8 800100-19-30
Назад
Назад
Назад
21 октября 2021
Ученые ДГТУ займутся проблемами наблюдения за состоянием почв и промышленного использования сельскохозяйственных отходов
Разработанные в рамках научно-исследовательского проекта системы и технологии позволят проводить автоматизированный мониторинг сельскохозяйственных полей и добиться безубыточности выращивания зерновых за счет использования сельскохозяйственных отходов в производстве строительных материалов.

Над проектом работают ученые из ДГТУ, ЮФУ, ВолгГТУ, КубГТУ, Всероссийского НИИ масличных культур имени В.С. Пустовойта, Федерального научного центра биологической защиты растений. 

Как отмечают участники проекта, вторичное использование сельскохозяйственных отходов – одна из важнейших задач, стоящих перед современным АПК. На данный момент после сбора урожая на полях остается большое количество соломы и шелухи, которые требуют уборки, поскольку их гниение приводит к последующему снижению урожайности, что ведет к дополнительным трудозатратам и повышает себестоимость продукции.

– В рамках проекта «Школа MPI» мы сформировали команду из специалистов, работающих в области защиты растений, мониторинга почв, а также экологов, которые занимаются технологиями сбора, утилизации, переработки и повторного применения отходов сельскохозяйственного производства, – рассказал руководитель проекта, доцент кафедры «Инженерная геология, основания и фундаменты» ДГТУ Сергей Стельмах. – Мы решаем комплексную эколого-экономическую задачу, которая будет интересна представителям сельскохозяйственного бизнеса, так как это исследование может привести к минимизации убытков при производстве сельхозпродукции.

На данном этапе исследование проводится на рисе, далее будут проработаны и другие сельскохозяйственные культуры. В рамках научных изысканий рисовую солому и шелуху промывают и чистят от загрязнений, после обрабатывают щелочным раствором, чтобы снять защитный жировосковой кремнийсодержащий слой и открыть поры. Затем солома и шелуха промываются дистиллированной водой, просушиваются и карбонизируются в печи без доступа кислорода при температуре 600 градусов по Цельсию в течение получаса. После такой обработки жженую солому и шелуху риса в форме спрессованных таблеток или топливных пеллетов можно загрузить в фильтр и использовать в качестве сорбента для очистки воды от тяжелых металлов и нефтепродуктов. Насытив полученный активированный уголь нитратом серебра, ученые установили, что молекулы металлического серебра закрепляются в структуре угля – это позволяет использовать его и для обеззараживания воды.

Кроме того, жженая солома или шелуха, доведенные до состояния мелкодисперсной пыли, могут применяться в производстве строительных материалов. Такую пыль можно добавлять в составы строительных материалов, например, при изготовлении строительных блоков на цементном вяжущем веществе, чтобы улучшить их прочностные и теплоизоляционные характеристики.

Основная проблема, которая сейчас стоит перед исследователями – логистическая: как собрать и измельчить солому, как вывести производство на непрерывный поток.

Помимо решения вопросов переработки сельскохозяйственных отходов, группа ученых займется разработкой системы для мониторинга состояния почв. Мониторинг проводится, для того, чтобы минимизировать и снизить потери полезных почв и продукции. В настоящее время существует проблема высокой вовлеченности человека в процесс, что увеличивает в разы и время мониторинга, и трудозатраты. Исследователи планируют создать систему датчиков, которая обеспечит автоматическое наблюдение за состоянием почв по таким показателям, как влажность, температура, плотность и рыхлость – параметрам, которые влияют на урожайность. 

Исследование было представлено на Первом образовательном модуле в рамках Школы ключевых исследователей (MPI) НОЦ Юга России, проходившей в ДГТУ в партнерстве с Фондом ЦСР «Северо-Запад» с 28 по 30 сентября.
Последние новости