Способ получения органоминерального удобрения
Владельцы патента RU 2426713:
Общество с ограниченной ответственностью (ООО) Научно-производственная фирма "Уральские промышленные технологии" (RU)
Изобретение относится к способам получения органоминеральных удобрений из осадков сточных вод, получаемых в процессе очистки сточных вод на биологических очистных сооружениях канализации. Способ включает детоксикацию осадка сточных вод гуминовым реагентом, взятым в количестве от 0,3 до 10,0 мас.% на сухое вещество осадка сточных вод. Дополнительно продукт детоксикации осадка сточных вод гуминовым реагентом обрабатывают препаратом биологически активных микроорганизмов, взятым в количестве от 0,05 до 1,00 л на тонну сухого вещества осадка сточных вод. Изобретение позволяет повысить эффективность способа получения органоминерального удобрения за счет снижения содержания в нем неорганических и органических токсикантов, а также за счет их дополнительного обеззараживания, стабилизировать обработанные осадки сточных вод, устранить их загнивание и неприятный запах. 6 табл.
Изобретение относится к способам получения органоминеральных удобрений из осадков сточных вод, получаемых в процессе очистки сточных вод на биологических очистных сооружениях канализации.
Осадки сточных вод - твердая фракция сточных вод, состоящая из органических и минеральных веществ, выделенных в процессе очистки сточных вод методом отстаивания (сырой осадок), и комплекса микроорганизмов, участвующих в процессе биологической очистки сточных вод и выведенных из технологического процесса (избыточный активный ил). Очевидно, что в силу больших объемов образующихся осадков сточных вод (ОСВ) проблема их обезвреживания должна решаться одновременно с вопросами применения и/или утилизации продуктов обезвреживания.
Известен способ детоксикации и утилизации осадков сточных вод /Патент РФ №2125039, опубл. 20.01.2009/ с использованием гуминового концентрата, полученного электрохимическим путем из природных гумитов и каустобиолитов угольного ряда. Причем для детоксикации ОСВ гуминовый концентрат в количестве примерно от 0,1 до 10,0 мас.% перемешивают с осадками сточных вод, после чего их вносят на поле в качестве гумусированного органоминерального удобрения один раз в четыре-пять лет.
Известный способ получения органоминерального удобрения недостаточно эффективен, так как детоксикация ОСВ по прототипу приводит к связыванию, в основном, только ионов тяжелых металлов, в то время как опасность воздействия на окружающую природную среду осадков сточных вод состоит также и в том, что они содержат, кроме солей тяжелых металлов, органические токсиканты, патогенную микрофлору, яйца гельминтов.
Соответственно получаемое по способу-прототипу необеззараженное гумусированное органическое удобрение не удовлетворяет требованиям охраны окружающей среды, в том числе по своим санитарно-бактериологическим и паразитологическим показателям (ГОСТ Р 17.4.3.07-2001); его применимость в качестве удобрения только один раз в четыре-пять лет приравнивает его фактически к осадкам сточных вод без всякой обработки (СанПиН 2.1.7.573-96 «Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения»).
Решаемая задача и ожидаемый технический результат заключаются в повышении эффективности способа получения органоминерального удобрения за счет снижения содержания в нем неорганических и органических токсикантов, а также за счет их дополнительного обеззараживания. Дополнительным преимуществом получаемого органоминерального удобрения является стабилизация обработанных осадков сточных вод, применяемых в качестве такого органоминерального удобрения; соответственно, оно не загнивает и не издает неприятный запах.
Поставленная задача решается тем, что способ получения органоминерального удобрения путем детоксикации осадка сточных вод гуминовым реагентом, взятым в количестве от 0,3 до 10,0 мас.% на сухое вещество осадка сточных вод, отличается тем, что дополнительно продукт детоксикации осадка сточных вод гуминовым реагентом обрабатывают препаратом биологически активных микроорганизмов, взятым в количестве от 0,05 до 1,00 л на тонну сухого вещества осадка сточных вод.
При применении гуминового реагента в количестве менее 0,3 мас.%, а препарата биологически активных микроорганизмов - в количестве менее 0,05 л на тонну сухого вещества осадка сточных вод - снижается эффективность стабилизации, детоксикации и обезвреживания осадка сточных вод и, соответственно, получаемого удобрения. Применение гуминового реагента в количестве более 10,0 мас.%, а препарата биологически активных микроорганизмов - в количестве более 1,00 л на тонну сухого вещества осадка сточных вод - экономически невыгодно, так как дальнейшей стабилизации, детоксикации и обезвреживания осадка сточных вод и, соответственно, получаемого удобрения не наблюдается.
Авторам известны технологии применения препаратов биологически активных микроорганизмов для борьбы с патогенными микроорганизмами и гельминтами органических отходов животноводства и птицеводства, например, способ обеззараживания от патогенных микроорганизмов и гельминтов органических отходов животноводства и птицеводства применением суспензии штамма Actinomyces fradiae /Патент РФ №2298031, опубл. 27.04.2007/. Однако авторами предлагаемой технологии обезвреживания ОСВ для получения органоминерального удобрения выявлены и новые свойства биологически активных микроорганизмов, а именно свойства консорциума микроорганизмов не только обеззараживать осадок сточных вод от патогенной микрофлоры и яиц гельминтов, но и участвовать в процессах обезвреживания ОСВ от неорганических токсикантов - солей тяжелых металлов и органических токсикантов - углеводородов нефти, нефтепродуктов, бенз(а)пирена. При этом, по мнению авторов, проявляются свойства микроорганизмов питаться металлорганическими соединениями, в данном случае получаемыми в результате предварительной обработки ОСВ гуминовым реагентом.
Предложенный способ обеспечивает получение органоминерального удобрения, соответствующего по санитарно-бактериологическим и паразитологическим показателям - показателям наличия/отсутствия патогенной микрофлоры, яиц гельминтов - а также по содержанию органических и неорганических токсикантов - требованиям к охране окружающей среды (ГОСТ Р 17.4.3.07-2001); получаемое органоминеральное удобрение стабилизировано: оно не загнивает и не издает неприятный запах.
Применяемые реагенты являются естественными для окружающей природной среды, не образуют токсичных соединений в почве и воде, не загрязняют атмосферу, не оказывают негативного влияния на флору, фауну и биогеоценозы в целом, даже при использовании высоких доз.
Способ получения органоминерального удобрения осуществляется следующей последовательностью операций:
1) детоксикация ОСВ его обработкой гуминовым реагентом в количестве от 0,3 до 10 мас.% на сухое вещество ОСВ при перемешивании;
2) обработка продукта детоксикации ОСВ гуминовым реагентом препаратом биологически активных микроорганизмов, взятым в количестве от 0,05 до 1,00 л на тонну сухого вещества ОСВ.
Примеры конкретного осуществления способа
Пример 1.
Вариант 1 - по заявляемому способу.
Проводилась детоксикация осадка сточных вод городских очистных сооружений канализации МУП «Уфаводоканал», полученного при обезвоживании на иловых картах до влажности 70%, путем последовательной обработки гуминовым реагентом (реагент 1) и препаратом (консорциумом) биологически активных микроорганизмов (реагент 2).
Вариант 2 - для сравнения с заявляемым способом.
Проводилась детоксикация осадка сточных вод городских очистных сооружений канализации МУП «Уфаводоканал», полученного при обезвоживании на иловых картах до влажности 70%, путем обработки препаратом (консорциумом) биологически активных микроорганизмов (реагент 2).
В качестве гуминового реагента использовали препарат «ЭкоОрганика» (реагент 1), изготовленный в соответствии с ТУ 0392-001-99118391-2006 (таблица 1). Жидкое удобрение «ЭкоОрганика» представляет собой комплексное органоминеральное удобрение. Основное действующее вещество препарата - физиологически активные калиевые соли гуминовых кислот (гуматы калия). Также в состав препарата входят аминокислоты, углеводы, водорастворимые карбоновые кислоты (щавелевая, янтарная, яблочная, лимонная), элементы минерального питания (азот, фосфор, калий) и микроэлементы (железо, медь, цинк, марганец, бор, молибден и др.).
| Таблица 1 | ||
| Характеристики гуминового реагента «ЭкоОрганика» | ||
| Определяемый показатель | Единица измерения | Норма по ТУ 0392-001-99118391-2006 |
| Внешний вид | Жидкость темно-коричневого цвета | |
| Массовая доля влаги | % | 86-98 |
| Содержание органического вещества | % | 8-12 |
| Содержание калиевых солей гуминовых кислот | % | 4-5 |
| Массовая доля калиевых солей гуминовых кислот на сухое вещество, не менее | % | 70 |
| рН KCI суспензии | 7,5-10 | |
| Массовая доля азота | мг/100 г | не менее 100,0 |
| Массовая доля фосфора | мг/100 г | не менее 100,0 |
| Массовая доля калия | мг/л | не менее 100,0 |
| Массовая доля мышьяка | мг/л | не более 2,0 |
| Массовая доля кадмия | мг/л | не более 0,5 |
| Массовая доля ртути | мг/л | не более 2,1 |
| Массовая доля свинца | мг/л | не более 32 |
| Эффективная удельная активность радионуклеидов | Бк/л | не более 300 |
| Удельная активность техногенных радионуклеидов | отн. ед. | 1 отн. ед. |
| Массовая концентрация 3,4 бенз(а)пирена | мг/кг | не более 0,02 |
В качестве препарата (консорциума) биологически активных микроорганизмов использовали средство для биодеградации и обезвреживания навоза и помета («ускоритель ферментации» УФ-1, изготовлен в соответствии с ТУ 9291-008-00492374-2007), состоящее из взвеси живых культур, в реальности обитающих в почве - Actinomyces fradiae дрожжей Candida krusei на физиологическом растворе (реагент 2). Живые культуры - Actinomyces fradiae и Candida krusei - подавляют размножение условно-патогенных бактерий и плесневых грибов. В 1 см препарата содержится не менее 2·108 КОЕ (колониеобразующихся единиц) живых микроорганизмов. В процессе биохимических реакций, сопровождающих жизнедеятельность микроорганизмов, происходит разложение белковой, углеводородной и растительной части ОСВ, усиливаются процессы брожения, повышается температура бродящей массы, в результате чего происходит уничтожение гельминтов и простейших, а также стабилизация осадка сточных вод.
Приготовление рабочих растворов
Рабочий раствор реагента 1 готовят из расчета 2 кг препарата на 30 литров нехлорированной воды (принимается во внимание необходимость недопущения переувлажнения ОСВ).
Рабочий раствор реагента 2 готовят из расчета 0,05 литра препарата на 50 литров нехлорированной воды (принимается во внимание необходимость недопущения переувлажнения ОСВ).
Обработка ОСВ по варианту 1
Обработка ОСВ реагентом 1 осуществляется путем смешения в емкости автобетоносмесителя (АБС). Осадок сточных вод подается в емкость АБС из иловой карты ковшовым питателем, перемещаемым по дну иловой карты на специальном шасси. При заполнении АБС до нужного объема питатель останавливают.
В емкость АБС загружают 30 литров рабочего раствора реагента 1 на 1 тонну ОСВ, что соответствует 0,7 мас.% реагента 1 на сухое вещество ОСВ, и производят перемешивание по пути следования к технологической площадке до образования однородной массы.
Технологическая площадка имеет гидроизоляционное основание и по периметру обустроена дренажной канавой для улавливания стоков. Бурты, сформированные высотой 1 метр, обрабатываются методом дождевания рабочим раствором реагента 2. Расход рабочего раствора реагента 2 составляет 15 л/м2, что соответствует 0,05 литра реагента 2 на 1 тонну сухого вещества ОСВ. Затем бурты с двукратным повторением с помощью грейдера переворачивают. Подготовленный таким образом бурт укрывается полиэтиленовой пленкой с заделом концов в элементы обваловки.
Контроль за процессом осуществляется замером температуры внутри бурта с периодичностью 1 раз в сутки. При этом разница температуры внутри бурта при протекании процесса биохимической детоксикации и температуры окружающей среды должна быть не менее 5°С и может доходить до 50°С.
Контроль за численностью микроорганизмов осуществляется по истечении 3 суток после формирования бурта и далее ежедекадно до окончания процесса.
Плановая продолжительность процесса от 15 до 90 суток (в зависимости, например, от температуры окружающей среды в разные времена года).
Обработка ОСВ по варианту 2
Транспортировка осадка сточных вод из иловой карты на технологическую площадку осуществляется автосамосвалом на шасси автомобиля «Камаз», погрузка ОСВ осуществляется экскаватором. Бурты, сформированные высотой 1 метр, обрабатываются методом дождевания рабочим раствором реагента 2. Расход рабочего раствора реагента 2 составляет 15 л/м2, что соответствует 0,05 литра реагента 2 на 1 тонну сухого вещества ОСВ. Затем бурты высотой 1 м с двукратным повторением с помощью грейдера переворачивают. Подготовленный таким образом бурт укрывается полиэтиленовой пленкой с заделом концов в элементы обваловки.
В таблицах 2, 3 приведены соответственно химические, бактериологические и паразитологические характеристики осадка сточных вод МУП «Уфаводоканал», рекомендуемого для получения органоминерального удобрения заявляемым способом, до обработки и после обработки: по варианту 1 (последовательная обработка препаратом «ЭкоОрганика» и ускорителем ферментации УФ - 1) и по варианту 2 (обработка ускорителем ферментации УФ - 1).
Достоверно установлено и существенно, что после обработки ОСВ, проведенной по варианту 1, т.е. предлагаемым способом, произошло снижение опасности отхода - осадка сточных вод - для окружающей природной среды по содержанию тяжелых металлов, нефтепродуктов и бенз(а)пирена (табл.2, столбец 6), а также его обеззараживание в части наличия патогенной микрофлоры, яиц гельминтов (табл.3, столбец 5).
Снижение опасности конечного продукта обезвреживания ОСВ предлагаемым способом достигнуто вследствие изменения целого комплекса характеристик исходного отхода, в том числе за счет:
- стабилизации органогенной составляющей, о чем свидетельствуют показатели ХПКбих и БПК5 и их отношение ХПКбих/БПК5 (табл.2, строки 2, 3);
- снижения содержания подвижной формы кадмия и цинка (табл.2, строки 23, 24);
- ускоренной деструкции нефтепродуктов и разложения бенз(а)пирена (табл.2, строки 30, 31).
Как видно, ни обработка ОСВ одним гуминовым реагентом (т.е. по прототипу - табл.2, столбец 5), ни обработка ОСВ препаратом биологически активных микроорганизмов (табл.2, столбец 7) не дают описанных выше результатов последовательной обработки ОСВ гуминовым реагентом и препаратом биологически активных микроорганизмов (табл.2, столбец 6), то есть, действительно, выявлены свойства консорциума биологически активных микроорганизмов не только обеззараживать осадок сточных вод от патогенной микрофлоры и яиц гельминтов, но и участвовать в процессах стабилизации органогенной составляющей ОСВ (например, табл.2, строки 2, 3); обезвреживания ОСВ от неорганических токсикантов - солей тяжелых металлов (например, табл.2, строки 23, 24) и органических токсикантов - углеводородов нефти, нефтепродуктов, бенз(а)пирена (например, табл.2, строки 30, 31).
| Таблица 2 | ||||||
| Химическая характеристика ОСВ до обезвреживания и после обезвреживания по варианту 1 и по варианту 2 | ||||||
| № п/п | Наименование показателя/компонента | Ед. изм. | Содержание | |||
| до обезвреживания | после обезвреживания | |||||
| Вариант 1 | Вариант 2 | |||||
| Реагент 1 - «ЭкоОрганика» | Реагент 2-УФ-1 | Реагент 2-УФ-1 | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | Влажность | % | 70,0 | 53,1 | 52,8 | 52,1 |
| 2 | ХПКбих. | мг/дм3 | 1240,0 | 1100,0 | 389,0 | 1080,0 |
| 3 | БПК5 | мг/дм3 | 410,0 | 302,0 | 179,0 | 282,0 |
| 4 | рНвод | ед. рН | 6,7 | 6,9 | 7,5 | 7,0 |
| 5 | Оксид кальция | % | 9,44 | 9,87 | 9,16 | 9,87 |
| 6 | Оксид магния | % | 0,34 | 0,34 | 0,34 | 0,33 |
| 7 | Оксид кремния | % | 10,76 | 10,55 | 10,47 | 10,50 |
| 8 | Оксид алюминия | % | 1,76 | 1,77 | 1,77 | 1,80 |
| 9 | Оксид титана | % | 0,36 | 0,36 | 0,38 | 0,36 |
| 10 | Оксид бария | % | 0,13 | 0,12 | 0,12 | 0,11 |
| 11 | Органическое вещество | % | 44,2 | 48,2 | 49,0 | 45,5 |
| 12 | Азот нитратный | мг/кг | 5956,0 | 2650,0 | 1382,0 | 2428,0 |
| 13 | Фосфор (в пересчете на P2O5) | мг/кг | 15315,0 | 13160,0 | 12071,0 | 13653,0 |
| 14 | Оксид калия | % | 0,65 | 0,63 | 0,61 | 0,65 |
| 15 | Хлорид-ион | % | 0,003 | 0,003 | 0,003 | 0,003 |
| 16 | Сульфат-ион | мг/кг | 3174,0 | 2920,0 | 2222,0 | 2806,0 |
| 17 | Натрий | мг/кг | 126,0 | 123,0 | 115,0 | 120,0 |
| 18 | Ванадий | мг/кг | 17,5 | 16,0 | 13,0 | 14,0 |
| 19 | Ртуть | мг/кг | 0,14 | 0,13 | 0,12 | 0,12 |
| 20 | Мышьяк | мг/кг | 0,78 | 0,44 | 0,30 | 0,44 |
| 21 | Железо (подвижная форма) | мг/кг | 22,0 | 9,0 | 9,5 | 8,0 |
| 22 | Марганец (подвижная форма) | мг/кг | 40,0 | 31,0 | 14,0 | 25,0 |
| 23 | Кадмий (подвижная форма) | мг/кг | 4,5 | 2,0 | <0,05 | 2,1 |
| 24 | Цинк (подвижная форма) | мг/кг | 157,0 | 109,0 | 8,3 | 109,0 |
| 25 | Свинец (подвижная форма) | мг/кг | <0,1 | <0,1 | <0,1 | <0,1 |
| 26 | Медь (подвижная форма) | мг/кг | 6,4 | 6,0 | 4,0 | 6,0 |
| 27 | Никель (подвижная форма) | мг/кг | 5,0 | 4,0 | 2,0 | 4,0 |
| 28 | Хром (подвижная форма) | мг/кг | 1,0 | 0,9 | 0,7 | 0,9 |
| 29 | Кобальт (подвижная форма) | мг/кг | <0,1 | <0,1 | <0,1 | <0,1 |
| 30 | Нефтепродукты | мг/кг | 2200,0 | 500,0 | <0,05 | 300,0 |
| 31 | Бенз(а)пирен | мг/кг | 0,052 | 0,019 | 0,007 | 0,017 |
| Таблица 3 | ||||
| Бактериологическая и паразитологическая характеристика ОСВ по примеру 1 | ||||
| Наименование показателей | Ед. изм. | ОСВ до обработки | ОСВ после обработки гуматами ««ЭкоОрганика»» | ОСВ после последовательной обработки гуматами «ЭкоОрганика» и УФ-1 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Общее число микроорганизмов | КОЕ/г | 4·105 | 3·103 | 2·107 |
| Наличие бактерий группы кишечной палочки | КОЕ/г | 800 | 500 | Не обнаружены |
| Наличие патогенных микроорганизмов, в т.ч. сальмонел | КОЕ/г | Не обнаружены | Не обнаружены | Не обнаружены |
| Наличие яиц гельминтов и цист кишечных патогенных простейших | экз./кг | 10-20 | 2-5 | Не обнаружены |
Пример 2.
Вариант 3 - по заявляемому способу.
Проводилась детоксикация осадка сточных вод городских очистных сооружений канализации МУП «Уфаводоканал», полученного при обезвоживании на иловых картах до влажности 70%, путем последовательной обработки гуминовым реагентом (реагент 3) и препаратом (консорциумом) биологически активных микроорганизмов (реагент 4).
Вариант 4 - для сравнения с заявляемым способом.
Проводилась детоксикация осадка сточных вод городских очистных сооружений канализации МУП «Уфаводоканал», полученного при обезвоживании на иловых картах до влажности 70%, путем обработки препаратом (консорциумом) биологически активных микроорганизмов (реагент 4).
В качестве гуминового реагента 3 использовали Гумат-80 марки А, изготовленный в соответствии с ТУ 2189-001-71788256-2005. Основное действующее вещество препарата - смесь физиологически активных калиевых и натриевых солей гуминовых кислот (таблица 4).
| Таблица 4 | |
| Характеристика Гумата-80 марки А | |
| Наименование показателя | Характеристики |
| 1. Внешний вид, цвет | Порошок, гранулы, таблетки черного цвета |
| 2. Массовая доля активного вещества (смесь калиевых и натриевых солей гуминовых кислот), %, на сухое вещество, не менее | 78 |
| 3. Массовая доля калия, натрия % в пересчете на сухое вещество, не менее | 4 |
| 4. Массовая доля нерастворимого остатка, %, не более | 20,5 |
| 5. Кислотность: показатель активности водородных ионов (рН) 0,01%-ного водного раствора, не более | 10,2 |
| 6. Массовая доля воды, %, не более | 20 |
| 7. Массовая концентрация примесей токсичных элементов, мг/кг, не более | |
| Свинца | 32 |
| Кадмия | 1,0 |
| Мышьяка | 2,0 |
| Ртути | 2,1 |
| 8. Массовая концентрация бенз(а)пирена, мг/кг, менее | 0,02 |
| 9. Удельная активность техногенных радионуклидов, отн. ед., не более | 1,0 |
В качестве препарата (консорциума) биологически активных микроорганизмов использовали препарат «Тамир» - водный раствор, содержащий комплекс полезных природных микроорганизмов, в состав которого входят молочнокислые, фотосинтезирующие, азотофиксирующие бактерии, дрожжи и сапрофитные микроорганизмы, способствующие ускоренному разложению органики. Препарат изготовлен в соответствии с ТУ 9291-00152420326-2003, применяется для ускоренной переработки отходов животноводства в безопасные удобрения. В 1 см3 препарата содержится не менее 2·108 КОЕ (колониеобразующих единиц) живых микроорганизмов.
В процессе биохимических реакций, сопровождающих жизнедеятельность микроорганизмов, происходит разложение органической части ОСВ, подавляется патогенная микрофлора, происходит уничтожение гельминтов и простейших, а также стабилизация осадка сточных вод.
Приготовление рабочих растворов
Рабочий раствор реагента 3 готовят из расчета 1,5 кг Гумата-80 на 10 литров нехлорированной воды в 30-литровой емкости с перемешивающим устройством (недопущение переувлажнения ОСВ). После интенсивного перемешивания в течение 10 минут рабочий раствор отстаивают и фильтруют через фильтр.
Рабочий раствор реагента 4 готовят из расчета 1 литр препарата «Тамир» на 50 литров нехлорированной воды (недопущение переувлажнения ОСВ).
Обработка ОСВ по варианту 3
Обработка ОСВ реагентом 3 осуществляется путем смешения в емкости автобетоносмесителя (АБС). Осадок сточных вод подается в емкость АБС из иловой карты ковшовым питателем, перемещаемым по дну иловой карты на специальном шасси.
При заполнении АБС до нужного объема питатель останавливают.
В емкость АБС загружают 30 литров рабочего раствора реагента 3 на 1 тонну ОСВ, что соответствует 1,5 мас.% на сухое вещество ОСВ, и производят перемешивание по пути следования к технологической площадке до образования однородной массы.
Технологическая площадка имеет гидроизоляционное основание и по периметру обустроена дренажной канавой для улавливания стоков. Бурты, сформированные высотой 1 метр, обрабатываются методом дождевания рабочим раствором реагента 4. Расход рабочего раствора препарата составляет 5 л/м2, что соответствует 0,3 литра препарата «Тамир» на 1 тонну сухого вещества ОСВ. Затем бурты с двухкратным повторением с помощью грейдера переворачивают. Подготовленный таким образом бурт укрывается полиэтиленовой пленкой с заделом концов в элементы обваловки.
Контроль за процессом осуществляется замером температуры внутри бурта с периодичностью 1 раз в сутки. При этом разница температуры внутри бурта при протекании процесса биохимической детоксикации и температуры окружающей среды должна быть не менее 5°С и может доходить до 50°С.
Контроль за численностью микроорганизмов осуществляется по истечении 3 суток после формирования бурта и далее ежедекадно до окончания процесса.
Плановая продолжительность процесса от 15 до 90 суток.
Обработка ОСВ по варианту 4
Транспортировка осадка сточных вод из иловой карты на технологическую площадку осуществляется автосамосвалом на шасси автомобиля «КамАЗ», погрузка ОСВ осуществляется экскаватором. Бурты, сформированные высотой 1 метр, обрабатываются методом дождевания рабочим раствором реагента 4. Расход рабочего раствора препарата составляет 5 л/м2, что соответствует 0,3 литра препарата «Тамир» на 1 тонну сухого вещества ОСВ. Затем бурты с двухкратным повторением с помощью грейдера переворачивают. Подготовленный таким образом бурт укрывается полиэтиленовой пленкой с заделом концов в элементы обваловки.
В таблицах 5, 6 приведены соответственно химические, бактериологические и паразитологические характеристики осадка сточных вод МУП «Уфаводоканал» до обработки и после обработки: по варианту 3 (после последовательной обработки реагентом 3 - препаратом «Гумат-80» и реагентом 4 - препаратом «Тамир») и по варианту 4 (после обработки реагентом 4 - препаратом «Тамир»).
Существенно, что после обработки ОСВ, проведенной по варианту 3, произошло снижение опасности отхода - осадка сточных вод - для окружающей природной среды (таблица 5, столбец 6), его обеззараживание в части наличия патогенной микрофлоры, яиц гельминтов (таблица 6, столбец 5). Снижение опасности конечного продукта обезвреживания ОСВ предлагаемым способом достигнуто вследствие изменения целого комплекса характеристик исходного отхода, в том числе за счет стабилизации органогенной составляющей, о чем свидетельствуют показатели ХПКбих и БПК5 и их отношение ХПКбих/БПК5 (табл.5, строки 2, 3), снижения содержания подвижной формы кадмия и цинка (табл.5, строки 23, 24), ускоренной деструкции нефтепродуктов и разложения бенз(а)пирена (табл.5, строки 30, 31).
| Таблица 5 | ||||||
| Химическая характеристика ОСВ до обезвреживания и после обезвреживания по варианту 3 и варианту 4 | ||||||
| № п/п | Наименование показателя/компонента | Ед. изм. | Содержание | |||
| До обезвреживания | После обезвреживания | |||||
| Вариант 3 | Вариант 4 | |||||
| Реагент 3 - Гумат-80 | Реагент 4 - «Тамир» | Реагент 4 - «Тамир» | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | Влажность | % | 70,0 | 48,3 | 49,7 | 50,6 |
| 2 | ХПКбих | мг/дм3 | 1240,0 | 1030,0 | 490,0 | 950,0 |
| 3 | БПК5 | мг/дм3 | 410,0 | 302,0 | 179,0 | 282,0 |
| 4 | рНвод | ед. рН | 6,7 | 7,0 | 6,8 | 7,2 |
| 5 | Оксид кальция | % | 9,44 | 9,52 | 9,55 | 9,61 |
| 6 | Оксид магния | % | 0,34 | 0,33 | 0,33 | 0,33 |
| 7 | Оксид кремния | % | 10,76 | 10,75 | 10,74 | 10,68 |
| 8 | Оксид алюминия | % | 1,76 | 1,76 | 1,76 | 1,76 |
| 9 | Оксид титана | % | 0,36 | 0,36 | 0,36 | 0,36 |
| 10 | Оксид бария | % | 0,13 | 0,13 | 0,13 | 0,11 |
| 11 | Органическое вещество | % | 44,2 | 46,1 | 46,2 | 45,9 |
| 12 | Азот нитратный | мг/кг | 5956,0 | 3350,0 | 3420,0 | 3450,0 |
| 13 | Фосфор (в пересчете на P2O5) | мг/кг | 15315,0 | 12890,0 | 13160,0 | 13250,0 |
| 14 | Оксид калия | % | 0,65 | 0,64 | 0,63 | 0,63 |
| 15 | Хлорид-ион | % | 0,003 | 0,003 | 0,003 | 0,003 |
| 16 | Сульфат-ион | мг/кг | 3174,0 | 3030,0 | 2980,0 | 2920,0 |
| 17 | Натрий | мг/кг | 126,0 | 120,0 | 120,0 | 121,0 |
| 18 | Ванадий | мг/кг | 17,5 | 17,0 | 16,0 | 16,0 |
| 19 | Ртуть | мг/кг | 0,14 | 0,12 | 0,12 | 0,12 |
| 20 | Мышьяк | мг/кг | 0,78 | 0,52 | 0,55 | 0,50 |
| 21 | Железо (подвижная форма) | мг/кг | 22,0 | 8,1 | 8,2 | 8,2 |
| 22 | Марганец (подвижная форма) | мг/кг | 40,0 | 29,0 | 22,0 | 23,0 |
| 23 | Кадмий (подвижная форма) | мг/кг | 4,5 | 1,7 | 0,05 | 1,9 |
| 24 | Цинк (подвижная форма) | мг/кг | 157,0 | 105,0 | 11,6 | 99,0 |
| 25 | Свинец (подвижная форма) | мг/кг | <0,1 | <0,1 | <0,1 | <0,1 |
| 26 | Медь (подвижная форма) | мг/кг | 6,4 | 6,2 | 5,9 | 5,9 |
| 27 | Никель (подвижная форма) | мг/кг | 5,0 | 4,5 | 2,2 | 3,8 |
| 28 | Хром (подвижная форма) | мг/кг | 1,0 | 1,0 | 0,8 | 0,8 |
| 29 | Кобальт (подвижная форма) | мг/кг | <0,1 | <0,1 | <0,1 | <0,1 |
| 30 | Нефтепродукты | мг/кг | 2200,0 | 450,0 | <0,05 | 250,0 |
| 31 | Бенз(а)пирен | мг/кг | 0,052 | 0,027 | 0,012 | 0,022 |
| Таблица 6 | ||||
| Бактериологическая и паразитологическая характеристика ОСВ по примеру 2 | ||||
| Наименование показателей | Ед. изм. | ОСВ до обработки | ОСВ после обработки гуматами Гумат-80 | ОСВ после обработки гуматами Гумат-80 и «Тамир» |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Общее число микроорганизмов | КОЕ/г | 4·105 | 3·105 | 2·107 |
| Наличие бактерий группы кишечной палочки | КОЕ/г | 800 | 500 | Не обнаружены |
| Наличие патогенных микроорганизмов, в т.ч. сальмонел | КОЕ/г | Не обнаружены | Не обнаружены | Не обнаружены |
| Наличие яиц гельминтов и цист кишечных |
экз./кг | 10-20 | 2-5 | Не обнаружены |
| патогенных | ||||
| простейших |
Как видно, ни обработка ОСВ одним гуминовым реагентом (т.е. по прототипу - табл.5, столбец 5), ни обработка ОСВ препаратом биологически активных микроорганизмов (табл.5, столбец 7) не дают описанных выше результатов последовательной обработки ОСВ гуминовым реагентом и препаратом биологически активных микроорганизмов (табл.5, столбец 6), то есть, действительно, выявлены свойства консорциума биологически активных микроорганизмов не только обеззараживать осадок сточных вод от патогенной микрофлоры и яиц гельминтов, но и участвовать в процессах стабилизации органогенной составляющей ОСВ (например, табл.5, строки 2, 3); обезвреживания ОСВ от неорганических токсикантов - солей тяжелых металлов (например, табл.5, строки 23, 24) и органических токсикантов - углеводородов нефти, нефтепродуктов, бенз(а)пирена (например, табл.5, строки 30, 31).
Из таблиц 2, 3, 5, 6 следует, что в случае предлагаемой комплексной обработки достигаются наилучшие результаты детоксикации осадка сточных вод и его обезвреживание. Поэтому продукт такой комплексной обработки рекомендуется заявителем к применению в качестве органоминерального удобрения.
В отличие от прототипа, где применение продукта обезвреживания ОСВ в качестве удобрения допускается только один раз в четыре-пять лет, периодичность и норма внесения продукта - органоминерального удобрения, получаемого по предлагаемому способу, регламентируются лишь состоянием почвенного покрова полей внесения, что предполагает возможность ежегодного применения данного удобрения. Получаемый заявляемым способом продукт-удобрение удовлетворяет требованиям охраны окружающей среды, в том числе по своим санитарно-бактериологическим и паразитологическим показателям (ГОСТ Р 17.4.3.07-2001), он стабилизирован (инертен) по уровню биохимического потребления кислорода и химического потребления кислорода и поэтому не загнивает и не издает неприятного запаха.
Способ получения органоминерального удобрения путем детоксикации осадка сточных вод гуминовым реагентом, взятым в количестве от 0,3 до 10,0 мас.% на сухое вещество осадка сточных вод, отличающийся тем, что дополнительно продукт детоксикации осадка сточных вод гуминовым реагентом обрабатывают препаратом биологически активных микроорганизмов, взятым в количестве от 0,05 до 1,00 л на тонну сухого вещества осадка сточных вод.
