RU2546155C1 - Material for biological reclamation of disturbed soils - Google Patents

Material for biological reclamation of disturbed soils Download PDF

Info

Publication number
RU2546155C1
RU2546155C1 RU2013149774/05A RU2013149774A RU2546155C1 RU 2546155 C1 RU2546155 C1 RU 2546155C1 RU 2013149774/05 A RU2013149774/05 A RU 2013149774/05A RU 2013149774 A RU2013149774 A RU 2013149774A RU 2546155 C1 RU2546155 C1 RU 2546155C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sludge
dehydrated
production
dehydrated excess
waste
Prior art date
Application number
RU2013149774/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Васильевна Калинина
Яков Иосифович Вайсман
Лариса Васильевна Рудакова
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
Priority to RU2013149774/05A priority Critical patent/RU2546155C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2546155C1 publication Critical patent/RU2546155C1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to environmental protection and specifically to biological reclamation of disturbed soils and recycling of industrial wastes. The material includes sludge from soda production and dehydrated excess active sludge and or a mixture of dehydrated excess active sludge and residue from primary settling tanks after treating urban household wastes. The dehydrated excess active sludge is a current output waste or a waste stabilised in natural conditions for 1-10 years, and has the following composition, wt %: organic substances - 49-67, mineral substances - 33-51, including total nitrogen of up to 5.7%, phosphorus of up to 7.4%. The sludge from soda production used has particle size of less than 0.5 mm and is obtained from centrifuging at a rate of 3800-4200 rpm and centrifuging time of 12-18 min with pH of aqueous extracts of 8.2-8.5. The weight ratio of the sludge from soda production to the dehydrated excess active sludge or mixture of dehydrated excess active sludge and residue from primary settling tanks is 2:1-1:1.
EFFECT: obtaining material for biological reclamation without limitation on the field of use, low cost of the material and wider range of resources for production thereof.
4 tbl

Description

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к биологической рекультивации нарушенных земель и утилизации промышленных отходов.The invention relates to the field of environmental protection, namely to biological reclamation of disturbed lands and the disposal of industrial waste.

В настоящее время к числу актуальных экологических проблем относятся увеличение площадей техногенно нарушенных территорий и объемов складируемых отходов производства.Currently, the pressing environmental problems include the increase in the areas of technologically disturbed territories and the volume of stored production waste.

Нарушенные территории, являющиеся результатом производственной деятельности человека, представляют собой источник пролонгированного отрицательного воздействия на окружающую среду в связи с нарушением почвенного покрова, гидрологического режима и формирования техногенного ландшафта. К основным способам восстановления нарушенных территорий относятся техническая и биологическая рекультивация.Disturbed areas resulting from human production activities are a source of prolonged negative environmental impact due to violation of soil cover, hydrological regime and the formation of anthropogenic landscape. The main methods of restoration of disturbed areas include technical and biological reclamation.

Для рекультивации нарушенных территорий и карьерных выемок в последнее время применяют различные строительные и промышленные отходы без предварительной оценки их возможного негативного воздействия на компоненты окружающей среды, обусловленного присутствием в составе токсичных веществ, и без обоснования инженерно-технических мероприятий по минимизации воздействия размещаемых отходов на окружающую среду. Такое применение отходов фактически является размещением (захоронением) отходов в окружающей среде и может привести к миграции загрязнений с последующей деградацией природных экосистем и увеличением рисков здоровью населения, проживающего на территориях, прилегающих к рекультивируемым объектам.Recently, various construction and industrial wastes have been used for reclamation of disturbed territories and quarries without preliminary assessment of their possible negative impact on environmental components due to the presence of toxic substances in the composition, and without justification of engineering and technical measures to minimize the environmental impact of disposed waste . Such use of waste is actually the disposal (disposal) of waste in the environment and can lead to the migration of pollution with the subsequent degradation of natural ecosystems and increased risks to the health of the population living in areas adjacent to the reclaimed facilities.

Известна смесь для рекультивации шламохранилищ (патент №2084417, дата публикации: 20.07.1997) содержащая шлам-осадок очистки бытовых и промышленных стоков 100 вес.ч., золу-унос 15-20 вес.ч., мелкозернистый заполнитель 15-30 вес.ч., алюмосиликатную породу 15-30 вес.ч. В качестве мелкозернистого заполнителя смесь содержит высевки шлака с модулем основности Мо более 1 или горелую формовочную землю, в качестве алюмосиликатной породы - глину или суглинок, а также дополнительно может содержать известь или портландцемент в количестве 2-5 вес.ч. или известь и портландцемент в количестве 1-2 вес.ч. каждого.A known mixture for the reclamation of sludge storages (patent No. 2084417, publication date: 07/20/1997) containing sludge-sediment for cleaning domestic and industrial effluents 100 parts by weight, fly ash 15-20 parts by weight, fine-grained aggregate 15-30 weight. hours, aluminosilicate rock 15-30 parts by weight As a fine-grained aggregate, the mixture contains sowing slag with a basicity modulus of Mo more than 1 or burnt molding earth, clay or loam as an aluminosilicate rock, and may additionally contain lime or Portland cement in an amount of 2-5 parts by weight. or lime and Portland cement in an amount of 1-2 parts by weight everyone.

Недостатком известной смеси является сложный компонентный состав, требующий присутствия кроме отходов производства сухих строительных смесей в виде портландцемента, что увеличивает стоимость готового продукта.A disadvantage of the known mixture is the complex component composition, requiring the presence, in addition to waste from the production of dry building mixtures in the form of Portland cement, which increases the cost of the finished product.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является материал для биологической рекультивации, используемый в способе рекультивации нарушенных угледобычей земель (см. патент РФ №2336684 от 30.11.2006), содержащий шлам - отход содового завода и активный ил очистных сооружений химического завода. Шлам содового завода содержит, мас.%: кальцит (CaCO3) - 79-97, арагонит (CaCO3) - 1-2, доломит - до 1, кварц - 1-8, вода - остальное. Активный ил очистных сооружений химического завода содержит, мас.%: минеральные вещества - 53-78, органические вещества - 22-47, в т.ч. общего азота до 3,6, фосфора до 4,8. Данный материал принят в качестве прототипа.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is the material for biological reclamation, used in the method of reclamation of disturbed coal lands (see RF patent No. 2336684 dated November 30, 2006), containing sludge - waste from the soda plant and activated sludge from the treatment plants of the chemical plant. The soda plant sludge contains, wt.%: Calcite (CaCO 3 ) - 79-97, aragonite (CaCO 3 ) - 1-2, dolomite - up to 1, quartz - 1-8, water - the rest. The activated sludge of the treatment plant of a chemical plant contains, wt.%: Mineral substances - 53-78, organic substances - 22-47, including total nitrogen up to 3.6, phosphorus up to 4.8. This material is accepted as a prototype.

Признаки прототипа, совпадающие с признаками заявляемого изобретения - шлам содового производства и обезвоженный избыточный активный ил, содержащий минеральные и органические вещества.Signs of the prototype, coinciding with the features of the claimed invention is sludge soda production and dehydrated excess activated sludge containing mineral and organic substances.

Недостатком известного материала, принятого за прототип, является необходимость использования в составе смеси активного ила с химического завода, который содержит токсичные специфические вещества (метанол и формальдегид). Кроме того, область применения известного материала ограничена нарушенными угледобычей землями.A disadvantage of the known material adopted as a prototype is the need to use activated sludge from a chemical plant in the mixture, which contains specific toxic substances (methanol and formaldehyde). In addition, the scope of the known material is limited to disturbed coal lands.

Задачей изобретения является получение материала для биологической рекультивации без ограничения области применения, снижение стоимости материала и расширение сырьевых ресурсов для его получения.The objective of the invention is to obtain material for biological reclamation without limiting the scope, reducing the cost of the material and expanding raw materials for its production.

Поставленная задача достигается за счет того, что известный материал для биологической рекультивации нарушенных земель, включающий шлам содового производства и обезвоженный избыточный активный ил, содержащий минеральные и органические вещества, согласно изобретению содержит шлам содового производства мелкой фракции размером менее 0,5 мм, полученной в результате центрифугирования при скорости вращения 3800-4200 об/мин и времени центрифугирования 12-18 мин с pH водных вытяжек 8,2-8,5, а обезвоженный избыточный активный ил или смесь обезвоженного избыточного активного ила и осадка первичных отстойников после очистки городских хозяйственно-бытовых стоков, причем обезвоженный избыточный активный ил представляет собой отход текущего выхода или отход, стабилизированный в естественных условиях от 1 года до 10 лет и содержит ингредиенты в следующем соотношении, мас.%:The problem is achieved due to the fact that the known material for biological reclamation of disturbed lands, including sludge from soda production and dehydrated excess activated sludge containing mineral and organic substances, according to the invention contains sludge from the production of fine fractions of less than 0.5 mm in size, resulting from centrifugation at a rotation speed of 3800-4200 rpm and a centrifugation time of 12-18 min with a pH of aqueous extracts of 8.2-8.5, and dehydrated excess activated sludge or a mixture of dehydrated excess activated sludge and primary sludge sediment after treatment of municipal wastewater, moreover, dehydrated excess activated sludge is a waste of the current yield or a waste stabilized in natural conditions from 1 year to 10 years and contains ingredients in the following ratio, wt.%:

органические вещества - 49-67,organic matter - 49-67,

минеральные вещества - 33-51, в т.ч. общий азот до 5,7%, фосфор до 7,4%,minerals - 33-51, including total nitrogen up to 5.7%, phosphorus up to 7.4%,

при этом массовое соотношение шлама содового производства к обезвоженному избыточному активному илу или смеси обезвоженного избыточного активного ила и осадка первичных отстойников составляет 2:1-1:1.while the mass ratio of sludge from soda production to dehydrated excess activated sludge or a mixture of dehydrated excess activated sludge and sludge of primary settlers is 2: 1-1: 1.

Отличительными признаками заявляемого материала от материала по прототипу являются содержание шлама содового производства мелкой фракции размером менее 0,5 мм, полученной в результате центрифугирования при скорости вращения 3800-4200 об/мин и времени центрифугирования 12-18 мин с pH водной вытяжки 8,2-8,5; содержание обезвоженного избыточного активного ила или смеси обезвоженного избыточного активного ила и осадка первичных отстойников после очистки городских хозяйственно-бытовых стоков следующего химического состава, мас.%: минеральные вещества - 33-51; органические вещества - 49-67, в т.ч. общий азот до 5,7, фосфор до 7,4; использование обезвоженного избыточного активного ила текущего выхода или стабилизированного в естественных условиях от 1 года до 10 лет; массовое соотношение шлама содового производства к обезвоженному избыточному активному илу или смеси обезвоженного избыточного активного ила и осадка первичных отстойников, равное 2:1-1:1.Distinctive features of the claimed material from the material of the prototype are the sludge content of soda production of a fine fraction with a size of less than 0.5 mm, obtained by centrifugation at a rotation speed of 3800-4200 rpm and a centrifugation time of 12-18 min with a pH of an aqueous extract of 8.2- 8.5; the content of dehydrated excess activated sludge or a mixture of dehydrated excess activated sludge and primary sludge sediment after treatment of urban wastewater of the following chemical composition, wt.%: minerals - 33-51; organic substances - 49-67, including total nitrogen up to 5.7, phosphorus up to 7.4; the use of dehydrated excess activated sludge current output or stabilized in natural conditions from 1 year to 10 years; the mass ratio of sludge from soda production to dehydrated excess activated sludge or a mixture of dehydrated excess activated sludge and sludge of primary settlers equal to 2: 1-1: 1.

Отличительные признаки в совокупности с известными позволят получить материал для биологической рекультивации техногенно нарушенных территорий без ограничения области применения, снизить стоимость материала за счет нулевой стоимости исходных компонентов и расширить сырьевые ресурсы для получения материала для биологической рекультивации.Distinctive features, together with the known ones, will make it possible to obtain material for the biological reclamation of technologically disturbed territories without limiting the scope, reduce the cost of the material due to the zero cost of the initial components and expand the raw material resources to obtain material for biological reclamation.

Физико-химические свойства избыточных активных илов (ИАИ) и осадков первичных отстойников (ОПО) зависят от химического состава сточных вод и длительности их хранения (табл.1). В ИАИ и ОПО содержится значительное количество органических веществ и биогенных элементов (соединения азота и фосфора). Однако их применение в качестве органических удобрений в сельском хозяйстве, при благоустройстве территорий, для биологической рекультивации нарушенных земель, рекультивации полигонов промышленных отходов и полигонов ТБО, несмотря на 4 класс опасности для ОПС, ограничено из-за высокого содержания тяжелых металлов (превышение допустимых значений в 1,1-2,0 раза) и высоких показателей химического потребления кислорода в водной вытяжке отхода (превышение допустимых значений в 2,0 раза).The physicochemical properties of excess activated sludge (IAI) and sediments of primary sedimentation tanks (OPO) depend on the chemical composition of the wastewater and their storage duration (Table 1). IAI and OPO contain a significant amount of organic substances and nutrients (nitrogen and phosphorus compounds). However, their use as organic fertilizers in agriculture, landscaping, biological reclamation of disturbed lands, and reclamation of industrial waste landfills and solid waste landfills, despite the hazard class 4 for hazardous waste, is limited due to the high content of heavy metals (exceeding permissible values in 1.1-2.0 times) and high rates of chemical oxygen consumption in the water extract of the waste (exceeding the permissible values by 2.0 times).

Таблица 1Table 1 Физико-химические характеристики избыточного активного ила и смеси обезвоженного избыточного активного ила и осадка первичных отстойниковPhysico-chemical characteristics of excess activated sludge and a mixture of dehydrated excess activated sludge and sediment of primary sedimentation tanks ПоказательIndicator Допустимое знач. по: СанПиН 2.1.7.1322-03, СП 2.1.7.1038-01, ГОСТР 17.4.3.07-2001, СанПиН 2.1.7.573-96, СанПин 2.6.1.2523-09Allowed value By: SanPiN 2.1.7.1322-03, SP 2.1.7.1038-01, GOST 17.4.3.07-2001, SanPiN 2.1.7.573-96, SanPin 2.6.1.2523-09 Значение показателяIndicator value ИАИ текущего выходаIAI current exit ИАИ+ОПО текущего выходаIAI + OPO current output ИАИ+ОПО (после 1-2 лет складирования)IAI + OPO (after 1-2 years of storage) ИАИ (после 10 лет складирования)IAI (after 10 years of storage) ИАИ (после 20 лет складирования)IAI (after 20 years of storage) Влажность, %Humidity% не нормир.not normal. 8585 7878 58-6958-69 45-5545-55 3535 Массовая доля органических веществ, %*Mass fraction of organic substances,% * не нормир.not normal. 5858 6666 49-5349-53 60-6460-64 6767 Массовая доля золы, %*Mass fraction of ash,% * не более 80 (3)no more than 80 (3) 4242 3434 47-5147-51 36-4036-40 3333 Массовая доля общего азота, %*Mass fraction of total nitrogen,% * не менее 0,6 (4)no less than 0.6 (4) 5,75.7 3,13,1 2,0-2,32.0-2.3 4,74.7 3,53,5 Массовая доля общего фосфора (P2O5), %*Mass fraction of total phosphorus (P 2 O 5 ),% * не менее 1,5 (4)not less than 1.5 (4) 5,55.5 3,63.6 3,9-6,33.9-6.3 7,47.4 6,66.6 pH солевой вытяжкиpH salt extract 5,5-8,5 (3)5.5-8.5 (3) 6,96.9 7,37.3 7,47.4 6,96.9 6,86.8 ХПК водной вытяжки (1:1) мгO2/лCOD water extract (1: 1) mgO 2 / l не более 5000 (2)no more than 5000 (2) 288288 95689568 2150-42902150-4290 752752 18021802 Нефтепродукты,Petroleum products, не более 30no more than 30 109-110109-110 4,574,57 4,7-5,24.7-5.2 -- -- Кадмий, мг/кгCadmium mg / kg 30thirty 11,211,2 20twenty 19,0-24,719.0-24.7 1919 33,833.8 Медь, мг/кгCopper mg / kg 15001500 234234 13001300 350-742350-742 273273 860860 Никель, мг/кгNickel, mg / kg 400400 115,0115.0 140140 180-285180-285 115115 550550 Ртуть, мг/кгMercury mg / kg не более 15 (3, 4)no more than 15 (3, 4) 0,670.67 0,50.5 0,5-2,340.5-2.34 0,250.25 0,240.24 Свинец, мг/кгLead mg / kg 500500 34,734.7 4545 45-7845-78 50fifty 140140 Хром, мг/кгChromium mg / kg 10001000 305305 510510 400-430400-430 385385 19401940 Цинк, мг/кгZinc mg / kg 35003500 814814 780780 980-1385980-1385 755755 10001000 Класс опасностиHazard Class Не ниже III (1, 2)Not lower than III (1, 2) IVIV IVIV IVIV IVIV нет данныхthere is no data * - в пересчете на сухое вещество* - in terms of dry matter

Изменение значений показателей, ограничивающих использование ИАИ и ОПО возможно при компостировании, обработке реагентами или биопрепаратами, введении в их состав компонентов - структураторов. В качестве структуратора предлагается использовать мелкодисперсную фракцию шлама содового производства, выделенную в результате центрифугирования.Changing the values of indicators restricting the use of IAI and OPO is possible with composting, processing with reagents or biological products, and the introduction of structural components into their composition. It is proposed to use a finely dispersed sludge sludge production fraction isolated by centrifugation as a structurator.

Шлам содового производства (ШСП) представляет собой светло-серую массу плотностью около 970 кг/м3, на 70-80% состоящую из частиц размером 0,1-0,2 мм и характеризуется следующим составом (при влажности около 60%), %: карбонат кальция (CaCO3) 50-65; карбонат магния (MgCO3) 20-25; гидроксид кальция (Ca(OH)2) 4-10; хлорид кальция (CaCl2) 5-10; оксид алюминия (Al2O3) 5-10; сульфат кальция (CaSO4) 3-9,5; оксид кремния (SiO2) 0-4,9. На основании результатов биотестирования водных вытяжек из отходов по методикам «ФР 1.39.2007.03222 Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости дафний» и «ФР 1.39.2007.03223 Методика определения токсичности вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению уровня флуоресценции хлорофилла и численности клеток водорослей» установлено, что образцы шлама содового производства, обезвоженные традиционными методами отстаивания в шламонакопителях, относятся к 4 классу опасности отхода по воздействию на окружающую природную среду (ОПС). Полученные результаты обусловлены высокими значениями pH водных вытяжек из отходов: 12,0-12,8 ед. pH, что является препятствием для широкого использования шламов содового производства.Sludge from soda production (SHSP) is a light gray mass with a density of about 970 kg / m 3 , 70-80% consisting of particles 0.1-0.2 mm in size and is characterized by the following composition (at a moisture content of about 60%),% : calcium carbonate (CaCO 3 ) 50-65; magnesium carbonate (MgCO 3 ) 20-25; calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) 4-10; calcium chloride (CaCl 2 ) 5-10; alumina (Al 2 O 3 ) 5-10; calcium sulfate (CaSO 4 ) 3-9.5; silicon oxide (SiO 2 ) 0-4.9. Based on the results of biotesting of water extracts from wastes according to the methods of “FR 1.39.2007.03222 Methodology for determining the toxicity of water and extracts from soils, sewage sludge, waste by mortality and changes in fertility of daphnia” and “FR 1.39.2007.03223 Method for determination of toxicity of water, aqueous extracts from soils, sewage sludge and waste from changing the level of chlorophyll fluorescence and the number of algae cells ”it was found that sludge from soda production dehydrated by traditional sedimentation methods into a sludge collector It refers to the class 4 hazardous waste on the effects on the environment (OPS). The results are due to high pH values of aqueous extracts from waste: 12.0-12.8 units. pH, which is an obstacle to the widespread use of sludge from soda production.

Снижение токсичных свойств шламов содового производства достигается путем центрифугирования исходных образцов дистиллерной жидкости (скорость вращения 3800-4200 об/мин, время центрифугирования 12-18 мин) и выделения в процессе обработки мелкодисперсной фракции размером менее 0,5 мм, характеризующейся значениями рН водных вытяжек 8,2-8,5 и относящихся на основании результатов биотестирования к 5 классу опасности отхода по воздействию на ОПС.Reducing the toxic properties of sludge from soda production is achieved by centrifuging the initial samples of distillation liquid (rotation speed 3800-4200 rpm, centrifugation time 12-18 min) and isolating during processing a finely divided fraction with a size of less than 0.5 mm, characterized by pH values of aqueous extracts 8 , 2-8.5 and related on the basis of the results of biotesting to the 5th class of danger of waste on the impact on OPS.

Опасные для ОПС свойства шламов содового производства, избыточного активного ила и осадков первичных отстойников, ограничивающие возможность использования ресурсного потенциала каждого из отходов, обусловлены различными факторами, в то же время при совместном использовании отходов возможно получение материала для биологической рекультивации, физико-химические и токсикологические характеристики которого соответствуют установленным требованиям.The hazardous properties of sludge production sludge, excess activated sludge and primary sediment sludge, which limit the ability to use the resource potential of each of the waste, are hazardous to OPS, due to various factors, while at the same time the waste can be obtained for biological reclamation, physicochemical and toxicological characteristics which meet the established requirements.

Способ получения материала для биологической рекультивации нарушенных земель.A method of obtaining material for biological reclamation of disturbed lands.

Материал для биологической рекультивации получают путем перемешивания в заданном количестве компонентов: ИАИ или смесь ИАИ с ОПО сооружений биологической очистки городских сточных вод и мелкодисперсной фракции (<0,5 мм) шламов содового производства. Соотношение ИАИ:ОПО сооружений биологической очистки городских сточных вод определяется технологическим режимом работы очистных сооружений и может колебаться в пределах 1:2÷1:4.Material for biological reclamation is obtained by mixing in a given amount of components: IAI or a mixture of IAI with OPO of biological wastewater treatment facilities for urban wastewater and finely divided fraction (<0.5 mm) of soda production sludge. The ratio of IAI: OPO of biological wastewater treatment facilities of urban wastewater is determined by the technological mode of operation of treatment facilities and can fluctuate within 1: 2 ÷ 1: 4.

В зависимости от объемов получаемого материала, перемешивание осуществляют с помощью экскаватора, смесителя или лопатой до получения однородной массы.Depending on the volume of material obtained, mixing is carried out using an excavator, mixer or shovel until a homogeneous mass is obtained.

По описанному способу были изготовлены композиции предлагаемого материала для биологической рекультивации нарушенных земель при различном массовом соотношении ИАИ+ОПО:ШСП 3:1; 2:1; 1:1; 1:2; 1:3. Для полученных композиций определены параметры, ограничивающие применение каждого отхода в отдельности: рН, химическое потребление кислорода (ХПК) водной вытяжки, и проведено сравнение полученных значений с допустимыми (табл.2).According to the described method, the compositions of the proposed material for the biological reclamation of disturbed lands were produced with a different mass ratio of IAI + OPO: SHSP 3: 1; 2: 1; 1: 1; 1: 2; 1: 3. For the obtained compositions, the parameters limiting the use of each waste separately were determined: pH, chemical oxygen demand (COD) of the aqueous extract, and the obtained values were compared with acceptable values (Table 2).

Таблица 2table 2 Физико-химические свойства материала для биологической рекультивации нарушенных земельPhysico-chemical properties of the material for biological reclamation of disturbed lands ПоказательIndicator Допустимые значенияValid Values ШСПSHSP ИАИ+ОПОIAI + OPO Компонентный состав смеси ИАИ+ОПО:ШСПThe composition of the mixture IAI + OPO: SHSP 3:13: 1 2:12: 1 1:11: 1 1:21: 2 1:31: 3 pHpH 5,5-8,55.5-8.5 12,412,4 7,27.2 7,47.4 7,57.5 8,48.4 8,78.7 10,810.8 ХПК, мгО/дм3 COD, mgO / dm 3 Не более 5000No more than 5000 859859 95689568 59125912 48754875 36803680 30053005 24252425

Материал для биологической рекультивации нарушенных земель при массовом соотношении ИАИ+ОПО:ШСП 3:1 характеризуется превышением допустимых нормативных значений ХПК водной вытяжки.Material for biological reclamation of disturbed lands with a mass ratio of IAI + OPO: SHSP 3: 1 is characterized by an excess of permissible normative values of COD of water extract.

Материал для биологической рекультивации нарушенных земель при массовом соотношении ИАИ+ОПО:ШСП 1:2; 1:3 характеризуется превышением допустимых нормативных значений pH водной вытяжки.Material for biological reclamation of disturbed lands with a mass ratio of IAI + OPO: ShSP 1: 2; 1: 3 is characterized by exceeding the permissible normative pH values of the aqueous extract.

На основании полученных результатов установлено, что значения показателей рН и ХПК водной вытяжки материала для биологической рекультивации нарушенных земель при массовом соотношении ИАИ+ОПО:ШСП 2:1-1:1 соответствуют нормативным требованиям и материал может быть рекомендован к использованию.Based on the results obtained, it was found that the pH and COD values of the water extract of the material for biological reclamation of disturbed lands with a mass ratio of IAI + OPO: SHSP 2: 1-1: 1 comply with regulatory requirements and the material can be recommended for use.

Материал для биологической рекультивации нарушенных земель, содержащий ИАИ и ОПО сооружений биологической очистки городских сточных вод текущего выхода (характеризующийся наихудшими физико-химическими свойствами) и мелкодисперсную фракцию (<0,5 мм) шлама содового производства в предложенном соотношении был исследован на фитотоксичность по методике «Определения фитотоксичности методом проростков».Material for biological reclamation of disturbed lands, containing IAI and OPO of biological wastewater treatment facilities for urban waste water of the current output (characterized by the worst physicochemical properties) and a finely divided fraction (<0.5 mm) of sludge from soda production in the proposed ratio was investigated for phytotoxicity by the method " Determination of phytotoxicity by seedling method. "

В составе материала были использованы шламы содового производства, обезвоженные традиционными методами отстаивания в шламонакопителях (исходные шламы содового производства 4 класса опасности, pH 12,8) и обезвоженные путем центрифугирования с выделением в процессе обработки мелкодисперсной фракции размером менее 0,5 мм (мелкодисперсная фракция шламов содового производства 5 класс опасности, pH 7,8) (табл.3).The material used was sludge from soda production, dehydrated by traditional sedimentation methods in sludge collectors (initial sludge from soda production of hazard class 4, pH 12.8) and dehydrated by centrifugation with the formation of a finely dispersed fraction less than 0.5 mm in size (finely dispersed slurry fraction) soda production hazard class 5, pH 7.8) (Table 3).

Таблица 3Table 3 Результаты исследования фитотоксичности материала для биологической рекультивации нарушенных земельThe results of the study of phytotoxicity of the material for biological reclamation of disturbed lands Компоненты ИАИ+ОПО:ШСПComponents of IAI + OPO: ShSP Проростки семян овса, шт.Oat seedlings, pcs. Проростки семян гороха, шт.Seedlings of pea seeds, pcs. Общая всхожесть, шт.General germination, pcs. контроль (плодородная почва)control (fertile soil) 4four 33 77 исходные шламы содового производства (4 класс опасности, рН=12,8)source sludge from soda production (hazard class 4, pH = 12.8) 1:11: 1 00 00 00 2:12: 1 22 55 77 мелкодисперсная фракция шламов содового производства (5 класс опасности, pH=7,8)fine fraction of sludge from soda production (hazard class 5, pH = 7.8) 1:11: 1 22 4four 66 2:12: 1 33 66 99

Полученные результаты позволили установить нецелесообразность использования при изготовлении материалов для биологической рекультивации исходных шламов содового производства (4 класс опасности, pH 12,8).The results obtained made it possible to establish the inappropriateness of the use in the manufacture of materials for biological reclamation of the initial sludge from soda production (hazard class 4, pH 12.8).

В эксперименте с мелкодисперсной фракцией шламов содового производства (5 класс опасности, pH 7,8) общая всхожесть семян при использовании состава ИАИ+ОПО:ШСП 1:1 сопоставима с общей всхожестью в контрольном опыте. Общая всхожесть семян в контрольном опыте ниже, чем при использовании состава ПАИ+ОПО:ШСП 2:1.In an experiment with a finely dispersed fraction of soda sludge production slurry (hazard class 5, pH 7.8), the total germination of seeds using the composition of IAI + OPO: SHSP 1: 1 is comparable to the general germination in the control experiment. The total germination of seeds in the control experiment is lower than when using the composition of PAI + OPO: SHSP 2: 1.

Результаты оценки фитотоксичного эффекта материала для биологической рекультивации нарушенных земель представлены в табл.4.The results of the assessment of the phytotoxic effect of the material for biological reclamation of disturbed lands are presented in Table 4.

Таблица 4Table 4 Фитотоксичный эффект материала для биологической рекультивации нарушенных земельPhytotoxic effect of the material for biological reclamation of disturbed lands Компоненты ИАИ+ОПО:ШСПComponents of IAI + OPO: ShSP Фитотоксичный эффект, %Phytotoxic effect,% 1:1 (исходные шламы содового 4 класс опасности, pH=12,8)производства1: 1 (initial soda slime 4 hazard class, pH = 12.8) production 100one hundred 2:1 (исходные шламы содового 4 класс опасности, pH=12,8)производства2: 1 (initial soda slime 4 hazard class, pH = 12.8) production 3737 1:1 (мелкодисперсная фракция 5 класс опасности, рН=7,8) 1: 1 (fine fraction 5 hazard class, pH = 7.8) 13,113.1 2:1 (мелкодисперсная фракция 5 класс опасности, pH=7,8)2: 1 (fine fraction 5 hazard class, pH = 7.8) 7,27.2

Самый высокий фитотоксичный эффект - 100% у пробы с компонентным соотношением ИАИ+ОПО:ШСП (исходные шламы содового производства 4 класс опасности, рН 12,8) 1:1. Самый низкий фитотоксичный эффект - 7,2% у пробы с компонентным соотношением ИАИ+ОПО:ШСП (мелкодисперсная фракция 5 класс опасности, pH 7,8) 2:1, что сопоставимо с контрольным опытом и свидетельствует о целесообразности использования предложенного материала для биологической рекультивации нарушенных земель.The highest phytotoxic effect is 100% for a sample with a component ratio of IAI + OPO: SHSP (initial slurry of soda production, hazard class 4, pH 12.8) 1: 1. The lowest phytotoxic effect is 7.2% for a sample with a component ratio of IAI + OPO: SHSP (finely divided fraction 5 hazard class, pH 7.8) 2: 1, which is comparable with the control experiment and indicates the advisability of using the proposed material for biological reclamation disturbed lands.

Материал для биологической рекультивации нарушенных земель содержит органические соединения и биогенные элементы (соединения азота и фосфора), находящиеся в легкодоступной для растений форме, в результате этого дополнительное внесение минеральных удобрений не требуется.The material for biological reclamation of disturbed lands contains organic compounds and biogenic elements (nitrogen and phosphorus compounds), which are in a form easily accessible to plants, as a result of which additional fertilizer application is not required.

Преимущество предлагаемого технического решения состоит в том, что оно позволяет получить материал для биологической рекультивации без ограничения области применения из дешевого и распространенного сырья, что значительно снижает стоимость материала и расширяет сырьевые ресурсы для его получения.The advantage of the proposed technical solution is that it allows you to get material for biological reclamation without limiting the scope of application from cheap and common raw materials, which significantly reduces the cost of the material and expands the raw materials for its production.

Claims (1)

Материал для биологической рекультивации нарушенных земель, включающий шлам содового производства и обезвоженный избыточный активный ил, содержащий минеральные и органические вещества, отличающийся тем, что содержит шлам содового производства мелкой фракции размером менее 0,5 мм, полученной в результате центрифугирования при скорости вращения 3800-4200 об/мин и времени центрифугирования 12-18 мин с pH водных вытяжек 8,2-8,5, а обезвоженный избыточный активный ил или смесь обезвоженного избыточного активного ила и осадка первичных отстойников после очистки городских хозяйственно-бытовых стоков, причем обезвоженный избыточный активный ил представляет собой отход текущего выхода или отход, стабилизированный в естественных условиях от 1 года до 10 лет, и содержит ингредиенты в следующем соотношении, мас.%:
органические вещества - 49-67,
минеральные вещества - 33-51, в т.ч. общий азот до 5,7%, фосфор до 7,4%,
при этом массовое соотношение шлама содового производства к обезвоженному избыточному активному илу или смеси обезвоженного избыточного активного ила и осадка первичных отстойников составляет 2:1-1:1. Material for biological reclamation of disturbed lands, including sludge from soda production and dehydrated excess activated sludge containing mineral and organic substances, characterized in that it contains a sludge from the production of fine fractions of less than 0.5 mm in size, obtained by centrifugation at a rotation speed of 3800-4200 rpm and centrifugation time of 12-18 min with a pH of aqueous extracts of 8.2-8.5, and dehydrated excess activated sludge or a mixture of dehydrated excess activated sludge and sediment of primary settling tanks according to after treatment of urban wastewater, moreover, dehydrated excess activated sludge is waste of current yield or waste stabilized in natural conditions from 1 year to 10 years, and contains ingredients in the following ratio, wt.%:
organic matter - 49-67,
minerals - 33-51, including total nitrogen up to 5.7%, phosphorus up to 7.4%,
while the mass ratio of sludge from soda production to dehydrated excess activated sludge or a mixture of dehydrated excess activated sludge and sludge of primary settlers is 2: 1-1: 1.
RU2013149774/05A 2013-11-06 2013-11-06 Material for biological reclamation of disturbed soils RU2546155C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013149774/05A RU2546155C1 (en) 2013-11-06 2013-11-06 Material for biological reclamation of disturbed soils

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013149774/05A RU2546155C1 (en) 2013-11-06 2013-11-06 Material for biological reclamation of disturbed soils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2546155C1 true RU2546155C1 (en) 2015-04-10

Family

ID=53295750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013149774/05A RU2546155C1 (en) 2013-11-06 2013-11-06 Material for biological reclamation of disturbed soils

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2546155C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2603907C1 (en) * 2015-07-28 2016-12-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Material for reclamation of disturbed lands

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2084417C1 (en) * 1994-07-25 1997-07-20 Санкт-Петербургский государственный университет Mixture for revegetation of sludge storages
RU2336684C2 (en) * 2006-11-30 2008-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный университет" Method revegetation of affected soils
RU2411281C1 (en) * 2009-06-11 2011-02-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Composition to restore bioproductivity of clayey soils
JP2013159697A (en) * 2012-02-03 2013-08-19 Fuji Kagaku Kk Chemical for injection into ground and ground improvement method using the same
RU2494137C2 (en) * 2011-08-19 2013-09-27 Анара Абильжановна Сарсенова Ameliorative preparation for increasing soil fertility
CN103361071A (en) * 2012-04-06 2013-10-23 黄庆禄 Preparation of vegetation growth promoter for ecologically moisturizing and stabilizing sands

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2084417C1 (en) * 1994-07-25 1997-07-20 Санкт-Петербургский государственный университет Mixture for revegetation of sludge storages
RU2336684C2 (en) * 2006-11-30 2008-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный университет" Method revegetation of affected soils
RU2411281C1 (en) * 2009-06-11 2011-02-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Composition to restore bioproductivity of clayey soils
RU2494137C2 (en) * 2011-08-19 2013-09-27 Анара Абильжановна Сарсенова Ameliorative preparation for increasing soil fertility
JP2013159697A (en) * 2012-02-03 2013-08-19 Fuji Kagaku Kk Chemical for injection into ground and ground improvement method using the same
CN103361071A (en) * 2012-04-06 2013-10-23 黄庆禄 Preparation of vegetation growth promoter for ecologically moisturizing and stabilizing sands

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2603907C1 (en) * 2015-07-28 2016-12-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Material for reclamation of disturbed lands

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101863601A (en) Flocculation curing agent, composition thereof and stabilization improvement method of silt type soil
Cooling Improving the sustainability of residue management practices-Alcoa World Alumina Australia
Nnochiri et al. Effects of palm kernel shell ash on lime-stabilized lateritic soil
RU2005111341A (en) METHOD FOR INTEGRATED PROCESSING AND DISPOSAL OF WASTEWATER SEDIMENTS
Pashkevich et al. Lignin sludge application for forest land reclamation: Feasibility assessment
Greinert et al. Anthropogenic materials as bedrock of Urban Technosols
CN105967470A (en) Cadmium copper lead polluted bottom mud curing agent and curing method thereof
Gupta et al. Genesis and management of sodic (Alkali) soils
Baloyan et al. Environmental justification of the use of drill cuttings in the soil
RU2546155C1 (en) Material for biological reclamation of disturbed soils
Salim et al. Assessment of physical properties and chemical composition of Kuala Perlis dredged marine sediment as a potential brick material
JP2005013973A (en) Solidification material of sludge, processing method of sludge using the same and reutilizing method of solidified sludge
JP5596942B2 (en) Treatment method of bottom sediment
Biswal et al. Effect of pollution on physical and chemical properties of soil
CN106508163B (en) A kind of waste water-base drilling liquid soil treatment compositions and its application
Helepciuc et al. Health and environmental effects of heavy metals resulted from fly ash and cement obtaining and trials to reduce their pollutant concentration by a process of combining-exclusion
Skipin et al. Comparative effect of different coagulants on physical properties of drill cuttings
RU2378233C2 (en) Lime fertiliser production method
RU2646882C2 (en) Method for ground production in sludge decantation and subsequent reclamation
RU2598546C2 (en) Binder mixture containing lime-containing wastes of heat power industrial complex (versions)
RU2709713C1 (en) Method for formation of root layer of dump surface formed by open mining of minerals
Nash Long-term effects of rock type, weathering and amendments on southwest Virginia mine soils
JP5627283B2 (en) Treatment method of seabed sediment
Barba et al. Methods of soil recovery in quarries of arid and semiarid areas using different waste types
EP3037500A1 (en) Mixture of waste for improvement of light soil properties and improvement of its productive properties

Legal Events

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

Effective date: 20181107