Способ рекультивации отвалов цементного производства

Классификация по МПК: A01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2338355
Дата публикации: 
Четверг, Ноябрь 20, 2008
Начало действия патента: 
Понедельник, Июнь 4, 2007

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.