Zadanie 4 „Zastosowanie odwirowanego pofermentu i osadów pościekowych do celów gospodarczych, rolniczych, nawozowych wraz z opracowaniem metod aplikacji doglebowej pofermentu o różnym stopniu uwodnienia (aż do 30% suchej masy)”

W trakcie realizacji zadania 4 osiągnięto poszczególne cele cząstkowe założone we wniosku o dofinansowanie.

W celu cząstkowym nr 1 opracowano koncepcję urządzenia do doglebowej aplikacji pofermentu i jego wizualizację w postaci modelu 3D. Kompletne urządzenie składa się z rozrzutnika ze zmodernizowanym układem hydraulicznym i nowym osprzętem oraz zagregowanej z nim brony talerzowej. Przeprowadzono weryfikację modelu wirtualnego na podstawie wszechstronnych analiz symulacyjnych, uwzględniających między innymi możliwość uzyskania właściwych położeń roboczych i transportowych brony zagregowanej z rozrzutnikiem. Na podstawie modelu wirtualnego opracowano model obliczeniowy urządzenia i przeprowadzono jego analizę wytrzymałościową. W obliczeniach uwzględniono obciążenia występujące podczas pracy i transportu. Wyniki analizy przedstawiono w formie opisowej i graficznej, ilustrującej poziom naprężeń, a wykazały one spełnienie wymagań wytrzymałościowych.

W celu cząstkowym nr 2, na podstawie zweryfikowanego modelu 3D, opracowano dokumentację konstrukcyjną dla prototypu urządzenia. Dokumentacja obejmuje zespoły niezbędne do modernizacji rozrzutnika obornika (zmodernizowany układ hydrauliczny, nowy osprzęt: burty niskie, przystawka rozrzucająca, zaczep) oraz kompletną bronę talerzową agregowaną z rozrzutnikiem poprzez zaczep, a także instrukcję obsługi urządzenia.

W celu cząstkowym nr 3, na podstawie dokumentacji konstrukcyjnej, zbudowano prototyp urządzenia do doglebowej aplikacji pofermentu. Po zmontowaniu kompletnego prototypu, przed przekazaniem go do badań, przeprowadzono jego próby ruchowe, stwierdzając poprawność montażu i działania napędzanych zespołów urządzenia.

W celu cząstkowym nr 4 prototyp urządzenia poddano wszechstronnym badaniom funkcjonalnym i jakości pracy, a na ich podstawie pozytywnie zweryfikowano założenia projektowe. Przeprowadzone w różnych warunkach polowych (ściernisko po kukurydzy, pole po orce) badania potwierdziły poprawność działania urządzenia zarówno podczas pracy, jak i przejazdów transportowych. Stwierdzono możliwość aplikacji pofermentu o różnym stopniu uwilgotnienia (28-41% suchej masy) w dawce zależnej od prędkości przesuwu przenośnika podłogowego, szczeliny pod zasuwą rozrzutnika i prędkości jazdy. Opadający z przenośnika poferment jest dobrze rozrzucany bębnem ślimakowym na powierzchni pola przed broną talerzową, która miesza go z glebą, a ustalający zagłębienie brony wał oponowy dociska glebę wraz pofermentem.

W celu cząstkowym 5 przeprowadzono badania składu chemicznego pofermentów, określono dopuszczalne dawki pofermentu i opracowano zalecenia nawozowe uwzględniające wykorzystanie pofermentów.

W celu cząstkowym 6 przeprowadzono kompleksowe badania eksperymentalne. Celem badań eksperymentalnych prototypu była jego weryfikacja wytrzymałościowa w warunkach rzeczywistych. Przeprowadzono pomiary naprężeń i odkształceń w konstrukcji nośnej i pomiary sił na dyszlu brony talerzowej. Do rejestracji naprężeń, przyspieszeń i przetwarzania sygnałów pomiarowych zastosowano zestaw akwizycji danych pomiarowych z aparaturą pomiarową i oprogramowaniem firmy Hottinger, a obróbkę sygnałów przeprowadzono za pomocą oprogramowania Matlab. Łącznie podczas badań zastosowano 14 czujników tensometrycznych i 6 czujników przyspieszeń. Stwierdzono, że największe naprężenia występują na dyszlu brony talerzowej. Analiza porównawcza wykazała zgodność wyników pomiarów tensometrycznych i wyników otrzymanych na podstawie obliczeń MES na modelu obliczeniowym. Ostatecznie stwierdzono, że konstrukcja nośna urządzenia do doglebowej aplikacji pofermentu spełnia wymagania wytrzymałościowe w aspekcie działających obciążeń eksploatacyjnych. Natomiast celem eksperymentalnych badań polowych była aplikacja dobranych partii pofermentu na terenie uprawowym oraz badania oddziaływania substancji nawozowej na uprawy.