Спосіб утилізації осаду стічних вод

Реферат: UA 77537 U UA 77537 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі сільського господарства і може бути використана в технологіях утилізації осаду стічних вод для подальшого удобрення насаджень енергетичних культур. Питання використання відходів міст для виготовлення добрив нині є важливим і актуальним. Останні можуть бути використані для створення зелених насаджень, удобрення садовопаркових насаджень, окремих дерев, кущів та квітів. Відомий спосіб утилізації осаду стічних вод для одержання добрива [пат. України № 75293, Кл. С 05F 5/00, С 05F 7/00, С 05F 11/00, С 05F 17/00, публ. 2006], у якому пропонується використання відходів, що зв'язують важкі метали. Для цього в способі використовують відходи рибальства, переважно медузи. Недоліком цього способу є дороговизна сировини-медузи, що в кінцевому результаті підвищує собівартість готової продукції. Іншим недоліком є утворення сірководню, який є шкідливим для навколишнього середовища. Інший відомий спосіб ліквідації осаду стічних вод методом спалювання [Евилеч А. 3., Евилеч М. А. Утилизация осадков сточных вод. - Л. Стройздат, 1988]. Недоліком такого способу є неповне згорання осадів стічних вод, що призводить до викиду сажі і шкідливих органічних сполук. Найбільш близьким за технічною суттю та отриманим результатом до корисної моделі, що заявляється, є спосіб утилізації осаду стічних вод [патент України № 20808, Кл. С 05F 7/00, С 05F 9/00, публ. 1997], який включає компостування осадів стічних вод з подальшим змішуванням з наповнювачами та проходить стадію знезаражування та дегільментацію. Недоліком даного способу є великі трудові та часові затрати. Зокрема спершу відходи стічних вод змішують з торфом та компостують не менше 12 міс., а потім отриманий таким чином осад змішують із наповнювачами і знову компостують протягом 2-4 міс. В основу корисної моделі поставлено задачу створити такий спосіб утилізації осаду стічних вод, який дозволив би з мінімальними трудовими та часовими затратами отримувати добриво, придатне для використання під енергетичні культури. Поставлена задача вирішується тим, що у способі утилізації стічних вод, який включає змішування осадів стічних вод із наповнювачами з подальшим компостуванням, знезаражуванням та дегільментації, згідно з корисною моделлю, змішування з наповнювачами проходить на стадії підготовки до компостування, а саме компостування здійснюють в період від осені до весни, але не менш ніж 3 міс., для цього осад із мулових площадок споруд біологічного очищення міських стічних вод вологістю 60-78 % змішують з соломою, тирсою та цементним пилом 3:1, суміш укладають у компостну яму засипають ґрунтом, а зовні накривають поліетиленовою плівкою. Запропонований спосіб використання стічних вод дає можливість швидко створити добриво для використання його під енергетичні культури. Утилізації осаду стічних вод та компостів на їх основі з різним органічними наповнювачами (тирса, солома) та додаванням мінеральних добавок (цементний пил) дозволяє знизити собівартість готового продукту і розширити сферу його застосування, зокрема використовувати компост як органічне добриво під насадження верби енергетичної. Спосіб утилізації осаду стічних вод здійснюють таким чином. Восени в компостну яму вносять почергово шарами осад стічних вод, тирсу, солому та цементний пил, зверху засипають ґрунтом, а зовні яму накривають поліетиленовою плівкою. Процес компостування триває до весни, але не менше, ніж 3 міс. Далі процес компостування супроводжується санітарно-гігієнічним контролем компосту на різних стадіях його приготування. Відомо, що осад стічних вод містить велику кількість загального азоту і його мінеральних форм. Майже таку ж кількість рухомих сполук фосфору і значно менше калію. Вони також багаті на мікроелементи (Zn, Cu, Mn). Проте основну небезпеку для навколишнього середовища за використання осаду стічних вод як добрива становлять важкі метали. Відомі способи перероблення осаду стічних вод для одержання добрива з використанням відходів, що зв'язують важкі метали. Використання осаду стічних вод як добрива під енергетичні культури є перспективним напрямком його утилізації, що надає можливість із найменшими екологічними ризиками для навколишнього середовища та сільськогосподарської продукції поповнювати запаси органічної речовини у ґрунті, покращувати його фізико-хімічні властивості, сприяти вивільненню значних площ мулових карт у приміських зонах. Приклад. Осад із мулових площадок споруд біологічного очищення міських стічних вод вологістю 6078 % змішали з соломою, тирсою та цементним пилом 3:1. суміш уклали у компостну яму і накрили ґрунтом. У процесі компостування відбувся перегній органічних добавок та мінеральних добрив. Солі важких металів взаємодіють із хімічним складом цементного пилу утворюючи солі 1 UA 77537 U 5 нерозчинних або погано розчинних сульфідів, що дозволяє використовувати компости у насадженні верби енергетичної як добрива, що мінімально забруднює навколишнє середовище. У таблиці 1 поданий вміст важких металів у біомасі верби енергетичної. У таблиці 2 - динаміка агрохімічних властивостей дерново-підзолистого ґрунту під впливом внесення компостів на основі осаду стічних вод, 2011 р. У таблиці 3 - динаміка агрохімічних властивостей дерново-підзолистого ґрунту під впливом внесення осаду стічних вод та компостів на його основі, 2011р. Таблиця 1 варіант Сu мг/кг Zn мг/кг Fe мг/кг Контроль, без 6,36 удобрення Свіжий осад Стічних вод 5,05 80 т/га Компост 9,86 Mn Mg мг/кг Са % мг/кг Р% N% Рb % Cd % Со % 56,11 199,18 55,8 6 0,063 0,84 0,15 2,75 2,77 1,50 2,0 50,66 115,04 46,34 0,056 0,62 0,08 2,07 2,42 1,70 3,0 37,3 6 201,51 22,65 0,057 0,96 0,09 1,79 2,25 1,42 3,0 Таблиця 2 Варіант pH Лужногід- РухоГумус, cольо- ролізова- мий % ве, ний азот, фосфор мг/кг мг/кг мг/кг 2,0 6,3 42,8 93,6 Контроль Свіжий осад 7,4 стічних вод компост 9,86 Обмінний Fe, Mn, Mn, калій, мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг 41,5 6,1 7 0 2,75 Cu, Cd, Co, Pb, мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг 8,0 0,09 1,05 1,15 1,75 6,7 84,3 124,7 104,8 9,1 96 2,07 12,6 0,10 1,80 6,4 76,3 115, 3 68,9 9,3 87 1,79 8,6 0,81 1,55 1,5 5 10 Як видно з таблиці ефективна утилізація осаду стічних вод під енергетичні культури дозволяє зменшити мулові карти та забрудненість території, в кращу сторону змінюються агрохімічні та фІзико-хімічні властивості ґрунту. Таблиця 3 Агрохімічний показник Гумус % рН - сольове Лужногідролізований азот, мг/кг Рухомий фосфор, мг/кг Обмінний калій, мг/кг Fe, проміле Мп, проміле Zn, npoMme Сu, проміле 2+ Са , мг/кг 2+ Mg , мг/кг N-NH4, мг/кг N-NO3, мг/кг Pb, мг/кг валова форма Cd, мг/кг валова форма Ni, мг/кг валова форма Со, мг/кг валова форма варіанті 2,0 6,3 42,8 93,6 41,5 6,1 70 3,9 8,0 3,31 0,23 10 19,3 1,15 0,09 1,05 1,05 Варіанти досліду Свіжий осад 2,3 6,8 70,6 119,9 79,6 9,1 87 8,3 9,6 4,68 0,34 12 36,3 1,75 0,10 1,34 1,55 компост 2,5 6,7 76,3 124,7 48,4 9,3 96 10,7 8,6 5,41 0,32 10 37,20 1,55 0,15 0,9 1,78 15 Дослідження показали, що використання осаду стічних вод та компостів на його основі сприяло поліпшенню агрохімічних показників дерново-підзолистого ґрунту (Табл.2). Під впливом внесених органічних добрив підвищився вміст гумусних речовин на 0,2-0,6 % залежно від 2 UA 77537 U 5 варіанта досліду, показник рН також змінився у незначних межах у бік нейтральної реакції середовища. Вміст поживних речовин, залежно від варіантів досліду, а саме лужногідролізованого азоту зріс на 2-12 мг/кг ґрунту, порівняно з контролем, рухомого фосфору - на 11,7-26,1 мг/кг, обмінного калію - на 8,1-31,3 мг/кг ґрунту. Вміст рухомих форм мікроелементів змінювався також у значних межах, залежно від варіанта досліду та норми внесення компостів. Із проведених досліджень можна побачити, що в 10 варіанті вміст ВМ зменшується відповідно з 2 та 3 варіантах. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Спосіб утилізації осаду стічних вод, який включає змішування осадів стічних вод iз наповнювачами з подальшим компостуванням, знезаражуванням та дегільментацією, який відрізняється тим, що змішування із наповнювачами проходить на стадії підготовки до компостування, а саме компостування здійснюють в період від осені до весни, але не менш ніж 3 міс., для цього осад із мулових площадок споруд біологічного очищення міських стічних вод вологістю 60-78 % змішують з соломою, тирсою та цементним пилом 3:1, суміш укладають у компостну яму, засипають ґрунтом, а зовні накривають поліетиленовою плівкою. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3