СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ ИЗ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД С ПОМОЩЬЮ КОМПОСТИРОВАНИЯ Российский патент 2014 года по МПК C05F3/00 

Изобретение относится к областям экологии и сельскому хозяйству, в частности к приготовлению органоминеральных удобрений, используемых для повышения урожайности почвы, и предусматривает биоконверсию органосодержащих отходов с помощью компостирования. Изобретение позволяет получить с помощью компостирования из муниципальных отходов - осадков сточных вод (ОСВ), органоминеральное удобрение (компост) и может быть использовано при утилизации и рециклинге ОСВ, образующихся на городских очистных сооружениях при очистке сточных вод.

Утилизация ОСВ городских очистных сооружений является серьезной экологической проблемой. Сточные воды в нашей стране все еще остаются смешанными. При выборе способа переработки ОСВ в настоящее время предпочтение отдается биотехнологическим процессам, в частности компостированию.

К настоящему времени накоплен значительный опыт по использованию муниципальных ОСВ в качестве органических удобрений [1-3].

На очистных сооружениях городов в РФ ОСВ получают при очистке сточных вод с дальнейшим их обезвоживанием на центрифугах или вакуумфильтрах. Агрохимический анализ ОСВ показал, что они содержат в себе довольно низкие количества калия (220-350 мг/100 г абс. сухого вещества в пересчете на К₂О). При этом массовая доля азота общего и фосфора общего в пересчете на Р₂О₅ составляли не менее 1500 и 2000 мг/100 г абс. сухого вещества соответственно.

Цель изобретения - улучшение потребительских свойств органоминерального удобрения (компоста) на основе обезвоженного ОСВ добавлением наполнителей: опилок или измельченной соломы и сульфата калия (К₂SO₄), с последующим компостированием смеси в буртах.

Наиболее близким к заявляемому является способ приготовления органоминерального удобрения путем смешивания торфа, навоза, осадков хозяйственно-бытовых сточных вод и отходов от распиловки мрамора (шлам) в количестве 0,5-10% с последующим компостированием в буртах. Шлам добавляется в компостируемую массу в качестве химической щелочной добавки для понижения кислотности, улучшения свойств удобрения, так как карбонаты в шламе под действием кислот, даже таких слабых, как почвенные и компостные кислоты, разлагаются с получением диоксида углерода.

Предлагаемый способ получения органоминерального удобрения состоит в предварительном смешивании ОСВ с органическими наполнителями (опилки или солома) и добавлении сульфата калия.

Для начала процесса компостирования осадки сточных вод необходимо обогатить углеродом, увеличить пористость, снизить влажность, что достигается его смешиванием с опилками или соломой. Для быстрого начала и эффективного протекания биотермического процесса необходимы определенные условия: влажность компостной массы - 70-75%, значение рН - не ниже 6,5, а также рыхлая укладка компостируемой массы. Влажность компостной массы контролируется на основании данных лабораторных анализов в процессе подготовки компостной смеси путем перебуртовки или полива.

Заявляемое изобретение иллюстрируется примерами.

Пример 1. Смешивают ОСВ с опилками (отходы деревопереработки) в соотношении, равном 1:0,12 по массе или 1:0,61 по объему. В данную смесь добавляется сульфат калия в количестве 0,2-0,3% к массе субстрата и компостируют в буртах. При влажности компостируемой смеси 70-75% данное количество сульфата калия повышает содержание калия общего в пересчете на К₂О в конечном продукте - компосте в 2-2,5 раза, то есть не менее чем до 0,6% на абсолютно сухое вещество.

Пример 2. Смешивают ОСВ с измельченной соломой в соотношении, равном 1:0,11 по массе или 1:1,82 по объему. В данную смесь добавляется сульфат калия в количестве 0,2-0,3% к массе субстрата и компостируют в буртах. При влажности компостируемой смеси 70-75% данное количество сульфата калия повышает содержание калия общего в пересчете на К₂О в конечном продукте - компосте в 2-2,5 раза, то есть не менее чем до 0,6% К₂О на абсолютно сухое вещество.

Время созревания компоста на основе ОСВ и опилок (соломы) в естественных климатических условиях Центрального округа РФ составляет в весенне-летнее время 3,5-4 месяца, в осенне-зимнее время - 5-6 месяцев. При этом для ускорения процесса компостирования проводится периодическое перемешивание компостной массы в весенне-летнее время каждые 4-6 недель, а в зимнее время - каждые 6-8 недель. Температурный режим восстанавливается в течение 3-4 дней в весенне-летнее время и 8-10 дней - зимнее время запечет протекания аэробных процессов.

Технологический процесс производства компоста включает в себя следующие последовательно выполняемые операции:

- измельчение соломы;

- погрузка опилок (соломы) в самосвальное транспортное средство;

- расстил опилок (соломы) на площадке компостирования слоем 25-30 см;

- транспортировка и разгрузка на слой опилок (соломы) осадка сточных вод слоем 25-30 см;

- внесение сульфата калия в количестве 0,2-0,3% к общей массе смеси осадка и опилок (соломы);

- смешивание компонентов удобрения в компостную смесь;

- буртование компостной смеси;

- контроль за температурным режимом;

- перебивка компостной смеси;

- дозревание компостной смеси;

- сортировка компоста;

- складирование готовой продукции.

Компостирование смеси ОСВ с опилками или соломой осуществляется на площадке компостирования с грунтовым или твердым покрытием. При двухрядном расположении буртов при их высоте 2,5 м, ширине 6 м, длине 50 м каждый бурт имеет объем 375 м³. В летний период количество компоста в буртах сокращается на 30-40% за счет ускорения процесса компостирования компостной смеси на основе ОСВ и опилок (соломы).

Конечный продукт - компост представляет собой насыщенный питательными веществами, не слеживающийся продукт темно-серого цвета.

Область применения такого компоста - в зеленом строительстве, сельскохозяйственном производстве для выращивания технических, кормовых, зерновых и сидеральных культур, лесоводстве под посадки лесохозяйственных культур вдоль дорог, в питомниках лесных и декоративных культур, цветоводстве, для окультуривания истощенных почв, рекультивации нарушенных земель и откосов автомобильных дорог;

рекультивации свалок твердых бытовых отходов.

В результате компостирования смеси ОСВ с опилками или соломой с добавлением. 0,2-0,3% сульфата калия получаются компосты с повышенным содержанием калия.

Полученные конечные продукты - компосты, по всем агрохимическим показателям соответствовали нормативным значениям, предъявляемым к ОСВ, используемым в качестве удобрения (ГОСТ Р 17.4.3.07-2001) и, так называемой «чистой почве» (МУ 2.1.7.730-99).

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный способ отличается новой совокупностью признаков, состоящих в том, что для улучшения качества конечного продукта компостирования ОСВ добавляются опилки или измельченная солома в определенных пропорциях и 0,2-0,3% сульфата калия, что является принципиально новым. Вышеуказанные обстоятельства свидетельствуют о соответствии заявленного технического решения критерию "Новизна".

Сравнение заявленного способа с известными способами показывает, что оно для специалиста не следует явным образом из уровня техники. Это свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию "Изобретательский уровень".

Таким образом, использование предлагаемого способа приготовления компоста из муниципальных осадков сточных вод позволяет по сравнению с существующими способами упростить, удешевить технологию получения органоминеральных удобрений и повысить удобрительную ценность конечного целевого продукта.

Источники информации

1. Покровская С.Ф., Касатиков В.А. Использование осадка городских сточных вод в сельском хозяйстве. - М.: ВНИИТЭИагропром, 1987. - 61 с.

2. Жукова Л.А. Осадки сточных вод в качестве удобрения. //Химизация сельского хозяйства. -1988. -10. - С.35-39.

3. Иванов И.А., Иванова И.О., Кравчук В.И. и др. О возможности использования осадка городских сточных вод в качестве органического удобрения. //Агрохимия. -1996. - 3. - С.85-92.

4. Дульцев A.M., Засухин А.Л., Микурова М.И. Способ получения органоминерального удобрения. Патент РФ №2243956.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органоминерального удобрения из осадка сточных вод с помощью компостирования, при котором смешивают осадок сточных вод с опилками (отходы деревопереработки) в соотношении, равном 1:0,12 по массе или 1:0,61 по объему, или с измельченной соломой в соотношении, равном 1:0,11 по массе или 1:1,82 по объему, затем в данную смесь добавляют сульфат калия в количестве 0,2-0,3% по массе субстрата и компостируют в буртах. Изобретение позволяет упростить, удешевить технологию получения органоминеральных удобрений и повысить удобрительную ценность конечного целевого продукта. 2 н.п. ф-лы, 2 пр.

1. Способ получения органоминерального удобрения из осадка сточных вод с помощью компостирования, отличающийся тем, что смешивают осадок сточных вод с опилками (отходы деревопереработки) в соотношении, равном 1:0,12 по массе или 1:0,61 по объему, затем в данную смесь добавляют сульфат калия в количестве 0,2-0,3% по массе субстрата и компостируют в буртах.

2. Способ получения органоминерального удобрения из осадка сточных вод с помощью компостирования, отличающийся тем, что смешивают осадок сточных вод с измельченной соломой в соотношении, равном 1:0,11 по массе или 1:1,82 по объему, в данную смесь добавляют сульфат калия в количестве 0,2-0,3% по массе субстрата и компостируют в буртах.