Ускоренный способ формирования корнеобитаемого слоя на поверхности хвостохранилища с использованием биопрепаратов Российский патент 2024 года по МПК A01B79/02 B09C1/00 

Изобретение относится к способу рекультивации нарушенных горнопромышленными отходами обогащения площадей, загрязненных токсичными веществами, а именно: соединениями тяжелых металлов.

Известен способ рекультивации почвы (Патент РФ №2646892 С1) с применением солеустойчивого фитомелиоранта из семейства маревых (Chenopodiaceae). По данному способу в обрабатываемую почву осенью вносят осадки сточных вод с нормой внесения 50-150 т/га на глубину 18-20 см, далее производиться посев фитомелиоранта, который скашивается до осеменения растений, измельчается и запахивается на глубину 18-20 см.

Однако недостатком этого способа является длительность процесса приготовления компонентов, способствующих формированию корнеобитаемого слоя на поверхности нарушенных горными работами земель и дороговизна.

Известен способ рекультивации нарушенных при добыче угля земель, включающий планировку их поверхности, внесение угольных отходов перед вспашкой, посев семян растений (Патент РФ №2072756), инокуляцию которых проводят штаммом Azotobacter chroococcum Mut-1 В-35, Bacilus megaterium KC-1 В-135, при этом культуру берут в количестве 100-200 г/га по сухому весу. Этот способ позволяет свести до минимума затраты на восстановление нарушенных земель и способствует утилизации углеотходов.

Однако недостатком является то, что, несмотря на преимущества, этот способ не предназначен для рекультивации земель, занятых токсичными отходами переработки оловорудного производства.

Наиболее близким к заявляемому является способ рекультивации (Патент РФ №2486733, А01В 79/02, В09С 1/00, 10.07.2013), характеризующийся тем, что в процессе рекультивации используется смешанный корокомпост, полученный из коры ели, лиственницы и березы, который вносят на поверхность токсичных отходов в количестве от 25 до 30% общей массы, а после укладки проводят перемешивание путем дискования для улучшения условий укоренения и выживания растений и обеспечения высокой биологической активности субстрата, далее производят посев семян бобово-злаковой травосмеси, в результате чего происходит связывание тяжелых металлов углеродом органического вещества и иммобилизация основного их количества до неопасных пределов

Недостатком способа является то, что не предусмотрено использование биопрепаратов, способствующих ускоренному корнеобразованию и обеспечению высокой биологической активности субстрата.

Техническая задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в снижении негативного воздействия отходов переработки минерального сырья на объекты окружающей среды и обеспечении высокоэффективной ее защиты от техногенного загрязнения, обусловленного токсичными отходами переработки оловорудного сырья, складированными в хвостохранилище за счет получения быстроразвивающейся биомассы экосистем с помощью биопрепаратов.

Поставленная задача достигается тем, что в способе рекультивации земель, нарушенных токсичными отходами, складированными в хвостохранилище, в качестве компоста используют смешанный корокомпост, полученный из коры ели, лиственницы и березы, с его внесением на поверхность токсичных отходов в количестве 30% от общей массы, а после укладки проводят перемешивание путем дискования для улучшения условий укоренения и выживания растений, прошедших обработку растворами биопрепаратов, что обеспечивает высокую биологическую активность субстрата:

- уложенный на поверхность хвостохранилища с токсичными отходами переработки минерального сырья слой смешанного корокомпоста дискуют на глубину 5-10 см и производят его перемешивание и посев семян бобово-злаковой травосмеси, а также высадку саженцев древесно-кустарниковой растительности, согласно изобретению, их предварительно замачивают в растворе «Ростивина» 2,5%, а при посадке используют раствор «Янтарной кислоты» 0,2 г/л. В связи с этим происходит связывание соединений тяжелых металлов углеродом органического вещества и иммобилизация основного их количества до неопасных пределов. В результате использования биопрепаратов успешно формируется корнеобитаемый слой и увеличивается биомасса экосистем;

- площадь для рекультивации токсичных отходов, складированных в хвостохранилище, по периметру оконтуривают водопроницаемыми бортиками и дренажными канавками для ускорения сброса ливневых вод.

Решение данной задачи обусловлено не только новым техническим результатом, состоящим в высокой биологической активности субстрата и биопрепаратов «Ростивин» и «Янтарная кислота», но и реализуется взаимодействием компонентов смешанного корокомпоста: коры ели, лиственницы и березы. Кора способствует улучшению воздушно-физических свойств корокомпоста и содержит энергетическое неразложившееся органическое вещество. Рыхление дисковой бороной поверхности хвостохранилища, на которую нанесен смешанный корокомпост, а также «Ростивин» и «Янтарная кислота», способствует улучшению условий укоренения и повышению биомассы растений, усилению биологических процессов в почве и растениях.

СУЩЕСТВЕННЫЕ ПРИЗНАКИ заявляемого технического решения: с целью получения субстрата для рекультивации поверхности хвостохранилища, содержащие токсичные отходы, проводят компостирование измельченной древесной коры, предварительное замачивание саженцев древесно-кустарниковой растительности и их полив биопрепаратами при посадке.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ: смешанный корокомпост из коры разных видов деревьев вносится на поверхность хвостохранилища в количестве 30% от общей массы и после укладки на рекультивируемую поверхность корокомпост вместе с отходами хвостохранилища перемешивается путем дискования на глубину от 5 до 10 см и производят посев семян бобово-злаковой травосмеси, а также посадку саженцев древесно-кустарниковой растительности, с предварительным замачиванием в растворе «Ростивина» 2,5% и поливом при посадке «Янтарной кислотой» 0,2 г/л при этом.

Сущность изобретения поясняется фотографиями, где:

На фиг. 1 - фотография, на которой показан контроль, представленный отходами переработки минерального сырья. Смешанный корокомпост из коры ели, лиственницы, березы, а также биопрепараты не применялись. Проведены посев бобово-злаковой травосмеси и высадка древесно-кустарниковой растительности.

На фиг. 2 - фотография, на которой представлен вариант с посевом бобово-злаковой травосмеси и посадкой саженцев: а) с предварительным замачиванием в растворе «Ростивина» 2,5%; б) с предварительным замачиванием в растворе «Ростивина» 2,5% и поливом при посадке раствором «Янтарной кислоты» 0,2 г/л.

Изобретение работает следующим образом: корокомпост из измельченной смешанной древесной коры ели, лиственницы и березы вносится на поверхность отходов в количестве 30% общей массы, укладывается слоем на рекультивируемую поверхность, а затем дискуется на глубину 5-10 см, после чего производится посев бобово-злаковой травосмеси и посадка саженцев древесно-кустарниковой растительности, с предварительным замачиванием в растворе «Ростивина» и поливом при посадке раствором «Янтарной кислоты».

Итак, заявляемое изобретение соответствует критерию изобретения «новизна». При изучении других решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, выявлены не были и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию «существенные отличия».

Таким образом, заявляемый способ обеспечивает успешное решение проблемы снижения негативного воздействия токсичных отходов переработки оловорудного сырья на объекты окружающей среды и повышение эффективности рекультивации за счет использования смешанного корокомпоста из коры ели, лиственницы и березы, а также биопрепаратов «Ростивин» и «Янтарная кислота». Установлено благоприятное влияние смешанного корокомпоста и биопрепаратов на ускорение формирования корнеобитаемого слоя и увеличение биомассы экосистем на поверхности нарушенных горными работами земель.

Источники информации:

1. Патент РФ №2646892 С1 от 25.04.2017, МПК А01В 79/02. Способ рекультивации нарушенных земель.

2. Патент РФ №2072756 от 10.02.1997, МПК А01В 79/00. Способ рекультивации нарушенных при добыче угля земель.

3. Патент РФ №2486733 от 10.07.2013, А01В 79/02, В09С 1/00. Способ рекультивации земель, нарушенных токсичными отходами, складированными в хвостохранилище, в условиях муссонного климата.

Изобретение относится к способу рекультивации нарушенных горнопромышленными отходами обогащения площадей, загрязненных токсичными веществами, а именно: соединениями тяжелых металлов. Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в снижении негативного воздействия отходов переработки минерального сырья на объекты окружающей среды и обеспечении высокоэффективной ее защиты от техногенного загрязнения, обусловленного токсичными отходами переработки оловорудного сырья, складированными в хвостохранилище, за счет получения быстроразвивающейся биомассы экосистем с помощью биопрепаратов. Поставленная задача достигается тем, что в качестве компоста используют смешанный корокомпост, полученный из коры ели, лиственницы и березы, с его внесением на поверхность токсичных отходов в количестве 30% от общей массы, а после укладки проводят перемешивание путем дискования для улучшения условий укоренения и выживания растений, прошедших обработку растворами биопрепаратов, что обеспечивает высокую биологическую активность субстрата. Согласно способу, уложенный на поверхность хвостохранилища с токсичными отходами переработки минерального сырья слой смешанного корокомпоста дискуют на глубину 5-10 см и производят его перемешивание и посев семян бобово-злаковой травосмеси, а также высадку саженцев древесно-кустарниковой растительности, которые согласно изобретению предварительно замачивают в растворе «Ростивина» 2,5%, а при посадке поливают раствором «Янтарной кислоты» 0,2 г/л. В связи с этим происходит связывание соединений тяжелых металлов углеродом органического вещества и иммобилизация основного их количества до неопасных пределов. Площадь для рекультивации токсичных отходов, складированных в хвостохранилище, по периметру оконтуривают водопроницаемыми бортиками и дренажными канавками для ускорения сброса ливневых вод. В результате использования биопрепаратов успешно формируется корнеобитаемый слой и увеличивается биомасса экосистем. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ формирования корнеобитаемого слоя на поверхности хвостохранилища, содержащего токсичные отходы переработки оловорудного сырья, включающий использование смешанного корокомпоста, полученного из коры ели, лиственницы и березы, который вносят на поверхность токсичных отходов в количестве 30% от общей массы, а после укладки проводят перемешивание путем дискования, затем высевают семена бобово-злаковой травосмеси и проводят посадку саженцев древесно-кустарниковой растительности, отличающийся тем, что саженцы древесно-кустарниковой растительности предварительно замачивают в растворе «Ростивина» 2,5%, а при посадке саженцев древесно-кустарниковой растительности используют раствор «Янтарной кислоты» 0,2 г/л для ускорения формирования корнеобитаемого слоя и увеличения биомассы растений.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что площадь для рекультивации токсичных отходов, складированных в хвостохранилище, по периметру оконтуривают водопроницаемыми бортиками и дренажными канавками для ускорения сброса ливневых вод.