RU2636945C1 - Method for biological soils reclamation - Google Patents
Method for biological soils reclamation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2636945C1 RU2636945C1 RU2017113796A RU2017113796A RU2636945C1 RU 2636945 C1 RU2636945 C1 RU 2636945C1 RU 2017113796 A RU2017113796 A RU 2017113796A RU 2017113796 A RU2017113796 A RU 2017113796A RU 2636945 C1 RU2636945 C1 RU 2636945C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- clay
- reclamation
- waste
- layer
- soil
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B79/00—Methods for working soil
- A01B79/02—Methods for working soil combined with other agricultural processing, e.g. fertilising, planting
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к рекультивации почв, повышению ее плодородия и использовании в целях благоустройства городских насаждений.The invention relates to agriculture, in particular to soil restoration, increasing its fertility and use for the improvement of urban plantings.
Известен способ рекультивации загрязненных земель (патент РФ №2329882, опубл. 27.07.2008 г.), в основе которого лежит последовательное покрытие загрязненной токсичными веществами площадки слоями - сначала цеолитсодержащей породой, затем карбонатной глиной, смесью почвы с полиакриламидным полимером АК-639 марки В-415К в объемном соотношении 100:1, а также слоем почвы. Последующее залужение поверхности проводят с использованием корневищных многолетних трав костреца и пырея в весовом соотношении семян 1:1 и нормой высева 20 кг/га.A known method of reclamation of contaminated land (RF patent No. 23239882, published July 27, 2008), which is based on the sequential coating of a site contaminated with toxic substances with layers - first a zeolite-containing rock, then carbonate clay, a mixture of soil with AK-639 grade B polyacrylamide polymer -415K in a volume ratio of 100: 1, as well as a layer of soil. Subsequent surface tinning is carried out using rhizome perennial grasses of rind and wheat grass in a weight ratio of seeds 1: 1 and a sowing rate of 20 kg / ha.
Недостатками данного способа является многостадийность процесса, отсутствие расшифровки состава почвы, а также использование искусственных полимеров.The disadvantages of this method is the multi-stage process, the lack of decoding of the composition of the soil, as well as the use of artificial polymers.
Известен способ рекультивации отвалов цементного производства (патент РФ №2338355, опубл. 20.11.2008 г.), заключающийся во внесении в качестве органического удобрения сапропеля, смешанного с семенами трав в количестве 25-30 т/га и запахиванием его на глубину 4-6 см.A known method of reclamation of dumps of cement production (RF patent No. 2338355, publ. November 20, 2008), which consists in introducing as an organic fertilizer sapropel mixed with grass seeds in an amount of 25-30 t / ha and smelling it to a depth of 4-6 cm.
Недостатками данного способа является недостаточная глубина плодородного слоя для возможности использования его в сельскохозяйственных целях и выращивания культур с развитой корневой структурой.The disadvantages of this method is the insufficient depth of the fertile layer for the possibility of using it for agricultural purposes and growing crops with developed root structure.
Известен способ биологической рекультивации нарушенных вечномерзлых почв (патент РФ №2599836, опубл. 20.10.2016 г.) заключается в равномерном нанесении предварительно заготовленного органоминерального грунта слоем не менее 10 см, затем последовательно вносят необходимое количество извести и минеральных удобрений, формируя слой растительного грунта; далее слой растительного грунта планируют, прикатывают и производят посев травосмеси и прикатывают, при этом состав грунта и травосмесь выбирают в зависимости от типа рекультивируемой почвы, а семена высевают сразу после внесения в грунт извести и минеральных удобрений.A known method of biological reclamation of disturbed permafrost soils (RF patent No. 2599836, publ. 10/20/2016) consists in uniformly applying pre-harvested organomineral soil with a layer of at least 10 cm, then the required amount of lime and mineral fertilizers are successively applied, forming a layer of plant soil; Next, a layer of plant soil is planned, rolled and sown and mixed, and the soil composition and mixture selected depending on the type of soil being cultivated, and the seeds are sown immediately after lime and mineral fertilizers are added to the soil.
Недостатком данного способа является высокая трудоемкость способа, многостадийность способа и продолжительный срок получения результатов.The disadvantage of this method is the high complexity of the method, the multi-stage method and the long term for obtaining results.
Известен способ биологической рекультивации техногенно-нарушенных земель (патент РФ №2512171, опубл. 10.04.2014), включающий посев многолетних трав с внесением минеральных удобрений, заключающийся в том, что на грунт слоем до 1 см рассыпают вермикулитовый субстрат с гранулами до 2-4 мм и pH от 6,5 до 7,2, по поверхности субстрата высевают семена трав и производят их полив водным раствором минеральных удобрений, затем поверхность субстрата укрывают полимерной пленкой, которую удаляют на 5-7-й день.A known method of biological reclamation of man-made disturbed lands (RF patent No. 2512171, publ. 04/10/2014), including sowing perennial grasses with mineral fertilizers, consisting in the fact that vermiculite substrate with granules up to 2-4 is scattered on the ground with a layer of up to 1 cm mm and pH from 6.5 to 7.2, grass seeds are sown on the surface of the substrate and irrigated with an aqueous solution of mineral fertilizers, then the surface of the substrate is covered with a polymer film, which is removed on the 5-7th day.
Недостатком данного способа является трудоемкость способа и сложность изготовления вермикулитового субстрата.The disadvantage of this method is the complexity of the method and the complexity of manufacturing a vermiculite substrate.
Известен способ повышения плодородия песчаных почв (патент РФ №2265980, опубл. 20.12.2005 г.), принятый за прототип, который включает внесение и запахивание глины, содержащей 30-31% илистых частиц в почву в количестве 25-50 т/га. Перед внесением и запахиванием глины в почву ее измельчают. Внесение и запахивание глины осуществляют осенью.A known method of increasing the fertility of sandy soils (RF patent No. 2265980, publ. 12/20/2005), adopted as a prototype, which includes the introduction and smelling of clay containing 30-31% of silty particles in the soil in an amount of 25-50 t / ha. Before applying and smelling clay into the soil, it is crushed. Adding and smelling clay is carried out in the fall.
Недостатком данного способа является многостадийность процесса, продолжительный срок получения результатов и отсутствие информации о составе предполагаемой к использованию почвы.The disadvantage of this method is the multi-stage process, the long term for obtaining results and the lack of information on the composition of the soil intended for use.
Техническим результатом изобретения является минимизация временных и ресурсных затрат на проведение работ по биологической рекультивации почвы и использование доступных компонентов почвы для условий городской среды.The technical result of the invention is the minimization of time and resource costs for carrying out biological restoration of the soil and the use of available soil components for urban environments.
Технический результат достигается тем, что глина предварительно анализируется на токсичность, и по ее результатам глинистый отход равномерно смешивают с торфо-песчаной смесью в пропорции (40-60):(60-40)%, минеральными удобрениями и семенами многолетних морозостойких трав, например райграс, и наносится на поверхность слоем мощностью от 8 до 10 см на планируемую осушенную территорию после схода снежного покрова весной.The technical result is achieved by the fact that clay is preliminarily analyzed for toxicity, and according to its results, clay waste is uniformly mixed with a peat-sand mixture in the proportion (40-60) :( 60-40)%, mineral fertilizers and seeds of perennial frost-resistant herbs, for example ryegrass , and is applied to the surface with a layer with a thickness of 8 to 10 cm on the planned drained territory after the snow cover has melted in the spring.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Используемая в предложенном способе глина является глинистым отходом землеройных работ при прокладке тоннелей метрополитена. Первоначально с использованием шнекового конвейера происходит разработка глинистого отхода, расположенного в нижней части камеры породоразрушающего органа. Шнековый конвейер сопряжен с удлиняющимся по мере проходки ленточным транспортером, с помощью которого разработанный глинистый отход выдается на поверхность.The clay used in the proposed method is a clay waste of earthmoving when laying underground tunnels. Initially, with the use of a screw conveyor, the development of clay waste located in the lower part of the chamber of the rock-breaking organ occurs. The auger conveyor is coupled with a belt conveyor that extends as it penetrates, with the help of which the developed clay waste is delivered to the surface.
В дальнейшем отход проверяется по существующим методикам на токсичность (химический состав, гранулометрический анализ, биотестирование). Если глинистый отход относится к I-IV классам опасности (от чрезвычайно опасных веществ до малоопасных веществ), отход не может использоваться в целях биологического этапа рекультивации и направляется на хранение в отвалы. Если глинистый отход соответствует V классу опасности (практически неопасный), его смешивают с торфо-песчаной смесью в пропорции (40-60):(60-40)%, минеральными удобрениями и семенами многолетних морозостойких трав на специальной площадке.In the future, the waste is checked according to existing methods for toxicity (chemical composition, particle size analysis, biotesting). If clay waste belongs to hazard classes I-IV (from extremely hazardous substances to low-hazard substances), the waste cannot be used for the biological stage of reclamation and is sent for storage to dumps. If clay waste corresponds to hazard class V (almost non-hazardous), it is mixed with a peat-sand mixture in the proportion (40-60) :( 60-40)%, mineral fertilizers and seeds of perennial frost-resistant herbs on a special site.
Торфо-песчаная смесь используется следующего состава: торф низовой и верховой - 60%, песок - 40%. Добавление минеральных удобрений осуществлялось в следующем соотношении: N - 350 мг/кг, P2O5 - 400 мг/кг, K2O - 500 мг/кг. В качестве тест-культуры была выбрана газонная трава "райграс". Смешивание осуществляется фрезами и проводится непосредственно перед проведением биологического этапа рекультивации. Полученная смесь поставляется к площадке, предназначенной для биологической рекультивации автомобильным транспортом.Peat-sand mixture is used in the following composition: peat bottom and top - 60%, sand - 40%. The addition of mineral fertilizers was carried out in the following ratio: N - 350 mg / kg, P 2 O 5 - 400 mg / kg, K 2 O - 500 mg / kg. The ryegrass grass was chosen as a test culture. Mixing is carried out by milling cutters and is carried out immediately before the biological stage of reclamation. The resulting mixture is delivered to a site designed for biological reclamation by road.
Смесь наносится на разровненную и уплотненную поверхность слоем мощностью от 8 до 10 см с использованием специальных разбрасывателей. Нанесение осуществляется сразу после схода снежного покрова весной (при переходе температур через +5°C). В дальнейшем производят регулярный полив посевов водой.The mixture is applied on a flattened and compacted surface with a layer with a thickness of 8 to 10 cm using special spreaders. The application is carried out immediately after the snow cover has melted in spring (when the temperature passes through + 5 ° C). In the future, produce regular watering of crops with water.
Особенностью способа является, что предлагается к использованию в целях биологической рекультивации основной отход землеройных работ при прокладке тоннелей метрополитена г. Санкт-Петербурга глубокого заложения. Им являются глины верхнекотлинской подсвиты. Верхнекотлинская подсвита представлена глинами развитыми на обширной территории. Глины - серые, плотные, с прослоями песчаников. Глубина залегания, увеличиваясь в южном направлении, достигает 50 м.A feature of the method is that it is proposed for use for biological reclamation the main waste of earthmoving when laying underground tunnels in the city of St. Petersburg. They are clays of the Upper Kotlinsky subformation. Verkhnekotlinskaya subformation is represented by clays developed on a vast territory. Clays are gray, dense, with interbeds of sandstones. Depth, increasing southward, reaches 50 m.
Способ поясняется следующими примерами.The method is illustrated by the following examples.
Первоначально было осуществлено взятие проб глинистого отхода из трех точек - мест прокладки строящихся тоннелей метрополитена г. Санкт-Петербурга.Initially, clay samples were taken from three points - the places of laying tunnels under construction in St. Petersburg.
Исследование химического состава проб производилось при помощи волнового рентгено-флуоресцентного спектрометра XRF-1800 Shimadzu, анализ гранулометрического состава методом дифракции лазерного излучения проводился при помощи лазерного анализатора размеров частиц LA-950V2 Horiba. Для установления токсичности отхода использовалась методика определения по изменению оптической плотности культуры водоросли хлорелла.The chemical composition of the samples was studied using an XRF-1800 Shimadzu wave X-ray fluorescence spectrometer; the analysis of particle size distribution by laser diffraction was carried out using a LA-950V2 Horiba laser particle size analyzer. To establish the toxicity of the waste, we used a method for determining the change in optical density of a chlorella algae culture.
Исследования проводились в аккредитованном ЦКП Горного университета, г. Санкт-Петербург.The studies were carried out in an accredited CCU of the Mining University, St. Petersburg.
Результаты лабораторных анализов всех проб представлены в таблицах 1, 2, 3.The results of laboratory analyzes of all samples are presented in tables 1, 2, 3.
Данный отход имеет V класс опасности и может быть использован в целях благоустройства городских насаждений, например, для озеленения территории рядом со строительной площадкой.This waste has a hazard class V and can be used for the improvement of urban plantations, for example, for landscaping near the construction site.
В дальнейшем глинистый отход доставлялся на поверхность шнековым конвейером и смешивался в различных пропорциях с торфо-песчаной смесью. Торфо-песчаная смесь использовалась следующего состава: торф низовой и верховой - 60%, песок - 40%.Subsequently, the clay waste was delivered to the surface by a screw conveyor and mixed in various proportions with a peat-sand mixture. The peat-sand mixture was used in the following composition: peat bottom and top - 60%, sand - 40%.
В смесь были добавлены минеральные удобрения в следующем соотношении: N - 350 мг/кг, P2O5 - 400 мг/кг, K2O - 500 мг/кг и газонная трава.Mineral fertilizers were added to the mixture in the following ratio: N - 350 mg / kg, P 2 O 5 - 400 mg / kg, K 2 O - 500 mg / kg and lawn grass.
В качестве тест-культуры была выбрана газонная травяная смесь следующего состава:As a test culture, a lawn grass mixture of the following composition was selected:
- Райграс многолетний «Генриетта», 30%,- Perennial ryegrass “Henrietta”, 30%,
- Райграс многолетний «Ромео», 30%,- Perennial ryegrass “Romeo”, 30%,
- Райграс многолетний «Фенси», 30%,- Perennial ryegrass Fancy, 30%,
- Райграс многолетний «Роудраннер», 10%.- Perennial ryegrass Roadrunner, 10%.
Райграс хорошо переносит температуры ниже минус 15°C без наличия снежного покрова, не требует частого полива и внесения дополнительных удобрений. Продолжительность жизни составляет 3-5 лет.The ryegrass tolerates temperatures well below minus 15 ° C without the presence of snow, does not require frequent watering and additional fertilizers. Life expectancy is 3-5 years.
Смешивание осуществлялось механизированным способом непосредственно перед проведением биологического этапа рекультивации. Полученная смесь транспортировалась к площадке, предназначенной для биологической рекультивации автомобильным транспортом.Mixing was carried out mechanized way immediately before the biological stage of reclamation. The resulting mixture was transported to a site intended for biological reclamation by road.
Приготовленные смеси различных составов наносились на разровненную и уплотненную поверхность площадью 30×30 см слоем мощностью от 8 до 10 см ручным способом. Нанесение осуществляется сразу после схода снежного покрова весной (при переходе температур через +5°C). В дальнейшем производят регулярный полив посевов водой.The prepared mixtures of various compositions were applied on a flat and compacted surface with an area of 30 × 30 cm with a layer of thickness from 8 to 10 cm by hand. The application is carried out immediately after the snow cover has melted in spring (when the temperature passes through + 5 ° C). In the future, produce regular watering of crops with water.
Для оценки плодородности предложенной почвенной смеси для использования ее на биологическом этапе рекультивации, был поставлены эксперименты, целью которого является установление оптимального соотношения отход/почва. Оптимальное соотношение определяется показателями всхожести, роста, выживаемостью, цветом высеваемой тест-культуры (Таблица 4).To assess the fertility of the proposed soil mixture for use at the biological stage of reclamation, experiments were set up, the purpose of which is to establish the optimal ratio of waste / soil. The optimal ratio is determined by indicators of germination, growth, survival, color of the sown test culture (Table 4).
В таблице 4 представлены значения биопродуктивности различных составов для биологической рекультивации почв:Table 4 presents the bioproductivity values of various compositions for biological soil remediation:
Из таблицы 4 видно, что оптимальным соотношением компонентов для получения наибольшей биопродуктивностью обладают составы №3, 4 смеси. Дальнейшее увеличение толщины слоя растительного грунта не дает существенной прибавки во всхожести и процесса произрастания растений.From table 4 it is seen that the optimal ratio of the components to obtain the highest bio-productivity have compounds No. 3, 4 of the mixture. A further increase in the thickness of the layer of plant soil does not give a significant increase in germination and the process of plant growth.
При использовании данного способа биологической рекультивации почв используется экологический чистый отход землеройных работ при прокладке глубокозалегаемых тоннелей метрополитена, что значительно понижает затраты на проведения биологического этапа рекультивации и благоустройства городских насаждений, а также повышает защитные свойства рекультивируемых поверхностей от физического воздействия (водной и ветровой эрозии) и создает устойчивый плодородный слой почвы.When using this method of biological soil remediation, the ecological clean waste of earthmoving is used when laying deep underground tunnels, which significantly reduces the costs of the biological stage of restoration and improvement of urban plantings, and also increases the protective properties of reclaimed surfaces from physical impact (water and wind erosion) and creates a stable fertile soil layer.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017113796A RU2636945C1 (en) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | Method for biological soils reclamation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017113796A RU2636945C1 (en) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | Method for biological soils reclamation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2636945C1 true RU2636945C1 (en) | 2017-11-29 |
Family
ID=60581251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017113796A RU2636945C1 (en) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | Method for biological soils reclamation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2636945C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108990458A (en) * | 2018-07-06 | 2018-12-14 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | The wastes such as extensive treatment and use gangue and the method for administering stony desertification |
RU2703068C1 (en) * | 2018-11-06 | 2019-10-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный научный центр "Владикавказский научный центр Российской академии наук" (ВНЦ РАН) | Method of reclamation of tailing dump |
RU2711925C1 (en) * | 2019-04-03 | 2020-01-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Composition for soil reclamation |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4317670A (en) * | 1980-01-04 | 1982-03-02 | Khoroshavin Anatoly N | Microbiological process for recultivation of industrial refuse heaps |
EA009508B1 (en) * | 2004-07-05 | 2008-02-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью «Научно-Техническое Объединение "Приборсервис"» | Method of soil reclamation polluted by oil and petroleum products |
RU2569582C1 (en) * | 2014-08-12 | 2015-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Method of reclamation of tailing dump surface, which comprises toxic wastes, using phototrophic bacteria |
-
2017
- 2017-04-20 RU RU2017113796A patent/RU2636945C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4317670A (en) * | 1980-01-04 | 1982-03-02 | Khoroshavin Anatoly N | Microbiological process for recultivation of industrial refuse heaps |
EA009508B1 (en) * | 2004-07-05 | 2008-02-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью «Научно-Техническое Объединение "Приборсервис"» | Method of soil reclamation polluted by oil and petroleum products |
RU2569582C1 (en) * | 2014-08-12 | 2015-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Method of reclamation of tailing dump surface, which comprises toxic wastes, using phototrophic bacteria |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108990458A (en) * | 2018-07-06 | 2018-12-14 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | The wastes such as extensive treatment and use gangue and the method for administering stony desertification |
CN108990458B (en) * | 2018-07-06 | 2021-08-03 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | Method for large-scale disposal and utilization of waste such as coal gangue and treatment of stony desertification |
RU2703068C1 (en) * | 2018-11-06 | 2019-10-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный научный центр "Владикавказский научный центр Российской академии наук" (ВНЦ РАН) | Method of reclamation of tailing dump |
RU2711925C1 (en) * | 2019-04-03 | 2020-01-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Composition for soil reclamation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hoogmoed | Tillage for soil and water conservation in the semi-arid tropics | |
Krupski et al. | Double-and triple-depth digging and Anthrosol formation in a medieval and modern-era city (Wrocław, SW Poland). Geoarchaeological research on past horticultural practices | |
Wang et al. | A sand control and development model in sandy land based on mixed experiments of arsenic sandstone and sand: A case study in Mu Us Sandy Land in China | |
RU2636945C1 (en) | Method for biological soils reclamation | |
Beggy et al. | Effect of surface roughness and mulch on semi-arid revegetation success, soil chemistry and soil movement | |
RU2571346C1 (en) | Method of recultivation of tailing dumps in sub-arctic conditions | |
RU2336684C2 (en) | Method revegetation of affected soils | |
RU2684236C1 (en) | Method of recoating rock dumps | |
Osman et al. | Problem soils and their management | |
Luske et al. | Carbon sequestration potential of reclaimed desert soils in Egypt | |
RU2449001C1 (en) | Method of recultivation of damaged soil | |
Schultz et al. | Chemical attributes of soil and growth of castor beans fertilized with drilling gravel from oil wells and castor pie | |
KR102125384B1 (en) | Restoration technique of contaminated forest using neutralizing composition | |
KR100491497B1 (en) | Method of producing green ground | |
Nash | Long-term effects of rock type, weathering and amendments on southwest Virginia mine soils | |
Faxing et al. | Water erosion control of undisturbed soil cores by near soil surface factors after 5-year vegetation restoration in red sandstone area from subtropical China | |
Askarov et al. | Effective methods of agricultural use of light colored gray soils distributed in Kuva hill | |
RU2746246C1 (en) | Method for reclamation of contaminated lands and waste dumps | |
Jaiswal | Restoration Planning of Mining Wastelands: A Case Study | |
Jabeen et al. | Spatio-cliamtic variability in soil physical properties and bioavailability of potassium under different land use systems | |
Ayusa et al. | Comparative growth and dry matter accumulation in selected tree species in response to quarry dust media amendments | |
RU2628581C1 (en) | Method for covering surface of tailings impoundments with inert materials | |
Haque et al. | Assessing the Effectiveness of Hydromulching as a Rapid Soil Erosion Control Measure: A Study in Langat Sub Basin, Peninsular Malaysia | |
Zech et al. | Dry Mid-Latitudes | |
Kádár et al. | Effect of Gérce alginit on the fertility of an acid sandy soil |