СПОСОБ ВНЕСЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ Российский патент 2008 года по МПК A01C21/00 

Изобретение относится к области взрывного дела и может найти применение в сельском хозяйстве при внесении в почву органических удобрений в виде липких вязкопластичных смесей, таких как например отходы сахарного производства, свежий (не перегоревший) навоз животных и др.

Известен способ внесения в почву органических удобрений в виде липкой смеси, включающий разгрузку удобрений в бурты с рассредоточением их по полю, установку в бурты патронированных зарядов взрывчатых веществ, осуществление взрыва и перепахивание почвы (Л.М.Гейман. Взрыв: история, практика, перспектива. М.: Наука, 1978, 183 с.).

Недостатком этого способа является его невысокая эффективность, так как использование точечных патронированных зарядов не позволяет равномерно разбрасывать липкую вязкопластичную смесь, поскольку часть ее по контуру бурта остается практически на месте, а в местах непосредственного расположения зарядов взрывчатых веществ образуются воронки в почве, что затрудняет ее последующее вспахивание.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения эффективности способа внесения органических удобрений в почву с использованием силы взрыва газовой смеси.

Для достижения указанного технического результата в известном способе внесения в почву органических удобрений, включающем разгрузку удобрений в бурты, определение необходимой величины заряда взрывчатых веществ, установку в бурты зарядов взрывчатых веществ, инициирование взрыва, перепахивание почвы, предлагается в качестве заряда взрывчатых веществ использовать взрывчатую газовую смесь, а удобрение выгружать в поддон, выполненный с плоским дном и пологими бортами, кроме того, перед разгрузкой на дно поддона укладывать замкнутую оболочку, снабженную шлангом и выполненную из эластичного материала, в которой разместить средства инициирования взрыва. После разгрузки удобрения полость оболочки заполняют взрывчатой смесью газов в рассчитанном объеме через шланг.

Отличительным признаком предлагаемого способа внесения органических удобрений в почву по предлагаемому изобретению от ближайшего аналога является равномерное распределение заряда взрывчатого вещества под основанием бурта, а также передача давления на почву через жесткий поддон, что повышает эффективность действия взрывной волны, обеспечивает равномерный разброс органических удобрений и полностью исключает повреждение почвы.

Предлагаемый способ внесения органических удобрений иллюстрируется графическим материалом, на котором показан вертикальный разрез по продольной оси бурта, уложенного в поддон.

На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - проушины поддона; 2 - бурт; 3 - замкнутая оболочка; 4 - полость, где размещены средства взрывания (не показаны); 5 - шланг; 6 - днище поддона; 7 - поверхность слоя почвы; 8 - почва; 9 - борт поддона.

Способ реализуется следующим образом.

Предварительно определяют параметры бурта (форму и площадь основания, среднюю высоту, объем) для используемого при транспортировке удобрения механизированного средства определенной грузоподъемности. Исходя из полученных данных проектируют и изготавливают поддон с плоским дном овальной или круглой формы и пологими (25-30° к горизонту) бортами, наклонная длина которых равна 0,6-0,7 от средней высоты бурта. На основе данных о массе бурта, норме внесения удобрений рассчитывают площадь и требуемый радиус разброса, строят сетку установки поддонов на поле и определяют известными методами необходимое количество принятого типа взрывчатой газовой смеси и пропорции ее компонентов. В качестве компонентов взрывчатой газовой смеси используют кислород и один из углеводородов (метан, пропан, бутан и др.). По форме и размерам внутренней стороны плоского дня поддона изготавливают необходимое количество замкнутых оболочек из эластичного материала (например, армированный полиэтилен) с подводящим шлангом и размещением в полости оболочки одного из средств инициирования взрыва (открытая спираль накаливания для токов низкого напряжения, электроды пробоя искры для токов высокого напряжения или электродетонатор) с выводом проводов наружу оболочки.

К заданной точке сетки поддон, состоящий из днища 6 и усиленных бортов 9 с проушинами 1, доставляется волоком транспортным средством, используемым для подвоза удобрения. На поверхности 7 слоя почвы 8 устанавливают поддон, укладывают в него эластичную замкнутую оболочку 3, в полости 4 которой размещено средство взрывания (на чертеже не показано). После разгрузки удобрения из транспортного средства в поддоне формируется бурт 2, затем полость 4 оболочки 3 по шлангу 5 заполняют через редуктор и газовый счетчик (не показаны) горючим газом и кислородом в требуемых объемах и оптимальном соотношении из баллонов, установленных на транспортном средстве. Далее перекрывают шланг 5, собирают электрическую цепь со средством взрывания и с безопасного расстояния осуществляют взрыв. Взрывают с одного поддона или с нескольких поддонов одновременно. После разбрасывания удобрений по всему полю производят вспахивание. Благодаря наличию жесткой опоры со стороны почвы метательное действие взрыва увеличивается, исключается повреждение почвы и обеспечивается равномерность разбрасывания органических удобрений вязкопластичной консистенции.

Пример осуществления способа. Для пятитонного автосамосвала определены параметры бурта органических удобрений из отходов сахарного производства при удельном весе 1,5 т/м³ объем - 3,3 м³, площадь основания ≈4,0 м² при осях эллипса 2,5 м и 2,0 м, высота средняя ≈0,8 м. Поддон изготовили из листовой стали СТ-45 толщиной 5 мм с овальным дном с осями 3,0 м и 2,2 м (с такими же параметрами изготовили оболочки из армированного полиэтилена) и бортами наклонной длиной 0,6 м (размеры с учетом объема газа), усилив их ребрами жесткости. При норме внесения удобрений 5,5 кг/м² площадь разброса составит 5000:5,5=909 м². Расстояние между точками разброса будет √909≈30 м (квадратная сетка со стороной 30 м), радиус разбрасывания - 15 м. В качестве взрывчатого вещества использовали смесь метана и кислорода. На 5000 кг удобрений при радиусе разлета 15 м вес взрывчатой смеси составил 2,3 кг. Для полного сгорания (окисления) 1 молекулы метана необходимо 2 молекулы кислорода (СН₄+2O₂=СО₂+2Н₂О). Плотность кислорода равна 32/22,4≈1,43 кг/м³, метана - 16/22,4≈0,71 кг/м³ (ρ=M/V₀, ρ - плотность газа, кг/м³, М - молекулярная масса, кг/моль, V₀ - объем одной килограмм-молекулы, м³/кмоль). Плотность газовой смеси ρ_см=∑ω_iρ_i (где ω_i - относительный объем компонентов газовой смеси, кислорода - 0,67, метана - 0,33). ρ_см=0,67·1,43+0,33·0,71≈1,18 кг/м³. Объем смеси составит 2,3/1,18=1,95 м³, из них 1,30 м³ - кислорода и 0,65 м³ - метана при нормальных условиях.

Поддон транспортировался автосамосвалом к каждой точке, на его дно укладывалась оболочка, производилась разгрузка удобрения, полость оболочки заполнялась метаном и кислородом из баллонов через редуктор и счетчик объема газа, присоединенные к шлангу, после заполнения газовыми компонентами в указанных выше объемах шланг пережимался, редуктор и счетчик газа отсоединялись и производился взрыв. Далее цикл повторялся на новой точке и после разбрасывания удобрений по всему полю производилась его вспашка.

Именно благодаря внесению органических удобрений по описанному выше способу с использованием в качестве взрывчатого вещества газовой смеси с применением жесткого поддона обеспечивается равномерное их распределение и исключается повреждение почвы воронками от взрыва.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при внесении в почву органических удобрений в виде липких вязкопластичных смесей, таких как отходы сахарного производства, свежий навоз и др., с применением взрыва. Способ включает разгрузку удобрения в бурты, определение необходимой величины заряда взрывчатых веществ, установку в бурты зарядов взрывчатых веществ, инициирование взрыва, перепахивание почвы. В качестве заряда взрывчатых веществ используют взрывчатую газовую смесь, а удобрение выгружают в поддон, выполненный с плоским дном и пологими бортами. Перед разгрузкой на дно поддона укладывают замкнутую оболочку, снабженную шлангом и выполненную из эластичного материала, в которой размещают средства инициирования взрыва, а после разгрузки удобрения полость оболочки через шланг заполняют взрывчатой смесью газов в рассчитанном объеме. Способ позволяет повысить равномерность внесения удобрений и исключает повреждение почвы от взрыва. 1 ил.

Способ внесения органических удобрений в почву, включающий разгрузку удобрения в бурты, определение необходимой величины заряда взрывчатых веществ, установку в бурты зарядов взрывчатых веществ, инициирование взрыва, перепахивание почвы, отличающийся тем, что в качестве заряда взрывчатых веществ используют взрывчатую газовую смесь, а удобрение выгружают в поддон, выполненный с плоским дном и пологими бортами, кроме того, перед разгрузкой на дно поддона укладывают замкнутую оболочку, снабженную шлангом и выполненную из эластичного материала, в которой размещают средства инициирования взрыва, а после разгрузки удобрения полость оболочки через шланг заполняют взрывчатой смесью газов в рассчитанном объеме.