RU2389563C2 - Environment and method on waste treatment in mining - Google Patents

Environment and method on waste treatment in mining Download PDF

Info

Publication number
RU2389563C2
RU2389563C2 RU2004114215A RU2004114215A RU2389563C2 RU 2389563 C2 RU2389563 C2 RU 2389563C2 RU 2004114215 A RU2004114215 A RU 2004114215A RU 2004114215 A RU2004114215 A RU 2004114215A RU 2389563 C2 RU2389563 C2 RU 2389563C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wood chips
earthworms
blade
composting
waste
Prior art date
Application number
RU2004114215A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004114215A (en
Inventor
РЕНСБУРГ Леон ВАН (ZA)
РЕНСБУРГ Леон ВАН
Original Assignee
Те Норт Вест Юниверсити
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Те Норт Вест Юниверсити filed Critical Те Норт Вест Юниверсити
Publication of RU2004114215A publication Critical patent/RU2004114215A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2389563C2 publication Critical patent/RU2389563C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B1/00Dumping solid waste
    • B09B1/004Covering of dumping sites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/05Treatments involving invertebrates, e.g. worms, flies or maggots
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/145Feedstock the feedstock being materials of biological origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/30Landfill technologies aiming to mitigate methane emissions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/78Recycling of wood or furniture waste

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Insects & Arthropods (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering. ^ SUBSTANCE: invention relates to treatment of wastes, ore and minerals concentration. Treatment of waste bank formed in mining operations comprises introducing wood chips produced from wastes of wood from mine wood balks destructed in blasting jobs, i.e. bypass product, into said waste balk and processing said balk by wood chips till the level of 30 cm below outer surface. Waste balk treatment can comprise enrichment with compost using earthworms, mixes of wood particles and effluents, introducing obtained mix into waste balk and planting on waste balk. ^ EFFECT: application of cheap and available materials, improved ecology. ^ 20 cl, 17 tbl, 9 dwg, 5 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к среде и способу, предназначенным для обработки отходов, образующихся при горных разработках.The present invention relates to a medium and method for treating waste generated during mining.

Уровень техникиState of the art

В результате деятельности человека, например, при горных разработках образуется большое количество отходов, которые создают экономические проблемы и проблемы защиты окружающей среды. Это происходит из-за необходимости использования больших площадей земли для размещения отходов, что приводит не только к значительным затратам, но также к загрязнению почвы, грунтовых вод и воздуха. В частности, при добыче платины, золота и других минералов происходит существенное воздействие на окружающую среду из-за образования значительных хвостовых отвалов. Хвостовые отвалы образуются из потоков шлама - отходов флотации, образующихся при обработке минералов, и представляют собой, по существу, биологически стерильную среду с ограниченной способностью удержания воды и с высоким процентным значением основной насыщенности. Отвалы также имеют, помимо прочего, высокие концентрации потенциально токсичных для окружающей среды тяжелых металлов, которые могут попадать в грунтовые воды.As a result of human activity, for example, during mining, a large amount of waste is generated, which creates economic problems and environmental protection problems. This is due to the need to use large areas of land for waste disposal, which leads not only to significant costs, but also to pollution of soil, groundwater and air. In particular, the extraction of platinum, gold and other minerals has a significant impact on the environment due to the formation of significant tailing dumps. Tailings dumps are formed from sludge streams - flotation waste generated during the processing of minerals, and are essentially a biologically sterile environment with limited water retention capacity and a high percentage of basic saturation. Dumps also have, among other things, high concentrations of potentially toxic heavy metals that can be released into groundwater.

Исследования, проведенные автором Walmsley (1987 г.), показали, что, хотя отвалы не засолены, они содержат большое количество марганца, железа и серы, которые могут быть фитотоксичными при высоких концентрациях. Отвалы при добыче платины, например, в основном состоят из песка (75%) и наносов (20%), при этом остальные 5% частиц представляют глину и незначительную органическую фракцию. Вышеуказанные факторы, по этой причине, затрудняют восстановление растительного покрова на отвалах до потенциального уровня, который имела эта земля до начала горных разработок, что приводит к загрязнению окружающей среды в данном районе. Кроме неорганических отходов, в результате добычи платины также образуются большие количества органических отходов, а именно, древесной щепы из древесины Saligna eucalyptus, а также отстой сточных вод. Хвостовые отвалы образуют целый диапазон факторов угрозы окружающей среде, включая загрязнение воздуха, образование пыли и загрязнение грунтовых вод, из-за физических и химических свойств отвалов, в то время как отходы в виде древесной щепы представляют опасность возникновения пожаров в жаркие и засушливые летние месяцы.Studies conducted by Walmsley (1987) showed that although the dumps are not saline, they contain large amounts of manganese, iron, and sulfur, which can be phytotoxic at high concentrations. Dumps in platinum mining, for example, are mainly composed of sand (75%) and sediment (20%), while the remaining 5% of the particles are clay and an insignificant organic fraction. The above factors, for this reason, make it difficult to restore vegetation on dumps to the potential level that this land had before mining began, which leads to environmental pollution in the area. In addition to inorganic waste, platinum mining also generates large amounts of organic waste, namely wood chips from Saligna eucalyptus wood, as well as sewage sludge. Landfills form a whole range of environmental hazards, including air pollution, dust and groundwater pollution, due to the physical and chemical properties of the heaps, while wood chip waste poses a fire hazard in the hot and dry summer months.

Древесная щепа образуется при добыче платины в результате проведения подземных взрывных работ, когда в шахте оставляют деревянные контрфорсы. В результате древесную щепу и руду совместно обрабатывают в ходе первоначального перемола и фаз (стадий) экстракции при обработке минерала. Фракцию древесной щепы отделяют как побочный продукт, используя способ просеивания, перед экстракцией платины. В результате взрывов древесная щепа имеет (приобретает) высокую концентрацию нитратов, которая достаточно высока, чтобы создавать проблемы для здоровья людей, приводя к метгемоглобинемии, в случае их выщелачивания в грунтовые воды (DWAF, 1996). В настоящее время древесную щепу выжигают, что приводит к существенному повышению эксплуатационных расходов.Wood chips are formed during the extraction of platinum as a result of underground blasting, when wooden buttresses are left in the mine. As a result, wood chips and ore are jointly processed during the initial grinding and extraction phases (stages) during mineral processing. The wood chips fraction is separated as a by-product using a screening method before platinum extraction. As a result of explosions, wood chips have (acquires) a high concentration of nitrates, which is high enough to create problems for human health, leading to methemoglobinemia if they are leached into groundwater (DWAF, 1996). Currently, wood chips are burned out, which leads to a significant increase in operating costs.

Таким образом, образование шлама, древесной щепы и сточных вод представляет проблему, связанную с необходимостью предпринимать специальные меры по защите окружающей среды.Thus, the formation of sludge, wood chips and wastewater is a problem associated with the need to take special measures to protect the environment.

Основная задача проектов восстановления отвалов состоит в возврате загрязненного участка в условия, в которых он находился до загрязнения, что часто включает восстановление растительности для стабилизации обрабатываемой почвы. Этот процесс является одновременно трудоемким и дорогостоящим ввиду недостатка потенциально плодородного верхнего слоя почвы, а также ввиду дефицита органического вещества, дисбаланса элементов и отсутствия достаточного количества питательных веществ в хвостовых отвалах. При попытке решить эти проблемы, верхний слой почвы ввозят из других районов (в которых затем требуется проводить восстановление почвы) или периодически обрабатывают неорганическими удобрениями, которые одновременно являются дорогостоящими и не обеспечивают устойчивое экологическое воздействие. Большую часть хвостовых отвалов в настоящее время восстанавливают путем выращивания на отвалах травы. Развитие жизнеспособного и устойчивого растительного покрова, однако, представляет проблему из-за бесплодия и фитотоксичности среды роста растительности.The main objective of the landfill restoration projects is to return the contaminated site to the conditions it was in before the contamination, which often involves restoring vegetation to stabilize the cultivated soil. This process is both time consuming and expensive due to the lack of a potentially fertile topsoil, as well as due to a deficiency of organic matter, an imbalance of elements and the lack of sufficient nutrients in tailing dumps. When trying to solve these problems, the topsoil is imported from other areas (in which soil restoration is then required) or periodically treated with inorganic fertilizers, which are both expensive and do not provide a sustainable environmental impact. Most tailing dumps are currently being restored by growing grass dumps. The development of a viable and sustainable vegetation cover, however, presents a problem due to infertility and phytotoxicity of the vegetation growth environment.

В американском патенте №6004069 описан способ образования субаэрального неорганического композитного покрытия на поверхности отвалов, материал которых содержит сульфиды и отходы горных разработок, содержащих сульфиды, включающий следующие этапы:In US patent No. 6004069 describes a method of forming a subaerial inorganic composite coating on the surface of dumps, the material of which contains sulfides and mining waste containing sulfides, comprising the following steps:

i) образование отвала из материала в виде твердых сульфидных частиц, включающего, по меньшей мере, один из группы, отвалы, содержащие сульфидный минерал, пустые породы, содержащие сульфиды, и материалы отходов горных разработок, содержащие сульфиды, причем указанный материал в виде твердых сульфидных частиц обладает низкой гидравлической проводимостью, указанный отвал содержит вершину и склон под углом больше 0,5 градусов по отношению к горизонтали;i) the formation of a dump from a material in the form of solid sulfide particles, including at least one of the group, dumps containing a sulfide mineral, waste rock containing sulfides, and mining waste materials containing sulfides, said material being in the form of solid sulfide particles has low hydraulic conductivity, the specified blade contains a peak and slope at an angle of more than 0.5 degrees with respect to the horizontal;

ii) нанесение первого слоя частиц поверх указанного отвала материала из твердых сульфидных частиц, причем указанный первый слой частиц содержит инертное мелко перемолотое вещество со средним размером частиц от 10 мкм и 200 мкм и гидравлическую проводимость больше чем 10-7 см/с, значение всасывания матрицы больше 4 см воды, причем указанный первый слой частиц наносят так, чтобы получить указанный первый слой частиц, расположенный на поверхности указанного отвала сульфидного материала по глубине, превышающей 4 см;ii) applying a first layer of particles on top of the specified solid sulfide particle material blade, wherein said first layer of particles contains an inert finely ground substance with an average particle size of 10 μm and 200 μm and a hydraulic conductivity of more than 10 −7 cm / s, the matrix suction value more than 4 cm of water, and the specified first layer of particles is applied so as to obtain the specified first layer of particles located on the surface of the specified dump sulfide material in depth greater than 4 cm;

iii) нанесение второго слоя частиц поверх указанного отвала материала сульфидных частиц, причем указанный второй слой частиц содержит инертное вещество в виде мелких гранул со средним размером частиц от 200 мкм до 5000 мкм, гидравлическую проводимость от 10-3 до 1 см/с, причем гидравлическая проводимость указанного второго слоя частиц, по меньшей мере, на порядок выше значения гидравлической проводимости указанного первого слоя частиц, и что касается значения всасывания матрицы, отношение значения всасывания матрицы указанного второго слоя частиц к значению всасывания матрицы указанного первого слоя частиц составляет меньше, чем 1:2, указанный второй слой частиц наносят так, что он располагается поверх указанного первого слоя частиц и имеет глубину, по меньшей мере, в 1,5 раза большую, чем значение всасывания матрицы, измеряемое в сантиметрах слоя воды, указанного второго слоя частиц; иiii) applying a second layer of particles on top of the specified blade material sulfide particles, and the specified second layer of particles contains an inert substance in the form of small granules with an average particle size of from 200 microns to 5000 microns, hydraulic conductivity from 10 -3 to 1 cm / s, and hydraulic the conductivity of said second layer of particles is at least an order of magnitude higher than the hydraulic conductivity of said first layer of particles, and as regards the absorption value of the matrix, the ratio of the absorption value of the matrix of said second layer is stits to the absorption value of the matrix of the specified first layer of particles is less than 1: 2, the specified second layer of particles is applied so that it is located on top of the specified first layer of particles and has a depth of at least 1.5 times greater than the absorption value matrices, measured in centimeters of a layer of water, said second layer of particles; and

iv) нанесение третьего слоя частиц поверх указанного отвала материала сульфидных частиц, причем указанный третий слой частиц содержит инертное вещество с крупными гранулами, средний размер которых больше 3 мм, и имеющее значение гидравлической проводимости, превышающее 1 см/с, причем указанный третий слой частиц наносят поверх указанного второго слоя частиц с глубиной, превышающей 6 см.iv) applying a third layer of particles on top of the specified sulphide particle material blade, said third layer of particles containing an inert substance with large granules, the average size of which is more than 3 mm, and having a hydraulic conductivity value greater than 1 cm / s, wherein said third layer of particles is applied on top of the specified second layer of particles with a depth exceeding 6 cm

Инертное, мелко перемолотое вещество, из которого состоит указанный первый слой частиц, выбирают из группы, состоящей из отходов окислительных установок, отходов перерабатывающих установок с низким содержанием сульфидов, десульфурированных отходов перерабатывающих установок, нейтрализованных отходов перерабатывающих установок, лесса, мелкого песка, песчаной глины, песчанистого суглинка, зольной пыли, осадочных пород, ледниковой валунной глины, мелко перемолотых материалов наносного происхождения и их смесей.The inert, finely ground material of which the first layer of particles is composed is selected from the group consisting of waste from oxidizing plants, waste from processing plants with a low sulfide content, desulfurized waste from processing plants, neutralized waste from processing plants, loess, fine sand, sand clay, sandy loam, fly ash, sedimentary rocks, glacial boulder clay, finely ground alluvial materials and mixtures thereof.

Инертное вещество в виде мелких гранул, из которого состоит указанный второй слой частиц, выбирают из группы, состоящей из гранулированного шлака, гранулированного десульфурированного шлака, десульфурированной пустой породы, мелкого гравия, мелко перемолотой пустой породы, песка и их смеси.The inert substance in the form of fine granules, of which the second layer of particles consists, is selected from the group consisting of granulated slag, granular desulfurized slag, desulfurized gangue, fine gravel, finely ground gangue, sand and a mixture thereof.

Инертное вещество в виде крупных гранул, из которого состоит указанный третий слой частиц, выбирают из группы, состоящей из дробленой пустой породы, щебня, дробленного известняка, гальки и грубых материалов естественного происхождения, дробленных материалов, получаемых в результате взрывных работ, и их смеси.The inert substance in the form of large granules, from which the specified third layer of particles consists, is selected from the group consisting of crushed gangue, crushed stone, crushed limestone, pebbles and coarse materials of natural origin, crushed materials resulting from blasting, and mixtures thereof.

Некоторые из недостатков описанного выше способа состоят в том, что в верхние слои не добавляют органическое вещество, и в том, что этот способ представляет собой относительно сложный и дорогостоящий процесс, включающий использование множества различных веществ и этапов. Таким образом, данный способ является коммерчески неприемлемым.Some of the disadvantages of the above method are that organic matter is not added to the upper layers, and that this method is a relatively complex and expensive process involving the use of many different substances and steps. Thus, this method is commercially unacceptable.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Таким образом, настоящее изобретение направлено на среду и способ, предназначенные для обработки отходов, с помощью которых могут быть устранены или, по меньшей мере, уменьшены, указанные выше проблемы и недостатки.Thus, the present invention is directed to an environment and a method for treating waste, by which the above problems and disadvantages can be eliminated or at least reduced.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предложен способ обработки массы отвала, получаемого в результате горных разработок, включающий этап внесения древесных частиц в массу отвала.In accordance with a first aspect of the present invention, there is provided a method for processing a pile of waste resulting from mining, comprising the step of adding wood particles to the pile.

Древесные частицы можно использовать в виде древесной щепы, получаемой из отходов древесины, которые могут представлять собой побочный продукт при проведении горных разработок, более конкретно, отходов древесины в форме деревянных подпорок, используемых при горных разработках, разрушенных при проведении взрывных работ.Wood particles can be used in the form of wood chips obtained from waste wood, which can be a by-product during mining, more specifically, waste wood in the form of wooden supports used in mining, destroyed during blasting.

Древесная щепа может быть предварительно обработана кислотой. В качестве кислоты можно, например, использовать азотную кислоту (HNO3).Wood chips can be pretreated with acid. As the acid, for example, nitric acid (HNO 3 ) can be used.

Щепа может быть нанесена на поверхность массы отвала, например, в виде покрытия.Wood chips can be applied to the surface of the mass of the blade, for example, in the form of a coating.

В одной предпочтительной форме выполнения способа, щепу вносят в массу отвала, например, закапывая ее механически и/или вручную в массу отвала.In one preferred embodiment of the method, the chips are introduced into the mass of the blade, for example by burying it mechanically and / or manually in the mass of the blade.

Щепу, предпочтительно, вносят в массу отвала до глубины приблизительно 30 см ниже внешней поверхности отвала.Chips are preferably introduced into the mass of the blade to a depth of approximately 30 cm below the outer surface of the blade.

Щепа может быть внесена в существующую массу отвала, уложенного в виде хвостового отвала, для восстановления растительного покрова на его поверхности.Wood chips can be added to the existing mass of a dump laid in the form of a tail dump to restore the vegetation cover on its surface.

Однако в одной из предпочтительных форм выполнения способа щепу вносят с промежутками в массу хвостового отвала во время его обработки.However, in one preferred embodiment of the method, the chips are introduced at intervals into the mass of the tail blade during processing.

Древесную щепу предпочтительно используют в пропорции 60-90 тонн на гектар поверхности хвостового отвала.Wood chips are preferably used in a proportion of 60-90 tons per hectare of tail pile surface.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, способ содержит дополнительный этап компостирования древесной щепы перед выполнением этапа внесения древесной щепы в массу отвала.In addition, in accordance with the present invention, the method comprises an additional step of composting wood chips before performing the step of adding wood chips to the mass of the blade.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, этап компостирования древесной щепы включает этап компостирования древесной щепы с использованием земляных червей.In addition, in accordance with the present invention, the step of composting wood chips includes the step of composting wood chips using earthworms.

Этап компостирования древесной щепы может включать дополнительный этап смешивания древесной щепы с другим источником органического материала.The composting step of wood chips may include an additional step of mixing the wood chips with another source of organic material.

Другой источник органического материала может содержать сточные воды.Another source of organic material may include wastewater.

Древесную щепу и сточные воды можно смешивать и оставлять их для формирования компоста, после чего в компост могут быть добавлены земляные черви и затем его выдерживают для формирования среды, компостированной с использованием земляных червей.Wood chips and wastewater can be mixed and left to form compost, after which earthworms can be added to the compost and then kept to form an environment composted using earthworms.

С этой целью можно использовать червей вида Eisenia fetida.For this purpose, worms of the species Eisenia fetida can be used.

Древесную щепу и сточные воды можно смешивать в соотношении 3:1 или 3:2, если количество последних не ограничено.Wood chips and waste water can be mixed in a ratio of 3: 1 or 3: 2, if the number of the latter is not limited.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен хвостовой отвал, обработанный с использованием вышеуказанного способа в соответствии с настоящим изобретением.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a tail blade processed using the above method in accordance with the present invention.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложена среда, предназначенная для обработки хвостовых отвалов, образующихся в результате горных разработок, содержащая компостированную смесь древесных частиц и другого источника органического материала.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a medium for treating tailing dumps resulting from mining, comprising a composted mixture of wood particles and another source of organic material.

Древесные частицы могут представлять собой древесную щепу, полученную из отходов древесины, представляющих собой побочный продукт при горных работах.Wood particles can be wood chips obtained from waste wood, which is a by-product of mining operations.

Древесная щепа может быть получена из деревянных шахтных подпорок, разрушенных при проведении взрывных работ.Wood chips can be obtained from wooden shaft supports destroyed during blasting.

В качестве другого источника органического материала можно использовать сточные воды.Wastewater can be used as another source of organic material.

Эту смесь можно дополнительно обработать путем компостирования с использованием земляных червей.This mixture can be further processed by composting using earthworms.

Среда может дополнительно включать определенным образом отобранные микроорганизмы.The medium may further include, in a certain way, selected microorganisms.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Настоящее изобретение будет описано ниже с использованием множества примеров, со ссылкой на прилагаемые чертежи и таблицы. Для упрощения понимания, в каждом примере приведено описание набора чертежей.The present invention will be described below using many examples, with reference to the accompanying drawings and tables. To simplify understanding, each example describes a set of drawings.

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

Этот пример поясняется следующими чертежами, на которых:This example is illustrated by the following drawings, in which:

на фигуре 1.1 изображена схема последовательности выполнения операций способа в соответствии с настоящим изобретением; иfigure 1.1 shows a diagram of the sequence of operations of the method in accordance with the present invention; and

на фигуре 1.2 показан вид с торца хвостового отвала, представляющий траву, растущую на его склонах при восстановлении растительности на поверхности хвостового отвала.the figure 1.2 shows the end view of the tail dump, representing grass growing on its slopes when restoring vegetation on the surface of the tail dump.

Способ горных разработок, включающий способ обработки или восстановления растительности на хвостовом отвале шахты, в соответствии с настоящим изобретением, в общем, представлен в виде блок-схемы, изображающей последовательность выполнения операции, показанной на фигуре 1.1.A mining method, including a method for treating or restoring vegetation at a mine tailing dump, in accordance with the present invention, is generally presented in the form of a flowchart depicting the sequence of operations shown in figure 1.1.

Шахта может представлять собой, например, шахту 10 для добычи платины (Pt). Добытый продукт и отходы, включая частицы древесины в виде древесной щепы или кусочков древесины, представлены в блоке 12. Кусочки древесины, как хорошо известно, образуются в результате разрушения деревянных шахтных подпорок при выполнении взрывных работ в шахте. Эту смесь подают на стадии 14 флотационного разделения, где менее плотные древесные отходы отделяют известным способом от более плотных платины и шлама.The mine may be, for example, mine 10 for the production of platinum (Pt). The produced product and waste, including wood particles in the form of wood chips or pieces of wood, are presented in block 12. Pieces of wood, as is well known, are formed as a result of the destruction of wooden mine supports during blasting operations in the mine. This mixture is fed to flotation separation stage 14, where less dense wood waste is separated in a known manner from more dense platinum and sludge.

Смесь платины и шлама на выходе 16 разделяют в блоке 20 с применением также хорошо известного способа. Платину восстанавливают в блоке 22, и оставшийся шлам перекачивают в блоке 24 в удаленное место для образования хвостового отвала 26 также, как хорошо известно в данной области техники.The mixture of platinum and sludge at the outlet 16 is separated in block 20 using a well-known method. Platinum is reduced in block 22, and the remaining sludge is pumped in block 24 to a remote location to form a tail blade 26, as is well known in the art.

Древесные отходы на выходе 18 этапа 14 флотационного разделения подвергают дроблению и прокатке в блоке 28, в результате чего получают древесную щепу 30.Wood waste at the exit 18 of stage 14 of flotation separation is subjected to crushing and rolling in block 28, resulting in wood chips 30.

Было определено, что известные хвостовые отвалы содержат неприемлемо высокую концентрацию труднообрабатываемых водой элементов, которые выщелачиваются под действием дождевой воды и попадают в подземные водные ресурсы, создавая загрязнения этих водных ресурсов. В таблице 1.1 представлены элементарные фракции в образце древесной щепы и образце хвостового отвала, соответственно, которые являются водорастворимыми и могут вымываться, как описано выше, и содержание которых было определено с использованием известной процедуры экстракции.It was determined that the known tailing dumps contain an unacceptably high concentration of hard-to-handle water elements that leach out under the influence of rainwater and fall into the underground water resources, creating pollution of these water resources. Table 1.1 presents the elementary fractions in a sample of wood chips and a sample tail blade, respectively, which are water-soluble and can be washed as described above, and the content of which was determined using the well-known extraction procedure.

В таблице 1.2 представлены элементарные фракции, соответствующие фракциям, представленным в таблице 1.1, для смеси, в которой древесную щепу 30 добавляют в хвостовые отвалы 26, как показано на этапе 32 по фигуре 1.1.Table 1.2 presents the elementary fractions corresponding to the fractions presented in table 1.1 for a mixture in which wood chips 30 are added to tailing dumps 26, as shown in step 32 of figure 1.1.

В результате проведенного анализа древесной щепы и хвостового отвала по отдельности, очевидно, что концентрации макроэлементов хвостовых отвалов содержат высокую концентрацию кальция (Са), магния (Mg), натрия (Na), сульфатов (SO4) и хлора (Cl). Высокое содержание SO4 в хвостовых отвалах свидетельствует о высокой вероятности образования кислоты с течением времени. Это подтверждается низкими концентрациями бикарбонатов (НСО3), остающихся в образце, что указывает на практически полное истощение буферной способности в образце хвостового отвала. Необходимость увеличения впитывающей способности также была определена, как по высоким значениям основной насыщенности 21,48%, так и по высокой электропроводности (ЕС), составляющей 2,09 мСм см-1, при этом, если предположить, что эти элементы в данный момент не входят в какие-либо соединения, они будут вынесены дождями из хвостового отвала в грунтовые воды. Из микроэлементов концентрации цинка (Zn) и марганца (Mn) превышают рекомендуемые нормативные значения, кроме того, потенциально токсичные тяжелые металлы (Al), никель (Ni), кобальт (Со) и мышьяк (As) также содержатся в высоких концентрациях в хвостовом отвале. В отличие от этого древесная щепа, хотя и имеет высокую концентрацию Al, представляет собой средство поглощения некоторых избыточных концентраций элементов.As a result of the analysis of wood chips and tailings separately, it is obvious that the concentrations of macro elements of tailings contain a high concentration of calcium (Ca), magnesium (Mg), sodium (Na), sulfates (SO 4 ) and chlorine (Cl). The high SO 4 content in tailings indicates a high likelihood of acid formation over time. This is confirmed by the low concentrations of bicarbonates (HCO 3 ) remaining in the sample, which indicates an almost complete depletion of the buffer capacity in the tail dump sample. The need to increase the absorbency was also determined, both by high values of the basic saturation of 21.48%, and by high electrical conductivity (EC) of 2.09 mS cm -1 , while assuming that these elements are not currently are included in any compounds, they will be carried out by rains from the tailing dump into groundwater. Of the trace elements, the concentrations of zinc (Zn) and manganese (Mn) exceed the recommended standard values, in addition, potentially toxic heavy metals (Al), nickel (Ni), cobalt (Co) and arsenic (As) are also found in high concentrations in the tailing dump . In contrast, wood chips, although it has a high concentration of Al, is a means of absorbing certain excess concentrations of elements.

Известно, что отрицательные поверхностные заряды, образующиеся на древесной щепе, притягивают и связывают определенные элементы, и результаты, представленные в таблице 1.2, очевидно указывают на тенденцию снижения концентраций Са, Mg, K, Na, SO4, Cl, Mn, Cu, Zn, Ni и Со при повышении пропорции вносимой древесной щепы. Снижение концентраций вышеуказанных элементов во фракциях, экстрагируемых водой, также очевидно отражается снижением электропроводности (ЕС) при внесении повышенных объемов древесной щепы. Вследствие этого, концентрация элементов, потенциально выщелачиваемых и выносимых в грунтовые воды, последовательно снижается, по мере увеличения пропорции вносимой древесной щепы.It is known that negative surface charges generated on wood chips attract and bind certain elements, and the results presented in Table 1.2 clearly indicate a tendency toward a decrease in the concentrations of Ca, Mg, K, Na, SO 4 , Cl, Mn, Cu, Zn , Ni and Co while increasing the proportion of introduced wood chips. A decrease in the concentrations of the above elements in the fractions extracted with water is also obviously reflected in a decrease in electrical conductivity (EC) with the introduction of increased volumes of wood chips. As a result of this, the concentration of elements potentially leached and discharged into groundwater gradually decreases as the proportion of introduced wood chips increases.

Было определено, что предварительная обработка древесной щепы 0,01% раствором азотной кислоты (HNO3) позволяет снизить пропорцию вносимой древесной щепы при сохранении эффективности снижения концентрации потенциально токсичных элементов.It was determined that preliminary processing of wood chips with a 0.01% solution of nitric acid (HNO 3 ) reduces the proportion of introduced wood chips while maintaining the effectiveness of reducing the concentration of potentially toxic elements.

Кроме того, как более подробно описано в Примере 5, приведенном ниже, предварительное компостирование древесной щепы с использованием земляных червей (с добавкой отстоя сточных вод или без нее) повышает объемную плотность материала, вносимого в хвостовые отвалы, и уменьшает период компостирования.In addition, as described in more detail in Example 5 below, pre-composting wood chips using earthworms (with or without sewage sludge) increases the bulk density of the material introduced into the tail dumps and reduces the composting period.

Кроме того, было определено, что пропорция вносимой древесной щепы от 60 тонн до 90 тонн на гектар поверхности хвостового отвала позволяет получить хорошие результаты.In addition, it was determined that the proportion of introduced wood chips from 60 tons to 90 tons per hectare of surface of the tail dump allows you to get good results.

Как показано на фигуре 1, 2, на которой представлен хвостовой отвал 26, древесная щепа, предварительно обработанная кислотой, должна быть внесена в хвостовой отвал 26 до уровня 34, который находится на глубине приблизительно 30 см ниже внешней поверхности 36 отвала. Древесную щепу, предпочтительно, вносят с промежутком на поверхности установившихся сторон отвала, по мере роста отвала с течением времени.As shown in figure 1, 2, which shows the tail blade 26, wood chips, pre-treated with acid, should be introduced into the tail blade 26 to level 34, which is at a depth of approximately 30 cm below the outer surface 36 of the blade. Wood chips are preferably introduced at intervals on the surface of the fixed sides of the blade, as the blade grows over time.

Предполагается, что отрицательные поверхностные заряды на частицах древесной щепы существенно увеличивают способность катионного обмена (СКО (СЕС)), что снижает вынос потенциально токсичных элементов в грунтовые воды.It is assumed that negative surface charges on particles of wood chips significantly increase the ability of cation exchange (CEC), which reduces the removal of potentially toxic elements to groundwater.

Растительный покров на хвостовых отвалах может быть дополнительно восстановлен, благодаря засеву семенами травы поверхности вышеуказанных сторон. Предусматривается, что при уровне нитратов, присутствующих на поверхности сторон 38 хвостового отвала, включая древесную щепу, для улучшения роста травы 40 потребуется меньшее количество неорганических удобрений или не потребуется вносить неорганические удобрения вообще.The vegetation cover on the tailing dumps can be additionally restored, thanks to the sowing by grass seeds of the surface of the above sides. It is envisaged that at the level of nitrates present on the surface of the sides 38 of the tailing blade, including wood chips, to improve the growth of grass 40, a smaller amount of inorganic fertilizer will be required or inorganic fertilizer will not be required at all.

ПРИМЕР 2EXAMPLE 2

В этом примере делается ссылка на следующие прилагаемые чертежи, на которых:In this example, reference is made to the following accompanying drawings, in which:

на фигуре 2.1 показана схема обработки и воспроизводства растительного покрова при выполнении способа в соответствии с настоящим изобретением на платиновом шламе; иfigure 2.1 shows a diagram of the processing and reproduction of vegetation when performing the method in accordance with the present invention on platinum sludge; and

на фигуре 2.2 представлен график RDA (анализа избыточности), представляющий взаимозависимость между внесением древесной щепы (0, 5, 15 и 30 тонн га-1) и питательной способностью среды роста. Корреляция по отношению к окружающей среде видов растений для первой оси составляет 0,749.figure 2.2 presents a graph of RDA (analysis of redundancy), representing the interdependence between the introduction of wood chips (0, 5, 15 and 30 tons ha -1 ) and the nutrient capacity of the growth medium. The environmental correlation of plant species for the first axis is 0.749.

Оборудование участка для проведения экспериментаExperimental site equipment

Место для проведения эксперимента оборудовали на платиновых хвостовых отвалах, и оно состояло из участков размером 24×4 м2, на которых проводили мониторинг в течение полутора лет.The place for the experiment was equipped on platinum tail dumps, and it consisted of sections 24 × 4 m 2 in size, which were monitored for a year and a half.

Соответствующие схемы для различных групп обработки приведены на фигуре 2.1. Эксперимент включал проведение шести обработок с использованием трех участков восстановления растительности и четырех контрольных участков.Corresponding schemes for various processing groups are shown in figure 2.1. The experiment included six treatments using three plots of vegetation restoration and four control plots.

Обработки 1-3Processing 1-3

В первых трех обработках используют комбинацию существующей практики восстановления растительности на шахтах и внесения удобрений в соответствии с принятыми стандартами, но с повышенным внесением древесной щепы (обработка 1:5 тонн га-1; обработка 2:15 тонн га-1; обработка 3:30 тонн га-1). Смесь древесной щепы, обработанной цантатом, и необработанной древесной щепы используют в соотношении 1:1. При первых трех обработках вносят следующие удобрения:The first three treatments use a combination of existing practices for restoring vegetation in mines and fertilizing in accordance with accepted standards, but with increased application of wood chips (treatment 1: 5 tons ha -1 ; treatment 2:15 tons ha -1 ; treatment 3:30 tons ha -1 ). A mixture of wood chips treated with canthate and untreated wood chips is used in a 1: 1 ratio. In the first three treatments, the following fertilizers are applied:

a) Суперфосфатa) Superphosphate 1200 кг га-1 1200 kg ha -1 b) NH4SO4 b) NH 4 SO 4 350 кг га-1 350 kg ha -1 c) KClc) KCl 400 кг га-1 400 kg ha -1

При первых трех обработках растительный покров восстанавливают с использованием смеси поземных побегов и корневищ Cynodon dactylon и Cynodon nlemfuensis, собранных в непосредственной близости к хвостовому отвалу. Cynodon dactylon и Cynodon nlemfuensis насаживают в равных пропорциях по шесть рядов на участок.In the first three treatments, the vegetation cover is restored using a mixture of ground shoots and rhizomes of Cynodon dactylon and Cynodon nlemfuensis, collected in close proximity to the tail dump. Cynodon dactylon and Cynodon nlemfuensis are planted in equal proportions of six rows per plot.

Обработка 4Processing 4

Четвертая обработка состоит в окультуривании почвы с внесением 30 тонн га-1 древесной щепы и удобрений, как и при первых трех обработках. Растительный покров восстанавливают на участках с использованием смеси семян, включающей Cenchrus ciliaris (Molopo) в количестве 10 кг га-1, Chloris gayana в количестве 10 кг га-1, Eragrostis curvula (PUK E436) в количестве 5 кг га-1 и Eragrostis lehmanniana в количестве 5 кг га-1.The fourth treatment consists in cultivating the soil with the application of 30 tons ha -1 of wood chips and fertilizers, as in the first three treatments. The vegetation cover is restored on sites using a mixture of seeds, including Cenchrus ciliaris (Molopo) in an amount of 10 kg ha -1 , Chloris gayana in an amount of 10 kg ha -1 , Eragrostis curvula (PUK E436) in an amount of 5 kg ha -1 and Eragrostis lehmanniana in the amount of 5 kg ha -1 .

Обработка 5Processing 5

Обработка 5 состоит в окультуривании почвы с внесением 30 тонн га-1 древесной щепы и удобрений, как и при предыдущей обработке. Смесь семян включает смесь из 5 разных видов трав первого засева, 5 разных видов многолетних трав и 3 видов потенциально ползучих трав (Таблица 2.1).Processing 5 consists in cultivating the soil with the introduction of 30 tons ha -1 of wood chips and fertilizers, as in the previous treatment. The seed mixture includes a mixture of 5 different types of grasses of the first sowing, 5 different types of perennial grasses and 3 types of potentially creeping grasses (Table 2.1).

Обработка 6Processing 6

Обработка 6 состоит в окультуривании почвы с внесением 30 тонн га-1 древесной щепы. Химический анализ хвостовых отвалов (Таблица 2.5) используют для определения степени насыщенности удобрениями для обеспечения условий оптимального роста. Для улучшения питательного состояния среды роста вносят удобрение - моноаммонийфосфат (МАФ) в количестве 800 кг га-1. Растительность на участках восстанавливают с использованием смеси семян, аналогичной смеси, применяющейся при обработке 5 (Таблица 2.1).Processing 6 consists in cultivating the soil with the introduction of 30 tons ha -1 of wood chips. Chemical analysis of tailing dumps (Table 2.5) is used to determine the degree of saturation with fertilizers to ensure optimal growth conditions. To improve the nutritional state of the growth medium, fertilizer is applied - monoammonium phosphate (MAP) in the amount of 800 kg ha -1 . The vegetation at the sites is restored using a seed mixture similar to the mixture used in processing 5 (Table 2.1).

Материалы и способыMaterials and methods

Ботанические исследованияBotanical research

Мониторинг развития растительного покрова на участке часто отслеживают с использованием устройства мостовых точек, установленного на раме размером 1 м2. При этом определяют частоту встречаемости видов и основное покрытие видами, с использованием 125 точек м-2. В результате определяют биомассу травы на корню. Биомассу травы на корню, укоренившейся на квадрате размером 1 м2, срезают с использованием стригальных ножниц и сортируют по видам. Биомассу сушат при температуре 60°С в течение 48 часов и взвешивают.Monitoring of the development of vegetation on the site is often monitored using a bridge point device mounted on a 1 m 2 frame. In this case, the frequency of occurrence of species and the main coverage of species are determined using 125 points m -2 . As a result, the biomass of grass on the vine is determined. The biomass of grass on the root, rooted in a square of 1 m 2 , is cut using shearing shears and sorted by species. The biomass is dried at a temperature of 60 ° C for 48 hours and weighed.

Отбор образцов почвы и анализSoil sampling and analysis

Образцы почвы (приблизительно 500 г) отбирают с помощью почвенного бура. Части образца весом пятьдесят грамм используют для проведения количественного анализа для определения распределения размеров частиц, в соответствии с процедурами, одобренными Американским обществом по испытаниям и материалам (American Society for Testing and Materials, 1961 г.). Химический анализ образцов почвы проводят с использованием процедуры экстракции 1:2 (объем/объем), как описано в публикации Black (1965), для определения водорастворимой основной катионной фракции (Са, Mg, K и Na) и микроэлементов (Fe, Mn, Cu и Zn), а также тяжелых металлов (As, Se, Al, Cr, Co, Ni, Pb и Cd).Soil samples (approximately 500 g) are taken using a soil auger. Fifty gram portions of the sample are used for quantification to determine the particle size distribution according to procedures approved by the American Society for Testing and Materials, 1961. Chemical analysis of soil samples is carried out using a 1: 2 extraction procedure (volume / volume), as described in Black (1965), to determine the water-soluble basic cationic fraction (Ca, Mg, K and Na) and trace elements (Fe, Mn, Cu and Zn), as well as heavy metals (As, Se, Al, Cr, Co, Ni, Pb and Cd).

Содержание водорастворимых основных катионов (Са, Mg, K и Na), микроэлементов (Fe, Mn, Cu, Zn) и тяжелых металлов (As, Se, Al, Cr, Со, Ni, Pb и Cd) определяют с использованием количественного анализа, проводимого способом атомарной абсорбционной спектрофотометрии с помощью устройства Spectr. АА-250 (Varian, Австралия). Содержание анионов (F, Cl, NO3, PO4 и SO4) определяют с помощью количественно анализа с использованием ионного хроматографа (Metrohm 761, Швейцария). Для анализа используют 75 мл экстракта 1:2 почвы. Концентрацию аммония (NH4) определяют с помощью количественного анализа способом аммоний-селективного электрода, в соответствии с описанием Banwart и др. (1972). Содержание бикарбонатов (НСО3) в почве определяют с помощью потенциометрического титрования с конечной точкой рН 4,5, с использованием стандартного раствора HCl 0,005М (Skougstd и др., 1979). Концентрацию бора (В) определяют колориметрическим способом и использованием азометин-Н, как описано Barrett (1978), и спектрофотометра VEGA 400 при поглощении 420 нм.The content of water-soluble basic cations (Ca, Mg, K and Na), trace elements (Fe, Mn, Cu, Zn) and heavy metals (As, Se, Al, Cr, Co, Ni, Pb and Cd) are determined using quantitative analysis, carried out by atomic absorption spectrophotometry using a Spectr device. AA-250 (Varian, Australia). The content of anions (F, Cl, NO 3 , PO 4 and SO 4 ) is determined by quantitative analysis using an ion chromatograph (Metrohm 761, Switzerland). For analysis using 75 ml of extract 1: 2 soil. The concentration of ammonia (NH 4 ) is determined by quantitative analysis by the ammonium selective electrode method, as described by Banwart et al. (1972). The content of bicarbonates (HCO 3 ) in the soil is determined using potentiometric titration with an end point of pH 4.5, using a standard solution of HCl 0.005 M (Skougstd et al., 1979). The concentration of boron (B) is determined by the colorimetric method and using azomethine-N, as described by Barrett (1978), and a VEGA 400 spectrophotometer with an absorption of 420 nm.

Значение рН и электропроводности (ЕС) почвы определяют в экстракте 1:2 с использованием измерителя проводимости WTW LF92 при температуре 25°С.The pH and electrical conductivity (EC) of the soil is determined in the extract 1: 2 using a conductivity meter WTW LF92 at a temperature of 25 ° C.

Данные о растительности, содержании воды и химическом составе почвы анализируют с использованием компьютерной программы STATISTICA версия 6 (StatSoft, Inc. 2001). Влияние обработок и концентрации древесной щепы исследуют с использованием анализа избыточности - ReDundancy Analysis (RDA)

Figure 00000001
RDA представляет способ константной линейной зависимости, а также прямого градиентного регрессионного анализа (Ter Braak, 1994). Преимущество использования этого способа в качестве инструмента анализа состоит в том, что он обеспечивает графическое представление результата взаимозависимости между переменными и соответствующими (релевантными) факторами окружающей среды. В качестве руководства по токсикологии используют эталонные тесты, в соответствии с рекомендациями Департамента энергии США (Efroymson и др. 1997).Data on vegetation, water content and soil chemistry are analyzed using the STATISTICA version 6 computer program (StatSoft, Inc. 2001). The effects of treatments and wood chip concentration are examined using redundancy analysis - ReDundancy Analysis (RDA)
Figure 00000001
RDA provides a constant linear relationship method as well as direct gradient regression analysis (Ter Braak, 1994). The advantage of using this method as an analysis tool is that it provides a graphical representation of the result of the interdependence between variables and relevant (relevant) environmental factors. Reference tests are used as a guide to toxicology in accordance with the recommendations of the US Department of Energy (Efroymson et al. 1997).

Результатыresults

Состав растительного покроваThe composition of the vegetation

В Таблицах 2.2, 2.3 и 2.4 сведены значения частоты встречаемости разных видов растений, основного покрытия и биомассы, измеренные при шести обработках и на контрольных участках. В течение периода исследования были обнаружены четырнадцать видов травы. Наибольшее количество видов травы было определено после 5 и 6 обработки, при которых производили посев с использованием видовой смеси трав, представленных в Таблице 2.2. Смесь семян, используемая при обработке 4, позволила получить самое высокое суммарное основное покрытие (5,2%). Все другие обработки, включая контрольные участки, имели очень близкие значения основного покрытия (±3%). Суммарное количество биомассы на разных участках не существенно отличалось из-за высокой вариации корневой биомассы. Суммарное количество биомассы было наибольшим на участках, на которых проводили 6-ую обработку. Этот результат в основном был получен, благодаря жизнеспособности травы Cenchrus ciliaris.Tables 2.2, 2.3 and 2.4 summarize the values of the frequency of occurrence of different plant species, the main coating and biomass, measured with six treatments and in control plots. Fourteen species of grass were discovered during the study period. The largest number of grass species was determined after 5 and 6 treatments, in which sowing was carried out using a species mixture of herbs shown in Table 2.2. The mixture of seeds used in processing 4, allowed to obtain the highest total base coat (5.2%). All other treatments, including control plots, had very close base coat values (± 3%). The total amount of biomass in different areas did not differ significantly due to the high variation of root biomass. The total amount of biomass was the largest in the areas where the 6th treatment was carried out. This result was mainly obtained due to the viability of the herb Cenchrus ciliaris.

По частоте встречаемости, величине основного покрытия и биомассе, трава Cenchrus ciliaris разновидности Molopo оказалась самым успешным видом, произрастающим из семян. Удовлетворительные результаты также показали Cenchrus ciliaris разновидность Gayndah (обработка 6), Eragrostis lehmanniana (обработки 4-5) и Eragrostis curvula (обработка 4). Неожиданно Digitaria eriantha, которая обычно очень хорошо произрастает на участках восстановления растительного покрова (Mentis 2000), не проросла на экспериментальных участках. Вероятной причиной неудачного засева травы Digitaria eriantha были засушливые условия в начале эксперимента.In terms of frequency of occurrence, size of the main cover and biomass, the grass of Cenchrus ciliaris of the Molopo variety was the most successful species growing from seeds. Satisfactory results also showed the Cenchrus ciliaris species Gayndah (treatment 6), Eragrostis lehmanniana (treatments 4-5) and Eragrostis curvula (treatment 4). Suddenly, Digitaria eriantha, which usually grows very well in areas of vegetation restoration (Mentis 2000), has not sprouted in experimental sites. The likely cause of the unsuccessful planting of Digitaria eriantha grass was the dry conditions at the beginning of the experiment.

Химические свойства почвыChemical properties of soil

Из отвалов были взяты три образца для количественного анализа химического состава и для определения уровня внесения удобрений для обработки 6 (Таблица 2.5). Образцы два и три имели очень близкий химический состав, но концентрации питательных веществ в образце один были существенно выше, чем в двух предыдущих образцах. Это указывает на высокую изменчивость химического состава образцов. Экстракция водой 1:2 (Таблица 2.5) дополнительно показала, что фитотоксичность из-за присутствия тяжелых металлов может быть серьезной проблемой в необработанных отвалах. На рост растительности может влиять повышенная концентрация растворов Pb, Cr, Со, Se и в особенности As в почве (Efroymson, 1997).Three samples were taken from the dumps for quantitative analysis of the chemical composition and for determining the level of fertilizer application for treatment 6 (Table 2.5). Samples two and three had a very similar chemical composition, but the nutrient concentrations in sample one were significantly higher than in the previous two samples. This indicates a high variability in the chemical composition of the samples. Extraction with water 1: 2 (Table 2.5) additionally showed that phytotoxicity due to the presence of heavy metals can be a serious problem in untreated dumps. Vegetation growth can be affected by an increased concentration of solutions of Pb, Cr, Co, Se, and especially As in the soil (Efroymson, 1997).

Результаты процедуры экстракции водой 1:2 представлены в таблице 2.6, в виде концентрации элементов в растворе почвы, доступной для поглощения растениями в течение февраля 2002 года. В общем, концентрации макроэлементов (Са, Mg и K) были несколько ниже, чем предпочтительные концентрации для эффективного роста. Доступное количество фосфатов и нитратов в растворе почвы также было пониженным в результате усвоения растениями. Концентрация NO3 и PO4 была ограничивающим фактором для роста растений.The results of the extraction procedure with water 1: 2 are presented in table 2.6, in the form of the concentration of elements in the soil solution, available for absorption by plants during February 2002. In general, macronutrient concentrations (Ca, Mg, and K) were slightly lower than preferred concentrations for effective growth. The available amount of phosphates and nitrates in the soil solution was also reduced as a result of assimilation by plants. The concentration of NO 3 and PO 4 was a limiting factor for plant growth.

За исключением Cu, на данном уровне рН микроэлементы - питательные вещества потенциально не могут оказаться токсичными. Концентрация меди - Cu проявлялась до уровня 0,827 ммоль/дм3 (потенциальный уровень фитотоксичности в соответствии с публикацией Efroymson (1997) составляет 0,94 (ммоль/дм3).With the exception of Cu, micronutrients - nutrients cannot potentially be toxic at this pH level. The concentration of copper - Cu was manifested up to the level of 0.827 mmol / dm 3 (the potential level of phytotoxicity in accordance with Efroymson (1997) is 0.94 (mmol / dm 3 ).

рН среды роста оставался на щелочном уровне (среднее значение рН для всех обработок: 7,8±0,025). Низкое значение ЕС также подтверждает низкий питательный статус среды роста и дополнительно указывает, что засоленность не является проблемой. Скорость поглощения натрия СПН (SAR) также была ниже, чем рекомендуемое значение 1, что указывает на потенциальное отсутствие избытка соды в почве.The pH of the growth medium remained at the alkaline level (average pH for all treatments: 7.8 ± 0.025). A low EU value also confirms the low nutritional status of the growth environment and further indicates that salinity is not a problem. SAR sodium absorption rate (SAR) was also lower than the recommended value of 1, which indicates the potential absence of excess soda in the soil.

При сравнении Таблицы 2.5 с Таблицей 2.6 можно определить изменения в химических свойствах отвалов за время роста растительности и внесения древесной щепы. Концентрация всех макроэлементов в отвалах существенно снизилась. Концентрация сульфатов осталась относительно на том же уровне или незначительно уменьшилась на контрольных участках и на участках с низкой концентрацией древесной щепы. Концентрация сульфатов в растворе среды роста также существенно уменьшилась при обработке 6, что было нетипично по сравнению с другими обработками, в которых также использовали 30 тонн га-1 древесной щепы. Концентрация микроэлементов Fe, Mn и Cu увеличилась, что указывает на повышение растворимости этих элементов. Однако концентрации цинка и бора снизились. Значение рН раствора почвы осталось относительно на том же уровне 7,8. Электропроводность также существенно снизилась от среднего значения 2,267 мСм/см (необработанные отвалы) до 0,296 мСм/см в конце периода исследования.When comparing Table 2.5 with Table 2.6, you can determine the changes in the chemical properties of the dumps during the growth of vegetation and the introduction of wood chips. The concentration of all macronutrients in the dumps decreased significantly. The concentration of sulfates remained relatively unchanged or slightly decreased in control plots and in areas with a low concentration of wood chips. The concentration of sulfates in the solution of the growth medium also significantly decreased during treatment 6, which was atypical in comparison with other treatments in which 30 tons ha -1 of wood chips were also used. The concentration of trace elements Fe, Mn, and Cu increased, which indicates an increase in the solubility of these elements. However, zinc and boron concentrations decreased. The pH of the soil solution remained relatively at the same level of 7.8. The electrical conductivity also decreased significantly from an average of 2.267 mS / cm (untreated heaps) to 0.296 mS / cm at the end of the study period.

Для пояснения влияния вносимого количества древесной щепы на химический состав отвалов выполняли анализ избыточности - RDA, его результаты графически представлены на двумерном графике видов растений (химические переменные) в зависимости от количества внесения древесной щепы в качестве показателя (Фигура 2.2). Поскольку в ходе испытаний отслеживали только одну переменную, каноническая ось и ось классификации видов представлены на первой оси классификации. Химические переменные по видам коррелировали на 74,9% с уровнем внесения древесной щепы, в качестве параметра окружающей среды. Как показано на фигуре 2.2, из химических переменных лучше всего ассоциировались с градиентом внесения древесной щепы В, Р и Cu (положительная корреляция), а также рН (отрицательная корреляция). рН среды смещался в сторону кислот при увеличении пропорции вносимой древесной щепы, при этом концентрация В и в особенности Cu увеличивалась. Поскольку значения концентрации макроэлементов - питательных веществ (Са, Mn, K, Na, SO4) и электропроводность (ЕС) слабо ассоциировали с первой осью классификации, на эти переменные в меньшей степени влияло повышение количества вносимой древесной щепы. На Таблице 2.7 представлена матрица корреляции между химическими переменными характеристиками почвы. Засоленность среды роста, в основном, образовывалась, в частности, из-за сульфатов кальция, калия и магния. Кальций, магний и калий также сильно коррелировали. Натрий, однако, был лучше ассоциирован с хлоридом. Железо, марганец и медь коррелируют друг с другом. Единственная существенная отрицательная корреляция наблюдалась между железом и аммонием.To explain the effect of the introduced amount of wood chips on the chemical composition of the dumps, an RDA redundancy analysis was performed, its results are graphically presented on a two-dimensional graph of plant species (chemical variables) depending on the amount of wood chips applied as an indicator (Figure 2.2). Since only one variable was monitored during the tests, the canonical axis and the classification axis of species are presented on the first classification axis. Chemical variables by species correlated by 74.9% with the level of application of wood chips, as an environmental parameter. As shown in figure 2.2, of the chemical variables were best associated with the spreading gradient of wood chips B, P and Cu (positive correlation), as well as pH (negative correlation). The pH of the medium shifted towards acids with an increase in the proportion of introduced wood chips, while the concentration of B, and especially Cu, increased. Since the values of the concentration of macronutrients - nutrients (Ca, Mn, K, Na, SO 4 ) and electrical conductivity (EC) were weakly associated with the first axis of the classification, these variables were less affected by the increase in the amount of introduced wood chips. Table 2.7 shows the correlation matrix between the chemical variable characteristics of the soil. Salinity of the growth medium was mainly formed, in particular, due to sulfates of calcium, potassium, and magnesium. Calcium, magnesium and potassium also correlated strongly. Sodium, however, was better associated with chloride. Iron, manganese and copper correlate with each other. The only significant negative correlation was observed between iron and ammonium.

Выводы и рекомендацииConclusions and recommendations

По результатам восстановления растительного покрова большое количество видов, используемых, в частности, в самых разнообразных смесях, не проросли. Результаты доказали достаточность применения смеси семян трав Cenchrus ciliaris, Eragrostis lehmanniana, Panicum maximum и Eragrostis curvula. Трава Eleusine coracana оказалась наиболее успешным видом для первого высева. Возможное объяснение плохого произрастания дикорастущих видов травы состоит в малом уровне засева 1-2 кг/га. Семена (видов с большим уровнем засева) следует высевать в количестве не меньше 5 кг/га, для обеспечения успешного заселения. Ростки и побеги Cynodon dactylon и Cynodon nlemfuensis также можно высаживать через интервалы для контроля над эрозией. Использование Cynodon dactylon вместо Cynodon nlemfuensis является предпочтительным, поскольку этот вид является аборигенным в данном регионе и он более устойчив к засушливым условиям и более эффективно формирует покрытие. Результаты также показали, что смесь семян при обработке 4 была более успешной, чем смесь семян при обработках 5 и 6. При обработке 4 использовали меньшее количество видов, но были получены те же результаты, что и при использовании смеси семян при обработках 5 и 6. Обе смеси семян обеспечивали одинаковую величину покрытия, и основное покрытие при обработке 4 было более плотным, чем при обработках 5 и 6. В соответствии с результатами различные смеси семян также не влияют на производство биомассы. На биомассу в большей степени влияло представительство определенных видов (в данном случае Cenchrus ciliaris), чем общий состав смеси семян.According to the results of restoration of the vegetation cover, a large number of species used, in particular, in the most diverse mixtures, did not sprout. The results proved the sufficiency of using a mixture of grass seeds Cenchrus ciliaris, Eragrostis lehmanniana, Panicum maximum and Eragrostis curvula. Eleusine coracana was the most successful species for the first seeding. A possible explanation for the poor growth of wild grass species is a low level of seeding of 1-2 kg / ha. Seeds (species with a high level of sowing) should be sown in an amount of not less than 5 kg / ha, to ensure successful settlement. Sprouts and shoots of Cynodon dactylon and Cynodon nlemfuensis can also be planted at intervals to control erosion. The use of Cynodon dactylon instead of Cynodon nlemfuensis is preferred because this species is native to the region and is more resistant to arid conditions and more efficiently forms a coating. The results also showed that the seed mixture in treatment 4 was more successful than the seed mixture in treatments 5 and 6. In treatment 4, fewer species were used, but the same results were obtained as when using the seed mixture in treatments 5 and 6. Both seed mixtures provided the same amount of coverage, and the main coating in treatment 4 was denser than in treatments 5 and 6. In accordance with the results, different seed mixtures also did not affect biomass production. The biomass was more influenced by the representation of certain species (in this case, Cenchrus ciliaris) than the total composition of the seed mixture.

Химические условия роста на отвалах существенно улучшились в ходе эксперимента. Наибольшая проблема в отношении питательного статуса почвы на основе обработанного материала отстоя состояла в ее низком плодородии и возможной токсичности микроэлементов и тяжелых металлов, в особенности меди, хрома, селена и мышьяка. Несмотря на возможную фитотоксичность, энергия и жизнеспособность травы оказались удовлетворительными. После сравнения химического состава до обработки и после обработки отвалов оказалось, что отвалы легко поддаются выщелачиванию. Вероятно, с этим связана существенная проблема возможного загрязнения грунтовых вод.The chemical growth conditions at the dumps improved significantly during the experiment. The biggest problem regarding the nutritional status of the soil based on the treated sludge material was its low fertility and possible toxicity of trace elements and heavy metals, especially copper, chromium, selenium and arsenic. Despite the possible phytotoxicity, the energy and viability of the grass were satisfactory. After comparing the chemical composition before processing and after processing the dumps, it turned out that the dumps are easily leachable. This is probably due to a significant problem of possible groundwater pollution.

В результате высокого исходного значения концентрации нитратов, как в отвалах, так и в древесной щепе, предполагалось, что участки после обработки будут иметь повышенную концентрацию NO3, чего, однако, не произошло. Вероятное объяснение этого факта состоит в высокой мобильности NO3, которая приводит к выщелачиванию значительного количества NO3 и высокой скорости поглощения при вегетации, что объясняет энергичность вегетации (Mengel & Kirby, 1987). Дополнительное пояснение состоит в иммобилизации азота вследствие высокого значения отношения C/N, в результате чего некоторое количество неорганического азота фиксируется в форме органического азота находящимися в почве микроорганизмами (Tainton 2000).As a result of the high initial value of the concentration of nitrates, both in dumps and in wood chips, it was assumed that the areas after processing would have an increased concentration of NO 3 , which, however, did not happen. A likely explanation for this fact is the high mobility of NO 3 , which leads to the leaching of a significant amount of NO 3 and a high absorption rate during vegetation, which explains the vigor of vegetation (Mengel & Kirby, 1987). An additional explanation is the immobilization of nitrogen due to the high C / N ratio, as a result of which a certain amount of inorganic nitrogen is fixed in the form of organic nitrogen by soil microorganisms (Tainton 2000).

ПРИМЕР 3EXAMPLE 3

В этом примере делаются ссылки на следующие прилагаемые чертежи, на которых:In this example, reference is made to the following accompanying drawings, in which:

На фигуре 3.1 представлен график профилей температуры (°С) систем компостирования и компостирования с использованием земляных червей в течение первых 28 дней. Здесь: SS, отстой сточных вод; WC, древесная щепа; ЕМ, засев микроорганизмами; e/w, земляные черви;Figure 3.1 shows a graph of temperature profiles (° C) of composting and composting systems using earthworms during the first 28 days. Here: SS, sewage sludge; WC, wood chips; EM, inoculated with microorganisms; e / w, earthworms;

На фигуре 3.2 представлен график профилей СО2 (%) систем компостирования и компостирования с использованием земляных червей в течение первых 28 дней. Здесь: SS, отстой сточных вод; WC, древесная щепа; ЕМ, засев микроорганизмами; e/w, земляные черви; иFigure 3.2 shows a graph of the CO 2 profiles (%) of composting and composting systems using earthworms during the first 28 days. Here: SS, sewage sludge; WC, wood chips; EM, inoculated with microorganisms; e / w, earthworms; and

На фигуре 3.3 представлен график профилей О2 (%) систем компостирования и компостирования с использованием земляных червей в течение первых 28 дней. Здесь: SS, отстой сточных вод; WC, древесная щепа; ЕМ, засев микроорганизмами; e/w, земляные черви.Figure 3.3 shows a graph of the O 2 (%) profiles of composting and composting systems using earthworms during the first 28 days. Here: SS, sewage sludge; WC, wood chips; EM, inoculated with microorganisms; e / w, earthworms.

Материалы и способыMaterials and methods

Органические отходы, добавка земляных червей и засев микроорганизмамиOrganic waste, earthworm supplementation and microorganism inoculation

С платиновых шахт получают высушенные на воздухе образцы древесной щепы (WC) и отстоя сточных вод (SS). Используют следующие виды земляных червей (e/w) Eisenia fetida ("тигровый червь"), который является наземным червем и представляет вид, который потенциально можно использовать для компостирования отходов (Edwards и Bohlen, 1996). Питомник для размножения Е.Fetida, используемый в данном исследовании, содержат на навозе крупного рогатого скота при температуре ±25°С. Для целей настоящего исследования используют только половозрелых репродуктивноспособных червей. В экспериментах по засеву бактериями используют коммерчески поставляемый препарат микроорганизмов (ЕМ™), который состоит, преимущественно, из видов Pseudomonas, Lactobacillus и Saccharomyces spp.Platinum mines receive air-dried samples of wood chips (WC) and sewage sludge (SS). The following types of earthworms (e / w) Eisenia fetida ("tiger worm") are used, which is a groundworm and represents a species that can potentially be used for composting waste (Edwards and Bohlen, 1996). The breeding nursery E. Fetida, used in this study, is kept on cattle manure at a temperature of ± 25 ° С. For the purpose of this study, only sexually mature reproductive worms are used. In bacterial inoculation experiments, a commercially available microorganism preparation (EM ™) is used, which consists mainly of species Pseudomonas, Lactobacillus and Saccharomyces spp.

Эксперименты по компостированию и компостированию с использованием земляных червейEarthworm Composting and Composting Experiments

Используют смесь WC и SS в отношении 3:1 (сухой вес кг-1). Сухие ингредиенты смешивают и увлажняют дистиллированной водой до 70% (мас.) содержания влаги. Исследуют пять групп обработки с тремя повторами в каждой, обработки включают использование смесей WC+SS, WC+SS+EM, WC+SS+e/w, WC+SS+EM+e/w и WC. Субстрат помещают в пластмассовые емкости (60×40×30 см) и устанавливают в камеру искусственного климата (25°С), и компостируют в течение 28 дней. При обработке с использованием земляных червей после 28 дней компостирования вводят 100 половозрелых червей для предотвращения воздействия на червей возможных высоких температур в период исходной термофильной фазы компостирования.Use a mixture of WC and SS in a ratio of 3: 1 (dry weight kg -1 ). The dry ingredients are mixed and moistened with distilled water to 70% (wt.) Moisture content. Explore five treatment groups with three repetitions in each; treatments include the use of mixtures WC + SS, WC + SS + EM, WC + SS + e / w, WC + SS + EM + e / w and WC. The substrate is placed in plastic containers (60 × 40 × 30 cm) and installed in an artificial climate chamber (25 ° C), and composted for 28 days. When processing using earthworms after 28 days of composting, 100 sexually mature worms are introduced to prevent exposure of the worms to possible high temperatures during the initial thermophilic phase of composting.

Физические и химические параметрыPhysical and chemical parameters

Уровень CO2 и O2, а также температуру измеряют со дня 0 (относится ко времени расходного перемешивания отходов перед разложением) до дня 28 с использованием портативного анализатора CO2 и O2 (Gas Data PCO2). В случаях повышения уровня СО2 или снижения уровня O2 за пределы их уровней в воздухе, аэрацию увеличивают вручную для исключения этой тенденции.The level of CO 2 and O 2 , as well as the temperature, are measured from day 0 (refers to the time of expendable mixing of the waste before decomposition) to day 28 using a portable CO 2 and O 2 analyzer (Gas Data PCO 2 ). In cases of increasing the level of CO 2 or lowering the level of O 2 beyond their levels in the air, aeration is increased manually to eliminate this tendency.

В начале и в конце эксперимента определяют общее содержание твердого вещества (TS), содержание летучего твердого вещества (VS), содержание золы, распределение размера частиц, NH4+, NO3-, NO2-, рН, суммарное и доступное в почве количество Р (Р-Bray 1), общее содержание органического углерода (СОУ (ТОС)), % лигнина и % целлюлозы.At the beginning and at the end of the experiment, the total solids (TS), volatile solids (VS) content, ash content, particle size distribution, NH 4 + , NO 3 - , NO 2 - , pH, total and available amount in the soil are determined P (P-Bray 1), total organic carbon (COA (TOC)),% lignin and% cellulose.

Содержание TS определяют как остаток при высушивании при температуре 80°С в течение 23 часов и содержание VS измеряют путем озоления высушенных образцов при температуре 550°С в течение 8,5 часов (АРНА и др., 1989). Распределение размеров частиц определяют просеиванием 100 г материала через набор из 4 сит с отверстиями 4,75, 4,00, 2,00 и 1,00 мм, соответственно. Размер частиц представлен с использованием средней геометрической величины и геометрического стандартного отклонения, как описано в публикации Ndegwa и Thompson (2001).The TS content is defined as the residue when dried at 80 ° C for 23 hours and the VS content is measured by ashing the dried samples at 550 ° C for 8.5 hours (APHA et al., 1989). The particle size distribution is determined by sieving 100 g of material through a set of 4 sieves with holes of 4.75, 4.00, 2.00 and 1.00 mm, respectively. Particle size is presented using geometric mean and geometric standard deviation, as described in Ndegwa and Thompson (2001).

Анионы NO3-, NO2- определяют с помощью капиллярного электрофореза (Waters Quanta 4000, Capillary Electrophoresis System, Waters, MA), как описано Heckenberg и др. (1989). Концентрацию NH4+ определяют с помощью количественного анализа с использованием аммоний-селективного электрода, как описано Banwart и др. (1972). Значения рН субстрата определяют в экстракте 1:2 с использованием калиброванного измерителя рН (Radiometer PHM 80, Копенгаген) при температуре 25°С, после 12-часового периода уравновешивания с периодическим перемешиванием.Anions NO 3 - , NO 2 - are determined by capillary electrophoresis (Waters Quanta 4000, Capillary Electrophoresis System, Waters, MA), as described by Heckenberg et al. (1989). The concentration of NH 4 + is determined by quantitative analysis using an ammonium selective electrode, as described by Banwart et al. (1972). The pH of the substrate is determined in the extract 1: 2 using a calibrated pH meter (Radiometer PHM 80, Copenhagen) at a temperature of 25 ° C, after a 12-hour period of equilibration with periodic stirring.

Концентрацию Р[сумм] определяют колориметрически с использованием способа ванадомолибдата. Выполнение связано с отмериванием пипеткой 200 мл раствора образца в мерную колбу объемом 50 мл и с добавлением 10 мл реагента ванадомолибдата в колбу с разбавлением до объема деионизированной водой и перемешиванием. Через 10 минут концентрацию считывают с использованием колориметрической системы анализа с непрерывным потоком (Continuous Flow Analysis System, Skalar, Нидерланды).The concentration of P [sum] is determined colorimetrically using the vanadomolybdate method. The implementation involves pipetting out 200 ml of the sample solution into a 50 ml volumetric flask and adding 10 ml of the vanadomolybdate reagent to the flask, diluting to volume with deionized water and mixing. After 10 minutes, the concentration was read using a colorimetric continuous flow analysis system (Continuous Flow Analysis System, Skalar, Netherlands).

СОУ определяют в независимой лаборатории, используя способ Walkley-Black (Walkley and Black, 1934) и P-Bray 1 с использованием экстрагента Брея №1 (Bray and Kurtz, 1945).SDAs were determined in an independent laboratory using the Walkley-Black method (Walkley and Black, 1934) and P-Bray 1 using Bray extractant No. 1 (Bray and Kurtz, 1945).

% НРВ, % лигнина и % целлюлозы% NRV,% lignin and% cellulose

% НРВ (NDF, нейтральное разрыхляющее волокно, то есть нерастворимая фракция растительных клеток), % лигнина и % целлюлозы определяют с использованием методики Rowland and Roberts (1999). Для определения НРВ образцы высушивают и перемалывают (<1 мм). Процент сухого материала определяют путем высушивания высушенных на воздухе образцов в течение 3 часов при температуре 105°С и затем определяют коэффициент коррекции сухого веса; то есть 100/%сухого.% NRF (NDF, neutral disintegrating fiber, i.e. insoluble fraction of plant cells),% lignin and% cellulose are determined using the method of Rowland and Roberts (1999). To determine the NRB, the samples are dried and ground (<1 mm). The percentage of dry material is determined by drying air-dried samples for 3 hours at a temperature of 105 ° C and then determine the coefficient of correction of dry weight; i.e. 100 / % dry .

Реагент состоит из навески из 18,61 г EDTA (этилендиаминтетраацетат) и 6,81 г Na2B4O7·10H2O, которые растворяют в 500 мл деионизированной воды, после чего добавляют 30 г лаурелсульфата натрия (SLS) и 10 мл 2-этоксиэтанола. 4,56 г безводного Na2HPO4 отдельно растворяют в воде, смешивают с первым раствором и, наконец, разбавляют до 1000 мл.The reagent consists of a sample of 18.61 g of EDTA (ethylenediaminetetraacetate) and 6.81 g of Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O, which are dissolved in 500 ml of deionized water, after which 30 g of sodium laurelsulfate (SLS) and 10 ml are added. 2-ethoxyethanol. 4.56 g of anhydrous Na 2 HPO 4 are separately dissolved in water, mixed with the first solution and finally diluted to 1000 ml.

0,5 г материала, высушенного на воздухе, помещают в коническую колбу объемом 250 мл и добавляют 100 мл нейтрального очищающего реагента. Раствор доводят до кипения и медленно кипятят в течение 1 часа. В горячем состоянии раствор фильтруют через предварительно взвешенный агломерат (№2), прикладывая небольшое разрежение. Остаток промывают 3×50 мл кипящей деионизированной воды и затем ацетоном до тех пор, пока цвет больше не удаляется, и прикладывают разрежение до тех пор, пока волокна не выглядят сухими. Волокна затем сушат в течение 2 часов при температуре 105°С, охлаждают до комнатной температуры в сушильной печи и взвешивают.0.5 g of air-dried material was placed in a 250 ml conical flask and 100 ml of neutral cleaning agent added. The solution was brought to a boil and slowly boiled for 1 hour. In the hot state, the solution is filtered through pre-weighed agglomerate (No. 2), applying a small vacuum. The residue is washed with 3 × 50 ml of boiling deionized water and then with acetone until the color is no longer removed, and a vacuum is applied until the fibers look dry. The fibers are then dried for 2 hours at a temperature of 105 ° C, cooled to room temperature in a drying oven and weighed.

Процент НРВ вычисляют по формуле:The percentage of NRV is calculated by the formula:

%HPB=100×коэффициент коррекции сухого веса×[(вес агломерата+вес волокон)-(вес агломерата)] % HPB = 100 × dry weight correction factor × [(agglomerate weight + fiber weight) - (agglomerate weight)]

/вес образца./ sample weight .

Для определения лигнина в качестве реагента используют 720 мл концентрированной серной кислоты, разбавленной 540 мл деионизированной воды до 72% (мас./объем). Агломерат наполовину заполняют охлажденным реагентом (15°С) H2SO4 и перемешивают до получения однородной пасты с помощью стеклянного стержня, при этом уровень жидкости поддерживают путем добавления H2SO4, по мере расхода кислоты. Через 3 часа кислоту отфильтровывают под действием вакуума и содержимое промывают горячей водой и ацетоном до тех пор, пока остаток не станет свободным от кислотного реагента. После этого агломерат сушат при температуре 105°С в течение 2 часов, охлаждают в сушильном шкафу и затем взвешивают. Затем его прокаливают при температуре 550°С, охлаждают в сушильном шкафу и повторно взвешивают. Процент лигнина затем вычисляют по уравнению:To determine lignin, 720 ml of concentrated sulfuric acid diluted with 540 ml of deionized water to 72% (w / v) is used as a reagent. The agglomerate is half-filled with a cooled reagent (15 ° С) H 2 SO 4 and mixed until a homogeneous paste is obtained using a glass rod, while the liquid level is maintained by adding H 2 SO 4 , as the acid is consumed. After 3 hours, the acid was filtered off under vacuum and the contents washed with hot water and acetone until the residue was free of acid reagent. After that, the agglomerate is dried at a temperature of 105 ° C for 2 hours, cooled in an oven and then weighed. Then it is calcined at a temperature of 550 ° C, cooled in an oven and re-weighed. The percentage of lignin is then calculated by the equation:

% Лигнина=(100×коэффициент коррекции сухого веса)×[(вес агломерата + лигнина + вес золы)]-/вес агломерата + вес золы)/вес образца.% Lignin = (100 × dry weight correction coefficient) × [(sinter weight + lignin + ash weight)] - / sinter weight + ash weight) / sample weight .

% Целлюлозы определяют путем вычитания значения % лигнина от значения % НРВ.% Cellulose is determined by subtracting the% lignin from the% NRV.

Микробный анализMicrobial analysis

Количество живых аэробных колониеобразующих единиц подсчитывают на пластине, как количество колониеобразующих единиц (КОЕ), присутствующих на 1 г образца, которые развились за 48 часов. Образцы подвергают культивированию при 25°С на среде Chromocult agar. Присутствие Е.coli и Salmonella определяют в независимой лаборатории с использованием способов, предписанных British Standards Institution (1998).The number of living aerobic colony forming units is calculated on the plate as the number of colony forming units (CFU) present per 1 g of sample that developed in 48 hours. Samples were cultured at 25 ° C. on Chromocult agar. The presence of E. coli and Salmonella is determined in an independent laboratory using methods prescribed by the British Standards Institution (1998).

Статистический анализ данныхStatistical Data Analysis

Данные в этом исследовании анализировали с использованием компьютерного программного пакета SigmaStat®, и все значения представлены как среднее значение ±SD (стандартное отклонение). Уровни вероятности, используемые для статистической значимости, составили Р<0,05, и для сравнения различных групп обработки использовали параметрические или непараметрические тесты.The data in this study was analyzed using the SigmaStat® computer software package, and all values are presented as mean ± SD (standard deviation). The probability levels used for statistical significance were P <0.05, and parametric or nonparametric tests were used to compare different treatment groups.

Результаты и обсуждениеResults and discussion

Профили температуры во время фазы компостирования (первые 28 дней) при различных обработках представлены на фигуре 3.1. Ни в одной из обработок температура не поднялась выше 33°С, что не соответствует требованиям ЕРА (Агентство по охране окружающей среды) PFRP (обработки для дополнительного уменьшения болезнетворных микроорганизмов), в соответствии с предписаниями US-EPA 40 CFR Part 503 (Hay, 19%). Хотя повышение температуры представляет только индикатор микробиологической активности (Jimenez и Garcia, 1991), наблюдаемые пониженные значения температуры представили собой результат высокого содержания влаги (70%) материала, а не недостатка микроорганизмов. Поэтому, возможно, что более высокие температуры могли рыть получены, если бы во время загрузки исходное содержание влаги материала было ниже. Низкие температуры, с другой стороны, могут помочь сохранить азот (N), в материале компоста, поскольку высокие температуры могут привести к высоким потерям N в форме NH3 на ранних этапах компостирования (Sanchez-Mondero и др., 2001).Temperature profiles during the composting phase (first 28 days) during various treatments are presented in figure 3.1. In none of the treatments did the temperature rise above 33 ° C, which does not meet the requirements of EPA (Environmental Protection Agency) PFRP (treatments to further reduce pathogens), in accordance with the requirements of US-EPA 40 CFR Part 503 (Hay, 19 %). Although an increase in temperature is only an indicator of microbiological activity (Jimenez and Garcia, 1991), the observed lower temperature values were the result of a high moisture content (70%) of the material, and not a lack of microorganisms. Therefore, it is possible that higher temperatures could be obtained if the initial moisture content of the material were lower during loading. Low temperatures, on the other hand, can help maintain nitrogen (N) in the compost material, since high temperatures can lead to high losses of N in the form of NH 3 in the early stages of composting (Sanchez-Mondero et al., 2001).

В виду низких температур и требований ЕРА было решено провести анализ на общее содержание форм coli Е.coli и Salmonella spp. в конечных продуктах. Присутствие бактерий-палочек часто используют как индикатор общего санитарного качества почвенной и водной среды, и они являются легко определяемыми (Hassen и др., 2001). Е.coli являются наиболее часто представленными бактериями в группе фекальных палочек Le Minor, 1984), и поэтому их можно использовать как индикатор наличия фекальных палочек. Присутствие сальмонеллы рассматривают как основную проблему гигиенического качества компоста (Hay, 1996) с учетом заболеваний, которые могут возникнуть в результате загрязнения.In view of the low temperatures and EPA requirements, it was decided to analyze the total content of E. coli and Salmonella spp coli forms. in final products. The presence of stick bacteria is often used as an indicator of the overall sanitary quality of soil and water, and they are easily identifiable (Hassen et al., 2001). E. coli are the most commonly represented bacteria in the group of fecal bacilli (Le Minor, 1984), and therefore they can be used as an indicator of the presence of fecal bacilli. The presence of salmonella is considered as the main problem of the hygienic quality of compost (Hay, 1996), taking into account diseases that may result from contamination.

Во всех продуктах Е.coli или Salmonella не были обнаружены, что означает, что конечные продукты в данном исследовании должны быть безопасными для общего распространения. Суммарное количество палочек было в диапазоне от 2430 до 2903 КОЕ.All E. coli or Salmonella products were not detected, which means that the final products in this study must be safe for general distribution. The total number of sticks was in the range from 2430 to 2903 CFU.

Процентное содержание CO2 и O2 в воздухе показано на фигурах 3.2 и 3.3, причем наибольшая активность наблюдается в течение первых 8 дней. Это соответствует повышению наблюдаемой температуры, что является нормой во время обычного процесса компостирования (Tuomela и др., 2000). Параметры питательных веществ (СОУ, Р[сумм], P-Bray 1, NH4, NO2 и NO3) для различных обработок в момент загрузки представлены в Таблице 3.1, и на момент загрузки не наблюдалось существенных различий (Р>0,05), в измеряемых параметрах между обработками, включающими использование SS. Среднее процентное изменение этих параметров после компостирования и компостирования с использованием земляных червей представлено в Таблице 3.2. При этом не наблюдается существенного различия (Р>0,05) в среднем процентном изменении СОУ в различных группах. Это может происходить, вследствие того, что температура при обработке не превышает 33°С, и потери углерода в форме CO2 из систем минимальны.The percentage of CO 2 and O 2 in the air is shown in figures 3.2 and 3.3, with the highest activity observed during the first 8 days. This corresponds to an increase in the observed temperature, which is the norm during the normal composting process (Tuomela et al., 2000). The parameters of nutrients (СОУ, Р [sum] , P-Bray 1, NH 4 , NO 2 and NO 3 ) for various treatments at the time of loading are presented in Table 3.1, and at the time of loading, there were no significant differences (P> 0.05 ), in measured parameters between treatments involving the use of SS. The average percentage change in these parameters after composting and composting using earthworms is presented in Table 3.2. In this case, there is no significant difference (P> 0.05) in the average percentage change in the SDA in different groups. This can occur due to the fact that the temperature during processing does not exceed 33 ° C, and carbon losses in the form of CO 2 from the systems are minimal.

Все обработки, включающие использование SS, показали существенное увеличение общего содержания Р в диапазоне от 78,60->100%. Хотя при всех обработках значение Р-Bray 1 повысилось, только в группах SS+WC и SS+WC+EM это увеличение было статистически значимым (Р<0,05). Авторы Ghosh и др. (1999) определили, что органические отходы, компостированные с использованием земляных червей, выделяют большее количество Р-Bray 1. Они приписали это тому, что земляные черви используют Р, в качестве питательного вещества в своих телах для синтеза и освобождения остающегося Р в минерализованной форме, и пришли к выводу, что Компостирование с использованием земляных червей может быть эффективным способом производства лучшей Р подкормки, из органических отходов. Этот результат отличается от других исследований, в которых содержание растворимого Р снижается после компостирования (Vuorinen и Saharinen, 1997) и компостирования с использованием земляных червей (Ndegwa и Thompson, 2001).All treatments, including the use of SS, showed a significant increase in the total P content in the range from 78.60-> 100%. Although the value of P-Bray 1 increased with all treatments, only in the groups SS + WC and SS + WC + EM this increase was statistically significant (P <0.05). The authors of Ghosh et al. (1999) determined that organic waste composted using earthworms emit a larger amount of P-Bray 1. They attributed this to the fact that earthworms use P as a nutrient in their bodies for synthesis and release. the remaining P in mineralized form, and came to the conclusion that composting using earthworms can be an effective way to produce better P top dressing from organic waste. This result differs from other studies in which soluble P content decreases after composting (Vuorinen and Saharinen, 1997) and composting using earthworms (Ndegwa and Thompson, 2001).

Концентрация N в компостируемых материалах отходов представляет один из наиболее важных факторов исследования при определении их агрономической ценности, при этом содержание NH4 и NO3 является наиболее интересным, поскольку эти соединения могут непосредственно усваиваться корневыми системами растений (Sanchez-Mondero и др., 2001). Содержание NH4 при всех обработках, включающих использование SS, показало значимое снижение (Р<0,05) в диапазоне от 92,57 ->100%, в то время как обработка с использованием WC показала его увеличение более чем на 100% с действительным конечным значением 1,77±0,80 ммоль л-1. Содержание NO2 показало значимое повышение (Р<0,05) при всех обработках, включающих SS, и не значимое (Р>0,05) изменение наблюдалось при обработке с использованием WC. В соответствии с публикацией Sanchez-Mondero и др. (2001) присутствие NО2 в компостируемом материале представляет собой очевидный указатель на анаэробные условия во время компостирования. Такие условия могут формироваться из-за высокого содержания влаги в материале, что приводит к развитию анаэробной микросреды. Все группы обработки показали значимое увеличение (Р<0,05) NO3, превышающее 100%. Это можно объяснить тем фактом, что во время компостирования образование азотсодержащих соединений происходит следующим образом:The concentration of N in composted waste materials is one of the most important research factors in determining their agronomic value, while the content of NH 4 and NO 3 is most interesting, since these compounds can be directly absorbed by plant root systems (Sanchez-Mondero et al., 2001) . The NH 4 content in all treatments involving the use of SS showed a significant decrease (P <0.05) in the range from 92.57 -> 100%, while treatment using WC showed an increase of more than 100% with the actual the final value of 1.77 ± 0.80 mmol l -1 . The NO 2 content showed a significant increase (P <0.05) for all treatments, including SS, and a non-significant (P> 0.05) change was observed when processing using WC. According to a publication by Sanchez-Mondero et al. (2001), the presence of NO 2 in a compostable material is an obvious indication of anaerobic conditions during composting. Such conditions can be formed due to the high moisture content in the material, which leads to the development of anaerobic microenvironment. All treatment groups showed a significant increase (P <0.05) NO 3 in excess of 100%. This can be explained by the fact that during composting the formation of nitrogen-containing compounds occurs as follows:

2NH4++3O2→NO2-+4Н++2H2O (Nitrosomonas spp.)2NH 4 + + 3O 2 → NO 2 - + 4H + + 2H 2 O (Nitrosomonas spp.)

2NO2-+O2→2NO3- (Nitrobacter spp.)2NO 2 - + O 2 → 2NO 3 - (Nitrobacter spp.)

Однако существуют различия между различными видами обработки со следующими диапазонами значимости (Р<0,05); SS+WC+e/w и SS+WC+EM+e/w>SS+WC и SS+WC+EM>WC.However, there are differences between different types of processing with the following ranges of significance (P <0.05); SS + WC + e / w and SS + WC + EM + e / w> SS + WC and SS + WC + EM> WC.

В конце исследования концентрация NO3 была выше, чем концентрация NH4, что указывает на правильный ход процесса компостирования (Finstein и Miller, 1985). Кроме того, отношение NH4:NO3 (Таблица 3.2) было ниже 0,16, что указывает на созревание компоста (Zucconi и de Bertoldi, 1987), во всех обработках его значение находилось в диапазоне от 0,011 до 0,0016, за исключением обработки с использованием WC (0,27). При этом не было значимых различий (Р>0,05) между значениями этого отношения при обработках, включающих SS, что указывает на то, что отсутствует какое-либо различие в развитии азотсодержащих продуктов между компостированием, засевом микроорганизмов и компостированием с использованием земляных червей.At the end of the study, the concentration of NO 3 was higher than the concentration of NH 4 , which indicates the correct course of the composting process (Finstein and Miller, 1985). In addition, the NH 4 : NO 3 ratio (Table 3.2) was below 0.16, which indicates compost ripening (Zucconi and de Bertoldi, 1987), in all treatments its value was in the range from 0.011 to 0.0016, except processing using WC (0.27). At the same time, there were no significant differences (P> 0.05) between the values of this ratio in treatments involving SS, which indicates that there is no difference in the development of nitrogen-containing products between composting, sowing of microorganisms and composting using earthworms.

Значения физических параметров (TS, VS, Ash, %HPB, % лигнина и % целлюлозы) и рН при различных обработках в начале эксперимента показаны в Таблице 3.3, без существенных отличий (Р>0,05) между различными группами. Средние процентные изменения этих параметров после завершения компостирования и компостирования с использованием земляных червей представлены в Таблице 3.4, при этом не наблюдаются значимые изменения (Р>0,05) при обработке с применением WC. Через 112 дней компостирования и компостирования с использованием земляных червей, значение рН для WC показало уменьшение на 5,75% (Р>0,05), в то время как при обработке с отстоем сточных вод его значение показало увеличение в диапазоне от 13,67 до 26,47%, причем все эти значения были статистически значимыми (Р<0,05). Это соответствует основной тенденции изменения рН в ходе компостирования, когда исходное уменьшение наблюдается из-за формирования органических кислот, после чего его значение повышается в результате высвобождения аммония (Tuomela и др., 2000). Содержание TS и золы показало общее увеличение, и значение VS и лигнина - общее уменьшение, но только при обработке компостированием с использованием земляных червей эти изменения были статистически достоверные (Р<0,05).The physical parameters (TS, VS, Ash,% HPB,% lignin and% cellulose) and pH for various treatments at the beginning of the experiment are shown in Table 3.3, without significant differences (P> 0.05) between different groups. The average percentage changes in these parameters after composting and composting using earthworms are presented in Table 3.4, with no significant changes (P> 0.05) when processing using WC. After 112 days of composting and composting using earthworms, the pH value for WC showed a decrease of 5.75% (P> 0.05), while when processing with sewage sludge, its value showed an increase in the range of 13.67 up to 26.47%, and all these values were statistically significant (P <0.05). This corresponds to the main tendency of pH change during composting, when the initial decrease is observed due to the formation of organic acids, after which its value increases as a result of the release of ammonium (Tuomela et al., 2000). The content of TS and ash showed a general increase, and the value of VS and lignin showed a general decrease, but only when composted using earthworms were these changes statistically significant (P <0.05).

В соответствии с Neuhauser и др. (1988), увеличение содержания золы и снижение VS представляют собой показатели стабилизации компостируемых материалов. Увеличение TS, вероятно, происходит вследствие того, что материал, который подвергают компостированию с использованием земляных червей, физически разрушается, и поэтому увеличивается его плотность, а также, благодаря тому факту, что содержание влаги (как функция TS) материала существенно ниже. Также наблюдается уменьшение объема материала, хотя для этого показателя не были получены количественные характеристики. Такое уменьшение объема и снижение содержания влаги способствуют снижению затрат на обработку и транспортировку.According to Neuhauser et al. (1988), an increase in ash content and a decrease in VS are indicators of stabilization of compostable materials. The increase in TS is probably due to the fact that the material that is composted using earthworms is physically destroyed, and therefore its density increases, and also due to the fact that the moisture content (as a function of TS) of the material is significantly lower. A decrease in the volume of material is also observed, although quantitative characteristics have not been obtained for this indicator. Such a decrease in volume and a decrease in moisture content contribute to lower processing and transportation costs.

Процентное содержание % НРВ и % целлюлозы достоверно уменьшилось (Р<0,05) во всех обработках, содержащих SS, без значимого различия (Р>0,05) между различными обработками. Деградация целлюлозы коррелирует с микробиомассой (Entry and Bachman, 1995), целлюлоза также может использоваться поверхностными земляными червями, в качестве прямого источника пищи (Zhang и др., 2000). Пищеварительные каналы земляных червей, однако, снижают биомассу микробов в почве (Zhang и др., 2000), что может объяснить, почему степень разрушения целлюлозы при обработках без земляных червей была незначительно выше, хотя и статистически недостоверно (Р>0,05). Достоверное снижение (Р<0,05) % лигнина наблюдали только в двух обработках при компостировании с использованием земляных червей. Это может происходить вследствие того, что разрушение лигнина регулируется толщиной материала (Tuomela и др., 2000), и земляные черви едят, размалывают и переваривают органические отходы, преобразуя их в гораздо более мелкие материалы (Aranda и др., 1999).The percentage of% NRB and% cellulose significantly decreased (P <0.05) in all treatments containing SS, without a significant difference (P> 0.05) between different treatments. Cellulose degradation correlates with microbiomass (Entry and Bachman, 1995); cellulose can also be used by surface earthworms as a direct food source (Zhang et al., 2000). The digestive channels of earthworms, however, reduce the biomass of microbes in the soil (Zhang et al., 2000), which may explain why the degree of cellulose destruction during treatments without earthworms was slightly higher, although it was statistically unreliable (P> 0.05). A significant decrease (P <0.05)% of lignin was observed in only two treatments with composting using earthworms. This may be due to the fact that the destruction of lignin is regulated by the thickness of the material (Tuomela et al., 2000), and earthworms eat, grind and digest organic waste, transforming them into much smaller materials (Aranda et al., 1999).

Entry и Bachman (1995) также сделали вывод, что деградация целлюлозы, а не лигнина коррелирует с биомассой микроорганизмов, в то время как Faure и Deschamps (1991) нашли, что засев органических отходов целлюлозолитическими и лигнинолитическими бактериями не оказывает влияния на деградацию. Кроме того, земляные черви могут потреблять материал с высоким содержанием лигнина, в результате чего поддерживается устойчивый размер популяции (Senpati и др., 1999).Entry and Bachman (1995) also concluded that cellulose degradation rather than lignin correlates with the biomass of microorganisms, while Faure and Deschamps (1991) found that inoculation of organic waste by cellulolytic and ligninolytic bacteria does not affect degradation. In addition, earthworms can consume material with a high lignin content, resulting in a stable population size (Senpati et al., 1999).

Результаты анализа размеров частиц приведены в Таблице 3.5, где он выражен как среднее геометрическое значение размера и геометрическое стандартное отклонение, а также как процентное изменение. Обработка компостированием с использованием земляных червей с засевом ЕМ приводит к наибольшему уменьшению размера частиц, после чего следует обработка компостированием с использованием земляных червей без засева микроорганизмами. Эти две группы также показали меньшую гетерогенность, которая выразилась в большем значении наблюдавшегося геометрического стандартного отклонения. Такое, возможно, происходит из-за присутствия биологически неактивного материала, например, пластика (побочные продукты взрывчатых веществ, используемых при горных разработках), присутствующего в древесной щепе.The particle size analysis results are shown in Table 3.5, where it is expressed as the geometric mean of the size and geometric standard deviation, as well as the percentage change. Composting using earthworms with EM sowing results in the largest reduction in particle size, followed by composting using earthworms without sowing microorganisms. These two groups also showed less heterogeneity, which resulted in a larger value of the observed geometric standard deviation. This is possibly due to the presence of a biologically inactive material, such as plastic (by-products of explosives used in mining), present in wood chips.

Таким образом, можно сделать вывод, что древесная щепа и отстой сточных вод, обработанные в промышленных масштабах способом компостирования с использованием земляных червей, обладают лучшими качествами по сравнению с материалами, просто прошедшими обработку компостированием, в виду уменьшения содержания TS и VS, и увеличения содержания золы. Также было показано, что только обработка компостированием с использованием земляных червей показала достоверное уменьшение содержания лигнина и что добавка микробного посева не повышает скорость разрушения материала.Thus, we can conclude that wood chips and sewage sludge, treated on an industrial scale by composting using earthworms, have better qualities compared to materials that simply underwent composting, in view of the decrease in TS and VS, and increase in the content ashes. It was also shown that only composting using earthworms showed a significant decrease in the lignin content and that the addition of microbial culture does not increase the rate of destruction of the material.

ПРИМЕР 4EXAMPLE 4

В этом примере делается ссылка на следующие прилагаемые чертежи, на которых:In this example, reference is made to the following accompanying drawings, in which:

на фигуре 4 представлен график среднего значения массы тела (г) ± SD земляных червей (Е.fetida) через 84 дня (n=150). *Достоверно отличающиеся (Р<0,05). (SS - отстой сточных вод; WC - древесная щепа; ЕМ - засев микроорганизмами).4 is a graph of mean body weight (g) ± SD of earthworms (E. fetida) after 84 days (n = 150). * Significantly different (P <0.05). (SS - sewage sludge; WC - wood chips; EM - sowing by microorganisms).

Материалы и способыMaterials and methods

Высушенные на воздухе образцы древесной щепы (WC) и отстоя сточных вод SS снова получали с платиновых шахт.Air dried wood chips (WC) and SS wastewater sludge were again obtained from platinum mines.

Снова использованы земляные черви (e/w) вида Е.fetida ("тигровый червь"). Для засева в экспериментах используют коммерчески поставляемый препарат микроорганизмов (ЕМ™), который в основном состоит из видов бактерий Pseudomonas, Lactobacillus и Saccharomyces, ssp.Again used earthworms (e / w) of the species E. fetida ("tiger worm"). For seeding in experiments, a commercially available microorganism preparation (EM ™) is used, which mainly consists of the bacterial species Pseudomonas, Lactobacillus and Saccharomyces, ssp.

Используемые субстратыSubstrates Used

Используют смесь WC и SS в отношении 3:1 (сухая масса кг-1). Сухие ингредиенты смешивают и увлажняют дистиллированной водой до 70% (мас.) содержания влаги. Исследуют две группы обработки с тремя повторами в каждой, обработки включают применение смесей WC+SS и WC+SS+EM. Субстрат помещают в пластмассовые емкости (60×40×30 см) и устанавливают в камеру искусственного климата (25°С), и компостируют в течение 28 дней. После 28 дней компостирования вводят 100 половозрелых червей. Задержку ввода червей используют для исключения воздействия на червей возможных высоких температур во время исходной термофильной фазы компостирования.Use a mixture of WC and SS in a ratio of 3: 1 (dry weight kg -1 ). The dry ingredients are mixed and moistened with distilled water to 70% (wt.) Moisture content. Two treatment groups with three repetitions in each are examined; treatments include the use of mixtures WC + SS and WC + SS + EM. The substrate is placed in plastic containers (60 × 40 × 30 cm) and installed in an artificial climate chamber (25 ° C), and composted for 28 days. After 28 days of composting, 100 sexually mature worms are introduced. The worm entry delay is used to exclude the effect of possible high temperatures on the worms during the initial thermophilic phase of composting.

Рост и ход воспроизводстваGrowth and reproduction

Каждые 14 дней в течение 94 дней, после периода компостирования 28 дней, определяют биомассу земляных червей и содержание влаги в отслеживаемых субстратах. Биомассу определяют путем выемки 50 червей из каждого контейнера, с их промывкой в дистиллированной воде и сушкой на бумажных полотенцах. Затем червей взвешивают в заполненной водой взвешивающей лодочке, используя весы Sartorius. Это предотвращает обезвоживание червей, которое влияет на их вес.Every 14 days for 94 days, after a composting period of 28 days, the biomass of earthworms and the moisture content of the monitored substrates are determined. Biomass is determined by removing 50 worms from each container, washing them in distilled water and drying on paper towels. The worms are then weighed in a water-filled weighing boat using a Sartorius scale. This prevents the worms from being dehydrated, which affects their weight.

Жизнеспособность коконов определяют путем случайной выборки 72 коконов из каждого контейнера и помещения их во множество тарелочек, наполненных дистиллированной водой. Воду в тарелочках заменяют каждый третий день для предотвращения роста бактерий, что может отрицательно повлиять на результаты. Количество вылупившихся коконов и количество вылуплений на кокон записывают в течение четырех недель.The viability of the cocoons is determined by randomly selecting 72 cocoons from each container and placing them in many plates filled with distilled water. Water in trays is replaced every third day to prevent the growth of bacteria, which can adversely affect the results. The number of hatched cocoons and the number of hatchings per cocoon are recorded for four weeks.

Анализ содержания тяжелых металловHeavy metal analysis

Перед экспериментом и по его окончании из субстрата изымают девять земляных червей на группу. После этого червей помещают на влажную фильтровальную бумагу в чашки Петри на период 24 часа, для очищения содержимого их кишечника. Это производят для исключения искажения результатов в отношении действительного содержания тяжелого металла в тканях червя из-за наличия тяжелых металлов в содержимом кишечника. После этого периода в 24 часа червей промывают в дистиллированной воде, высушивают на бумажных полотенцах и убивают замораживанием. Их по отдельности взвешивают и замораживают (-74°С) в многогранных пробирках для проведения анализа на наличие тяжелых металлов на последующих этапах. Образцы субстрата также отбирают, помещают в полиэтиленовые пакеты и охлаждают до проведения анализа на содержание тяжелых металлов. Образцы червей и компоста настаивают, как предписано в публикации Katz и Jennis (1983). Образцы по отдельности высушивают и перемалывают, после чего их сжигают при температуре 550°С. После этого их индивидуально помещают в пробирки и добавляют 10 мл азотной кислоты (HNO3) с концентрацией 55%. Образцы оставляют на ночь при комнатной температуре для начала процесса настаивания. На следующий день образцы нагревают до температуры 40-60°С в течение двух часов и затем до температуры 120-130°С в течение часа, после чего их оставляют охлаждаться. Затем добавляют 1 мл перхлорной кислоты (НСlO) с концентрацией 70%, и эту смесь повторно нагревают до температуры 120 - 130°С в течение часа. После остывания образцов добавляют 5 мл дистиллированной воды. Образцы затем повторно нагревают до температуры 120-130°С, пока выделяется пар. После окончательного остывания образцов проводят их микрофильтрацию.Nine earthworms per group are removed from the substrate before and after the experiment. After this, the worms are placed on wet filter paper in Petri dishes for a period of 24 hours, to cleanse the contents of their intestines. This is done to avoid distortion of the results with respect to the actual content of heavy metal in the tissues of the worm due to the presence of heavy metals in the contents of the intestine. After this period, at 24 hours, the worms are washed in distilled water, dried on paper towels and killed by freezing. They are individually weighed and frozen (-74 ° C) in multifaceted tubes to analyze for the presence of heavy metals in subsequent steps. Substrate samples are also taken, placed in plastic bags and cooled until analysis for the content of heavy metals. Samples of worms and compost insist, as prescribed by Katz and Jennis (1983). The samples are individually dried and ground, after which they are burned at a temperature of 550 ° C. After that, they are individually placed in test tubes and add 10 ml of nitric acid (HNO 3 ) with a concentration of 55%. Samples are left overnight at room temperature to begin the infusion process. The next day, the samples are heated to a temperature of 40-60 ° C for two hours and then to a temperature of 120-130 ° C for an hour, after which they are left to cool. Then add 1 ml of perchloric acid (HclO) with a concentration of 70%, and this mixture is reheated to a temperature of 120-130 ° C for one hour. After cooling the samples add 5 ml of distilled water. The samples are then reheated to a temperature of 120-130 ° C until steam is released. After the final cooling of the samples, they are microfiltered.

Растворы фильтруют через фильтровальную бумагу Whatman №6 в мерные колбы объемом 20 см3, с использованием держателей микрофильтров Sartorius и пластиковых шприцов. Отфильтрованный раствор разбавляют дистиллированной водой до 20 см3. Проводят микрофильтрацию этих растворов объемом 20 см через фильтровальную бумагу Sartorius Cellulose Nitrate 0,45 мкм в поливиниловые контейнеры и подвергают анализу с использованием плазменной спектроскопии с индуктивной связью (ICP-AES) для определения наличия различных металлов.The solutions are filtered through Whatman No. 6 filter paper into 20 cm 3 volumetric flasks using Sartorius microfilter holders and plastic syringes. The filtered solution is diluted with distilled water to 20 cm 3 . Microfiltrate these solutions with a volume of 20 cm through 0.45 μm Sartorius Cellulose Nitrate filter paper into polyvinyl containers and analyze using inductively coupled plasma spectroscopy (ICP-AES) to determine the presence of various metals.

Статистический анализ данныхStatistical Data Analysis

Данные в этом исследовании анализируют с использованием компьютерного программного пакета SigmaStat®, и все значения представляют как среднее значение ± SD (стандартное отклонение). Уровни вероятности, используемые для статистической значимости, составляют Р<0,05, и параметрические или непараметрические тесты используют для сравнения групп.The data in this study is analyzed using the SigmaStat® computer software package, and all values are presented as mean ± SD (standard deviation). The probability levels used for statistical significance are P <0.05, and parametric or nonparametric tests are used to compare groups.

Результатыresults

Ни на одном из этапов исследования не наблюдались случаи смертности, и средние значения изменения биомассы Е.fetida представлены на фигуре 4. Перед введением в смесь для обработки средняя биомасса земляных червей при обработке SS+WC составляла 0,44±0,01 г и 0,43±0,02 г при обработке SS+WC+EM. Между этими двумя значениями не наблюдалось значимых (достоверных) различий (Р>0,05). На 14 день среднее значение биомассы земляных червей достигло максимального значения 0,81±0,02 г и 0,77±0,02 г в группах SS+WC и SS+WC+EM соответственно, так что оба этих значения значимо (Р<0,05) превышали исходное значение биомассы. С 14 до 84 дня средняя биомасса уменьшилась до 0,49±0,03 г в SS+WC и 0,51±0,01 г в SS+WC+EM, достоверной разницей (Р<0,05) между двумя значениями. Оба эти значения были значимо (Р<0,05) выше, чем исходное значение биомассы.No mortality cases were observed at any of the stages of the study, and the average values of the change in the biomass of E. fetida are presented in Figure 4. Before introducing into the mixture for processing the average biomass of earthworms when processing SS + WC was 0.44 ± 0.01 g and 0 , 43 ± 0.02 g when processing SS + WC + EM. No significant (significant) differences were observed between these two values (P> 0.05). On day 14, the average biomass of earthworms reached a maximum value of 0.81 ± 0.02 g and 0.77 ± 0.02 g in the groups SS + WC and SS + WC + EM, respectively, so both of these values are significant (P < 0.05) exceeded the initial biomass value. From 14 to 84 days, the average biomass decreased to 0.49 ± 0.03 g in SS + WC and 0.51 ± 0.01 g in SS + WC + EM, a significant difference (P <0.05) between the two values. Both of these values were significantly (P <0.05) higher than the initial biomass value.

Среднее вылупление коконов, производимых в группе SS+WC, составило 46,8±2,4% (n=216), что было существенно ниже чем 68,0±2,8% (n=216) в группе SS+WC+EM. Среднее количество вылуплений на кокон составило 2,7±0,1 для SS+WC и 3,0±0,2 для SS+WC+EM группы, при этом не наблюдалось достоверного различия (Р>0,05) между двумя значениями.The average hatching of cocoons produced in the SS + WC group was 46.8 ± 2.4% (n = 216), which was significantly lower than 68.0 ± 2.8% (n = 216) in the SS + WC + group EM. The average number of hatchings per cocoon was 2.7 ± 0.1 for SS + WC and 3.0 ± 0.2 for SS + WC + EM groups, and there was no significant difference (P> 0.05) between the two values.

Содержание тяжелых металлов в двух смесях субстрата для Al, As, Cu и Ni приведено в Таблице 4.1, и было определено, что для выбранных металлов отсутствуют значимые различия (Р>0,05). Исходные и конечные дозовые нагрузки тяжелых металлов, проявившиеся в тканях земляных червей, представлены в Таблице 4.2. Первоначально не наблюдалось статистического различия (Р>0,05) между концентрациями тяжелых металлов в тканях земляных червей в двух группах. После окончания эксперимента содержание тяжелых металлов в тканях земляных червей при использовании SS+WC было существенно выше (Р<0,05), чем в начале для всех тяжелых металлов, по которым производили измерение, за исключением As, содержание которого было ниже предела чувствительности 0,05 мкг·г-1. В тканях земляных червей, которых использовали в группе SS+WS+ЕМ, содержание тяжелых металлов через 84 дня значимо не изменилось (Р>0,05). Показатель биоконцентрации (ПБК (BCF)) для различных тяжелых металлов в тканях земляных червей после 84 дней периода компостирования с использованием земляных червей показан в Таблице 4.3. Очевидно, что ПБК земляных червей в группе SS+WC был практически вдвое выше, чем в группах SS+WC+EM для Al, Cu и Ni.The content of heavy metals in two mixtures of the substrate for Al, As, Cu, and Ni is given in Table 4.1, and it was determined that for the selected metals there were no significant differences (P> 0.05). The initial and final dose loads of heavy metals, manifested in the tissues of earthworms, are presented in Table 4.2. Initially, there was no statistical difference (P> 0.05) between the concentrations of heavy metals in the tissues of earthworms in the two groups. After the experiment, the content of heavy metals in the tissues of earthworms using SS + WC was significantly higher (P <0.05) than at the beginning for all heavy metals that were measured, with the exception of As, the content of which was below the sensitivity limit 0 05 mcg g -1 . In the tissues of earthworms, which were used in the SS + WS + EM group, the content of heavy metals did not significantly change after 84 days (P> 0.05). The bioconcentration index (BCF) for various heavy metals in earthworm tissues after 84 days of the composting period using earthworms is shown in Table 4.3. Obviously, the earth worm PBC in the SS + WC group was almost twice as high as in the SS + WC + EM groups for Al, Cu, and Ni.

ОбсуждениеDiscussion

Из этих результатов (фигура 4 и Таблиц 4.1-4.3) очевидно, что земляные черви в обеих группах обработки подвергаются воздействию смеси загрязнителей, помимо прочего, Al, Cu и Ni. Это затрудняет оценку влияния токсических веществ, так как действительный риск организма определяли по наличию этих токсических веществ. Влияние Cu (Spurgeon и Hopkin, 1995; Van Gestel и др., 1991) и Ni (Lock и Janssen, 2002; Scott-Fordsmand и др., 1998) на рост и воспроизводство хорошо документированы, но в настоящее время доступно незначительное количество информации о влиянии алюминия, или такие данные отсутствует вообще. Кроме того, отсутствует литература по воздействию этих металлов в смесях, на червей Е.fetida. Что касается вреда, который эти металлы могут оказывать в программах восстановления растительного покрова, Al, Cu и Ni представляют большую опасность, чем диапазоны, предложенные DWAF (1996) для использования в сельском хозяйстве. Это следует учитывать при выборе видов растений, используемых при восстановлении растительного покрова, а также при отслеживании количества этих металлов, просачивающегося в грунтовые воды.From these results (Figure 4 and Tables 4.1-4.3) it is obvious that earthworms in both treatment groups are exposed to a mixture of pollutants, among other things, Al, Cu and Ni. This makes it difficult to assess the effect of toxic substances, since the actual risk of the organism was determined by the presence of these toxic substances. The effects of Cu (Spurgeon and Hopkin, 1995; Van Gestel et al., 1991) and Ni (Lock and Janssen, 2002; Scott-Fordsmand et al., 1998) on growth and reproduction are well documented, but little information is currently available. about the effect of aluminum, or no such data at all. In addition, there is no literature on the effects of these metals in mixtures on E. fetida worms. Regarding the harm that these metals can cause in land cover restoration programs, Al, Cu and Ni are more dangerous than the ranges proposed by DWAF (1996) for use in agriculture. This should be taken into account when choosing the types of plants used to restore the vegetation cover, as well as when tracking the amount of these metals that seep into the groundwater.

Данные по росту сравнивали с проведенными ранее исследованиями, где было определено, что черви Е.fetida достигают среднего значения биомассы ± 0,45 г при оптимальных условиях (Reinecke и др., 1992). Тот факт, что средняя "биомасса червей в группах SS+WC была значимо ниже (Р<0,05), чем показанная при обработках SS+WC+EM, может оказывать непосредственное влияние на биологическую доступность тяжелых металлов в этих субстратах. Однако обе группы показали снижение биомассы после 14 дней (фигура 4), что можно связать с наличием повышенных концентраций тяжелых металлов. Поэтому рост можно рассматривать как чувствительный параметр при оценке влияния Al, Cu и Ni для Е. fetida. Это соответствует результатам проведенных ранее исследований по влиянию Cu в форме CuNO3 на рост (Reinecke и Reinecke, 1996), в результате которых определили, что отрицательное влияние на рост Е.fetida сказывается при концентрациях 200 мкг г-1.Growth data were compared with previous studies where it was determined that E. fetida worms reached an average biomass of ± 0.45 g under optimal conditions (Reinecke et al., 1992). The fact that the average "biomass of worms in the SS + WC groups was significantly lower (P <0.05) than that shown for SS + WC + EM treatments can directly affect the bioavailability of heavy metals in these substrates. However, both groups showed a decrease in biomass after 14 days (Figure 4), which can be attributed to the presence of elevated concentrations of heavy metals. Therefore, growth can be considered as a sensitive parameter in assessing the effects of Al, Cu and Ni for E. fetida. This is consistent with the results of previous studies on the effect of Cu in the form of CuNO 3 on growth (Reinecke and Reinecke, 1996), as a result of which it was determined that a negative effect on the growth of E. fetida affects at concentrations of 200 μg g -1 .

Таким образом, в отношении роста как конечной точки, можно сделать вывод, что компостирование древесной щепы и отстоя сточных вод с использованием земляных червей Е.fetida является экономически приемлемым. С учетом того факта, что земляные черви в смеси, содержащей засев микроорганизмами, развивались лучше, при выборе среднего значения биомассы, в качестве конечной точки, можно ожидать, что при этом можно получить лучшие результаты для полномасштабных технологий компостирования с использованием земляных червей.Thus, regarding growth as an endpoint, it can be concluded that composting wood chips and sewage sludge using earthworms of E. fetida is economically acceptable. Considering the fact that earthworms in a mixture containing microorganism inoculation developed better, by choosing the average biomass as the endpoint, it can be expected that better results can be obtained for full-scale composting technologies using earthworms.

Среднее значение вылупляемости, которое можно рассматривать как конечную точку для репродуктивного развития, было достоверно выше (Р<0,05) для группы SS+WC+EM, чем для группы SS+WC, хотя при этом не было различия (Р>0,05) в среднем количестве вылупляемости между этими видами обработки.The average hatching value, which can be considered as the endpoint for reproductive development, was significantly higher (P <0.05) for the SS + WC + EM group than for the SS + WC group, although there was no difference (P> 0, 05) the average number of hatching between these types of processing.

Venter и Reinecke (1988) сделали вывод, что среднее увеличение вылупляемости коконов, производимых Е.fetida, составило 73%, и что каждый кокон производил в среднем 2,7 вылупившихся личинок. Уровень вылупляемости 68% червей в смеси SS+WC+EM был предпочтительным при сравнении со значением 73%, установленным Venter и Reinecke (1988), хотя вылупляемость коконов при использовании смеси SS+WC была значительно ниже, на уровне 45%. Данные, относящиеся к вылупляемости в субстрате SS+WC, с высокими концентрациями Ni (551 мкг·г-1) и Cu (315 мкг·г-1), соответствовали результатам авторов предыдущих исследований. Lock и Janssen (2002) отмечают, что ЕС50 для Ni, полученное на основе производства коконов, составляет 362 мкг·г-1, a Spurgeon и Hopkin (1995) нашли, что воспроизводство земляных червей существенно снижается при загрязнении почвы медью. Reinecke и Reinecke (1996) определили, что Е.fetida не производят коконы при концентрации Cu 200 мкг·г-1. Увеличение вылупляемости поэтому представляет собой гораздо более чувствительный параметр, чем рост, при оценке потенциала использования Е.fetida при компостировании древесной щепы или отстоя сточных вод с использованием земляных червей.Venter and Reinecke (1988) concluded that the average hatchability of cocoons produced by E. fetida was 73%, and that each cocoon produced an average of 2.7 hatched larvae. A hatching level of 68% of the worms in the SS + WC + EM mixture was preferable when compared with the 73% value set by Venter and Reinecke (1988), although the hatching rate of cocoons using the SS + WC mixture was significantly lower, at 45%. Data related to hatching in the SS + WC substrate with high concentrations of Ni (551 μg · g -1 ) and Cu (315 μg · g -1 ) were consistent with the results of the authors of previous studies. Lock and Janssen (2002) note that EC 50 for Ni, based on cocoon production, is 362 μg · g -1 , while Spurgeon and Hopkin (1995) found that the reproduction of earthworms is significantly reduced when copper is contaminated with soil. Reinecke and Reinecke (1996) determined that E. fetida did not produce cocoons at a Cu concentration of 200 μg · g -1 . An increase in hatchability is therefore a much more sensitive parameter than growth when assessing the potential for using E. fetida in composting wood chips or sewage sludge using earthworms.

Тот факт, что увеличение вылупляемости в группах, засеянных микроорганизмами, было выше, вероятно можно связать с тем, что Ni и Cu, которые оказывают отрицательное влияние на воспроизводство, в этом случае в меньшей степени доступны для земляных червей. Микроорганизмы позволяют активно (биоаккумуляция) и пассивно (биосорбция) концентрировать металлы (Unz и Shuttleworth, 1996). Экспериментально было показано, что Saccharomyces (Simmons и др., 1995) и Pseudomonas (Churchill и др., 1995), причем оба эти вида присутствовали в засеве, проявляют широкие изменения в биосорбции металлов. Это может объяснить разногласия, наблюдающиеся в данных роста и репродуктивности между двумя группами. Этот факт можно проверить по уровню дозовой нагрузки тяжелыми металлами, определенными в тканях земляных червей, когда черви в субстрате, содержащем засев микроорганизмами, имели существенно более низкие (Р<0,05) уровни Al, Cu и Ni, что также отражалось на вычисляемых значениях ПБК.The fact that the increase in hatchability in groups seeded with microorganisms was higher can probably be related to the fact that Ni and Cu, which have a negative effect on reproduction, are less accessible to earthworms in this case. Microorganisms allow active (bioaccumulation) and passive (biosorption) concentration of metals (Unz and Shuttleworth, 1996). It was experimentally shown that Saccharomyces (Simmons et al., 1995) and Pseudomonas (Churchill et al., 1995), both of which were present in seeding, show wide changes in metal biosorption. This may explain the differences in growth and reproductive data between the two groups. This fact can be verified by the level of dose loading with heavy metals determined in the tissues of earthworms, when the worms in the substrate containing microorganism inoculated had significantly lower (P <0.05) levels of Al, Cu, and Ni, which also reflected in the calculated values PBC.

Выводыfindings

Можно сделать вывод, что рост червей вида Е.fetida не замедляется при использовании его для компостирования с использованием земляных червей получаемой промышленно древесной щепы и отстоя сточных вод, или при добавлении засева микроорганизмами. Репродуктивное развитие земляных червей в группах обработки SS+WS снижалось, и наблюдалась биоконцентрация Al, Cu и Ni в их тканях. Земляные черви в группе обработки с добавлением засева микроорганизмами, в отличие от этого, не проявляли биоконцентрацию тяжелых металлов в своих тканях и имели существенно более высокое репродуктивное развитие, чем в группах обработки без засева микроорганизмами. Это указывает на то, что микроорганизмы, представленные в засеве, делают тяжелые металлы, присутствующие в смесях древесной щепы и в отстое сточных вод, недоступными в результате их биосорбции и бионакопления.It can be concluded that the growth of worms of the species E. fetida does not slow down when used for composting using earthworms from industrially produced wood chips and sewage sludge, or when microorganism inoculates it. The reproductive development of earthworms in the treatment groups SS + WS decreased, and bioconcentration of Al, Cu, and Ni was observed in their tissues. Earthworms in the treatment group with the addition of inoculation with microorganisms, in contrast, did not show bioconcentration of heavy metals in their tissues and had a significantly higher reproductive development than in the treatment groups without inoculation of microorganisms. This indicates that the microorganisms present in the sowing make heavy metals present in mixtures of wood chips and sludge sewage, inaccessible as a result of their biosorption and bioaccumulation.

Таким образом, можно сделать вывод, что наиболее экономически реальный способ биоконвертирования древесной щепы и отстоя сточных вод с использованием червей Е.fetida представляет способ с добавлением засева микроорганизмами.Thus, we can conclude that the most economically feasible method of bioconverting wood chips and sewage sludge using E.fetida worms is a method with the addition of seeding by microorganisms.

ПРИМЕР 5EXAMPLE 5

В этом примере делается ссылка на следующие прилагаемые чертежи, на которых:In this example, reference is made to the following accompanying drawings, in which:

на фигуре 5 показан вид в перспективе вала для компостирования, и компостирования с использованием земляных червей среды для обработки массы отходов горных разработок, в соответствии с настоящим изобретением.figure 5 shows a perspective view of a shaft for composting, and composting using earthworms medium for processing the mass of waste mining, in accordance with the present invention.

По результатам экспериментальных исследований был сделан вывод, что для успешного компостирования древесной щепы (WC) и отстоя сточных вод (SS), требуется использовать их в соотношении 3:1 при смешивании и проводить процесс компостирования/компостирования с использованием червей в течение 4-6 месяцев.According to the results of experimental studies, it was concluded that for successful composting of wood chips (WC) and sewage sludge (SS), it is necessary to use them in a ratio of 3: 1 when mixing and to carry out the composting / composting process using worms for 4-6 months .

В коммерческом варианте способа в соответствии с настоящим изобретением первый этап состоит в компостировании смеси WC и SS в течение 30 дней с построением вала, пример которого показан на фигуре 5. После этого материал покрывают сеткой (для предотвращения истребления червей птицами) и производят компостирование с использованием земляных червей (Eisenia fetida) в течение 4-5 месяцев при соотношении 25 г червей на кг материала.In the commercial embodiment of the method in accordance with the present invention, the first step is to compost the WC and SS mixture for 30 days with the construction of a shaft, an example of which is shown in figure 5. After that, the material is covered with a net (to prevent the extermination of worms by birds) and composted using earthworms (Eisenia fetida) for 4-5 months with a ratio of 25 g of worms per kg of material.

Оптимальные размеры вала были определены, как 2 тонны смеси компоста на метр длины при высоте 1 м и ширине 2 м, как показано на фигуре 5. Это подразумевает использование 50 кг земляных червей на каждый вал.The optimal shaft dimensions were determined as 2 tons of compost mixture per meter length at a height of 1 m and a width of 2 m, as shown in Figure 5. This implies the use of 50 kg of earthworms per shaft.

Полученную компостную среду и среду, компостированную с использованием земляных червей, затем смешивают с отходами, как описано выше в Примерах 1 и 2.The compost medium obtained and the earth composted using earthworms are then mixed with the waste, as described above in Examples 1 and 2.

Было определено, что среда компостирования и среда компостирования с использованием земляных червей, в соответствии с настоящим изобретением, представляет собой предпочтительную альтернативу и/или дополнение использованию верхнего слоя почвы для улучшения почвы, а также для обработки отходов древесной щепы и отстоя сточных вод, которые представляют собой основные источники органического углерода и азота и являются значимыми источниками питательных веществ и органического вещества при биопереработке в соответствии с настоящим изобретением. Древесная щепа, кроме того, является предпочтительной для использования в качестве источника органического вещества, применяемого для окультуривания почвы в ходе восстановления растительного покрова, и это является основным доводом в пользу введения древесной щепы для улучшения катионного обмена, в результате чего снижается насыщенность основаниями и улучшается способность шлама поглощать избыточные соли. Древесная щепа также улучшает физические свойства среды роста, благодаря повышению способности удержания воды. Органический материал также стимулирует биологическую активность, что является существенным для восстановления питательной среды.It has been determined that a composting environment and an earthworm composting environment, in accordance with the present invention, are a preferred alternative and / or addition to using a topsoil to improve soil, as well as to treat wood chips waste and sewage sludge that represent are the main sources of organic carbon and nitrogen and are significant sources of nutrients and organic matter in bioprocessing in accordance with this image eteniem. Wood chips are also preferred for use as a source of organic matter used to cultivate the soil during restoration of the vegetation cover, and this is the main argument in favor of introducing wood chips to improve cation exchange, which decreases base saturation and improves the ability sludge to absorb excess salts. Wood chips also improve the physical properties of the growth medium by increasing the ability to retain water. Organic material also stimulates biological activity, which is essential for restoring the nutrient medium.

Другое преимущество настоящего способа состоит в том, что отходы, получаемые при горных разработках в шахтах, такие как шлам, древесная щепа и сточные воды, используют для восстановления отвалов и для снижения загрязнения почвы, грунтовых вод и воздуха.Another advantage of the present method is that mining waste in mines, such as sludge, wood chips and wastewater, is used to recover dumps and to reduce soil, groundwater and air pollution.

Следует понимать, что в отношении состава и способа в соответствии с настоящим изобретением, возможны различные вариации в деталях при обработке отвалов, образующихся при горных разработках, без отхода от объема прилагаемой формулы изобретения.It should be understood that in relation to the composition and method in accordance with the present invention, various variations are possible in the details when processing dumps formed during mining, without departing from the scope of the attached claims.

ПРИЛОЖЕНИЕ А: ТАБЛИЦЫAPPENDIX A: TABLES

Таблица 1.1Table 1.1 МакроэлементыMacronutrients Образец №Sample No. СаSa MgMg KK NaNa PP SO4 SO 4 NO3 NO 3 NH4 NH 4 ClCl НСО3 NSO 3 ммоль л-1 mmol l -1 Древесная щепаWood chips 1,081,08 0,950.95 1,951.95 0,560.56 0,020.02 2,262.26 0,670.67 0,270.27 0,820.82 0,550.55 ОтвалыDumps 5,225.22 3,283.28 0,550.55 3,153.15 0,030,03 8,598.59 1,491.49 0,080.08 3,253.25 0,330.33

Микроэлементы и другие данныеTrace elements and other data P-BRAY I промиллеP-BRAY I ppm Образец №Sample No. FeFe MnMn CuCu ZnZn ВAT РНPH ЕСThe EU Ф моль л-1 F mol l -1 мСм см-1 ms cm -1 Древесная щепаWood chips 31,2431.24 0,520.52 0,050.05 0,360.36 15fifteen 6,686.68 0,690.69 1,711.71 ОтвалыDumps 1,571,57 37,6037.60 0,280.28 2,442.44 11eleven 5,625.62 2,092.09

Тяжелые металлыHeavy metals Образец №Sample No. AlAl PbPb CrCr NiNi CoCo CdCd SeSe AsAs мг л-1 mg l -1 Древесная щепаWood chips 8,528.52 0,000.00 0,090.09 0,000.00 0,000.00 0,000.00 0,000.00 0,390.39 ОтвалыDumps 6,106.10 0,000.00 0,040.04 32,2832.28 1,581,58 0,010.01 0,050.05 1,031,03

Таблица 1.2Table 1.2 МакроэлементыMacronutrients Образец №Sample No. СаSa MgMg KK NaNa PP SO4 SO 4 NO3 NO 3 NH4 NH 4 ClCl НСО3 NSO 3 ммоль л-1 mmol l -1 Т500 С100T500 C100 4,514,51 2,932.93 0,460.46 3,023.02 0,020.02 8,198.19 0,230.23 0,060.06 2,932.93 0,100.10 T500 C200T500 C200 3,913.91 2,602.60 0,420.42 2,742.74 0,040.04 6,916.91 0,070,07 0,050.05 3,103.10 0,200.20 Т500 С300T500 C300 3,213.21 2,162.16 0,370.37 2,342,34 0,020.02 5,735.73 0,080.08 0,050.05 2,442.44 0,200.20 T500 С400T500 C400 3,443.44 1,941.94 0,390.39 2,042.04 0,030,03 5,535.53 0,220.22 0,040.04 2,242.24 0,290.29 Т500 С500T500 C500 2,452.45 1,121.12 0,300.30 1,171.17 0,030,03 3,373.37 0,310.31 0,040.04 1,201.20 0,520.52

Микроэлементы и другие данныеTrace elements and other data Образец №Sample No. FeFe MnMn CuCu ZnZn ВAT pHpH ЕСThe EU Ф моль л-1 F mol l -1 мСм см-1 ms cm -1 Т500 С100T500 C100 0,350.35 34,4834.48 1,271.27 2,012.01 00 5,655.65 1,851.85 Т500 C200T500 C200 0,480.48 23,5123.51 0,510.51 0,980.98 00 6,416.41 1,631,63 Т500 С300T500 C300 0,000.00 16,8016.80 0,430.43 0,830.83 00 6,446.44 1,361.36 Т500 С400T500 S400 0,780.78 15,3815.38 0,390.39 0,690.69 00 5,525.52 1,341.34 Т500 С500T500 C500 0,910.91 4,184.18 0,200.20 0,310.31 00 7,177.17 0,870.87

Тяжелые металлыHeavy metals Образец №Sample No. AlAl PbPb CrCr NiNi СоWith CdCd SeSe AsAs мг л-1 mg l -1 Т500 С100T500 C100 0,090.09 0,000,000,000.00 0,090,060,090,06 33,5933.59 2,392,39 0,010.01 0,360.36 0,700.70 Т500 C200T500 C200 0,000.00 0,000,000,000.00 0,060,060,060,06 28,5028.50 1,351.35 0,000,0,000 0,460.46 1,101.10 Т500 С300T500 C300 0,000.00 0,000.00 0,060.06 23,4223.42 0,890.89 000,00000.00 0,830.83 1,141.14 Т500 С400T500 S400 0,000,000,000.00 22,6622.66 0,840.84 0,000.00 1,181.18 1,401.40 Т500 С500T500 C500 11,2411.24 0,290.29 1,281.28 1,661,66

Таблица 2.1Table 2.1 Виды растений, используемые в смеси при обработке 6Types of plants used in the mixture during processing 6 ВидыKinds Кг/гаKg / ha Виды трав первого засеваTypes of grasses first sowing Enneapogon cenchroidesEnneapogon cenchroides 22 Melinis repensMelinis repens 1one Chloris virgataChloris virgata 1one Urochloa brachyuraUrochloa brachyura 1one Eleusine coracanaEleusine coracana 1one Виды многолетних травTypes of perennial herbs Cenchrus ciliaris разновидность MolopoCenchrus ciliaris variety Molopo 22 Cenchrus ciliaris разновидность GayndahCenchrus ciliaris variety Gayndah 22 Eragrostis lehmannianaEragrostis lehmanniana 1one Panicum maximumPanicum maximum 33 Digitaria erianthaDigitaria eriantha 33 Виды ползучих травTypes of Creeping Grasses Cynodon dactylonCynodon dactylon 4four Chloris gayanaChloris gayana 1one Bothriochloa insculptaBothriochloa insculpta 22 ВсегоTotal 2424

Таблица 2.2Table 2.2 Среднее количество растений по видам, входящим в состав основного покрытия, определенное в течение марта 2001 г. и февраля 2002 г. на экспериментальных участках на платиновом шламе, обработанном внесением 5,15 и 30 тонн га-1 древесной щепы, и с использованием трех различных способов восстановления растительного покрова.The average number of plants by species included in the main coating, determined during March 2001 and February 2002 at experimental sites on platinum sludge treated with 5.15 and 30 tons ha -1 of wood chips, and using three different ways to restore vegetation. Обработка 1Processing 1 Обработка 2Processing 2 Обработка 3Processing 3 Обработка 4Processing 4 Обработка 5Processing 5 Обработка 6Processing 6 Контрольный участокControl plot Пустой грунт Empty ground 76,7176.71 ±2,05± 2.05 74,7674.76 ±2,47± 2.47 84,9884.98 ±2,19± 2.19 66,5866.58 ±7,34± 7.34 75,4775.47 ±2,56± 2.56 76,1876.18 ±2,32± 2.32 70,8270.82 ±2,98± 2.98 Cenchrus ciliaris (Gayndah)Cenchrus ciliaris (gayndah) 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 12,9812.98 ±4,65± 4.65 2,762.76 ±1,84± 1.84 Cenchrus ciliaris (Molopo)Cenchrus ciliaris (Molopo) 2,842.84 ±1,07± 1.07 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 4,004.00 ±1,12± 1.12 13,5113.51 ±1,38± 1.38 7,117.11 ±3,10± 3.10 0,820.82 ±0,38± 0.38 Chloris gayanaChloris gayana 1,071,07 ±0,87± 0.87 1,421.42 ±0,82± 0.82 1,161.16 ±0,88± 0.88 0,180.18 ±0,18± 0.18 0,530.53 ±0,38± 0.38 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,980.98 ±0,55± 0.55 Chloris virgataChloris virgata 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,440.44 ±0,44± 0.44 0,040.04 ±0,04± 0.04 Cynodon dactylonCynodon dactylon 13,1613.16 ±1,26± 1.26 14,0414.04 ±1,76± 1.76 5,965.96 ±1,69± 1.69 0,180.18 ±0,18± 0.18 0,440.44 ±0,19± 0.19 0,530.53 ±0,53± 0.53 13,8713.87 ±3,22± 3.22 Cynodon nlemfuensisCynodon nlemfuensis 6,046.04 ±1,33± 1.33 8,898.89 ±1,44± 1.44 7,737.73 ±2,29± 2.29 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,270.27 ±0,27± 0.27 0,000.00 ±0,00± 0.00 8,588.58 ±2,24± 2.24 Eleusine coracanaEleusine coracana 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 2,582,58 ±1,30± 1.30 1,241.24 ±0,64± 0.64 0,090.09 ±0,09± 0.09 Enneapogon cenchroidesEnneapogon cenchroides 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,360.36 ±0,36± 0.36 0,270.27 ±0,13± 0.13 0,090.09 ±0,09± 0.09 Eragrostis chloromelasEragrostis chloromelas 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,090.09 ±0,09± 0.09 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 Eragmstis curvulaEragmstis curvula 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 9,249.24 ±2,22± 2.22 0,800.80 ±0,46± 0.46 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,530.53 ±0,44± 0.44 Eragrostis lehmannianaEragrostis lehmanniana 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,090.09 ±0,09± 0.09 19,8219.82 ±8,78± 8.78 3,913.91 ±1,22± 1.22 0,980.98 ±0,51± 0.51 1,421.42 ±0,95± 0.95 Panicum maximumPanicum maximum 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 2,042.04 ±1,33± 1.33 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 Urochloa mosambicensisUrochloa mosambicensis 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,270.27 ±0,27± 0.27 0,000.00 ±0,00± 0.00

Таблица 2.3Table 2.3 Среднее количество растений по видам, входящим в состав основного покрытия, определенное в течение марта 2001 г. и февраля 2002 г. на экспериментальных участках на платиновом шламе, обработанном внесением 5, 15 и 30 тонн га-1 древесной щепы, и с использованием трех различных способов восстановления растительного покрова.The average number of plants by species included in the main coating, determined during March 2001 and February 2002 at experimental sites on platinum sludge treated with 5, 15 and 30 tons ha -1 of wood chips, and using three different ways to restore vegetation. Обработка 1Processing 1 Обработка 2Processing 2 Обработка 3Processing 3 Обработка 4Processing 4 Обработка 5Processing 5 Обработка 6Processing 6 Контрольный участокControl plot Cenchrus cilliaris (Gayndah)Cenchrus cilliaris (gayndah) 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 1,781.78 ±0,79± 0.79 0,440.44 ±0,28± 0.28 Cenchrus cilliaris (Molopo)Cenchrus cilliaris (molopo) 0,360.36 ±0,14± 0.14 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,360.36 ±0,27± 0.27 2,042.04 ±0,44± 0.44 1,421.42 ±0,72± 0.72 0,140.14 ±0,08± 0.08 Chloris gayanaChloris gayana 0,180.18 ±0,12± 0.12 0,620.62 ±0,32± 0.32 0,270.27 ±0,19± 0.19 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,090.09 ±0,09± 0.09 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,220.22 ±0,13± 0.13 Chloris virgataChloris virgata 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,090.09 ±0,09± 0.09 0,000.00 ±0,00± 0.00 Cynodon dactylonCynodon dactylon 2,402.40 ±0,60± 0.60 1,241.24 ±0,46± 0.46 1,161.16 ±0,36± 0.36 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,090.09 ±0,09± 0.09 1,691,69 ±0,54± 0.54 Cynodon nlemfuensisCynodon nlemfuensis 0,890.89 ±0,39± 0.39 1,601,60 ±0,38± 0.38 1,161.16 ±0,52± 0.52 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,620.62 ±0,21± 0.21 Eleusine coracanaEleusine coracana 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,360.36 ±0,19± 0.19 0,090.09 ±0,09± 0.09 0,000.00 ±0,00± 0.00 Eragrostis curvulaEragrostis curvula 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 1,691,69 ±0,51± 0.51 0,090.09 ±0,09± 0.09 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,110.11 ±0,11± 0.11 Eragrostis lehmannianaEragrostis lehmanniana 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 3,113.11 ±1,24± 1.24 0,360.36 ±0,19± 0.19 0,180.18 ±0,12± 0.12 0,360.36 ±0,27± 0.27 Panicum maximumPanicum maximum 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,270.27 ±0,19± 0.19 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 Urochloa mosambicensisUrochloa mosambicensis 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,000.00 ±0,00± 0.00 0,090.09 ±0,09± 0.09 0,000.00 ±0,00± 0.00 ВсегоTotal 3,823.82 3,473.47 2,582,58 5,165.16 3,203.20 3,733.73 3,593,59

Таблица 2.4Table 2.4 Среднее значение биомассы по видам растений, собранным в течение марта 2002 г. на экспериментальных участках на платиновом шламе, обработанном внесением 5, 15 и 30 тонн га-1 древесной щепы, и с использованием трех различных способов восстановления растительного покрова.The average biomass value of plant species collected during March 2002 in experimental platinum sludge plots treated with 5, 15, and 30 tons ha -1 of wood chips and using three different methods of plant cover restoration. ОбработкаTreatment Обработка 1Processing 1 Обработка 2Processing 2 Обработка 3Processing 3 Обработка 4Processing 4 Обработка 5Processing 5 Обработка 6Processing 6 Контрольный участокControl plot Bothriochloa insculptaNS Bothriochloa insculpta NS 0,000.00 0,000.00 0,000.00 0,000.00 0,000.00 0,000.00 3,833.83 ±3,83± 3.83 Cenchms ciliarisNS Cenchms ciliaris NS 374,70374.70 ±239,33± 239.33 52,3752.37 ±50,18± 50.18 0,000.00 317,97317.97 ±58,12± 58.12 301,43301.43 ±78,66± 78.66 503,67503.67 ±206,15± 206.15 105,67105.67 ±70,94± 70.94 Chloris gayanaNS Chloris gayana NS 0,000.00 0,000.00 0,000.00 0,000.00 0,000.00 0,000.00 23,8023.80 23,8023.80 Cynodon dactylon*Cynodon dactylon * 40,9040.90 ±20,97± 20.97 155,30155.30 ±51,91± 51.91 61,2361.23 ±20,71± 20.71 0,000.00 0,000.00 0,000.00 63,8563.85 ±30,06± 30.06 Cynodon nlemfuensis NS Cynodon nlemfuensis NS 51,1351.13 ±30,88± 30.88 26,0326.03 ±20,69± 20.69 93,3793.37 ±40,69± 40.69 0,000.00 0,000.00 0,000.00 35,0335.03 ±21,14± 21.14 Eragrostis chloromelasNS Eragrostis chloromelas NS 0,000.00 0,000.00 0,000.00 0,000.00 ±10,50± 10.50 0,000.00 0,000.00 0,000.00 Eragrostis echinochloideaNS Eragrostis echinochloidea NS 0,000.00 0,000.00 0,000.00 0,000.00 ±15,68± 15.68 0,000.00 0,000.00 0,000.00 Eragrostis lehmannianaNS Eragrostis lehmanniana NS 0,000.00 0,000.00 7,977.97 ±4,59± 4,59 68,6068.60 ±37,56± 37.56 19,3719.37 ±17,94± 17.94 0,900.90 ±0,90± 0.90 36,1736.17 ±33,70± 33.70 Panicum maximumPanicum maximum 0,000.00 0,000.00 0,000.00 0,000.00 50,0750.07 ±30,38± 30.38 13,8713.87 ±13,62± 13.62 17,6017.60 ±17,60± 17.60 TotalNS Total ns 466,73466.73 ±204,04± 204.04 233,70233.70 ±36,24± 36.24 162,57162.57 ±16,35± 16.35 412,73412.73 ±73,08± 73.08 370,87370.87 ±61,61± 61.61 518,43518.43 ±196,12± 196.12 285,95285.95 ±70,43± 70.43 *, **, *** Значимость, показанная при уровне вероятности 0,05, 0,01 и 0,001*, **, *** Significance shown at a probability level of 0.05, 0.01 and 0.001

Таблица 2.5Table 2.5 Химические свойства почвы на основе платинового шлама и древесной щепы, полученных при обработке минералов на платиновой шахте Impala Platinum, где проводили регистрацию экспериментов по внесению древесной щепы.Chemical properties of soil based on platinum sludge and wood chips obtained by processing minerals at the Impala Platinum platinum mine, where experiments on the introduction of wood chips were recorded. МакроэлементыMacronutrients Образец №Sample No. СаSa MnMn KK NaNa PP SO4 SO 4 3 NO 3 NH4 NH 4 ClCl НСО3 NSO 3 ммоль дм-3 mmol dm -3 ОтвалыDumps 3,513,51 3,453.45 1,231.23 6,546.54 0,030,03 3,213.21 2,932.93 3,043.04 9,509.50 1,771.77 Древесная щепаWood chips 1,081,08 0,950.95 1,951.95 0,560.56 0,020.02 2,262.26 0,670.67 0,270.27 0,820.82 0,550.55 Микроэлементы и другие данныеTrace elements and other data Образец №Sample No. FeFe MnMn CuCu ZnZn ВAT pHpH ECEC мкмоль дм-3 μmol dm -3 мСм м-1 msm m -1 ОтвалыDumps 1,501,50 0,350.35 0,050.05 0,200.20 77 7,717.71 2,172.17 Древесная щепаWood chips 31,2431.24 0,520.52 0,050.05 0,360.36 15fifteen 0,680.68 6,686.68 Тяжелые металлыHeavy metals Образец №Sample No. AlAl PbPb CrCr NiNi CoCo CdCd SeSe AsAs мг дм-3 mg dm -3 ОтвалыDumps 0,230.23 0,020.02 0,080.08 0,040.04 0,030,03 0,000.00 0,480.48 0,500.50 Древесная щепаWood chips -- -- -- -- -- -- -- --

Таблица 2.6Table 2.6 Усредненные химические свойства образцов среды роста, собранных на участках обработки на платиновом шламе, удобренном внесением 5, 15, 30 тонн га-1 древесной щепы и с использованием трех способов восстановления растительного покрова. Среднее значение ошибки (Среднее) и значение стандартной ошибки (Ст.ош.) скомбинировали для всех участков (Все), показаны данные для обработок 1-6 и контрольных участков (С).The averaged chemical properties of growth medium samples collected at platinum sludge treatment sites fertilized with 5, 15, 30 tons ha -1 wood chips and using three methods of restoration of vegetation cover. The average error value (Mean) and the standard error value (St. st.) Were combined for all sections (All), data for treatments 1-6 and control sections (C) are shown. ОбработкиProcessing ВсеAll 1one 22 33 4four 55 66 СFROM Рекомендованное значениеRecommended Value СаSa ммоль дм-3 mmol dm -3 СреднееAverage 0,6930.693 0,7130.713 0,5300.530 1,0971,097 1,0901,090 0,9370.937 0,3230.323 0,4250.425 1,081,08 Ст.ош.St.osh. 0,0710,071 0,1470.147 0,1200,120 0,0750,075 0,1560.156 0,1100,110 0,0440,044 0,0950,095 MgMg СреднееAverage 0,4180.418 0,3430.343 0,3600.360 0,6430.643 0,5570.557 0,6170.617 0,2170.217 0,3030,303 0,640.64 Ст.ош.St.osh. 0,0430,043 0,0440,044 0,0260,026 0,0470,047 0,1390.139 0,0960,096 0,0640,064 0,0890,089 KK СреднееAverage 0,3750.375 0,4330.433 0,3330.333 0,5400.540 0,4030.403 0,4900.490 0,2230.223 0,2900.290 0,80.8 Ст.ош.St.osh. 0,0270,027 0,0660,066 0,0600,060 0,0750,075 0,0300,030 0,0560.056 0,0370,037 0,0320,032 NaNa СреднееAverage 0,3290.329 0,1870.187 0,2870.287 0,3370.337 0,3970.397 0,3800.380 0,2870.287 0,3800.380 Ст.ош.St.osh. 0,0370,037 0,0830,083 0,0560.056 0,0130.013 0,1980.198 0,0440,044 0,0890,089 0,0960,096 РR СреднееAverage 0,0070.007 0,0050.005 0,0170.017 0,0140.014 0,0050.005 0,0100.010 0,0040.004 0,0000,000 0,020.02 Ст.ош.St.osh. 0,0020.002 0,0050.005 0,0170.017 0,0070.007 0,0050.005 0,0050.005 0,0040.004 0,0000,000 SO4 SO 4 СреднееAverage 0,8840.884 0,9250.925 0,4850.485 1,4971,497 1,4781,478 1,4881,488 0,2730.273 0,4620.462 Ст.ош.St.osh. 0,1360.136 0,1560.156 0,2110.211 0,1650.165 0,4360.436 0,2780.278 0,0840,084 0,2630.263 NO3 NO 3 СреднееAverage 0,0310,031 0,0140.014 0,0800,080 0,0400,040 0,0210,021 0,0110.011 0,0260,026 0,0300,030 2,12.1 Ст.ош.St.osh. 0,0060.006 0,0080.008 0,0300,030 0,0150.015 0,0090.009 0,0060.006 0,0030.003 0,0040.004 NH4,NH 4 , СреднееAverage 0,0300,030 0,0380,038 0,0260,026 0,0360,036 0,0390,039 0,0110.011 0,0200,020 0,0340,034 0,030,03 Ст.ош.St.osh. 0,0030.003 0,0060.006 0,0030.003 0,0030.003 0,0050.005 0,0110.011 0,0040.004 0,0060.006 ClCl СреднееAverage 0,1420.142 0,0660,066 0,1320,132 0,1530.153 0,1380.138 0,1790.179 0,1380.138 0,1640.164 Ст.ош.St.osh. 0,0120.012 0,0140.014 0,0140.014 0,0380,038 0,0450,045 0,0190.019 0,0260,026 0,0280,028 НСО3 NSO 3 СреднееAverage 0,9760.976 0,8000,800 1,1671,167 1,0331,033 1,0431,043 0,8000,800 0,8670.867 1,0501,050 0,80.8 Ст.ош.St.osh. 0,0430,043 0,0760,076 0,0670,067 0,1010,101 0,1060.106 0,0290,029 0,1360.136 0,1040.104 FeFe мкмоль дм-3 μmol dm -3 СреднееAverage 4,3624,362 1,1201,120 4,0504,050 3,4203,420 3,3073,307 6,9136,913 7,6777,677 4,2034,203 178,57178.57 Ст.ош.St.osh. 0,5520.552 0,5550.555 1,2821,282 1,9471,947 0,8750.875 0,5690.569 0,9280.928 1,0271,027 MnMn СреднееAverage 0,8730.873 0,0100.010 0,9130.913 0,5800.580 0,9300.930 1,3201,320 1,3501,350 0,9400.940 72,7372.73 Ст.ош.St.osh. 0,1190.119 0,0000,000 0,4460.446 0,0590.059 0,4620.462 0,1530.153 0,0870,087 0,2100.210 CuCu СреднееAverage 0,5620.562 0,4200.420 0,6030.603 0,4770.477 0,6000,600 0,7330.733 0,8270.827 0,4180.418 0,940.94 Ст.ош.St.osh. 0,0390,039 0,1040.104 0,0910,091 0,0860,086 0,0590.059 0,0230,023 0,0690,069 0,0590.059 ZnZn СреднееAverage 0,0140.014 0,0130.013 0,0130.013 0,0200,020 0,0130.013 0,0100.010 0,0130.013 0,0150.015 6,126.12 Ст.ош.St.osh. 0,0020.002 0,0030.003 0,0030.003 0,0100.010 0,0030.003 0,0000,000 0,0030.003 0,0050.005 ВAT СреднееAverage 2,8732,873 1,3841,384 0,4780.478 7,4117,411 2,3402,340 2,2462,246 5,2595,259 1,9341,934 92,5992.59 Ст.ош.St.osh. 0,5160.516 0,3840.384 0,2390.239 1,0421,042 1,3401,340 0,6230.623 1,0421,042 0,5580.558 рНpH СреднееAverage 7,8247,824 7,7777,777 7,8677,867 7,7637,763 7,7307,730 7,8037,803 7,8037,803 7,9257,925 6,5-7,26.5-7.2 Ст.ош.St.osh. 0,0250,025 0,0290,029 0,0940,094 0,0520,052 0,0510.051 0,0180.018 0,0870,087 0,0600,060 ЕСThe EU мСм м-1 msm m -1 СреднееAverage 0,2960.296 0,2770.277 0,2430.243 0,4400.440 0,4130.413 0,4000.400 0,1630.163 0,2170.217 0,4-0,80.4-0.8 Ст.ош.St.osh. 0,0270,027 0,0390,039 0,0380,038 0,0210,021 0,0790,079 0,0510.051 0,0330,033 0,0500,050 СПНSPN СреднееAverage 0,4560.456 0,2600.260 0,4290.429 0,3620.362 0,4120.412 0,4310.431 0,5360.536 0,6100.610 <1<1 Ст.ош.St.osh. 0,0400,040 0,1070.107 0,0700,070 0,0210,021 0,1740.174 0,0220,022 0,1420.142 0,0700,070

Таблица 2.7Table 2.7 Значимая корреляция между питательными веществами в растворе среды роста, отобранном с экспериментальных участков, обработанных древесной щепой в течение марта 2002 г. на платиновой шахте Impala Platinum.Significant correlation between nutrients in a growth medium solution taken from experimental plots treated with wood chips during March 2002 at Impala Platinum mine. СаSa MgMg KK NaNa SO4 SO 4 NH4 NH 4 ClCl FeFe MnMn CuCu 0,896***0.896 *** МgMg KK 0,825***0.825 *** 0,735***0.735 *** NaNa 0,412*0.412 * 0,670***0.670 *** 0,2610.261 SO4 SO 4 0,958***0.958 *** 0,949***0.949 *** 0,783***0.783 *** 0,578**0.578 ** NH4 NH 4 0,1660.166 0,1670.167 0,0890,089 0,1370.137 0,1900.190 ClCl 0,2200.220 0,504**0.504 ** 0,2480.248 0,840***0.840 *** 0,3640.364 -0,062-0.062 FeFe -0,346-0.346 -0,157-0.157 -0,190-0.190 0,0340,034 -0,310-0.310 -0,511**-0.511 ** 0,3400.340 MnMn -0,171-0.171 0,0490,049 -0,225-0.225 0,3160.316 -0,102-0.102 -0,217-0.217 0,443*0.443 * 0,622***0.622 *** CuCu 0,0510.051 0,1220.122 0,0830,083 0,2220.222 0,0520,052 -0,410*-0.410 * 0,32530.3253 0,607**0.607 ** 0,651***0.651 *** ECEC 0,966***0.966 *** 0,972***0.972 *** 0,817***0.817 *** 0,606***0.606 *** 0,980***0.980 *** 0,1770.177 0,425*0.425 * -0,249-0.249 -0,052-0,052 0,1060.106 *, **, *** Значимость при 0,05, 0,01 и 0,001*, **, *** Significance at 0.05, 0.01 and 0.001

Таблица 3.1Table 3.1 Параметры питательных веществ (±SD) в пропорциях смеси на момент загрузки (n=9).Nutrient parameters (± SD) in the proportions of the mixture at the time of loading (n = 9). СОУSOU Рсумм P sum P-BraylP-brayl NH4 NH 4 NO2 NO 2 3 NO 3 ПроцессProcess г кг-1 g kg -1 мг л-1 mg l -1 WCWC 93,40±6,82a 93.40 ± 6.82 a <0,01a <0.01 a 7,18±0,08a 7.18 ± 0.08 a 0,74±0,12a 0.74 ± 0.12 a 1,03±0,24a 1.03 ± 0.24 a 0,90±0,32a 0.90 ± 0.32 a SS+WCSS + WC 63,00±0,87a 63.00 ± 0.87 a 132,06+66,85b 132.06 + 66.85 b 440,72±22,79b 440.72 ± 22.79 b 278,46±20,03b 278.46 ± 20.03 b 5,90±0,75b 5.90 ± 0.75 b 8,06±2,60b 8.06 ± 2.60 b SS+WC+EMSS + WC + EM 67,20±1,29a 67.20 ± 1.29 a 65,30±6,61b 65.30 ± 6.61 b 421,49±49,4b 421.49 ± 49.4 b 356,31±47,68b 356.31 ± 47.68 b 6,10±1,62b 6.10 ± 1.62 b 8,87+2,82b 8.87 + 2.82 b SS+WO+e/wSS + WO + e / w 68,50+1,79a 68.50 + 1.79 a 100,57±37,58b 100.57 ± 37.58 b 422,89±37,92b 422.89 ± 37.92 b 331,59±32,45b 331.59 ± 32.45 b 4,76+2,76”4.76 + 2.76 ” 7,45+5,63b 7.45 + 5.63 b SS+WO+EM+e/wSS + WO + EM + e / w 79,30±0,79a 79.30 ± 0.79 a 112,03i15,65b 112.03i15.65 b 369,40±12,84b 369.40 ± 12.84 b 220,80±24,99b 220.80 ± 24.99 b 6,92±0,18b 6.92 ± 0.18 b 10,06+7,70b 10.06 + 7.70 b a,b Средние значения с одинаковым буквенным индексом отличались не существенно (Р<0,05) СОУ, суммарное содержание органического углерода; Р-Bray 1, экстрагируемый из почвы Р; SS, отстой сточных вод; WC, древесная щепа; ЕМ, засев микроорганизмами; e/w земляные черви a, b The average values with the same letter index did not differ significantly (P <0.05) SDA, the total content of organic carbon; P-Bray 1, extracted from soil P; SS, sewage sludge; WC, wood chips; EM, inoculated with microorganisms; e / w earthworms

Таблица 3.2Table 3.2 Среднее процентное изменение количества питательных веществ при компостировании и компостировании с использованием земляных червей после 112 дней (n=9) в зависимости от различных типов обработки а и соотношения NH4:NO3.The average percentage change in the amount of nutrients during composting and composting using earthworms after 112 days (n = 9) depending on the different types of treatment a and the ratio of NH 4 : NO 3 . ПроцессProcess Изменение (%)b Change (%) b соотношения NH4:NO3 NH 4 : NO 3 ratio СОУSOU Р (сумм)P (sum) P-Bray 1P-Bray 1 NH4 NH 4 NO2 NO 2 NO3 NO 3 WCWC -90,40-90.40 NDNd 3,57a 3.57 a >100*a > 100 * a -11,65a -11.65 a >100*a > 100 * a 0,270.27 SS+WCSS + WC 15,6015.60 >100*a > 100 * a 24,81*b 24.81 * b -99,23*b -99.23 * b 55,11*b 55.11 * b >100*b > 100 * b 0,00160.0016 SS+WC+EMSS + WC + EM 12,1512.15 78,60*a 78.60 * a 21,06*b 21.06 * b ->100*b -> 100 * b 39,34*b 39.34 * b >100*b > 100 * b 0,00180.0018 SS+WC+e/wSS + WC + e / w 4,354.35 >100*a > 100 * a 19,28c 19.28 c -92,57*b -92.57 * b >100*a > 100 * a >100*c > 100 * c 0,0110.011 SS+WC+EM+e/wSS + WC + EM + e / w -3,46-3.46 >100*a > 100 * a 19,44c 19.44 s -98,31*b -98.31 * b 76,41*b 76.41 * b >100*c > 100 * c 0,00250.0025 Существенно отличаются (Р<0,05) от исходного содержанияSignificantly different (P <0.05) from the initial content а a, b, с - Средние значения с одинаковым буквенным индексом отличались не существенно (Р>0,05) and a, b, c - Average values with the same letter index did not differ significantly (P> 0.05) b Изменение (%)=[(Исходное значение-конечное)/Исходное]×100 b Change (%) = [(Initial value-final) / Initial] × 100 ND: Не обнаружено; СОУ, суммарное содержание органического углерода; P-Bray 1, экстрагируемое из почвы количество Р; ЕМ, засев микроорганизмами; e/w земляные черви; SS, отстой сточных вод; WC, древесная щепаND: Not detected; СОУ, total content of organic carbon; P-Bray 1, amount of P extracted from the soil; EM, inoculated with microorganisms; e / w earthworms; SS, sewage sludge; WC, wood chips

Таблица 3.3Table 3.3 Физические параметры (±S.D.) в пропорциях смеси на момент загрузки (n=9).Physical parameters (± S.D.) in the proportions of the mixture at the time of loading (n = 9). ПроцессProcess pHpH TSTS VSVS ЗолаAsh НРВNRV ЛигнинLignin ЦеллюлозаCellulose г кг-1 g kg -1 WCWC 6.79+0.066.79 + 0.06 520.53±7.28a 520.53 ± 7.28 a 493.17±6.67a 493.17 ± 6.67 a 267.02±6.87a 267.02 ± 6.87 a 986.68+1.30a 986.68 + 1.30 a 266.34+3.33266.34 + 3.33 720.34+4.59a 720.34 + 4.59 a SS+WCSS + WC 5.21±0.035.21 ± 0.03 485.00+1.44a 485.00 + 1.44 a 246.18±0.98a 246.18 ± 0.98 a 365.68±1.57a 365.68 ± 1.57 a 975.92±1.35a 975.92 ± 1.35 a 223.24±1.41a 223.24 ± 1.41 a 752.67+0.63а 752.67 + 0.63 a SS+WC+EMSS + WC + EM 5.49±0.085.49 ± 0.08 468.90±2.22a 468.90 ± 2.22 a 237.39±3.52a 237.39 ± 3.52 a 358.11±3.35a 358.11 ± 3.35 a 973.92+0.57а 973.92 + 0.57 a 247.49+2.09а 247.49 + 2.09 a 726.42+1.55a 726.42 + 1.55 a SS+WC+e/wSS + WC + e / w 5.21±0.065.21 ± 0.06 421.57±1.99a 421.57 ± 1.99 a 244.66±0.10a 244.66 ± 0.10 a 322.83±2.25a 322.83 ± 2.25 a 968. 11±0.85a 968. 11 ± 0.85 a 259.79+3.50а 259.79 + 3.50 a 708.32+4.30а 708.32 + 4.30 a SS+WC+EM+e/wSS + WC + EM + e / w 5.30±0.115.30 ± 0.11 403.33±0.52a 403.33 ± 0.52 a 251.54+0.31a 251.54 + 0.31 a 301.88±0.41a 301.88 ± 0.41 a 928.71±5.95a 928.71 ± 5.95 a 225.29+1.58а 225.29 + 1.58 a 703.41±5.05а 703.41 ± 5.05 a a,b Средние значения с одинаковым буквенным индексом отличались не существенно (Р<0,05) TS, общее содержание твердого вещества; VS, содержание летучих твердых веществ; НРВ, нейтральное разрыхляющее волокно; ЕМ, засев микроорганизмами; e/w земляные черви; SS, отстой сточных вод; WC, древесная щепа a, b The mean values with the same letter index did not differ significantly (P <0.05) TS, total solids content; VS, volatile solids content; NRV, neutral loosening fiber; EM, inoculated with microorganisms; e / w earthworms; SS, sewage sludge; WC, wood chips

Таблица 3.4Table 3.4 Сравнение среднего процентного изменения физических параметров в зависимости от различных типов обработки а (n=9).Comparison of the average percentage change in physical parameters depending on various types of processing a (n = 9). ПроцессProcess Изменение (%)b Change (%) b рНpH TSTS VSVS ЗолаAsh HPBHPB ЛигнинLignin ЦеллюлозаCellulose WCWC -5,75a -5.75 a -4,04a -4.04 a -7,19a -7.19 a 1,43a 1.43 a -0,40a -0.40 a -2,38a -2.38 a -0,33a -0.33 a SS+WCSS + WC 25,99*b 25.99 * b 0,81b 0.81 b -10,48b -10.48 b 4,34b 4.34 b -28,11*b -28.11 * b -13,14b -13.14 b -32.55*b -32.55 * b SS+WC+EMSS + WC + EM 13,67*b 13.67 * b 7,29b 7.29 b -10,72b -10.72 b 9,92b 9.92 b -31,55*b -31.55 * b -9,77b -9.77 b -41,10*b -41.10 * b SS+WC+e/wSS + WC + e / w 26,47*b 26.47 * b 18,81*c 18.81 * c -14,91*c -14.91 * c 21,30*c 21.30 * c -29,08*b -29.08 * b -26,09*c -26.09 * c -28.29*b -28.29 * b SS+WC+EM+e/wSS + WC + EM + e / w 18,93*b 18.93 * b 30,58*c 30.58 * c -28,12*c -28.12 * c 42,94*c 42.94 * c -28,55*b -28.55 * b -16,78*c -16.78 * c -31,37*b -31.37 * b Существенно отличаются (Р<0,05) от исходного содержанияSignificantly different (P <0.05) from the initial content аа, b, с - Средние значения с одинаковым буквенным индексом отличались не существенно (Р>0,05) and a, b, c - Average values with the same letter index did not differ significantly (P> 0.05) b Изменение (%)=[(Исходное значение - конечное)/ Исходное]×100 b Change (%) = [(Initial value - final) / Initial] × 100 TS, общее содержание твердого вещества; VS, содержание летучих твердых веществ; НРВ, нейтральное разрыхляющее волокно; ЕМ, засев микроорганизмами; e/w земляные черви; SS, отстой сточных вод; WC, древесная щепаTS, total solids content; VS, volatile solids content; NRV, neutral loosening fiber; EM, inoculated with microorganisms; e / w earthworms; SS, sewage sludge; WC, wood chips

Таблица 3.5Table 3.5 Характеристики размера частиц (среднее геометрическое ± геометрическое стандартное отклонение) для продуктов соответствующих процессов в начале и в конце изменения процентного содержания.Particle size characteristics (geometric mean ± geometric standard deviation) for the products of the corresponding processes at the beginning and at the end of the percentage change. ОбработкаTreatment День 0Day 0 День 112Day 112 % Изменения% Change WCWC 5,08+1,665.08 + 1.66 4,60±1,874.60 ± 1.87 -9,45-9.45 SS+WCSS + WC 2,74±2,802.74 ± 2.80 4,11±2,044.11 ± 2.04 -33,33-33.33 SS+WC+EMSS + WC + EM 4,16±2,094.16 ± 2.09 2,33±2,942.33 ± 2.94 -43,99-43.99 SS+WC+e/wSS + WC + e / w 4,26±2,004.26 ± 2.00 1,42+3,271.42 + 3.27 -66,67-66.67 SS+WC+EM+e/wSS + WC + EM + e / w 1,05+3,231.05 + 3.23 4,41±1,914.41 ± 1.91 -76,19`-76.19` ЕМ, засев микроорганизмами; e/w земляные черви; SS, отстой сточных вод; WC, древесная щепа
День 0 относится ко времени исходного перемешивания отходов перед их разложением
EM, inoculated with microorganisms; e / w earthworms; SS, sewage sludge; WC, wood chips
Day 0 refers to the initial mixing time of the waste before decomposition.

Таблица 4.1Table 4.1 Содержание тяжелых металлов в компосте и в компосте, полученном с использованием земляных червей через 112 дней (n=9).The content of heavy metals in compost and in compost obtained using earthworms after 112 days (n = 9). ОбработкаTreatment Al (г 100 г-1)Al (g 100 g -1 ) As (мкг г-1)As (μg g -1 ) Cu (мкг г-1)Cu (μg g -1 ) Ni (мкг г-1)Ni (μg g -1 ) SS+WCSS + WC 335,33±19,91335.33 ± 19.91 <0,05<0.05 315,40±51,56315.40 ± 51.56 551,33±28,09551.33 ± 28.09 SS+WC+EMSS + WC + EM 223,67+79,98223.67 + 79.98 <0,05<0.05 362,00+71,59362.00 + 71.59 493,33+56,89493.33 + 56.89 Существенно отличаются (Р<0,05)Significantly different (P <0.05) SS, отстой сточных вод; WC, древесная щепа; ЕМ, засев микроорганизмамиSS, sewage sludge; WC, wood chips; EM, seeded with microorganisms Таблица 4.2Table 4.2 Содержание тяжелых металлов в тканях земляных червей перед и после компостирования с использованием земляных червей (n=9).The content of heavy metals in the tissues of earthworms before and after composting using earthworms (n = 9). Время (дней)Time (days) Al (г 100 г-1)Al (g 100 g -1 ) As (мкг г-1)As (μg g -1 ) Cu (мкг г-1)Cu (μg g -1 ) Ni (мкг г-1)Ni (μg g -1 ) Al (г 100 г-1)Al (g 100 g -1 ) SS+WCSS + WC 00 9,50±3,94a 9.50 ± 3.94 a <0,05a <0.05 a 84,95±11,61a 84.95 ± 11.61 a 46,62+4,22a 46.62 + 4.22 a SS+WC+EMSS + WC + EM 00 13,17±4,58a 13.17 ± 4.58 a <0,05a <0.05 a 97,15±3,99a 97.15 ± 3.99 a 50,87+9,58a 50.87 + 9.58 a SS+WCSS + WC 9494 33,83±17,20*b 33.83 ± 17.20 * b <0,05*a <0.05 * a 147,55±14,67с 147.55 ± 14.67 s 89,97+7,56*b 89.97 + 7.56 * b SS+WC+EMSS + WC + EM 9494 11,17±5,46a 11.17 ± 5.46 a <0,05a <0.05 a 105,33±20,29a 105.33 ± 20.29 a 51,00+28,21a 51.00 + 28.21 a Существенно отличаются (Р<0,05) от исходного содержанияSignificantly different (P <0.05) from the initial content а,b - Средние значения с одинаковым буквенным индексом отличались несущественно (Р>0,05) a, b - Average values with the same letter index did not differ significantly (P> 0.05) SS, отстой сточных вод; WC, древесная щепа; ЕМ, засев микроорганизмамиSS, sewage sludge; WC, wood chips; EM, seeded with microorganisms Таблица 4.3Table 4.3 ПБК (показатель биоконцентрации) в тканях земляных червей после компостирования с использованием земляных червей в течение 84 дней.PBC (an indicator of bioconcentration) in the tissues of earthworms after composting using earthworms for 84 days. Al (г 100 г-1)Al (g 100 g -1 ) As (мкг г-1)As (μg g -1 ) Cu (мкг г-1)Cu (μg g -1 ) Ni (мкг г-1)Ni (μg g -1 ) SS+WCSS + WC 0,100.10 NdNd 0,470.47 0,160.16 SS+WC+EMSS + WC + EM 0,050.05 NdNd 0,290.29 0,100.10 a,b - Средние значения с одинаковым буквенным индексом отличались несущественно (Р>0,05) a, b - Mean values with the same letter index did not differ significantly (P> 0.05) ПБК=[e/w]/[субстрат] PBC = [e / w] / [substrate] ND: Не обнаружено;ND: Not detected; SS, отстой сточных вод; WC, древесная щепа; ЕМ, засев микроорганизмамиSS, sewage sludge; WC, wood chips; EM, seeded with microorganisms

Claims (20)

1. Способ обработки массы отвала, образующегося в результате горных разработок, включающий этап внесения древесной щепы, полученной из отходов древесины, извлеченных из деревянных подпорок шахты, разрушенных при проведении взрывных работ, и которые являются побочным продуктом при горных разработках, в массу отвала, путем обработки массы отвала древесной щепой до уровня до 30 см ниже внешней поверхности.1. A method of processing the mass of a dump formed as a result of mining, including the step of introducing wood chips obtained from waste wood extracted from the wooden supports of the mine, destroyed during blasting, and which are a byproduct of mining, into the mass of the blade, by processing the mass of the blade with wood chips to a level of up to 30 cm below the outer surface. 2. Способ по п.1, в котором древесную щепу предварительно обрабатывают кислотой.2. The method according to claim 1, in which wood chips are pre-treated with acid. 3. Способ по п.2, в котором в качестве кислоты используют азотную кислоту (HNO3).3. The method according to claim 2, in which nitric acid (HNO 3 ) is used as the acid. 4. Способ по любому из пп.1-3, в котором древесную щепу наносят на существующую массу отвала, сформированного в виде насыпи, для восстановления этой насыпи.4. The method according to any one of claims 1 to 3, in which wood chips are applied to the existing mass of the blade formed in the form of an embankment, to restore this embankment. 5. Способ по любому из пп.1-3, в котором древесную щепу вносят в массу отвала периодически в ходе его образования.5. The method according to any one of claims 1 to 3, in which wood chips are introduced into the mass of the blade periodically during its formation. 6. Способ по любому из пп.1-3, в котором древесную щепу вносят в количестве 60-90 тонн на гектар поверхности хвостового отвала.6. The method according to any one of claims 1 to 3, in which wood chips are applied in an amount of 60-90 tons per hectare of surface of the tail dump. 7. Способ по любому из пп.1-3, который включает этап компостирования древесной щепы, выполняемый перед этапом внесения щепы в массу отвала.7. The method according to any one of claims 1 to 3, which includes the step of composting wood chips, performed before the step of introducing chips into the mass of the blade. 8. Способ по п.7, в котором этап компостирования древесной щепы включает этап компостирования щепы с использованием земляных червей.8. The method according to claim 7, in which the step of composting wood chips includes the step of composting wood chips using earthworms. 9. Способ по п.8, в котором этап компостирования древесной щепы дополнительно включает этап перемешивания щепы с другим источником органического материала.9. The method of claim 8, wherein the step of composting the wood chips further comprises the step of mixing the chips with another source of organic material. 10. Способ по п.9, в котором в качестве другого источника органического материала используют сточные воды.10. The method according to claim 9, in which waste water is used as another source of organic material. 11. Способ по п.10, в котором древесную щепу и сточные воды смешивают и образуют из них компост, после чего компост засевают червями и формируют среду, компостированную с использованием земляных червей,11. The method according to claim 10, in which wood chips and wastewater are mixed and composted from them, after which the compost is seeded with worms and an environment composted using earthworms is formed, 12. Способ по п.11, в котором червей выбирают из вида Eisenia fetida.12. The method according to claim 11, in which the worms are selected from a species of Eisenia fetida. 13. Способ по п.11, в котором древесную щепу и сточные воды смешивают с соотношении от 3:1 до 3:2.13. The method according to claim 11, in which wood chips and wastewater are mixed with a ratio of from 3: 1 to 3: 2. 14. Способ по любому из пп.1-3, который включает этап насаждения отобранных растений на обрабатываемой массе отвала.14. The method according to any one of claims 1 to 3, which includes the step of planting selected plants on the treated mass of the blade. 15. Способ по 14, в котором растения выбирают из группы, состоящей из Cenchrus ciliaris разновидность Molopo; Cenchrus ciliaris разновидность Gayndah; Eragrostis lehmanniana (любовная трава Лехманна); и Eragrostis curvula и их смесей.15. The method according to 14, in which the plants are selected from the group consisting of Cenchrus ciliaris species Molopo; Cenchrus ciliaris species Gayndah; Eragrostis lehmanniana (Lehmann's love grass); and Eragrostis curvula and mixtures thereof. 16. Масса отвала, обработанная в соответствии со способом по любому из пп.1-15.16. The mass of the blade processed in accordance with the method according to any one of claims 1 to 15. 17. Среда для обработки массы отвала, образующегося в результате горных разработок, путем обработки массы отвала древесной щепой до уровня до 30 см ниже внешней поверхности отвала, содержащая компостированную смесь древесной щепы, полученной из отходов деревянных подпорок шахты, разрушенных при проведении взрывных работ, и которые являются побочным продуктом при горных разработках, и другого источника органического материала.17. An environment for treating the mass of the blade resulting from mining by treating the mass of the blade with wood chips up to 30 cm below the outer surface of the blade, containing a composted mixture of wood chips obtained from waste wooden mine supports destroyed during blasting, and which are a byproduct of mining, and another source of organic material. 18. Среда по п.17, в которой в качестве другого источника органического материала используют сточные воды.18. The environment of claim 17, wherein wastewater is used as another source of organic material. 19. Среда по п.18, в которой смесь дополнительно подвергают компостированию с использованием земляных червей.19. The environment of claim 18, wherein the mixture is further composted using earthworms. 20. Среда по п.19, которая дополнительно содержит определенным образом отобранные микроорганизмы. 20. The medium according to claim 19, which further comprises in a certain way selected microorganisms.
RU2004114215A 2001-10-11 2002-10-11 Environment and method on waste treatment in mining RU2389563C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA200108361 2001-10-11
ZA2001/8361 2001-10-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004114215A RU2004114215A (en) 2005-10-27
RU2389563C2 true RU2389563C2 (en) 2010-05-20

Family

ID=25589339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004114215A RU2389563C2 (en) 2001-10-11 2002-10-11 Environment and method on waste treatment in mining

Country Status (6)

Country Link
CN (1) CN100430159C (en)
AU (1) AU2002335151B2 (en)
HK (1) HK1072395A1 (en)
RU (1) RU2389563C2 (en)
WO (1) WO2003045594A1 (en)
ZA (1) ZA200402219B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102701826B (en) * 2012-06-16 2014-10-22 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司 Method for stacking tailings for reclamation

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB468388A (en) * 1935-02-13 1937-07-02 Ig Farbenindustrie Ag Improvements in the production of cellulose
GB2219617B (en) * 1988-06-09 1992-08-19 David William Blowes Treatment of mine tailings
US5090843A (en) * 1991-02-15 1992-02-25 Grigsby Charles O Chemical seal for waste disposal cover systems
US6004069A (en) * 1997-05-29 1999-12-21 Falconbridge Limited Method for capping mine waste and tailing deposits
AUPP904699A0 (en) * 1999-03-05 1999-03-25 Managed Science Pty Ltd Organic waste recycling device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПЕТРОВ А.К. Технология деревообрабатывающих производств. - М.: Лесная промышленность, 1974, с.64. Технологические схемы формирования плоских отвалов с профилактикой самовозгорания. - Киев: Макеевка, 1980, с.22. ДРИЖЕНКО А.Ю. Восстановление земель при горных работах. - М.: Недра, 1985, с.80-81. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN100430159C (en) 2008-11-05
RU2004114215A (en) 2005-10-27
AU2002335151A1 (en) 2003-06-10
ZA200402219B (en) 2005-04-26
WO2003045594A1 (en) 2003-06-05
HK1072395A1 (en) 2005-08-26
CN1585677A (en) 2005-02-23
AU2002335151B2 (en) 2007-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Khan et al. Fertilizers and their contaminants in soils, surface and groundwater
Ram et al. Fly ash for soil amelioration: a review on the influence of ash blending with inorganic and organic amendments
Yunusa et al. Fly-ash: an exploitable resource for management of Australian agricultural soils
Wong et al. Use of waste gypsum in the revegetation on red mud deposits: a greenhouse study
US7204660B2 (en) Humic mineral reagent and method for the production thereof, method for rehabilitating polluted soils, method for detoxification of wastes of extracted and processed mineral products and recultivating rock dumps and tailing storages, method for sewage water treatment and method for sludge utilisation
Wijesekara et al. Utilization of biowaste for mine spoil rehabilitation
Young et al. Low levels organic amendments improve fertility and plant cover on non-acid generating gold mine tailings
Punshon et al. Restoration of drastically eroded land using coal fly ash and poultry biosolid
Rodríguez-Vila et al. Carbon fractionation in a mine soil amended with compost and biochar and vegetated with Brassica juncea L
CN108541522B (en) Vegetation recovery method for acid mine waste dump
Liu et al. Hydroxyapatite reduces potential Cadmium risk by amendment of sludge compost to turf-grass grown soil in a consecutive two-year study
Tiwari et al. An analytical study of heavy metal concentration in soil of an industrial region of Chhattisgarh, central India
Haroon et al. Fractionation of heavy metals in contaminated soil after amendment with composted cow manure and poultry litter
Jakubus et al. Compost utilisation in a heavy metal immobilisation process evaluated by bioconcentration factors
RU2389563C2 (en) Environment and method on waste treatment in mining
Paul Use of fly ash in agriculture
Evanylo Land application of biosolids
KR100764004B1 (en) Composition of seed spray soil comprising sewage sludge and starfish powder, and preparation method thereof
El-Azeim et al. Effect of biochar on sandy soil health under arid and semiarid conditions
Nwite et al. Remediation of Crankcase Oil Contaminated Soil with Different Sources of Manure in Abakaliki, Southeast, Nigeria
Hatibu et al. Assessment of phosphorous release from bat guano with respect to their use as organic fertilizers in crop production
Shaban et al. Response of two wheat cultivars to compost application in saline soils
Bhat et al. Evaluation of digested sludge as an amendment to chromium and lead contaminated Gangetic alluvial soils of India
Cele et al. Amelioration of iron mine soils with biosolids: Effects on plant tissue metal content and earthworms
KR20100082592A (en) Fertilizer for an abandoned mine and mehtod thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121012