×
01.02.2020
220.017.fce8

СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОЧВ ОТ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области защиты окружающей среды и может быть использовано для биологической очистки почв, загрязненных тяжелыми металлами. Способ заключается в высадке травосмеси состава: 30% тимофеевка луговая, 10% райграс высокий, 20% донник желтый, 30% овсяница луговая, 10% люцерна желтая с нормой внесения семян 15-20 кг/га, с последующим ее скашиванием на стадии вегетационного периода и уборкой. Предварительно на стадии проведения грубых планировочных работ осуществляют обогащение почвы буроугольной крошкой с нормой внесения 200-220 кг/га. Изобретение обеспечивает очистку загрязненной почвы от тяжелых металлов. Добавка буроугольной крошки способствует улучшению параметров роста травосмеси, что способствует увеличению массы извлекаемых тяжелых металлов из почвы. 4 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области защиты окружающей среды и может быть использовано для биологической очистки почв, загрязненных тяжелыми металлами.

Известен способ биологической очистки почв (патент РФ №2582352, опубл. 27.04.2016), включающий высев семян растений в загрязненную почву, прорастание семян, скашивание и удаление зеленой массы, отличающийся тем, что высеивают семена донника желтого и белого (MelilotusofficinalisDesr и MelilotusAlbusDesr) в загрязненную мышьяксодержащими соединениями почву при значении рН почвы от 6,00 до 9,15 с нормой высева 15 кг/га, после прорастания семян растения доводят до вегетации, а скашивание и полное удаление растительной массы проводят после созревания семян.

Недостатком данного способа является малая биомасса выбранных растений, а также их низкие аккумуляционные свойства при очистке почв, загрязненных комплексом тяжелых металлов.

Известен фиторемедиационный способ очистки почв от тяжелых металлов (патент РФ №2359444, опубл. 27.06.2009), включающий выращивание на дезактивируемой местности растений, аккумулирующих через корневую систему радионуклиды и тяжелые металлы, содержащиеся в почве, удаление растительного покрова с дальнейшей его утилизацией, отличающийся тем, что в качестве средства дезактивации почв от тяжелых металлов используют растения солодки голой Glycyrrhizaglabra L., GlycyrrhizauralensisFisch и амаранта сорта Багряный, на дезактивируемой местности посадкой черенков четырех-пятилетнего возраста.

Недостатком данного способа является большое число циклов вегетации растений.

Известен способ биологической очистки почв (патент РФ №2231944, опубл. 10.07.2004), сущность которого заключается в том, что в способе биологической очистки почв, загрязненных тяжелыми металлами, включающем высев семян растений в загрязненную почву, скашивание и удаление зеленой массы, высевают семена одуванчика лекарственного в количестве 1,95-24,3 млн шт. на 1 га, после прорастания семян растения доводят до фазы образования розетки листьев, а скашивание и удаление зеленой массы производят многократно до образования семян.

Недостатком способа является необходимость большого числа укосов для очитков земель, ввиду невысоких аккумуляционных характеристик выбранного растения.

Известен способ сидерации токсических почв (патент РФ №2684745, опубл. 12.04.2019), включающий посев в системе севооборота сидеральных культур, запашку их с поливом минеральной водой, отличающийся тем, что после уборки кукурузы высевают смесь рыжика озимого и клевера инкарнатного в соотношении 1:1, а на следующий год в фазу бутонизации бобового компонента зеленую массу обеих культур скашивают с одновременным измельчением смеси, покрывая ее слоем измельченной глины аланит в количестве 2-3 т/га, которую насыщают сероводородной водой в количестве 200-250 л/га, и при внесении удобрительной смеси добавляют 10-15% органических веществ - кукурузных кочерыжек с последующей запашкой всей биомассы в почву.

Недостатком данного способа является необходимость дополнительно внесения в почву дополнительных компонентов, к тому же, запаханная обратно в почву пророщенная зеленая масса может стать дополнительным источником загрязнения.

Известен фиторемедиационный способ очистки почв от тяжелых металлов, (патент РФ №2229203, опубл. 27.05.2004), принятый за прототип, отличающийся тем, что почву засевают семенами растений из семейств сложноцветных, бобовых и злаковых в соотношении 1:1:1 в количестве 1,50-22,90 млн. шт./га с последующим многократным скашиванием их на стадии вегетационного периода, высушиванием и удалением с поверхности почв.

Недостатком данного способа являются низкие аккумуляционные свойства применяемой травосмеси.

Техническим результатом является ускорение прорастания травосмеси и увеличение объемов извлечения тяжелых металлов из почвы.

Технический результат достигается тем, что в почву предварительно вносят буроугольную крошку с нормой введения от 200 до 220 кг/га, затем проводят распределение крошки, профилирование поверхности и запашка на глубину от 15 до 20 сантиметров, а в качестве травосмеси используют следующий состав, при соотношении компонентов по массе: 30% тимофеевка луговая, 10% райграс высокий, 20% донник желтый, 30% овсяница луговая, 10% люцерна желтая, с нормой внесения семян от 15 до 20 кг/га.

Способ осуществляется следующим образом. На поверхность очищаемой почвы наносится слой буроугольной крошки с нормой внесения, равной от 200 до 220 кг/га. Транспортировка и укладывание буроугольной крошки на рекультивируемый объект осуществляется автосамосвалами, загрузка кузова автосамосвала крошкой производится с помощью экскаватора.

Технические средства, применяемые на данном этапе должны соответствовать требованиям, указанным в ГОСТ 30067-93 «Экскаваторы одноковшовые универсальные полноповортоные» и ГОСТ Р ИСО 7132-2011 «Машины землеройные. Землевозы. Терминология и эксплуатационные требования».

После транспортирования крошки на объект, производятся грубые планировочные работы для распределения буроугольной крошки по поверхности объекта с помощью бульдозера. Применяемый в способе бульдозер должен соответствовать техническим требованиям, указанным в ГОСТ 23734-98 «Тракторы промышленные. Методы испытаний».

Далее выполняются работы по чистовой планировке поверхности, выполняемые с помощью автогрейдера для профилирования поверхности рекультивируемого объекта. Применяемый в способе автогрейдер должен соответствовать техническим требованиям, указанным в ГОСТ 11030-2017 «Автогрейдеры. Общие технические условия».

На следующем этапе проводится поверхностная обработка почвенного слоя, запашка бурого угля, с помощью трактора, с присоединенной к нему бороны дисковой. Борона должна соответствовать требованиям испытаний, указанным в ГОСТ 33687-2015 «Машины и орудия для поверхностной обработки почвы. Методы испытаний». Используемая борона должна обладать максимальной глубиной обработки почвы от 15 до 20 см. Технические требования к используемым тракторам представлены в ГОСТ 19677-87 «Тракторы сельскохозяйственные».

На обработанной почве происходит высадка семян используемой в способе травосмеси. Высев производится весной, так как это время года обеспечивается оптимальный водный режим для переноса тяжелых металлов из корневой системы растений в их наземную часть. Для высева семян на большие площади, а также для улучшения всхожести семян в способе используется метод гидропосева. В качестве травосмеси используется состав, при соотношении компонентов по массе: 30% тимофеевка луговая, 10% райграс высокий, 20% донник желтый, 30% овсяница луговая, 10% люцерна желтая Норма внесения семян составляет от 15 до 20 кг/га.

Перечень технических решений, применяемых при посадке травосмеси указан в «Методических указаниях по проектированию рекультивации нарушенных земель на действующих и проектируемых предприятиях угольной промышленности».

Скашивание травы производится трактором с присоединенной косилкой-плющилкой прицепного типа. Общие технические условия», к косилкам-плющилкам - в ГОСТ 28722-90 «Машины сельскохозяйственные и лесные. Косилки-плющилки. Методы испытаний».

Уборка травы производится с использованием граблей-ворошилок, присоединенных к трактору. Скашивание и уборка наземной части травосмеси проводится в фазу вегетационного периода, с периодическим повтором данных операций по мере роста травосмеси.

Применяемый в способе бурый уголь должен соответствовать техническим требованиям, указанным в ГОСТ 32464-2013 «Угли бурые, каменные и антрацит. Общие технические требования». Бурый уголь может принадлежать любой из технологических групп по классификации, представленной в ГОСТ 25543-2013 «Угли бурые, каменные и антрациты. Классификация по генетическим и технологическим параметрам (с Поправкой)». Основное требование, выдвигаемое к используемому бурому углю - отсутствие превышений концентраций фитотоксичных соединений в почвенной водной вытяжке по сравнению с показателями ПДК, указанными в ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования».

Применяемая в способе травосмесь обладает рядом отличительных качеств. Овсяница хорошо аккумулирует тяжелые металлы, в частности никель и медь, тимофеевка поспособствует набору травосмесью максимальной биомассы, райграс способен иммобилизовать свинец, таким образом уменьшая фитотоксичность почвы, а донник и люцерна обогатят почву недостающим азотом. К тому же, все перечисленные растения неприхотливы к климатическим условиям и качеству грунта.

Способ поясняется примерами.

Пример 1. Проведение лабораторного эксперимента для определения положительного влияния добавки крошки бурого угля. Для проведения эксперимента вначале необходимо удостоверится в отсутствии фитотоксичных свойств у применяемого бурого угля. Для этого было проведено лабораторное исследование состава крошки бурого угля на атомно-эмиссионном спектрометре ICPE-9000 в аккредитованном Центре коллективного пользования Санкт-Петербургского горного университета. Результаты исследования указаны в таблице 1.

Как видно, из таблицы 1, применяемый в способе уголь не обладает фитотоксичными свойствами и пригоден для дальнейшего эксперимента.

Для исследования влияния буроугольной крошки, проводилось сравнивание характеристик роста травосмеси, взращенной в двух контейнерах с разными составами почвы. В контейнере 1 была загружена загрязненная почва без угольной добавки, в контейнер 2-е угольной добавкой. Контейнер представляет собой урезанную пирамиду, с габаритами 180×180×200 мм. Каждый контейнер был наполнен почвой до отметки высоты в 180 мм, с итоговым объемом наполнения контейнера в 4050 см3. В каждый контейнер на глубину 1-2 см почвенного слоя были добавлены семена травосмеси. По мере прорастания семян осуществлялся их полив водой с частотой 1 раз в 3 дня с объемом полива 300-400 дм3 на контейнер. Для ускорения набора массы в лабораторных условиях прорастания травы, производилась подрезание растений каждые 10 дней до высоты 50 мм., с момента первичного достижения травы высоты 50 мм. Результаты роста травосмесей указаны в таблице 2.

Как видно из таблицы 2, травосмесь, выращенная в контейнере 2, с добавкой буроугольной крошки, обладает лучшими характеристиками роста, чем травосмесь, выращенная в другом контейнере.

Пример 2. Проведение лабораторного эксперимента с целью определения оптимальной нормы внесения буроугольной крошки. В ходе эксперимента, в 3 контейнера 180×180×200 мм была введена почва, однородная по химическому составу и физическим параметрам, предварительно смешанная с буроугольной крошкой, причем норма ее внесения во все контейнеры была различна. Далее в каждый контейнер на глубину 1-2 см почвенного слоя были добавлены семена травосмеси. По мере прорастания семян осуществлялся их полив водой с частотой 1 раз в 3 дня с объемом полива 300-400 дм3 на контейнер. В ходе эксперимента измерялись параметры роста травосмеси травосмеси, такие как скорость роста, высота побегов, густота роста травосмеси и продолжительность периода вегетации. Для предотвращения набором травосмесью максимальной высоты, производилось подрезание растений каждые 10 дней до высоты 50 мм, с момента первичного достижения травы высоты 50 мм. Параметры роста травосмеси представлены в таблице 3.

Как видно из таблицы 3, при низкой норме внесения буроугольной крошки, наблюдается снижение всех параметров роста травосмеси, по сравнению с контролем, а при высокой норме внесения - наблюдается незначительное снижение параметров скорости роста и высоты побегов, однако значительно уменьшается продолжительность периода вегетации. Таким образом, лучшими параметрами роста обладает травосмесь, выращенная в контрольном контейнере №2, соответственно оптимальная норма внесения травосмеси составляет 200-220 кг/га.

Пример 3. Эффективность фиторемедиации оценивалась по содержанию подвижных форм тяжелых металлов в золе растений, полученной в результате сжигания пророщенной за 60-дневный период фитомассы растений. За время данного периода, травосмесь подрезалась каждые 10 дней до высоты 50 мм с момента первичного достижения травы высоты 50 мм. Срезанная наземная фитомасса высушивалась и отправлялась в зип-пакет для дальнейшего анализа. После набора необходимой высушенной фитомассы, растения озолялись в муфельной печи в аккредитованном Центре коллективного пользования Санкт-Петербургского горного университета при следующих параметрах нагрева: начальная температура - 20°С, конечная температура - 700°С, продолжительность нагрева - 30 мин., продолжительность выдержки на максимальной температуре - 90 мин. Измерения содержания тяжелых металлов в подвижном состоянии в золе проводились на атомно-эмиссионном спектрометре ICPE-9000 (табл. 4).

Полученные результаты, указанные в таблице 3, указывают на эффективность данного способа, так как всего за 60-суточный период почва была очищена от всех искомых тяжелых металлов, кроме никеля, для очистки от которого необходимо повторение цикла.

Использование заявленного способа позволяет произвести очистку загрязненной почвы от тяжелых металлов. Добавка буроугольной крошки способствует улучшению параметров роста травосмеси, что способствует увеличению массы извлекаемых тяжелых металлов из почвы.

Способ очистки почв от тяжелых металлов, включающий посев семян травосмеси, ее скашивание и уборку на стадии вегетационного периода, отличающийся тем, что в почву предварительно вносят буроугольную крошку с нормой введения от 200 до 220 кг/га, затем проводят распределение крошки, профилирование поверхности и запашку на глубину от 15 до 20 см, а в качестве травосмеси используют следующий состав, при соотношении компонентов по массе: 30% тимофеевка луговая, 10% райграс высокий, 20% донник желтый, 30% овсяница луговая, 10% люцерна желтая, с нормой внесения семян от 15 до 20 кг/га.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 204.
20.08.2016
№216.015.4da8

Способ получения кобальта с использованием горючих сланцев

Изобретение относится к металлургической промышленности, преимущественно к металлургии кобальта. Способ получения кобальта включает приготовление шихты смешением кобальтсодержащего материала с горючими сланцами в качестве углеродсодержащего восстановителя, которые содержат кварцевый песок,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595169
Дата охранного документа: 20.08.2016
13.01.2017
№217.015.7831

Способ по добыче и переработке торфа и растительно-торфяных сплавин и устройство для реализации этого способа

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано в торфяной промышленности для добычи и переработки торфа и растительно-торфяных сплавин в акваториях водохранилищ, а также для добычи и переработки торфа на обводненных территориях. Техническим результатом является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599117
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.785d

Способ разложения алюминатных растворов при переработке нефелинового сырья

Изобретение относится к области химии и цветной металлургии и может быть использовано при переработке низкокачественного алюминийсодержащего сырья, в том числе нефелинов, методом спекания. Предложенный способ включает деление раствора после первой стадии обескремнивания на содощелочную и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599295
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.786e

Проходческий комплекс для проведения вспомогательных выработок

Изобретение относится к горному делу, а именно к проходческому комплексу, предназначенному для проведения вспомогательных выработок. Такое решение комплекса обеспечивает четкое оконтуривание призабойной зоны у кровли выработки, уменьшает вес исполнительного органа, что снижает затраты времени...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599115
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7924

Состав для предотвращения образования отложений солей при добыче нефти и газа

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности. Технический результат - повышение эффективности предотвращения выпадения солей в течение длительного времени эксплуатации скважины за счет снижения межфазного натяжения на границе «нефть - ингибирующий раствор» и образования прочных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599150
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.79e3

Способ борьбы с горными ударами и внезапными выбросами

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам предотвращения горных ударов и выбросов газа и пыли. Техническим результатом является снижение трудоемкости и повышение эффективности предотвращения динамических явлений в массиве горных пород за счет обеспечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599121
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.79ea

Устройство для очистки фильтровой зоны продуктивного пласта

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи добывающих скважин при многократном гидроимпульсном воздействии на пласт. Устройство для очистки фильтровой зоны продуктивного пласта содержит гидроцилиндр с боковыми отверстиями,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599122
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.80c2

Устройство регулирования напряжения и передаваемой мощности электрической сети

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к устройствам регулирования напряжения и передаваемой мощности в электрических распределительных сетях переменного тока. Техническим результатом является повышение эффективности регулирования уровня и длительности отклонения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602086
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.80de

Способ извлечения лантана(iii) из растворов солей

Изобретение относится к способу извлечения лантана (III) из растворов солей. Способ включает флотоэкстракцию с использованием органической фазы, в качестве которой используют изооктиловый спирт, и собирателя, в качестве которого используют ПАВ анионного типа - додецилсульфат натрия в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602112
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8141

Устройство для перемещения грузов в скважинах малого диаметра

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам и может быть применено для подъема и опускания научно-исследовательской аппаратуры, бурового инструмента в сверхглубоких скважинах малого диаметра при бурении антарктических льдов. Устройство может быть также использовано для контроля и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602241
Дата охранного документа: 10.11.2016
Показаны записи 1-10 из 20.
27.09.2014
№216.012.f6f6

Энергонезависимый технологический комплекс по производству продукции из торфа

Изобретение относится к торфяной промышленности, в частности к способам переработки торфяного сырья и производства продукции на его основе. Техническим результатом является обеспечение возможности производства различной торфяной продукции из торфяного сырья любого вида и качества при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529059
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.12.2014
№216.013.141d

Бункер-пылеподавитель

Изобретение относится к погрузочно-разгрузочным работам, в частности к загрузке вагонов и конвейеров пылящими материалами, и может быть использовано в горной, химической и пищевой промышленности при хранении, транспортировке и погрузке/выгрузке пылящих материалов и направлено на уменьшение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536573
Дата охранного документа: 27.12.2014
27.12.2014
№216.013.14f5

Система экологического мониторинга атмосферного воздуха горнопромышленной промагломерации

Изобретение относится к экологическим системам сбора и обработки информации и может быть использовано для прогнозирования распространения загрязнения атмосферного воздуха на территории горнопромышленной агломерации. Сущность: система содержит первую (1) и вторую (5) группы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536789
Дата охранного документа: 27.12.2014
20.02.2015
№216.013.29c1

Способ наращивания хвостохранилищ

Изобретение предназначено для использования в гидротехническом строительстве, в частности для создания дамб хвостохранилищ в районах со значительной техногенной нагрузкой на водные объекты. Способ включает подготовку основания под дамбу и укладку грунтового материала в тело дамбы. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542146
Дата охранного документа: 20.02.2015
10.04.2015
№216.013.3ffd

Способ консервации и изоляции техногенных месторождений

Изобретение относится к области экологии и рационального природопользования, а именно к способам гидроизоляции площадок кучного выщелачивание и хранилищ отходов, в частности к созданию экранов хвостохранилищ, шламонакопителей, полигонов твердых бытовых отходов и насыпных массивов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547869
Дата охранного документа: 10.04.2015
12.01.2017
№217.015.5906

Система автоматизированного пылеподавления

Изобретение относится к средствам пылеподавления и может быть использовано для обеспыливания, орошения сыпучих материалов при конвейерной транспортировке в пунктах пересыпа промышленных и гражданских объектов. Предложена система автоматизированного пылеподавления, включающая блок управления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002588122
Дата охранного документа: 27.06.2016
25.08.2017
№217.015.a73d

Комплекс пылеподавления площадных источников

Изобретение относится к средствам экологической защиты окружающей среды, именно к устройствам пылеподавления, может быть использовано для обеспыливания, орошения площадных источников пылевыделения, а также для обеспыливания поступающего с источника запыленного воздуха, где требуется применение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608089
Дата охранного документа: 13.01.2017
26.08.2017
№217.015.d894

Способ обнаружения разливов нефти или нефтепродуктов на поверхности водоема

Изобретение относится к области экологического мониторинга и может быть использовано для обнаружения нефтяных разливов. Способ обнаружения разливов нефти или нефтепродуктов на поверхности водоема заключается в установке тепловизора на беспилотный летательный аппарат, располагаемый в зависшем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622721
Дата охранного документа: 19.06.2017
29.12.2017
№217.015.f272

Способ биологической рекультивации почв

Способ биологической рекультивации почв заключается в нанесении измельченной глины, согласно изобретению, глина предварительно анализируется на токсичность, и по ее результатам глинистый отход равномерно смешивают с торфо-песчаной смесью в пропорции (40-60):(60-40)%, минеральными удобрениями и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636945
Дата охранного документа: 29.11.2017
13.02.2018
№218.016.2167

Способ очистки сточных вод от ионов молибдена

Изобретение в металлургической и горнодобывающей промышленности для очистки сточных и шахтных вод от ионов молибдена. Для осуществления способа проводят обработку реагентом-отходом производства, в качестве которого используют железосодержащий суглинок с содержанием железа от 2 до 20% или отход...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641826
Дата охранного документа: 22.01.2018
+ добавить свой РИД