Способ переработки твёрдых измельчённых бытовых и (или) производственных отходов на биогеохимической плантации

Изобретение относится к охране окружающей среды, переработке отходов и может быть использовано для переработки всех видов твердых бытовых и производственных отходов. Способ переработки твердых измельченных бытовых и/или производственных отходов на биогеохимической плантации включает возделывание растений, усваивающих загрязняющие вещества на загрязненной почве плантации, переработку произведенной продукции растений с получением утилизированного газа и зольных элементов пищи растений и повторение работ по возделыванию растений и переработке их продукции до достижения допустимых концентраций загрязняющих веществ в почве. Возделывают растения в почве, изготовленной из твердых измельченных бытовых и/или производственных отходов и уложенной сверху слоя из гидроизоляционного материала. Изготовленную из отходов почву, концентрации загрязняющих веществ в которой имеют допустимые значения, удаляют с биогеохимической плантации как экологически чистый продукт и сверху слоя из гидроизоляционного материала укладывают новую почву, изготовленную из непереработанных твердых измельченных бытовых и/или производственных отходов. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к охране окружающей среды, переработке отходов и может быть использовано для переработки всех видов твердых бытовых и производственных отходов.

Известен способ переработки твердых бытовых и производственных отходов микроорганизмами на свалках (Форстер К.Ф., Вейза Д.А. Экологическая биотехнология, с. 144-165, с. 49, Л.: Химия, 1990). Анаэробную стадию переработки выполняют анаэробные бактерии. В результате их жизнедеятельности образуются биогаз, который можно использовать как топливо, фильтрующаяся в почву вода с растворенными в ней загрязнениями и ил, в состав которого входят химические соединения, не поддающиеся разложению бактериями, нелетучие продукты жизнедеятельности бактерий и их биомасса.

К недостаткам известного способа относятся:

- поступление в окружающую среду фильтрующейся в почву воды вместе с растворенными в ней загрязняющими веществами;

- отсутствие утилизации ила и повышение в нем концентрации загрязняющих веществ по причине выхода из объема свалки биогаза и фильтрующейся в почву воды.

Наиболее близким заявленному способу является способ очистки загрязненной почвы на естественной биогеохимической плантации возделыванием на ней растений усваивающих из почвы загрязняющие вещества (Способ очистки загрязненных территорий, Патент №2010366). Каждый участок территории, на котором возделываются растения с целью использования произведенной продукции растений, представляет собой биогеохимическую плантацию. Помимо солнечной энергии, приземного воздушного слоя, почвы с ее водой, минералами и питательными веществами в процессе производства продукции участвуют почвенные бактерии и почвенные животные, которые разлагают находящиеся в почве сложные химические соединения до растворимых соединений, усваиваемых растениями. Возделываемые растения, усваивая загрязняющие вещества из почвы, тем самым очищают, перерабатывают ее. Произведенную продукцию растений по известному способу перерабатывают с получением утилизируемого газа и зольных элементов пищи растений. Работы по возделыванию растений и переработке их продукции повторяют до достижения допустимых концентраций загрязняющих веществ в почве.

Основной недостаток известного способа заключается в том, что он предназначен для очистки, переработки почвы, загрязненной деятельностью человека, и не предназначен для переработки его бытовых и производственных отходов.

С целью устранения указанного недостатка в способе переработки твердых измельченных бытовых и (или) производственных отходов на биогеохимической плантации, включающем возделывание растений, усваивающих загрязняющие вещества, на загрязненной почве плантации, переработку произведенной продукции растений с получением утилизируемого газа и зольных элементов пищи растений и повторение работ по возделыванию растений и переработке их продукции до достижения допустимых концентраций загрязняющих веществ в почве, предлагается:

- возделывать растения на почве, изготовленной из твердых измельченных бытовых и (или) производственных отходов и уложенной сверху слоя из гидроизоляционного материала;

- изготовленную из отходов почву, концентрации загрязняющих веществ в которой имеют допустимые значения, удалять с биогеохимической плантации как экологически чистый продукт и сверху слоя из гидроизоляционного материала укладывать новую почву, изготовленную из непереработанных твердых измельченных бытовых и (или) производственных отходов.

В частных случаях применения способа предлагается:

- ливневые и поливные воды с поверхности биогеохимической плантации собирать в гидроизолированные водоемы;

- поливать возделываемые растения грунтовыми водами, жидкими отходами и водами из гидроизолированных водоемов;

- в почву, изготовленную из отходов, вносить необходимые удобрения и почвенные микроорганизмы;

- в почве, изготовленной из отходов, размещать необходимых почвенных животных;

- включать в способ анаэробную переработку произведенной продукции растений с получением утилизируемого биогаза, воды, которую использовать для полива растений, и активного ила, который использовать как удобрение на биогеохимической плантации или сжигать в плазмохимическом реакторе;

- включать в способ сушку произведенной продукции растений, ее измельчение и последующее сжигание в плазмохимическом реакторе с получением утилизируемого газа и зольных элементов пищи растений;

- включать в способ химическое выделение загрязняющих веществ из зольных элементов пищи растений.

Сущность изобретения поясняется рисунком, фиг. 1.

Фиг. 1 - план биогеохимической плантации для переработки твердых измельченных бытовых и (или) производственных отходов и ее поперечный разрез.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения:

1 - биогеохимическая плантация в плане, 2 - гидроизолированный водоем, 3 - грунт, 4 - почва из отходов, 5 - слой из гидроизоляционного материала.

Способ переработки твердых измельченных бытовых и (или) производственных отходов на биогеохимической плантации 1, включающий возделывание растений, усваивающих загрязняющие вещества, на почве 4, изготовленной из твердых измельченных бытовых и (или) производственных отходов и уложенной сверху слоя 5 из гидроизоляционного материала, переработку произведенной продукции растений с получением утилизируемого газа и зольных элементов пищи растений и повторение работ по возделыванию растений и переработке их продукции до достижения допустимых концентраций загрязняющих веществ в почве 4, удаление изготовленной из отходов почвы 4, концентрации загрязняющих веществ в которой имеют допустимые значения, с биогеохимической плантации 1 как экологически чистого продукта и укладывание сверху слоя 5 из гидроизоляционного материала новой почвы 4, изготовленной из непереработанных твердых измельченных бытовых и (или) производственных отходов, предназначен для приведения всего многообразия твердых бытовых и производственных отходов к одному виду, виду возделываемых на отходах растений, переработка которых не создает угроз для окружающей среды и хорошо отлажена.

В частных случаях применения способ включает:

Во-первых, сбор ливневых и поливных вод с поверхности биогеохимической плантации 1 в гидроизолированные водоемы 2.

Во-вторых, полив возделываемых растений грунтовыми водами, жидкими отходами и водами из гидроизолированных водоемов 2.

В-третьих, внесение в почву 4, изготовленную из отходов, необходимых удобрений и почвенных микроорганизмов.

В-четвертых, размещение в почве 4, изготовленной из отходов, необходимых почвенных животных.

В-пятых, анаэробную переработку произведенной продукции растений с получением утилизируемого биогаза, воды, которую используют для полива растений, и активного ила, который используют как удобрение на биогеохимической плантации или сжигают в плазмохимическом реакторе.

В-шестых, сушку произведенной продукции растений, ее измельчение и последующее сжигание в плазмохимическом реакторе с получением утилизируемого газа и зольных элементов пищи растений.

В-седьмых, химическое выделение загрязняющих веществ из зольных элементов пищи растений.

Сбор ливневых и поливных вод с поверхности биогеохимической плантации 1 в гидроизолированные водоемы 2 предназначен для предотвращения загрязнений окружающей среды этими водами.

Полив возделываемых растений грунтовыми водами, жидкими отходами и водами из гидроизолированных водоемов 2 предназначен для уменьшения потребности в грунтовой воде при возделывании растений.

Внесение в почву 4, изготовленную из отходов, необходимых удобрений и почвенных микроорганизмов предназначено для повышения плодородия почвы 4.

Размещение в почве 4, изготовленной из отходов, необходимых почвенных животных также предназначено для повышения плодородия почвы 4.

Анаэробная переработка произведенной продукции растений с получением утилизируемого биогаза, воды, которую используют для полива растений, и активного ила, который используют как удобрение на биогеохимической плантации 1 или сжигают в плазмохимическом реакторе, предназначена для улучшения экономики процесса переработки отходов.

Сушка произведенной продукции растений, ее измельчение и последующее сжигание в плазмохимическом реакторе с получением утилизируемого газа и зольных элементов пищи растений также предназначены для улучшения экономики процесса переработки отходов.

Химическое выделение загрязняющих веществ из зольных элементов пищи растений предназначено для получения концентрата загрязняющих веществ.

Пример конкретного применения способа

Учитывая количество отходов, поступающих на существующие полигоны, можно ожидать, что площади биогеохимических плантаций 1 будут составлять десятки и сотни гектаров. Почву 4 для плантаций можно будет изготавливать на действующих сейчас свалках из твердых отходов, измельченных до крупности (1-25) мм смешиванием минеральной и органической фракций. Изготовленную почву 4 со свалок можно привозить на плантацию, где ее будут укладывать слоем сверху слоя 5 из гидроизоляционного материала. Слой 5 может быть состоящим из нескольких слоев разных материалов, например бетона, глины, слоев рубероида. До изготовления слоя 5 будет целесообразным удалить с поверхности плантации слой естественной плодородной почвы и произвести выравнивание и уплотнение грунта 3. Между слоем 5 и слоем почвы 4 может находиться слой песка. Это позволит при возделывании растений использовать тяжелую сельскохозяйственную технику. Конструкция гидроизоляционного слоя 5 может быть разработана при проектировании биогеохимической плантации 1. Толщина слоя почвы 4 может быть выбрана специалистами по возделыванию растений. Перспективным представляется возделывание сорных гигантских растений типа борщевика. Измельчение возделанной продукции растений и дальнейшая ее переработка по способу может быть выполнена на механизмах и в сооружениях, хорошо известных специалистам.

Технический результат изобретения - приведение всего многообразия бытовых и производственных отходов в один вид, вид возделываемых на отходах растений, переработка которых не создает угроз для окружающей среды и достаточно хорошо отлажена.

Перечень последовательностей

1. Способ переработки твердых измельченных бытовых и (или) производственных отходов на биогеохимической плантации, включающий возделывание растений, усваивающих загрязняющие вещества, на загрязненной почве плантации, переработку произведенной продукции растений с получением утилизируемого газа и зольных элементов пищи растений и повторение работ по возделыванию растений и переработке их продукции до достижения допустимых концентраций загрязняющих веществ в почве, отличающийся тем, что:

- возделывают растения на почве, изготовленной из твердых измельченных бытовых и/или производственных отходов и уложенной сверху слоя из гидроизоляционного материала;

- изготовленную из отходов почву, концентрации загрязняющих веществ в которой имеют допустимые значения, удаляют с биогеохимической плантации как экологически чистый продукт и сверху слоя из гидроизоляционного материала укладывают новую почву, изготовленную из непереработанных твердых измельченных бытовых и (или) производственных отходов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ливневые и поливные воды с поверхности биогеохимической плантации собирают в гидроизолированные водоемы.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поливают возделываемые растения грунтовыми водами, жидкими отходами и водами из гидроизолированных водоемов.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в почву, изготовленную из отходов, вносят необходимые удобрения и почвенные микроорганизмы.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в почве, изготовленной из отходов, размещают необходимых почвенных животных.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает анаэробную переработку произведенной продукции растений с получением утилизируемого биогаза, воды, которую используют для полива растений, и активного ила, который используют как удобрение на биогеохимической плантации или сжигают в плазмохимическом реакторе.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает сушку произведенной продукции растений, ее измельчение и последующее сжигание в плазмохимическом реакторе с получением утилизируемого газа и зольных элементов пищи растений.

8. Способ по пп. 6, 7, отличающийся тем, что включает химическое выделение загрязняющих веществ из зольных элементов пищи растений.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области рекультивации нарушенных земель и может быть использовано для восстановления почвенно-растительного покрова на эрозионно-опасных участках тундровых земель.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а конкретно к сооружениям для контроля за состоянием грунтовых вод при поливе животноводческими стоками в зоне функционирования индустриального животноводства.

Изобретение позволяет увеличить скорость очистки грунта от загрязнений углеводородами в 5 раз. Способ очистки грунта, загрязненного нефтью и нефтепродуктами, с использованием биопрепарата включает внесение в грунт полного минерального удобрения, поддержание влажности грунта, его периодическое рыхление или перепахивание, приготовление из сухого биопрепарата, содержащего водорастворимую защитную среду и микроорганизмы - деструкторы углеводородов нефти, включающие бактерии рода Rhodococcus, готовой к применению водной дисперсии и ее нанесение на загрязненный грунт, используют биопрепарат, содержащий в качестве бактерии рода Rhodococcus штамм бактерии Rhodococcus jialingie 1kp, а также дополнительно содержащий штамм бактерии Lysinibacillus xylanilyticus 5 rb и штамм дрожжей Yarrowia lipolytica 2kp, высушенные микроорганизмы в котором взяты в массовом соотношении Rhodococcus jialingie 1kp : Lysinibacillus xylanilyticus 5 rb : Yarrowia lipolytica 2kp = (1-2):(1-1,5):(2-3).

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может найти применение для улучшения деградированных пастбищ. Способ включает рыхление дернины, подсев трав и полукустарников - улучшателей, обладающих виолентностью и патиентностью: волоснеца гигантского (Elymus giganteas Vahl.), житняков (Agropyron desertorum (Fisch.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к экологии пчеловодства. Способ включает отбор точечных почвенных проб согласно «розе ветров», выполняемый послойно, через каждые 50 см, на глубину до 150 см, на пасеках, расположенных в промышленной зоне, и на пасеках фоновой зоны, не имеющих промышленных выбросов экологических токсикантов.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано при санации почв, загрязненных ненормированным применением необеззараженного бесподстилочного навоза в сверхвысоких дозах азота N300-900, в зонах функционирования предприятий индустриального животноводства.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и мелиорации. Способ включает удаление солей из почвы путем высевания на ней однолетних растений с последующей их уборкой и использования в дальнейшем кормовых культур.
Изобретение относится к охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов. Болото, загрязненное нефтью и нефтепродуктами, в направлении движения устройства для сбора нефти и нефтепродуктов ограничивают по длине и ширине с образованием замкнутого участка.

Способ фиторемедиации почвы, загрязненной углеводородами включает посев растений- фиторемедиантов и применение суспензии штамма микроорганизма - деструктора углеводородов, стимулирующего рост растений для ускорения скорости очистки почв на сильно загрязненных участках.

Биоремедиант для проведения рекультивационных работ состоит из аэрозольным способом нанесенной биоэмульсии, содержащей ассоциацию микробных клеток штаммов нефтедеструкторов Rhodococcus erythropolis AC-1226, Pseudomonas fluorescens B-6735, Pseudonocardia autotrophica AC-917, вазелиновое масло, эмульгатор, минеральное удобрение (нитроаммофоску), органическое удобрение - переработанный в анаэробных условиях навоз крупного рогатого скота (эффлюент), нанесенные на комплекс, состоящий из сорбентов и структураторов почвы: торфа и алюмосиликата осадочного происхождения (глауконита), содержащего семена трав, обеспечивающего восстановление структуры почв и снижение содержания нефтепродуктов до нормативного (1000 мг/кг почвы) значения за 7 месяцев при положительной температуре окружающей среды и в течение одного года при положительной и отрицательной температурах окружающей среды.

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для очистки почв городов центральной полосы от загрязнений тяжелыми металлами. Технической задачей изобретения является снижение токсичных концентраций тяжелых металлов в метровой почвенной толще. Предлагаемый способ позволяет извлечь из почвы тяжелые металлы и разбавить их концентрацию в экосистеме, а также сформировать устойчивые долгосрочные ремедиационные ландшафты на территории города. Способ снижения концентраций тяжелых металлов в почвах городских территорий путем высадки парковых газонных трав и древесных пород-ремедиаторов с последующим удалением листового опада с очищаемой территории, включает следующие операции: сначала производят высев смеси газонных трав, толерантных к затенению, затем в качестве фиторемедиаторов высаживают древесные породы клена остролистного и каштана конского таким образом, чтобы максимально в горизонтальном и вертикальном направлении перекрыть корневыми системами глубинно-загрязненную почву. В качестве источника органического вещества по углам и в центре ремедиационного парка высаживают породу липы крупнолистной. Осенью, во время массового листопада клена и каштана, листву собирают и вывозят с территории, а листовой опад липы оставляют в ремедиационном парке. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к применению избыточного активного ила очистных сооружений хозяйственно-бытовых сточных вод, характеризуется тем, что избыточный активный ил стабилизируют, уплотняют, обеззараживают и обезвоживают, устанавливают класс опасности, который не должен быть выше IV, определяют состав и концентрацию биогенных элементов в избыточном активном иле, проводят расчет дозы вносимого в почву избыточного активного ила и устанавливают достаточность усвояемых форм азота, фосфора и калия, устраняют дефицит калия в избыточном активном иле путем внесения в него калийных удобрений, проводят известкование нефтезагрязненных земель на кислых почвах до получения значений водородного показателя (pН), близких к нейтральным, вносят избыточный активный ил с калийными удобрениями в нефтезагрязненные земли под вспашку, производят орошение и поддержание почвы во влажном состоянии, проводят производственный контроль почвы. Технический результат - повышение эффективности процесса биологической рекультивации нефтезагрязненных почв путем комплексного использования избыточного активного ила, образующегося на очистных сооружениях хозяйственно-бытовых сточных вод, с калийными удобрениями. 2 з.п. ф-лы, 9 табл., 1 пр.

Изобретение относится к утилизации бытовых и прочих органических отходов, а также к охране окружающей среды. Способ включает сортировку и удаление неразлагающихся со временем отходов, вывоз мусора за пределы жилого массива, вспашку после уборки сельскохозяйственных культур. Вывозимые отходы после сортировки и удаления неразлагающихся отходов равномерным слоем вместе с органическими отходами распределяют по поверхности вспаханного поля с увлажнительными стоками до влажности, меньшей наименьшей влагоемкости, заделывают в почву дисковыми боронами в двух направлениях - продольном и поперечном, а выравнивание и вдавливание гладкими водоналивными катками - в один проход с последующим внесением в почву повторного полива жидкого стока дождевальным агрегатом с разбрызгивателями, снабженными закрытыми трубопроводами для транспортировки упомянутых стоков из пруда-накопителя. После просушки ила, оставшегося при внесении повторно жидкого стока на прикатанном поле, осуществляют дискование или культивацию почвы, проводят вновь ее выравнивание и прикатывание гладкими водоналивными катками. Сток через вспашку и толщу почвы поступает в дренажные трубы, которые сообщаются с открытым коллектором-собирателем. В подготовленную почву с субстратом формируют состав смеси травостоя, естественно растущего на данном поле с заданной нормой высева. Такая технология способствует очищению окружающей среды за счет увеличения площади утилизации отходов и органических удобрений со стоками животноводства и позволит повысить активность почвенных микроорганизмов, снизить плотность почвы и повысить плодородие осушительно-увлажнительных земель. 1 ил.

Способ очистки загрязненных локальных участков, в котором для очистки грунтовых вод по контуру бурят скважины. В скважинах располагают иглофильтры с образованием в грунте высококонцентрированного фильтрата воронкообразной формы. Фильтрат откачивают в центре распространения загрязненных грунтовых вод. Использование данного способа обеспечивает повышение эффективности очистки грунтовых вод. 4 ил.

Изобретение относится к охране окружающей среды, переработке отходов и может быть использовано для переработки всех видов твердых бытовых и производственных отходов. Способ переработки твердых измельченных бытовых иили производственных отходов на биогеохимической плантации включает возделывание растений, усваивающих загрязняющие вещества на загрязненной почве плантации, переработку произведенной продукции растений с получением утилизированного газа и зольных элементов пищи растений и повторение работ по возделыванию растений и переработке их продукции до достижения допустимых концентраций загрязняющих веществ в почве. Возделывают растения в почве, изготовленной из твердых измельченных бытовых иили производственных отходов и уложенной сверху слоя из гидроизоляционного материала. Изготовленную из отходов почву, концентрации загрязняющих веществ в которой имеют допустимые значения, удаляют с биогеохимической плантации как экологически чистый продукт и сверху слоя из гидроизоляционного материала укладывают новую почву, изготовленную из непереработанных твердых измельченных бытовых иили производственных отходов. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх