Наука и инновации

Технология подготовки птичьего помета для орошения овощных культур
Аннотация разработкиРазработанный технологический процесс внесения птичьего помёта с поливной водой позволяет рекомендовать для использования локальную низконапорную сеть с системой смешения птичьего помёта и поливной воды для удобрительных поливов по размерам выходных диаметров водовыпусков - 1÷1,2 мм, диаметрам поливных трубопроводов - 12–15 мм, напору в голове системы - 0,8–1,2 м, процентному содержанию наиболее токсичного питательного вещества – азота в поливной смеси - 0,03–0,05% независимо от содержания азота в помёте. По результатам экспериментальных исследований определены величины необходимых напоров для использования исследованной системы смешения, для напора на входе в смеситель Н0=0,5÷0,9 м, напора на выходе из смесителя Н2=3÷7 м и напора центробежного насоса Н1=20÷30 м и степени их влияния на расход помёта Q1 при входе в смеситель, Н0=6%, Н1=36%, Н2=23%. Построены изолинии равных расходов Q1, позволяющие для любой величины Q1 в пределах от 1 до 5 кг/с определять необходимые величины наиболее влияющих параметров Н1 и Н2. Выполненным расчётом на основе литературных, исходных и экспериментальных данных определены для планируемой урожайности томата 70 т/га и огурца 60 т/га необходимая масса помёта на расчётную площадь с учётом полученных величин подсасываемого расхода - Q1 1÷ 5 кг/с, диаметр сопла смесителя - d0 10÷20 мм, скорость выхода поливной воды из сопла - V0, 15÷20 м/с, расход центробежного насоса - Q0, 1,3÷7,5 кг/с, суммарный расход смесителя - Q2, 2,3÷12,5 кг/с, количество высаживаемых растений n (2÷10 тыс. шт.), годовое время выдачи (0,5÷2,0 часа) и процентное содержание азота в смеси Na (0,05÷0,3%).

Abstract of the projectThe developed technological process for application of bird dung together with irrigation water allows to recommend using of a low–pressure network with the system of mixing bird dung and water for fertilizer irrigations. The system has the following parameters: outlet conduit diameters – 1–1,2mm; irrigation pipe diameters – 12–15 mm; head pressure –0,8–1,2 m; the toxicest nutrient (nitrogen) percentage in irrigation mixture – 0.03–0.05% irrespective of nitrogen content in the bird dung. On the experimental results values of necessary heads for the studied system of mixing are determined.
They are as follows: mixer entrance head H0 = 0,5÷0,9 m; mixer exit head H2 = 3÷7 m; centrifugal pump head H1 = 20÷30 m, with the degrees of their influence on bird dung discharge at mixer entrance Q1 being H0 = 6%, H2 = 23%. Isolines of various discharges Q1 are plotted. They permit to determine the necessary values of the most influencing parameters H1 and H2 for any Q1 value within the limits of 1–5 kg/ sec. On the basis of literature, initial and experimental data for the planned tomato yielding capacity 70 t/ha and that for cucumbers 60 t/ha, the following values are determined: necessary mass of the bird dung for the calculated area taking into account values of infiltrated discharge Q1 1–5 kg/sec; mixer nozzle diameter d0 10–20 mm; irrigation water outlet velocity out of nozzle V0 15–20 m/sec; centrifugal pump discharge Q0 1,3–7,5 kg/sec; mixer total discharge Q2 2,3–12,5 kg/sec; plant number n (2–10 ths.); annual output time (0,5–2,0 h.) and mixture nitrogen percentage N0 (0,05–0,3%).

помет_1.jpg
1- центробежный погружной насос; 2 – напорный трубопровод подачи рабочей воды в смеситель; 3,9 – расходомеры; 4,12,19 -задвижки; 5 – смеситель; 6,7,8 – манометры; 10 – трубопровод подачи птичьего помёта в смеситель; 11 – ёмкость с жидким птичьим помётом; 13 – фильтр; 14 – трубопровод промывки фильтра; 15 – распределительный труборовод; 16 – поливные трубопроводы; 17 –водовыпуски; 18 – трубопровод подачи смеси в низконапорную ёмкость; 20, 22 – пьезометры; 21 – низконапорная емкость

Новизна и правовая охрана результатов интеллектуальной деятельностиНовизна заключается в разработке технологического процесса и технических решений создания локальной низконапорной оросительной сети для подачи птичьего помёта при удобрительных поливах.
1. Патент №2448450. Российская Федерация, МПК А01 С23/04. Установка для подачи удобрений в оросительную сеть /Е.А.Чайка, К.А.Дегтярева, Д.Н.Кольжанов, С.А.Тарасьянц. – № 2008111757/13; заявл. 27.03.08; опубл. 27.04.2012г, Бюл. №12.
2. Диплом и золотая медаль «За разработку низконапорной оросительной системы для полива овощных и плодовых культур». Выставка «Золотая осень», г. Москва, ВДНХ, 11–14 октября 2012 г.
3. Диплом победителя во втором этапе Всероссийского конкурса на лучшую НИР среди студентов, аспирантов и молодых учёных вузов МСХ РФ по Южному Федеральному округу за разработку низконапорной оросительной системы в номинации «Технические науки», г. Зерноград, 2010 г.

Степень готовностиРазработана локальная низконапорная оросительная сеть с технологически обоснованной системой смешения птичьего помёта с поливной водой и подачей смеси для удобрительных поливов овощных культур в условиях защищённого грунта.


Сведения о внедренииТехнологический процесс подготовки птичьего помёта для удобрительных поливов овощных культур с использованием локальной низконапорной оросительной сети внедрён на ГНУ Бирючекутская ОСОС ВНИИО РАН и в ряде хозяйств различной формы собственности.

Экономический эффектАнализ экономической эффективности культурооборота томата и огурца в зависимости от используемых удобрений показал, что чистый доход на варианте с применением птичьего помёта составляет при возделывании томата и огурца 686,4 тыс. руб./га, при внесении минеральных удобрений он снижается на 25,6%.

Потенциальные потребителиЭксплуатационные и проектные организации, занимающиеся выращиванием овощных культур в условиях защищённого грунта.

РазработчикиТарасьянц Сергей Андреевич, доктор технических наук, профессор кафедры водоснабжения и водоотведения Новочеркасского инженерно–мелиоративного института;
Дегтярёва Карина Александровна, кандидат технических наук, преподаватель Новочеркасского инженерно-мелиоративного института

Контактная информация346428, г. Новочеркасск, ул. Пушкинская, 111
Телефон: +7 (8635) 22–21–70, факс: +7 (8635) 22–44–5
E–mail: rekngma@magnet.ru, ngma–nauka@yandex.ru