Состав для снижения пылевой нагрузки на экосферу и рекультивации поверхности хвостохранилища

Изобретение относится к горнодобывающей и перерабатывающей промышленности и может быть использовано для воспроизводства продуктивности нарушенных земель отвалами горных пород и хвостохранилищами, содержащими токсичные отходы переработки минерального сырья. Cостав для рекультивации поверхности хвостохранилищ содержит биоуголь и техногенные компоненты, адсорбент, в качестве которого используют цеолиты и биогумус, полученный из отработанных блоков вешенки обыкновенной (Pleurotus ostreatus). Техногенные компоненты представлены отходами рудообогащения оловосодержащего сырья класса крупности -5+0,074 мм. Состав имеет следующие соотношения компонентов, масс. %: биоуголь - 30%, цеолиты - 5%, биогумус - 5%, отходы рудообогащения оловосодержащего сырья - 60%. Отходы рудообогащения оловосодержащего сырья представляют собой пылящие отходы, стабилизированные в естественных условиях от 3 до 20 лет. Технический результат заключается в снижении отрицательного воздействия отходов переработки минерального сырья на объекты экосферы. 3 ил.

 

Изобретение относится к горнодобывающей и перерабатывающей промышленности и может быть использовано для воспроизводства продуктивности нарушенных земель отвалами горных пород и хвостохранилищами, содержащими токсичные отходы переработки минерального сырья, отличающимися высокой концентрацией соединений тяжелых металлов (ТМ).

Известен состав искусственной почвы (Патент РФ №2032319, МПК А 01G 31/00, 1995 г.), которая состоит из цеолита в количестве 15-33%, полимера, растворимого в воде (10-23%), экстракта растительного конденсированного (5-10%), сине-зеленой водоросли Nostos Zinckia (0,03-0,06%) и остальное - сапропель.

Недостатком такого состава почвы является высокое содержание алюмосиликатов (цеолита).

Известен способ получения биопрепарата для воспроизводства продуктивности почв, загрязненных соединениями тяжелых металлов (Патент, Польша, 2016. «Method for producing biopreparation for the remediation of soils contaminated by heavy metals» - «Способ получения биопрепарата для рекультивации почв, загрязненных тяжелыми металлами» (PL 227235 B1. Классы МПК: В09С 1/08; C09K 17/16). Биопрепарат состоит из: активного ингредиента в виде измельченных зерен пшеницы, мицелия штамма Trichoderma с содержанием влаги 30-40% в количестве 25-45% по массе, измельченной диатомовой земли после фильтрации пива с влажностью 5-6% в количестве 15-25 мас. %. К полученной смеси добавляется 40-50 мас. %. смеси частиц, содержащих 40-46 мас. % сушеной, гранулированной свекловичной пульпы, 18-20 мас. % риса, 18-20 мас. % зерна ячменя и 18-20 мас. % зерна овса. Для получения активного ингредиента необходима 21-дневная инкубация при 25°С, помещенных в закрытые перфорированные мешки с зернами пшеницы, смешанными с измельченным мицелием штамма Trichoderma, предварительно выращенного на агаро-картофельной среде.

Это экологически эффективный биопрепарат, но недостатком является сложность изготовления его компонентов.

Наиболее близким к заявляемому является состав, предложенный коллективом авторов (Патент РФ №2672453, 2018), содержащий биоуголь, цеолиты, гуминовые кислоты и отходы рудообогащения оловорудного сырья.

Недостатком данного способа является длительный срок получения гуминовых кислот и значительная их стоимость.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является снижение отрицательного воздействия отходов переработки минерального сырья на объекты экосферы от техногенного загрязнения, обусловленного токсичными отходами хвостохранилищ, и повышение эффективности рекультивации их поверхности.

Поставленная задача достигается тем, что в составе для рекультивации поверхности хвостохранилищ, содержащего биоуголь и техногенные компоненты, согласно изобретения, дополнительно в качестве адсорбента используют цеолиты и биогумус, полученный из отработанных блоков вешенки обыкновенной (Pleurotus ostreatus), а техногенные компоненты представлены отходами рудообогащения оловосодержащего сырья, класса крупности -5+0,074 мм при следующих соотношениях компонентов, масс %: биоуголь - 30%, цеолиты - 5%, биогумус - 5%, отходы рудообогащения оловосодержащего сырья - 60%, причем отходы рудообогащения оловосодержащего сырья представляют собой пылящие отходы, стабилизированные в естественных условиях от 3 до 20 лет.

Сущность изобретения поясняется рисунками, где:

На фиг. 1 - показан контроль, представленный отходами переработки оловорудного сырья. Произведен посев бобово-злаковой травосмеси, предлагаемый состав не использовался.

На фиг. 2 - представлен вариант с использованием состава при следующих соотношениях компонентов, масс %: биоуголь - 30%, цеолиты -5%, биогумус - 5%, полученный из отработанных блоков вешенки обыкновенной (Pleurotus ostreatus), отходы рудообогащения оловосодержащего сырья - 60%. Произведен посев бобово-злаковой травосмеси.

На фиг. 3 - вариант с использованием состава при следующих соотношениях компонентов, масс %: биоуголь - 30%, цеолиты - 5%, биогумус - 5%, полученный из отработанных блоков вешенки обыкновенной (Pleurotus ostreatus), отходы рудообогащения оловосодержащего сырья - 60%. Произведен посев семян лиственницы.

Внесение предлагаемого состава для рекультивации поверхности хвостохранилища оловорудного месторождения осуществляется следующим образом.

На рекультивируемую поверхность токсичных отходов переработки оловорудного сырья вносят следующий состав при следующих соотношениях компонентов, масс %: 1) биоуголь 30%, 2) цеолиты - 5%, 3) биогумус - 5%, полученный из отработанных блоков вешенки обыкновенной (Pleurotus ostreatus), 4) отходы рудообогащения оловосодержащего сырья - 60%. Проводят дискование поверхности рекультивируемого субстрата, и на глубину 1-1,5 см высевают бобово-злаковую травосмесь, состоящую из овсяницы луговой и клевера белого при нормах высева соответственно 15 и 25 кг на га. Высевают семена лиственницы. Производят оконтуривание хвостохранилища по периметру водопроницаемыми бортиками, дренажными канавками, создают лесозащитную полосу вокруг техногенного объекта.

Оптимальную дозу подбирают опытным путем, исходя из санитарно-экологических свойств субстрата и достижения наивысшей продуктивности создаваемого фитоценоза на поверхности хвостохранилища.

Учет урожая проводят путем скашивания в фазе колошения злаковых. Урожайность бобово-злаковой травосмеси при внесении предлагаемого состава оказалась равной 245 ц/га. В качестве контроля используют отходы переработки минерального сырья.

Как следует из экспериментальных данных, в варианте с внесением биоугля в количестве 30%; цеолитов - 5%; биогумуса, полученного из отработанного блока вешенки обыкновенной - 5% и отходов рудообогащения оловосодержащего сырья - 60% содержится достаточное количество энергетических веществ в виде органического вещества (до 70%) и питательных веществ, что способствует биологической переработке исследуемого субстрата. Кроме этого, происходит связывание соединений тяжелых металлов углеродом органических веществ и иммобилизация основного количества соединений тяжелых металлов до неопасных пределов.

Примеры реализации предлагаемого состава:

Пример 1. Контроль, представленный отходами переработки оловорудного сырья. Сюда высевались семена бобово-злаковой травосмеси. Предлагаемый состав не вносился. Всходы трав не появились.

Пример 2. В исследуемый состав, состоящий из биоугля (30%), цеолитов (5%), биогумуса (5%) и отходов рудообогащения (60%), высевались семена бобово-злаковой травосмеси. Состояние растений в этом варианте оказалось удовлетворительным. Урожайность бобово-злаковой травосмеси здесь составила 245 ц/га.

Пример 3. В исследуемый состав, состоящий из биоугля (30%), цеолитов (5%), биогумуса (5%) и отходов рудообогащения (60%), высевались семена лиственницы. Состояние сеянцев лиственницы в этом варианте оказалось удовлетворительным.

Решение поставленной задачи обусловлено новым техническим результатом, состоящим в высокоэффективной активности предлагаемого состава для рекультивации поверхности хвостохранилища и реализуется взаимодействием органического вещества - биоугля и биогумуса, а также контролем содержания органического углерода.

Предлагаемый состав способствует улучшению водно-физических свойств субстрата и содержит энергетически богатое органическое вещество. Создание лесозащитной полосы по периметру хвостохранилища будет способствовать защите среды обитания от воздействия пыли, выносимой ветром с поверхности хвостохранилища.

Таким образом, заявляемый состав обеспечивает успешное решение проблемы снижения отрицательного воздействия токсичных отходов переработки оловорудного сырья на объекты окружающей среды и повышение эффективности рекультивации поверхности хвостохранилища за счет использования предлагаемого состава, состоящего из биоугля и биогумуса. Установлено благоприятное влияние состава на формирование почвенный структуры, а также рост и развитие растений (бобово-злаковой травосмеси и лиственницы).

Исследование выполнено за счет средств Российского научного фонда (проект №15-17-10016), Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Тихоокеанский государственный университет», а также при финансовой поддержке гранта РФФИ в рамках научного проекта №18-35-00260.

Состав для рекультивации нарушенных земель, содержащий биоуголь и техногенные компоненты, отличающийся тем, что дополнительно в качестве адсорбента используют цеолиты и биогумус, полученный из отработанных блоков вешенки обыкновенной (Pleurotus ostreatus), а техногенные компоненты представлены отходами рудообогащения оловосодержащего сырья класса крупности -5+0,074 мм при следующих соотношениях компонентов, масс. %:

Биоуголь 30
Цеолиты 5
Биогумус 5
Отходы рудообогащения оловосодержащего сырья 60

причем отходы рудообогащения оловосодержащего сырья представляют собой пылящие отходы, стабилизированные в естественных условиях от 3 до 20 лет.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу и составу, полезным для подавления пылевыделения и предупреждения комкования дисперсных материалов. Способ включает в себя этап нанесения на незащищенную поверхность массы эмульсионного состава, содержащего смесь глицерина, поливинилацетата и воды.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предотвращения пыления различных мелкозернистых материалов (зола, уголь, шлаки, калийные и другие удобрения, глинистые порошки, графитовые порошки, и т.п.) при хранении и транспортировке.

Изобретение относится к горной, металлургической, химической и другим отраслям промышленности, в частности угледобывающей, и может быть использовано для пылеподавления и снижения пылепереноса в угольном производстве.

Изобретение относится к области способов и составов, применяемых для предотвращения выноса зернистых материалов, хранящихся в контейнерах с открытым верхом, в частности в открытых вагонах-хопперах, грузовиках, в виде отвалов, а также в контейнерах для хранения/транспортировки.

Изобретение относится к горнодобывающей и перерабатывающей промышленности и может быть использовано для закрепления пылящей поверхности и рекультивации нарушенных земель, занятых хвостохранилищами, содержащих токсичные отходы переработки оловорудного сырья и характеризующихся высокой концентрацией тяжелых металлов.

Изобретение относится к способу уменьшения образования пыли из массы, склонной к образованию пыли. Способ включает обработку минеральной добавки или любого другого образующего пыль материала блочным сополимером глицерина и жирной гидроксикислоты с получением композиции, характеризующейся пониженным уровнем летучей пыли.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предотвращения эндогенных пожаров в складах, при транспортировке в вагонах путем обработки поверхности угля антипирогеном.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предотвращения самовозгорания угля в складах и при транспортировке в вагонах. Антипирогеный реагент содержит смесь трихлорэтилфосфата - 20,0-30,0 мас.% и остальное до 100 мас.
Изобретение относится к производству сухих строительных смесей с пониженным пылеобразованием за счет использования в качестве супрессивного средства изоляционного масла и может быть использовано в строительстве и промышленности строительных материалов для изготовления сухих строительных смесей (ССС), кладочных и штукатурных растворов, а также составов для устройства полов, стяжек, заделки стыков, щелей и т.п.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предотвращения самовозгорания угля в складах и при транспортировке в вагонах. Антипирогеный реагент содержит смесь трихлорэтилфосфата - 20,0-30,0 мас.% и остальное до 100 мас.

Изобретение относится к области экологии. Предложен способ утилизации нефтешламов с получением почвогрунта, который включает внесение в нефтешлам фосфогипса в количестве 0,25% от массовой доли нефтешлама, обработку биологическим препаратом «Дестройл» - 1,5-2,0 г/кг нефтешлама, гуминовым препаратом «Росток» в количестве 10 мл/кг нефтешлама, добавление песка в количестве 25% от массовой доли нефтешлама, торфа в количестве 50% от массовой доли нефтешлама, а также дополнительно внесение сорбента «Глауконит» в количестве 4% от массовой доли нефтешлама.

В заявке описана система обработки загрязненного грунта. Система содержит: грунтоприемник, первый конвейер, сообщающийся с грунтоприемником, и второй конвейер, сообщающийся с первым конвейером.

Изобретение относится к области экологии и может найти применение при восстановлении нарушенных земель. Способ включает поэтапный процесс укладки субстрата и посев травосмеси.
Изобретение относится к области рекультивации шламовых амбаров, производства искусственных грунтовых смесей на основе бурового шлама и может быть использовано в горной и нефтедобывающих отраслях промышленности.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к мелиорации. Способ включает заделку семян в заранее нарезаемые на глубину посева бороздки, засыпаемые смесью песка с перегноем.

Изобретение относится к геоэкологии и, в частности, к охране окружающей среды на Крайнем Севере в районах добычи нефти. Способ предотвращения миграции нефти в подземные воды из загрязненных тундровых почв включает отбор на загрязненном участке усредненного образца почвы для определения в ней исходной концентрации нефти y0 и глубины ее проникновения в грунт.

Изобретение относится к области экологической безопасности и может быть использовано для очистки от тяжелых металлов как техногенного грунта, так и земель сельскохозяйственного назначения.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при рекультивации шламовых (земляных) амбаров, содержащих буровые отходы, образующиеся при бурении нефтяных скважин.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для переработки и утилизации застарелых нефтешламов и замазученных земель.

Изобретение относится к области лесного хозяйства и рекультивации земель. В способе вносят компостную смесь, полученную при соотношении компонентов: осадков сточных вод и опила по массе сухого вещества 1,4:1, срок компостирования до 2 лет, срок хранения компоста не более 3-х лет.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к орудиям для обработки почвы. Орудие почвообрабатывающее содержит навеску (1), переднюю раму (2) и заднюю раму (3), соединенные между собой посредством шарнира с возможностью поворота задней рамы (3) относительно передней рамы (2) с помощью гидроцилиндра двустороннего действия (4).

Изобретение относится к горнодобывающей и перерабатывающей промышленности и может быть использовано для воспроизводства продуктивности нарушенных земель отвалами горных пород и хвостохранилищами, содержащими токсичные отходы переработки минерального сырья. Cостав для рекультивации поверхности хвостохранилищ содержит биоуголь и техногенные компоненты, адсорбент, в качестве которого используют цеолиты и биогумус, полученный из отработанных блоков вешенки обыкновенной. Техногенные компоненты представлены отходами рудообогащения оловосодержащего сырья класса крупности -5+0,074 мм. Состав имеет следующие соотношения компонентов, масс. : биоуголь - 30, цеолиты - 5, биогумус - 5, отходы рудообогащения оловосодержащего сырья - 60. Отходы рудообогащения оловосодержащего сырья представляют собой пылящие отходы, стабилизированные в естественных условиях от 3 до 20 лет. Технический результат заключается в снижении отрицательного воздействия отходов переработки минерального сырья на объекты экосферы. 3 ил.

Наверх