RU2730233C1 - Способ утилизации пород отвалов - Google Patents
Способ утилизации пород отвалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2730233C1 RU2730233C1 RU2019135034A RU2019135034A RU2730233C1 RU 2730233 C1 RU2730233 C1 RU 2730233C1 RU 2019135034 A RU2019135034 A RU 2019135034A RU 2019135034 A RU2019135034 A RU 2019135034A RU 2730233 C1 RU2730233 C1 RU 2730233C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rock
- mixture
- peat
- gel
- rocks
- Prior art date
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000003415 peat Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 claims description 3
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 13
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 239000011363 dried mixture Substances 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 2
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 2
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 2
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- 241001520823 Zoysia Species 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000002362 mulch Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000004181 pedogenesis Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000008121 plant development Effects 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
- C09K17/40—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/32—Reclamation of surface-mined areas
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области рекультивации и утилизации пород отвалов и может быть использовано в горной промышленности и сельском хозяйстве при получении конструктозема. Технический результат заключается в обеспечении возможности оструктуривания и насыщения безжизненной породы органическим веществом и полезными микроэлементами. Способ характеризуется тем, что последовательно выполняют следующие шаги: утилизируемую породу подвергают рыхлению с последующим удалением непригодных для утилизации включений посредством просеивания, смешивают подготовленную таким образом породу с торфогелем из расчета на 1 м3 породы до 60-70 л водного раствора торфогеля при механическом перемешивании смеси, смесь сушат до образования монолитной массы с последующим ее дроблением до образования структурных фракций конструктозема размером не более 7-10 мм. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 1 пр.
Description
Область техники
Заявляемое изобретение относится к области рекультивации и утилизации пород отвалов и может быть использовано в горной промышленности и сельском хозяйстве при получении конструктозема (искусственно сконструированная почва, см. Постановление Правительства г. Москвы №623-ПП от 06-08. 2000 г.)).
Уровень техники
Породы строительных котлованов, выбираемых ниже гумусового горизонта почв, и разрезов добывающих предприятий представляют собой бесструктурную массу, имеют плотную упаковку частиц и не обладают плодородием. Состав отвальных пород нестабилен по физико-химическим свойствам, поэтому их использование весьма затруднено. Накапливание питательных веществ для растений длится многие годы. Поэтому задача создания способа переработки, рекультивации безжизненных пород отвалов строительных котлованов и разрезов добывающих предприятий в искусственную почву (конструктозем), на которой может произрастать культурная растительность, и годную для выращивания сельскохозяйственных культур, представляется крайне важной.
Наиболее распространенный известный способ рекультивации - это насыпка на промышленный породный отвал плодородного слоя почвы [Моторина Л.В. Опыт рекультивации нарушенных промышленностью ландшафтов в СССР и зарубежных странах (Обзорная информация) - М.: Изд-во ВНИИТЭИСХ, 1975. - 84 с.]. Если отвал состоит из токсичной породы, то предварительно насыпается подстилающий слой (обычно глина) [Ижевская Т.П., Чеклина В.Н. Сельскохозяйственное освоение отвалов при нанесении плодородного почвенного слоя на токсичный грунт в Подмосковном бассейне // Рекультивация промышленных пустошей. - М., 1972. - С. 19-41.].
Такой способ рекультивации требует достаточно больших затрат на добычу, доставку и отсыпку подстилающего слоя и плодородного слоя. Однако известно, что со временем практически любой породный отвал начинает зарастать сам по себе (эффект самозарастания). Тем не менее, данный способ рекультивации отвальных пород обеспечивает не переработку, а изоляцию отвальных пород насыпным культурным слоем почвы.
Известен способ рекультивации отвалов и полигонов промышленных отходов (патент РФ №2509457), включающий покрытие склонов почвенным субстратом путем равномерного сдвигания его с горизонтальных поверхностей, покрытие горизонтальных участков почвенным субстратом путем разравнивания, посадку саженцев деревьев и кустарников, посев семян травянистых растений, при этом в качестве почвенного субстрата применяют смесь материала с высоким содержанием питательных веществ (осадки сточных вод, перегной, торф, навоз) и фосфогипса при соотношении компонентов смеси 2:1 по объему, смесь перемешивают фрезерованием на горизонтальном полотне, покрытие поверхности склонов полученной смесью толщиной 25-30 см проводят равномерным сдвиганием на склоны, затем формируют сплошной покровный слой толщиной 15-20 см на горизонтальных поверхностях, слой почвенного субстрата сверху покрывают мульчирующим слоем песка толщиной 1-3 см с помощью разбрасывателя, на заключительном этапе рекультивации по всей поверхности высаживают саженцы быстрорастущих деревьев и кустарников с развитой корневой системой и надземной частью высотой 0,5-1,0 м с последующим подсевом семян травянистых растений.
Данный способ не обеспечивает процесс переработки отвальных пород в конструктозем, а позволяет рекультивировать отвалы и полигоны промышленных отходов уже имеющимся почвенным субстратом.
Известен способ рекультивации земель (заявка на изобретение РФ №95113954), включающий формирование почвенного слоя, внесение в грунт после предварительного боронования сложной травосмеси олиготрофной природы с широким экологическим диапазоном.
Данный способ рекультивации направлен на преобразование поверхностных слоев почвы, а не на переработку отвальных пород в конструктозем.
Известен способ переработки отвальных металлургических шлаков, раскрытый в патенте РФ №2645629. Способ включает дробление отвального металлургического шлака, извлечение крупного скрапа, измельчение шлака до крупности менее 5 мм, магнитную сепарацию с помощью последовательно расположенных сепараторов, работающих на постоянных магнитах, а затем с помощью последовательно расположенных сепараторов, работающих на электромагнитах, для довыборки из предварительно отсепарированного шлака металлов и/или сплавов металлов, и/или оксидов металлов и их рассортировки по составу. После проведения магнитной сепарации с помощью сепаратора, работающего на постоянных магнитах, немагнитную часть шлака для довыборки металлов и/или сплавов металлов, и/или оксидов металлов подвергают разделению на слои из частиц одинаковой плотности.
Данное решение направлено на решение задачи извлечения из металлургических шлаков, оставшихся в них частиц металлов и не обеспечивает их переработки в конструктозем.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ переработки золошлаковых отходов из отвалов системы гидрозолоудаления тепловых электростанций, раскрытый в патенте РФ №2363885. Способ включает механическое транспортирование отходов из отвала, их разжижение, разделение разжиженной золошлаковой смеси по фракциям с требуемой для последующей утилизации крупностью золошлаковых частиц, по меньшей мере, на два потока, сгущение каждого потока с отделением полых микросфер и частиц несгоревшего угля, а также осветленной воды, и подачу обезвоженной массы каждой фракции на соответствующую утилизацию.
Данный способ обеспечивает реализацию только подготовительных работ к дальнейшей утилизации золошлаковых отходов.
Раскрытие изобретения
Основной проблемой при проведении рекультивационных работ является достаточно большой объем затрат на рекультивацию, обеспечение задержания и аккумулирования дождевой и талой воды в верхнем горизонте породы отвала, которая необходима для формирования биопочвенного сообщества, а также проблема утилизации отходов сельского хозяйства, перерабатывающей и деревообрабатывающей промышленности.
Техническая проблема, решаемая посредством заявляемого изобретения, заключается в преодолении недостатков, присущих указанным аналогам и прототипу за счет создания способа утилизации пустых безжизненных пород отвалов строительных котлованов и разрезов добывающих предприятий путем переработки их в конструктозем, пригодный для покрывного слоя городских газонов и использования в сельскохозяйственном производстве.
Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого изобретения, заключается в обеспечении возможности оструктуривания и насыщения безжизненной породы органическим веществом и полезными микроэлементами, что способствует повышению ее плодородия.
Поставленная техническая проблема решается тем, что в способе утилизации пород отвалов, согласно техническому решению, последовательно выполняют следующие шаги:
а) утилизируемую породу подвергают рыхлению с последующим удалением непригодных для утилизации включений посредством просеивания,
б) смешивают подготовленную таким образом породу с торфогелем из расчета на 1 м3 породы до 60-70 л водного раствора торфогеля при механическом перемешивании смеси,
в) смесь сушат до образования монолитной массы с последующим ее дроблением до образования структурных фракций конструктозема размером не более 7-10 мм. При формировании смеси на шаге б) дополнительно вводят биодобавки в количестве, определяемом гранулометрическим составом породы и уровнем ее кислотности. Механическое перемешивание смеси осуществляют до полного впитывания торфогеля в породу.
Технический результат достигается за счет насыщения осадочной горной породы почвенными модификаторами, основным из которых является торфогель, а также, дополнительно, химическими препаратами, нейтрализующими вещества, угнетающие развитие растений. Такое смешивание с торфогелем создает условия для ускоренного почвообразования.
Торфогель - удобрение со стимулирующим эффектом и фунгицидной активностью, является продуктом кавитационной обработки натурального торфа, в котором при этом переводятся в активную водорастворимую форму соединения азота, фосфора, калия, микроэлементы, а гуминовые кислоты из нерастворимых переведены в растворимые одновалентные соли. Торфогель обладает выраженными адгезионными свойствами. Впитываясь в частицы породы, он склеивает их, в результате чего при высыхании породы образуется твердая, но вместе с тем легко разрушаемая корка или крупные агрегаты почвогрунта.
Утилизированные таким образом породы могут быть использованы как покрывной слой для городских газонов и искусственных откосов, так и для наполнения теплиц и рекультивации отвалов горнодобывающих предприятий.
Краткое описание чертежей
Заявляемое изобретение поясняется следующими чертежами.
На фиг. 1 приведена технологическая схема реализации заявляемого способа.
Позициями обозначены:
1. Рыхлитель;
2. Просеивающее устройство;
3. Дозатор для породы;
4. Смеситель.
5. Емкость для торфогеля;
6. Дозатор торфогеля;
7. Емкость для дополнительных химических и биологических препаратов;
8. Дозатор для химических и биологических препаратов;
9. Сушильный агрегат(платформа);
10. Установка для формирования зернистой структуры конструктозема (измельчитель).
Осуществление изобретения
Порода из отвалов, поступающая на утилизацию, имеет комковатую структуру и может содержать вещества, угнетающие развитие растений. Предварительно проводят физико-химический анализ породы, для чего отбирают соответствующие образцы. В лаборатории устанавливают присутствие в породе веществ, угнетающих развитие растений и подбирают химические препараты, нейтрализующие такие вещества и пригодные для дальнейшего внесения в породу. Так, для пород с кислой средой рекомендуют определенный количественный состав известковых препаратов (СаСО3), а для щелочной среды - окисляющие препараты (CaSO4⋅2H2O). Кроме того, для каждой культуры подбирают свой агрохимический фон, устанавливая нормы внесения в породу торфогеля с учетом экономической целесообразности и количественной достаточности.
Заявляемый способ может быть реализован, например, с использованием системы, включающей агрегаты, представленные на фиг. 1 или с использованием иных устройств, обеспечивающих необходимое функциональное воздействие на породу.
Поступающую на переработку породу имеющую комковатую форму с плотно упакованными частицами загружают в рыхлитель 1, рыхлят и просеивают в просеивающем устройстве 2, превращая в легкодоступную массу для смачивания торфогелем. Рыхлитель имеет две цилиндрические фрезы, вставленные одна в другую, и вращающиеся навстречу друг другу со скоростью 80-100 оборотов в минуту. Просеивающее устройство имеет вибрационные сита с наклонной рабочей поверхностью для сброса крупных непригодных к переработке камней. Размер ячеек сита 15-25 мм. Вибрацию просеивающего устройства вызывает установленный на его корпусе вращающийся маховик с неуравновешенной массой. Вибрационное воздействие на зернистую структуру породы разрушает ее на более мелкие фракции.
Разрыхленную и просеянную таким образом породу переносят в дозатор 3 для загрузки в смеситель 4. Объем дозатора равен или кратен объему смесителя. Вместе с породой в смеситель из емкости 7 через дозатор 8 вносят минеральные и органические препараты, а из емкости 5 через дозатор 6 заливают 12% раствор торфогеля из расчета 60-70 литров на 1 м3. Для смешивания используют смесители промышленных образцов периодического действия для твердых сыпучих материалов. Смешивание продолжается до тех пор, пока порода полностью не впитает торфогель, и он потеряет способность смачивать сухие частицы породы. Породы, не смоченной торфогелем, остается около 15-20%. Она разделяет смоченную породу и препятствует образованию коркового слоя. Для просушки готовую смесь загружают в сушильный агрегат 9 или на сушильные платформы. Толщина слоя смеси на платформе составляет 10-12 см. Пол платформы образует стальной лист, к которому снизу приварены детали каркаса. Каркас совместно со стальным листом образует систему воздуховодов, в который подают горячий воздух с температурой 60-75. Сушка продолжается до достижения стадии «физической спелости», которую фиксируют по достижению 12-15% влажности породы в зависимости от гранулометрического состава. Высушенную смесь подают в агрегат- измельчитель 10. Агрегат имеет подвижную плоскую поверхность, над которой на расстоянии 3,2 и 1 см, соответственно, расположены 3-4 катка. Зазор между последним катком и подвижной плоскостью составляет 7-10 мм. Катки принудительно вращаются. Линейная скорость катков в 1,5-2 раза больше скорости движения плоскости. Подвижную плоскость образуют шарнирно соединенные вертикально замкнутые перфорированные пластины. Величина перфорации 7-10 мм. Крупные агрегаты смеси, попадая между движущейся плоскостью и катками одновременно сдавливаются, растираются и продавливаются сквозь перфорацию. Готовый конструктозем переносят на склад, из которого затем отправляют на реализацию потребителям.
Пример конкретного выполнения
Для реализации заявляемого способа утилизации пустой безжизненной породы проведены экспериментальные исследования эффективности заявляемого способа. Были взяты образцы: с трехметровой глубины городского строительного котлована и отвала вскрышной породы добывающего предприятия.
Проведенные химические анализы пород показали, что порода строительного котлована (образец А) - лессовидные, покровные суглинки тяжелого гранулометрического состава, имеет слабощелочную реакцию (рН до 8,5-9), для нейтрализации которой необходимо проводить гипсование из расчета 0,6-0,8 кг гипса на 1 м3 породы.
Порода отвала разреза добывающего предприятия (образец Б) - моренные суглинки тяжелого гранулометрического состава, имеют повышенную кислотность (рН 4,5-5,5). Кислотность нейтрализуется известкованием, нормы извести которой устанавливаются исходя из величины гидролитической кислотности. Для породы образца Б требуется 1-2 кг извести (СаСО3) на 1 м3.
С утилизированной породой были проведены все операции по переработке ее в искусственную почву-конструктозем в соответствии с заявляемым способом. Для реализации способа было использовано доступное для кафедры «Эрозии и охраны почв» факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова оборудование. Рыхление породы проводили в два этапа. В начале садовым инструментом разбивали комки породы, а затем ее загружали в бытовую бетономешалку. В нее же погружали стальные предметы для ускоренного дробления кусковой структуры. Разрыхленную породу просеивали через сито с диаметром ячеек 7 мм.
На опытном поле было подготовлено 30 делянок размером 50x50 см окантованных досками шириной 15 см. Для исследований были выбраны следующие культуры: газонная трава, пшеница, томаты, кукуруза. Конструктозем по составу для каждой культуры готовили отдельно, разделив их на три группы: 60, 65, 70 л/м3 12% торфогеля. Рыхлую породу в объеме 37,5 л загружали в бетономешалку и заливали в нее 22,5 л торфогеля (что соответствовало 60 л на 1 м3), 24,4 л (65 л на 1 м3) и 25,3 л (70 л на 1 м3). Вместе с ними загружали химические препараты (см. в Таблице 1).
Загруженный состав перемешивали в течение 3 мин, после чего смесь выгружали на стальные листы для просушки. Листы снизу подогревали электрообогревателями. Температуру нагрева листов поддерживали 60-70°С. Высушенная смесь представляла собой неоднородные агрегаты искусственной почвы, которые измельчали до агрономически ценных фракций (0,5-5 мм). Измельчение проводили на стальном перфорированном листе размером 50×50 см толщиной 4 мм. Диаметр отверстий 7 мм. На лист высыпали высушенную смесь и растирали ее плоской стальной растиркой размером 20×12 см. Растирку перемещали по рейкам высотой 6 мм с усилием прижима 8 кг. При перемещении растирка сдавливала агрегаты, растирала их и продавливала через перфорацию. Под каждую культуру было выделено четыре делянки - по две делянки для породы каждой группы (А и Б). Делянки были заполнены подготовленным для отведенной культуры конструктоземом и на них были посеяны семена выбранных культур. Четыре контрольные делянки были заполнены рыхлой породой, необработанной торфогелем и минеральными препаратами (удобрениями). После посева и в последующие дни делянки в одинаковой мере поливали водой. В скором времени семена проросли на всех делянках. Растения хорошо развивались в течение всего вегетационного периода, в конце которого газонная трава дала семена, пшеница и кукуруза - зерна, а томаты дали урожай плодов. На контрольных делянках семена в начале эксперимента набухли, но затем все погибли.
Claims (6)
1. Способ утилизации пород отвалов, характеризующийся тем, что последовательно выполняют следующие шаги:
а) утилизируемую породу подвергают рыхлению с последующим удалением непригодных для утилизации включений посредством просеивания,
б) смешивают подготовленную таким образом породу с торфогелем из расчета на 1 м3 породы до 60-70 л водного раствора торфогеля при механическом перемешивании смеси,
в) смесь сушат до образования монолитной массы с последующим ее дроблением до образования структурных фракций конструктозема размером не более 7-10 мм.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при формировании смеси на шаге б) дополнительно вводят биодобавки в количестве, определяемом гранулометрическим составом породы и уровнем ее кислотности.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что механическое перемешивание смеси осуществляют до полного впитывания торфогеля в породу.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019135034A RU2730233C1 (ru) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | Способ утилизации пород отвалов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019135034A RU2730233C1 (ru) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | Способ утилизации пород отвалов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2730233C1 true RU2730233C1 (ru) | 2020-08-19 |
Family
ID=72086465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019135034A RU2730233C1 (ru) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | Способ утилизации пород отвалов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2730233C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4913586A (en) * | 1988-08-15 | 1990-04-03 | Analytical Liquid Waste Systems, Inc. | Mixture for detoxification of contaminated soil |
| US20080250991A1 (en) * | 2004-07-01 | 2008-10-16 | Fred Werth | Revegetation Process |
| RU2363885C1 (ru) * | 2008-01-11 | 2009-08-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" | Способ и технологическая линия для переработки золошлаковых отходов из отвалов системы гидрозолоудаления тепловых электростанций |
| RU2513468C1 (ru) * | 2012-11-01 | 2014-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") | Способ рекультивации хвостохранилищ |
| RU2562382C1 (ru) * | 2014-07-17 | 2015-09-10 | Оксана Владимировна ВОЛОДИНА | Способ борьбы с эрозией почв |
-
2019
- 2019-10-31 RU RU2019135034A patent/RU2730233C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4913586A (en) * | 1988-08-15 | 1990-04-03 | Analytical Liquid Waste Systems, Inc. | Mixture for detoxification of contaminated soil |
| US20080250991A1 (en) * | 2004-07-01 | 2008-10-16 | Fred Werth | Revegetation Process |
| RU2363885C1 (ru) * | 2008-01-11 | 2009-08-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" | Способ и технологическая линия для переработки золошлаковых отходов из отвалов системы гидрозолоудаления тепловых электростанций |
| RU2513468C1 (ru) * | 2012-11-01 | 2014-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") | Способ рекультивации хвостохранилищ |
| RU2562382C1 (ru) * | 2014-07-17 | 2015-09-10 | Оксана Владимировна ВОЛОДИНА | Способ борьбы с эрозией почв |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Macía et al. | Technosols as a novel valorization strategy for an ecological management of dredged marine sediments | |
| RU2646636C2 (ru) | Способ комбинированной обработки солонцовых комплексов богарных земель | |
| Agus et al. | The role of soil amendment on tropical post tin mining area in Bangka Island Indonesia for dignified and sustainable environment and life | |
| RU2376083C1 (ru) | Способ переработки нефтешламов и очистки замазученных грунтов | |
| US6503287B1 (en) | System and method of soil distribution, such as a soil blend, capable of being blown into place | |
| Danilov et al. | Effective methods for reclamation of area sources of dust emission | |
| Wasis et al. | Analysis of economic valuation of environmental damage due to sand mine in Gumulung Tonggoh, Cirebon District, West Java Province, Indonesia | |
| Lowery et al. | Erosion impact on soil quality and properties and model estimates of leaching potential | |
| RU2636945C1 (ru) | Способ биологической рекультивации почв | |
| RU2730233C1 (ru) | Способ утилизации пород отвалов | |
| RU2509457C1 (ru) | Способ рекультивации отвалов и полигонов промышленных отходов | |
| CN108085015A (zh) | 底泥重金属钝化剂及其制备方法 | |
| RU2567900C1 (ru) | Способ реабилитации нарушенных земель | |
| RU2684236C1 (ru) | Способ рекультивации породных отвалов | |
| Norland | Use of mulches and soil stabilizers for land reclamation | |
| Abdulridha et al. | Use of organic matter and sand in improving properties of some soils of holy karbala governorate affected by phenomenon of cracking | |
| RU2663992C2 (ru) | Способ биомелиорации бурых и каштановых почв с солонцами на деградированных богарных сухостепных землях | |
| RU2709713C1 (ru) | Способ формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов, образованных отрытой разработкой полезных ископаемых | |
| RU2728223C1 (ru) | Способ восстановления нарушенных земель при открытой разработке месторождений полезных ископаемых | |
| Eremina | Theoretical framework of sand pits recultivation in Western Siberia | |
| RU2462854C2 (ru) | Способ биологической рекультивации отвалов пустых пород алмазных карьеров | |
| DE4118919A1 (de) | Verfahren zur herstellung von naehrstoffhaltigen boeden | |
| Skrypnyk et al. | Implementation of the cascade waste use principle by application of sewage sludge on lands disturbed by mining operations | |
| KR100764004B1 (ko) | 하수슬러지 및 불가사리 분말을 포함하는 녹생토 조성물 및그의 제조 방법 | |
| Pirrera et al. | Applications of woosworms and materials for prevention the desertification risk and technosoils |