Способ биоконверсии промышленных отходов

Изобретение относится к области утилизации промышленных отходов с последующим использованием их в качестве удобрений. Способ заключается в том, что молибденшеелитовые отходы в количестве 10-12 кг/га смешивают с цеолитсодержащей глиной Аланит и торфом. Соотношение глины и торфа 1:1. Торф предварительно насыщают 0,2% водным раствором биопрепарата Никфан в течение 8-10 ч. После внесения приготовленного удобрения высевают азотфиксирующие культуры. Способ увеличивает плодородие почвы, снижает кислотность, обогащает ее биологическим азотом и полезными микроорганизмами. 1 табл.

 

Изобретение относится к области экологии и может найти применение при утилизации промышленных отходов с последующим использованием их в качестве удобрений.

Известен способ биоконверсии отходов промышленного производства, в котором смешивают их с торфом и птичьим пометом (патент №2549687, опубликован 27.04.2015, Бюл. №12, МПК: C05F 15/00, C05F 3/00, C05F 11/02).

Однако способ несколько усложнен тем, что конверсию осуществляют в течение 7 дней при температуре 37°С и на 8 день при температуре 55°С. При этом предлагаемую смесь подвергают скорости воздушного потока в течение 60 минут в каждые 8 суток и весь процесс осуществляют в биореакторе.

Известен также способ, в котором к отходам промышленности добавляют минеральные и органические удобрения в смеси с древесными отходами, растворяя их в спиртовой барде с последующим добавлением цеолитсодержащие глины. Предлагаемая смесь повышает урожайность сельскохозяйственных культур (патент №2671474, опубликован 31.10.2018, Бюл. №31, МПК: C05F 3/00).

Данный способ недостаточно эффективен, поскольку в состав приготовленного удобрения на основе отходов не используются биопрепараты и процесс биоконверсии замедляется.

Наиболее близким техническим решением является способ, где осуществляют переработку промышленных отходов - бурового шлама с дополнительным введением торфа, органического удобрения в виде жидкого навоза с последующим подсевом нефтетолерантных трав. Все три этапа проводятся последовательно, после чего осуществляют вспашку и осуществляют посадку кустарников или деревьев.

Проводимые процессы утилизации достаточно сложные. Кроме того, отходы нефтяных и газовых месторождений содержат остаточное количество токсических элементов, что усложняет биоконверсию экологически безопасного субстрата в начале возделывания при подсеве трав, сорбирующих нефть и их запашку. Запахиваемые травы - многолетние и своего полноценного развития и сорбционные свойства приобретают на следующий год. В способе постоянно осуществляют контроль над содержанием в субстрате токсических элементов и их ПДК тяжелых металлов, а также радионуклидов. Недостаток биопрепаратов в приготовленном субстрате замедляет процесс биоконверсии и численности микроорганизмов. Высеянные в смеси бобовые травы долголетнего клевера белого приживаются слабо, поскольку перед посевом их не инокулируют, что снижает процесс азотфиксации в таком сложном субстрате. Все эти этапы усложняют способ, и снижает его эффективность.

Технический результат заявленного объекта - упрощение способа и повышение его эффективности.

Техническое решение заключается в том, что в отличие от способа -прототипа молибденошеелитовые отходы в количестве 10-12 кг/га смешивают с цеолитсодержащей глиной Аланит и торфом в соотношении 1:1, причем торф предварительно насыщают 0,2% водным раствором биопрепарата Никфан в течение 8-10 часов и после внесения удобрения высевают азотфиксирующие культуры.

Способ осуществляется следующим образом.

Молибденошеелитовые отходы промышленности содержат: молибден 3-4%, медь 30-35%, железо 12-13% и сера 15-16%. Отходы получают в результате вольфрамового производства Владикавказского завода «Победит». Для их использования производят очистку от тяжелых металлов после чего, содержащие в нем элементы молибдена, меди, железа и серы стимулируют процесс азотфиксации бобовых - азотфиксирующих культур, высеваемых после внесения смеси удобрения. Добавка таких отходов к цеолитсодержащей глине Аланит улучшает минералогический состав, состоящий из кремния 49-52,7%; кальция 30-32%; железа 4-6%; марганца; серы; фосфора; калия; цинка (в пределах 0,1-0,9%) и другие микроэлементы. Реакция среды щелочная (рН-9,3), позволяющая снизить кислотность почвы. Как и все цеолиты, Аланит имеет слабую водоотдачу (3%), высокую теплоемкость (коэффициент 0,34) и высокую сорбционную способность, что имеет высокую значимость при совмещенном внесении с торфом, насыщенным биопрепаратом Никфан.

Применяемый торф представляет собой смесь продуктов неполного превращения остатков наземных и болотных растений горной зоны, и по химическому составу занимает промежуточное положение между растительным сырьем и твердыми горючими ископаемыми.

Состоит из восков, парафинов, смол и содержит парафиновые, терпеновые и ароматические углеводы, а также кислосодержащие соединения: спирты, кислоты, эфиры. Их содержание колеблется в пределах 1,2-17,7%. В углеводный комплекс торфа входят водорастворимые и легкогидролизуемые вещества в количестве от 6,9 до 63%. Торф содержит значительное количество гуминовых веществ и других соединений, способных активизировать или ингибировать разнообразные биологические процессы. В данном техническом решении, поглощая биопрепарат, в такой смеси усиливается процесс брожения и в результате происходит осахаривание и разложение растительных остатков торфа, с одновременным образованием многочисленных микроорганизмов, необходимых для восстановления почвенного плодородия. Обогащение состава эфирными маслами обеспечивает повышенное антимикробное действие. Учитывая высокие сорбционные свойства глины и торфа, предлагаемый субстрат может поглощать из почвы тяжелые металлы и радионуклиды.

Используемый биопрепарат Никфан содержит комплекс аминокислот, ферментов, фитогормонов, а также компоненты с включением гуминовых веществ. В предлагаемой концентрации способа (0.2%) достигается высокая эффективность в условиях брожения комплексного субстрата. Кроме того, Никфан - стимулятор всхожести высеянных бобовых культур, повышает их азотфиксирующую способность, накапливая в почве биологический азот, повышает продуктивность, фотосинтез и иммунитет растений. Для увеличения азотфиксации хорошим стимулятором является и содержащийся в отходе молибден. Вносимые с отходами удобрения, прошедшие стадию биоконверсии позволяют повысить плодородие почвы, снизить токсичность до определенных допустимых пределов, увеличить урожайность сельскохозяйственных культур. В проведенных экспериментах продуктивность зернобобовых культур увеличивалась на 18-25%

Пример 1. Готовили субстрат для участка площадью 1 га. На ровной площадке расстилали полиэтиленовую пленку и помещали на ней 1 тонну влажного торфа и насыщали его водным раствором в количестве 10 л на 20 мл биопрепарата Никфан, смешивая со всей массой и покрывая ее пленкой для предотвращения потери влаги и наполнения торфа биологическими элементами. Спустя 8-10 часов к влажному субстрату добавляли 10 кг молибденошеелитовых отходов и 1 тонну цеолитсодержащей глины Аланит. Все ингредиенты перемешивали и вносили удобрения в почву (выщелоченный чернозем) После обработки почвы высевали бобовые азотфиксирующие культуры: однолетние виды клевера (инкарнатный александрийский и шабдар) или зернобобовые культуры (вику, горох, люпин и др.) Скошенную массу видов клевера в фазе бутонизации запахивали в почву, как сидерат, обогащая ее органическим веществом. На следующий год высевали зернобобовые культуры: люпин, вику, горох и др.

Пример 2. Способ осуществляли как в первом примере и в отличие от него, молибденошеелитовые отходы добавляли количестве 12 кг/га, а количество водного раствора брали 500 мл и 2,5 мл биопрепарата Никфан.

Результаты опытов сведены в таблицу 1.

Приведенные в таблице данные свидетельствуют, что предлагаемое удобрение из смесей цеолитсодержащей глины, торфа, насыщенного биопрепаратом в смеси с отходами промышленности, увеличивает плодородие почвы, снижает кислотность, обогащает ее биологическим азотом и полезными микроорганизмами. Способ позволяет снизить затраты и повысить эффективность за значительно короткий период.

Способ биоконверсии промышленных отходов, включающий утилизацию отходов, смешивание их с торфом, удобрениями, с последующим подсевом трав, которые запахивают в почву, отличающийся тем, что молибденшеелитовые отходы в количестве 10-12 кг/га смешивают с цеолитсодержащей глиной Аланит и торфом, взятыми в соотношении 1:1, причем торф предварительно насыщают 0,2% водным раствором биопрепарата Никфан в течение 8-10 ч и после внесения приготовленного удобрения высевают азотфиксирующие культуры.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскому хозяйству, может быть использовано при производстве удобрений, а также для получения кормов. Способ состоит в том, что измельченные органические отходы влажностью менее 50% вакуумируют в закрытой емкости, затем при давлении меньше атмосферного смешивают с формалином или смесью формалина с минеральным удобрением.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ изготовления комплексного удобрения пролонгированного действия характеризуется тем, что последовательно наносят на подложку-удобрение, выбранное из аммиачной селитры, сульфата аммония, мочевины, клеящее вещество, в качестве которого используют декстрин, или коллагеновый клей, или костный (желатиновый) клей, или альбуминовый клей, или рыбный клей, или вишневый клей, или патоку, или гуммиарабик, или столярный клей, или жидкое стекло, а также минерал, в качестве которого используют глауконит, или аргиллит, или алюмосиликат, с иммобилизованным на нем микроорганизмами: Azotobacter chroococcum, род Nitrosomonas, Nitrobacter и Rhizobium, с последующим высушиванием.

Изобретение относится к области биологической очистки бытовых сточных вод и предназначено для использования преимущественно в жилищно-коммунальном хозяйстве малых и средних городов, на аграрно-промышленных комплексах с предприятиями - источниками концентрированных сточных вод и прилегающими селитебными территориями с населением не менее 10000 человек.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может найти применение при внесении удобрений под сельскохозяйственные культуры. Способ приготовления органического удобрения заключается в том, что опавшие листья каштана и тополя в соотношении 2:1 обрабатывают водными растворами биопрепаратов Байкал ЭМ-5 в концентрации 1: 250 и 2% гуматом калия.

Изобретение относится к утилизации пищевых и животноводческих отходов, применяемых в качестве удобрений. Удобрение готовят из отходов бахчевых и овощных культур, которые замачивают в отходах спиртовой промышленности на 1-2 дня в количестве 20-30% от объема послеспиртовой барды.

Предложен способ получения удобрения, содержащего матрицу из активированного угля, импрегнированного солью неорганической кислоты. Способ предусматривает смешивание минеральной кислоты с углеродсодержащим веществом без дополнительного нагревания с получением высокопористой матрицы из активированного угля, импрегнированного неорганической кислотой.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ компостирования органической части пищевых отходов включает жидкофазную и твердофазную ферментацию с использованием культуры микроорганизмов, причем в качестве культуры микроорганизмов используют активный ил, который предварительно выращивают на жидкой фазе упомянутых пищевых отходов, при этом пищевые отходы предварительно измельчают до фракции 1÷3 мм, часть измельченных пищевых отходов центрифугируют и полученную жидкую фазу направляют на ферментацию для выращивания активного ила, жидкофазную ферментацию осуществляют в течение 7÷10 суток, температуру в первые 5 суток обеспечивают от 28°C до 32°C, а температуру в последующие сутки - от 42°C до 44°C, затем полученную при центрифугировании измельченных пищевых отходов твердую фазу смешивают с оставшимися измельченными пищевыми отходами для образования компостируемой смеси, после чего полученный при жидкофазной ферментации активный ил добавляют к компостируемой смеси в количестве не менее 3% от массы компостируемой смеси.

Группа изобретений относится к области подготовки сырья для анаэробной переработки органических отходов. Предложена группа изобретения: способ подготовки сырья для анаэробной переработки органических отходов, а также установка подготовки сырья вышеуказанным способом.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органического удобрения и кормовых добавок на основе остаточных продуктов переработки рыбных отходов, в котором смесь из любых рыбных отходов подвергают дроблению и измельчению до фракций с диаметром не более 2-3 мм, осуществляют подготовительный процесс, заключающийся в равномерном перемешивании, термическом нагреве не более 5 часов при температуре 80°-90°C, остывании до температуры не ниже 45°C, поддержании влажности смеси не ниже 75%, далее обеспечивают процесс анаэробного брожения в реакторе при оптимальной температуре 60°C, при этом в процессе ферментации обеспечивают единожды температурный скачок до температуры 105°C в течение 15-20 мин, вводят раствор фосфорной кислоты и ферменты биологического характера, конечный продукт после ферментации подвергают процессу отделения жидкой составляющей и биологического осадка (фугата), в конечный пастообразный гранулят добавляют смесь низкомолекулярных жирных кислот.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к области овощеводства, и может быть использовано при уборке урожая овощей, а именно при утилизации отходов овощеводства - ботвы, а также некондиционной продукции и сорных растений.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения термоактивированного органического удобрения характеризуется тем, что берут смесь древесных частиц, торфа и птичьего помета, термомодифицируют древесные частицы и термоактивируют гуминовые вещества, входящие в состав торфа, совместно путем прогрева до температуры не менее 270°С и не более 280°С, сушат смесь путем прогрева ее в среде дымовых газов, представляющих собой смесь продуктов сгорания углеродсодержащего топлива и водяного пара, а количество водяного пара в дымовых газах обеспечивает равновесную относительную влажность смеси в пределах от 10% до 12%.
Наверх