Способ рекультивации отвалов цементного производства
Владельцы патента RU 2338355:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" (RU)
Изобретение относится к способам рекультивации отвалов цементного производства и может быть использовано для возврата нарушенных земель в сельскохозяйственный фонд и закрепления пылящих поверхностей. Способ характеризуется тем, что на поверхность отвалов цементного производства вносят в качестве органического удобрения измельченный сапропель, смешанный с семенами трав в количестве 25-30 т/га и запахивают на глубину 4-6 см. Способ значительно снижает затраты на проведение биологического этапа рекультивации, а также повышает защитные свойства рекультивируемых поверхностей от водной и ветровой эрозии и создает плодородный слой почвы. 2 табл.
Изобретение относится к способам рекультивации отвалов цементного производства для возврата нарушенных земель в сельскохозяйственный фонд и закрепления пылящих поверхностей.
Известен способ повышения плодородия песчаных почв (патент РФ №2265980, МПК А01В 79/02, МПК А01С 21/00, 1994 г.), который включает внесение и запахивание глины, содержащей 30-31% илистых частиц (сапропель), в почву в количестве 25-50 т/га. Недостатками данного способа является необходимость дополнительного приготовления смеси, а также близкое расположение достаточного количества чистой глины.
Известен состав для рекультивации земель минерально-органической смесью на основе кварц-глауконитового песка (патент РФ №2193590, МПК С09К 17/40, 2002 г.). Данное изобретение содержит кварц-глауконитовый песок (70-80%) и сапропель (30-20%). Недостатками данного состава являются возможность использования состава только на песчаных почвах и вредное воздействие большого количества сапропеля.
Известна среда и способ обработки отвалов при горных разработках (заявка на патент РФ №2004114215, МПК В09В 1/00, 3/00, 2002 г.), которая заключается во внесении измельченной древесной щепы, обработанной азотной кислотой, в отвал в количестве 60-90 т/га. Недостатками данного способа являются вредное действие азотной кислоты на окружающую среду и плохая защита отвала от ветровой эрозии.
Техническим результатом изобретения является биовосстановление отвалов цементного производства.
Технический результат достигается тем, что способ рекультивации цементных отвалов заключается во внесении в качестве органического удобрения измельченного сапропеля, смешанного с семенами трав в количестве 25-30 т/га и запахиванием его на глубину 4-6 см.
Поверхностный слой отвалов цементного производства (отсев) глубиной 4-6 см состоит из мергелей, известняка, суглинка и песка и обладает следующим гранулометрическим составом:
| Размер фракции, мм | Количество, % |
| <0,071 | 10 |
| ≥0,071<0,14 | 6 |
| ≥0,14<0,25 | 9 |
| ≥0,25<0,63 | 16 |
| ≥0,63<1,6 | 23 |
| ≥1,6<2,5 | 16 |
| ≥2,5 | 20 |
При внесении сапропеля в отсев в количестве 25-30 т/га на данную глубину содержание сапропеля и отсева составляет 5-7% и 95-93% соответственно.
Более 70% фракций отсева превышают 0,5 мм, и при естественном дождевании происходит проникновение сапропеля между крупными фракциями отсева и заполнение пустот, что изменяет механические свойства созданной почвы: увеличивает поглотительную способность пахотного слоя и уменьшает его водопроницаемость. Также сапропель имеет свойство склеивать мелкодисперсную минеральную составляющую почвы, что позволяет предохранять образовавшуюся почву от воздействия водной и ветровой эрозии.
Сапропель является экологически чистым продуктом и полностью биоразлагается. Добавление сапропеля в поверхностный слой отвалов цементного производства снижает кислотность почвы, повышает содержание гумуса и других питательных элементов (К2О, Р2O5).
В таблице представлены значения биопродуктивности различных составов для рекультивации отвалов цементного производства:
| № | Отсев, % | Сапропель, % | Всхожесть травяной смеси, % | Цвет ростков (на 70 день) | Максимальная высота ростков, см | Время жизни, дн |
| 1 | 100 | 0 | 95 | - | 12 | 40 |
| 2 | 98 | 2 | 95 | желто-зеленый | 12 | 80 |
| 3 | 95 | 5 | 95 | темно-зеленый | 14 | 160 |
| 4 | 93 | 7 | 95 | темно-зеленый | 15 | 170 |
| 5 | 90 | 10 | 85 | желтый | 10 | 120 |
| 6 | 85 | 15 | 70 | - | 6 | 60 |
| 7 | 80 | 20 | 60 | - | 4 | 50 |
Из таблицы видно, что оптимальным соотношением компонентов для получения наибольшей биопродуктивности обладают составы №3, 4 смеси.
Перед внесением и запахиванием сапропеля в отсев на глубину пахотного слоя 4-6 см его дополнительно измельчают и смешивают с семенами трав или других сельскохозяйственных растений.
Внесение и запахивание сапропеля в отсев весной считается оптимальным.
При использовании данного способа рекультивации отвалов цементного производства используют сапропель пресных местных водоемов, что значительно понижает затраты на проведения биологического этапа рекультивации, а также повышает защитные свойства рекультивируемых поверхностей от физического воздействия (водной и ветровой эрозии) и создает плодородный слой почвы.
Способ рекультивации цементных отвалов, характеризующийся тем, что на поверхность отвалов цементного производства вносят в качестве органического удобрения измельченный сапропель, смешанный с семенами трав в количестве 25-30 т/га и запахивают на глубину 4-6 см.
