок обработки исходной информации

2.4 Порядок определения технологических параметров технологий транспортировки и внесения жидкого органического удобрения на основе навоза крупного рогатого скота

2.4.1 Определение количества и качества навоза

2.4.2 Определение технологических параметров операций по переработке навоза в органическое удобрение

2.4.3 Выбор типа хранилища для навоза

2.5 Методика выбора способов и средств механизации

2.6 Сравнительная оценка вариантов технологий транспортировки и внесения жидкого органического удобрения на основе навоза КРС

2.7 Информационное обеспечение систем автоматизированного проектирования технологических процессов

2.8 Представление пошагового процесса моделирования технологий транспортировки и внесения жидких органических удобрений из навоза крупного рогатого скота

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СПОСОБОВ ВНЕСЕНИЯ ЖИДКОГО ОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ

3.1 Задачи и программа экспериментальных исследований

3.2 Методика проведения экспериментальных исследований

3.2.1 Устройство агрегата для сплошного поверхностного внесения разбрызгиванием

3.2.2 Устройство агрегата для ленточного поверхностного внесения через штанговою систему с навесными шлангами

3.2.3 Устройство экспериментальной установки для исследований внутрипочвенного внесения удобрений в почву

3.2.4 Методика определения динамики изменения содержания питательных элементов со временем после внесения жидких органических удобрений

3.2.5 Методика определения неравномерности внесения по рабочей ширине захвата и по ходу движения агрегата

3.3 Приборы и оборудование, используемые при экспериментальных исследованиях

3.4 Обработка экспериментальных данных, оценка точности и проверка гипотезы о законе распределения случайной величины

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И АПРОБАЦИЯ МЕТОДИКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ТРАНСПОРТИРОВКИ И ВНЕСЕНИЕ

4.1 Результаты экспериментальных исследований способов внесения жидкого органического удобрения

4.1.1 Результаты исследований сплошного поверхностного способа внесения разбрызгиванием жидкого органического удобрения

4.1.2 Результаты исследований ленточного поверхностного способа внесения через штанговою систему с навесными шлангами

4.1.3 Результаты исследований внутрипочвенного способа внесения жидкого органического удобрения в почву

4.2 Апробация методики автоматизированного выбора рациональных технологий транспортировки и внесение

4.2.1 Анализ и выбор технологии транспортировки органических удобрений

4.2.2 Оценка рассмотренных вариантов технологий транспортировки и внесения ЖОУ из навоза КРС

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СПРОЕКТИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

Приложение А Фрагменты таблиц, содержащих информацию о технологиях, операциях и технических средствах

Приложение Б Фрагменты работы программы

Приложение В Пример обработки данных динамики изменения содержания общего азота на

компьютере с использованием статистического пакета STATGRAPHICS Centurion XVI при

поверхностном внесении разбрызгиванием

Приложение Г Перечень технологий транспортировки и внесения жидких органических

удобрений

Приложение Д Фрагменты расчетов эколого-экономических показателей

Приложение Е Фрагмент автоматизированного расчета необходимого количества технических

средств

Приложение Ж Документы, подтверждающие внедрение научных разработок в производство

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности процесса использования жидкого органического удобрения путем автоматизированного выбора рациональных вариантов технологий транспортировки и внесения в условиях Северо-Западного региона»

ВВЕДЕНИЕ

Внедрение новых технологий в животноводстве позволило интенсифицировать отрасль, но при этом возросли объемы, концентрация навоза на локальных территориях, создающие угрозу окружающей среде. По данным анкетирования, проведенным ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии в рамках проекта «БАЛТАЗАР», выяснилось, что основная доля образующегося в хозяйствах Северо-Западного региона навоза имеет влажность более 85 %, то есть является полужидким и жидким навозом. Это обусловлено внедрением беспривязного способа содержания, и данная тенденция сохраняется в молочном животноводстве в связи с тем, что данный способ является менее трудозатратным. Утилизация жидкого и полужидкого навоза является одной из проблем, требующих незамедлительного решения.

Основным направлением роста плодородия почвы является повышение в ней запасов гумуса до оптимального содержания, источником пополнения гумуса в почве, гумусообразующим материалом были и остаются органические удобрения на основе навоза. Поэтому наиболее рациональным способом использования жидкого навоза в качестве органического удобрения, является непосредственное внесение его на поля в переработанном виде.

В настоящее время существует огромный выбор импортных машин для транспортирования и внесения жидкого навоза различными способами. Из-за не адапти-рованности и недостаточности исследований применимости тех или иных технологий для условий конкретного хозяйства приводят к повышению себестоимости работ и большой нагрузке на окружающую среду в следствии больших потерь питательных элементов. Повышение эффективности использования навоза достигается при помощи научно-обоснованных методов формирования рациональных вариантов технологий транспортировки и внесения жидких органических удобрений из навоза крупного рогатого скота. Для решения этих задач могут быть применены методы имитационного моделирования, обеспечивающие выбор рациональных

технологий транспортировки и внесения жидкого органического удобрения с минимальной нагрузкой на окружающую среду и с минимальными затратами в конкретных условиях сельхозтоваропроизводителя.

Цель исследований - разработать алгоритм выбора рациональных технологий транспортировки и внесения жидкого органического удобрения, обеспечивающий рациональные эколого-экономические показатели в условиях конкретного хозяйства.

Объект исследований. Технологии транспортировки и внесения жидких органических удобрений.

Методика исследований. При выполнении диссертационного исследования использовались как стандартные, так и частные методики исследований с применением математического планирования эксперимента и обработки данных на персональном компьютере с использованием программных пакетов StatGraphics Centurion 16.1.11, MS Excel 2013.

Научная новизна. Научную новизну исследований составляют:

• алгоритм выбора рациональных технологий транспортировки и внесения жидких органических удобрений для обеспечения экологически безопасного выполнения работ;

• обоснованный критерий оценки эколого-экономической эффективности процесса транспортировки и внесения жидкого органического удобрения;

• методика оценки экологической эффективности различных способов внесения жидких органических удобрений;

• коэффициенты сохранности питательных элементов после внесения жидких органических удобрений различными способами.

Практическую значимость работы составляют:

• сформированные базы данных по технологиям и техническим средствам транспортировки и внесения жидких органических удобрений;

• программа ЭВМ автоматизированного выбора рациональных технологий транспортировки и внесения жидких органических удобрений с оценкой их экологической эффективности.

Достоверность научных положений подтверждается результатами экспериментальных исследований, полученных с использованием современных измерительных устройств, при достаточном количестве повторности опытов, обработкой данных с использованием методов математической статистики.

Апробация работы. Положения диссертационной работы докладывались на более 20 мероприятиях, основные из них:

- на научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Санкт-Петербургского государственного аграрного университета, г. Санкт-Петербург-Пушкин в 2011, 2012 годах;

- на Международной научно-практической конференции молодых ученых «Аграрная наука ХХ1 века. Актуальные исследования и перспективы» в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете, г. Санкт-Петербург 2013 год;

- на Международной научно - практической конференции профессорско-преподавательского состава «Научное обеспечение инновационного развития АПК» в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете, г. Санкт-Петербург 2014 и 2015 годах;

- на Международных научно - практических конференциях Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства» 2010-2015 годах;

-на «VII Ежегодном смотр-сессии аспирантов и молодых ученных по отраслям наук» ВГМХА им. В.Н. Верещагина, г. Вологда 2013, 2014 годах;

- 7-ой международной научно-практической конференции «Экология и сельскохозяйственные технологии: агроинженерные решения» в ГНУ СЗНИИМЭСХ 2011 год;

- на Международном агроэкологическом форуме «Экологические аспекты производства продукции животноводства;» снижение отрицательного воздействия хи-

мически активного азота на окружающую среду в сельскохозяйственном производстве; полевые исследования для устойчивого развития сельских территорий» в ГНУ СЗНИИМЭСХ 2013 год.

На защиту по специальности 05.20.01 выносятся:

• алгоритм выбора рациональных технологий транспортировки и внесения жидких органических удобрений необходимых для обеспечения экологически безопасного выполнения работ;

• результаты исследований различных способов внесения жидких органических удобрений в условиях Северо-Запада России;

• программный продукт для автоматизированного выбора рациональных технологий транспортировки и внесения жидких органических удобрений;

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы, включающего 114 наименования, из них 7 на иностранных языках, и 7 приложений. Текстовая часть работы содержит 176 страницы машинного текста, включая 13 таблиц и 36 рисунков.

Проведенные исследования являлись составной частью работ, выполняемых в ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии в соответствии с планом фундаментальный и приоритетных прикладных исследований Россельхозакадемии по научному обеспечению развития АПК РФ на 2011-2013 годы по теме 09.02 «Разработать научные основы построения энергоресурсосберегающих экологически безопасных машинных технологий и технических средств нового поколения для животноводства» на тему 09.02.02. «Разработать стратегию снижения антропогенной нагрузки на окружающую среду машинных технологий при производстве сельскохозяйственной продукции, методику обоснования экологически безопасного размещения и функционирования животноводческих и птицеводческих предприятий (на примере субъекта северо-западного региона РФ)»

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Состояние и перспективы применения жидкого навоза в качестве органического удобрения в Северо-Западной зоне РФ

Основным направлением роста плодородия почвы является повышение в ней запасов гумуса до оптимального содержания. Основным источником пополнения гумуса в почве, гумусообразующим материалом были и остаются органические удобрения на основе навоза и помета.

Использование органических удобрений оказывает многостороннее воздействие на все агрохимические показатели почвы и позволяет вовлечь в хозяйственно-биологический круговорот элементы минерального питания и органическое вещество, отчуждаемые с урожаем. Интерес к органическим удобрениям в мировом земледелии в последние годы повышается в связи с удорожанием энергоресурсов и стоимости минеральных удобрений, а также обострением проблемы получения качественной сельскохозяйственной продукции [2, 28, 30, 105].

Особенностью Северо-Западного региона является то, что его территория расположена в пределах бассейна Балтийского моря. Поэтому здесь в полном объеме должны выполняться требования Хельсинской Конвенции по защите Балтийского моря [84].

Принятый странами участниками конвенции План действий признает эвтрофи-кацию основной проблемой Балтийского моря, а сельское хозяйство отнесено к одному из ведущих источников поступления азота и фосфора, которые ее вызывают, в водную систему бассейна Балтийского моря. Предписывается для России сокращение по азоту на 6970 т и фосфору на 2500 т не позднее 2016 г., как от наземных, так и воздушных источников. Это накладывает определенные экологические требования к технологиям переработки и применение навоза в качестве органических удобрений.

Наиважнейшим условием плодородия почв является применение органических удобрений, прежде всего навоза, который обеспечивает не только пищевой режим

растений, но и регулирует интенсивность и объем малого круговорота энергии в агроэкосистемах. Еще академик Д.Н. Прянишников указывал, что «как бы ни велико было производство минеральных удобрений, навоз никогда не потеряет своего значения, как одно из главнейших удобрений в сельском хозяйстве».

Чрезвычайно важная их роль в поддержании уровня гумуса. К сожалению, за прошедшие 70 - 100 лет количество гумуса в почве сократилось на 40 - 69% [34]. За этот период в дерново-подзолистых почвах содержание гумуса упало с 3,4 - 4,3 до 2,0% и менее, а за последние 50 лет его убыль составила более 50% [53].

Внедрение новых технологий в животноводстве позволило интенсифицировать отрасль, но при этом возросли объемы и концентрация навоза, создающие угрозу окружающей среде. Процесс утилизации навоза включает этапы по переработке, хранению, транспортировке и внесению. Особое внимание стоит уделять оценке способов внесения органических удобрений, оказывающих существенное влияние не только на экологическую безопасность, но и на эффективность сельскохозяйственного производства в целом. От снижения потерь навоза и лучшего использования его питательных веществ, прежде всего, зависит успешное ведение сельскохозяйственного производства.

В период председательства Российской Федерации в Хельсинкской Комиссии по защите морской среды региона Балтийского моря осуществлялся проект: «Улучшение защиты Балтийского моря от основных угроз со стороны наземных источников загрязнения: сокращение нагрузки биогенов от сельского хозяйства и риска от опасных отходов (Снижение опасных и сельскохозяйственных сбросов на Балтике - BALTHAZAR)». В рамках проекта ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии проводил анкетирование, по результатам которого установлено, что основная доля образующегося в хозяйствах Северо-Западного региона навоза имеет влажность более 85%, то есть является полужидким и жидким (рисунок 1.1).

Твердый; 3579,49; 14%

Полужидкий 16815,83; 65%

Жидкий; 5331,81; 21%

Рисунок 1.1 - Количество и влажность навоза крупного рогатого скота и свиноводства в Северо-Западном федеральном округе России, тыс. тонн.

Северо-Западный природно-экономический регион охватывает более 122 млн. га земель в лесной части европейской территории, из них около 3 млн. га составляет пашня (2,6 % от общей площади пашни России). Его значительная протяженность определяет весьма существенные различия в природных условиях: климатических, ландшафтных, свойствах почв и т.д., что влияет на выбор технологий, технических решений, показатели работы сельскохозяйственных агрегатов и формы их использования.

В целом для климата региона характерен высокий гидротермический коэффициент, что определяет «промывной» водный режим почв, который в сочетании с высокой щёлочностью пород ведет к формированию почв подзолистого типа.

Климат региона, где ведется сельскохозяйственная деятельность в целом прохладный, умеренно прохладный и влажный. Количество безморозных дней колеблется от 75 на западе до 145 на востоке. Длительность активно-вегетационного периода в пределах региона колеблется от 140 до 60 дней, а сумма температур за этот период - от 2100 до 6000.

Из-за изрезанности лесами, болотами и открытыми осушительными канавами размеры полевых участков невелики (0,5 - 30 га), очертания участков в значительной части неправильные порядка 30%, средняя длина гона 200 - 300 м. Особенность региона - значительная засоренность пахотных площадей камнями (45%).

В виду сложных природно-климатических условий Северо-Западный регион РФ является зоной рискового растениеводства.

Исходя из рассмотренных условий, основным направлением развития сельскохозяйственного производства является молочное животноводство, а также птицеводство и свиноводство, кормопроизводство, возделывание картофеля, овощей и др. культур. По объему валовой продукции на животноводство в регионе приходится 80 %.

Наибольшее внимание проблеме утилизации навоза уделяется в Ленинградской области, находящейся в бассейне Балтийского моря и имеющей наиболее развитое животноводство в Северо-Западном регионе РФ.

Поголовье крупного рогатого скота по регионам СЗФО

СО 180

о 160

о 140

г 120

2 100

л н

о со н о а» т 5

ц

о

80 60 40 20

161,61

166,04

31,97

83,97

29,32

Т08

2035

П , I I

Л? Л? Л? Л? Л? |С,

¿г ¿г ¿Г ^ ^ ^ /

о /

/

3?

/

Рисунок 1.2 - Распределение поголовья крупного рогатого скота по регионам Северо-Западного округа.

В Санкт-Петербурге и Ленинградской области имеется порядка 420 тыс. га пашни, обеспеченность которых органическими удобрениями (полученными путем переработки навоза крупного рогатого скота (КРС)) составляет 20% от необходимого количества. Поэтому в первую очередь навоз должен использоваться в качестве органического удобрения для повышения плодородия сельскохозяйственных земель.

Основная доля продукции животноводства Ленинградской области — это молочное производство.

На 2012 года в Ленинградской области работало 121 предприятие молочного животноводства с поголовьем КРС 165,2 тыс. гол. (рисунок 1.3), в том числе фуражных коров 76,9 тыс. гол.

25000 20000 15000 10000 5000 0

111

# > # # # # # # # # # # # с*^ ,СЛ <СГ -СЛ ЧСЛ „СЛ^ (Л .СЛ .СЛ хГ

<<£ О« ^ # ^ Л5® О^ Ж л* ^ ¿Г

11V.. I

Рисунок 1.3 - Поголовье крупного рогатого скота по районам Ленинградской

области.

Основная доля животноводческих предприятий КРС имеют поголовье свыше 1000 голов (около 61% от общего числа предприятий, рисунок 1.4) такие предприятия наиболее эффективно работают, надой на 1 фуражную корову составляет 6000-8000 кг.

30 25 20

15 10 5 0 1 1 ■ ■ 1 1 число ферм

(Ф (Ф cf> с? á* cF сР сГ оГ V ^ <<Р ^ с? с?

Поголовье

Рисунок 1.4 - Фермы КРС в Ленинградской области.

В них применяют беспривязное содержание животных, что приводит к повышенной (90-93%) влажности навоза и увеличению его выхода в 1,5-2 раза. Объем навоза и сточных вод доильных залов составляет 90-135 т в день (32-50 тыс. т. в год). Этот объем должен быть утилизирован в виде жидкого органического удобрения (ЖОУ) на площади около 3000 га. [23, 87]

Парк технических средств по работе с органическими удобрениями, был сформирован, когда в основном применялось подстилочное содержание, и предназначен для внесения твердых органических удобрений машинами типа ПРТ и РОУ, преобладающими в сельхозпредприятиях. Так, в Ленинградской области насчитывается около двухсот единиц ПРТ и РОУ с общей грузоподъемностью 1400 т. В то же время машин для внесения жидкого органического удобрения насчитывается всего около пятидесяти пяти единиц с общей грузоподъемностью 440 т. В основном они представлены марками МЖТ и РЖТ, которые морально устарели. У 60% машин из всего парка срок эксплуатации превышает 15 лет, а в некоторых хозяйствах достигает и 20 лет. Основная доля закупаемой новой техники представлена импортными производителями и зачастую используется малоэффективно из-за нестыковок новых машин с технологиями транспортировки и внесения ЖОУ в существующих хозяйствах.

Для того чтобы внести весь объем получаемого на предприятии навоза необходимо иметь высокоэффективные машины с минимальным негативным воздействием на окружающую среду. Если произвести расчет количества машин по внесению ЖОУ, оборудованных емкостями вместимостью 25 м3, учитывая средний радиус перевозки 7-8 км, а также количество дней, в которые возможно внесение в соответствии с применяемым севооборотом, для рассмотренных выше хозяйств необходимо 3-4 машины такого типа. Для внесения всей массы жидкого навоза в Ленинградской области необходим парк, состоящий 150-200 машин, для всего Северо-Западного региона потребуется около- 650-700 машин [58].

Анализ состояния и перспектив использования жидкого навоза показал, что в условиях снижения плодородия почв основным направлением утилизации навоза должно быть переработка его в органическое удобрение и внесение способом, обеспечивающим экологическую безопасность с учетом конкретных условий каждого предприятия.

Развитие агрохолдингов с индустриализацией животноводства и внедрения новых технологий в сельскохозяйственное производство привело к увеличению объемов жидкого навоза. Исходя из статистических данных, для получения стабильных урожаев необходимо вносить органические удобрения дозой 11...15 т/га. В 2006 г. этот показатель составил в среднем 0,9 т/га одной из причин такого положения, является острая нехватка машин для внесения ЖОУ и их не рациональное применение в современных условиях.

1.2 Характеристики существующих способов и технических средств для внесения жидких органических удобрений на основе жидкого навоза

Способы внесения органических удобрений оказывают существенное влияние не только на экологию, но и на эффективность сельскохозяйственного производства в целом.

Для выбора способа внесения первостепенное значение имеют следующие природные и экономические условия производства:

• вид, размеры и расположение животноводческого предприятия;

• потребность в орошении и возможность орошения с учетом наличия поливной воды;

• размеры и особенности сельскохозяйственной полезной площади;

• севооборот;

• водохозяйственные, агрикультурные и транспортно-технические условия. Чтобы обеспечивать эффективное использование капиталовложений и высокую

производительность труда при низких эксплуатационных затратах, рациональном использовании питательных веществ навоза с минимальным негативным воздействием на окружающую среду, способы внесения навоза должны учитывать выше указанные условия.

Исходя из технологических особенностей, различают поверхностное и внутри-почвенное внесение, а так же сплошное, ленточное и локальное.

В настоящий момент существуют различные способы внесения ЖОУ представленные на рисунке 1.5 [23, 32, 46, 99].

Рисунок 1.5 - Способы внесения жидкого органического удобрения.

В качестве положительного момента технологии поверхностного внесения разбрызгиванием часто указывается более высокая производительность применяемой для этого техники. К отрицательным относится неравномерность распределения удобрений по поверхности почвы, которая не должна превышать 25% [40], и высокие потери азота вследствие эмиссии его в атмосферу и поверхностного смыва.

Применяемые для поверхностного внесения разбрызгиванием машины не могут обеспечить заданную равномерность внесения. В результате получается пестрота в распределение удобрений, что приводит к не синхронному росту и развитию растений, полосному их полеганию при достаточном и избыточном увлажнении, неравномерному воздействию на почву. В результате, как правило, проявляется снижение продуктивности агроценозов и качества урожая [111]. Заделка удобрений плугом так же не может обеспечить равномерного их распределения по профилю почвы [8, 63, 82].

Внутрипочвенное внесение жидких органических удобрений позволяет снизить в 7-10 раз потери биогенных элементов из удобрения в результате устранения поверхностного стока и потерь аммонийного азота в атмосферу, уменьшить загрязнение окружающей среды, повысить равномерность и предотвратить заражение кормовых культур гельминтами, патогенными организмами [52].

Значительный вклад в изучение вопросов движения навоза по трубопроводам и рабочим органам машин и обоснования их параметров внесли В.А. Зуев, Р.А. Ме-ликов, А.С. Глушко, Е.Г. Алехин, А.М. Буцыгин, С.И. Назаров, В.С. Андрущук, Г. И. Личман, Н.М. Марченко, Н.С. Авдонин и др. [51, 52, 94].

Исследования методов и техники для внесения ЖОУ широко проводятся за рубежом, большое внимание уделяется экологической проблеме, в частности эмиссии аммиака. Так, например, в Руководстве [112] на основе анализа современных исследований приведены рекомендации и оценка различной техники по уровню выбросов аммиака, стоимости, условиям применимости. Исследуются теоретические и экспериментальные методы замеров вредных выбросов при внесении ЖОУ в атмосферу [113, 114].

Технология по внесению ЖОУ включает следующие основные операции: погрузку, транспортирование, внесение и заделку в почву (в случае поверхностного внесения).

Технологии транспортировки и внесения жидкого органического удобрения осуществляются по прямоточному, перевалочному и комбинированному вариантам [46, 51, 54].

Применимость технологий и средств механизации внесения жидкого органического удобрения мобильными агрегатами, в основном определяется особенностями каждого предприятия: природно-климатическими условими, дорожно-транспортными и санитарно-гигиеническими условиями.

По прямоточной технологии удобрения, накапливаемые в прифермских хранилищах, доставляют в поле и вносят.

Прямоточная технология внесения цистернами включает в себя следующие основные операции: 1) гомогенизация удобрения (переработанного жидкого навоза) в навозохранилище; 2) загрузка в цистерну; 3) транспортирование в разбрасывателе к месту для внесения; 4) гомогенизацию массы удобрений в емкости разбрасывателя во время внесения в почву; 5) внесение.

По перегрузочной технологии удобрения, загруженные из прифермского хранилища в крупнотоннажные машины, доставляются к месту внесения, перегружают в полевые машины, которыми удобрение вносится.

Перегрузочная технология включает следующие технологические операции: 1) гомогенизация удобрения (переработанного жидкого навоза) в навозохранилище; 2) загрузка транспортных средств; 3) транспортирование удобрений мобильными цистернами на поле; 4) перекачка в машины для внесения; 5) внесение удобрения в почву.

Перегрузочная технология внесения ЖОУ целесообразна при низкой несущей способности почвы, ограничениях на деформацию ее поверхностного слоя, значительное удаление мест (более 5 км) от навозохранилища, наличии в хозяйстве боль-

шегрузных транспортных средств, необходимости внесения с особыми требованиями к способу внесения (внутрипочвенное внесение, подкормка пропашных культур).

По перевалочной технологии удобрения из прифермских хранилищ периодически в течение года доставляют в полевые хранилища, из которых в благоприятные сроки вносятся в почву. Доставляют удобрения в полевые хранилища либо по трубопроводам, либо большегрузными цистернами, а вносят цистернами-разбрасывателями или по трубопроводной системе напуском.

Перевалочная технология включает в себя дополнительные операции, связанные с доставкой удобрений в полевое хранилище и их разгрузкой: 1) приготовление ЖОУ в прифермском навозохранилище с учетом требований трубопроводного транспорта по механическому составу включений; 2) забор и подача удобрений в трубопровод или загрузку транспортных средств; 3) транспортирование удобрения в полевое хранилище; 4) гомогенизация удобрения в полевом хранилище; 5) разгрузка полевых хранилищ, подачу и распределение удобрения по полю.

Перевалочная технология внесения целесообразна на фермах и комплексах при удалении полей от прифермских навозохранилищ (более 5...7 км). Эта технология рекомендуется, когда нужно уменьшить объем прифермских навозохранилищ, сократить сроки внесения удобрений и улучшить санитарно-гигиеническое состояние на фермах. Емкость и количество полевых навозохранилищ определяются объемом образуемого навоза. Полевые навозохранилища рационально размещать у дорог и по возможности по середине массива удобряемых полей с таким расчетом, чтобы средний радиус перевозки машиной для внесения не превышал 2 км. Применение мобильных машин для заполнения полевых навозохранилищ рекомендуется при отсутствии в хозяйстве трубопроводного транспорта, а также при необходимости систематически освобождать центральное навозохранилище, вместимость которой не соответствует количеству образуемого на предприятии жидкого навоза. Полевые навозохранилища наполняют в период занятости полей посевами и зимой.

По комбинированной технологии удобрения перекачивают по трубопроводным системам к полевым гидрантам и вносят машинами для внесения.

Комбинированная технология внесения включает следующие технологические операции: 1) приготовление навозной массы в навозохранилище; 2) транспортирование в поле по трубопроводу; 3) заправку емкостей машин для внесения через заправочные гидранты; 4) транспортировку к месту внесения; 5) гомогенизацию массы удобрений в емкости разбрасывателя; 6) внесение; 7) промывку трубопроводной сети водой.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Васильев Эдуард Вадимович, 2015 год

ЛИТЕРАТУРА

1 Айзерман М.А., Алескеров Ф.Т. Выбор вариантов. Основы теории. - М.: Наука, 1990, 236 с.

2 Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. - Л.: Наука, 1980. 288 с.

3 Алексеев В.Г., Напалков Э.С. Системная модель и формализованное описание технологического процесса принятия технологических решений.

4 Антонюк B.C. и др. Автоматизация проектирования технологических процессов. - Киев, 1989.

5 Афанасьев А.В. Повышение эффективности производства удобрений путем оптимизации параметров двухстадийной биоферментации навоза и помета. Автореф. дис...канд. техн. наук. - Санкт-Петербург- Пушкин, 2000. - 23 с.

6 Афанасьев В.Н. "Обоснование и разработка технологий и технических средств для производства экологически безопасных, биологически активных удобрений на основе отходов животноводства и птицеводства". Дисс.... в виде научн. доклада, д-р техн. наук 05.20.01.- СПб-Пушкин, 2000.-62с.

7 Афендулов К.П., Лантухова А.И. Удобрения под планируемый урожай. - М.: Колос, 1973. - 240 с.

8 Берглунг С. и др. Транспортировка жидкого навоза / С. Бкрглунг, пер. со швед. К.В. Слепнева, под ред. и с предисл. И.Ф. Ромашкевича. - М.: Колос, 1968. - 183 с.

9 Бершицкий Ю.И. Оптимизация состава машинно-тракторного парка с использованием целочисленного линецного программирования. //Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1999, №1, с. 17-21.

10 Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. - М.: Статистика, 1980. - 136 с.

11 Благовещенская З.К., Могиндовид Л.С. Потери питательных веществ удобрений в интенсивном земледелии: Обзорн. информ./ВНИИ информ. и техн.-экон. исслед. агропром. комплекса. - М., 1987. - 62 с.

12 Блохина Е.Л. СУБД Acces 97 - планирование структуры базы данных. // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2000, №9, с 19-22.

13 Браславец М.Е. Экономико-математические методы в организации и планировании сельскохозяйственного производства. - М.: Экономика, 1971. - 358 с.

14 Бровцин В.Н., Валге А.М., Михайленко И.М. Методические рекомендации по математическому моделированию технологических процессов на основе экспериментальных данных. - Ленинград - Пушкин, НИПТИМЭСХ НЗ РФ, 1988. - 33 с.

15 Бруевич Н.Г. и др. Вопросы автоматизации технологического проектирования. - М.: НИАТ, 1978.

16 Брюханов А.Ю., Васильев Э.В. Формирование машинных технологий транспортировки и внесения жидких органических удобрений / А.Ю. Брюханов, Э.В. Васильев // Сб. науч. тр. ГНУ СЗНИИМЭСХ, Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства - СПб: ГНУ СЗНИИМЭСХ, 2013. - с. 142-152.

17 Вабищевич П.Н. Численное моделирование. - М.: Из-во Моск. ун-та, 1993. -152 с.

18 Вагнер Г. Основы исследования операции. -М.: Наука, 1972.-68с.

19 Валге А.М. Повышение эффективности работы сельскохозяйственной техники путем моделирования процессов на стадии исследования и разработки технологий и машин. Дисс...д-ра техн. наук: 05.20.01.- СПб-Пушкин,2000.-262с.

20 Валге А.М. Применение регрессионного анализа при моделировании сельскохозяйственных процессов. // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1987, №8, с. 40-41.

21 Валге А.М., Михайленко И.М., Сафина А.Н. Методические указания по идентификации динамических объектов во временной области (Метод стохастической аппроксимации). - Ленинград - Пушкин, НИПТИМЭСХ НЗ РФ, 1984. - 27 с.

22 Варюшкина Н.М. Потери питательных веществ из почв и удобрений. - М.: ВНИИТЭИСХ, 1980. - 35 с.

23 Васильев В.Э. Анализ способов и технических средств внесения жидкого органического удобрения / Э.В. Васильев // Сб. тр. ГНУ ВНИИМЖ, т. 21 Машинно-технологическое обеспечение животноводства - проблемы эффективности качества - Подольск: ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии, 2010. - с. 216-221.

24 Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработка опытных данных. - М.: Колос, 1967. - 159 с.

25 Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментальных исследований по обработке опытных данных. - М.: Колос, 1973. 199 с.

26 Волков Г.К. Гигиена крупного рогатого скота на промышленных фермах. -2-е изд., перераб. и доп. - М.: Россельхозиздат, 1987. - 316 с.

27 Гермейер Ю.Б. Введение в теорию исследования операций.-М.: Наука. 1971.-156с.

28 Грачев Д.Г., Бабенко Н.В. Смешанные удобрения. - М.: Колос, 1970. - 159 с.

29 Грищенко В.В., Долгодворов В.Е. Основы программирования урожаев сельскохозяйственных культур. - М.: Агропромиздат, 1986. - 56 с.

30 Динамика баланса гумуса на пахотных землях Российской Федерации. Гос-комзем России, РосНИИземпроект. - М.: 1998. - 60с.

31 Динамика эколого-экономических систем. - Новосибирск: Наука, 1981. 224с.

32 Догановский М.Г., Козловский Е.В. Механизация внесения удобрений / М.Г Догановский, Е.В. Козловский. - Л.: Колос, 1967. - 240 с.

33 Долгов И.А., Большоков С.И., Тимофеев А.В. Статистическое моделирование технологических процессов кормопроизводства. // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1975, №5, с. 9

34 Дьяконова К.В. Роль органического вещества / К.В. Дьяконова // Земледелие. - 1988. - №1.

35 Еськов А.И., Новиков М.Н. и др. Справочная книга по производству и применению органических удобрений - ВНИПТИОУ, Владимир ,2001.-495с.

36 Журавлев Б.И. Комплексная механизация животноводческих ферм в Нечерноземной зоне. - М.: Россельхозиздат, 1976. - 335 с.

37 Завалишин Ф.С., Манцев М.Г. Методы исследований по механизации сельскохозяйственного производства. М.: Колос, 1982. - 231 с.

38 Закон ленинградской области от 6 февраля 2003 года N 5-оз

39 Иванов И.А., Иванова В.Ф. Польза и вред удобрений: Рекомендации по экологически безопасному применению удобрений. - Великие Луки, 1993. - 84 с.

40 Исходные требования на базовые машинные технологические операции в растениеврдстве. - пос. Правдинский: ФГНУ «Росинформагротех», 2005. -270 с.

41 Капустин Н.М., Зарубин В.М. Автоматизированная система проектирования технологических процессов механосборочного производства. - М.: Машиностроение, 1979. - 242 с.

42 Клоков Ю.Л. О возможности активных и пассивных методов определения математической модели производства. //Планирование экспериментов. Сб. науч. тр. - М.: Наука, 1966. - 156 с.

43 Козловский Е.В., Кривопуст Н.С., Рядных В.В., Догановский М.Г. Организация и механизация работ при централизованном агрохимическом обслуживании сельскохозяйственных предприятий. - Л.: Колос, 1979. - 256 с.

44 Колисниченко Д.Н. Самоучитель PHP. - М.: Наука и техника, 2007. -640 с.

45 Комаров Б.А. Системный подход к проектированию механизированных технологий для животноводства. // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1998, №5, с. 24 - 29.

46 Кругляков М.Л., Щербаков А.М., Кругляков А. М., Гохтель А.Х. Комплексная механизация применения удобрений / М.Л. Кругляков, А.М. Щербаков,

A. М. Кругляков, А.Х. Гохтель. - М.: Колос, 1972. - 256 с.

47 Кузнецов, Симдянов - PHP5 на примерах http://depositfiles.com/files/3240960

48 Курицкий Б.Я. Оптимизация вокруг нас.-Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989.-144 с.

49 Курицкий Б.Я. Поиск оптимальных решений средствами Excel 7.0 - СПб.: BHV - СПб.: 1997. - 384 с.

50 Ларри Урман. Основы программирования на PHP http://depositfiles.com /files/3241032

51 Личман Г.И., Марченко Н.М. Механика и технологические процессы применения органических удобрений / Г.И. Личман, Н.М. Марченко // - М.: ВИМ, 2001 ISBN 5-94600-008 - 9

52 Личман Г.И., Марченко Н.М., Марченко А.Н. Обоснование технологических параметров рабочих органов для внутрипочвенного внесения жидкого органического удобрения / Г.И. Личман, Н.М. Марченко, д.т.н., А.Н. Марченко // Техника в сельском хозяйстве, 2010. - №4. - с. 21-24.

53 Лозановская И.Н., Орлов Д.С., Попов П.Д. Теория и практика использования органических удобрений / И.Н. Лозановская, Д.С. Орлов, П.Д. Попов. - М.: ВО Агропромиздат, 1987.

54 Лукьяненков И.И. Приготовление и использование органических удобрений / И.И. Лукьяненков. - М.: Россельхозиздат, 1982. - 207 с.

55 Лурье А.Б., Нагорский И.С., Озеров В.Г. и др. Моделирование сельскохозяйственных агрегатов и их систем управления / А.Б. Лурье, И.С. Нагорский,

B.Г. Озеров и др. - Л.: Колос, 1979. - 312 с.

56 Мазуркеич А. PHP. Настольная книга программиста http://depositfiles.com /files/3241089

57 Максимов Д.А., Васильев Э.В. Алгоритм и программа выбора рациональных технологий транспортировки и внесения жидкого органического удобрения в условиях хозяйств северо-запада РФ / Д.А. Максимов, Э.В. Васильев //В

сборнике Международный агроэкологический форум материалы в трех томах - СПб: ГНУ СЗНИИМЭСХ, 2013. - с. 60-66.

58 Максимов Д.А., Оглуздин А.С., Васильев Э.В. Результаты исследования поверхностного способа внесения жидкого органического удобрения / Д.А. Максимов, А.С. Оглуздин, Э.В. Васильев // Сб. науч. тр. ГНУ СЗНИИМЭСХ, Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства - СПб: ГНУ СЗНИИМЭСХ, 2012. - с. 93-99.

59 Марченко Н.М., Личман Г.И., Шебалин А.Е. Механизация внесения органических удобрений / Н.М. Марченко, Г.И. Личман, А.Е. Шебалин. - М.: ВО «Агропромиздат», 1990. - 207с. ISBN 5-10-001380-X.

60 Медведев Г.А., Тарасенко Н.В. Вероятностные методы исследования экспериментальных систем. - М.: Наука, 1967. - 456 с.

61 Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводчесих ферм и комплексов. - Агропромиздат, ЛО, 1985. -115с.

62 Мельников С.В., Андреев П.В., Базенко В.Ф., Вагин Б.И., Жевлаков П.К., Фаррбман Г.Я. Механизация животноводческих ферм. - М.: колос, 1969. -440с.

63 Морозов Н.М., Денисов В.А., Дурдыбаев С.Д., Гриднева Т.Т., Колесникова Т.Н., Шведов А.А. Рекомендации по системам удаления, транспортирования, хранения и подготовки к использованию навоза для различных производственных и природно - климатичиских условий. - М.: ФГНУ «Росинформа-гротех», 2005. - 180 с.

64 Морозов Ю.Л. Гольберг В.П. Методические рекомендации по технико-экономическим расчетам для животноводства Нечерноземной зоны РСФСР. -Л.: НИПТИМЭСХ НЗ, 1986. - 80 с.

65 Морозов Ю.Л. Гольберг В.П. Нормативно-справочный материал для проведения технико-экономических расчетов применительно к сельскохозяйственному производству Нечерноземной зоны РСФСР. - Л.: НИПТИМЭСХ НЗ, 1984. - 82 с.

66 Морозов Ю.Л. Гольберг В.П. Определение экономической эффективности использования в сельском хозяйстве капитальных вложений и новой техники (методические рекомендации). - Л.: НИПТИМЭСХ НЗ, 1984. - 84 с.

67 Морозов Ю.Л. Гольберг В.П. Определение экономической эффективности использования в сельском хозяйстве капитальных вложений и новой техники (методические рекомендации). - Л.: НИПТИМЭСХ НЗ, 1986. - 60 с.

68 Мушик Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений. М., 1990

69 Нагирный Ю.П. Детерминированные модели принятия решений. // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2000, №4, с. 10-13.

70 Налимов В.В. Теория эксперимента. - М.: Наука, 1971. - 207 с.

71 Напалков Э.С. Автоматизация вариантного проектирования технологических процессов. - Рига, 1990.

72 Напалков, Э.С. Автоматизация, проектирования технологических процессов с применением методов ситуационного моделирования. - М.: ВЗМИ, 1980.

73 Новиков М.Н. Система использования бесподстилочного навоза на удобрение в полевых севооборотах / М.Н. Новиков // Сб. тр. ГНУ ВНИИМЖ, т. 18 Научно-технический прогресс в животноводстве - ресурсосбережение на основе создания и применения инновационных технологий и техники - Подольск: ГНУ ВНИИМЖ, 2008. - с. 53-62

74 Ногин В.Д. Обобщенный принцип Эджворта-Парето в терминах функций выбора. - Сб. тр. ИСА РАН «Методы поддержки принятия решений» Под ред. С. В. Емельянова, А. Б. Петровского. М.: Едиториал УРСС, 2005, С. 43-53.

75 Ногин В.Д. Обобщенный принцип Эджворта-Парето и границы его применимости// Экономика и математические методы, 2005, т. 41, № 3, С. 128-134.

76 РД-АПК 1.10.15.02-2008 Методические рекомендации по технологическому проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза помета. - Введ. 29.04.2008.-97с.

77 Орлов А.А. PHP. Полезные приемы http://depositfiles.com/files/3241143

78 Платонов В.А., Чудновский А.Ф. Моделирование агрометеорологических условий и оптимизация агротехники. Л.: Гидрометеоиздат, 1984.

79 Подиновский В.В. Введение в теорию важности критериев в многокритериальных задачах принятия решений. - М.:ФИЗМАТЛИТ, 2007, 64 с.

80 Подиновский В.В., Ногин В.Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. - М.: Наука, 1982. - 255 с.

81 Попов П.Д., Хохлов В.И., Егоров А.А. и др. Органические удобрения: Справочник. - М.: Агропромиздат, 1988.

82 Практическое руководство для сельскохозяйственных предприятий по охране окружающей среды /В.Н. Афанасьев, П.А. Суханов, А.В. Афанасьев, Д.А. Максимов, А.Ю. Перцович. /Под ред. В.Н. Афанасьева. - СПб.: СЗНИИМЭСХ, 2005. - 272 с.

83 Рейбман Н.С. Типовые линейные модели объектов управления. - М.: Энер-гоатомиздат, 1983. - 264 с.

84 Сборник Рекомендации Хельсинской Комиссии: Справочно-методическое пособие/ СПб.: Диалог, 2008.-712 с. ISBN 978-5-903053-56-8

85 Семенова П.Я. Бесподстилочный навоз и его использование для удобрения. - М.: Колос, 1978. - 271 с.

86 Смирнов П.М., Муравин Э.А. Агрохимия. - М.: Колос, 1981. - 319 с.

87 Статистические материалы и результаты исследований развития агропромышленного производства России. - М.: Россельхозакадемии, 2008.

88 Статников Р.Б. Матусов И.Б. Математика и кибернетика в экономике. Словарь-справочник. Изд. 2. М.: Экономика, 1975. - 700 с.

89 Степанов М.А. Повышение эффективности молочного животноводства путем разработки методики автоматизированного формирования машинных технологий производства молока. Автореф. дис...канд. техн. наук. - Санкт-Петербург- Пушкин, 2002. - 18 с.

90 Табак Д., Куо Б. Оптимальное управление и математическое программирование. - М.: Наука, 1975. - 280 с.

91 Текучев И.К., Текучева М.С., Лобачев Ю.В. Основные положения разработки экономико-математической модели производства молока. // Проблемы механизации и автоматизации животноводства на основе результатов научных исследований, проведенных учеными: Сб. науч. тр. - Зерноград, ВНИИМЖ, 1998. - 256 с.

92 Теплицкий М.Г. Математическая модель задачи оптимизации технологических линий. //Экономика и математические методы, 1998, №1, с. 16.

93 Тишкович А.В. Свойства торфа и эффективность его использования на удобрение/ Под ред. С.Г. Скоропанова. - Минск: Наука и техника, 1978. - 151 с.

94 Удовеня В.А. и др. Механизация приготовления и использования органических удобрений / В.А. Удовеня; Под ред. С.И. Назарова. - Мн.: Ураджай, 1982. - 200 с.

95 Фомин И.М. Автоматизированное проектирование машинной технологии производства картофеля. Основные принципы. Методика. Алгоритмы. Пакет программ. - СПб-Пушкин, 1995. - 48 с.

96 Форсайт Дж., Малькольм М., Моулер К. Машинные методы математических вычислений (перевод с английского Икрамова Х.Д.). - М.: Мир, 1980. - 276 с.

97 Фурулева Н.А., Молчанова Г.И. Методические рекомендации по формированию баз данных в научных исследованиях. СЗНИИМЛПХ, Вологда - Молочное, 1998. - с.4-10

98 Хазанов Е.Е., Гордеев В.В., Хазанов В.Е. Модернизация молочных ферм. -СПб.: ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии. 2008. - 380с.

99 Хенрич К. Бесподстилочный навоз и его использование для удобрения / К. Хенрич, предисл. и пер. с нем. П.Я. Семенова. -М.: Колос, 1978. - 271 с.

100 Хлыстунов В.Ф. Методические основы оптимизации систем жизнеобеспечения сельскохозяйственных животных. // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 199, №2, с. 9-14.

101 Цветков В.Д. Системно-структурное моделирование и автоматизация проектирования технологических процессов. - Минск, 1979.

102 Челищев Б.Е. О теоретических основах моделирования автоматизации процессов проектирования.

103 Шалыто А.А. Алгоритмизация и программирование задач логического управления. SWITCH - технология. - СПб.: Наука, 1998 - 628 с.

104 Шикин Е.В., Чхартишвили А.Г. Математические методы и модели в управлении: Учеб. Пособие. - М.: Дело, 2000. - 440 с.

105 Шкарда М. Производство и применение органических удобрений / М. Шкарда пер. с чеш. З.К. Благовещенской. - М.: Агропромиздат, 1985. - 364

106 Шпилько А.В., Драгайцев В.И., Тулапин П.Ф. и др. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. - М.: ВНИИЭСХ, 1998. - 220 с.

107 Шпилько А.В., Драгайцев В.И., Тулапин П.Ф. и др. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Часть 2. Нормативно-справочный материал. - М.: ВНИИЭСХ, 1998. - 250 с.

108 Bewick W. Michael, Biol M.I. Handbook of organic waste conversion. -Trinity College. University of Cambridge// Van Nostrand Reinhold Environmental Engineering Series. - Copyright © 1980 by Litton Educational Publishing, Inc. -72 p.

109 Broad F.E. Nitrogen release and carbon loss from soil organic matter during decomposition of added plant residues// Proc. Soil Soc. Amer. - 1974. - #12. - P. 246-249.

110 Podinovski V.V. Multicriteria optimization problems involving importance-ordered criteria// Elster K.H. (ed.) Modern mathematical methods of optimization, Berlin, Akademie Verlag, 1993, P. 254-267.

111 Verstraeten L., Livens J. New fertilizer materials// Soil Org. Matter Stud. -1977 - Vol.1.-P. 66-78.

112 GUIDANCE DOCUMENT ON CONTROL TECHNIQUES FOR PREVENTING AND ABATING EMISSIONS OF AMMONIA Руководящий документ по методам предотвращения и уменьшения выбросов аммиака // URL: http: //www.unece. org/fileadmin/DAM/env/documents/2007/eb/wg5/ WGSR40/ece.eb.air.wg.5.2007.13.r.pdf (дата обращения: 23.03.2012). (дата обращения: 23.03.2012).

113 J. Sintermann, A. Neftel, C. Ammann, C. Hani, A. Hensen, B. Loubet, C. R. Flechard Are ammonia emissions from field-applied slurry substantially over-estimated in European emission inventories?// Biogeosciences Discussions. URL: http://www.biogeosciences-discuss.net/8/10069/2011/bgd-8-10069-2011.pdf (дата обращения 27.03.2012).

114 J. F. M. Huijsmans, R. M. de Mol A model for ammonia volatilization after surface application and subsequent incorporation of manure on arable land./ J. F. M. Huijsmans, R. M. de Mol // Journal of Agricultural Engineering Research 74: 73-82. Huijsmans, J.F.M., J.M.G. Hol & M.M.W.B. Hendriks, 2001.

Приложение А

Фрагменты таблиц, содержащих информацию о технологиях, операциях и технических средствах

Ввод начальных данных.

Field Type Null Key Default

nOp vaichaP] NO

?id intfll) NO PRI 0

name vaichaPO] NO

vBeg double NO 0

vEnd double NO 0

k enumfOT) NO 0

s enumfOT) NO 0

P enumfOT) NO 0

kOp sma№nt(6) NO 0

Добавление данных о технологии

Номер технологии: 1 1

Название технологии: 1 1

Количество операций: 1 1

Номера операций (через запятую): 1 1

КРС: можно использовать v

Влажность, нижняя граница (%): 1 1

Влажность, верхняя граница (%): 1 1

| добавить

Рисунок А.1 - tech (содержит характеристики технологий). Атрибуты таблиц: id - идентификатор (уникальный номер) технологии;

nOp - номера (идентификаторы) операций, входящих в технологию, через запятую (строка);

name - наименование технологии;

vBeg и vEnd - граничные (начальное и конечное) значения диапазона влажности, при которой возможно применение технологии;

k,s,p - атрибуты, характеризующие применимость технологии для разных видов животных (k- КРС, s - свиньи, p - птица; могут принимать значения '0'- нельзя применять и ' 1 '-можно применять); kOp - количество операций, входящих в технологию.

f ^ G D eco.sznii.ru/lnputOp.httnl

£

j bild.me-Imagehost... Iron Forum ¿.Яндекс

Ввод новой операции.

Добавление данных об операции

Номер операции:

Название операции:

Номера технических средсгв (через запятую):

добавить

И Обзор nf Структура SQL рПоиск В # Поле Тип Сравнение Дт

□ 1 Ы int(11)

□ 2 Is varchar(IOO) latin 1_swedish_ci

□ 3 name varchar(IOO) latin 1_swedish_ci

□ 4 ill int(11 >

Рисунок А.2 - орег (содержит характеристики операций). Атрибуты таблиц:

- идентификатор (уникальный номер); паше - наименование операции;

- номера (идентификаторы) технических средств, входящих в операцию.

Ввод нового технического средства.

# Поле Тип Сравнение

1 nOp varchar(IOO) I at i п 1 _s we d i s h_c i

2 M intfll)

3 name varchar(500) latin 1_swedisti_d

4 vBeg double

5 vEnd double

6 k enumCO". 1') latin 1_swedisti_d

7 в enumfO "1") latin 1_swedish_ci

8 p enumCO". 1') latin 1_swedisti_d

9 kOp simallint (6)

10 hi varchar(500) latin 1_swedish_ci

11 h2 varchar(SOO) latin 1_swedish_ci

12 h3 varchar(500) Iatin1_swedish_ci

13 h4 varchar(500) Iatin1_swedish_ci

14 pop varchar(200) latin 1_swedisti_d

15 pno varchar(200) latin 1_swedish_ci

16 re varchar(4096) latin 1_swedisti_d

17 rec smallint(6)

Рисунок А.3 - ts (содержит характеристики технических средств). Атрибуты таблицы:

id - идентификатор (уникальный номер);

12 - наименование сооружения;

13 - марка ТС;

14 - тип ТС;

15 - производительность, т/ч или м3/ч;

16 - потребляемая мощность, кВт;

17 - расход топлива г/кВт*ч;

18 - масса, кг;

19 - стоимость технического средства, тыс. руб;

110 - отчисления на амортизацию и ТО, тыс. руб;

111 - удельная стоимость сооружения, тыс. руб;

112 - потери питательных веществ (NPK), %;

Добавление данных о технически средстве

Вид ТС: «обильное [жидкая фракция) v

Номер ТС:

наименование сооружения:

марш ТС:

Тип ТС:

проюводигельность. т/ч или мЗ/ч:

потребляемая мощность. кВт:

раиод топлива г'кВт'ч:

икса, кг

стоимость тежчесюго средства, тыс.руб:

описления на аморшацию и Т0: тыс. руб:

удельная стоимость сооружения, тыс. руб:

потери питательных веществ (Ж). "о:

трудозатраты:

ИЗ - трудозатраты, чел.-ч;

И4 - эффективность выделения сухих веществ, %;

И5 - влажность исходного навоза, %;

Иб - содержание сухого вещества в навозе, т;

И7 - влажность твердой фракции, полученной при разделении навоза, %; И8 - коэффициент (0,25 - площадка, 1 - здание с секциями);

И9 - вид ТС (сооружение/ стационарное/ мобильное (жидкая фракция)/ мобильное (твердая фракция))

120 - вид влагопоглощающего наполнителя;

121 - количество влагопоглощающего наполнителя;

Приложение Б

Фрагменты работы программы

Ввод начальных данных.

Выбор впал жпвотньк КРС

¡Поголовье Свиньи Птица

Епаямос1ь навоза (°/о)

Количество навоза в сутки (тонн/сутки)

¡Количество навоза в год (тонн/год)

| далее |

Рисунок Б.1 - Ввод начальных данных.

Рисунок Б.2 - Технические средства и их характеристики.

Отдел инженерной экологии [e-mail]

сельскохозяйственного про изб оде гв а 8(812)46657 16

8(921) 653 51 33

Выберите технологию

№ название технологии выбрать

2 Прямоточная технология транспортировки и поверхностного внесения с последующей запашкой. | выбрать |

5 Комбинированная технология транспортировки и внутрипочвенного внесения | выбрать |

26 Перевалочная технология транспортировки и поверхностное внесение через систему н ав есных ш л ангов 1 выбрать |

34 Перевалочная технология транспортировки и поверхностное внесение разбрызгиванием без запашки 1 выбрать |

Рисунок Б.3 - Выбор технологии.

Рисунок Б.4 - Идет расчет рациональных технологий

^ С eco.sznii.ru/

Рисунок Б.5 - Экономические, технические и энергетические показатели выбранной технологии.

Пример обработки данных динамики изменения содержания общего азота на компьютере с использованием статистического пакета STATGRAPHICS Centurion XVI при поверхностном внесении разбрызгиванием

Simple Regression - Col 2 vs. Col 1

Dependent variable: Col_2

Independent variable: Col_1

Reciprocal-Y square root-X: Y = 1/(a + b*sqrt(X))

Coefficients

Least Squares Standard T

Parameter Estimate Error Statistic P-Value

Intercept 0,04l4l6 0,000189414 250,646 0,0000

Slope 0,00146898 0,0000l48l26 19,6198 0,0003

Analysis of Variance

Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value

Model 0,00002969l8 1 0,00002969l8 384,93 0,0003

Residual 2,31451E-l 3 l,l1503E-8

Total (Corr.) 0,0000299293 4

Correlation Coefficient = 0,996126 R-squared = 99,2267 percent R-squared (adjusted for d.f.) = 98,9689 percent Standard Error of Est. = 0,000277759 Mean absolute error = 0,000198992 Durbin-Watson statistic = 1,75718 (P=0,1350) Lag 1 residual autocorrelation = -0,190758

The StatAdvisor

The output shows the results of fitting a reciprocal-Y square root-X model to describe the relationship between Col_2 and Col_1. The equation of the fitted model is

Col_2 = 1/(0,047476 + 0,00146898*sqrt(Col_1))

Since the P-value in the ANOVA table is less than 0,05, there is a statistically significant relationship between Col_2 and Col_1 at the 95,0% confidence level.

The R-Squared statistic indicates that the model as fitted explains 99,2267% of the variability in Col_2 after transforming to a square root scale to linearize the model. The correlation coefficient equals 0,996126, indicating a relatively strong relationship between the variables. The standard error of the estimate shows the standard deviation of the residuals to be 0,000277759. This value can be used to construct prediction limits for new observations by selecting the Forecasts option from the text menu.

The mean absolute error (MAE) of 0,000198992 is the average value of the residuals. The Durbin-Watson (DW) statistic tests the residuals to determine if there is any significant correlation based on the order in which they occur in your data file. Since the P-value is greater than 0,05, there is no indication of serial autocorrelation in the residuals at the 95,0% confidence level.

Приложение Г

Перечень технологий транспортировки и внесения жидких органических

удобрений

№1 Прямоточная технология транспортировки и поверхностного внесения с последующей запашкой ЖОУ.

№2 Прямоточная технология транспортировки и внутрипочвенного внесения ЖОУ.

№3 Прямоточная технология транспортировки и поверхностного внесения ЖОУ разбрызгиванием.

№4 Прямоточная технология транспортировки и поверхностного внесения ЖОУ через штанговую систему с навесными шлангами.

№5 Комбинированная технология транспортировки и поверхностного внесения с последующей запашкой ЖОУ.

№6 Комбинированная технология транспортировки и внутрипочвенного внесения ЖОУ.

№7 Комбинированная технология транспортировки и поверхностного внесения ЖОУ разбрызгиванием.

№8 Комбинированная технология транспортировки и поверхностного внесения ЖОУ через штанговую систему с навесными шлангами.

№9 Перевалочная технология транспортировки и поверхностного внесения с последующей запашкой ЖОУ.

№10 Перевалочная технология транспортировки и внутрипочвенного внесения ЖОУ.

№11 Перевалочная технология транспортировки и поверхностного внесения ЖОУ разбрызгиванием.

№12 Перевалочная технология транспортировки и поверхностного внесения ЖОУ через штанговую систему с навесными шлангами.

Фрагменты расчетов эколого-экономических показателей

1000,0 -900,1

800,0 600,0

400,0 308,8

189,5

200,0

0,0

0,0

поверхностное с внутрипочвенное поверхностное поверхностное с запашкой разбрызгиванием шлангами

Рисунок Д.1 - Эксплуатационные затрат на внесение при прямоточной технологии

транспортировки, тыс.руб.

3500,0

2 944,9

3000,0

2500,0 ^^И 2 234,4 2 353,7

2 044,9

2000,0 1500,0 1000,0 500,0 0,0

поверхностное с внутрипочвенное поверхностное поверхностное с запашкой разбрызгиванием шлангами

Рисунок Д.2 - Эксплуатационные затраты при комбинированной технологии транспортировки, тыс.руб

2500,0 2 226,0 2000,0

1 515,5 1 634,7

1500,0 1 325,9 1000,0 500,0 0,0

поверхностное с внутрипочвенное поверхностное поверхностное с

запашкой разбрызгиванием шлангами

Рисунок Д.3 - Эксплуатационные затраты на внесение при перевалочной технологии с радиусом перевозок не более 10 км, тыс.руб

4000,0 3000,0 2000,0 1000,0 0,0

2944,91

2234,38 2044,85 2353,65

I I I

поверхностное с внутрипочвенное поверхностное поверхностное с запашкой разбрызгиванием шлангами

Рисунок Д.4 - Эксплуатационные затраты на внесение при перевалочной технологии транспортировки с радиусом перевозок от 10 до 15 км, тыс.руб

3091

3500 3000 2500 5 > 2000

.о I-

П!

ш л X -О

У 1500 1000 500 0

982

0

1600

I

поверхностное с внутрипочвенное поверхностное поверхностное с запашкой разбрызгиванием шлангами

способ внесения

Рисунок Д.5 - Капитальные затраты на внесение при прямоточной технологии

транспортировки

12000

10000

8000

6000

4000

2000

10541

9050

8432

7450

поверхностное с внутрипочвенное поверхностное поверхностное с запашкой разбрызгиванием шлангами

Рисунок Д.6 - Капитальные затраты на внесение при комбинированной технологии

транспортировки, тыс.руб

0

8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0

6816

5325

4707

3725

поверхностное с запашкой

внутрипочвенное

поверхностное разбрызгиванием

поверхностное с шлангами

Рисунок Д.7 - Капитальные затраты на внесение при перевалочной технологии с

радиусом перевозок не более 10 км, тыс.руб

12000 10000 8000 6000 4000 2000 0

10541

8432

9050

7450

поверхностное с запашкой

внутрипочвенное поверхностное разбрызгиванием

поверхностное с шлангами

Рисунок Д.8 - Капитальные затраты на внесение при перевалочной технологии транспортировки с радиусом перевозок от 10 до 15 км, тыс.руб

0,160 0,140 0,120 0,100 0,080 0,060 0,040 0,020 0,000

0,140

0,106

0,112

0,097

поверхностное с запашкой

внутрипочвенное поверхностное разбрызгиванием

поверхностное с шлангами

Рисунок Д.9 - Удельная себестоимость внесения при комбинированной технологии

транспортировки, тыс.руб/тонну

0,120

0,100

0,080

0,060

0,040

0,020

0,000

поверхностное с внутрипочвенное поверхностное поверхностное с запашкой разбрызгиванием шлангами

Рисунок Д.10 - Удельная себестоимость внесения при перевалочной технологии с

радиусом перевозок не более 10 км, тыс. руб.

0,160 0,140 0,120 0,100 0,080 0,060 0,040 0,020 0,000

0,140

0,112

0,106 0,097

поверхностное с запашкой

внутрипочвенное

поверхностное разбрызгиванием

поверхностное с шлангами

Рисунок Д.11 - Удельная себестоимость внесения при перевалочной технологии транспортировки с радиусом перевозок от 10 до 15 км, тыс.руб

0,400 -0,373 0,369