RU2736648C1 - Method of producing organic ameliorant - Google Patents

Method of producing organic ameliorant Download PDF

Info

Publication number
RU2736648C1
RU2736648C1 RU2020125164A RU2020125164A RU2736648C1 RU 2736648 C1 RU2736648 C1 RU 2736648C1 RU 2020125164 A RU2020125164 A RU 2020125164A RU 2020125164 A RU2020125164 A RU 2020125164A RU 2736648 C1 RU2736648 C1 RU 2736648C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sludge
substrate
ameliorant
paper industry
soil
Prior art date
Application number
RU2020125164A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мария Анатольевна Пашкевич
Татьяна Анатольевна Петрова
Юрий Дмитриевич Смирнов
Эделина Рудзиш
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет»
Priority to RU2020125164A priority Critical patent/RU2736648C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2736648C1 publication Critical patent/RU2736648C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C13/00Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/02Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with horizontal rotor shaft
    • B02C13/04Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with horizontal rotor shaft with beaters hinged to the rotor; Hammer mills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/16Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening using drying or composting beds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

FIELD: ecology; land reclamation.
SUBSTANCE: method involves reagent treatment of sewage sludge with subsequent composting. Wastewater sludge used is excess active sludge from aerobic biological treatment of waste water from sulphide pulp and paper industry. Reagent used is a sewage sludge of sulphide pulp-and-paper industry with lignin fiber content in a weight ratio of 3-4:1, and is dehydrated to 80 %. Then the substrate is mixed, and aerobic composting is performed for at least 30 days, and then obtained substrate is mixed with light loamy soil at a weight ratio of light loam soil content of 70 to 80 % and obtained substrate from 30 to 20 %. Obtained organic ameliorant is ground in hammer crusher.
EFFECT: method provides creation of ecologically clean product capable to accelerate process of overgrowing of restored territory.
1 cl, 1 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области экологии и природовосстановления, может быть использовано для получения органической почвогрунтовой смеси пролонгированного действия прирекультивации земель в лесохозяйственном, санитарно-гигиеническом и строительном направлениях.The invention relates to the field of ecology and nature restoration, can be used to obtain an organic soil-soil mixture of prolonged action during land reclamation in forestry, sanitary and hygienic and construction areas.

Известен способ получения техногенного почвогрунта (патент RU № 2497784, опубл. 10.11.2013), заключающийся в смешении илового осадка с порошкообразным низинным торфом при массовом соотношении 1:(1,7-1,8), с последующими процессами: твердофазной ферментации–компостированием в буртах с периодическим ворошением и перемешиванием с получением биокомпоста при влажности 50-55%и смешением с котлованным грунтом (на основе покровных и аллювиальных суглинков и флювиогляциальных песков) – соотношение к иловому осадку (2,2-2,3):1. There is a known method of obtaining technogenic soil (patent RU No. 2497784, publ. 11/10/2013), which consists in mixing sludge with powdered lowland peat at a mass ratio of 1: (1.7-1.8), followed by processes: solid-phase fermentation-composting in piles with periodic tedding and mixing to obtain biocompost at a humidity of 50-55% and mixing with excavated soil (based on cover and alluvial loams and fluvioglacial sands) - the ratio to silt sediment (2.2-2.3): 1.

Недостатком способа является процесс периодического ворошения порошкообразного низинного торфа, при котором доступ кислорода приводит к усыханию и потере питательных, органических веществ торфа. The disadvantage of this method is the process of periodic tedding of powdered lowland peat, in which the access of oxygen leads to drying out and loss of nutrient, organic substances of peat.

Известен способ получения гранулированного органоминерального удобрения («ИЛОПЛАНТ») (патент RU № 2702164, опубл. 04.10.2019), который включает обработку осадка сточных вод раствором азотной кислоты, нейтрализацию кислотности осадка сточных вод щелочным агентом, последующее измельчение, увлажнение, магнитную сепарацию осадка сточных вод, смешивание обработанного осадка сточных вод с минеральными добавками, размещенными по крайней мере в двух расходных силосах, в каждом из которых добавки подвергают аэрации, после чего осуществляют гранулирование смеси и ее расфасовку. There is a known method of producing granular organomineral fertilizers ("ILOPLANT") (patent RU No. 2702164, publ. 04.10.2019), which includes the treatment of sewage sludge with a solution of nitric acid, neutralizing the acidity of sewage sludge with an alkaline agent, subsequent grinding, moistening, magnetic separation of sludge wastewater, mixing the treated wastewater sludge with mineral additives, placed in at least two consumable silos, in each of which the additives are aerated, after which the mixture is granulated and packed.

Недостатком этого способа является многокомпонентность состава предложенного органоминерального удобрения, что затрудняет процесс создания однородности в субстрате – недостаточное перемешивание компонентов может привести к локальному повышениюкислотности или щелочности недопустимой для растений.The disadvantage of this method is the multicomponent composition of the proposed organomineral fertilizer, which complicates the process of creating homogeneity in the substrate - insufficient mixing of the components can lead to a local increase in acidity or alkalinity unacceptable for plants.

Известен способ обработки органических осадков сточных вод (патент RU№ 2210550,опубл. 20.08.2003), заключающийся в смешивании сырого органического осадка с избыточным активным илом при соотношении от 1:1 до 1:3, с последующим процессом многократной кавитационной обработки смеси в течение 9-12 ч с числом циркуляционных циклов 3-10 при числе кавитации 0,01-0,05 совместно с аэробной стабилизацией и эжекционной аэрацией, а такжес добавлением надиловой воды (1/3 объема) и уплотнением. A known method of processing organic wastewater sludge (patent RU No. 2210550, publ. 20.08.2003), which consists in mixing raw organic sludge with excess activated sludge at a ratio of 1: 1 to 1: 3, followed by the process of multiple cavitation treatment of the mixture during 9-12 hours with the number of circulation cycles 3-10 at a cavitation number of 0.01-0.05 in conjunction with aerobic stabilization and ejection aeration, as well as the addition of over-silt water (1/3 of the volume) and compaction.

Недостатком этого способа является многостадийность технологического процесса обработки осадка сточных вод, присутствие в конечном материале патогенных микроорганизмов и неприятного запаха.The disadvantage of this method is the multistage technological process of treating sewage sludge, the presence of pathogenic microorganisms in the final material and an unpleasant odor.

Известен способ получения органоминерального удобрения из осадков сточных вод с помощью компостирования (патент RU №2489414, опубл. 10.08.2013), заключающийся в смешивании осадков городских сточных вод с наполнителем, разрыхлителем и детоксикантом – сосновыми опилками. Смешиваются сосновые опилки (размером фракции до 2 мм) и осадки городских сточных вод (размером фракции до 5 мм) в массовом соотношении 1:0,5, с последующим компостированием.There is a known method of obtaining organomineral fertilizers from sewage sludge using composting (patent RU No. 2489414, publ. 08/10/2013), which consists in mixing urban sewage sludge with filler, baking powder and detoxifier - pine sawdust. Pine sawdust (fraction size up to 2 mm) and municipal waste water sludge (fraction size up to 5 mm) are mixed in a mass ratio of 1: 0.5, followed by composting.

Недостатком способа является длительный процесс компостирования и потенциальное негативное воздействие опилок, включение в состав опилок может привести к дефициту азота в почве и увеличению кислотности почвы. The disadvantage of this method is the long composting process and the potential negative impact of sawdust, the inclusion of sawdust in the composition can lead to a deficiency of nitrogen in the soil and an increase in soil acidity.

Известен способ получения органо-минерального удобрения из осадков городских сточных вод (патент RU № 2556721, опубл. 20.07.2015), принятый за прототип, заключается в реагентной обработке осадков городских сточных вод с последующим компостированием смеси, в качестве реагента используют органо-минеральную композицию, содержащую оксид кальция и низинный торф (в массовом соотношении к осадкам городских сточных вод, равном (ОСВ 25-75):(2-3,5):10), с компостированием осадка в течение не менее 7 дней на воздухе. A known method of obtaining organo-mineral fertilizers from urban wastewater sludge (patent RU No. 2556721, publ. 07/20/2015), taken as a prototype, consists in reagent treatment of urban wastewater sludge followed by composting of the mixture, as a reagent used organo-mineral composition containing calcium oxide and low-lying peat (in a mass ratio to urban wastewater sludge equal to (OSV 25-75) :( 2-3.5): 10), with composting of the sludge for at least 7 days in air.

К недостаткам способа относится применение осадков городских сточных вод, которым характерны высокие концентрации тяжелых металлов и патогенных микроорганизмов.The disadvantages of this method include the use of urban wastewater sludge, which is characterized by high concentrations of heavy metals and pathogenic microorganisms.

Техническим результатом является создание экологически чистого продукта, способного ускорить процесс зарастания восстанавливаемой территории.The technical result is the creation of an environmentally friendly product capable of accelerating the process of overgrowing the restored territory.

Технический результат достигается тем, что в качестве осадка сточных вод используется избыточный активный ил от аэробной биологической очистки сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности, в качестве реагента используется осадок сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности с содержанием лигнинового волокна, в массовом соотношении 3-4:1, обезвоживают до 80 %, далее субстрат перемешивают и проводят аэробное компостирование в течении не менее 30 дней и затем перемешивают полученный субстрат с легким суглинистым почвогрунтом при соотношении по массе легкого суглинистого почвогрунта от 70 до 80 % и полученного субстрата от 30 до 20%, полученный органический мелиорант измельчают в молотковой дробилке.The technical result is achieved by the fact that excess activated sludge from aerobic biological wastewater treatment of the sulfide pulp and paper industry is used as a wastewater sludge; as a reagent, wastewater sludge from the sulfide pulp and paper industry with a lignin fiber content is used, in a mass ratio of 3-4 : 1, dehydrate to 80%, then the substrate is mixed and aerobic composting is carried out for at least 30 days and then the resulting substrate is mixed with light loamy soil at a ratio by weight of light loamy soil from 70 to 80% and the resulting substrate from 30 to 20% , the resulting organic ameliorant is ground in a hammer mill.

Способ поясняется следующей фигурой:The method is illustrated by the following figure:

фиг.1 – график зависимости изменения во времени: влажности (W), кислотности (pH), соотношения углерода и азота (C:N) и диапазона температур при разных возможных значениях.1 is a graph showing changes over time: humidity ( W ), acidity ( pH ), carbon to nitrogen ratio (C: N) and temperature range at different possible values.

Способ получения осуществляется следующим образом. Избыточный активный ил от аэробной биологической очистки сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности параллельно с реагентом – осадком сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности (с содержанием лигнинового волокна) подается в промежуточный резервуар до аппаратов механического обезвоживания для смешивания при соотношении по массе равном 3-4:1. Полученный субстрат механически обезвоживается до 80%, до удаления свободной воды.The method of obtaining is as follows. Excess activated sludge from aerobic biological wastewater treatment of the sulfide pulp and paper industry in parallel with the reagent - wastewater sludge from the sulfide pulp and paper industry (containing lignin fiber) is fed into an intermediate tank to mechanical dewatering apparatus for mixing at a weight ratio of 3-4 :1. The resulting substrate is mechanically dehydrated to 80%, before free water is removed.

Обезвоженный субстрат перемешивается, компостируется аэробным способом не менее 30 дней до воздушно-сухого состояния внешней оболочки комковатых агрегатов субстрата при необходимости производят периодическое дополнительное перемешивание.The dehydrated substrate is mixed, composted aerobically for at least 30 days until the outer shell of the lumpy aggregates of the substrate is air-dry, if necessary, additional periodic mixing is performed.

Обезвоженный субстрат смешивается с легким суглинистым почвогрунтом при соотношении по массе:The dehydrated substrate is mixed with light loamy soil at a ratio by weight:

- легкого суглинистого почвогрунта от 70 до 80%;- light loamy soil from 70 to 80%;

- обезвоженный субстрат от 30 до 20%.- dehydrated substrate from 30 to 20%.

Полученный органический мелиорант измельчают в молотковой дробилке до достижения равномерности распределения компонентов в составе. Полученный органический мелиорант обладает следующими свойствами: повышает всхожесть семян, ускоряет линейный рост и увеличивает прирост биомассы травосмесей.The resulting organic ameliorant is ground in a hammer mill until the distribution of the components in the composition is uniform. The resulting organic ameliorant has the following properties: increases seed germination, accelerates linear growth and increases the growth of biomass of grass mixtures.

Способ поясняется следующими примерами. Для оценки достоверности предложенного способа получения органического мелиоранта, в качестве осадка сточных вод был взят избыточный активный ил от аэробной биологической очистки сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности, образующийся на стадии аэробной биологической очистки сточных вод целлюлозно-бумажного комбината сульфидного метода варки, представляющий собой обводненный шлам творожистой массы серо-бурого цвета с включениями целлюлозного волокна и глинозема, извести, имеющий слабо кислую реакцию среды, как отход производства, относящийся к IV-V классу опасности.The method is illustrated by the following examples. To assess the reliability of the proposed method for obtaining an organic ameliorant, excess activated sludge from aerobic biological wastewater treatment of the sulfide pulp and paper industry, formed at the stage of aerobic biological wastewater treatment of a pulp and paper mill of the sulfide cooking method, was taken as a wastewater sludge, which is watered sludge of a curd mass of gray-brown color with inclusions of cellulose fiber and alumina, lime, having a slightly acidic reaction of the medium, as a production waste related to the IV-V hazard class.

В качестве реагента, взят осадок сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности (с содержанием лигнинового волокна), образующийся на стадии механической очистки сточных вод от производства сульфидной целлюлозы (с содержанием лигнинового волокна), который может варьировать в пределах 50-90 %. Осадок сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности, представляет собой обводненный шлам (с влажностью более 60 %), содержащий возможные органические примеси (целлюлозное и лигниновое волокно) и следы минеральных примесей, как отход производства, относится к IV-V классу опасности.As a reagent, the wastewater sludge of the sulphide pulp and paper industry (with the content of lignin fiber), formed at the stage of mechanical wastewater treatment from the production of sulphide cellulose (with the content of lignin fiber), which can vary within 50-90%, was taken. The sludge of the sulphide pulp and paper industry is a watered sludge (with a moisture content of more than 60%) containing possible organic impurities (cellulose and lignin fiber) and traces of mineral impurities, as a production waste, belongs to the IV-V hazard class.

Для создания оптимальной плотности субстрата, скорейшей просушки и предотвращения процессов гниения компоненты были обезвожены до 80% (до удаления свободной воды) и смешаны при массовом соотношении 3-4:1. To create an optimal substrate density, speedy drying and prevent decay processes, the components were dehydrated to 80% (before free water was removed) and mixed at a mass ratio of 3-4: 1.

При средних значениях плотности осадка сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности (с содержанием лигнинового волокна) воздушно-сухого состояния.At average values of the density of the sludge of sulphide pulp and paper industry (containing lignin fiber) air-dry state.

После смешения основного компонента – избыточного активного ила от аэробной биологической очистки сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности и реагента – осадка сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности (с содержанием лигнинового волокна), сформированный субстрат был оставлен на площадке временного хранения в течении не менее 30 дней на хорошо проветриваемой площадке временного хранениядля аэробного компостирования и просушивания до воздушно-сухого состояния внешней оболочки комковатых агрегатов субстрата.After mixing the main component - excess activated sludge from aerobic biological wastewater treatment of the sulfide pulp and paper industry and a reagent - wastewater sludge from the sulfide pulp and paper industry (containing lignin fiber), the formed substrate was left on the temporary storage site for at least 30 days in a well-ventilated temporary storage area for aerobic composting and drying to an air-dry state of the outer shell of lumpy substrate aggregates.

Минимальное количество дней компостирования обусловлено необходимостью стабилизации субстрата по завершению интенсивных биохимических процессов. Зависимость изменения во времени: влажности (W), кислотности (pH), соотношения углерода и азота (C:N) и диапазона температур при разных возможных значениях C:N и W отображены на фиг. 1. The minimum number of days of composting is due to the need to stabilize the substrate at the end of intensive biochemical processes. The dependence of the change over time: humidity ( W ), acidity ( pH ), the ratio of carbon to nitrogen (C: N) and temperature range at different possible values of C: N and W are shown in Fig. 1.

Из сформированного субстрата– избыточного активного ила от аэробной биологической очистки сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности и осадка сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности (с содержанием лигнинового волокна)был отобраны образцы для анализа характеристик, результаты представлены в таблице 1.Samples were taken from the formed substrate - excess activated sludge from aerobic biological wastewater treatment of the sulphide pulp and paper industry and sludge from the sulphide pulp and paper industry (containing lignin fiber), the results are presented in Table 1.

Таблица 1 - Характеристика субстратаTable 1 - Characteristics of the substrate

Наименование показателяIndicator name Характеристика Characteristic 1. Внешний вид и цвет1. Appearance and color Крошкообразная масса серо-бурого цветаA tiny gray-brown mass 2. Массовая доля влаги, %2. Mass fraction of moisture,% 70-8070-80 3. Кислотность, рН водной суспензии3. Acidity, pH of aqueous suspension 5,0-7,05.0-7.0 Содержание питательных элементов, %Nutrient content,% 4. Содержание органического вещества, %, до4. Content of organic matter,%, up to 90,090.0 5. Общий азот, %5. Total nitrogen,% 0,30-0,400.30-0.40 6. Фосфор, %6. Phosphorus,% 0,10-0,200.10-0.20 7. Кальций, %7. Calcium,% 7,8-8,07.8-8.0 Содержание тяжелых металлов, мг/кгHeavy metal content, mg / kg Цинк, мг/кгZinc, mg / kg 430430 Медь, мг/кгCopper, mg / kg 210210 Кадмий, мг/кг, не болееCadmium, mg / kg, no more 2,02.0 Свинец, мг/кг, не болееLead, mg / kg, no more 130130 Мышьяк, мг/кг, не болееArsenic, mg / kg, no more 10ten Никель, мг/кг, не болееNickel, mg / kg, no more 8080 Содержание жизнеспособных возбудителей паразитов (яйца и личинки геогельминтов, цисты-ооцисты патогенных простейших), единиц в 100 гContent of viable pathogens of parasites (eggs and larvae of geohelminths, cysts-oocysts of pathogenic protozoa), units per 100 g отсутствиеabsence Содержание патогенной микрофлоры, в том числе сальмонеллы, КОЕ/50гContent of pathogenic microflora, including salmonella, CFU / 50g отсутствиеabsence

Органическое вещество от избыточного активного ила предоставляет условия питательного режима стремительного обеспечения, что позволяет в восстанавливаемом техногенном почвогрунте сформировать микроорганизменные сообщества для нормализации функции самовосстановления экосистемы, а органическая составляющая шлама, включающая в себя лигнин, оказывает пролонгированный эффект на питательный режим почвенной среды. Organic matter from excess activated sludge provides conditions for a nutrient regime of rapid supply, which makes it possible to form microorganism communities in the restored technogenic soil to normalize the self-healing function of the ecosystem, and the organic component of the sludge, which includes lignin, has a prolonged effect on the nutrient regime of the soil environment.

Высокое содержание кальция способствует образованию почвенных агрегатов, улучшает структурность и пористость почвы, что ускоряет и повышает эффективность функций почво-восстановления и образования.The high calcium content promotes the formation of soil aggregates, improves the structure and porosity of the soil, which accelerates and increases the efficiency of the functions of soil restoration and formation.

Для предлагаемого способа получения органического мелиоранта используется легкий суглинистый почвогрунт (содержание глинистых включений от 20 до 50 %) с территорий родственных рекультивируемой земельной территории для упрощения миграции характерных видов фитоценозов. Легкий суглинистый почвогрунт благодаря плотности является структурным каркасом для субстрата из избыточного активного ила от аэробной биологической очистки сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности и осадка сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности (с содержанием лигнинового волокна), обеспечивающим оптимальные условия водного, воздушного, соляного, кислотного и питательного режимов мелиорируемой земельной территории. For the proposed method of obtaining an organic ameliorant, a light loamy soil is used (the content of clay inclusions is from 20 to 50%) from territories related to the reclaimed land area to simplify the migration of characteristic species of phytocenoses. Due to its density, light loamy soil is a structural framework for a substrate of excess activated sludge from aerobic biological treatment of wastewater from the sulphide pulp and paper industry and wastewater sludge from the sulphide pulp and paper industry (containing lignin fiber), providing optimal conditions for water, air, salt, acid and nutrient regimes of the reclaimed land area.

Для проведения оценки практической реализации мелиоранта был отобран легкий суглинистый почвогрунт на территории Ленинградской области при pH = 6,0-7,0 и содержанием минеральных питательных веществ: азот – 50 мг/кг, фосфор – 150 мг/кг и калий – 250 мг/кг.To assess the practical implementation of the ameliorant, a light loamy soil was selected on the territory of the Leningrad region at pH = 6.0-7.0 and the content of mineral nutrients: nitrogen - 50 mg / kg, phosphorus - 150 mg / kg and potassium - 250 mg / kg.

После смешения легкого суглинистого почвогрунта и органического субстрата, смесь дополнительно измельчают в молотковой дробилке до достижения равномерности распределения компонентов в составе.After mixing a light loamy soil and an organic substrate, the mixture is additionally crushed in a hammer mill until the distribution of the components in the composition is uniform.

Исследования по степени эффективности применения предложенного способа получения мелиоранта проводились путем моделирования искусственных почвогрунтов-мелиорантов с оценкой: мелиоративного потенциала, наилучшего соотношения и определением токсического/питательного воздействия предлагаемого мелиорантана продуктивность и скорость роста аэриальной части травянистых растений. Studies on the degree of effectiveness of the proposed method of obtaining ameliorant were carried out by modeling artificial soil-ameliorants with an assessment of: reclamation potential, the best ratio and determination of the toxic / nutritive effect of the proposed ameliorant, productivity and growth rate of the aerial part of herbaceous plants.

Приопределении потенциальной экологической опасности сравнительный анализ на основе значений ПДК показал содержание тяжёлых металлов в пределах нормы без вероятности накопительного эффекта токсичности. В виду того, что при рекультивационных работах по восстановлению почвенно-растительного комплекса отсутствует повторное внесение мелиоранта, значение аккумуляции тяжелых металлов не достигнет пределов допустимых значений. When determining the potential environmental hazard, a comparative analysis based on the MPC values showed the content of heavy metals within the normal range without the likelihood of a cumulative toxicity effect. In view of the fact that during reclamation work to restore the soil-plant complex there is no repeated application of the ameliorant, the accumulation of heavy metals will not reach the permissible limits.

Примоделированиипочвогрунтов-мелиорантов с оценкой мелиоративного потенциала, наилучшего соотношения и определением токсического/питательного воздействия предлагаемого мелиоранта на продуктивность и скорость роста аэриальной части травянистых растений формировались модели почвогрунтового-мелиоративного слоя при различных соотношениях компонентов с исключением крайних значений не пригодных для использования. Соотношения компонентов в моделях мелиоранта (по массе) и представлены на таблице 2.When modeling soil-ameliorants with an assessment of the reclamation potential, the best ratio and determination of the toxic / nutritional effect of the proposed ameliorant on the productivity and growth rate of the aerial part of herbaceous plants, models of the soil-reclamation layer were formed at various ratios of components with the exception of extreme values that are not suitable for use. The ratios of the components in the ameliorant models (by weight) are presented in Table 2.

Таблица 2 - Состав моделей почвогрунтового-мелиоративного слояTable 2 - Composition of models of the soil-reclamation layer

Модель мелиоративного слояReclamation layer model Контрольная модельControl model №1# 1 №2# 2 №3No. 3 №4# 4 Легкий суглинистый почвогрунтLight loamy soil 100%вариант потенциально плодородного слоя почвы, вносимого при рекультивации техногенно-нарушенных земель100% variant of a potentially fertile soil layer introduced during the reclamation of technologically disturbed lands 80-90%80-90% 60-70%60-70% 40-50%40-50% 20-30%20-30% Субстрат из смеси избыточного активного ила от аэробной биологической очистки сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности и осадка сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности (с содержанием лигнинового волокна)Substrate from a mixture of excess activated sludge from aerobic biological wastewater treatment of the sulphide pulp and paper industry and sludge from the sulphide pulp and paper industry (containing lignin fiber) -- 10-20%10-20% 30-40%30-40% 50-60%50-60% 70-80%70-80%

Модели мелиоративного слоя были помещены в идентичные микроклиматические условия: постоянная температура не менее 20оС и относительная влажность 70%, с равномерным освещением и поливом соответствующими созданным условиям. Models reclamation layer were placed in identical microclimatic conditions: constant temperature at least 20 ° C and relative humidity of 70%, with a uniform lighting and watering respective established conditions.

На основе методики исследований влияния различных доз мелиоранта на рост и развитие растений проводилась оценка эффективности и экологической безопасности предлагаемого органического мелиоранта. Контролируемыми параметрами являлись: всхожесть, линейный рост, норма развития травянистых растений и прирост биомассы.Based on the research methodology of the influence of various doses of the ameliorant on the growth and development of plants, an assessment of the effectiveness and environmental safety of the proposed organic ameliorant was carried out. The controlled parameters were: germination, linear growth, the rate of development of herbaceous plants and the increase in biomass.

В модели мелиоративного слоя было внесено одинаковое количество семян дикорастущих травянистых растений, встречающихся в луговых и лесных зонах с умеренным климатом: овсянница луговая (Festucapratensis), тимофеевка луговая (Phleumpratense), райграс пастбищный (Loliumperenne), полевица обыкновенная (Agrostistenuis).In the model of the reclamation layer, the same number of seeds of wild-growing herbaceous plants found in meadow and forest zones with a temperate climate were introduced: meadow fescue ( Festucapratensis ), meadow timothy grass ( Phleumpratense ), perennial ryegrass ( Loliumperenne ), common bent grass ( Agrostistenuis ).

Результаты всхожести семян подтвердили свойство мелиоранта по улучшению всхожести: всхожесть семян в моделируемом мелиоранте-почвогрунте в первые 2 недели превысили показатели контрольной модели на 23-41%.The results of the germination of seeds confirmed the property of the ameliorant to improve germination: the germination of seeds in the simulated ameliorant-soil in the first 2 weeks exceeded the indicators of the control model by 23-41%.

Результаты еженедельных измерений линейного роста растительных сообществ были отражены в графическом виде с расчетом отклонений от эталонной и контрольной функции нормальных условий динамики роста растений во времени (логистическая зависимость). Полученные результаты показали отсутствие отклонений, превышающих 20% от эталонной и контрольной модели, соответственно предлагаемый мелиорант является экологически безопасным для растительных сообществ.The results of weekly measurements of the linear growth of plant communities were reflected in a graphical form with the calculation of deviations from the reference and control function of normal conditions for the dynamics of plant growth over time (logistic dependence). The results obtained showed the absence of deviations exceeding 20% from the reference and control models, respectively, the proposed ameliorant is ecologically safe for plant communities.

При соотношении 70-80 % легкого суглинистого почвогрунта и 30-20 % субстрата из избыточного активного ила от аэробной биологической очистки сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности и осадка сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности (с содержанием лигнинового волокна)были получены наилучшие результаты скорости роста и прироста биомассы – по сравнению с контрольной моделью на 15% увеличение скорости роста, на 25% – биомассы, что подтверждает его эффективность. With a ratio of 70-80% of light loamy soil and 30-20% of the substrate from excess activated sludge from aerobic biological wastewater treatment of the sulphide pulp and paper industry and sludge from the sulphide pulp and paper industry (containing lignin fiber), the best speed results were obtained growth and gain of biomass - in comparison with the control model, a 15% increase in the growth rate, 25% - biomass, which confirms its effectiveness.

Проведенные исследования описывают способ получения органического мелиоранта на основе широко распространенного субстрата пролонгированного действия, способного увеличить эффективность роста травосмеси, что ускорит процесс зарастания восстанавливаемой территории. Полученная смесь безопасна в применении, не содержит патогенной микрофлоры и семян сорняков. Характеризуется наличием следов тяжелых металлов в концентрациях не приводящих к накоплению выше предельно-допустимых концентраций (ПДК).The studies carried out describe a method for obtaining an organic ameliorant based on a widespread substrate of prolonged action, capable of increasing the efficiency of growth of a grass mixture, which will accelerate the process of overgrowing of the restored territory. The resulting mixture is safe to use, does not contain pathogenic microflora and weed seeds. It is characterized by the presence of traces of heavy metals in concentrations that do not lead to an accumulation above the maximum permissible concentration (MPC).

Claims (1)

Способ получения органического мелиоранта, включающий реагентную обработку осадков сточных вод с последующим компостированием, отличающийся тем, что в качестве осадка сточных вод используется избыточный активный ил от аэробной биологической очистки сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности, в качестве реагента используется осадок сточных вод сульфидной целлюлозно-бумажной промышленности с содержанием лигнинового волокна, в массовом соотношении 3-4:1, обезвоживают до 80 %, далее субстрат перемешивают, и проводят аэробное компостирование в течение не менее 30 дней, и затем перемешивают полученный субстрат с легким суглинистым почвогрунтом при соотношении по массе легкого суглинистого почвогрунта от 70 до 80 % и полученного субстрата от 30 до 20%, полученный органический мелиорант измельчают в молотковой дробилке.A method for producing an organic ameliorant, including reagent treatment of sewage sludge with subsequent composting, characterized in that excess activated sludge from aerobic biological wastewater treatment of the sulfide pulp and paper industry is used as a wastewater sludge, a sludge of sulphide cellulose is used as a reagent. paper industry with a lignin fiber content, in a mass ratio of 3-4: 1, is dehydrated to 80%, then the substrate is mixed, and aerobic composting is carried out for at least 30 days, and then the resulting substrate is mixed with light loamy soil at a ratio by lung mass loamy soil from 70 to 80% and the resulting substrate from 30 to 20%, the resulting organic ameliorant is crushed in a hammer mill.
RU2020125164A 2020-07-29 2020-07-29 Method of producing organic ameliorant RU2736648C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125164A RU2736648C1 (en) 2020-07-29 2020-07-29 Method of producing organic ameliorant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125164A RU2736648C1 (en) 2020-07-29 2020-07-29 Method of producing organic ameliorant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2736648C1 true RU2736648C1 (en) 2020-11-19

Family

ID=73460828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020125164A RU2736648C1 (en) 2020-07-29 2020-07-29 Method of producing organic ameliorant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2736648C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797056C1 (en) * 2022-11-28 2023-05-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет"(ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") Method for intensifying the reclamation succession of lands contaminated with heavy metals

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2276876A (en) * 1993-03-24 1994-10-12 Energy & Waste Systems Ltd Process for treatment of sewage sludge
UA20808U (en) * 2006-08-07 2007-02-15 Univ Kherson Nat Technical Electromagnetic induction wave underwater propeller
RU2369586C1 (en) * 2008-01-09 2009-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технологический центр "БИОТЕХ" Method of preparing sludge-mash compost
RU2556062C1 (en) * 2014-02-04 2015-07-10 Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградская академия Министерства внутренних дел Российской Федерации" (Волгоградская академия МВД России) Composition for purification and remediation of soil from petroleum pollution
RU2556721C1 (en) * 2014-04-18 2015-07-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Method of production of organo-mineral fertiliser from sediments of urban wastewaters
RU2688536C1 (en) * 2018-09-20 2019-05-21 Дмитрий Валентинович Шкутник Method for production of technogenic soil of bep on the basis of ash-slag wastes (versions) and technogenic soil of bep

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2276876A (en) * 1993-03-24 1994-10-12 Energy & Waste Systems Ltd Process for treatment of sewage sludge
UA20808U (en) * 2006-08-07 2007-02-15 Univ Kherson Nat Technical Electromagnetic induction wave underwater propeller
RU2369586C1 (en) * 2008-01-09 2009-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технологический центр "БИОТЕХ" Method of preparing sludge-mash compost
RU2556062C1 (en) * 2014-02-04 2015-07-10 Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградская академия Министерства внутренних дел Российской Федерации" (Волгоградская академия МВД России) Composition for purification and remediation of soil from petroleum pollution
RU2556721C1 (en) * 2014-04-18 2015-07-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Method of production of organo-mineral fertiliser from sediments of urban wastewaters
RU2688536C1 (en) * 2018-09-20 2019-05-21 Дмитрий Валентинович Шкутник Method for production of technogenic soil of bep on the basis of ash-slag wastes (versions) and technogenic soil of bep

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797056C1 (en) * 2022-11-28 2023-05-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет"(ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") Method for intensifying the reclamation succession of lands contaminated with heavy metals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Garbowski et al. An overview of natural soil amendments in agriculture
RU2513558C1 (en) Method of preparation compost from sewage sludge (versions)
RU2212391C2 (en) Method of composting organic and organomineral materials and wastes (options)
RU2316523C1 (en) Method for preparing organo-mineral combined fertilizer
DE3725988A1 (en) METHOD FOR HUMIFICATING CLEANERS
RU2736648C1 (en) Method of producing organic ameliorant
AU2006309367A1 (en) Method for manufacture of sanitised organic sludge
Nakasaki et al. Effect of bulking agent on the reduction of NH3emissions during thermophilic composting of night-soil sludge
RU2545574C2 (en) Method of processing of sewage sludge
Taheri Soudejani et al. Improving quality of municipal solid waste compost through Mg-modified zeolite
Zwart Fate of C and N pools–experience from short and long term compost experiments
KR100764004B1 (en) Composition of seed spray soil comprising sewage sludge and starfish powder, and preparation method thereof
PL220194B1 (en) Method for bioremediation of land and/or earthy masses contaminated with petroleum compounds
RU2777891C2 (en) Use of base of preparation
RU2777790C2 (en) Use of fertile substrate for making soil
RU2777787C2 (en) Application of plant-based raw materials
RU2777789C2 (en) Method for production of fertile substrate
RU2818839C1 (en) Technogenic soil
RU2777788C2 (en) Method for treatment of wastewater sediments or agricultural waste, in particular manure, dung, with preparation based on plant raw materials
RU2761818C1 (en) Method for producing the base of an agent treating sewage sludge and/or agricultural waste, manure and droppings using rice grain
RU2777786C2 (en) Base of preparation for treatment of wastewater sediments and/or agricultural waste, in particular manure and dung
RU2777791C2 (en) Soil obtained using fertile substrate
RU2760161C1 (en) Application of a fertile substrate for compost production
RU2761206C1 (en) Method for producing the base of an agent treating sewage sludge and/or agricultural waste using wheat grain
RU2761819C1 (en) Application of a fertile substrate for manufacturing a granular fertiliser