BG3759U1 - Състав на почвообразуващи смеси и система за производството им - Google Patents

Abstract

Състав на почвообразуващи смеси, който съдържа в тегловни %: естествена органична биомаса; органична тор от животновъдни ферми и птицекомбинати или утайки от пречиствателни станции на отпадъчни води от свинекомплекси; пепелина от изгаряне на въглища в ТЕЦ или утайка от градски пречиствателни станции на отпадъчни битови води и/или утайка от целулозно-хартиената промишленост. в състава влизат още: подситов продукт от пресяване в сортировъчни бази за твърди битови отпадъци и течна добавка от отмивни и битови води, пречистени от патогенни микроорганизми. Системата за производство на почвообразуващи смеси съдържа: склад (1) за пепели от ТЕЦ; склад (2) за утайки от битови води; склад (3) за пресевки от твърди битови отпадъци (ТБО);склад (4) за други добавки; склад (5) за сезонни добавки; склад (6) за третирани отмивни води; високоволтов третиращ генератор (7), при което всички компоненти от системата са технологично свързани помежду си с транспортни коридори (8), а всеки от тези компоненти е свързан със смесител (9), който осъществява смесването на съставните части по избрана рецепта до готов за рекултивация микс (10).

Description

Полезният модел се отнася до рекултивационни смеси за биологична почвена регенерация с цел възстановяване на почвените ресурси върху експлоатирани по различен начин и изоставени терени и система за производството им.

Предшестващо състояние на техниката

Известно е, че за целите на рекултивация върху експлоатирани по различен начин и изоставени терени най-често се изкопава повърхностен слой почва от близкостоящи терени, която се транспортира и разстила върху изоставените площи. Друга практика е, неопасни отпадъци от механично третиране на твърди битови отпадъци след насипване и изравняване с верижни машини, да се донасипват с изкопана и доставена земна маса. Така „запръстените“ неопасни отпадъци се насаждат с елда или други тревисти растения и акация, с което рекултивацията се счита за приключила.

Съществуват практики за предварително смесване на неопасни отпадъци със земна маса с и /или/ без добавяне на други компоненти.

Патентна САЩ US 20120118034 Al - (Engineered topsoil for use in land reclamation and a method of producing the same) представя проектиран горен почвен слой за използване при рекултивация на земя и метод за производство на същия. Проектираният горен почвен слой се формира от базово количество земя и ефективно количество добавки на сурогати със съдържание на органичен въглен, както и ефективно количество растителен отпадъчен материал. По-специално полезния модел се отнася до инженерното покритие на почвата чрез излагане на естествения подпочвен слой на многократни цикли на култивиране, намокряне и сушене.

BG 65546 (В1) разкрива метод за рекултивация нанасипища. Методът може да намери приложение при технологии за възстановяване на нарушени след разработването на минно-геоложки полета земи. С него насипищата се обработват с помощта на естествени сорбенти, създават се условия за неутрализиране действието на тежките метали, като едновременно с това се влияе положително върху натрупването на хранителни елементи в терена и се подпомага увеличаването устойчивостта на субстратите към проявите на водна и ветрова ерозия. Чрез технологията се прекратява образуването на киселинен отток, формиран в процесите на изветряне на скалните субстрати. Методът включва варуване на насипищата чрез внасяне на хидратна вар, след което се извършва оросяване и окопаване с последващо окопаване, дискуване или брануване. Върху така обработения терен дълбочинно се внася варов разтвор чрез използване на перфорирани тръби. Подготвеното по този начин насипище се третира с естествени природни сорбенти, като внасянето им се извършва повърхностно и/или дълбочинно, съответно под формата на разтвор при разходна норма от 5 до 10 g/kg субстрат, след което се внася калиев омрежен полиакриламид в норма 20 g/m², последвано от засяване на тревно семе в норма 25 kg/dka.

BG 65660 (Bl) разкрива биотехнологичен метод за рекултивация на предназначени за селскостопанско ползване почви, нарушени от техногенни и антропогенни дейности. Съгласно метода се натрупва органично вещество, като се осигурява място в подлежащата на рекултивация площ на производство на сидератна маса в количество минимум 2000 kg/dka абсолютно суха, посредством уплътнено отглеждане в сеитбообращение на сидератни култури (зимен фуражен грах и суданка) при условия, позволяващи интензифициране на биопроцесите на разлагане и хумификация при достигнат коефициент на разлагане на растителните остатъци до почвено органично вещество - 0,23.

BG 105368 (А) разкрива състав на мелиоранти и метод за безхумусна рекултивация на нарушени терени. Съставът и методът се използват при нарушени от минна дейност терени, по-специално от открития въгледобив. Чрез прилагането им се възстановява и подобрява общата екологична виталност и продуктивност на почвата. Съставът на мелиоранти съдържа в % задължително естествена органична биомаса от 35 до 65 части - органичен тор от животновъдни ферми и птицекомбинати със съдържание на азот 0,55-1,10, фосфор 0,35-1,35, калий 0,35-0,70 или утайки от пречиствателни станции на отпадъчни води от свинекомплекси със съдържание на азот 0,22-2,10, фосфор 0,30-1,40, калий 0,05-0,15 и пепелина от изгаряне на въглища в ТЕЦ от 0 до 50% с обемна плътност до 0,75 g/cm³ и механичен

4530 Описания към свидетелства за регистрация на полезни модели № 07.2/31.07.2020 състав - съдържание на физична глина (фракция под 0,01 mm), под 15%, а в даден случай - утайка от градски пречиствателни станции на отпадъчни битови води в % от 15 до 50 със съдържание на азот 1,80-2,95, фосфор 0,13-2,45, калий 0,05-0,70 и/или утайка от целулозно-хартиената промишленост от 15 до 50 със съдържание в % на азот 0,20-0,40, фосфор 0,05-0,65, калий 0,01-0,02 и/или фосфогипс от 5 до 10. Методът се състои в полагане върху технически подравнени и подготвени за рекултивация терени на състав на мелиоранти в количество от 15 до 35% спрямо количеството на повърхностния (0-0,30 т) слой и съвместното им обработване за размесване на компонентите до получаване на хомогенен почвен субстрат.

Използването на мелиоранти (подобрители) чрез заслояване върху отработени въгледобивни мини с пропорционално съотношение от 15 до 35% спрямо количеството на повърхностния почвен слой (до 0.30 m дълбочина) се прилага при повърхностен хоризонт от жълто-зелени глини, те. почви със слаба хранителна стойност. Мелиорантите подобряват хранителната стойност на почвата след съвместно изораване с бедния почвено-глинен слой. Мелиорантите се разстилат послойно и равномерно върху повърхността, заорава се и се извършват обработки за размесване на компонентите. Операциите по заораване и размесване на компонентите налагат необходимост от специализирани машини.

Техническа същност на полезния модел

Задачата на полезния модел е да се създадат почвообразуващи смеси като краен продукт за полагане върху всякакви терени - скални, бетонирани, стари терени с всякакви натрупвания и др. и които за разлика от известните мелиоранти (подобрители) са приложими не само за използване при нарушени от минно-геоложка дейност терени, но и в слой не по-малък от 0.5 m (след изравняване и улягане) за директно насаждане. Задачата включва и възможност, да се оползотворят натрупани минали и текущи неопасни отпадъци под формата на рекултивационен микс, както и да се оползотворят експлоатирани в миналото изоставени терени за бъдещи селскостопански цели или за „зелена природа“.

Потенциални материални ресурси /компоненти за микса/ могат да бъдат пресевните фракции от сортировка на твърди градски битови отпадъци, твърди утайки от пречистване на битови води, пепели от ТЕЦ, отпадъци от животновъдство и птицевъдство, остатъци отхранително-вкусова и дървопреработваща промишленост, винарство и спиртопроизводство, прахове от сухи минералодобивни процеси - варовик, глау конит. вермикулит, сезонни отпадъци - окосени треви, есенен листопад, земя от изкопни дейности и др. Също така като компоненти за микса могат да бъдат и различни по характер отпадъци от минали дейности - леярска пръст, хвостохранилища, стари депа /регламентирани и нерегламентирани/ от градски битови отпадъци и други подобни.

Задачата е решена като състав за почвообразуващи смеси и система за производството им, при което в състава са включени в тегловни % следните компоненти: естествена органична биомаса от 35 до 65% - органична тор от животновъдни ферми и птицекомбинати със съдържание на азот 0,55-1,10, фосфор 0,35-1,35, калий 0,35-0,70 или утайки от пречиствателни станции на отпадъчни води от свинекомплекси със съдържание на азот 0,22-2,10, фосфор 0,30-1,40, калий 0,05-0,15 и пепелина от изгаряне на въглища в ТЕЦ до 50% с обемна плътност до 0,75 g/cm³ и механичен състав - съдържание на физична глина (фракция под 0,01 mm) под 15%, а в даден случай - утайка от градски пречиствателни станции на отпадъчни битови води в % от 15 до 50 със съдържание на азот 1,80-2,95, фосфор 0,13-2,45, калий 0,05-0,70 и/или утайка от целулозно-хартиената промишленост от 15% до 50% със съдържание в % на азот 0,20-0,40, фосфор 0,05-0,65, калий 0,01-0,02 и/или фосфогипс от 5% до 10%, и се характеризира с това, че в състава влизат още: подситов продукт от пресяване в сортировъчни бази за твърди битови отпадъци (ТБО) в пропорционално количество от 30 до 55% от общото тегло на сместа и течна добавка от отмивни и битови води, пречистени от патогенни микроорганизми; текущо или сезонно отпадащи от всякакви други човешки дейности неопасни отпадъци и остатъци от природни дадености - в приблизителни количествени съотношения съответно - сумарно от 10 до 30% спрямо базисния състав.

Участието на течна добавка от отмивни и битови води, пречистени от патогенни микроорганизми осигурява добавянето на още хранителни съставки в микса, но и се поддържа необходимата обща влага, благоприятстваща масо- и йонообменните вътрешни реакции. Постига се и ефект на товарно

4531 Описания към свидетелства за регистрация на полезни модели № 07.2/31.07.2020 транспортни и разстилащи теренни операции без прахоотделяне.

Допълнително към този базисен микс могат да се добавят и други видове отпадъци в пропорционално количество спрямо общия микс от 10 до 30% при текущо наличие и сезонна даденост.

Почвообразуващите смеси са произведени в смесител от система за производството им, която се управлява технологично от команден пункт, откъдето се определят количествените съотношения на отделните компоненти в общата смес в зависимост от вида и количеството на текущо доставяните ресурси.

Съставните компоненти на системата за производство на състави за почвообразуващи смеси са както следва: склад за пепели от ТЕЦ; склад за утайки от битови води; склад за пресевки от твърди битови отпадъци (ТБО); склад за други добавки; склад за сезонни добавки; склад за третирани отмивни води; високоволтов третиращ генератор, при което всички компоненти от системата са технологично свързани помежду си с транспортни коридори, а всеки от тези компоненти е свързан със смесител, който осъществява смесването на съставните части по избрана рецепта до готов за рекултивация микс.

Смесителят е двувинтов, диверсифициращ (с обратно приплъзване), с висока степен на взаимна дисперсия на компонентите.

Пояснение на приложената фигура

На Схема 1 е показана структура на система за производство на състави за почвообразуващи смеси.

Примерен състав за почвообразуващи смеси

Базисен състав в тегловни единици: 35% естествена органична биомаса от органична тор от животновъдни ферми и птицекомбинати със съдържание на азот 0,55-1,10, фосфор 0,35-1,35, калий 0,350,70 + 5% утайки от пречиствателни станции на отпадъчни води от свинекомплекси със съдържание на азот 0,22-2,10, фосфор 0,30-1,40, калий 0,05-0,15 + 10% пепелина от изгаряне на въглища в ТЕЦ с обемна плътност до 0,75 g/cm³ и механичен състав - съдържание на физична глина (фракция под 0,01 mm под 15%) + 50% подситов продукт от пресяване в сортировъчни бази за твърди битови отпадъци (ТБО), при което към базисния 100% състав на сместа е добавена течна добавка от отмивни и битови води, пречистени от патогенни микроорганизми до 20% от базисния състав.

Примерна структура на системата за производство на почвообразуващи смеси

Системата за производство на почвообразуващи смеси съдържа: склад 1 за пепели от ТЕЦ; склад 2 за утайки от битови води; склад 3 за пресевки от твърди битови отпадъци (ТБО); склад 4 за други добавки; склад 5 за сезонни добавки; склад 6 за третирани отмивни води; високоволтов третиращ генератор 7, при което всички компоненти от системата са технологично свързани помежду си с транспортни коридори 8, а всеки от тези компоненти е свързан със смесител 9, който осъществява смесването на съставните части по избрана рецепта до готов за рекултивация микс 10.

Приложение (използване) на полезния модел

Почвообразуващите смеси се произвеждат в регионално изградени миксиращи системи/инсталации, чието месторазположение е съобразено с локалното наличие на съставните компоненти за микса, както и с наличието в близост на терени, подлежащи на рекултивация. Възможните компоненти се подават в инсталация за миксиране, снабдена със захранващо дозиращи системи за всеки компонент поотделно, както и с възможност за добавка на отмивни води от животновъдство и птицевъдство, след пречистването им от патогенни микроорганизми с високоволтни импулсни електрически разряди.

Основно съоръжение в миксирането е двувинтов диверсифициращ смесител 10 (с обратно приплъзване) с висока степен на взаимна дисперсия на компонентите.

Готовите смеси се разстилат върху избраните терени и са готови за засаждане. Една добра възможност за засяване върху терени, които вече са засипани с рекултивационна смес е - японска фалопия (Fallopia j aponica), която поради нейната инвазивност с интензивна листно-стеблена структура и силна коренова система допринася за бърза почвена регенерация на рекултивацио ината площ, при което почвеният слой нараства с около 2 до 2.5 cm за една вегетационна година. Впоследствие фалопията при необходимост може да бъде елиминирана чрез есенно-пролетно изораване, като след период средно от пет години теренът може, да се използва за всякакви селскостопански цели.

4532 Описания към свидетелства за регистрация на полезни модели № 07.2/31.07.2020

След завършване на регионалните рекултивационни работи при прилагане на полезния модел инсталацията може да бъде демонтирана и преместена в друга целева зона с наличие на изоставени терени и материални ресурси.

Предимства на полезния модел

Важно предимство на полезния модел е това, че готовите смеси се транспортират и се разстилат като вече хомогенизирана смес. Не се оре, а директно се засажда. При насипване върху терена се следи миксът да е напластен в слой с височина не по-малко и над 500 mm и с изравнена повърхност - готова за засаждане. След разстилане върху терена рекултивационният микс не се разпрашава при силен вятър и не се оттича при силен дъжд.

Рекултивационният микс съгласно полезния модел след разстилане върху терена не се разпрашава при силен вятър и не се оттича при силен дъжд. Подбраните в необходимите пропорции компоненти са в оптимална взаимна дисперсия с възможност за бързо вътрешно взаимодействие в посока почвообразуване, интензифицирано от наличието и на добавени - полезна микрофлора, хуминови киселини, високо влагозадържане и добра вътрешна аерация, като всичко това се подсилва и от въздействието на кореновата система на фалопията или други насадени инвазивни растения за генериране на нов почвен слой.

Claims (3)

1. Претенции

   1. Състав за почвообразуващи смеси, при което в състава са включени в тегловни % следните компоненти: естествена органична биомаса от 35 до 65%; органична тор от животновъдни ферми и птицекомбинати със съдържание на азот 0,55-1,10, фосфор 0,35-1,35, калий 0,35-0,70 или утайки от пречиствателни станции на отпадъчни води от свинекомплекси със съдържание на азот 0,22-2,10, фосфор 0,30-1,40, калий 0,05-0,15 и пепелина от изгаряне на въглища в ТЕЦ до 50% с обемна плътност до 0,75 g/cm³ и механичен състав - съдържание на физична глина (фракция под 0,01 mm) под 15%, а в даден случай - утайка от градски пречиствателни станции на отпадъчни битови води в % от 15 до 50 със съдържание на азот 1,80-2,95, фосфор 0,13-2,45, калий 0,05-0,70 и/или утайка от целулозно-хартиената промишленост от 15% до 50% със съдържание в % на азот 0,20-0,40, фосфор 0,05-0,65, калий 0,01-0,02 и/или фосфогипс от 5% до 10%, характеризиращ се с това, че в състава влизат още: подситов продукт от пресяване в сортировъчни бази за твърди битови отпадъци (ТБО) в пропорционално количество от 30 до 55% от общото тегло на сместа и течна добавка от отмивни и битови води, пречистени от патогенни микроорганизми в количествено съотношение съответно - сумарно от 10 до 30% спрямо теглото на базисния състав.
2. 2. Система за производство на почвообразуващи смеси, характеризираща се с това, че се състои от: склад (1) за пепели от ТЕЦ; склад (2) за утайки от битови води; склад (3) за пресевки от твърди битови отпадъци (ТБО); склад (4) за други добавки; склад (5) за сезонни добавки; склад (6) за третирани отмивни води високоволтов третиращ генератор (7), при което всички компоненти от системата са технологично свързани помежду си чрез транспортни коридори (8), а всеки от тези компоненти е свързан със смесител (9), до готов за рекултивация микс (10).
3. 3. Система за производство на почвообразуващи смеси съгласно претенция 2, характеризираща се с това, че смесителят (9) е двувинтов, диверсифициращ с обратно приплъзване.