Апр 18 2002

ОТРИМАННЯ ТА ВИКОРИСТАННЯ КОМПЛЕКСНОГО ОРГАНО-МІНЕРАЛЬНОГО ДОБРИВА НА ОСНОВІ ПОБУТОВИХ ВІДХОДІВ

Опубликовано в 22:41 в категории Сбор и утилизация отходов

ОТРИМАННЯ ТА ВИКОРИСТАННЯ КОМПЛЕКСНОГО ОРГАНО-МІНЕРАЛЬНОГО ДОБРИВА НА ОСНОВІ ПОБУТОВИХ ВІДХОДІВ (ТВП ТА ОСВ)
ПЕРЕРОБКА ТВЕРДИХ ПОБУТОВИХ ВІДХОДІВ ТА ОСАДУ СТІЧНИХ ВОД В КОМПЛЕКСНЕ ОРГАНО-МІНЕРАЛЬНЕ ДОБРИВО ТА ЙОГО ГОСПОДАРСЬКЕ ВИКОРИСТАННЯ

Ю.Є. Малюга1, А.С Торосов1, П.Б. Тарнопільський1, А.А. Мостепанюк1, І.І. Смольянінов1, О.А. Яровенко1, В.В. Дегтярьов2,

О.Ю. Чекар2, Є.В. Скрильник3, В.І. Кісель3

1Український науково-дослідний інститут лісового господарства

і агролісомеліорації ім. Г.М. Висоцького, м. Харків

2Харківський Державний Аграрний Університет

ім. В.В. Докучаєва, м. Харків

3Інститут ґрунтознавства та агрохімії

ім. О.Н. Соколовського УААН, м. Харків

Одними із найважливіших проблем великого сучасного міста є проблеми утилізації твердих побутових відходів (ТПВ) і осаду стічних вод (ОСВ) міської каналізації. З кожним роком актуальність і гострота цих проблем зростають.

Найпоширеніші способи переробки ТПВ, які існують на сьогоднішній день, полягають у спалюванні відходів у топках котлів (сміттєспалювальні заводи) або газифікації з виробництвом золи і рідкого палива. Такі технології потребують використання складного високоякісного устаткування, яке б витримувало високі тиски і температури, великих енергетичних затрат і фінансових витрат. В процесі переробки ТПВ відбувається забруднення довкілля. При мінімальних температурах на сміттєспалювальних заводах + 700 + 800°С в атмосферу викидаються діоксиди, а при максимальних, +1400 +1600°С - оксиди азоту. Ще одним недоліком термічних способів переробки (ТПВ), є повне знищення їхньої органічної агрономічно-цінної складової.

Слід відмітити, що вміст органічної складової частини в ТПВ (деревина, тканини, папір, харчові відходи, листя і ін.) іноді може складати 80% і більше. Перегнивання, розклад і горіння органіки на звалищах спричиняє забруднення атмосфери, погіршує санітарно-епідеміологічне становище території і є осередком можливого забруднення ґрунтових

вод. В перерахунку на суху речовину в ТПВ містяться 0,6-0,7 % N, 0,8 % К2О, 0,5-0,6 % Р2О5, до 7-9 % СаО а також мікроелементи і органічні речовини, що є цінними в агрономічному відношенні.

Результати лабораторного аналізу ОСВ міської каналізації відібраного на муловій площадці № 33 ділянки 1 Безлюдівської очисної споруди м. Харкова, свідчать про наявність в ньому значної кількості елементів мінерального живлення для рослин і органічного вуглецю (таблиця 1), що робить можливим використання осаду в якості добрива.

Таблиця 1. Агрономічні характеристики досліджуваного ОСВ.

Вологість, %

pH водне

Вміст основних елементів

живлення в %

Вміст органічної речовини, %

N

P

K

85

7,6

4,58

2,8

0,42

48

Причини котрі лімітують використання ОСВ як добрива у чистому вигляді є вміст нечистот, які можуть бути носіями і розсадником для хвороботворних мікроорганізмів та значна концентрація важких металів в осаді.

Технологія утилізації твердих побутових відходів та осаду стічних вод міської каналізації, яка пропонується нами може бути використана комунальним міським господарством для переробки ТПВ та ОСВ. Органо-мінеральна суміш (ОМС), що отримується в результаті переробки являє собою цінне органо-мінеральне добриво - меліорант, яке з успіхом може знайти застосування в лісовому господарстві та аграрно-промисловому комплексі (АПК).

В основу технології переробки (ТВП) і (ОСВ) покладений спосіб так званого "мокрого" спалювання з використанням недорогих хімічних реагентів. Він базується на раніше розроблених способах отримання органо-мінеральних добрив окремо з (ТПВ) і (ОСВ) [1,2]. Основне завдання запропонованого способу полягає в удосконаленні технології одержання комплексного органо-мінерального добрива на основі побутових відходів (ТПВ і ОСВ) за рахунок розширення функціональних можливостей технології переробки, та забезпеченні енергетичної самодостатності процесу, підвищенні якості та екологічної цінності комплексного органо-мінерального добрива (КОМД), яке ми отримуємо. За результатами патентного пошуку і літературного аналізу вітчизняних і зарубіжних джерел, ми не виявили аналогів запропонованому способу з комплексної, сукупної переробки ТПВ і ОСВ.

За рахунок агресивного середовища яке створюється під час переробки відходів та подальшої нейтралізації, гинуть всі хвороботворні мікроорганізми, що з початку знаходилися у них і відбувається "зв\’язування" важких металів лесовидним суглинком або лесом та органікою. Кінцевим продуктом є екологічно безпечне КОМД з допустимою концентрацією вмісту рухомих форм важких металів (таблиця 2) і хорошими агрохімічними характеристиками (таблиця 3).

Таблиця 2. Залишковий вміст рухомих форм важких металів в ОСВ і КОМД

Метали

Вміст важких металів в пробах (мг / 1 кг сухої речовини)

Вихідний зразок

КОМД

Цинк

700

5

Кадмій

10

Сліди

Нікель

250

10

Кобальт

не виявлено

не виявлено

Залізо

20000

500

Марганець

1200

30

Свинець

200

2

Мідь

600

40

Хром

700

210

Таблиця 3.Агрохімічна характеристика отриманого комплексного органо-мінерального добрива меліоранта на основі сукупної переробки ТПВ+ОСВ

Зразок КОМД

% вологи

рН водне

Загальний вміст основних елементів живлення, в%

С, %

Органічна речовина, %

Са++

Mg++

N

P

K

Мг-екв/ 100 г

1.Опад листя +ОСВ*

26,46

4,0

0,78

0,7

0,3

5,2

22,2

488,47

92,6

2.ТПВ+опад листя+ ОСВ

  • 25,92

    7,2

    2,7

    1,9

    3,0

    11,9

    37,9

    573,45

    114,72

    Примітки: * мокре спалювання (1 цикл) проводилося з опадом листя призначеного для вивезення на звалище;

  • теж саме +ТПВ (різноманітні харчові і паперові відходи).

    В 2000-2001 роках були проведенні серійні лабораторні і польові дослідження з вивчення впливу комплексного органо-мінерального добрива (КОМД) на ріст рослин, ґрунт і в цілому на довкілля. Для досліджень використовувалися (КОМД) отримані в лабораторних умовах. Вони характеризувалися такими агрономічними показниками (в перерахунку на суху речовину): N - 0,9-2,7 %; К2О - 0,3-7,0 %; Р2О5 - 0,7-1,9 %; Са - 2,0-2,5 %; рН=6-8; С - 5-12 %; лігніну від 20 до 40 %.

    Результати досліджень свідчать про поліпшення росту у лісових культур (сосна звичайна, дуб червоний) і збільшення врожаю і покращання його якості в сільськогосподарських (тест-культура салат), після застосування КОМД. В ґрунтах спостерігається збільшення вмісту елементів мінерального живлення, гумусу, азоту, фосфору, калію, а також поліпшуються їхні воднофізичні і агрохімічні властивості.

    Дослідження проводилися в розсаднику на сіянцях дуба червоного першого року вирощування. Норма внесення органо-мінерального добрива 20 т/га. Середні показники висоти і діаметру кореневої шийки в однорічних сіянців дуба червоного в досліді у варіанті з використанням КОМД відповідно на 80 і 40 % переважають аналогічні значення контрольних.

    За всіма параметрами відмічається поліпшення агрохімічних властивостей ґрунту в удобрених варіантах, особливо актуальне збільшення вмісту органічного вуглецю (табл.4).

    Таблиця 4.Агрохімічні показники темно-сірого опідзоленого ґрунту в досліді з використанням ОМД і КОМД

    Варіант

    С, %

    pH водне

    NO3

    NH4

    Р2О5

    К2О

    Мг/ 100 г

    Котроль

    1,33

    6,3

    0

    0,23

    0,97

    7,23

    ОМД, 20 т/га

    1,38

    6,7

    0,06

    0,75

    1,56

    18,75

    КОМД, 20 т/га

    1,48

    6,9

    0,46

    0,87

    3,25

    18,95

    Вивчалася врожайність рослин крес-салату на ґрунті (типовий чорнозем) і відмитому кварцовому піску. Випробовувались норми внесення 20 і 30 т/га КОМД. У варіанті з внесенням КОМД 20 т/га маса коріння в порівнянні з контролем (відмитий пісок) більша в 4 рази, а маса надземної частини в 5,5 раз. Ще значніше збільшення цих показників відбулося у варіанті з внесенням КОМД 30 т/га, у 8 і7 разів відповідно. Незначне збільшення надземної і підземної частин крес-салату відбулося і після внесення КОМД на таких родючих ґрунтах як типовий чорнозем.

    Виходячи з вищевикладеного можна підвести підсумок:

    1.Використання запропонованого способу одержання комплексного органо-мінерального добрива на основі побутових відходів (ТВП і ОСВ) дозволяє сумісно утилізувати ТПВ (органічну складову) і ОСВ в комплексне, екологічнобезпечне органо-мінеральне добриво (КОМД) з повним збереженням його органічної агрономічно-цінної частини.

    2.Отримання універсального меліоранту регульованими властивостями розширює можливості і сфери його застосування. Перш за все це - сільське і лісове господарство, меліорація солонців і солончаків, котрі займають значні території на півдні України, земель з поганими воднофізичними властивостями, освоєння техногенно-порушених земель, (біологічна рекультивація в районах відкритого видобутку корисних копалин, шламо- і шлакосховищ, котрі утворилися в результаті діяльності гірничо-збагачувальних підприємств і теплових електростанцій, місць видобутку нафти і підземного виплавляння сірки, закритих звалищ ТПВ), лісопаркове будівництво і створення зелених зон на засолених ґрунтах вздовж морських узбереж, тобто, освоєння і притягнення в господарський оббіг земель, які раніше не використовувалися у виробничій сфері.

    3.Використання КОМД, які містять більше 10 % органічного вуглецю, дозволить вирішити одну з найважливіших проблем сучасного сільськогосподарського виробництва - забезпечення бездефіцитного балансу гумусу в ґрунті.

    4.Включити в технологію переробки такі виробничі відходи як дефекат, шлам, шлаки, зола, що займають сотні гектарів родючих ґрунтів, а по накопичених об’ємах тільки дефекат займає сотні мільйонів тон, і т.п.

    5.Можливість організації виробництва безперервної дії і замкнутого циклу; потребується значно менше капіталовкладень в організацію переробки і утилізацію органічної частини ТПВ в порівнянні з існуючими технологіями переробки і утилізації ТПВ і ОСВ; короткий технологічний цикл переробки сприяє швидкій окупності і обороту капіталу, тобто рентабельності.

    Література

    1. Патент Російської Федерації №2038345. (13) С 1, (51) 6 С 05 F 7/0 Способ получения органо-минерального удобрения.

    2. Патент України № 39402 C 05 F 9/00. Спосіб отримання органо-мінерального добрива (меліоранта) із твердих побутових відходів.

  • Нет пока ответов

    Комментарии закрыты.