РЕСУРСЫ ВОДОЕМОВ ВО БЛАГО РОССИИВ. Н. Бакшеев, В. В. Бакшеев

На основе данных исследования некоторых озер Тюменской области определены химический состав и физико-химические свойства сапропеля.

Комплексная мелиорация является важнейшим элементом современных систем земледелия, обеспечивающим повышение плодородия почв и мощным средством активного противостояния неблагоприятным природным процессам (засухи, суховеи, оползни, заболачивание земель и др.). Создаваемые на основе мелиорации природнотехнические комплексы, мелиорированные агроландшафты должны быть экологически безопасны, обладать высокой продуктивностью и устойчивостью. Этого можно добиться только при комплексном применении всех видов мелиорации, целенаправленном управлении почвенными, гидрологическими, биохимическими и другими процессами [1, с. 5].

Мелиорация озер путем очистки их ложа от илистых отложений в комплексе с использованием добытого на удобрение сапропеля получает широкое распространение. При этом решается ряд задач: углубляется озерная ванна и увеличивается в ней запас воды, необходимой для водоснабжения и орошения, улучшается рекреационное состояние озер. Благотворное влияние озерной мелиорации сказалось на озерах Белое и Мартыновское в Рязанской области, Меленка в Псковской области, Несвиж и Дикое в Минской области, Б. и М. Тараскуль, Дубровное, М. Калган, Разбахта, Дикое, Круглое, Нарык в Тюменской области [1, с. 169; 2, с. 25-26] .

По данным обследования озер, расположенных в зоне осушительных мелиораций, 60 % площади этих озер заполнены сапропелем, выявленные запасы составляют 41,8 млрд.

Оценены ресурсы сапропелевых месторождений 497 озер Тюменской области в объеме 139,2 млн. тонн. Дана агрохимическая характеристика сапропеля 90 озер. Сапропель обследованных озер содержит в своем составе комплекс витаминов, аминокислот, макро- и микроэлементов, что позволяет использовать его в медицине, химической промышленности, ветеринарии, животноводстве, растениеводстве [2, с.32] .

Установлено, что сапропель оз. Б. Тараскуль скармливаемый дойным коровам и различным возрастным группам свиней, отрицательного влияния на животных не оказал. Гематологические и биохимические показатели крови животных, получавших в рацион сапропель, были выше, чем у животных контрольных групп. При скармливании сапропеля в свежем виде молочным коровам в дозе 2,5 кг, суточная продуктивность животных увеличилась на 0,5 кг, что составляет 6,9 % [3, с. 100-101].

В результате опыта скармливания сапропеля свиньям в дозе 300 г на гол./сутки, установлено: скармливание сапропеля оз. М. Калган супоросным свиноматкам и поросятам не оказало отрицательного влияния на здоровье и физиологическое состояние животных; живая масса поросенка, полученного от свиноматки, кормившейся сапропелем, была выше по сравнению с аналогом контрольной группы на 0,8 кг; гематологические и биохимические исследования крови животных показали, что количество эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов, белка, кальция и фосфора было больше у животных опытной группы [ 3, с. 101-105].

Скармливание сапропеля оз. Дубровное откормочному молодняку свиней в дозе 600 г на гол/сутки увеличивает среднесуточный прирост живой массы животных, по сравнению с контролем, на 33 г. Кроме того, улучшились вкусовые качества мяса и увеличилась масса костей животных [2, с. 31].

Исследования по изучению влияния сапропеля оз. Б. Тараскуль и Дубровное на урожай сельскохозяйственных культур и элементы плодородия почв показали: внесение в дозе 50 т/га привело к улучшению агрохимических свойств почвы за счет увеличения подвижных форм фосфора в пахотном слое на 3 мг/100 г почвы; внесение в дозе 60-120, 240 т/га под пшеницу и кукурузу обеспечивает прибавку урожайности зерна пшеницы на 0,2-2,0 ц/га, а зеленой массы кукурузы - 18,0-29,0 ц/га; внесение в дозе 200 т/га под морковь дало прибавку урожайности, по сравнению с контролем, на 52 ц/га, что составляет 26,5 %.

Наибольший выход стандартной продукции получен при одновременном внесении сапропеля с минеральными удобрениями [2, с. 36]. На основании проведенных исследований разработаны Технические условия (ТУ 499-3845035-001-90) на сапропель кормовой.

Ключевым фактором при создании устройств добычи и использования ресурсов водоемов является знание их физико-механических свойств и состава. Нами исследованы физико-механические свойства сапропеля и установлено, что с глубиной залегания его влажность уменьшается с 95-97 % до 50-60 %. Объемный вес сапропеля в среднем равен 1050 кг/м3 и зависит от вида и глубины залегания. С уменьшением влажности и увеличения глубины залегания объемный вес его увеличивается. Выявлено, что угол трения сапропеля по пластмассам имеет минимальное значение - 33 0, а по резине - максимальное 50-90 0 и во всех случаях возрастает с увеличением плотности [2, с. 32].

Условия различных водоемов, наличие специфических свойств сапропелевой массы оказывают существенное влияние на создание разномодульных комплексов добывающего оборудования. Охрана и рациональное использование озер, как источников чистой воды, борьба с их преждевременным заилением и зарастанием является важнейшей экологической задачей [2, с. 3]. Таким образом, совершенствование существующих и создание новых технологий и постройка современных технических средств добычи и комплексного использования сапропеля является важной проблемой.

На некоторых месторождениях сапропель находится под слоем торфа. В этом случае сапропель вместе с торфом добывается из всей толщи экскаватором МТП-71, который загружает торф и сапропель в транспортные средства. В совхозе «Свердлова» Тюменской области сапропель из оз. Семеново добывали экскаватором МТП-71 в зимнее время с погрузкой в разбрасыватели минеральных удобрений, которые сразу же разбрасывали его по поверхности поля. За смену вывозили на поля до 500 тонн сапропеля [7, с.13-14].

В настоящее время для добычи больших объемов торфа, сапропеля и других ресурсов болот и озер, а также обустройства прибрежных территорий применяется уникальная болотная машина - экскаватор W-74 (WILKA-345B). Это король болот с массой 87 т имеет следующие габаритные размеры, м:

Привод рабочих органов - гидравлический, имеющий следующие достоинства: компактность; быстрота срабатывания системы привода (доли секунды); принудительное заглубление рабочего органа-ковша, объемом 2 м3 в материал.

Все это позволяет осуществлять рабочий процесс на современном уровне с минимальными затратами труда и средств. Гидропривод стрелы позволяет поднимать массу 4,5 т и переносить сапропель (торф и пр.) на расстояние до 70 м. Высокая проходимость обеспечивается тем, что экскаватор смонтирован на двух поплавках-понтонах, изготовленных из специального сплава толщиной 6-8 мм и габаритными размерами 11,0 х 2,0 х 1,8 м, имеет шасси гусеничного типа, причем, привод - цепного типа. Состоит он из цепи, на которой закреплены специальные пластины болтовыми соединениями и звездочек, смонтированных на валах раздаточных коробок, которые передают крутящий момент и изменяют частоту вращения валов от дизельного двигателя «Катерпиллер». Данный экскаватор можно отнести к типу «Анфибий» и применять всесезонно.

Использование сапропеля в животноводстве возможно только при стабильном химическом составе. Экскаваторный способ не всегда обеспечивает выполнения ТУ на сапропель кормовой, поэтому необходимо применять специальные ковши (грейферы).

В настоящее время распространение получил гидромеханизированный способ добычи сапропеля. Гидромеханизация позволяет объединить в одну технологическую схему добычу, транспортировку, обезвоживание, подготовку по ТУ или ГОСТ продукта для последующего использования. Кроме того, гидромеханизация позволяет механизировать и автоматизировать весь процесс, значительно снизить себестоимость продукции. Основой технологии является земснаряд, ключевым элементом которого является грунтовый насос с различного типа рыхлителями. Существенный недостаток земснаряда - это сезонность работы - не работает при низких температурах.

В зависимости от объемов добычи применяются различные типы серийных земснарядов. Кроме того, ведутся работы по созданию уникальных специальных грунтозаборных устройств (механических, гидравлических, комбинированных и др.) типов.

С целью стабилизации процесса подачи сапропеля и интенсификации забора его из залежи нами было создано устройство, состоящее из следующих элементов: всасывающей магистрали, рукава, эжектора, зажимов, болтовых соединений и запорного вентиля. Устройство работает следующим образом: при работающем двигателе (дизель СМД) в выхлопном коллекторе образуется разряжение, которое усиливается эжектором и по рукаву подается во всасывающую магистраль грунтового насоса типа ГРУ! Создаваемое разряжение улучшает режим работы насосной установки. В результате исследований выявлено: максимальный вакуум во всасывающей системе грунтового насоса - 0,4 кг/см2, а в рабочем режиме - 0,2 кг/см2. Эксплуатация в производственных условиях показала работоспособность эжекторного устройства [6, с. 65-66].

В настоящее время разрабатываются малогабаритные, самоходные и многофункциональные установки. С учетом требований использования сапропеля в животноводстве в ОПКБ НИИСХ Северного Зауралья создана установка для подводной добычи илистых грунтов в ледовых условиях, включающая раму со стрелой и пульпопроводом, установленную на понтонах, ледорез и шнековый насос. С целью повышения эффективности разработки преимущественно сапропеля путем предотвращения попадания воды в зону забора и всасывания, шнековый насос снабжен направляющей насадкой, размещенной в кожухе, жестко соединенном с нижней частью корпуса насоса, а ледорез установлен соосно с направляющей насадкой [4, с. 1-3]. Конструктивное решение было реализовано в 6 хозяйствах Тюменской области.

С целью повышения производительности установки за счет улучшения условий всасывания, кожух илозаборного устройства снабжен продольно-лучевыми ребрами, установленными на внутренней поверхности кожуха и выполненными в поперечном сечении по кривой, обращенной выпуклой частью навстречу вращению насадки, причем кожух илозаборного устройства выполнен в виде усеченного конуса с большим основанием на входе [5, с. 1-3]. Варианты установок успешно работали в хозяйствах Тюменской, Свердловской, Курганской и Челябинской областях.

Одно совершенно очевидно - сапропель представляет собой уникальный дар природы, и мы обязаны его ресурсы использовать сполна на пользу человечества. Бесспорно, сапропелю принадлежит большое будущее [7, с. 49].

Литература Маслов Б. С. Мелиорация вод и земель. - М., 2004. - 278 с. Бакшеев В. Н. Обоснование технологий и технических средств для добычи и использования сапропеля в сельскохозяйственном производстве: Автореф. дис.... д-ра с.-х. наук // СибИ- МЭ. - Новосибирск, 1996. - 40 с. Бакшеев В. Н., Ямов В. З., Сорокин М. И. Сапропель, его добыча и использование в животноводстве - Новосибирск, 2000. - 144 с. Бакшеев В. Н и др. А.с. №619658 СССР, МКИ Е 21 С 45/00. Установка для добычи илистых грунтов в ледовых условиях. - №245457/30; Заявлено 21.03.77; Опубл. 15.08.78. Бюл. № 30. Бакшеев В. Н. А.с. № 1409754 СССР, МКИ Е 21 С 45/00. Установка для подводной добычи илистых грунтов. - № 4120512/30-26. Заявлено 19.09.86; Опубл. 15.07.88. Бюл. № 26. Бакшеев В. Н. Гидромеханизация в строительстве. - М.: АСВ, 2004 - 208 с. Бакшеев В. Н. Добыча и использование грунтов (сапропелей). - Тюмень, 1998. - 52 с.

RESOURCES OF RESERVOIRS FOR THE GOOD OF RUSSIA

V. N. Baksheev, V. V. Baksheev

On the basis of the data of research of some lakes of the Tyumen region the chemical compound and physicomechanical properties of sapropel is defined. The analysis of existing means of extraction of sapropel is made. The data of experimental researches of means of extraction of sapropel for use in plant growing and animal industries is cited. Constructive schemes. Collectors of a ground devices are considered.

УДК 556.535.4