Denumirea Programului:

SISTEME BIOTEHNICE INTELIGENTE PENTRU

AGRICULTURA DURABILĂ – SMART-BIOTEH

Denumirea obiectivului: O2 Tehnologii şi echipamente pentru valorificarea resurselor

regenerabile și utilizarea acestora în condiții de eficienţă, protecţia vieţii, sănătăţii şi a mediului, PN

19 10 02 02.

Denumire proiect: Cercetări privind realizarea unei tehnologii de producere a biohumusului

(vermicompost)

Contract Nr. 5N/07.02.2019

Perioada de derulare: 2019-2022

Obiectivul proiectului

Obiectivul principal al proiectului este realizarea unor cercetări în scopul dezvoltării unor

tehnologii inovative în cadrul fermelor agricole în vederea producerii biohumusului (vermicompost),

prin valorificarea resursele regenerabile în condiții de eficienţă, grija față de mediu și de sănătatea

populației.

Propunerea de proiect se adresează domeniului BIOECONOMIE ca prim domeniu de specializare

pentru programarea strategică 2014-2030, mai exact în tehnologii adresate valorificării resurselor

regenerabile și susținerii bioeconomiei circulare.

Proiectul se încadrează în Obiectivul O2. Tehnologii şi echipamente pentru valorificarea

resurselor regenerabile și utilizarea acestora în condiții de eficienţă, protecţia vieţii, sănătăţii şi a

mediului stabilit în propunerea de program NUCLEU ” Cercetări privind realizarea unei tehnologii de

producere a biohumusului (vermicompost)”, ca o oportunitate de a face față unor provocări cum ar fi

securitatea alimentară, deficitul de resurse naturale, dependența de resurse fosile și schimbările

climatice, cu accent pe utilizarea durabilă a resurselor naturale regenerabile.

Etapele de derulare ale proiectului

Pentru atingerea obiectivului proiectului se preconizează obţinerea următoarelor rezultate:

Studii prospective privind tehnologiile inovative de producere a biohumusului existente pe plan

mondial;

Studiu prospectiv privind instalațiile de afânare a biohumusului (vermicompostului) ;

Documentație tehnică model experimental (ME) instalație de producere biohumus (vermicompost);

Documentație tehnică model experimental (ME) instalație de afânare biohumus (vermicompost);

Realizare model experimental (ME) instalație de producere biohumus (vermicompost). Asistență

tehnică la realizarea ME;

Realizare model experimental (ME) instalație de afânare biohumus. Asistență tehnică la realizarea

ME;

Experimentări amestec (rețetă) vermicompost;

Demonstrarea funcționalității și utilității instalației de producere biohumus (vermicompost);

Demonstrarea funcționalității și utilității instalației de afânare biohumus;

Definitivare proiect tehnic de execuție instalație de producere biohumus (vermicompost);

Definitivare proiect tehnic de execuție instalație de afânare biohumus;

Diseminarea şi publicarea rezultatelor pe scară largă.

Rezumatul proiectului

Prin derularea proiectului de față se dorește elaborarea unei tehnologii pentru producerea și

obținerea compostului mai repede cu câteva luni, compost care intră ca materie primă pentru

producerea biohumusului, care influențează productivitatea chiar și atunci când condițiile climatice nu

sunt total favorabile. Pentru aceasta se va utiliza o metodă privind managementul producerii

compostului în care se va acționa asupra conținutului și calității amestecului vegetal astfel ca

fermentația să se producă în cel mai scurt timp posibil (umiditatea, temperatura, nivelul pH-ului) prin

intermediul unei instalații, iar fermierii vor putea utiliza un îngrășământ natural de calitate superioară,

permițându-le acestora să se aprovizioneze cu cantități mai mari în aceeași perioadă de timp,

economisindu-se timp și forță de muncă pentru transportarea și administrarea acestor îngrășăminte

organice naturale în fermă.

Rezultate estimate

Rezultatele estimate ca urmare a finalizării temei şi care se vor putea valorifica ulterior de către

beneficiari sunt: tehnologia şi documentaţia de execuţie a unei instalaţii de producere a biohumusului

(vermicompostului), documentaţia de execuţie a unei instalaţii de afânare a biohumusului

(vermicompost), realizarea modelului experimental al instalaţiei de producere a biohumusului,

realizarea modelului experimental al instalaţiei de afânare a biohumusului, raport de încercări a

modelelor experimentale (în condiții de laborator şi de exploatare), rapoarte de demonstrare, articole

științifice, comunicări, etc.

Rezultate obținute în faza I

Studii prospective privind tehnologiile inovative de producere a biohumusului existente pe

plan mondial, prima fază a proiectului, constă în elaborarea a două studii prospective Studiu

prospectiv privind tehnologia creşterii râmelor (vermicultura) şi Studiu prospectiv asupra tehnologiei

de producere a vermicompostului (biohumus), în care se detaliază procesele de vermicultură şi

vermicompostare: Vermicultura este cultura râmelor. Scopul este continua creștere a numărului

râmelor în scopul de a obține o recoltă sustenabilă. Râmele sunt folosite fie pentru a extinde o

operaţiune de vermicompostare, fie sunt vândute clienților care le folosesc pentru acelaşi lucru sau

pentru alte scopuri. Vermicompostarea este procesul în care râmele sunt folosite pentru a converti

materialele organice (de obicei deșeuri) în material de tip humus – material cunoscut ca

vermicompost. Aceste două procese sunt similare, dar diferite. Pentru producerea vermicompostului

este nevoie de o densitate maximă a populației râmelor.

Studiu prospectiv privind tehnologia creşterii râmelor (vermicultura)

În capitolul Dinamica evoluţiei creşterii râmelor s-au făcut cercetări teoretice cu privire la

dinamica evoluţiei creşterii râmelor, unde s-a descris anatomia râmelor, sistemul nervos (format din

trei sisteme: unul central, unul periferic și unul simpatic), s-a abordat subiectul locomoției și a

fotosensibilității râmelor, s-a făcut o scurtă descriere a sistemului respirator, reproducător, digestiv și

excretor al acestora.

În capitolul Generalități privind tehnologia creșterii râmelor (Vermicultura) s-a discutat despre

generalități, condițiile de mediu în care trăiesc râmele. S-au abordat subiecte legate de temperatură,

umiditate, aciditate și a cantității de azot amoniacal. S-a discutat despre plasarea în substrat a râmelor

și transferarea lor pe parcursul procesului bioconversiei în sectoare noi, despre colectarea

biohumusului și pregătirea lui pentru utilizare sau păstrare, s-a facut o scurtă descriere a bolilor și

dăunătorilor poluaților de râme:

- Cârtițele. Râmele sunt hrana naturală a cârtițelor, așa că, dacă o cârtiță are acces la patul de

râme, se poate pierde rapid o mulțime de râme.

- Păsările. De obicei nu sunt o problemă majoră, dar în cazul în care descoperă paturile ele vor

veni în mod regulat în jur și se vor servi cu o parte din „materialul de lucru”

- Miriapozi. Aceste insecte mănâncă râmele de compost și coconii lor.

- Acarienii. Există diferite tipuri de acarieni care apar în operațiile de vermicultură și

vermicompostare, dar numai un singur tip este o problemă serioasă: acarianul roșu.

Cultură acră sau otrăvire proteică. Această "boală" este de fapt rezultatul cantității prea mari de

proteine în pat. Asta se întâmplă atunci când râmele sunt hrănite excesiv.

În capitolul Recoltarea râmelor s-a discutat despre metodele de recoltare a râmelor. Acest lucru se

poate face prin trei metode și anume:

Recoltatul manual implică sortarea manuală, sau culesul râmelor cu mâna direct din compost.

Acest proces poate fi facilitat de faptul că râmele evită lumina.

Metoda de autorecoltare (migrarea) Această metodă se bazează pe tendinţa râmelor de a migra

spre noi regiuni, fie pentru a găsi hrană nouă, fie pentru a evita condiţii nedorite, cum ar fi uscăciunea

sau lumina. Spre deosebire de metodele manuale descrise mai sus, acestea utilizează de multe ori

mecanisme simple, cum ar fi site sau saci.

Recoltarea mecanică este metoda cea mai simplă şi mai rapidă pentru separarea râmelor de

vermicompost.

În capitolul Beneficii ale creşterii râmelor s-au enumerat beneficiile majore ale activității

râmelor asupra fertilității solului pentru agricultură.

- Beneficii Biologice: în multe soluri, râmele joacă un rol major în transformarea unor bucăți mari de

materie organică în humus bogat, îmbunătățind astfel fertilitatea solului.

- Beneficii Chimice: în afară de materia organică moartă, râmele pot înghiți orice alte particule de sol

care sunt suficient de mici - inclusiv granule de nisip de până la 1,25 mm și transforma totul într-o

pastă fină care este apoi digerată în intestin.

- Beneficii Fizice: Faptul ca râma creează o multitudine de canale prin sol, are o mare valoare în

menținerea structurii solului, permițând realizarea proceselor de aerare și drenaj.

Studiul prospectiv asupra tehnologiei de producere a viermicompostului (biohumus) este de

asemenea structurat pe capitole. În capitolul Formarea și alcătuirea părţii organice a solului s-a

discutat despre Rolul organismelor în formarea solului unde s-au enumerat principalele grupe de

microorganisme care activează în procesul de sintetizare şi descompunere a materiei organice:

bacteriile, ciupercile şi actinomicetele. Bacteriile, reprezintă cea mai răspândită grupă de

microorganisme, variind de la câteva sute de mii până la miliarde în fiecare cm3 de sol. Bacteriile

heterotrofe, sunt cele mai răspândite în sol, contribuind la descompunerea tuturor substanţelor

organice moarte, de unde îşi procură atât dioxidul de carbon cât şi energia necesară. Bacteriile

autotrofe, folosesc pentru nutriţie carbonul din dioxidul de carbon, iar energia necesară asimilării

carbonului o primesc din oxidarea unor minerale. Ciupercile, trăiesc în sol alături de bacterii şi au o

importanţă foarte mare în procesul de humificare şi de amonificare. Actinomicetele, sunt

microorganismele heterotrofe aerobe, care reprezintă forma de trecere de la bacterii la ciuperci. S-a

discutat despre Provenienţa materiei organice din sol, aceasta este în cea mai mare parte de natură

vegetală, este formată mai ales din resturi ale platelor superioare cum ar fi: rădăcini, rămurele, frunze,

fragmente de tulpini, fructe, seminţe etc. Tot în acest capitol s-a punctat şi Transformarea,

descompunerea resturilor organice şi formarea humusului unde s-a vorbit despre felul în care are loc

transformarea materiei organice (hidroliza, reacţiile de oxido-reducere şi mineralizarea totală.)

În capitolul Consideraţii privind sistemelele de vermicompost s-au punctat probleme legate

de mediu, probleme de calitate a apei, factori ai schimbărilor climatice, biodiversitatea solului. În

capitolul Aspecte generale privind proprietățile și compoziția biohumusului s-a discutat despre

componentele biohumusului şi despre producţia de vermicompost. De asemenea s-a discutat despre

condiţiile de mediu ale producerii vermicompostului:

- Un mediu de viață ospitalier, numit de obicei "patul";

- O sursă de hrană;

- Umiditate adecvată (conținut de apă mai mare de 50% în greutate);

- Aerare adecvată;

- Protecție la temperaturi extreme.

S-a făcut o descriere tabelară a materialelor uzuale folosite pentru crearea patului de râme, s-a

abordat subiectul hrănirii râmelor unde de asemenea s-a făcut o descriere tabelară a tipurilor de hrană

pentru aceste viețuitoare prezentând avantajele și dezavantajele acestor tipuri de hrană. S-a discutat

despre umiditatea în patul râmelor, despre aerare și despre afânarea vermicompostului.

S-a abordat subiectul controlului temperaturii, conținutului de sare, conținutului de urină și a

altor componente toxice precum medicamentele de deparazitare din gunoiul de grajd, detergenții de

curățare, produse chimice industriale sau pesticide ce pot fi găsite în hrana râmelor cum ar fi nămolul

de canalizare sau de fose septice și taninul care apare la unii copaci cum ar fi cedrul sau bradul. Tot în

acest capitol s-a discutat si despre rata de reproducere a râmelor.

În capitolul Tipuri de bază ale sistemelor de vermicompostare s-a discutat despre cele trei

tipuri de sisteme de vermicompostare de interes pentru fermieri: șire, paturi sau containere și

reactoare cu flux continuu.

În capitolul Stadiul actual al dezvoltării producției de vermicompost s-a tratat subiectul

dezvoltării sistemelor de vermicompostare în țară și în străinătate.

În țara noastră datorită costurilor reduse și scăderii nevoii de alte inputuri, produsele si

tehnologiile bazate pe mecanisme biologice (cum sunt compostul sau extrasele din compost) sunt

folosite de către un număr din ce în ce mai mare de fermieri. Au fost enumerate trei ferme

producătoare de biohumus de la noi din țară.

Stadiul dezvoltării producției de vermicompost pe plan mondial este o descriere a cercetărilor

legate de vermicompostare în lume.

În capitolul Valoarea vermicompostului s-a discutat despre vermicompost. Ca și compostul

convenţional, acesta oferă multe beneficii solului agricol, inclusiv creșterea capacității de a reține

umezeala, îmbunătățirea retenţiei nutrienţilor, a structurii solului şi activitate microbiană mai intensă.

Aici s-a inclus Nivelul disponibil de nutrienți pentru plante, Nivelul de microorganisme benefice,

Capacitatea de a stimula creşterea plantelor, Abilitatea de a suprima boli și Abilitatea de a respinge

dăunătorii.

Tot în acest capitol s-a abordat și problema ambalării vermicompostului.

În capitolul Concluzii se face o descriere a beneficiilor din punct de vedere ecologic a

vermicompostării dintre care amintim:

Managementul deșeurilor organice,

Producția de vermicomposting și/sau râme pentru a fi utilizate la fermă,

Producția de vermicompost scopuri comerciale,

Producția de vermicompost pentru a produce ceai de compost, fie pentru utilizare la fermă, fie

în scopuri comerciale.

Specialiștii în agricultură, susțin că humusul de râmă este unul dintre cei mai buni fertilizatori

deoarece conține concentrații de bacterii benefice și alte microorganism, stimulenți biologici activi

pentru plante.

Rezultate, stadiul realizării obiectivului fazei, concluzii şi propuneri pentru

continuarea proiectului Stadiul de implementare a proiectului este în conformitate cu calendarul activităților prevăzut în

propunerea de proiect anexa nr. I/3 la contractul nr. 5N/7.02.2019, comandă lucrare nr. 771 astfel

încât realizarea fazei nr. 1 nu a necesitat modificări, activitățile realizate sunt aceleași cu cele

planificate, atingându-se în totalitate obiectivele propuse.

Gradul de îndeplinire al obiectivului fazei nr. 1. este de 100 % deoarece țintele planificate ale

fazei sunt realizate integral concretizându-se prin realizarea fazei nr.1 “Studii prospective privind

tehnologiile inovative de producere a biohumusului existente pe plan mondial”.

La elaborarea studiului tehnologic s-a urmărit respectarea cerinței standardului SR EN ISO

9001/2008 „Sistemul de management al calității” privind analiza, evaluarea de date și informații

pentru obținerea unor rezultate eficiente. Pentru elaborarea studiului tehnologic s-a folosit ca metodă

de cercetare, analiza critică a cunoașterii - fișe de lectură ale articolelor din literatura de specialitate

(consultarea bazelor de date științifice internaționale Thomson ISI, ScienceDirect, SpringerLink,

ULRICHS, CABI, Platforma Editorială Română SCIPIO, ELSEVIER/SciVerse SCOPUS, lucrări de

specialitate din domeniul abordat, precum: cărți de specialitate, reviste tehnice, studii de fundamentare

tehnico-științifică, referate de experimentări, pagini web ale firmelor producătoare de echipamente

tehnice din domeniu, etc., atât din țară cât și din străinătate, inclusiv lucrări elaborate de colectivul de

specialiști al INMA București).

Având în vedere cele prezentate, INMA București PROPUNE trecerea la următoarele faze de

execuţie din propunerea de proiect şi schema de realizare a proiectului, respectiv: faza nr.2 „Studiu

prospectiv privind instalațiile de afânare a biohumusului (vermicompostului)”; faza nr.3

„Documentație tehnică model experimental (ME) instalație de producere biohumus (vermicompost)”;

faza nr.4 „Documentație tehnică model experimental (ME) instalație de afânare biohumus

(vermicompost)”; faza nr. 5 „Realizare model experimental (ME) instalație de producere biohumus

(vermicompost), asistență tehnică la realizarea ME”, faza nr. 6 „Realizare model experimental (ME)

instalație de afânare biohumus, asistență tehnică la realizarea ME”, faza nr. 7 „Experimentări

amestec (rețetă) vermicompost”, faza nr.8 „Experimentare ME instalație de afânare biohumus

(vermicompost)”, faza nr.9 „Demonstrarea funcționalității și utilității instalației de producere

biohumus (vermicompos). Demonstrarea funcționalității și utilității instalației de afânare biohumus”,

faza nr.10 „Definitivare proiect tehnic de execuție instalație de producere biohumus (vermicompost).

Definitivare proiect tehnic de execuție instalație de afânare biohumus”, faza nr.11, „Diseminarea şi

publicarea rezultatelor pe scară largă”, cu respectarea cerinţelor elaborate în acest scop.

Rezultate obținute în faza a II-a Studiu prospectiv privind instalațiile de

afânare a biohumusului (vermicompostului) Obiectivul fazei a doua a proiectului, constă în studiul prospectiv privind instalațiile de afânare

a biohumusului (vermicompostului).

Pentru aceasta, lucrarea prezintă o serie de considerații cu privire la elaborarea unei tehnologii

și a unor echipamente tehnice specifice, care duc la:

- producerea mai rapidă și de bună calitate a biohumusului care va permite operare în condiții

de temperatură și umiditate variabile, atât pe timp de vară cât și de iarnă;

- dezvoltarea unui sistem de afânare a masei biohumusului (vermicompostului); Prin

accelerarea procesului de producere a biohumusului pentru fertilizare ecologică a solului se poate

obține o recoltă cantitativ mai mare pe parcursul anului conducând astfel, la creşterea nivelului de

asigurare a consumului alimentar al populaţiei din producţia internă și reducerea poluării mediului

prin eliminarea parțială a utilizării îngrășămintelor chimice;

- dezvoltarea unui sistem nou de umidificare prin valorificarea umidității din aer, cu ajutorul

unei instalații de răcire evaporativă a aerului în perioadele caniculare sau o instalație de încălzire și

umidificare a aerului în perioada rece, o rețea de conducte subterane pentru distribuția a aerului răcit

sau încălzit și un sistem de control al parametrilor procesului de fermentare/putrezire.

Rezumatul fazei: Studiu prospectiv privind instalațiile de afânare a biohumusului

(vermicompostului), a doua fază a proiectului, a fost întocmită pe baza comenzii interne nr.

00771/2019. Faza 2 constă într-un studiu prospectiv privind instalațiile de afânare a biohumusului

(vermicompostului) în care se descriu detaliat tehnologia de afânare a biohumusului precum și tipurile

de utilajele necesare acestui proces tehnologic.

Studiu prospectiv privind instalațiile de afânare a biohumusului

(vermicompostului) În capitolul Oportunitatea și necesitatea compostării s-a făcut o descriere a necesității utilizării

ferilizatorilor bio și s-a arătat utilitatea lor în creșterea și dezvoltarea plantelor.

În capitolul Materiale și condiții necesare realizări compostului, s-au prezentat condițiile și

materialele necesare realizării compostului.

S-a făcut o scurtă descriere a condițiilor producerii compostului și anume: mediu de viață

ospitalier, sursă de hrană, umiditate adecvată (conținut de apă mai mare de 50% în greutate), aerare

corespunzătoare, protecție la temperaturi extreme.

S-a descris în mod tabelar gradul de absorbție, potențialul de absorbție și raporturile carbon-

azot a fiecărui material utilizat în compostare.

Materiale utilizate în compostare

Nr.

crt. Materiale utilizate Absorbție

Potențial de

afânare

Raport

carbon/

azot

1. Bălegar provenit de la animale medie-bună bună 22-56

2. Deșeu casnic bună medie 58

3. Porumb tocat medie-bună medie 38-43

4. Fân scăzută medie 15-32

5. Paie scăzută medie-bună 48-150

6. Deșeu de hârtie din gunoiul selectat medie-bună medie-bună 127-178

7. Scoarță copac esență tare scăzută bună 116-436

8. Scoarță copac esență moale scăzută bună 131-1280

9. Carton ondulat bună medie 563

10. Deșeu din fabricarea hârtiei medie-bună medium 45 -250

12. Rumeguș scăzută-medie scăzută-medie 142-750

13. Așchii de lemn esență tare scăzută scăzută 451-819

14. Așchii de lemn esență moale scăzută scăzută 212-1313

15. Frunziș (uscată) scăzută-medie scăzută-medie 40-80

16. Coceni de porumb scăzută bună 60-123

Tot în acest capitol s-a discutat despre problema Umidității, Aerării compostului, Afânării

compostului și a Temperaturii.

Umiditatea compostului este un factor foarte important, compostul trebuie să fie capabil să

rețină suficientă umezeală ca microorganismele și bacteriile să aibă un mediu propice în care să poată

trăi și înmulții (aproximativ 50 %).

Aerarea compostului este pasivă sau forțată și are multe funcţii diferite în timpul procesului de

obţinere a compostului, cum ar fi furnizarea de oxigen pentru a menţine microorganismele vii,

îndepărtarea dioxidului de carbon, reducerea apei pentru a permite uscarea materialului și controlarea

temperaturii pentru a preveni valori mai mari de 70°C – 80°C.

Afânarea optimă pentru activitatea de compostare corespunzătoare este reprezentată de gradul

de porozitate totală de 48-60%, din care porozitate capilară de 30-36% şi cea necapilară (de aeraţie)

de 18-24%. La acest nivel, compostul conţine 1/3 aer şi 2/3 apă. Densitatea aparentă a compostului în

aceste condiţii este cuprinsă între 1,0 şi 1,4 g/cm3.

Temperatura compostului. Temperatura mediului extern influenţează procesul de

descompunere. Viteza de descompunere este determinată și de raportul între carbon și azot.

Activitatea microorganismelor creşte odată cu creşterea temperaturii, activitatea microorganismelor

devine intensă la temperaturi situate între 35 – 45 0C, dar se reduce drastic dacă trece peste aceste

valori 70 – 80 °C .

În capitolul Faze obligatorii pentru realizarea composturilor s-a făcut o descriere a etapelor

necesare producerii compostului

- sortarea materialelor;

- fragmentarea şi mărunţirea deşeurilor vegetale, lemnoase;

- amestecarea şi pregătirea în vederea omogenizării materialului;

- aerarea și depozitarea materialului pentru compostare;

- fermentarea;

- maturarea;

- cernere;

- stocarea compostului.

În capitolul Echipamente conexe care contribuie la realizarea mai rapida a compostului, s-a

discutat despre echipamentele folosite la grăbirea și realizarea mai rapidă a procesului de compostare.

Dintre acestea amintim:

Acoperirea șirei compostului cu o prelată care poate menține temperatura pe timp de iarnă

sau poate să evite arșița verii

Încălzirea/răcirea șirei, după caz și necesitate, prin suflarea aerului cald sau rece, prin

tubulatură perforată introdusă sub șira compostului.

Menținerea umidității la minim 50% a compostului. Aceasta este o provocare permanentă,

scăderea umidității în exces duce la scăderea în intensitate a activității microbiologică din compost,

până la oprirea totală a procesului.

În capitolul Utilaje și instalații folosite la afânarea compostului s-a discutat despre tipurile de

utilaje și instalații utilizate pe plan internațional pentru realizarea compostului. S-a făcut o descriere a

caracteristicilor tehnice ale diferitelor tipuri de utilaje.

În capitolul Componenţa şi funcţiunile echipamentului tractat, s-a făcut o prezentare a

Echipamentului de mixare - aerare compost.

Acesta este un utilaj mobil, care rulează pe trei roţi cu pneuri, dispuse pe axe diferite, diagonal

opuse, de o parte şi de alta a axei șasiului. Echipamentul se compune, în principal, dintr-un șasiu

realizat în construcţie metalică din table şi profile laminate, pe care se montează mecanismele de lucru

acţionate, în totalitate, hidraulic, având un sistem rabatabil de tractare, cu poziţii diferite în timpul

lucrului şi al transportului, iar în partea din spate este montat un rezervor de capacitate mare pentru

alimentare cu apă a instalației de stropire-umectare compost.

Principalele componente ale echipamentului de mixare - aerare compost, sunt următoarele:

- mecanismul de mixare - mărunțire compost, alcătuit dintr-o tobă rotitoare și paleți sau după

caz cuțite de mixare – tocare, care la turația de lucru realizează aerarea masei compostului;

- mecanismul de rulare împreună cu sistemul de ajustare a distanței tobei de mixare – tocare,

care asigură prin ridicare sau apropierii tobei de sol;

- mecanismul de tractare (proțap);

- instalaţia hidraulică de acţionare;

- instalaţia de stropire-umectare compost.

Echipamentul tractat de preparare, mixare și tocare compost realizează următoarele funcţiuni:

- deplasarea, prin tractarea de către un tractor, în lungul șirei de compost, prin încadrarea

acesteia sub braţul tobei;

- rotirea hidraulică sau mecanică a tobei de mixare – mărunțire, dotată cu cuţite sau paleți de

mixare;

- ajustarea poziției tobei față de sol, adică ridicarea şi coborârea hidraulică sau mecanică a tobei

în timpul lucrului, asigurând o cursă limitată de acționare;

- stropirea cu apă în timpul mixarii – tocării a materialului compostului şi inocularea de

substanţe microbiale dacă este cazul.

În capitolul Componenţa şi funcţionarea echipamentelor autopropulsate s-a făcut o descriere a

acestor tipuri de echipamente.

Principalele elemente componente ale echipamentelor autopropulsate:

- mecanismul de mixare – aerare /mărunțire compost;

- mecanismul de rulare;

- sistemul de ajustare a distanței tobei de mixare – aerare / tocare;

- motorul termic de acționare;

- instalaţia hidraulică de acţionare, a mecanismului de rotire a tobei și a transmisiei împreună cu

mecanismul de direcție;

- instalaţia de stropire-umectare compost;

- cabina de conducere, acționare a comenzilor și dirijarea echipamentului.

Echipamentul autopropulsat de preparare, mixare - aerare și tocare compost realizează

următoarele funcţiuni:

- deplasarea, în lungul șirei de compost, prin încadrarea acesteia sub braţul tobei;

- rotirea hidraulică sau mecanică a tobei de mixare – aerare / mărunțire, dotată cu cuţite sau

paleți de mixare;

- ajustarea poziției tobei față de sol, adică ridicarea şi coborârea hidraulică sau mecanică a tobei

în timpul lucrului, asigurând o cursă limitată de acționare;

- stropirea cu apă în timpul mixarii – aerării/tocării a materialului compostului şi inocularea de

substanţe microbiale dacă este cazul.

În capitolul Concluzii s-a facut o enumerație a beneficilor utilizării compostului în agricultură:

- sunt utilizate majoritatea deșeurilor și resturilor vegetale și dejecțiile animaliere existente într-

o ferma agricolă, fără investiții costisitoare în materiile prime;

- se obțin sporuri de producție semnificative deoarece plantele asimilează cu ușurință

substanțele nutritive;

- crește retenția apei în sol (scade cantitatea de apă necesară pentru irigații cu 30%);

- compostul obținut poate fi utilizat direct în cadrul fermei prin distribuirea sa pe suprafața

destinată producției de plante, reducând achiziționarea de îngrășăminte tradiționale;

- reface solurile afectate de folosirea îndelungată a substanțelor chimice;

- aplicarea compostului îmbunătățește structura solului, aerisește solul și îl face ușor de

prelucrat, ceea ce duce la scăderea costurilor cu asigurarea combustibilului;

- nu este toxic, nu arde plantele, nu are restricții de folosire, se poate folosi în orice cultură;

- administrarea compostului nu necesită investiții în utilaje noi, se pot utiliza cele existente.

Rezultate, stadiul realizării obiectivului fazei, concluzii şi propuneri pentru

continuarea proiectului Stadiul de implementare a proiectului este în conformitate cu calendarul activităților prevăzut în

propunerea de proiect anexa nr. I/3 la contractul nr. 5N/07.02.2019, comandă lucrare nr. 771/2019

astfel încât realizarea fazei nr. 2 nu a necesitat modificări, activitățile realizate sunt aceleași cu cele

planificate, atingându-se în totalitate obiectivele propuse.

Gradul de îndeplinire al obiectivului fazei nr. 2. este de 100 % deoarece:

- Țintele planificate ale fazei sunt realizate integral concretizându-se prin realizarea fazei nr.2

“Studiu prospectiv privind instalațiile de afânare a biohumusului (vermicompostului)”

La elaborarea studiului tehnologic s-a urmărit respectarea cerinței standardului SR EN ISO

9001/2008 „Sistemul de management al calității” privind analiza, evaluarea de date și informații

pentru obținerea unor rezultate eficiente. Pentru elaborarea studiului tehnologic s-a folosit ca metodă

de cercetare, analiza critică a cunoașterii - fișe de lectură ale articolelor din literatura de specialitate

(consultarea bazelor de date științifice internaționale Thomson ISI, ScienceDirect, SpringerLink,

ULRICHS, CABI, Platforma Editorială Română SCIPIO, ELSEVIER/SciVerse SCOPUS, lucrări de

specialitate din domeniul abordat, precum: cărți de specialitate, reviste tehnice, studii de fundamentare

tehnico-științifică, referate de experimentări, pagini web ale firmelor producătoare de echipamente

tehnice din domeniu, etc., atât din țară cât și din străinătate, inclusiv lucrări elaborate de colectivul de

specialiști al INMA București).

* * * Având în vedere cele prezentate, INMA București PROPUNE trecerea la următoarele faze de

execuţie din propunerea de proiect şi schema de realizare a proiectului, respectiv: faza nr.3

„Documentație tehnică model experimental (ME) instalație de producere biohumus (vermicompost)”;

faza nr.4 „Documentație tehnică model experimental (ME) instalație de afânare biohumus

(vermicompost)”; faza nr. 5 „Realizare model experimental (ME) instalație de producere biohumus

(vermicompost), asistență tehnică la realizarea ME”, faza nr. 6 „Realizare model experimental (ME)

instalație de afânare biohumus, asistență tehnică la realizarea ME”,faza nr. 7 „Experimentări

amestec (rețetă) vermicompost”, faza nr.8 „Experimentare ME instalație de afânare biohumus

(vermicompost)”, faza nr.9 „Demonstrarea funcționalității și utilității instalației de producere

biohumus (vermicompos). Demonstrarea funcționalității și utilității instalației de afânare biohumus”,

faza nr.10 „Definitivare proiect tehnic de execuție instalație de producere biohumus (vermicompost).

Definitivare proiect tehnic de execuție instalație de afânare biohumus”, faza nr.11, „Diseminarea şi

publicarea rezultatelor pe scară largă”, cu respectarea cerinţelor elaborate în acest scop.

Rezultate obținute în faza a III-a Documentație tehnică model

experimental (ME) instalație de producere biohumus (vermicompost)

Obiectivul fazei a III-a constă în întocmirea documentaţiei de execuţie model experimental –

Instalație de producere biohumus (vermicompost).

Pentru atingerea obiectivului acestei faze s-au desfășurat următoarele activități:

- stabilirea componenței, fundamentarea soluțiilor tehnice și identificarea principalelor

materiale;

- reprezentarea grafică 3D şi 2D a ansamblului general, subansamblurilor și reperelor

componente;

- pregătirea documenţiei în vederea multiplicării pe suport hârtie pentru lansarea în execuție și

arhivă.

Rezumatul fazei: Modelul experimental Instalație de producere biohumus (vermicompost)

IPB, este destinată producereii mai rapide și de bună calitate a biohumusului. Instalaţia va permite

operarea în condiții de temperatură și umiditate variabile, atât pe timp de vară cât și de iarnă.

Producerea şi folosirea biohumusului se adresează celor cu ferme zootehnice, dar şi celor care au

ferme vegetale legumicole, pomicole, sere, vitivinicole etc. şi au acces la dejecțiile animaliere din alte

ferme zootehnice.

Instalația de producere biohumus (vermicompost sau pământul de râme), prezentată în figura 1

este alcătuită din următoarele componente:

1. Sită cilindrică SC-0;

2. Transportor înclinat cu bandă TIB-0;

3. Transportor cu bandă TB-0;

4. Sistem vermicompost SV-0;

5. Sistem de umectare SU-0;

6. Tablou electric TE-0.

Fig. 1 Instalație de producere biohumus (vermicompost) IPB

1. Sită cilindrică SC-0, prezentată în figura 2, este parte componentă a Instalației de producere

biohumus (vermicompost) IPB şi este utilizată la sortarea compostului rezultat în procesul de

descompunere a unor materii organice provenite din diverse surse - dejecții animale, resturi de culturi

vegetale, reziduuri de la industria cărnii și de la industria de vinificație, deșeuri.

Sită cilindrică SC se compune din următoarele subansambluri principale: Cadru SC - 1.0; Sită

circulară SC - 2.0; Pâlnie alimentare SC -3.0; Pâlnie de evacuare SC- 4.0; Pâlnia de evacuare refuzuri

SC- 5.0; Perete despărţitor SC - 6.0; Sistem de curăţat SC - 7.0; Placa suport SC - 8.0; Întinzător SC

- 9.0; Roată I SC - 10; Roată II SC - 11.

Caracteristicile tehnico-funcționale ale sitei rotative:

- Diametrul sitei rotative………………………630 mm

- Lungimea activă a sitei rotative…………..…2000 mm

- Capacitatea de lucru ………………….…….1200 kg/h

- Turația sitei……………………….....…………20 rot/min

Fig. 2 Sită cilindrică SC-0

Cadrul este o construcţie metalică sudată din profile cornier pe care sunt montate componentele

utilajului.

Sita circulară, este realizată dintr-o bucată şi este montată pe un tambur fiind realizată din

tablă perforată cu orificii rotunde dispuse în zig-zag. Utilajul este prevăzut cu mai multe site de

schimb cu diametrele orificiilor diferite în funcţie de granulaţia materialelor procesate.

Pâlnia alimentare este o construcţie metalică realizată din două părţi asamblate prin şuruburi.

S-a adoptat această variantă constructivă deoarece pâlnia este traversată de arborele de antrenare al

sitei, ce este prevăzută cu o flanşă de fixare. Aceasta este montată pe cadrul sitei cu şuruburi.

Pâlnia de evacuare refuzuri este o construcţie metalică sudată, din tablă, fixată de cadrul sitei

prin şuruburi. Această pâlnie este utilizată la evacuarea refuzului de pe sita circulară, refuz care

necesită o nouă mărunţire înainte de fi reintrodus în sită.

Sistemul de curăţat este utilizat la curăţirea sitei rotative. Subansamblul se fixează pe cadrul

sitei fiind articulat şi dând astfel posibilitatea de a fi ridicat sau coborât. De asemenea subansamblul

este prevăzut cu două arcuri elicoidale cilindrice de tracţiune montate lateral pe cadrul sitei, arcuri

care menţin periile în contact permanent cu suprafaţa exterioară a sitei cilindrice.

Sita cilindrică poate funcționa şi independent de Instalația de producere biohumus

(vermicompost) IPB.

2. Transportorul înclinat cu bandă TIB-0, prezentat în figura 3 este parte componentă a

instalației şi realizează alimentarea cu compost a sitei cilindrice, se compune din următoarele

subansambluri principale: Banda transportoare TIB-1.0; Cadru TIB -2.0; Pâlnie de alimentare TIB -

3.0.

Fig. 3 Transportorul înclinat cu bandă TIB-0

Subansamblul banda transportoare se compune din următoarele componente principale:

Cadru TIB -1.1.0; Rola antrenare TIB -1.2.0; Rola intindere TIB -1.3.0; Lagăr 1 -TIB 1.4.0;

Lagăr 2 --TIB -1.5.0; BandăTIB -1.6.0; Susţinator bandă TIB -1.7.0

Banda transportoare este acționată cu un motoreductor electric tip VF 49 P. Acest utilaj poate

funcţiona şi independent de Instalația de producere biohumus (vermicompost) IPB.

3.Transportorul cu bandă TB-0

Transportorul cu bandă TB-0 este asemănător cu TIB cu deosebirea că este mai înalt decât

acesta.

4.Sistemul vermicompost SV-0, prezentat în figura 4, este o construcţie din lemn prevăzută la

partea inferioară cu un grătar şi sistem de răzuire vermicompost (compost supus acţiunii râmelor).

Fig.4 Sistem vermicompost

Fig.5 Sistem vermicompost SV-0

1-Suport

2-Motoreductor melcat 3 Kw

3-Transmisie reductor

4-Transmisie cu lanț Gall

5-Carcasă

6-Cuțit răzuire

7- Plasă sudată 100X100 mm diam. 12mm

8-Tablou electric.

Sistemul are în componenţă următoarele subansambluri principale: Suport SV-1.0, Transmisie

motoreductor SV-2.0, Carcasă, SV-4.0, Cuţit răzuire SV-5.0. Pe acest sistem este amplasat şi

sistemul de umectare care asigură umiditatea (70% umiditate) compostului în care se deplasează

râmele de jos în sus.

Rezultate, stadiul realizării obiectivului fazei, concluzii şi propuneri pentru

continuarea proiectului:

Stadiul de implementare a proiectului este în conformitate cu calendarul activităților prevăzut în

propunerea de proiect anexa nr. I/3 la contractul nr. 5N/07.02.2019, comandă lucrare nr.

00771/1/2019 astfel încât realizarea fazei nr. 3 nu a necesitat modificări, activitățile realizate sunt

aceleași cu cele planificate, atingându-se în totalitate obiectivele propuse.

Gradul de îndeplinire al obiectivului fazei nr. 3 este de 100 % deoarece:

- Țintele planificate ale fazei sunt realizate integral concretizându-se prin realizarea fazei nr.3

“Documentație tehnică model experimental (ME) instalație de producere biohumus (vermicompost)”,

- Indicatorul asociat pentru monitorizare și evaluare realizat este același cu cel planificat (plan

tehnic model experimental).

La elaborarea documentației de execuție a modelului experimental s-a ținut cont de prevederile

standardului SR EN ISO 12100-2011 „Securitatea mașinilor. Principii generale de proiectare.

Aprecierea riscului și reducerea riscului” și a altor standarde specifice domeniului proiectului.

Infrastructura utilizată

Pentru activitatea de elaborarea documentației de execuție s-au utilizat echipamentele de

cercetare care se regăsesc pe link-ul: http://erris.gov.ro/6SYSTEM-OF-DESIGNING-EXECUTI.

* * * Având în vedere cele prezentate, INMA Bucureşti propune trecerea la următoarele faze de

realizare prevăzute în propunerea de proiect şi a schemei de realizare, respectiv: faza nr.4

„Documentație tehnică model experimental (ME) instalație de afânare biohumus (vermicompost)”;

faza nr. 5 „Realizare model experimental (ME) instalație de producere biohumus (vermicompost),

asistență tehnică la realizarea ME”, faza nr. 6 „Realizare model experimental (ME) instalație de

afânare biohumus, asistență tehnică la realizarea ME”, faza nr.7 „Experimentări amestec (rețetă)

vermicompost”, faza nr.8 „Experimentare ME instalație de afânare biohumus (vermicompost)”, faza

nr.9 „Demonstrarea funcționalității și utilității instalației de producere biohumus (vermicompos).

Demonstrarea funcționalității și utilității instalației de afânare biohumus”, faza nr.10 „Definitivare

proiect tehnic de execuție instalație de producere biohumus (vermicompost). Definitivare proiect tehnic

de execuție instalație de afânare biohumus”, faza nr.11, „Diseminarea şi publicarea rezultatelor pe

scară largă”, cu respectarea cerinţelor elaborate în acest scop.