RU2421288C1 - Treatment of effluents sediments - Google Patents
Treatment of effluents sediments Download PDFInfo
- Publication number
- RU2421288C1 RU2421288C1 RU2010114562/21A RU2010114562A RU2421288C1 RU 2421288 C1 RU2421288 C1 RU 2421288C1 RU 2010114562/21 A RU2010114562/21 A RU 2010114562/21A RU 2010114562 A RU2010114562 A RU 2010114562A RU 2421288 C1 RU2421288 C1 RU 2421288C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- granules
- soil
- paste
- moisture content
- substances
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится с способам переработки осадков сточных вод, в том числе осадков городских сточных вод, с целью их последующей утилизации, в частности, путем использования в качестве органических добавок, вносимых в почву для ее мелиорации и обогащения питательными и биологически активными веществами.The invention relates to methods for processing sewage sludge, including urban sewage sludge, with a view to their subsequent disposal, in particular, by using as organic additives introduced into the soil for its reclamation and enrichment with nutrient and biologically active substances.
Под термином «осадок сточных вод» в данной заявке понимается осадок, в частности, образующийся при переработке бытовых сточных вод на городских станциях аэрации, или осадок, образующийся при обработке воды из открытого водоема или воды системы оборотного водоснабжения на станциях водоочистки и водоподготовки.The term "sewage sludge" in this application refers to sludge, in particular, generated during the processing of domestic wastewater at urban aeration stations, or sludge generated during the treatment of water from an open reservoir or water from a reverse water supply system at water treatment and water treatment plants.
Вместе с тем заявленный способ применим не только к упомянутым видам осадков сточных вод. Способ может использоваться для переработки осадков сточных вод пищевых предприятий, сельскохозяйственных ферм и других объектов при условии близости их по органическому и минеральному составу, а также по санитарно-гигиеническим требованиям к осадкам сточных вод, допускаемым (например, по СанПиН 2.1.7.573-96) к использованию в качестве удобрений.However, the claimed method is applicable not only to the mentioned types of sewage sludge. The method can be used for the treatment of sewage sludge from food enterprises, agricultural farms and other facilities provided that they are close in terms of organic and mineral composition, as well as sanitary and hygienic requirements for sewage sludge allowed (for example, according to SanPiN 2.1.7.573-96) to use as fertilizers.
Известны широко применяемые в сельском хозяйстве гранулированные минеральные удобрения с размерами гранул 2-3 мм.Granular mineral fertilizers widely used in agriculture are known with granule sizes of 2-3 mm.
Признавая исключительную важность агрономической химии в увеличении производства сельскохозяйственной продукции и кормов для животноводства, необходимо отметить, что те же химические средства при нарушении регламентов и неправильном их использовании приводят к резкому ухудшению качества продуктов питания и кормов, оказывают негативное воздействие на окружающую среду. При этом большинство минеральных удобрений характеризуется физиологической кислотностью, поэтому их применение в избыточных количествах приводит к развитию процессов подкисления почв, усилению минерализационных процессов, нарушению соотношения подвижных форм макро- и микроэлементов в почве и элементного состава растений.Recognizing the crucial importance of agronomic chemistry in increasing the production of agricultural products and feed for livestock, it should be noted that the same chemicals, in violation of the regulations and their improper use, lead to a sharp deterioration in the quality of food and feed, have a negative impact on the environment. At the same time, most mineral fertilizers are characterized by physiological acidity, therefore, their excessive use leads to the development of soil acidification processes, the strengthening of mineralization processes, and the violation of the ratio of mobile forms of macro- and microelements in soil and the elemental composition of plants.
Избыток минеральных удобрений вызывает нарушения в биологической компоненте почвы, вследствие чего нарушаются процессы трансформации органического вещества, увеличивается доля микроскопических грибов, среди которых много патогенов в структуре микробного ценоза. Это приводит к образованию микотоксинов в почве и продуктах. В то же время правильное применение минеральных и органических удобрений является одним из основных условий повышения урожайности сельскохозяйственных культур.An excess of mineral fertilizers causes disturbances in the biological component of the soil, as a result of which the processes of transformation of organic matter are disrupted, the proportion of microscopic fungi increases, among which there are many pathogens in the structure of microbial cenosis. This leads to the formation of mycotoxins in soil and products. At the same time, the proper use of mineral and organic fertilizers is one of the main conditions for increasing crop yields.
Безусловно, следует отдавать предпочтение применению при выращивании сельскохозяйственных культур органическим удобрениям и в первую очередь навозу крупного рогатого скота, который рекомендуется вносить в почву от 40 до 60 тонн на 1 га. В современной обстановке выполнить эти рекомендации весьма проблематично из-за резкого сокращения поголовья крупного рогатого скота. В 1980 году в стране было порядка 80 млн голов крупного рогатого скота, в настоящее время осталось менее 15 миллионов.Of course, preference should be given to the use of organic fertilizers when growing crops, primarily cattle manure, which is recommended to be applied to the soil from 40 to 60 tons per 1 ha. In a modern environment, implementing these recommendations is very problematic due to a sharp reduction in the number of cattle. In 1980, there were about 80 million head of cattle in the country, currently less than 15 million are left.
В создавшейся обстановке имеется хорошая альтернатива, которая одновременно решает сразу две проблемы. Это получение очень дешевого высококачественного органического удобрения и решение ряда экологических проблем.In the current situation, there is a good alternative that simultaneously solves two problems at once. This is a very cheap high-quality organic fertilizer and a number of environmental problems.
Речь идет об использовании осадков городских сточных вод и осадков станций водоподготовки. По данным МГУП «Мосводоканал» у него образуется по ходу выполнения технологического процесса около 1 млн куб. м/год обезвоженных осадков с влажностью 73-80% и обезвоженных активных илов до 90 тыс куб. м/год. Кроме этого у Мосводоканала еще имеется на иловых площадках более 3,8 млн куб. м осадков сточных вод.We are talking about the use of urban sewage sludge and sludge from water treatment plants. According to the Moscow State Unitary Enterprise Mosvodokanal, about 1 million cubic meters is formed in the course of the technological process. m / year of dehydrated sludge with a moisture content of 73-80% and dehydrated activated sludge up to 90 thousand cubic meters. m / year. In addition, Mosvodokanal still has over 3.8 million cubic meters on silt sites. m sewage sludge.
Обезвоженные осадки обладают целым рядом удобрительных свойств и в среднем содержат следующие необходимые для питания растений вещества: азот - 3,5%, фосфор - 5,7%, калий - 0,16%, органические вещества - 57,1%, а также полный набор необходимых микроэлементов. Кроме того, они имеют в своем составе большое количество веществ - предшественников гумуса. Осадки обладают высокой химической буферностью, хорошими ионообменными свойствами, высокой способностью удержания влаги. Осадки снижают кислотность почв, улучшают тепловой, водный и воздушный режимы, повышают их биологическую активность.Dehydrated sediments have a number of fertilizing properties and, on average, contain the following substances necessary for plant nutrition: nitrogen - 3.5%, phosphorus - 5.7%, potassium - 0.16%, organic substances - 57.1%, as well as full a set of essential trace elements. In addition, they contain a large number of substances - the precursors of humus. Precipitation has a high chemical buffering, good ion-exchange properties, high ability to retain moisture. Precipitation reduces soil acidity, improves thermal, water and air conditions, increases their biological activity.
В связи с реальной возможностью эффективного использования осадков городских сточных вод в качестве удобрений необходимо строгое соблюдение при их употреблении требований соответствующих ГОСТов и СанПиН. В том числе ГОСТ Р 17.4.3.07-2001 «Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений», 2002, и следующих нормативных документов:In connection with the real possibility of the effective use of urban wastewater sludge as fertilizers, strict compliance with the requirements of the relevant GOSTs and SanPiN when using them is necessary. Including GOST R 17.4.3.07-2001 “Nature Protection. The soil. Requirements for the properties of sewage sludge when using them as fertilizers ”, 2002, and the following regulatory documents:
- «Требования к качеству сточных вод и их осадков, используемых для орошения и удобрения», Минсельхозпрод, 1997.- “Requirements for the quality of wastewater and their rainfall used for irrigation and fertilizer”, Ministry of Agriculture, 1997.
- Санитарные правила и нормы «Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения» (СанПиН 2.1.7.573-96).- Sanitary rules and norms “Hygienic requirements for the use of wastewater and their rainfall for irrigation and fertilizer” (SanPiN 2.1.7.573-96).
- «Типовой технологический регламент использования осадков сточных вод в качестве органических удобрений», Минсельхоз РФ, 2000.- “Typical technological regulations for the use of sewage sludge as organic fertilizers”, Ministry of Agriculture of the Russian Federation, 2000.
В настоящее время использование осадков сточных вод в качестве удобрения ограничено. Это объясняется сложностью и экономической нецелесообразностью их транспортировки на расстояния более 20 км на поля, трудоемкостью внесения в почву из-за высокой влажности (73-80%), а также санитарными ограничениями. Кроме того, существующие способы переработки и удаления осадков сточных вод не решают до конца задачи их широкого применения в качестве удобрений.Currently, the use of sewage sludge as fertilizer is limited. This is due to the complexity and economic inappropriateness of transporting them over distances of more than 20 km to the fields, the complexity of soil application due to high humidity (73-80%), as well as sanitary restrictions. In addition, existing methods of processing and removing sewage sludge do not completely solve the problem of their widespread use as fertilizers.
Известен способ переработки осадка сточных вод путем механического обезвоживания и обеззараживания путем анаэробного сбраживания в метантенках с целью дальнейшего разбрасывания по поверхности почвы машинами для разбрасывания органических удобрений и последующего запахивания (см. заявку на выдачу патента РФ №92001318, кл. C05F 7/00, оп. 20.01.1995 г.).There is a method of processing sewage sludge by mechanical dehydration and disinfection by anaerobic digestion in digesters for the purpose of further scattering on the surface of the soil with machines for spreading organic fertilizers and subsequent smelling (see application for the grant of a patent of the Russian Federation No. 92001318, class C05F 7/00, op January 20, 1995).
Недостатком известного способа является то, что масса, полученная после анаэробного сбраживания обезвоженных осадков сточных вод в метантенках, не может быть строго дозировано внесена в почву из-за ее излишней склонности к слипанию в агломераты и налипанию на рабочие органы разбрасывающих машин.The disadvantage of this method is that the mass obtained after anaerobic digestion of dehydrated sewage sludge in digesters cannot be strictly dosed into the soil due to its excessive tendency to stick together in agglomerates and stick to the working bodies of spreading machines.
Одним из перспективных способов, позволяющих использовать осадки в максимальном количестве и решить вопрос получения на их основе хорошего, высококачественного органического удобрения, обладающего высокой транспортабельностью и безопасностью в санитарном отношении, является использование осадка в составе специально изготавливаемых питательных гранул для обогащения почвы питательными и биологически активными веществами.One of the promising ways to use precipitation in the maximum amount and to solve the problem of obtaining good, high-quality organic fertilizer based on them, which is highly transportable and safe in sanitary terms, is to use sediment in specially made nutrient granules to enrich the soil with nutrient and biologically active substances .
Наиболее близким к заявленному является способ переработки осадка сточных вод, включающий перевод осадка в пастообразное состояние путем перемешивания с пастообразующим агентом в виде алюмосиликатов с последующим гранулированием и сушкой полученных гранул (см. заявку на выдачу патента РФ на изобретение №2007112336, кл. В09В 3/00, 10.10.2008 г.).Closest to the claimed is a method of processing sewage sludge, including the transfer of sludge into a paste-like state by mixing with a pasting agent in the form of aluminosilicates, followed by granulation and drying of the obtained granules (see application for the grant of a patent of the Russian Federation for invention No. 2007112336, class B09B 3 / 00, 10/10/2008).
Недостатком известного способа является низкая экологичность получаемых гранул, обусловленная наличием в их составе алюмосиликатов, которые являются труднорастворимыми в воде соединениями. Они плохо усваиваются растениями и поэтому в составе гранул их можно рассматривать как балластные вещества. Кроме того, алюмосиликаты являются ацидоидами, повышающими кислотность почвы, что приводит к антимелиоративному эффекту.The disadvantage of this method is the low environmental friendliness of the obtained granules, due to the presence in their composition of aluminosilicates, which are sparingly soluble compounds in water. They are poorly absorbed by plants and, therefore, in the composition of granules, they can be considered as ballast substances. In addition, aluminosilicates are acidoids that increase the acidity of the soil, which leads to an anti-reclamation effect.
Другими недостатками, присущими известному способу, являются: длительные сроки механического разрушения (т.е. распада на отдельные фрагменты) получаемых известным способом гранул после внесения во влажную почву, низкая биологическая ценность, а также невысокая точность дозирования веществ, вносимых в почву в составе гранул.Other disadvantages inherent in the known method are: the long terms of mechanical destruction (i.e. decay into separate fragments) of granules obtained in a known manner after being introduced into moist soil, low biological value, and low accuracy of dosing of substances introduced into the soil in the composition of granules .
Технический результат, достигаемый при использовании заявленного способа, заключается в повышении экологичности получаемых этим способом гранул, повышении способности получаемых гранул к ускоренному механическому разрушению после внесения в почву, увеличении мелиоративной ценности гранул, благодаря уменьшению доли балластных веществ и повышению доли биологически ценных веществ в единице объема получаемых гранул.The technical result achieved by using the claimed method is to increase the environmental friendliness of the granules obtained by this method, increase the ability of the obtained granules to accelerate mechanical destruction after application to the soil, increase the reclamation value of granules, due to a decrease in the proportion of ballast substances and an increase in the share of biologically valuable substances per unit volume the resulting granules.
Описанный технический результат достигается в рамках решения задачи увеличения урожайности сельскохозяйственных культур, при выращивании которых используются «органические гранулы», получаемые заявленным способом переработки осадка сточных вод.The described technical result is achieved as part of the solution to the problem of increasing crop yields, the cultivation of which uses "organic granules" obtained by the claimed method of processing sewage sludge.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе переработки осадка сточных вод, включающем перевод осадка в пастообразное состояние путем перемешивания с пастообразующим агентом, последующее формирование гранул и их сушку, для переработки используют осадок сточных вод со средней влажностью 67-85%, в качестве пастообразующего агента используют биоразлагаемые в почве и/или биологически усваиваемые растениями вещества в количестве от 35 до 85% от массы получаемой пастообразной смеси, имеющие влажность на 30-35% ниже средней влажности перерабатываемой партии осадка сточных вод, гранулы формируют объемом от 1,4 до 18 см3, а сушку полученных гранул осуществляют при температуре не выше 50°С до достижения влажности гранул 12-14%.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of processing the sewage sludge, including the transfer of the sludge into a paste-like state by mixing with a paste-forming agent, the subsequent formation of granules and their drying, for the treatment, a sewage sludge with an average humidity of 67-85% is used as a paste-forming agents are biodegradable in the soil and / or biodegradable by plants in an amount of from 35 to 85% by weight of the resulting paste-like mixture, having a moisture content of 30-35% below average moisture awns processed batch of sewage sludge, the volume of the granules formed from 1.4 to 18 cm 3, and drying the resulting granules is carried out at a temperature not above 50 ° C until a moisture content of 12-14% of granules.
Указанный результат достигается также тем, что используют биоразлагаемые в почве и/или биологически усваиваемые растениями вещества с комковатой и/или волокнистой структурой. При этом дополнительно облегчается формирование гранул из пасты. Кроме того, в последующем, после внесения гранул во влажную почву, ускоряется процесс их механического разрушения на отдельные фрагменты, что в более короткие сроки делает вещества, входящие в состав гранул, доступными как для усвоения сельскохозяйственными растениями, так и для биологического разложения микробами, червями, грибами и другими организмами, населяющими почву.The indicated result is also achieved by using biodegradable substances in the soil and / or biologically assimilable by plants substances with a lumpy and / or fibrous structure. This further facilitates the formation of granules from paste. In addition, subsequently, after the introduction of the granules into moist soil, the process of their mechanical destruction into individual fragments is accelerated, which in a shorter time makes the substances that make up the granules accessible both for assimilation by agricultural plants and for biological decomposition by microbes, worms , fungi and other organisms that inhabit the soil.
Указанный результат достигается также тем, что в качестве пастообразующего агента используют биокомпост в количестве 35-85% от массы получаемой пастообразной смеси.The specified result is also achieved by the fact that as a pasting agent use biocompost in the amount of 35-85% by weight of the resulting paste-like mixture.
Указанный результат достигается также тем, что в качестве пастообразующего агента используют древесные опилки в количестве 40-55% от массы получаемой пастообразной смеси.The specified result is also achieved by the fact that as a pasting agent use sawdust in an amount of 40-55% by weight of the resulting paste-like mixture.
Указанный результат достигается также тем, что в качестве пастообразующего агента используют торф в количестве 40-65 % от массы получаемой пастообразной смеси. Использование торфа в качестве пастообразующего агента при осуществлении предлагаемого способа переработки осадка сточных вод наиболее эффективно для последующего использования полученных гранул на нейтральных и слабощелочных почвах.The specified result is also achieved by the fact that as a pasting agent use peat in an amount of 40-65% by weight of the resulting pasty mixture. The use of peat as a pasting agent in the implementation of the proposed method for processing sewage sludge is most effective for the subsequent use of the obtained granules on neutral and slightly alkaline soils.
Указанный результат достигается также тем, что в качестве пастообразующего агента используют полуперепревший навоз в количестве 50-85% от массы получаемой пастообразной смеси.The specified result is also achieved by the fact that as a pasting agent use semi-rotted manure in an amount of 50-85% by weight of the resulting paste-like mixture.
Указанный результат достигается также тем, что гранулы калибруют по объему, допуская отклонение от среднего значения в партии не более 10%. Наилучшие результаты достигаются в том случае, когда формирование гранул ведут путем нарезки пасты на порции с последующей их обкаткой до получения гранул сферический формы или формы, близкой к сферической с отклонением среднего значения поперечного размера полученной гранулы от диаметра правильной сферы не более ±10%. В этом случае при использовании гранул, производимых заявленным способом, дополнительно повышается точность дозирования веществ, вносимых в почву.The indicated result is also achieved by the fact that the granules are calibrated by volume, allowing a deviation from the average value in the batch of not more than 10%. The best results are achieved when the formation of granules is carried out by cutting the paste into portions and then rolling them into granules of a spherical shape or a shape close to spherical with a deviation of the average transverse size of the obtained granule from the diameter of the correct sphere of not more than ± 10%. In this case, when using granules produced by the claimed method, the accuracy of dosing of substances introduced into the soil is further increased.
Заявленный способ осуществляется следующим образом.The claimed method is as follows.
Для переработки по предлагаемому способу используют осадок сточных вод со средней влажностью 67-85%.For processing by the proposed method, a sewage sludge with an average humidity of 67-85% is used.
Осадок со средней влажностью, превышающей 85%, плохо поддается переводу в пастообразное состояние с использованием предлагаемого способа. Удается получить не пасту, а лишь полужидкое пюре, из которого крайне затруднительно сформировать гранулы, тем более гранулы сферической формы. Даже в тех исключительных случаях, когда гранулы удается сформировать, избыточная влага осадка разрушает структуру перемешиваемого с осадком пастообразующего агента, и, в результате, после сушки получаются монолитные гранулы, не способные к механическому разрушению в присутствии почвенной влаги.Sludge with an average humidity exceeding 85% is difficult to transfer to a pasty state using the proposed method. It is possible to get not paste, but only semi-liquid mashed potatoes, from which it is extremely difficult to form granules, especially granules of a spherical shape. Even in those exceptional cases when granules can be formed, excess moisture of the precipitate destroys the structure of the pasting agent mixed with the precipitate, and, as a result, after drying monolithic granules are obtained that are not capable of mechanical destruction in the presence of soil moisture.
Пересушенный осадок со средней влажностью менее 67% также не пригоден для использования в заявленном способе, поскольку получаемая паста приобретает склонность к растрескиванию и полуфабрикаты гранул крошатся на мелкие фрагменты еще до этапа сушки.An overdried precipitate with an average humidity of less than 67% is also not suitable for use in the claimed method, since the resulting paste tends to crack and the semi-finished granules crumble into small fragments even before the drying stage.
В качестве пастообразующего агента используют биоразлагаемые в почве и/или биологически усваиваемые растениями вещества, преимущественно с комковатой и/или волокнистой структурой. В качестве подобных веществ наиболее предпочтительно использовать такие экологически безвредные вещества (а, фактически, сложные композиции органических веществ), как биокомпост, древесные опилки, торф (преимущественно, верховой), полуперепревший навоз или смеси указанных веществ. Перемешивание осадка сточных вод с подобными пастообразующими агентами не только не привносит в состав гранул, получаемых из осадка, каких-либо загрязняющих почву вредных химических соединений, но и, напротив, уменьшает концентрацию нежелательных составляющих осадка.Biodegradable in the soil and / or biodegradable by plants substances, mainly with a lumpy and / or fibrous structure, are used as a pasting agent. As such substances, it is most preferable to use such environmentally friendly substances (and, in fact, complex compositions of organic substances), such as biocompost, sawdust, peat (mainly horse), semi-matured manure or mixtures of these substances. Mixing the sewage sludge with similar paste-forming agents not only does not introduce any harmful chemical compounds into the granules obtained from the sludge, but, on the contrary, reduces the concentration of undesirable sludge components.
Использование гранул, изготовленных по заявленному способу, не приводит к существенным изменениям кислотности почвы. Благодаря комковатой и/или волокнистой структуре перечисленных веществ, используемых в качестве пастообразующего агента при изготовлении гранул, значительно ускоряется процесс разрушения последних под воздействием почвенной влаги. Таким образом, биоразлагаемые в почве и/или биологически усваиваемые растениями непосредственно из почвы вещества становятся доступными для растений в более короткие сроки, что, в конечном итоге, приводит к ускорению развития растений и повышению урожайности не только в текущем вегетационном периоде, но также и последующие периоды.The use of granules made by the claimed method does not lead to significant changes in soil acidity. Due to the lumpy and / or fibrous structure of the listed substances used as a pasting agent in the manufacture of granules, the process of destruction of the latter under the influence of soil moisture is significantly accelerated. Thus, biodegradable in the soil and / or biologically assimilated by plants directly from the soil substances become available to plants in a shorter time, which ultimately leads to accelerated plant development and increased productivity not only in the current growing season, but also subsequent periods.
Обезвреженный и обеззараженный осадок сточных вод со средней влажностью 67-85%, поступающий со станций аэрации, станций водоподготовки или от других поставщиков, перемешивают в смесителях, например, барабанного типа с лопастью-мешалкой, с пастообразующим агентом.The neutralized and disinfected wastewater sludge with an average humidity of 67-85% coming from aeration stations, water treatment plants or from other suppliers is mixed in mixers, for example, a drum type with a mixing paddle, with a pasting agent.
В предлагаемом способе для переработки используется осадок, по санитарным нормам полностью соответствующий требованиям нормативных документов, в частности, требованиям документа: «Санитарные правила и нормы СанПиН 2.1.7.573-96 "Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения" (утв. постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 31 октября 1996 г. № 46)», доступные в публикации: http://www.tehbez.ru/Docum/DocumShow_DocumID_519.html.In the proposed method for processing, sludge is used that, according to sanitary standards, fully complies with the requirements of regulatory documents, in particular, the requirements of the document: "Sanitary rules and norms of SanPiN 2.1.7.573-96" Hygienic requirements for the use of wastewater and its rainfall for irrigation and fertilizer "( approved by the resolution of the State Committee for Sanitary and Epidemiological Supervision of the Russian Federation dated October 31, 1996 No. 46), available in the publication: http://www.tehbez.ru/Docum/DocumShow_DocumID_519.html.
Перемешивание осадка с пастообразующим агентом продолжают до получения гомогенной смеси пастообразной консистенции. Из полученной смеси формируют гранулы объемом от 1,4 до 18 см3, например, путем нарезания на порции. Нарезание производят одним из известных способов, например путем продавливания пасты через калиброванную фильеру с разделением полученной «колбаски» на отрезки одинаковой длины. Возможно также формирование гранул с использованием машин, по конструкции идентичных машинам для нарезания готового теста в хлебопекарной промышленности - см., например, публикацию: http://www.technoshop.ru/papers/2000/12/86s1.html.Mixing the precipitate with a paste-forming agent is continued until a homogeneous mixture of a paste-like consistency is obtained. From the resulting mixture, granules with a volume of 1.4 to 18 cm 3 are formed , for example, by slicing. Cutting is done by one of the known methods, for example, by forcing a paste through a calibrated die with dividing the resulting "sausage" into segments of the same length. It is also possible to form granules using machines identical in design to machines for cutting finished dough in the baking industry - see, for example, publication: http://www.technoshop.ru/papers/2000/12/86s1.html.
Целесообразно придание гранулам шарообразной формы, которая наиболее технологична и обеспечивает наибольшую точность дозирования при внесении готовых гранул непосредственно в почву. Кроме того, как показали проведенные эксперименты, готовые гранулы шарообразной формы наиболее устойчивы к механическим воздействиям, т.е. более прочны и долговечны по сравнению, например, с гранулами цилиндрической формы.It is advisable to give the granules a spherical shape, which is the most technologically advanced and provides the greatest metering accuracy when applying the finished granules directly to the soil. In addition, as the experiments showed, the finished spherical granules are most resistant to mechanical stress, i.e. more strong and durable in comparison, for example, with granules of cylindrical shape.
Для придания гранулам шарообразной формы нарезанные порции смеси подвергают обкатке в обкаточной машине, по конструкции аналогичной тем, что используются в хлебопекарной промышленности для тестоокругления. В качестве примера такой машины можно назвать тестоокруглитель «ВОСХОД-ТО-6», выпускаемый ЗАО НПП фирма «ВОСХОД» г.Саратов.To give the granules a spherical shape, the chopped portions of the mixture are run in a break-in machine, in a design similar to those used in the baking industry for dough rounding. As an example of such a machine, one can name the dough rounder VOSKHOD-TO-6, manufactured by NPP VOSKHOD firm in Saratov.
Установлено, что оптимальным диапазоном значений диаметров сферических гранул как с точки зрения технологичности их изготовления, так и с точки зрения простоты механизации их внесения в почву является диапазон от 15 до 30 мм. Одновременно применение таких «крупногабаритных» питательных гранул облегчает решение задачи точного дозирования вносимых в почву питательных веществ.It has been established that the optimal range of diameters of spherical granules both from the point of view of the manufacturability of their manufacture and from the point of view of the simplicity of mechanization of their introduction into the soil is a range from 15 to 30 mm. At the same time, the use of such “large-sized” nutrient granules facilitates the solution of the problem of precise dosing of nutrients introduced into the soil.
Сформированные «сырые» гранулы подвергают сушке, например на движущемся транспортере в печи, при температуре не выше 50°С. Такое ограничение температуры требуется для того, чтобы исключить как растрескивание гранул, так и термическое разрушение ценных органических веществ, входящих в их состав. Сушку заканчивают при достижении влажности гранул 12-14%.Formed "raw" granules are dried, for example on a moving conveyor in an oven, at a temperature not exceeding 50 ° C. This temperature limitation is required in order to exclude both cracking of granules and thermal destruction of valuable organic substances that make up their composition. Drying is completed when the moisture content of the granules reaches 12-14%.
Готовые гранулы пригодны для длительного хранения в условиях сухого помещения, а также для транспортировки на необходимые расстояния.Finished granules are suitable for long-term storage in a dry environment, as well as for transportation to the required distances.
В дальнейшем гранулы применяют в качестве удобрения при посеве семян или посадке растений, внося их в почву либо в период подготовки почвы к посеву семян (посадке растений), либо одновременно с высеваемыми семенами, высаживаемыми саженцами или черенками, либо под корневую систему в процессе вегетационного развития растений.Subsequently, the granules are used as fertilizer for sowing seeds or planting plants, introducing them into the soil either during the preparation of the soil for sowing seeds (planting plants), or simultaneously with sown seeds, planted with seedlings or cuttings, or under the root system during vegetative development plants.
Питательные гранулы для удобрения и выращивания растений изучались и испытывалось в опытах на тяжелых суглинистых почвах с малым содержанием органических и минеральных веществ и плохой для выращивания растений структурой.Nutrient granules for fertilizing and growing plants were studied and tested in experiments on heavy loamy soils with a low content of organic and mineral substances and a poor structure for growing plants.
Пример 1. Производилась переработка осадка городских сточных вод с относительной влажностью 72±2 %, полученного с городской станции аэрации, где осадок был предварительно обезврежен и обеззаражен.Example 1. The processing of sludge from urban wastewater with a relative humidity of 72 ± 2%, obtained from the city aeration station, where the sludge was previously neutralized and disinfected.
В качестве пастообразующего агента использовали биокомпост со средней влажностью 35% в количестве в среднем 55 % от массы получаемой пастообразной смеси. Перемешивание производили с использованием двухваловой машины для перемешивания - см. публикацию: http://www.asia-business.ru/torg/mini-factory/brick/mixer/.As a pasting agent used biocompost with an average moisture content of 35% in an average amount of 55% by weight of the resulting paste-like mixture. Stirring was carried out using a two-shaft mixing machine - see publication: http://www.asia-business.ru/torg/mini-factory/brick/mixer/.
Полученный пастообразный полуфабрикат (массу-сырец) нарезали на порции объемом, соответствующих объему шарообразных гранул со средним диаметром 20 мм. Обкатка производилась с использованием уже упомянутого тестоокруглителя «ВОСХОД-ТО-6».The resulting pasty semi-finished product (raw mass) was cut into portions with a volume corresponding to the volume of spherical granules with an average diameter of 20 mm Run-in was carried out using the already mentioned dough rounder "VOSKHOD-TO-6".
Изготовленные гранулы диаметром 20±5% мм подвергались сушке в печи при температуре 40°С до достижения относительной влажности основной массы гранул 12%. При этом считалось, что основная масса гранул имеет требуемую влажность, если измерения влажности в произвольной выборке 30 гранул из каждой тысячи давали значения этого параметра, лежащие в диапазоне 12±1,5%.The produced granules with a diameter of 20 ± 5% mm were dried in an oven at a temperature of 40 ° C until the relative humidity of the bulk of the granules reached 12%. In this case, it was believed that the bulk of the granules has the required humidity if moisture measurements in an arbitrary sample of 30 granules from each thousand gave values of this parameter lying in the range of 12 ± 1.5%.
На опытном участке изготовленные гранулы вносились в почву (непосредственно в зону посева семян) на глубину 10-15 см на расстоянии друг от друга 100-300 мм с помощью картофелесажалки Л-201 (см. страницу на сайте: http://www.pkf-agromash.ru/catalog/potatoes/potato-planter/1201#). После чего осуществлялось поверхностное боронование почвы и производился посев семян кукурузы.In the experimental plot, the produced granules were introduced into the soil (directly into the seed sowing zone) to a depth of 10-15 cm at a distance of 100-300 mm from each other using an L-201 potato planter (see page on the website: http: //www.pkf -agromash.ru/catalog/potatoes/potato-planter/1201#). After that, surface harrowing of the soil was carried out and corn seeds were sown.
Одновременно на контрольном участке в почву вносились гранулы, изготовленные по способу, описанному в заявке РФ на изобретение №2007112336. В качестве пастообразующего агента использовалась смесь оксида кальция с алюмосиликатами. Семена кукурузы для посева на контрольном участке были взяты той же партии посевного материала, что и на опытном участке.At the same time, granules made by the method described in the application of the Russian Federation for invention No. 2007112336 were introduced into the soil at a control site. A mixture of calcium oxide with aluminosilicates was used as a pasting agent. Corn seeds for sowing in the control plot were taken from the same batch of seed material as in the experimental plot.
При недостаточной исходной влажности почвы производился дополнительный полив водой опытного и контрольного участков с одинаковой интенсивностью внесения влаги.With insufficient initial soil moisture, additional watering of the experimental and control sections with the same rate of moisture application was carried out with water.
В результате проведенных опытов было установлено следующее.As a result of the experiments, the following was established.
На опытном участке (по сравнению с контрольным) химические анализы не выявили роста содержания в почве оксида кальция и алюмосиликатов, не произошло изменения кислотности почвы. Была повышена концентрация в почве органического вещества при одновременном снижении (по сравнению с контрольным участком) содержания тяжелых металлов. При использовании гранул, полученных заявленным способом, вносимые вместе с гранулами в почву биологически усваиваемые и биологически разлагаемые вещества были распределены в ней, преимущественно, в зоне корневой системы растения, что говорит о более высокой точности дозирования таких веществ. Разрушение гранул в почве на опытном участке происходило на 8-12% быстрее, чем на контрольном (при одинаковой влажности почвы). Вместе с гранулами в почву вносилось большее количество полезных для растений органических и минеральных веществ, которые усваивались развивающимися растениями либо непосредственно, либо после их разложения. В результате этого развитие растений на опытном участке происходило быстрее, чем на контрольном, а урожай, полученный на опытном участке, был выше на 15-22%.In the experimental plot (compared with the control), chemical analyzes did not reveal an increase in the content of calcium oxide and aluminosilicates in the soil, and there was no change in soil acidity. The concentration of organic matter in the soil was increased, while the content of heavy metals was reduced (compared with the control plot). When using granules obtained by the claimed method, biologically assimilable and biodegradable substances introduced together with granules into the soil were distributed therein, mainly in the zone of the plant root system, which indicates a higher accuracy of dosing of such substances. The destruction of granules in the soil in the experimental plot occurred 8-12% faster than in the control (with the same soil moisture). Together with granules, a greater amount of organic and mineral substances useful for plants was introduced into the soil, which were absorbed by developing plants either directly or after their decomposition. As a result of this, the development of plants in the experimental plot was faster than in the control, and the yield obtained in the experimental plot was 15–22% higher.
Пример 2. Производилась переработка предварительно обезвреженного и обеззараженного осадка городских сточных вод с относительной влажностью 72±2 % по предлагаемому способу. В качестве пастообразующего агента использовался полуперепревший навоз с влажностью 50%. К осадку сточных вод при изготовлении гранул он добавлялся в количестве в среднем 65% от массы получаемой пастообразной смеси. Изготавливались гранулы диаметром 15±5% мм, которые после сушки вносились на опытном участке в гряды для посадки огурцов. На контрольном участке, как и в предыдущем случае, в почву вносились гранулы, изготовленные по способу-прототипу.Example 2. The processing of pre-neutralized and disinfected sludge of urban wastewater with a relative humidity of 72 ± 2% by the proposed method. Semi-rotted manure with a humidity of 50% was used as a pasting agent. In the manufacture of granules, it was added to the sewage sludge in an amount on average of 65% by weight of the resulting paste-like mixture. Granules with a diameter of 15 ± 5% mm were made, which, after drying, were introduced in the experimental plot into the ridges for planting cucumbers. At the control site, as in the previous case, granules made by the prototype method were introduced into the soil.
Как и в предыдущем случае, на опытном участке (по сравнению с контрольным) зафиксировано повышение урожайности выращиваемой культуры на 18-25%. Установлена более высокая точность дозирования вносимых в почву веществ, повышение доли биологически ценных веществ при одновременном уменьшении доли веществ-загрязнителей. Имело место ускоренное, по сравнению с контролем, механическое разрушение гранул в почве и, таким образом, более раннее высвобождение биологически ценных веществ.As in the previous case, in the experimental plot (compared with the control), an increase in the yield of the cultivated crop by 18-25% was recorded. A higher accuracy of dosing of substances introduced into the soil, an increase in the share of biologically valuable substances with a simultaneous decrease in the share of pollutants, has been established. There was an accelerated, compared with the control, mechanical destruction of the granules in the soil and, thus, an earlier release of biologically valuable substances.
Опыты, аналогичные описанным в примерах 1 и 2, проводились на опытных участках, где выращивались картофель и кормовая капуста различных сортов. При этом использовался осадок сточных вод со средней влажностью 67, 75 и 85%, в качестве пастообразующего агента использовались такие биоразлагаемые в почве и/или биологически усваиваемые растениями вещества, как биокомпост и полуперепревший навоз с комковатой структурой, измельченные торф и древесные опилки с волокнистой структурой. Во всех случаях влажность применяемого пастообразующего агента была на 30 до 35% ниже средней влажности перерабатываемой партии осадка сточных вод. Использовались гранулы сферической формы. На этапе изготовления гранул осуществлялась калибровка гранул по объему. В отдельных случаях калибровка при изготовлении заменялась обычной сортировкой по объему уже изготовленных гранул на этапе их подготовки к внесению в почву. При этом в каждой подготавливаемой к внесению в почку партии гранул допускалось отклонение их массы от среднего для партии значения не более, чем на 10%. Для каждой культуры опытным путем подбирался наиболее подходящий диаметр (а следовательно, и объем) применяемых гранул (в диапазоне от 15 до 30 мм), в зависимости от площади питания данного сорта растения на различных этапах его развития.Experiments similar to those described in examples 1 and 2 were carried out in experimental plots where potatoes and fodder cabbage of various varieties were grown. In this case, wastewater sludge with an average humidity of 67, 75 and 85% was used, biodegradable substances in the soil and / or biodegradable substances such as biocompost and semi-overripe manure with lumpy structure, ground peat and sawdust with a fibrous structure were used as a pasting agent. . In all cases, the moisture content of the pasting agent used was 30 to 35% lower than the average humidity of the processed batch of sewage sludge. Spherical granules were used. At the stage of manufacture of the granules, the granules were calibrated by volume. In some cases, calibration during manufacture was replaced by conventional sorting according to the volume of already produced granules at the stage of their preparation for application to the soil. Moreover, in each batch of granules being prepared for insertion into the kidney, the deviation of their mass from the batch average value by no more than 10% was allowed. For each culture, the most suitable diameter (and therefore volume) of the granules used (in the range from 15 to 30 mm) was selected empirically, depending on the nutrition area of this plant variety at various stages of its development.
Как и в ранее описанных случаях, было экспериментально подтверждено повышение экологичности гранул на основе осадков сточных вод, получаемых заявленным способом. Уменьшение доли балластных веществ и повышение доли биологически ценных веществ в гранулах, изготовленных по заявленному способу, определило более высокую их мелиоративную ценность, в особенности для такой бедной и плохо структурированной почвы, как тяжелый суглинок. По сравнению с контрольными участками, где использовались гранулы по способу-прототипу, на опытных участках с использованием гранул по заявленному способу наблюдалось более быстрое механическое разрушение гранул в условиях почвенной влаги.As in the previously described cases, it was experimentally confirmed to increase the environmental friendliness of granules based on sewage sludge obtained by the claimed method. A decrease in the share of ballast substances and an increase in the share of biologically valuable substances in granules made by the claimed method determined their higher reclamation value, especially for such poor and poorly structured soil as heavy loam. Compared with the control plots where the granules were used according to the prototype method, in the test plots using granules according to the claimed method, more rapid mechanical destruction of the granules was observed under conditions of soil moisture.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010114562/21A RU2421288C1 (en) | 2010-04-13 | 2010-04-13 | Treatment of effluents sediments |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010114562/21A RU2421288C1 (en) | 2010-04-13 | 2010-04-13 | Treatment of effluents sediments |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2421288C1 true RU2421288C1 (en) | 2011-06-20 |
Family
ID=44737927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010114562/21A RU2421288C1 (en) | 2010-04-13 | 2010-04-13 | Treatment of effluents sediments |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2421288C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2542757C2 (en) * | 2013-04-15 | 2015-02-27 | Леонид Николаевич Михайлов | Method of increasing efficiency of action of deposits of urban sewage waters as organo-mineral fertiliser |
| RU2623041C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-06-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" | Method for increasing yield of grain crops |
| RU2796171C1 (en) * | 2022-10-19 | 2023-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный горный университет" | Method for disposal of sediments at water treatment facilities |
-
2010
- 2010-04-13 RU RU2010114562/21A patent/RU2421288C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2542757C2 (en) * | 2013-04-15 | 2015-02-27 | Леонид Николаевич Михайлов | Method of increasing efficiency of action of deposits of urban sewage waters as organo-mineral fertiliser |
| RU2623041C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-06-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" | Method for increasing yield of grain crops |
| RU2796171C1 (en) * | 2022-10-19 | 2023-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный горный университет" | Method for disposal of sediments at water treatment facilities |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10829422B2 (en) | Nutrient rich biologically active soils and horticulture media with predetermined characteristics and method for making | |
| Benabderrahim et al. | Effect of date palm waste compost on forage alfalfa growth, yield, seed yield and minerals uptake | |
| RU2536495C1 (en) | Method of sugar beet cultivation | |
| Iren et al. | Influence of cassava peels and poultry manure-based compost on soil properties, growth and yield of waterleaf (Talinum triangulare Jacq) in an ultisol of south-eastern Nigeria | |
| Carballo et al. | The influence of aeration system, temperature and compost origin on the phytotoxicity of compost tea | |
| Palanichamy et al. | Utilizing food waste by vermicomposting, extracting vermiwash, castings and increasing relative growth of plants | |
| KR101289743B1 (en) | Organic fertilizer and its producing method | |
| CN103524199A (en) | Compound fertilizer for green food production | |
| RU2513558C1 (en) | Method of preparation compost from sewage sludge (versions) | |
| Vasilyev et al. | Use of residues of the dairy industry as a fertilizer for spring wheat | |
| US9382166B1 (en) | Plant nutrient composition | |
| Tavassoli et al. | Effect of municipal wastewater with manure and fertilizer on yield and quality characteristics of forage in corn | |
| RU2421288C1 (en) | Treatment of effluents sediments | |
| KR20140001028A (en) | Bed soil for crops and manufacturing mathod thereof | |
| US20040194376A1 (en) | Method for producing a material with a ground clay and ground rock base that promotes plant growth and the resultant product | |
| WO2017180996A1 (en) | Method for creating nutrient rich biologically active soils and horiculutre media with predetermined characteristics | |
| RU2426712C1 (en) | Method for production of organo-mineral fertiliser | |
| RU2633561C1 (en) | Method of producing environmentally friendly bioproduct (compost paste) for integrated improvement of soil properties | |
| Virk et al. | Formulation of optimum banana residue based compost product and its efficacy on maize and soil properties | |
| Yuldasheva et al. | Bio ecological properties and significance of california red worm | |
| Farag et al. | Utilization of rice straw and vermicompost in vegetable production via soilless culture | |
| Brito et al. | Organic lettuce, rye/vetch, and Swiss chard growth and nutrient uptake response to lime and horse manure compost | |
| Sohaili et al. | Nutrients content of sewage sludge and its ultilization towards horticulture plant | |
| Kenyangi et al. | Vermicompost as a component in potting mixes for growth promotion in ornamental plants | |
| Tejada et al. | Effect of foliar application of beet vinasse on maize yield |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120414 |