почвогрунт для рекультивации нарушенных земель

Классы МПК:C05F11/00 Прочие органические удобрения
C05F7/00 Удобрения из отработанной воды, ила (отстоя) сточных вод, морского ила, тины и им подобных веществ
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-03-12
публикация патента:

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Почвогрунт, который содержит торф и техногенные компоненты, причем в качестве техногенных компонентов используются хвостовые отложения класса крупности -8+3 отходов обогащения кимберлитовых руд и обезвоженный активный ил станции биологической очистки промышленных стоков. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Изобретение позволяет восстановить природный ландшафт нарушенных территорий, способствует рекультивации земель и разведению растительности, улучшает экологическую обстановку. 1 ил., 1 табл. почвогрунт для рекультивации нарушенных земель, патент № 2490240

почвогрунт для рекультивации нарушенных земель, патент № 2490240

Формула изобретения

Почвогрунт, содержащий торф и техногенные компоненты, отличающийся тем, что в качестве техногенных компонентов используются хвостовые отложения класса крупности -8+3 отходов обогащения кимберлитовых руд и обезвоженный активный ил станции биологической очистки промышленных стоков при следующем соотношении компонентов, мас.%:

хвостовые отложения 80-84
обезвоженный активный ил 4-12
торф остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для восстановления природного ландшафта нарушенных территорий.

Известен плодородный почвогрунт [Патент РФ № 2288907, C05F 11/00, C05F 11/06, 2006], для выращивания овощных культур, создания газонов и укрепления дорожных откосов, содержащий торф, песок и гумусосодержащий компонент - биоорганическое удобрение, полученное путем аэробной ферментации смеси отходов животноводства и измельченных древесных отходов, имеющее зольность 7,0почвогрунт для рекультивации нарушенных земель, патент № 2490240 7,5% и pH=5,0почвогрунт для рекультивации нарушенных земель, патент № 2490240 5,4.

Недостатком такого изобретения является сложность изготовления почвогрунта, связанная с аэробной ферментацией гумусосодержащего компонента.

Известен, керамзитовый почвогрунт для выращивания растений [Патент РФ № 2290388, C05F 11/04, A01G 31/00, 2006], содержащий торфосмесь и недробленый керамзит с размерами цельных гранул 2почвогрунт для рекультивации нарушенных земель, патент № 2490240 10 мм - отсев от производства гравия керамзитового с плотностью 250почвогрунт для рекультивации нарушенных земель, патент № 2490240 600 кг/м3. Торфосмесь представляет собой смесь торфа с размерами частиц 3почвогрунт для рекультивации нарушенных земель, патент № 2490240 10 мм, минеральными удобрениями и микроэлементами. Указанное изобретение принято за прототип.

Недостаток данного изобретения - ограниченная область применения и высокая затратность изготовления почвогрунта, связанная с обеспылеванием и фракционированием керамзитового гравия, а также с просеиванием торфа.

Задачей настоящего изобретения является получение простого в изготовлении и дешевого искусственного плодородного почвогрунта, благоприятного для рекультивации нарушенных земель, за счет использования доступного сырья в виде отходов производства.

Это достигается тем, что в предлагаемом почвогрунте, содержащем торф и техногенные компоненты, в качестве техногенных компонентов используются хвостовые отложения класса крупности -8+3 отходов обогащения кимберлитовых руд и обезвоженный активный ил станции биологической очистки промышленных стоков, при следующем соотношении компонентов: хвостовые отложения - 80почвогрунт для рекультивации нарушенных земель, патент № 2490240 84 мас.%, обезвоженный активный ил - 4почвогрунт для рекультивации нарушенных земель, патент № 2490240 12 мас.%, торф - остальное.

Хвостовые отложения, используемые при реализации настоящего изобретения и называемые в научно-технической литературе хвостами, представляют собой пустые породы тяжелосредней сепарации без содержания алмазного исходного материала класса крупности -8+3 отходов обогащения кимберлитовых руд горно-обогатительного комбината (ГОК). Эти отходы, в настоящее время, направляются на сухое складирование в насыпные техногенные массивы. По сравнению с другими отходами обогащения класса - 3 мм (представляющие собой песчано-глинистые и тонкодисперсные отложения, направляемые с ГОК с помощью системы гидротранспорта в хвостохранилища), они имеют оптимальный гранулометрический состав и влажность.

Обезвоженный активный ил (ОАИ) представляет собой массу, отфильтрованную и спрессованную на современных механических вакуум-фильтрах цехов биологической очистки сточных вод целлюлозно-бумажных комбинатов. В настоящее время ОАИ практически не используются и вывозятся в отвалы.

Почвогрунт для рекультивации нарушенных земель готовится следующим образом: производят смешивание хвостовых отложений класса крупности -8+3 отходов обогащения кимберлитовых руд, обезвоженного активного ила и торфа до однородной массы на отдельной площадке при помощи известных методов и средств (например, фрезерованием), а затем готовую смесь распределяют на поверхность рекультивируемой территории при помощи подходящих для этих целей способов, например, бульдозером.

Плодородные свойства почвогрунта исследовались в лабораторных условиях по результатам выращивания газонной травы на испытуемых смесях и наблюдений за ростом и урожайностью травяного покрова газонной травы.

Варианты реализации изобретения представлены в таблице и характеризуют зависимость удельной фитомассы газонной травы, полученной при выращивании на почвогрунте, от компонентного состава почвогрунта в серии опытов.

Таблица
№ серииНатуральные значения факторов модели, масс.%Удельная фитомасса (10-3 г/см2)
Хвостовые отложения класса крупности -8+3 Обезвоженный активный илТорф
1100 005,80
280 2003,80
380 0204,70
490 1007,70
590 0107,50
680 10108,00
786,6 6,76,7 5,98
8 84124 6,13

Выбор процентного соотношения компонентов почвогрунта производился планированием эксперимента с применением модели неполного третьего порядка - симплекс-решетчатого плана в рамках общепринятой, методики для трехкомпонентных смесей. Результаты статистической и математической обработки среднеарифметических значений удельной фитомассы позволили получить адекватное уравнение модели. Из графического изображения модели (фигура 1) установлено, что наиболее эффективным трехкомпонентным почвогрунтом является смесь следующего оптимального состава, % по массе на сухое вещество (мас.%): хвостовые отложения - 80почвогрунт для рекультивации нарушенных земель, патент № 2490240 84, обезвоженный активный ил - 4почвогрунт для рекультивации нарушенных земель, патент № 2490240 12, торф - остальное.

Эффективность заявляемого компонентного состава почвогрунта связана с тем, что основной компонент почвогрунта - хвостовые отложения - обладает очень низкой плодородностью (содержание гумуса менее 0,2%) и слабой водоудерживающей способностью, тогда как обезвоженный активный ил и торф содержат большое количество органических веществ (30почвогрунт для рекультивации нарушенных земель, патент № 2490240 60%), имеют избыточную влажность и являются регуляторами кислотно-щелочного баланса. Рекомендуемый состав почвогрунта, кроме плодородных свойств, обладает стойкостью к водной и ветровой эрозии.

Заявляемое изобретение позволит сохранить дефицитную природную почву и утилизировать отходы производств.

Предлагаемый искусственный почвогрунт расширяет разнообразие плодородных искуственных дешевых почвогрунтов для восстановления природного ландшафта нарушенных территорий, способствует рекультивации земель и разведению растительности, улучшает экологическую обстановку.

Класс C05F11/00 Прочие органические удобрения

питательная среда для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов -  патент 2528874 (20.09.2014)
питательная среда для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов -  патент 2528873 (20.09.2014)
питательная среда для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов -  патент 2528744 (20.09.2014)
питательная среда для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов -  патент 2528740 (20.09.2014)
способ получения почвосмеси для проращивания семян и развития саженцев -  патент 2528711 (20.09.2014)
кремнегуминовый почвенный мелиорант -  патент 2524956 (10.08.2014)
способ получения органического удобрения из сплавины -  патент 2524376 (27.07.2014)
гуминово-минеральный реагент, способ его получения и способ его использования для очистки загрязненных грунтов -  патент 2522616 (20.07.2014)
способ микробиологической переработки птичьего помета -  патент 2522523 (20.07.2014)
способ приготовления компоста -  патент 2522515 (20.07.2014)

Класс C05F7/00 Удобрения из отработанной воды, ила (отстоя) сточных вод, морского ила, тины и им подобных веществ

способ приготовления компоста из осадка сточных вод (варианты) -  патент 2513558 (20.04.2014)
способ переработки осадков сточных вод -  патент 2508253 (27.02.2014)
способ получения техногенного почвогрунта и техногенный почвогрунт -  патент 2497784 (10.11.2013)
способ приготовления компоста из осадка сточных вод с применением фототрофных бактерий -  патент 2494083 (27.09.2013)
способ получения органоминерального удобрения из осадков сточных вод с помощью компостирования -  патент 2489414 (10.08.2013)
способ обезвоживания сапропеля при получении сапропелевого продукта и устройство для его осуществления -  патент 2484074 (10.06.2013)
способ получения органоминерального удобрения из осадка сточных вод -  патент 2478088 (27.03.2013)
способ получения удобрений из ила -  патент 2463281 (10.10.2012)
способ получения органоминеральных удобрений из твердофазных техногенных образований на основе осадков сточных вод -  патент 2463280 (10.10.2012)
способ получения биоудобрения -  патент 2458894 (20.08.2012)
Наверх