RU2734674C1 - Почвогрунт - Google Patents
Почвогрунт Download PDFInfo
- Publication number
- RU2734674C1 RU2734674C1 RU2020116730A RU2020116730A RU2734674C1 RU 2734674 C1 RU2734674 C1 RU 2734674C1 RU 2020116730 A RU2020116730 A RU 2020116730A RU 2020116730 A RU2020116730 A RU 2020116730A RU 2734674 C1 RU2734674 C1 RU 2734674C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- peat
- sand
- cotton dust
- water
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F11/00—Other organic fertilisers
- C05F11/02—Other organic fertilisers from peat, brown coal, and similar vegetable deposits
- C05F11/04—Horticultural earth from peat
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F7/00—Fertilisers from waste water, sewage sludge, sea slime, ooze or similar masses
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области охраны окружающей природной среды, в частности к комплексной переработке водопроводных осадков - неизбежных отходов очистки природных вод - путем создания вторичного ресурса в виде искусственного грунта с применением торфа и песка. Почвогрунт содержит торф, песок, водопроводный осадок и пыль хлопка при следующем соотношении компонентов: водопроводный осадок 19,5–28,5%; хлопковая пыль с кондиционной влажностью от 1,3 до 3,5% и объемным весом 0,09 г/см3 0,5–1,5%; карьерный или речной песок с основной фракцией 1–2 мм 30–40%; низинный луговой торф остальное. При получении почвогрунта предварительно водопроводный осадок обезвоживают до влажности 90%, смешивая с пылью хлопка. Обеспечивается реализация назначения с использованием доступного сырья. 2 н.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей природной среды, в частности к комплексной переработке водопроводных осадков- неизбежных отходов очистки природных вод путем создания вторичного ресурса в виде искусственного грунта с применением торфа и песка.
Водопроводный осадок образуется в процессе производства питьевой воды за счет осаждения солями алюминия минеральных и органических загрязнений, присутствующих в воде поверхностных источников. В городах под действием интенсивной антропогенной нагрузки не только исчезают, загрязняются и деградируют почвы, но и уничтожаются возможности естественного формирования и поддержания почвенного покрова. К городским почвам предъявляются специфические требования: они должны обладать повышенной буферностью, сопротивляемостью к неблагоприятным факторам. Когда плодородный слой загрязнен необратимо, необходимо полностью его заменить естественными или искусственными грунтами. Опыт рекультивации городских почв показал, что торфо-минеральные смеси без добавления других органических компонентов характеризуются быстрым пересыханием, потенциальной воспламеняемостью на газонах города, пылением и низким содержанием легкодоступных минеральных солей, так как торф содержит в основном трудноокисляемое органическое вещество.
Водопроводный осадок имеет агрохимические свойства, позволяющие относить его к сапропелям: достаточное содержание органического вещества, азота, фосфора, калия, благоприятный диапазон рН, однако характеризуется неблагоприятными агрофизическими свойствами (отсутствие почвенной структуры, неблагоприятный водно-воздушный режим для семян и корней, способность растрескиваться при высыхании). Поэтому возможность использовать в зеленом хозяйстве появляется только в смеси с другими грунтами. Водопроводный осадок, являясь источником доступного для растений питания, стимулирует микробиологическое разложение торфа, что увеличивает содержание питательных веществ в почвогрунте, поддерживая его на необходимом уровне несколько лет без добавления минеральных удобрений. Осадок содержит значительное количество солей и гидроксида алюминия, обладающих амфотерными свойствами, что позволяет почвогрунту проявлять высокую буферность по отношению к высоко кислотным или высоко щелочным поверхностным водам городской среды. Безвредность внесения осадков в почвогрунты объясняется отсутствием в них солей тяжелых металлов и органических токсикантов.
По содержанию токсичных элементов, пестицидов, радионуклидов, 3,4 бенз(а)пирена, нефтепродуктов водопроводный осадок соответствует требованиям ГН 2.1.7.020-094, ГН 2.1.7.2042-06, ГН 2.1.7.2041-06, а также удовлетворяет требованиям СанПиН 2.1.17.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почв».
Известна почвенная растительная смесь для выращивания газонов, содержащая супесчаную, или суглинистую почву, или чернозем, торф и песок (Приусадебное хозяйство, М., 1986, №2, с.75).
Однако эта почвенная растительная смесь предназначена для создания садово-парковых газонов на естественном грунте путем добавления в него торфа и песка в зависимости от состояния и свойств супесчаных и суглинистых почв. Кроме этого, при создании садово-парковых газонов применяют одновидовые посевы, что снижает требования к почвенной смеси.
Известна композиция для формирования брикетов для выращивания растений, преимущественно для сборного газона, содержащая торф, дерн, минеральные удобрения, и/или стимуляторы роста, и/или сапропель, причем в качестве торфа она содержит мелкодисперсный верховой торф со степенью разложения 10-15% со средним размером частиц 0,2-0,5 мм (RU №2148904, МПК А01G 9/10, опубл. 20.05.2000).
Недостатками этой композиции является высокая огнеопасность, кислотность и недостаточное содержание органических веществ, снижающее урожайность.
Известно торфяное гранулированное удобрение «Питон», содержащее торф, глицерин-вещество, препятствующее высыханию, минеральные компоненты – известковую муку, карбамид, фосфат, борную кислоту, сульфат меди, молибденовокислый аммоний, источники калия, магния, марганца и цинка, а также упрочняющие добавки – цемент и карбоксиметилцеллюлозу (RU №2102362, МПК С05F 11/02, опубл. 20.01.1998).
Недостатками такого изобретения являются сложность состава удобрения и усложненная технология его изготовления, требующая наличия оборудования для гранулирования смеси.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является торфяная питательная смесь – плодородный почвогрунт, содержащая торф, песок, мраморную крошку и гумусосодержащий компонент – чернозем (RU №2099927, МПК А01G 1/00, опубл. 27.12.1997).
Названный плодородный почвогрунт подвержен заметно выраженной водной и ветровой эрозии, особенно на косогорах. Кроме этого, производство такого почвогрунта предусматривает использование чернозема, что не всегда доступно и экономично в городских условиях.
Технический результат предлагаемого изобретения состоит в создании новой композиции почвогрунта на основе торфа, песка, водопроводного осадка и хлопковой пыли для выращивания растений и озеленения газонов, спортивных площадок, дорожных откосов, расширяющей ассортимент растительных питательных смесей и обладающей высокими противоэррозионными свойствами.Изобретение имеет целью также получение простого в изготовлении и экономичного плодородного грунта за счет использования доступного сырья, в том числе использования отходов переработки хлопка в виде хлопковой пыли и отходов от процесса очистки воды, что способствует также решению вопросов малоотходного производства и улучшению экологической ситуации.
Поставленные задачи и технический результат достигаются тем, что почвогрунт, содержащий торф, песок, дополнительно содержит смесь водопроводного осадка с пылью хлопка, имеющую зольность 9,0-9,3и рН= 6,7-6,9, при соотношении компонентов: водопроводный осадок, смешанный с пылью хлопка, (20-30%), песок (30-40%), торф (остальное до 100%).
Основными компонентами почвогрунта являются песок, мелкие частицы которого образуют основу, скелет почвенно-грунтовой смеси, торф, являющийся источником гумуса – органического вещества, образующегося при разложении растительных и животных остатков, водопроводный осадок- аналог природного сапропеля, содержащего до 40% плодородного гумуса, и пыль хлопка, обладающего свойствами влагопоглощения и играющего роль регулятора влажностного режима почвогрунта.
Ни песок, ни торф не могут создать прочную почвенную структуру. Эту функцию выполняет осадок, «склеивая» частицы песка и торфа. Являясь источником легкодоступного питания для растений, осадок стимулирует микробиологическое разложение торфа, что увеличивает содержание питательных веществ в почвогрунте, поддерживая его на необходимом уровне несколько лет без добавления минеральных удобрений. Кроме того, торфоминеральные смеси без добавления других органических компонентов быстро пересыхают, имеют высокую потенциальную воспламеняемость, а также низкое содержание легкодоступных минеральных солей. Торф содержит в основном трудноокисляемые органические вещества.
Структурные свойства предлагаемого почвогрунта определяются его механическим составом и размером составляющих частей. Такой почвогрунт хорошо впитывает и удерживает влагу, его структура сохраняет два вида пористости – капиллярную и некапиллярную. По капиллярным промежуткам между частицами почвы впитывается влага дождя, тающего снега и грунтовых вод, а некапиллярные пустоты занимает воздух. Такой почвогрунт, где есть место и воде, и воздуху, способен длительное время сохранять свою структуру.
Водопроводный осадок представляет собой сложную многокомпонентную гелеобразную пространственную структуру с сильно развитой поверхностью, объединяющую в единое целое большой комплекс различных по происхождению, качеству и свойствам веществ. Основными компонентами осадка являются продукты гидролиза химических реагентов в сочетании с минеральными веществами (глинистыми частицами, мелким песком, карбонатными породами, нерастворимыми или малорастворимыми солями металлов) и органическими веществами (илом, фито- и зоопланктоном, различными микроорганизмами и бактериями, продуктами жизнедеятельности водных организмов и растений, коллоидами гуминовых кислот и фульво-кислот). Дисперсионный состав осадка представлен грубодисперсными минеральными и органическими частицами размером от 10-4 мм и более. Содержание сухого вещества в осадке составляло 0,3—0,4%, минеральных примесей в виде песка, глин (нерастворимый остаток) - 2 - 15%,потери при прокаливании достигали 70% и более.
Содержание в сухом осадке органического углерода колеблется в пределах от 5 до 20%,что повышает углеродное питание растений, при этом максимальные значения соответствуют периодам повышенного содержания в осадке гуминовых веществ, составляющих основную массу органических примесей. Количество оксида кремния SiO2 в осадке составляло 5%—8,5% массы сухого вещества.
Химический состав водопроводного осадка определяют сезонные изменения поверхностного водоисточника и действующая доза коагулянта – сульфата алюминия. Водопроводный осадок является нетоксичной биологически инертной суспензией с низким содержанием малоподвижных форм азота и фосфора, содержит плодородный гумус, который был изъят из природного круговорота за счет вымывания из почвы атмосферными осадками. По сути это аналог природного сапропеля (донных отложений пресноводных водоемов). Исследованный осадок содержал: 14,12% песка, 2,3% алюминия, 10,40 % органического вещества, 1% железа, 1,38% азота и 0,02% фосфора. Содержание калия – около 0,1% (по К2О). Остальное – вода.
Для получения почвогрунта использован песок карьерный, крупнозернистый речной.
Торф содержит большое количество органического вещества, значительная часть которого относится к соединениям гуминовых кислот, значительное количество азота, имеет высокие влаго- и газонаполнительные свойства. Он характеризуется также отсутствием болезнетворных начал и антисептическими свойствами. Для приготовления почвогрунта использовался торф 40%-60% влажности. Это был низинный луговой торф, образующийся в низинах в условиях избыточного увлажнения и недостатка кислорода. Стекающая с возвышенных мест вода несет с собой растворимые питательные вещества верхних почвенных слоев и обогащает образующийся в таких условиях торф.
Большим резервом органического сырья для приготовления почвогрунта и регулирования его влажностного режима в предлагаемом изобретении явилась хлопковая пыль – отход хлопкоперерабатывающих, ткацких и текстильных предприятий. Хлопковая пыль содержит все основные элементы питания, которые в процессе минерализации становятся доступными для растений, богата легкодоступными для микрофлоры органическими соединениями – целлюлозой, лигнином, пектином.Пыль хлопка обладает свойствами влагопоглощения, благодаря капиллярной структуре своих волокон способна накапливать и отдавать влагу в зависимости от внешней влажности, и тем самым выполняет функцию регулятора влажностного режима почвогрунта. Исследованная пыль содержала 93,8% целлюлозы, 3,4% пектина, 0,6% лигнина, 0,7% воскообразных веществ,1,3% воды, остальное – минеральные вещества. В пыли присутствуют волокна длиной 5-20 мм, толщиной 20-22мкм. Коэффициент теплопроводности хлопковой пыли составил 0,04 Вт/м °С.
Почвогрунт готовят следующим образом.
На бетонированную площадку из транспортных средств разгружают (перемещают) рядом друг с другом расчетные количества торфа, песка, водопроводного осадка и хлопковой пыли в соответствии с рецептурой. Первоначально производят смешивание водопроводного осадка с пылью хлопка. В процессе смешивания производят внесение в перемешиваемую массу осадка равномерно очагами расчетную дозу хлопковой пыли. Перемешивание осуществляют до получения однородной гомогенной массы. Перемешивание всей смеси исходных материалов (торф, песок, осадок, хлопок) осуществляется фронтальным погрузчиком с навесным ковшом путем многократного (не менее 20 раз) захвата и опрокидывания смеси. Перемешивание осуществляется до полного смешения исходных материалов, полнота смешения определяется визуально. Перемешивание и дробление почвогрунта, полученного после первичного перемешивания исходных материалов, осуществляется путем его пропускания через ковшовую дробилку ALLU DS 3-23, установленную на фронтальном погрузчике. Готовую смесь (почвогрунт) перемещают на площадку хранения или погружают фронтальным погрузчиком в самосвалы для отправки потребителю.
Для приготовления данного почвогрунта используют пыль хлопка с кондиционной влажностью от 1,3 до 3,5% и объемным весом 0,09 г/см3 .
Пример 1.
Для приготовления почвогрунта, предназначенного для выращивания многолетних трав и цветочных культур, использовали низинный луговой торф со степенью разложения 20-50%, влажностью 40-60%, измельченный до фракционного состава 2-5 мм. Может быть использован торф и другого фракционного состава, при этом следует учитывать, что мелкодисперсный состав увеличивает гидрофильные свойства торфа, его водопоглотительную и водоудерживающую способности. Крупнодисперсный торф, напротив, характеризуется плохой смачиваемостью.
Песок использовали карьерный с основной фракцией 1-2 мм.
Водопроводный осадок имел рН=6,4, влажность – 99,3 %. Влажность осадка снижали добавлением хлопковой пыли до 90 %.
Перемешивание компонентов осуществляют описанным выше способом при их соотношении: водопроводный осадок (19,5 %), смешанный с пылью хлопка (0,5%), песок (30%), торф - остальное до 100%.
Анализ опытов показал, что использование приведенного состава почвогрунта показывает хорошую всхожесть семян и повышает значительно приживаемость рассады.
Пример 2.
Для приготовления почвогрунта, предназначенного для создания травяных газоновых покрытий, в частности для спортивных площадок, использовали низинный луговой торф, речной песок, водопроводный осадок и пыль хлопка с характеристиками, приведенными в примере 1. Песок использовали крупнозернистый речной с основной фракцией 1,5-2 мм.
Перемешивание компонентов осуществляют в соотношении: водопроводный осадок (28,5 %), смешанный с пылью хлопка (1,5%), песок (30%), торф – остальное до 100 %.
Пример 3
Для приготовления почвогрунта, предназначенного для создания травяных газонов, использовали низинный луговой торф, речной песок, водопроводный осадок и пыль хлопка с характеристиками, приведенными в примере 1. Песок использовали крупнозернистый речной с основной фракцией 1,5-2 мм.
Перемешивание компонентов осуществляют в соотношении: водопроводный осадок (29 %), смешанный с пылью хлопка (1%), песок (40%), торф- остальное до 100%.
Пример 4,
Для приготовления почвогрунта, предназначенного для создания травяных газонов, использовали низинный луговой торф, речной песок, водопроводный осадок и пыль хлопка с характеристиками, приведенными в примере 1. Песок использовали крупнозернистый речной с основной фракцией 1,5-2 мм.
Перемешивание компонентов осуществляют в соотношении: водопроводный осадок (19,5 %), смешанный с пылью хлопка (0,5%), песок (40% ), торф- остальное до 100%.
Приведенные в примерах 2, 3, 4 составы, дают возможность быстрого и нетрудоемкого создания и воссоздания плодородного почвенного покрова для травяных газонов на неблагоприятных для роста растений грунтах. Например: на песчаных, глинистых и др. грунтах, а также на землях разрушенных воздействием неблагоприятных факторов, связанных с хозяйственной деятельностью человека.
Предлагаемый состав почвогрунта позволяет в течение длительного времени сохранять структуру почвы газона, в том числе на спортивных площадках, что обеспечивает снижение затрат на их содержание.
Для сокращения времени создания газона или огорода в состав смеси почвогрунта могут быть включены семена растений.
Предлагаемый плодородный почвогрунт расширяет ассортимент растительных питательных смесей, основан на использовании доступного сырья и отходов, не сложен в приготовлении, не требует сложного оборудования и аппаратуры, может использоваться на открытом и закрытом грунтах и в течение длительного времени, т.к. является долговременным источником органических питательных веществ и способен длительное время сохранять свою структуру и влажность.
Claims (3)
1. Почвогрунт, содержащий торф и песок, отличающийся тем, что дополнительно содержит водопроводный осадок и пыль хлопка при следующем соотношении компонентов:
2. Способ получения почвогрунта по п.1, характеризующийся тем, что предварительно водопроводный осадок обезвоживают до влажности 90%, смешивая с пылью хлопка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020116730A RU2734674C1 (ru) | 2020-05-21 | 2020-05-21 | Почвогрунт |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020116730A RU2734674C1 (ru) | 2020-05-21 | 2020-05-21 | Почвогрунт |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2734674C1 true RU2734674C1 (ru) | 2020-10-21 |
Family
ID=72948922
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020116730A RU2734674C1 (ru) | 2020-05-21 | 2020-05-21 | Почвогрунт |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2734674C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2805233C1 (ru) * | 2023-07-03 | 2023-10-12 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) | Почвогрунт |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2025470C1 (ru) * | 1990-03-02 | 1994-12-30 | Вильям Е.Райт | Способ приготовления среды, улучшающей рост растений |
RU2099927C1 (ru) * | 1995-11-22 | 1997-12-27 | Николай Сидорович Мыльников | Почвенная растительная смесь для выращивания газонов |
US5755852A (en) * | 1993-09-10 | 1998-05-26 | Bion Technologies, Inc. | Bioconverted nutrient rich humus |
CN101066898A (zh) * | 2007-04-21 | 2007-11-07 | 刘奋安 | 一种利用城市污泥制备的有机土壤改良剂及其方法 |
-
2020
- 2020-05-21 RU RU2020116730A patent/RU2734674C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2025470C1 (ru) * | 1990-03-02 | 1994-12-30 | Вильям Е.Райт | Способ приготовления среды, улучшающей рост растений |
US5755852A (en) * | 1993-09-10 | 1998-05-26 | Bion Technologies, Inc. | Bioconverted nutrient rich humus |
RU2099927C1 (ru) * | 1995-11-22 | 1997-12-27 | Николай Сидорович Мыльников | Почвенная растительная смесь для выращивания газонов |
CN101066898A (zh) * | 2007-04-21 | 2007-11-07 | 刘奋安 | 一种利用城市污泥制备的有机土壤改良剂及其方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2805233C1 (ru) * | 2023-07-03 | 2023-10-12 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) | Почвогрунт |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
De Haan | Results of municipal waste compost research over more than fifty years at the Institute for Soil Fertility at Haren/Groningen, the Netherlands. | |
JP5205588B2 (ja) | 人工ゼオライトを含む培養土改良材及び培養土 | |
US6302936B1 (en) | Recycled soil | |
Wallace | Some living plants and some additional products useful as soil conditioners and in various technologies | |
CN111226526A (zh) | 一种砂砾质土壤改良方法 | |
RU2734674C1 (ru) | Почвогрунт | |
KR101201346B1 (ko) | 비탈면 녹화용 배양토 조성물 | |
RU2288907C1 (ru) | Плодородный почвогрунт | |
US2129334A (en) | Plant food | |
SU1599356A1 (ru) | Способ получени искусственной почвы | |
US9034069B2 (en) | Engineered topsoil for use in land reclamation and a method of producing the same | |
AT521230B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Substrates für Straßenbäume auf überbaubaren Standorten | |
CZ371997A3 (cs) | Minerální vegetační substrát, jeho použití a způsob kultivace a rekultivace půdy | |
JP4892196B2 (ja) | 緑化用土壌および緑化用土壌の製造方法ならびに緑化用土壌を用いた緑化方法 | |
DE19750951A1 (de) | Pflanzgranulat und Verfahren zu seiner Herstellung | |
Sokolov et al. | Application of water treatment sludge for obtaining fertile soil | |
RU2786219C1 (ru) | Способ получения биопрепаратов | |
RU12916U1 (ru) | Торфодерновой почвозаменяющий брикет для выращивания растений, преимущественно для сборного газона | |
RU2818839C1 (ru) | Техногенный почвогрунт | |
RU2148904C1 (ru) | Композиция и способ изготовления почвозаменяющего торфо-дернового брикета для выращивания растений, преимущественно для сборного газона | |
WO2012169922A1 (ru) | Плодородный почвогрунт с использованием осадка станций водоподготовки | |
KR102290486B1 (ko) | 보습이 뛰어난 녹생토 및 그 제조방법 | |
KR102120957B1 (ko) | 무기성 오니를 활용한 성토재 제조방법 및 이에 의해 제조된 친환경 성토재 | |
Chhabra et al. | Reclamation and Management of Alkali Soils for Crop Production | |
Friedrich | Selecting the proper components for a green roof growing media |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TC4A | Change in inventorship |
Effective date: 20201217 |