Щоб реанімувати ґрунти

Земля деградує
На жаль, за останні 20 років у сільському господарстві України мали місце прорахунки в організаційній, фінансовій, кредитній, ціновій та технічній політиці, що негативно вплинуло на загальний рівень технічного забезпечення агропромислового комплексу. Тому відновлення матеріально-технічної бази аграрного сектору, насичення ринку вітчизняною сільськогосподарською технікою нового покоління та створення ефективних механізмів формування платоспроможного попиту на неї у товаровиробника є нині невідкладними завданнями державної аграрної політики.

Аналіз свідчить, що у зв'язку з поступовим зменшенням обсягів внесення органічних та мінеральних добрив, фактичним призупиненням вапнування кислих і гіпсування солонцевих ґрунтів, припиненням застосування протиерозійних та інших ґрунтозахисних заходів активізувались усі види деградаційних процесів на землях сільськогосподарського призначення.

Разом з цим, гідротехнічні споруди (ГТС) - дренажні колодязі, колектори, шлюзи-регулятори тощо (яких на меліоративних системах України налічується близько 2 млн одиниць) - як мінімум двічі на рік виходять із ладу через їх замулювання, а це становить для очистки уже понад 4 млн одиниць. Без своєчасного очищення вищезгаданих гідротехнічних споруд значно знижуються кількісні та якісні показники вирощуваної сільськогосподарської продукції на меліорованих землях внаслідок погіршення водно-повітряного і поживного режимів ґрунтів. Без механізації процесів очисних робіт це призводить до збільшення експлуатаційних витрат та собівартості продукції через значну частку ручної праці.

Окрім цього, на меліорованих територіях значно знизилася продуктивність сільськогосподарських земель через порушення у роботі гідротехнічних елементів меліоративних систем. Також відбувалося поступове зменшення фінансування робіт із реконструкції гідромеліоративних систем та поліпшення стану меліорованих земель, об'ємів робіт із підтримання зрошувальних і колекторно-дренажних систем у належному технічному стані, обсягів внесення мінеральних та органічних добрив і меліорантів. Таким чином, в Україні інтенсифікується також процес деградації меліорованих ґрунтів, відбувається зниження їх родючості і у підсумку - рівня продуктивності.

За останні роки Україна вже втратила близько 20% родючих ґрунтів внаслідок хімічного, радіаційного і біологічного забруднення, водної та вітрової ерозії, незбалансованого використання мінеральних добрив та порушення ефективної системи сівозмін. Наразі площа еродованих земель становить 11,3 млн га, або майже 1/5 всієї території України, але частину цих земель при використанні ґрунтозахисних технологій шляхом відновлення їх родючості можна повернути в категорію продуктивних.

За наявних негативних тенденцій, що розвиваються на сільськогосподарських угіддях усіх природно-кліматичних зон України, застосування комплексу агромеліоративних та інженерних заходів (у тому числі застосування системи сільськогосподарських машин) дасть змогу стримати деградацію ґрунтів, зменшити негативний вплив згаданих дестабілізуючих факторів на довкілля і зберегти землі, що втрачають родючість.

Машини: призначення, характеристика
Комплекс універсальних машин, представлений нами, базується на наукових дослідженнях і розробках, які здійснювались протягом 15 років у Національному університеті водного господарства та природокористування (НУ ВГП, Рівне) співробітниками галузевої дослідної лабораторії «Нова техніка» під керівництвом професора Степана Майструка.

Комплекс складається із чотирьох машин, має товарний знак і запропонований до серійного виробництва. На нього одержано понад 30 авторських свідоцтв та патентів.

МОК-10 призначена для очищенняч дренажних колодязів, вирішення проблем очистки об’єктів інфраструктури у комунальному, водному, сільському, трубопровідному господарствах, нафтовидобувній і нафтопереробній промисловості, для реалізації природоохоронних заходів. Може також застосовуватись для очищення замкнутих ємностей і трубопроводів, очисних споруд підприємств та населених пунктів, детоксикації і обеззараження забруднених полютантами територій (при аварійних викидах, виливах та поривах інженерних комунікацій). Оригінальні технічні рішення й конструкція машини дозволяють одночасно проводити розмив та вакуумний забір мулових відкладів (із колодязів і ємностей водопровідних, комунальних та теплових мереж, гідротехнічних споруд, силосних та жомових сховищ), відбір мулистої води з метою освітлення її при проходженні через касетний фільтр і подальшого повторного використання освітленої води, розвантаження машини й утилізацію мулу та осадів стічних вод.

МОК-10 агрегатується із трактором Т-150К і включає причіпне шасі, на якому встановлені цистерна, розділена на відсіки для мулу (чи осаду) та мулової води, і вакуум-компресорна установка.

МПД-10 призначена для промивання дрен, колекторів, трубопроводів тощо діаметром від 75 до 300 мм. Використовується рукав високого тиску діаметром 25 мм. На кінці рукава закріплена розмивна гідрореактивна насадка. Всі вузли машини змонтовані на причепі-цистерні, що агрегатується із трактором Т-150К. 

МВМ-10 служить для внесення меліорантів, рідких розчинів добрив, дезактиваторів, структуроутворювачів та інших реагентів у вигляді суспензій, гелів, сумішей та інших станів розчину з допомогою барботажної системи, яка приводиться у рух як при переміщенні машини, так і під час робочих процесів внесення реагентів у грунт. Машина агрегатується із трактором Т-150 К й складається із наступних вузлів: цистерни, ходової та гальмівної систем, відцентрового насоса, контрпривода й компресора, заправного рукава та фільтра, бункера завантаження, барботажної системи, начіпної системи для підґрунтового і поверхневого внесення розчинів, суспензій тощо. Управління усіма робочими операціями відбувається дистанційно - із кабіни тягача або з допомогою виносного пульта.

МПЗ-16 — розвантажувально-навантажувальна машина, призначена для механізації процесів завантаження, перевантаження та доставки робочих реагентів (розчинів) і забезпечення безперебійного технологічного процесу обробки сільськогосподарських та інших угідь і територій, а також для постачання робочих розчинів машинам МВМ-10 та МПД-10. Теж агрегатується із трактором Т-150К.

Комплекс доцільно використовувати у сільськогосподарському виробництві для внесення рідких органічних і мінеральних добрив, хімічних меліорантів (джерелом яких є відходи гідролізних, азотних та інших заводів); при проведенні дезактивації заражених ґрунтів, у тому числі радіонуклідами; при реалізації природоохоронних заходів; внесення хімічних меліорантів у грунт або на його поверхню з метою закріплення, оструктурювання ґрунтів або надання їм необхідних агрофізичних і фізико-хімічних властивостей; при відновленні родючості рекультивованих земель. МВМ-10 може бути використана, зокрема, й при підживленні просапних культур, при цьому коефіцієнт використання добрив підвищується майже удвічі порівняно з нормами внесення мінеральних та органічних добрив на поверхню ґрунту.

Тепер – трохи докладніше про кожну з цих машин.

МВМ-10: внесення розчинів     
За допомогою цієї машини і спеціального обладнання можуть бути застосовані дезактиватори, структуроутворювачі, рідкі органічні і мінеральні добрива, меліоранти, внесення яких у ґрунт включає виконання у певній послідовності операцій з їх підготовки, зберігання, транспортування та внесення. Машина МВМ-10 базується на універсальних технологіях та організації робіт, що забезпечують ефективне ведення сільськогосподарського та меліоративного виробництва, реалізацію природоохоронних заходів із поліпшення екологічного стану регіонів.

МВМ-10 спроможна самостійно виконувати процес приготування, транспортування і внесення суспензій або розчинів як у ґрунт, так і на його поверхню. За допомогою завантажувального рукава та вакуумного насоса здійснюється забір води із водних джерел. Сухі меліоранти й добрива, які переміщуються завантажувачем, розмиваються струменем рідини від відцентрового насоса у самому фільтрі машини. Барботажна система з коливальним контуром виконує постійне перемішування розчину та підтримує однорідність суспензійної маси під час руху машини.

Начіпне обладнання робить МВМ-10 універсальною та дозволяє виконувати операції із підґрунтового внесення розчинів за допомогою культиватора й поверхневого обприскування за допомогою штанги або спеціального розливного пристрою. Інші начіпні пристрої дозволяють виконувати миття техніки, гасіння пожеж, обприскування виноградників та садів, внесення у грунт рідких добрив і структуроутворювачів, а також закріплення рухомих пісків сирою нафтою або бітумною емульсією. Використання спеціальних ріжучих дисків може забезпечити дезактивацію забруднених полютантами земель при ліквідації зон токсичних забруднень, ліквідацію техногенних катастроф локального масштабу (при аварійних викидах, виливах і поривах на інженерних комунікаціях або при розгерметизації залізничних цистерн тощо). Машина МВМ-10 дозволяє вносити в ґрунт комплексні розчини й суспензії, що містять два, три й більше компонентів, а також здійснювати підвищення родючості малопродуктивних і малопридатних для ведення сільського господарства земель та вводити в сільськогосподарський обіг різноманітні рекультивовані території, надавати ґрунтам необхідні фізико-хімічні властивості з метою підвищення їх родючості (боротьба з деградацією земель, опустелюванням територій тощо).

МВМ-10: очищення резервуарів та труб    
Багатоцільова машина МОК-10 призначена для очищення інженерних споруд, що замулюються: різних типів колодязів, комунікацій, котлованів, резервуарів, силосних ям та інших заглиблених сховищ. Вона спроможна самостійно здійснювати функції із механізованого процесу санітарної очистки населених пунктів та міст, а саме очисних споруд підприємств і населених пунктів (у першу чергу колодязів: водопровідних, каналізаційних; зливоскидної мережі, тепломережі та інших лінійних інженерних споруд). Правила експлуатації передбачають нову комплексну технологію очищення споруд від мулових наносів, їх утилізацію, а касетний фільтр (встановлено всередині цистерни) дає змогу багаторазово використовувати воду.

Запропонована технологія очистки резервуарів, трубопроводів, очисних споруд, дренажних колодязів тощо містить наступні процеси й операції:

• підготовчі роботи (створення вакууму, заправка водою);
  
• зняття кришки резервуара колодязя гідропідйомником машини;
  
• розмив наносів, мулу, осадів у забої за допомогою гідравлічного розпушувача та приведення їх у зважений стан;
  
• вакуумний забір пульпи із резервуара, відстійників очисних споруд, колодязів тощо;
  
• відстій наносів у відсіку мулу і перевантаження робочого реагенту (води) із відсіку мулу у відсік мулистої води з метою його повторного використання;
  
• установка кришки (знятої із резервуара чи колодязя) на попереднє місце;
  
• переміщення машини до наступного об'єкта очищення
  
• розвантаження машини в місцях утилізації гідронапірним способом.
  

Ця технологія дозволяє зменшити витрати праці на роботи з очищення різноманітних резервуарів до 30-40% у порівнянні з існуючими.

МПД 10: промивання інженерних споруд     
Машина МПД-10 має вигляд причеп-цистерни зі спеціальним обладнанням для механізованого очищення і промивання дренажно-колекторних мереж, дрен, трубопроводів, дренажно-скидних мереж, дюкерів, тунелів від намулу та інших осадів.

Машина одержує привід від валу відбору потужності трактора через карданний вал до розподільного редуктора. Від редуктора трактора приводяться також у дію плунжерний водяний високонапірний насос для живлення робочого органу промивки (гідрореактивна насадка) і вакуумний насос для створення вакууму.

Для промивання дренажних колекторів діаметром від 75 до 300 мм використовується гнучкий рукав високого тиску діаметром 25 мм. Кінець рукава має гідрореактивну насадку для розмиву намулу чи осадів. Насадка може автоматично переключатись із режиму руху в режим розпушування осадів. Змотування й розмотування рукава високого тиску забезпечується барабаном, що приводиться у дію масляним насосом. Робочий тиск насоса 4 МПа (40 атмосфер).

МПЗ-16: перевантажувально-завантажувальна
МПЗ-16 призначена для механізації процесів завантаження, перевантаження та доставки робочих реагентів (розчинів) і забезпечення безперебійного технологічного процесу обробки сільськогосподарських та інших територій машиною МВМ-10, а також для постачання робочих розчинів машинам МОК-10 та МПД-10 під час їх роботи на значній відстані від джерел води та пунктів підготовки робочих розчинів.

Всі вузли й органи машини змонтовані на триосному причепі-цистерні, агрегати приводяться у дію від валу відбору потужності трактора. Оригінальна конструкція перевантажувальної штанги дозволяє обслуговувати також нестандартну техніку різноманітного призначення.

Висновки і пропозиції
На переконання розробників цього комплексу універсальних машин, Міжвідомчій експертній раді з питань визначення пріоритетів у виробництві нової техніки та обладнання для сільськогосподарських товаровиробників при формуванні державного замовлення на виробництво складної сільськогосподарської техніки на період 2013-2015 років необхідно рекомендувати включити такі машини до планів замовлення ряду міністерств та державних агентств України. Міністерству економічного розвитку і торгівлі України варто передбачити кошти на їх виготовлення. Замовниками цього комплексу машин передусім можуть бути: Міністерство екології та природних ресурсів України, Державне агентство водних ресурсів України, Міністерство аграрної політики та продовольства України (Державний технологічний центр охорони родючості ґрунтів «Центрдержродючість»), Міністерство регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України.

Застосування запропонованого комплексу універсальних машин можливе не тільки в сільському, водному, комунальному господарствах, а й у нафтопереробній промисловості, при експлуатації аеродромів та стартових площадок, при шкідливих умовах праці та у важких кліматичних умовах.