СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОЗЫ МЕЛИОРАНТА-КОАГУЛЯНТА ДЛЯ СОЛОНЦОВЫХ ПОЧВ ПО ПОРОГУ ФИЛЬТРАЦИИ Российский патент 2018 года по МПК C09K17/00 G01N33/24 

Изобретение относится к мелиорации и рекультивации солонцовых почв. Определение дозы мелиоранта рассчитывается с использованием лабораторного исследования методом трубок. Зная массу навески почвы, бурового шлама, грунта и максимальное количество фильтрата, рассчитывают дозу коагулянта-мелиоранта, которое необходимо внести на 1 га.

Известен способ определения дозы мелиоранта (гипса), заключающийся в том, что определяется содержание обменного натрия в почве, а затем рассчитывают дозу гипса, необходимого для его вытеснения.

Недостатком данного метода является продолжительность определения и проведения больших объемов химических анализов (определение обменного натрия, соды, емкости обмена, содержание действующего вещества в мелиоранте, реактивов, специального оборудования).

Известен способ определения концентрации раствора и дозы химического мелиоранта по порогу коагуляции, заключающийся в том, что к навеске воздушно-сухой почвы в мерных цилиндрах добавляют различные объемы насыщенного раствора гипса, содержащие кальций в количествах 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 и 200% содержания обменного натрия в почве (отношение почва, раствор 1:100). Все определения дозы мелиоранта длятся 78 часов, не считая затрат времени на подготовительные операции и вспомогательные определения (содержание обменного натрия и легкорастворимых солей).

Недостатком данного способа является то, что он дает изначально ошибку в результатах, т.к. определение порога коагуляции ведется при очень широких соотношениях почва : раствор (1:100), не имеющих места в почах в естественных условиях. Кроме того, способ характеризуется длительностью определения (более 78 ч на одно определение).

Известен способ определения дозы мелиоранта (гипса) по формуле Л.Л. Богаченко (1979), но для этого необходимо определить содержание обменного натрия, емкость поглощения, плотность мелиорируемого слоя, содержание ионов СО₃^-- и HCO₃^-.

Недостатком данного метода является длительность определения показателей и его трудоемкость, обязательное наличие реактивов и специального оборудования.

Задачей предлагаемого способа является быстрое по временным характеристикам и минимальным затратам определения дозы мелиоранта по порогу фильтрации воды в зависимости от дозы коагулянта эффект фильтрации достигается максимум за 24 часа.

Технической задачей, стоящей перед изобретением, является создание простого, быстрого в исполнении, малозатратного и эффективного способа определения дозы мелиоранта-коагулянта для солонцовых почв, буровых шламов и грунтов по порогу фильтрации в зависимости от дозировок и вида коагулянта в трубках, с учетом действующего вещества в нем.

Согласно изобретению (способу) техническая задача может решаться с помощью использования классических мелиорантов-коагулянтов, а также с применением отходов производства (фосфогипса, карналлита, осадка очистных водопроводных сооружений и др.).

Изобретение поясняется чертежами:

Фиг. 1 - Фильтрационная способность нейтральных солонцов при внесении карналлита;

Фиг. 2 - Фильтрационная способность нейтральных солонцов при внесении фосфогипса;

Фиг. 3 - Влияние карналлита на фильтрационную способность бурового шлама;

Фиг. 4 - Влияние дозы фосфогипса на фильтрационную способность бурового шлама.

В стеклянные трубки емкостью 250 мл вносится 40 г подготовленной солонцовой почвы, перемешанной с соответствующими возрастающими дозировками фосфогипса от 0,2 до 1,4 г на сосуд с интервалом 0,2 г, затем каждая трубка заливается водой объемом 100 мл. Для предотвращения высыпания почвы нижняя часть трубки обвязывается марлей. Через 12 часов определяется вариант с максимальным количеством фильтрата.

При выражении дозы мелиоранта в т/га конечная формула примет следующий вид:

А=h*V*В,

где А - доза мелиората, т/га;

h - высота мелиоратируемого слоя;

V - плотность солонцового слоя, г/см³;

В - количество мелиоранта, которое обеспечивает максимальную пороговую фильтрацию почвы в трубке, % к навеске почвы в трубке.

Пример расчета:

Допустим высота мелиорируемого слоя солонца составляет 30 см, плотность почвы равна 1,25 г/см³, количество мелиоранта, внесенное на 40 г солонцовой почвы, где определена самая высокая фильтрационная способность, равно 0,6 г или 1,5% от массы в трубке. Затем определяем дозу мелиоранта, которую необходимо внести на 1 кг по следующему выражению:

А=30*1,25*1,5=56 т/га.

Аналогичным образом рассчитывают дозы других видов мелиорантов-коагулянтов, в том числе отходов производства (фосфогипса, карналлита и др.), исходя из максимальной фильтрационной способности и конкретной дозировки мелиоранта в трубке.

Предлагаемый метод (способ) позволяет сократить время и энергозатраты без определения дополнительных химических показателей, необходимых для расчета дозы мелиоранта, предполагаемыми другими методами.

Испытания проводили в лабораторных условиях с различными мелиорантами различного химического состава, приведенных в таблицах 1 и 2.

Проявление порога фильтрации в зависимости от дозы мелиоранта-коагулянта показано на фиг. 1, 2, 3, 4.

Изобретение относится к области мелиорации и рекультивации солонцовых почв, буровых шламов и засоленных грунтов. В способе определяют дозу мелиоранта-коагулянта для солонцовых почв по порогу фильтрации. В стеклянные трубки емкостью 250 мл вносят по 40 г подготовленной солонцовой почвы, перемешанной с возрастающими дозировками мелиоранта с интервалом 0,2 г от 0,2 до 1,4 г на сосуд. Затем каждую трубку заливают водой до объема 100 мл, через 12 часов определяют вариант с максимальным количеством фильтрата. Дозу мелиоранта рассчитывают по выражению: A=h*V*B, где А - доза мелиоранта, т/га; h - высота мелиорируемого слоя; V - плотность солонцового слоя, г/см³, В - количество мелиоранта, которое обеспечивает максимальную пороговую фильтрацию почвы в трубке, % к навеске почвы в трубке. Способ позволяет ускорить определение дозы мелиоранта по порогу фильтрации в зависимости от дозы коагулянта. 4 ил., 2 табл.

Способ определения дозы мелиоранта-коагулянта для солонцовых почв по порогу фильтрации, включающий внесение в стеклянные трубки емкостью 250 мл по 40 г подготовленной солонцовой почвы, перемешанной с возрастающими от 0,2 до 1,4 г на сосуд дозировками мелиоранта с интервалом 0,2 г, затем каждую трубку заливают водой до объема 100 мл, через 12 часов определяют вариант с максимальным количеством фильтрата, а дозу мелиоранта рассчитывают по выражению:

A=h*V*B,

где А - доза мелиоранта, т/га;

h - высота мелиорируемого слоя;

V - плотность солонцового слоя, г/см³;

В - количество мелиоранта, которое обеспечивает максимальную пороговую фильтрацию почвы в трубке, % к навеске почвы в трубке.