Аналіз та удосконалення енергозберігаючих технологій заготівлі та зберігання кормів в СТОВ "Глуховецьке" Козятинського району Вінницької області
Тоді коефіцієнт енергетичної ефективності буде дорівнювати:
Так як Ке?2 то дана технологія вважається енергозберігаючою.
Важливим показником сільськогосподарського виробництва є коефіцієнт екологічної ефективності:
де П=167364 МДж/га - екологічний поріг.
Порівнюючи ці дві технології можна зробити висновок що ці дві технології є енергозберігаючі . крім того друга технологія є екологічно безпечна а перша екологічно небезпечна. тому друга технологія є більш доцільна для впровадженя її в господарстві.
4.3Розрахунок рекомендованих енергозберігаючих технологій заготівлі і зберігання комбікорму
Ярий ячмінь завжди стабілізує виробництво зерна в Україні в разі зниження врожаїв чи загибелі озимини.
У 2007 році на площі більше 200 тис. га ярий ячмінь дав врожай по 36,4 ц/га, в той час як озима пшениця - тільки по 32,3 ц/га.
Є всі підстави прогнозувати значне збільшення його посівних площ і за умов 2008 року.
Хоча ячмінь здатний давати рентабельні врожаї навіть без внесення добрив і по веснооранці, необхідно активно впроваджувати агротехнічні заходи по інтенсифікації системи його виробництва.
Фахівцями Селекційно-генетичного інституту створена низка сортів, які спроможні повно реалізувати умови різних за енергозберігаючих технологій. Так, до помірно посушливих умов адаптовані сорти Одеський 151. Дерибас, Адапт, Сталкер, Галатея, Галактик, Південний. Всі вони за екстремальних умов в елітгоспах Селекційно - генетичного інституту давали врожаї до 47-51 ц/га, тоді як кращі сорти пшениці тільки 35-37 ц/га.
У 2001 сприятливому для одержання високих врожаїв році дослідне господарство "Пам'ять чекіста", де були застосовані оптимальні технології вирощування, одержало середній врожай з насіннєвих посівів по 84 ц/га. Сорт Адапт з площі 70 га (Р-2, еліта) дав по 74 ц/га, а сорт Галатея з площі 8 га (Р-1)-89 ц/га.
Високоінтенсивні сорти (Едем, Зоряний, Гетьман, Оболонь) можна успішно вирощувати в Вінницькій області. До особливої групи сортів належить ярий шестирядний ячмінь Паллідум 107, який в сприятливих умовах є неперевершеним за врожаєм.
Насіння всіх сортів високої якості можна придбати в насіннєвих господарствах інституту. В господарстві ускладнилася підготовка ґрунту. Іпісля попередників лишається багато післяжнивних залишків, їх та бур'яни треба обов'язково прибрати з полів, інакше якісної підготовки ґрунту отримати не можна.
Дрібні післяжнивні залишки необхідно якісно загорнути в ґрунт на достатню глибину.
Обробіток ґрунту під посів ярого ячменю (оранка на глибину 25 см) треба проводити з осені з обов'язковим внесенням повного мінерального добрива.
Орієнтовно, норма добрив має складати 45 - 60 кг/га діючої речовини NPK, але вона вимагає корегування в залежності від родючості ґрунтів конкретних полів.
Поряд з вирішенням технологічних питань, потрібно розширювати сортовий склад посівів. В кожному господарстві доцільно висівати 2-3 сорти. Це дасть змогу створити пластичну популяцію культури, яка спроможна, краще протидіяти негативним впливам умов вирощування. В цьому зв'язку необхідно слідкувати за появою нових сортів, знати їх та активно впроваджувати у виробництво. [17]
Основним критерієм енергетичного аналізу є коефіцієнт енергетичної ефективності (Ке), який розраховують як відношення енергії що міститься в урожаї (Еу) до енергії (непоновлюваної), витраченого на його виробництво (Енп). Технологію вважаємо енергозберігаючою, якщо:
де - енергоємність урожаю МДж/га;
ек - 19.13 МДж/кг - енергоємність 1кг сухої речовини ячменю;
U- 4430 кг/га - урожай ячменю;
КСР - 0.86 - середній вміст сухої речовини
Тоді коефіцієнт енергетичної ефективності буде дорівнювати:
Так як Ке?2 то дана технологія вважається енергозберігаючою.
Важливим показником сільськогосподарського виробництва є коефіцієнт екологічної ефективності:
Технологі є енергозберігаюча і екологічнобезпечною.
Основним критерієм енергетичного аналізу є коефіцієнт енергетичної ефективності (Ке), який розраховують як відношення енергії що міститься в урожаї (Еу) до енергії (непоновлюваної), витраченого на його виробництво (Енп). Технологію вважаємо енергозберігаючою, якщо:
де - енергоємність урожаю МДж/га;
ек - 19.13 МДж/кг - енергоємність 1кг сухої речовини ячменю;
U- 3470кг/га - урожай ячменю;
КСР - 0.86 - середній вміст сухої речовини
Тоді коефіцієнт енергетичної ефективності буде дорівнювати:
Так як Ке?2 то дана технологія вважається енергозберігаючою.
Важливим показником сільськогосподарського виробництва є коефіцієнт екологічної ефективності:
де П=167364 МДж/га - екологічний поріг.
Проаналізувавши дані технології можна зробити висновки, що обидві технології є енергозберігаючими і екологічнобезпечними. Але першу енергозберігаючу технологію доцільніше впроваджувати в виробництво адже в неї більший коефіцієнт енергетичної ефективності.
Таблиця4.6.Енергетична оцінка технології вирощування ячменю, урожайність34.7 ц/га
Види робіт
Якісні та обємні показники
Склад агрегату
Витрати на 1 га
Енергоємність, МДж
Трактори, автомобілі, комбайни
Сільгоспмашини
Виробіток за 1 год
Палива кг, електроенергії, кВт/год
Праці люд/год
Тракторів, автомобілів
Сільгоспмашин
Палива, електроенергії
Добрив, пестицидів
Праці, люд/год
Раззом
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Лущення стерні перше
6-8 см
Т-150
ЛДГ-15
10,7
5,4 кг
0,09
11,869
42,336
230,58
-
0,113
284,898
Лущення стерні друге
Т-150
ЛДГ-15
10,7
5,4 кг
0,09
11,869
42,336
230,58
-
0,113
284,898
Навантаження міндобрив
ЮМЗ-6Л
ПЭ-0,8Б
5,7
0,09
0,09
4,59
3,78
3,84
-
0,11
12,32
Перевезення та внесення міндобрив.
ЮМЗ-6Л
ІРМГ-4
4,7
2,50
0,23
11,73
17,94
106,75
2990,00
0,29
3126,71
Оранка
Т-74
ПЛН-4-35+2БЗСС-1,0
0,8 га
15,8 кг
1,250
163,75
45
674,66
-
1,575
884,985
Снігозатримання
-
-
-
-
-
2,91
-
-
-
-
2,881
2,881
Боронування зябу з шлейфуванням
ДТ-75
СП-16+БЗТС-1,0(17)
8,9 га
1,35 кг
0,11
13,31
20,02
57,645
-
0,139
91,114
Передпосівна культивація
Т-150К
СП-16+ЗКПС-4(2)
6 га
10,5 кг
0,17
21,59
35,02
448,35
-
0,2(4)
505,174
Навантаження міндобрив і насіння
Ел.прив.
ЗМ-30
8 т
0,03 кВт
0,08
-
3,2
0,108
-
0,072
3,38
Перевезення міндобрив і насіння
ГАЗ-53А
УЗСА-40
5,9 т
0,3 кг
0,01
1,845
2,7
13,2
-
0,038
17,783
Сівба з внесенням міндобрив
ДТ-75
СП-11+СЗ-3,6(3)
3,2 га 4 люд
4,2 кг
0,313
37,873
144,606
179,34
4101,8
1,238
4464,857
Подовженя таблиці 4.6
Транспортування води
АЦА-3,85-53А
АЦ-4,2-53А
3 т
1,12 кг
0,117
6,318
-
49,28
-
0,147
55,745
Підготовка робочого розчину інсектицидів
МТЗ-80
АПЖ-12
8 т 2 люд.
0,41 кг
0,09
4,5
6,3
17,507
-
0,097
28,404
Внесення інсектицидів
МТЗ-80
ОВТ-1Б
8 га
1,15 кг
0,125
6,25
25,25
5,338
718
0,158
754,996
Пряме комбайнування
РСМ-10
2-ПТС-4-887 А
2,3 га 2 люд
10,4 кг
0,88
775,28
28,16
444,08
-
0,95
1248,47
Транспортування зерна
ГАЗ-53Б
-
15 т/км
1,6 кг
0,66
40,59
-
70,4
-
0,832
111,822
Перевезення соломи
ЮМЗ-6АЛ
2-ПТС-4
4 т/км
6,85 кг
1,50
76,5
48
292,495
-
1,89
418,885
Скиртування соломи
ЮМЗ-6АЛ
ПФ-0,5
4 т 4 люд.
8,85 кг
2,00
102
12
377,895
-
1,98
493,875
Очистка і сушка соломи
КЗС-20Ш, ЗАВ-20
20 т
32 кВт
0,20
-
542
115,2
-
0,18
657,38
Всього
13448,577
Для порівняння механізованих технологій результати розрахунків зводимо до таблиці 4.7.
Таблиця 4.7.Енергетична і екологічна характеристика існуючих і рекомендованих технологій
Культура
Існуюча технологія
Варіант 1
Варіант 2
Ке
Ке.е
Ке
Ке.е.
Ке
Ке.е.
Люцерна на сіно
1.52
23.37
2.01
20.54
1.7
22.5
Кукурудза на силос
1.78
2.6
3.17
2.9
6.6
8.1
Фуражний ячмінь
1.46
5.3
5.4
12.4
4.2
12.4
Порівнюючи данні технології можна зробити висновок що з точки зору енергозбереженя найдоцільніша технологія вирощування кукурудзи на силос (варіант 2)
При впровадженні рекомендованих енергозберігаючих технологій заготівлі і зберіганні кормів СТОВ «Глуховецьке» отримає такий енергетичний ефект:
де Еу. кукур. (рек.), Еу. люцер. (рек.) , Еу. ячм. (рек. )- віповідно енергія урожая рекомендованих технологій заготівлі і зберігання кукурудзи на силос, люцерни і ячменю
Ен.п. кукур. (рек.), Ен.п. люцер. (рек.) , Ен.п. ячм. (рек. )- віповідно витрати непоновлюваної енергії при рекомендованих технологіях заготівлі і зберігання кукурудзи на силос, люцерни і ячменю.
Еу. кукур. (існ.), Еу. люцер. (існ.) , Еу. ячм. (існ. )- віповідно енергія урожая існуючих технологій заготівлі і зберігання кукурудзи на силос, люцерни і ячменю.
Ен.п. кукур. (існ.), Ен.п. люцер. (існ.) , Ен.п. ячм. (існ. )- віповідно витрати непоновлюваної енергії при існуючих технологіях заготівлі і зберігання кукурудзи на силос, люцерни і ячменю.
S кукур , S люцер , S ячм.- прогнозовані площі посіву на 2008 рік в СТОВ «Глуховецьке» відповідно кукурудзи на силос, люцерни і ячменю.
5 Розроблення екологічних заходів та заходів з охорони праці
5.1 Екологічні заходи механізації кормовиробництва
5.1.1 Маловідходні і безвідходні технології
Відходи-- це речовини, матеріали і предмети, які утворюються у процесі людської діяльності, непридатні для подальшого використання за місцем утворення чи виявлення; власник відходів має намір або повинен позбутися їх (утилізувати чи видалити).
Відходи, з одного боку, можуть негативно впливати на живі й неживі об'єкти довкілля, а з іншого -- слугувати вторинними матеріальними та енергетичними ресурсами для можливої утилізації.
Повна назва відходу складається з: номенклатурної назви відходу; уніфікованої назви процесу, в якому утворюється або виявлено відхід; уніфікованої назви виду економічної діяльності, в якій реалізовано цей процес.
Номенклатурна назва відходу відбиває стан і структуру відходів за місцем їх утворення або виявлення і відповідає конкретному різновиду відходів: стану відходу загалом та стану його компонентів; назві речовини, матеріалу, готового виробу чи іншій номенклатурній назві сировини або продукції; стану відходу як продукту процесу, в якому він утворюється.[1]
Для позначення відходів за найменуванням процесу, в якому вониутворюються, вживають додаткові терміни: брак, вибраковування, виділення, вижимка, викид, відпрацювання, відсів, відстій, залишок, конденсат, концентрат, накип, осад, осмол, пересортиця, продукт, продукти зношення, продукти корозії, просів, рециркулят, сублімація, фракція та ін.
Утворення відходів призводить до втрати частини цінних речовин, становить загрозу для навколишнього середовища, а їх збирання, перевезення, зберігання, переробка, утилізація, видалення, знешкодження, поховання, контроль за цими операціями, нагляд за місцями видалення потребують додаткових витрат. Переведення виробництва на безвідходні технології дає змогу раціональніше використовувати природні ресурси й підтримувати екологічну рівновагу.
Безвідходна технологія-- це сукупність технологічних процесів, які забезпечують роботу виробництва за замкненим циклом і повне використання в процесі виробництва вихідної сировини і побічної продукції (відходу).
Головним завданням і водночас змістом безвідходного виробництва є не стільки утилізація відходів, тобто використання їх як вторинних матеріальних, енергетичних ресурсів для отримання корисної продукції чи з іншою метою, як комплексна, максимально глибока переробка сировини і зменшення кількості відходів.
5.1.2 Мінімізація негативного впливу техніки
Пересування техніки полем спричинює негативні явища, пов'язані з підвищеним тиском на грунт та буксуванням рушіїв:
- погіршення фізичних та фізико-механічних властивостей ґрунту (щільності, пористості, твердості, питомого опору тощо);
- необхідність проведення додаткового обробітку за підвищеного опору ґрунту;
- посилення водної і вітрової ерозій ґрунту;
- зниження врожайності сільськогосподарських культур.
- Спрощено ущільнення ґрунту визначають за середнім тиском на
нього рушія. В сучасному уявленні воно прямо пропорційно залежить від максимального тиску рушія на ґрунт, площі опорної поверхні, ширини рушія, інтенсивності накопичення незворотних деформацій ґрунту, числа проходів техніки по одному сліду.
Зменшення навантаження техніки на ґрунт. Для зменшення негативного впливу рухомої техніки на ґрунт вживають заходів, які умовно можна об'єднати в три групи.
Агротехнічні та агрохімічні-- спрямовані на підвищення стійкості ґрунту до ущільнювальної та руйнівної дії техніки. Досягають цього збільшенням вмісту органічної речовини, поліпшенням загальних фізичних і фізико-механічних властивостей удобренням, хімічною меліорацією, штучним структуроутворенням, мінімізацією обробітку ґрунту за рахунок застосування полицевого обробітку, зменшення його глибини.
Технологічніполягають у зменшенні числа проходів техніки полем, у тім числі за рахунок використання комбінованих і широкозахватних агрегатів, заміни механічного обробітку ґрунту внесенням гербіцидів; застосуванні способів руху, за яких зменшується площа ущільненої поверхні, зокрема човникового; впровадженні мостового землеробства (рис. 1).
Конструкторські -- основними завданнями яких є зменшення тиску техніки на ґрунт та її буксування. Реалізують їх такими основними шляхами:
- зменшенням маси тракторів за рахунок застосування міцніших і легших матеріалів;
- зниженням робочої швидкості тракторів на ґрунтах із підвищеною вологістю і здатних до ущільнення;
- вирівнюванням центра ваги для досягнення однакового тиску передніх і задніх коліс трактора на ґрунт;
Рис. 1 Схеми комбінованого (а) і збирального(б) агрегатів для роботи за мостовою технологією (за І.І. Водяником,1990)
- розміщенням колісних рушіїв за схемою «катамаран» (на одній осі) або «тандем» (один за одним);
- зменшенням контактного тиску на ґрунт за рахунок зниження внутрішнього тиску повітря в шинах (рис. 2, а),застосування шин підвищеної еластичності (рис. 3) ; широкопрофільних та аркових шин (див. рис. 2 б, в);
- поліпшенням конструкції гусеничних рушіїв у напрямках звуження і видовження контактної поверхні, збільшення кроку гусениці, кількості опорних котків, застосування пружинних шарнірів
Рис. 2. Шини атмосферного тиску (а),широкопрофільні
(б) та аркові (в) (за І.І.Водяником)
Докладніше напрями вдосконалення ходових частин тракторів та іншої техніки розглянуто нижче.
Просапні колісні трактори. Завдання зменшення шкідливого впливу на Грунт частково вирішують збільшенням діаметра і ширини шин, однак у зв'язку з погіршенням маневровості тракторів та агротехнічними вимогами це можна робити до певної межі. Зокрема, ширина шин не може перевищувати 21 см з огляду на захисну зону рядків культур, які вирощують із міжряддями 45 см.
Застосуванням здвоєних шин за схемою «тандем» поліпшують тягово-зчіпні властивості тракторів. Іншими шляхами вирішення цього завдання є використання широкопрофільних і аркових шин, привід на передні колеса меншого порівняно із задніми діаметра.
Рис. 3.Схеми еластичних коліс (за І.І. Водяником)
Зменшення маси тракторів за збереження тягово-зчіпних властивостей досягають встановленням двох ведучих мостів (колісна формула 4К4), причому кращою, хоча й дорожчою, є конструкція з усіма колесами однакового розміру.
Обладнання тракторів передньою навіскою з метою одночасного її використання із задньою (рис. 4) забезпечує рівномірніший розподіл експлуатаційного навантаження між передніми та задніми колесами, що усуває необхідність встановлення баластних вантажів на передню вісь для вирівнювання тиску на ґрунт та підвищення тягового зусилля.