RU2713344C1 - Способ рекультивации полигонов коммунальных бытовых отходов - Google Patents
Способ рекультивации полигонов коммунальных бытовых отходов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713344C1 RU2713344C1 RU2019125173A RU2019125173A RU2713344C1 RU 2713344 C1 RU2713344 C1 RU 2713344C1 RU 2019125173 A RU2019125173 A RU 2019125173A RU 2019125173 A RU2019125173 A RU 2019125173A RU 2713344 C1 RU2713344 C1 RU 2713344C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waste
- enzymes
- landfill
- wells
- destruction
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 title abstract description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 26
- 102000004020 Oxygenases Human genes 0.000 claims abstract description 18
- 108090000417 Oxygenases Proteins 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 claims abstract description 14
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 27
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 27
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 19
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 17
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 7
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 6
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 6
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 4
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 3
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 3
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 3
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 3
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- -1 aromatic amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000003657 drainage water Substances 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000010201 Exanthema Diseases 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 230000000202 analgesic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 238000005842 biochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 229960000074 biopharmaceutical Drugs 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 201000005884 exanthem Diseases 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003480 fibrinolytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 125000002081 peroxide group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 206010037844 rash Diseases 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 239000000021 stimulant Substances 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000002676 xenobiotic agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к городскому коммунальному хозяйству, а именно к области переработки твердых бытовых отходов (ТБО) методом биоремедиации. Производят бурение скважин на всю глубину полигона. В пробуренные скважины устанавливают перфорированные трубы и осуществляют периодическую подачу озонированного воздуха и водного раствора, содержащего следующие компоненты при их соотношении, мас.%: ферменты класса оксигеназ 2-6%, пенетрат 1-3%, декстроза 1-2%, пероксид водорода 1-2%, вода техническая - остальное. Обеспечивается увеличение глубины переработки и значительное сокращение времени деструкции органических веществ в отходах. 5 пр.
Description
Изобретение относится к городскому коммунальному хозяйству, а именно к области переработки/утилизации твердых коммунальных отходов (ТКО) методом биоремедиации.
Биоремедиация - это использование биологических методов для деградации, дезинтеграции, трансформирования и/или устранения загрязнений из почвы, воздуха и воды. Процессы биоремедиации могут осуществляться природными микроорганизмами. Задачи этой природоподобной технологии заключаются в стимуляции (катализе) биодеградативной активности этих микроорганизмов. Если в почве, воде, слоях свалок загрязненной ксенобиотиками, отсутствуют микроорганизмы, способные к деградации данных соединений, применяют интродукцию (инъекция, внесение) туда микроорганизмов-биодеструкторов. В том случае, когда при биоремедиации используются биопрепараты, то речь идет о разработке и адаптации нескольких природоподобных технологий. Целью первой технологии является внесение препаратов с микроорганизмами, которые будут использоваться при осуществлении второго биотехнологического природоподобного процесса – собственно биоремедиации.
Так, из уровня техники известен способ для переработки твердых бытовых отходов (патент РФ №2294319, B09B 3/00, опубликован 27.02.2007), в котором сортируют отходы, осуществляют биотермическую санацию в биобарабанах с внесением активирующего состава и последующего компостирования в буртах, при этом в качестве активирующего состава используют композицию из легкодоступных источников углерода, азота и фосфора и активаторов роста микроорганизмов в виде растворов в дозировках, обеспечивающих активную колонизацию субстрата аборигенными термофильными микроорганизмами.
Наиболее близким по технической сущности является способ утилизации твердых бытовых отходов, включающий размещение твердых бытовых отходов в чаше полигона, отведение дренажных вод на испарительный пруд, последовательное нагнетание отходов и воздуха в нагнетательные скважины, расположенные в свалочном теле, формирование аэробной, переходной и анаэробной зон (патент РФ №2406578, B09B 3/00, опубликован 20.12.2010).
Недостатком наиболее близкого аналога является малая глубина переработки и длительность деструкции органических веществ в отходах.
Задачей патентуемого решения является устранение указанных недостатков, устранение выбросов парниковых газов, в первую очередь метана, запахов гниения отходов, регенерация земли под полигоном с защитой грунтовых вод, очищение дренажных вод, уменьшение количества депонированных отходов, продление срока службы полигонов, снижение эмиссионной экологической нагрузки на окружающую среду и возможность создания производства на основе всесторонней переработки вторичного сырья.
Техническим результатом патентуемого решения является увеличение глубины переработки и сокращение времени деструкции органических веществ в отходах.
Заявленный технический результат достигается в способе рекультивации полигонов коммунальных бытовых отходов, включающим бурение скважин на всю глубину полигона, установку перфорированных труб в пробуренные скважины и периодическую подачу озонированного воздуха и водного раствора, содержащего следующие компоненты при следующем соотношении компонентов, мас.%: ферменты класса оксигеназ 2-6%, пенетрат 1-3%, декстроза 1-2%, пероксид водорода 1-2%, вода техническая остальное.
Благодаря осуществлению способа рекультивации полигонов коммунальных бытовых отходов, включающего бурение скважин и проколов (гидро и пневмо коперами) на всю глубину полигона, установку в скважины перфорированных труб и периодическую подачу озонированного воздуха и водного раствора под давлением обеспечивается равномерное насыщение объёма субстрата тела полигона катализатором и кислородом, что является природоподобным оптимальным условием для ускоренной деструкции органики в аэробных условиях.
Благодаря подаче озонированного воздуха количество кислорода в субстрате достигает 35%, что является достаточным и необходимым условием работы микроорганизмов в аэробной среде.
Благодаря использованию водного раствора, содержащего следующие компоненты при следующем соотношении компонентов, мас.%: ферменты оксигеназ (класса оксидоредуктаз) 2-6%, пенетрат 1-3%, декстроза 1-2%, пероксид водорода 1-2%, вода техническая - остальное, в совокупности с периодической подачей озонированного воздуха обеспечивается катализация природоподобного разложения органики в аэробной среде.
Ферменты (Энзимы) - специфические белки-вещества, ускоряющие течение различных биохимических реакций. Реакции с участием ферментов называются ферментативным катализом. Ферментативный катализ отличается исключительно высокой эффективностью: скорость реакции увеличивается в 1010-:-1013 степени раз. В настоящее время известно более 3000 ферментов. Ферменты присутствуют во всех живых клетках и катализируют реакции во всех без исключения жизненных процессах
Применение органических реагентов катализа (ОРК), включающие в составе энзимы класса оксигеназ способствует интенсивному проникновению кислорода воздуха в более глубокие слои ТКО на полигоне и расширяет сферу аэробных процессов распада органических веществ, чем значительно ускоряет эти процессы, как катализаторы биологических реакций, обеспечивают более полный распад органических веществ.
В отходах присутствуют сложные микробиологические сообщества до некоторой степени способные разлагать разнообразные загрязнители, превращая их в нетоксичные формы. В природе существуют различные микроскопические формы (бактерии, дрожжевые грибки, плесневые грибки и т.д.), которые обладают способностью биологического разложения многих вредных веществ для окружающей среды. Эти микроорганизмы (МО) обладают способностью производить внеклеточные ферменты, приводящие к расщеплению сложных соединений, что ведет к трансформации их в источники питания для их роста и размножения самих МО. Этот процесс продолжается до тех пор, пока все источники питания не будут разложены на двуокись углерода (CO2), воду (H2O) и биомассу (жирные кислоты, которые служат в качестве источников питания других микроорганизмов).
Биологическое разложение сложных смесей может совершаться как в богатой кислородом (аэробной), так и в бедной кислородом (анаэробной) среде. Аэробная минерализация загрязнителей происходит гораздо быстрее и более полно, чем анаэробный процесс. В субстрате, лишь небольшой процент общей бактериальной популяции способен утилизировать эти смеси в качестве источников пищи для получения энергии и роста. Эта ограниченная бактериальная популяция в сочетании с недостатком стимулирующих факторов является препятствием, ограничивающим действенность биологического восстановления, т. к. процесс может затянуться на десятилетия. При использовании стимуляции композитом, МО, потребляющие в пищу органику, становятся главными в биологической цепи и увеличивают свою численность без какого-либо изменения своих свойств.
Действие композитов представляет собой трехступенчатый процесс
На первой стадии, естественно обитающие в субстрате бактериальные популяции, получают стимуляцию благодаря ферментам. В то же время содержащиеся в композите биологически усвояемые ферменты (природные катализаторы) расщепляют органические соединения на более удобоваримые фрагменты. Присутствие продуктов расщепления стимулирует естественно обитающих МО начать поглощать расщепленные молекулы органики.
На второй стадии обычная, но увеличившаяся в численности, бактериальная популяция подвергается действию естественного отбора. Бактериям, способным к утилизации углеводородных соединений в качестве источника питания, как раз и предоставляется такой богатый источник удобоваримых соединений для продолжения роста.
На третьей стадии, композит с обогащенным кислородом воздухом вносится через равные интервалы времени, для того, чтобы непрерывно стимулировать селективный рост бактерий, поглощающих углеводороды, и обеспечить достаточное количество ферментов, расщепляющих тяжёлые соединения для последующего усвоения бактериями. Благодаря добавлению композита (ОРК-5) и стимуляторов на этой стадии, нормальное гаусcовское убывание бактериальных популяций сходит на нет до тех пор, пока не будет расщеплен весь остающийся запас органики. После полной ликвидации органики, популяция бактерий быстро убывает до своего естественного уровня.
Оксигеназы - это ферменты, катализирующие активирование кислорода и последующее включение первого или второго его атомов в молекулы различных субстратов. Если субстратом (акцептором О2) служит водород, фермент называют оксидазой. В этом смысле оксидазы можно рассматривать как специализированный класс оксигеназ.
Оксигеназы играют важную роль в процессах биосинтеза, деградации и трансформации клеточных метаболитов: ароматических аминокислот, липидов, сахаров, порфиринов, витаминов. Субстратами, на которые воздействуют оксигеназы, часто служат сильно восстановленные не растворимые в воде соединения; их окисление приводит к тому, что продукты реакции становятся более растворимыми в воде и, следовательно, биологически активными, что важно для их последующего метаболизирования. А у анаэробных прокариот кислород, включаемый в молекулу субстрата, происходит из воды.
Пенетрат (С6Н6ОS) диметилсульфоксид (ДМСО) – вещество в жидком состоянии, обладает способностью проникать через биологические мембраны. Основанием для применения является его анальгетическое и противовоспалительное действие за счет инактивации гидроксильных радикалов и улучшения метаболических процессов в очаге деструкции органических отходов. Вещество обладает антисептическим и фибринолитическим эффектом и в совокупности с остальными компонентами состава для переработки отходов усиливает их проникающие способности, а также усиливает действие ферментов класса оксигеназ с кислородом, что приводит к увеличению глубины переработки и значительному сокращению времени деструкции органических веществ в отходах.
Декстроза (С6Н12О6) представляет собой природный моносахарид, который является изомером молекулы глюкозы, ее получают из крахмала зерновых культур в процессе гидролиза. Поскольку декстроза состоит всего из одной молекулы (моносахарид), ее усвоение в теле полигона происходит крайне быстро. Метаболизм декстрозы начинается уже при попадании ее в субстрат. Другие углеводы начинают абсорбироваться только в процессе деструкции. Благодаря этому свойству она является «супербыстрым углеводом» для аэробных микроорганизмов, запуская аэробный процесс разложения органики.
Пероксид водорода (перекись водорода) – соединение водорода и кислорода Н2О2, содержащее 94% кислорода по массе. В молекулах Н2О2 содержатся пероксидные группы –О–О–, которые во многом определяют свойства этого соединения. Реакция разложения Н2О2 часто протекает по радикально-цепному механизму, при этом роль катализатора заключается в инициировании свободных радикалов.
Таким образом, действие ферментного композита класса оксигеназ в совокупности с пенетратом, пероксидом водорода и декстрозой при указанном соотношении компонентов обеспечивает синергетический эффект - увеличение глубины переработки и значительное сокращение времени деструкции органических веществ в отходах.
Сущность изобретения заключается в следующем.
В предложенном способе рекультивации полигонов коммунальных бытовых отходов после предпроектных работ, используя инженерно-экологические изыскания, в теле полигона по расчетной сетке бурятся скважины на всю глубину полигона. В скважины вставляются перфорированные трубы, обустроенные оголовками с герметичными фитингами для присоединения шлангов. По шлангам, периодически по расчетам технологического регламента под давлением насосами и компрессорами подается озонированный воздух и водный композитный раствор указанного состава. Водный раствор может готовиться так же на базе предварительно подготовленного инфильтрата полигона. Полученный водный раствор под давлением вносят посредством насосов в инъекционные скважины тела полигона и на почву вокруг, чтобы получить начальную популяцию микроорганизмов (МО). Площадь обработанного участка полигона после рекультивации с помощью спецтехники: бульдозеров, экскаваторов и катков-уплотнителей разравнивают, выполаживают, уплотняют, перед этим выполнив демонтаж рабочих скважин. Обработанный участок полигона может быть пригодным к дальнейшему складированию отходов, рециклингу карт полигона, рекультивации, фиторемедиации, экскавации, сепарации, рекуперации.
При использовании в составе ферментной системы класса оксигеназ происходит катализ последовательных стадий превращения твердых бытовых отходов. Установлено, что в присутствии ферментного комплекса класса оксигеназ, последовательно выполняющих свои функции ферменты в процессе деструкции органических отходов, происходит обмен промежуточного субстрата между двумя фермент-субстратными комплексами, что приводит к увеличению скорости накопления конечных продуктов реакции примерно в 7 раз по сравнению с процессом, катализируемым лишь одним ферментом. При этом пенетрат и перекись водорода усиливают их действие и действие кислорода, а также проникающие способности, что приводит к увеличению глубины переработки и сокращению времени деструкции органических веществ в отходах, а декстроза является «супербыстрым углеводом» для аэробных микроорганизмов, запуская аэробный процесс разложения органики.
При ферментативном катализе проявляются белковая природа ферментов, их термолабильность, влияние рН среды, специфичность действия, высокая каталитическая способность, чувствительность к активаторам и ингибиторам. Ферментативная реакция протекает согласно закону действия масс при снижении энергетического барьера реакций комплексом ферментов. Таким образом достигается синергетический эффект действия водного композита на органические отходы.
Будучи произведенными из натурального сырья, препараты безопасны для человека и окружающей среды. Все ингредиенты органического происхождения и легко разлагаются. Не токсичны, не раздражает кожу, не вызывает сыпи и ожогов, не содержат горючих материалов, невзрывоопасны. При правильном использовании они безопасны для здоровья людей, животных, рыб и растительности.
Далее изобретение поясняется с помощью примеров.
Пример 1.
В результате выполнения заявленного способа с использования состава при следующем соотношении компонентов, мас.%: ферменты класса оксигеназ - 2, пенетрат - 1, декстроза - 1, пероксид водорода - 1 и вода – 95 глубина переработки составила 92% и в 6,5 раз сократилось время деструкции органических веществ в отходах по сравнению с наиболее близким аналогом.
Пример 2.
В результате выполнения заявленного способа использования состава при следующем соотношении компонентов, мас.%: ферменты класса оксигеназ - 6, пенетрат - 3, декстроза - 2, пероксид водорода - 2 и вода – 87 глубина переработки составила 96% и в 7 раз сократилось время деструкции органических веществ в отходах по сравнению с наиболее близким аналогом.
Пример 3.
В результате выполнения заявленного способа использования состава при следующем соотношении компонентов, мас.%: ферменты класса оксигеназ - 4, пенетрат - 2, декстроза - 1, пероксид водорода - 2 и вода – 91 глубина переработки составила 94% и в 6,7 раз сократилось время деструкции органических веществ в отходах по сравнению с наиболее близким аналогом.
Пример 4.
В результате выполнения заявленного способа использования состава при следующем соотношении компонентов, мас.%: ферменты класса оксигеназ - 3, пенетрат - 3, декстроза - 1, пероксид водорода - 1 и вода – 92 глубина переработки составила 95% и в 7 раз сократилось время деструкции органических веществ в отходах по сравнению с наиболее близким аналогом.
Пример 5.
В результате выполнения заявленного способа использования состава при следующем соотношении компонентов, мас.%: ферменты класса оксигеназ - 5, пенетрат - 1, декстроза - 2, пероксид водорода - 2 и вода – 90 глубина переработки составила 94% и в 6,8 раз сократилось время деструкции органических веществ в отходах по сравнению с наиболее близким аналогом.
Таким образом, в указанном составе достигается синергетический эффект - увеличение глубины переработки и значительное сокращение времени деструкции органических веществ в отходах.
Таким образом, достигается синергетический эффект - увеличение глубины переработки и значительное сокращение времени деструкции органических веществ в отходах.
Кроме того, обеспечивается устранение выбросов парниковых газов, в первую очередь метана, запахов гниения отходов, регенерация земли под полигоном с защитой грунтовых вод, очищение дренажных вод, уменьшение количества депонированных отходов, продление срока службы полигонов, снижение эмиссионной экологической нагрузки на окружающую среду и возможность создания производства на основе всесторонней переработки вторичного сырья.
Claims (2)
- Способ рекультивации полигонов коммунальных бытовых отходов, включающий бурение скважин на всю глубину полигона и подачу воздуха и водного раствора, отличающийся тем, что в пробуренные скважины устанавливают перфорированные трубы и осуществляют периодическую подачу озонированного воздуха и водного раствора, содержащего следующие компоненты при следующем соотношении компонентов, мас.%:
-
ферменты класса оксигеназ 2-6 пенетрат 1-3 декстроза 1-2 пероксид водорода 1-2 вода техническая остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019125173A RU2713344C1 (ru) | 2019-08-08 | 2019-08-08 | Способ рекультивации полигонов коммунальных бытовых отходов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019125173A RU2713344C1 (ru) | 2019-08-08 | 2019-08-08 | Способ рекультивации полигонов коммунальных бытовых отходов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2713344C1 true RU2713344C1 (ru) | 2020-02-04 |
Family
ID=69625493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019125173A RU2713344C1 (ru) | 2019-08-08 | 2019-08-08 | Способ рекультивации полигонов коммунальных бытовых отходов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2713344C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2406578C1 (ru) * | 2009-08-18 | 2010-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ утилизации твердых бытовых отходов и полигон для их размещения |
| RU2536944C1 (ru) * | 2013-07-26 | 2014-12-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ термической утилизации твердых бытовых отходов |
| US20160280881A1 (en) * | 2013-11-05 | 2016-09-29 | Carbios | A method for degrading a plastic |
| JP2018511561A (ja) * | 2015-02-10 | 2018-04-26 | シリス エナジー、インク． | 脱重合プロセス |
| JP2018511464A (ja) * | 2015-03-12 | 2018-04-26 | シリス エナジー、インク． | 湿式酸化システムにおける識別的物質移行 |
-
2019
- 2019-08-08 RU RU2019125173A patent/RU2713344C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2406578C1 (ru) * | 2009-08-18 | 2010-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ утилизации твердых бытовых отходов и полигон для их размещения |
| RU2536944C1 (ru) * | 2013-07-26 | 2014-12-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ термической утилизации твердых бытовых отходов |
| US20160280881A1 (en) * | 2013-11-05 | 2016-09-29 | Carbios | A method for degrading a plastic |
| JP2018511561A (ja) * | 2015-02-10 | 2018-04-26 | シリス エナジー、インク． | 脱重合プロセス |
| JP2018511464A (ja) * | 2015-03-12 | 2018-04-26 | シリス エナジー、インク． | 湿式酸化システムにおける識別的物質移行 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101654313B (zh) | 利用高级氧化预处理培养微藻进行污水处理的方法 | |
| CN105246841A (zh) | 抑制在厌氧还原脱氯期间甲烷的产生 | |
| CN101244882A (zh) | 采用超声波在污水生物处理过程中减少污泥的方法 | |
| KR101191326B1 (ko) | 담체를 이용한 유기성 폐기물 처리방법 | |
| CN104438283A (zh) | 一种利用微生物加速好氧降解城市固体垃圾废物的方法 | |
| CN103011540B (zh) | 一种减量处理生活污泥用复合生物酶制剂的生产方法 | |
| Lakhani et al. | A comprehensive study of bioremediation for pharmaceutical wastewater treatment | |
| Xiao et al. | Cultivation of microalgal-bacterial granular sludge from activated sludge via granule inoculation: Performance and microbial community | |
| CN104496031A (zh) | 一种污水处理兼水生植物种植基质填料制备方法和应用 | |
| RU2713344C1 (ru) | Способ рекультивации полигонов коммунальных бытовых отходов | |
| CN108795806B (zh) | 一种抑制氨气排放的高效堆肥复合菌种的制备方法及使用方法 | |
| KR20140115936A (ko) | 신규한 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 균주 및 이를 포함하는 악취 제거제 | |
| CN102899278A (zh) | 直链烷基苯磺酸钠的复合微生物制剂及其制备方法和应用 | |
| TWM585787U (zh) | 污水處理系統 | |
| KR100624783B1 (ko) | 고효율의 폐수 처리방법 | |
| RU2502569C1 (ru) | Способ очистки почвы от углеводородных загрязнений | |
| RU2680305C1 (ru) | Водный композит для утилизации твердых коммунальных отходов | |
| EP2189422B1 (en) | Activated sludge material, reduction method of excess sludge amount in bioreactor, and maintenance method of bioreactor | |
| Duca et al. | Intensive biochemical processes of wastewater treatment with high caloricity biogas production | |
| CN104445849B (zh) | 一种联合预处理活性污泥产短链脂肪酸的方法 | |
| Er et al. | Natural attenuation, biostimulation and bioaugmentation of landfill leachate management | |
| CN112934932A (zh) | 一种抗生素菌渣无害化处理方法 | |
| CN111470640A (zh) | 一种含油底泥和水体的多维度原位生物修复方法 | |
| CN102242077A (zh) | 超级微生物污泥培养促进剂 | |
| Butnariu et al. | Microbial interventions and biochemistry pathways for degradation of agricultural waste |