РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2437845 (13) C1
(51)  МПК

C02F3/34   (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: по данным на 06.07.2012 - действует
Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2010119111/10, 11.05.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
11.05.2010

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 11.05.2010

(45) Опубликовано: 27.12.2011

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2125039 C1, 20.01.1999. RU 2326822 C2, 20.06.2008. RU 2233293 C1, 27.07.2004. RU 2377192 С1, 27.12.2009. WASTE-WATER TREATMENT TECHNOLOGIES: A GENERAL REVIEW // Economic and Social Commission for Western Asia, United Nations, New York, 2003.

Адрес для переписки:
450078, г.Уфа, ул. Революционная, 96/2, ООО "РН-УфаНИПИнефть", пат.пов. М.Б. Сафиной, рег. 744

(72) Автор(ы):
Неваленова Татьяна Васильевна (RU),
Сафарова Валентина Исаевна (RU),
Галинуров Ильдус Рафикович (RU),
Карева Елена Сергеевна (RU),
Сергейчева Ксения Александровна (RU)

(73) Патентообладатель(и):
Общество с ограниченной ответственностью (ООО) Научно-производственная фирма "Уральские промышленные технологии" (RU)

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПОЛИГОНОВ ЗАХОРОНЕНИЯ БЫТОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ получения изоляционного материала для полигонов захоронения бытовых и промышленных отходов. Осуществляют детоксикацию осадка сточных вод гуминовым реагентом, взятым в количестве от 0,3 мас.% до 10 мас.% на сухое вещество осадка сточных вод. Затем дополнительно продукт детоксикации осадка сточных вод гуминовым реагентом обрабатывают препаратом биологически активных микроорганизмов для биодеградации и обезвреживания навоза и помета «Ускоритель ферментации УФ-1» или препаратом биологически активных микроорганизмов для ускоренной переработки отходов животноводства «Тамир». Количество препарата биологически активных микроорганизмов составляет от 0,05 л до 1,00 л на тонну сухого вещества осадка сточных вод. Способ обеспечивает стабилизацию изоляционного материала, снижение содержания в нем неорганических и органических токсикантов. 6 табл.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к получению изоляционного материала для полигонов захоронения бытовых и промышленных отходов из обезвреженных осадков сточных вод биологических очистных сооружений канализации.

Осадки сточных вод - твердая фракция сточных вод, состоящая из органических и минеральных веществ, выделенных в процессе очистки сточных вод методом отстаивания (сырой осадок), и комплекса микроорганизмов, участвующих в процессе биологической очистки сточных вод и выведенных из технологического процесса (избыточный активный ил). Очевидно, что в силу больших объемов образующихся осадков сточных вод (ОСВ) проблема их обезвреживания должна решаться одновременно с вопросами применения и/или утилизации продуктов обезвреживания.

Известен способ детоксикации и утилизации осадков сточных вод (Патент РФ 2125039, опубл. 20.01.2009) с использованием гуминового концентрата, полученного электрохимическим путем из природных гумитов и каустобиолитов угольного ряда. Причем гуминовый концентрат в количестве до 10,0 мас.% перемешивают с осадками сточных вод, после чего их используют в качестве изоляционного материала на полигоне захоронения бытовых и промышленных отходов за счет увеличения сопротивления фильтрации воды через слой обработанного осадка.

Известный способ получения изоляционного материала для полигонов захоронения бытовых и промышленных отходов недостаточно эффективен, так как обработанные по прототипу гуминовым концентратом осадки сточных вод, несмотря на увеличение сопротивления фильтрации воды, остаются нестабилизированными: они продолжают загнивать и издавать неприятный запах. Это противоречит гигиеническим требованиям к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления (СанПиН 2.1.7.1322-03) и Инструкции по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов (Постановление Минстроя России от 05.11.1996). Кроме того, детоксикация ОСВ по прототипу приводит к связыванию, в основном, только ионов тяжелых металлов, в то время как опасность воздействия на окружающую природную среду осадков сточных вод состоит также и в том, что они содержат, кроме солей тяжелых металлов, органические токсиканты, патогенную микрофлору, яйца гельминтов. Соответственно получаемый по способу-прототипу не обеззараженный изоляционный материал не удовлетворяет требованиям охраны окружающей среды, в том числе, по своим санитарно-бактериологическим и паразитологическим показателям (ГОСТ Р 17.4.3.07 - 2001).

Решаемая задача и ожидаемый технический результат заключаются в повышении эффективности способа получения изоляционного материала для полигонов захоронения бытовых и промышленных отходов за счет обеспечения стабилизации изоляционного материала, снижения содержания в нем неорганических и органических токсикантов, а также за счет его дополнительного обеззараживания.

Поставленная задача решается тем, что способ получения изоляционного материала для полигонов захоронения бытовых и промышленных отходов путем детоксикации осадка сточных вод гуминовым реагентом, взятым в количестве от 0,3 мас.% до 10,0 мас.% на сухое вещество осадка сточных вод, отличается тем, что дополнительно продукт детоксикации осадка сточных вод гуминовым реагентом обрабатывают препаратом микроорганизмов для биодеградации и обезвреживания навоза и помета «Ускоритель ферментации УФ-1» или препаратом биологически активных микроорганизмов для ускоренной переработки отходов животноводства «Тамир», взятым в количестве от 0,05 л до 1,00 л на тонну сухого вещества осадка сточных вод.

Заявляемый способ позволяет проводить детоксикацию осадка сточных вод гуминовым реагентом, взятым в меньшем количестве относительно прототипа. При применении гуминового реагента в количестве менее 0,3 мас.%, а препарата биологически активных микроорганизмов - в количестве менее 0,05 л на тонну сухого вещества осадка сточных вод - снижается эффективность стабилизации, детоксикации и обезвреживания осадка сточных вод и, соответственно, изоляционного материала. Применение гуминового реагента в количестве более 10,0 мас.%, а препарата биологически активных микроорганизмов - в количестве более 1,00 л на тонну сухого вещества осадка сточных вод - экономически невыгодно, так как дальнейшей стабилизации, детоксикации и обезвреживания осадка сточных вод и, соответственно, изоляционного материала - не наблюдается.

Авторам известны технологии применения препаратов биологически активных микроорганизмов для борьбы с патогенными микроорганизмами и гельминтами органических отходов животноводства и птицеводства, например, способ обеззараживания от патогенных микроорганизмов и гельминтов органических отходов животноводства и птицеводства применением суспензии штамма Actinomyces fradiae (Патент РФ 2298031, опубл. 27.04.2007). Однако авторами предлагаемой технологии обезвреживания ОСВ выявлены и новые свойства биологически активных микроорганизмов, а именно свойства консорциума микроорганизмов не только обеззараживать осадок сточных вод от патогенной микрофлоры и яиц гельминтов, но и участвовать в процессах обезвреживания ОСВ от неорганических токсикантов - солей тяжелых металлов, и органических токсикантов - углеводородов нефти, нефтепродуктов, бенз(а)пирена. При этом, по мнению авторов, проявляются свойства микроорганизмов питаться металлорганическими соединениями, в данном случае получаемыми в результате предварительной обработки ОСВ гуминовым реагентом.

Предложенный способ получения изоляционного материала для полигонов захоронения бытовых и промышленных отходов путем детоксикации ОСВ позволяет получить стабилизированный изоляционный материал, удовлетворяющий требованиям к охране окружающей среды по содержанию органических и неорганических токсикантов, а также по санитарно-бактериологическим и паразитологическим показателям (ГОСТ Р 17.4.3.07-2001), а также требованиям к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления (СанПиН 2.1.7.1322-03) и требованиям Инструкции по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов (Постановление Минстроя России от 05.11.1996).

Применяемые реагенты являются естественными для окружающей природной среды, не образуют токсичных соединений в почве и воде, не загрязняют атмосферу, не оказывают негативного влияния на флору, фауну и биогеоценозы в целом, даже при использовании высоких доз.

Способ получения изоляционного материала для полигонов захоронения бытовых и промышленных отходов осуществляется следующей последовательностью операций:

1) детоксикация ОСВ его обработкой гуминовым реагентом, взятым в количестве от 0,3 мас.% до 10 мас.% на сухое вещество ОСВ при перемешивании;

2) обработка продукта детоксикации ОСВ гуминовым реагентом препаратом биологически активных микроорганизмов, взятым в количестве от 0,05 л до 1,00 л на тонну сухого вещества ОСВ.

Примеры конкретного осуществления способа

Пример 1.

Вариант 1 - по заявляемому способу.

Проводилась детоксикация осадка сточных вод городских очистных сооружений канализации МУП «Уфаводоканал», полученного при обезвоживании на иловых картах до влажности 70%, путем последовательной обработки гуминовым реагентом (реагент 1) и препаратом (консорциумом) биологически активных микроорганизмов (реагент 2).

Вариант 2 - для сравнения с заявляемым способом.

Проводилась детоксикация осадка сточных вод городских очистных сооружений канализации МУП «Уфаводоканал», полученного при обезвоживании на иловых картах до влажности 70%, путем обработки консорциумом биологически активных микроорганизмов (реагент 2).

В качестве гуминового реагента использовали препарат «ЭкоОрганика» (реагент 1), изготовленный в соответствии с ТУ 0392-001-99118391-2006 (таблица 1). Жидкое удобрение «ЭкоОрганика» представляет собой комплексное органоминеральное удобрение. Основное действующее вещество препарата - физиологически активные калиевые соли гуминовых кислот (гуматы калия). Также в состав препарата входят аминокислоты, углеводы, водорастворимые карбоновые кислоты (щавелевая, янтарная, яблочная, лимонная), элементы минерального питания (азот, фосфор, калий) и микроэлементы (железо, медь, цинк, марганец, бор, молибден и др.).

Таблица 1
Характеристики гуминового реагента «ЭкоОрганика»
Определяемый показательЕдиница измеренияНорма по ТУ 0392-001-99118391-2006
Внешний вид Жидкость темно-коричн. цвета
Массовая доля влаги %86-98
Содержание органического вещества% 8-12
Содержание калиевых солей гуминовых кислот %4-5
Массовая доля калиевых солей гуминовых кислот на сухое вещество, не менее %70
pH KCl суспензии 7,5-10
Массовая доля азотамг/100 г не менее 100,0
Массовая доля фосфора мг/100 г не менее 100,0
Массовая доля калия мг/лне менее 100,0
Массовая доля мышьякамг/л не более 2,0
Массовая доля кадмия мг/л не более 0,5
Массовая доля ртути мг/лне более 2,1
Массовая доля свинцамг/л не более 32
Эффективная удельная активность радионуклеидов Бк/лне более 300
Удельная активность техногенных радионуклеидов отн.ед1 отн.ед
Массовая концентрация 3,4 бенз(а)пирена мг/кгне более 0,02

В качестве препарата (консорциума) биологически активных микроорганизмов использовали средство для биодеградации и обезвреживания навоза и помета («ускоритель ферментации» УФ-1, изготовлен в соответствии с ТУ 9291-008-00492374-2007), состоящее из взвеси живых культур, в реальности обитающих в почве - Actinomyces fradiae дрожжей Candida krusei на физиологическом растворе (реагент 2). Живые культуры - Actinomyces fradiae и Candida krusei - подавляют размножение условно-патогенных бактерий и плесневых грибов. В 1 см3 препарата содержится не менее 2·108 КОЕ (колониеобразующихся единиц) живых микроорганизмов. В процессе биохимических реакций, сопровождающих жизнедеятельность микроорганизмов, происходит разложение белковой, углеводородной и растительной части ОСВ, усиливаются процессы брожения, повышается температура бродящей массы, в результате чего происходит уничтожение гельминтов и простейших, а также стабилизация осадка сточных вод.

Приготовление рабочих растворов

Рабочий раствор реагента 1 готовят из расчета 2 кг препарата на 30 литров нехлорированной воды (принимается во внимание необходимость недопущения переувлажнения ОСВ).

Рабочий раствор реагента 2 готовят из расчета 0,05 литров препарата на 50 литров нехлорированной воды (принимается во внимание необходимость недопущения переувлажнения ОСВ).

Обработка ОСВ по варианту 1

Обработка ОСВ реагентом 1 осуществляется путем смешения в емкости автобетоносмесителя (АБС). Осадок сточных вод подается в емкость АБС из иловой карты ковшовым питателем, перемещаемым по дну иловой карты на специальном шасси. При заполнении АБС до нужного объема питатель останавливают.

В емкость АБС загружают 30 литров рабочего раствора реагента 1 на 1 тонну ОСВ, что соответствует 0,7 мас.% реагента 1 на сухое вещество ОСВ, и производят перемешивание по пути следования к технологической площадке до образования однородной массы.

Технологическая площадка имеет гидроизоляционное основание и по периметру обустроена дренажной канавой для улавливания стоков. Бурты, сформированные высотой 1 метр, обрабатываются методом дождевания рабочим раствором реагента 2. Расход рабочего раствора реагента 2 составляет 15 л/м2, что соответствует 0,05 литров реагента 2 на 1 тонну сухого вещества ОСВ. Затем бурты с двукратным повторением с помощью грейдера переворачивают. Подготовленный таким образом бурт укрывается полиэтиленовой пленкой с заделом концов в элементы обваловки.

Контроль за процессом осуществляется замером температуры внутри бурта с периодичностью 1 раз в сутки. При этом разница температуры внутри бурта при протекании процесса биохимической детоксикации и температуры окружающей среды должна быть не менее 5°C и может доходить до 50°C.

Контроль за численностью микроорганизмов осуществляется по истечении 3 суток после формирования бурта и далее ежедекадно, до окончания процесса.

Плановая продолжительность процесса от 15 до 90 суток (в зависимости, например, от температуры окружающей среды в разные времена года).

Обработка ОСВ по варианту 2

Транспортировка осадка сточных вод из иловой карты на технологическую площадку осуществляется автосамосвалом на шасси автомобиля «Камаз», погрузка ОСВ осуществляется экскаватором. Бурты, сформированные высотой 1 метр, обрабатываются методом дождевания рабочим раствором реагента 2. Расход рабочего раствора реагента 2 составляет 15 л/м2, что соответствует 0,05 литров реагента 2 на 1 тонну сухого вещества ОСВ. Затем бурты высотой 1 м с двукратным повторением с помощью грейдера переворачивают. Подготовленный таким образом бурт укрывается полиэтиленовой пленкой с заделом концов в элементы обваловки.

В таблицах 2,3 приведены соответственно химические, бактериологические и паразитологические характеристики осадка сточных вод МУП «Уфаводоканал» до обработки и после обработки: по варианту 1 (последовательная обработка препаратом «ЭкоОрганика» и ускорителем ферментации УФ-1) и по варианту 2 (обработка ускорителем ферментации УФ-1).

Достоверно установлено и существенно, что после обработки ОСВ, проведенной по варианту 1, т.е. предлагаемым способом, - произошло снижение опасности отхода - осадка сточных вод - для окружающей природной среды по содержанию тяжелых металлов, нефтепродуктов и бенз(а)пирена (табл.2, столбец 6), а также его обеззараживание в части наличия патогенной микрофлоры, яиц гельминтов (табл.3, столбец 5).

Снижение опасности конечного продукта обезвреживания ОСВ предлагаемым способом достигнуто вследствие изменения целого комплекса характеристик исходного отхода, в том числе за счет:

- стабилизации органогенной составляющей, о чем свидетельствуют показатели ХПКбих и БПК5 и их отношение ХПКбих/БПК5 (табл.2, строки 23);

- снижения содержания подвижной формы кадмия и цинка (табл.2, строки 23, 24);

- ускоренной деструкции нефтепродуктов и разложения бенз(а)пирена (табл.2, строки 30, 31).

Как видно, ни обработка ОСВ одним гуминовым реагентом (т.е. по прототипу - табл.2, столбец 5), ни обработка ОСВ препаратом биологически активных микроорганизмов (табл.2, столбец 7) не дает описанных выше результатов последовательной обработки ОСВ гуминовым реагентом и препаратом биологически активных микроорганизмов (табл.2, столбец 6), то есть, действительно, выявлены свойства консорциума биологически активных микроорганизмов не только обеззараживать осадок сточных вод от патогенной микрофлоры и яиц гельминтов, но и участвовать в процессах стабилизации органогенной составляющей ОСВ (например, табл.2, строки 23); обезвреживания ОСВ от неорганических токсикантов - солей тяжелых металлов (например, табл.2, строки 23, 24) и органических токсикантов - углеводородов нефти, нефтепродуктов, бенз(а)пирена (например, табл.2, строки 30, 31).

Таблица 2
Химическая характеристика ОСВ до обезвреживания и после обезвреживания по варианту 1 и по варианту 2
п/пНаименование показателя/компонента Ед.изм. Содержание
до обезврежи-вания после обезвреживания
Вариант 1Вариант 2
Реагент 1 - «ЭкоОрганика» Реагент 2 - УФ-1 Реагент 2 - УФ-1
12 34 56 7
1 Влажность %70,0 53,152,8 52,1
2 ХПКбих мг/дм3 1240,0 1100,0389,0 1080,0
3 БПК5 мг/дм3 410,0302,0 179,0 282,0
4 pHвод ед. pH6,7 6,97,5 7,0
5 Оксид кальция %9,44 9,879,16 9,87
6 Оксид магния %0,34 0,340,34 0,33
7 Оксид кремния %10,76 10,5510,47 10,50
8Оксид алюминия % 1,761,77 1,771,80
9 Оксид титана% 0,36 0,360,38 0,36
10 Оксид бария %0,13 0,120,12 0,11
11 Органическое вещество % 44,248,2 49,045,5
12 Азот нитратныймг/кг 5956,0 2650,01382,0 2428,0
13 Фосфор (в пересчете на P2O5) мг/кг15315,0 13160,0 12071,013653,0
14 Оксид калия% 0,65 0,630,61 0,65
15 Хлорид-ион %0,003 0,0030,003 0,003
16Сульфат-ион мг/кг 3174,02920,0 2222,0 2806,0
17Натрий мг/кг126,0 123,0 115,0120,0
18 Ванадиймг/кг 17,5 16,013,0 14,0
19 Ртуть мг/кг0,14 0,130,12 0,12
20 Мышьяк мг/кг0,78 0,440,30 0,44
21 Железо (подвижная форма) мг/кг 22,09,0 9,58,0
22 Марганец (подвижная форма) мг/кг40,0 31,014,0 25,0
23 Кадмий (подвижная форма) мг/кг 4,52,0 <0,052,1
24 Цинк (подвижная форма) мг/кг157,0 109,0 8,3109,0
25 Свинец (подвижная форма) мг/кг<0,1 <0,1 <0,1<0,1
26 Медь (подвижная форма) мг/кг6,4 6,04,0 6,0
27 Никель (подвижная форма) мг/кг 5,04,0 2,04,0
28 Хром (подвижная форма) мг/кг1,0 0,90,7 0,9
29 Кобальт (подвижная форма)мг/кг <0,1 <0,1<0,1 <0,1
30 Нефтепродуктымг/кг 2200,0 500,0<0,05 300,0
31Бенз(а)пирен мг/кг 0,0520,019 0,007 0,017

Таблица 3
Бактериологическая и паразитологическая характеристика ОСВ по примеру 1
Наименование показателей Ед.изм.ОСВ до обработки ОСВ после обработки гуматами ««ЭкоОрганика» ОСВ после последовательной обработки гуматами «ЭкоОрганика» и УФ-1
12 34 5
Общее число микроорганизмов КОЕ/г4·10 53·10 52·10 7
Наличие бактерий группы кишечной палочки КОЕ/г800 500Не обнаружены
Наличие патогенных микроорганизмов, в т.ч. сальмонел КОЕ/гНе обнаружены Не обнаружены Не обнаружены
Наличие яиц гельминтов и цист экз./кг 10-20 2-5 Не обнаружены
кишечных патогенных простейших

Пример 2.

Вариант 3 - по заявляемому способу.

Проводилась детоксикация осадка сточных вод городских очистных сооружений канализации МУП «Уфаводоканал», полученного при обезвоживании на иловых картах до влажности 70%, путем последовательной обработки гуминовым реагентом (реагент 3) и консорциумом биологически активных микроорганизмов (реагент 4).

Вариант 4 - для сравнения с заявляемым способом.

Проводилась детоксикация осадка сточных вод городских очистных сооружений канализации МУП «Уфаводоканал», полученного при обезвоживании на иловых картах до влажности 70%, путем обработки консорциумом биологически активных микроорганизмов (реагент 4).

В качестве гуминового реагента 3 использовали Гумат-80 марки А, изготовленный в соответствии с ТУ 2189-001-71788256-2005. Основное действующее вещество препарата - смесь физиологически активных калиевых и натриевых солей гуминовых кислот (таблица 4).

Таблица 4
Характеристика Гумата-80 марки А
Наименование показателя Характеристики
1. Внешний вид, цвет Порошок, гранулы, таблетки черного цвета
2. Массовая доля активного вещества (смесь калиевых и натриевых солей гуминовых кислот), %, на сухое вещество, не менее 78
3. Массовая доля калия, натрия % в пересчете на сухое вещество, неменее4
4. Массовая доля нерастворимого остатка, %, не более 20,5
5. Кислотность: показатель активности водородных ионов (pH) 0,01%-ного водного раствора, не более 10,2
6. Массовая доля воды, %, не более 20
7. Массовая концентрация примесей токсичных элементов, мг/кг, не более
Свинца32
Кадмия 1,0
Мышьяка 2,0
Ртути2,1
8. Массовая концентрация бенз(а)пирена, мг/кг, менее 0,02
9. Удельная активность техногенных радионуклидов, отн.ед., не более 1,0

В качестве препарата (консорциума) биологически активных микроорганизмов использовали препарат «Тамир» - водный раствор, содержащий комплекс полезных природных микроорганизмов, в состав которого входят молочнокислые, фотосинтезирующие, азотофиксирующие бактерии, дрожжи и сапрофитные микроорганизмы, способствующие ускоренному разложению органики. Препарат изготовлен в соответствии с ТУ 9291-00152420326-2003, применяется для ускоренной переработки отходов животноводства в безопасные удобрения. В 1 см3 препарата содержится не менее 2·108 КОЕ (колониеобразующих единиц) живых микроорганизмов.

В процессе биохимических реакций, сопровождающих жизнедеятельность микроорганизмов, происходит разложение органической части ОСВ, подавляется патогенная микрофлора, происходит уничтожение гельминтов и простейших, а также стабилизация осадка сточных вод.

Приготовление рабочих растворов

Рабочий раствор реагента 3 готовят из расчета 1,5 кг Гумата-80 на 10 литров нехлорированной воды в 30-литровой емкости с перемешивающим устройством (недопущение переувлажнения ОСВ). После интенсивного перемешивания в течение 10 минут рабочий раствор отстаивают и фильтруют через фильтр.

Рабочий раствор реагента 4 готовят из расчета 1 литр препарата «Тамир» на 50 литров нехлорированной воды (недопущение переувлажнения ОСВ).

Обработка ОСВ по варианту 3

Обработка ОСВ реагентом 3 осуществляется путем смешения в емкости автобетоносмесителя (АБС). Осадок сточных вод подается в емкость АБС из иловой карты ковшовым питателем, перемещаемым по дну иловой карты на специальном шасси.

При заполнении АБС до нужного объема питатель останавливают.

В емкость АБС загружают 30 литров рабочего раствора реагента 3 на 1 тонну ОСВ, что соответствует 1,5 мас.% на сухое вещество ОСВ, и производят перемешивание по пути следования к технологической площадке до образования однородной массы.

Технологическая площадка имеет гидроизоляционное основание и по периметру обустроена дренажной канавой для улавливания стоков. Бурты, сформированные высотой 1 метр, обрабатываются методом дождевания рабочим раствором реагента 4. Расход рабочего раствора препарата составляет 5 л/м 2, что соответствует 0,3 литра препарата «Тамир» на 1 тонну сухого вещества ОСВ. Затем бурты с двукратным повторением с помощью грейдера переворачивают. Подготовленный таким образом бурт укрывается полиэтиленовой пленкой с заделом концов в элементы обваловки.

Контроль за процессом осуществляется замером температуры внутри бурта с периодичностью 1 раз в сутки. При этом разница температуры внутри бурта при протекании процесса биохимической детоксикации и температуры окружающей среды должна быть не менее 5°C и может доходить до 50°C.

Контроль за численностью микроорганизмов осуществляется по истечении 3 суток после формирования бурта и далее ежедекадно, до окончания процесса.

Плановая продолжительность процесса от 15 до 90 суток.

Обработка ОСВ по варианту 4

Транспортировка осадка сточных вод из иловой карты на технологическую площадку осуществляется автосамосвалом на шасси автомобиля «Камаз», погрузка ОСВ осуществляется экскаватором. Бурты, сформированные высотой 1 метр, обрабатываются методом дождевания рабочим раствором реагента 4. Расход рабочего раствора препарата составляет 5 л/м2, что соответствует 0,3 литра препарата «Тамир» на 1 тонну сухого вещества ОСВ. Затем бурты с двукратным повторением с помощью грейдера переворачивают. Подготовленный таким образом бурт укрывается полиэтиленовой пленкой с заделом концов в элементы обваловки.

В таблицах 5, 6 приведены соответственно химические, бактериологические и паразитологические характеристики осадка сточных вод МУП «Уфаводоканал» до обработки и после обработки: по варианту 3 (после последовательной обработки реагентом 3 - препаратом «Гумат-80» и реагентом 4 - препаратом «Тамир») и по варианту 4 (после обработки реагентом 4 - препаратом «Тамир»).

Существенно, что после обработки ОСВ, проведенной по варианту 3, произошло снижение опасности отхода - осадка сточных вод - для окружающей природной среды (таблица 5, столбец 6), его обеззараживание в части наличия патогенной микрофлоры, яиц гельминтов (таблица 6, столбец 5).

Снижение опасности рекомендуемого в качестве изоляционного материала конечного продукта обезвреживания ОСВ предлагаемым способом достигнуто вследствие изменения целого комплекса характеристик исходного отхода, в том числе за счет:

- стабилизации органогенной составляющей, о чем свидетельствуют показатели ХПКбих и БПК5 и их отношение ХПКбих/БПК5 (табл.5, строки 23),

- снижения содержания подвижной формы кадмия и цинка (табл.5, строки 23, 24),

- ускоренной деструкции нефтепродуктов и разложения бенз(а)пирена (табл.5, строки 30, 31).

Таблица 5
Химическая характеристика ОСВ до обезвреживания и после обезвреживания по варианту 3 и варианту 4
п/п Наименование показателя/компонента Ед.изм. Содержание
до обезвреживания после обезвреживания
Вариант 3Вариант 4
Реагент 3 - Гумат-80Реагент 4 - «Тамир» Реагент 4 - «Тамир»
12 34 56 7
1 Влажность %70,0 48,349,7 50,6
2 ХПКбих. мг/дм3 1240,0 1030,0490,0 950,0
3БПК5 мг/дм3 410,0 302,0179,0 282,0
4pHвод ед. pH6,7 7,06,8 7,2
5 Оксид кальция %9,44 9,529,55 9,61
6 Оксид магния %0,34 0,330,33 0,33
7 Оксид кремния %10,76 10,7510,74 10,68
8Оксид алюминия % 1,761,76 1,761,76
9 Оксид титана% 0,36 0,360,36 0,36
10 Оксид бария %0,13 0,130,13 0,11
11 Органическое вещество % 44,246,1 46,245,9
12 Азот нитратныймг/кг 5956,0 3350,03420,0 3450,0
13 Фосфор (в пересчете на P2O5) мг/кг15315,0 12890,0 13160,013250,0
14 Оксид калия% 0,65 0,640,63 0,63
15 Хлорид-ион %0,003 0,0030,003 0,003
16Сульфат-ион мг/кг 3174,03030,0 2980,0 2920,0
17Натрий мг/кг126,0 120,0 120,0121,0
18 Ванадиймг/кг 17,5 17,016,0 16,0
19 Ртуть мг/кг0,14 0,120,12 0,12
20 Мышьяк мг/кг0,78 0,520,55 0,50
21 Железо (подвижная форма) мг/кг 22,08,1 8,28,2
22 Марганец (подвижная форма) мг/кг40,0 29,022,0 23,0
23 Кадмий (подвижная форма) мг/кг 4,51,7 <0,051,9
24 Цинк (подвижная форма) мг/кг157,0 105,0 11,699,0
25 Свинец (подвижная форма) мг/кг<0,1 <0,1 <0,1<0,1
26 Медь (подвижная форма) мг/кг6,4 6,25,9 5,9
27 Никель (подвижная форма) мг/кг 5,04,5 2,23,8
28 Хром (подвижная форма) мг/кг1,0 1,00,8 0,8
29 Кобальт (подвижная форма)мг/кг <0,1 <0,1<0,1 <0,1
30 Нефтепродуктымг/кг 2200,0 450,0<0,05 250,0
31Бенз(а)пирен мг/кг 0,0520,027 0,012 0,022

Таблица 6
Бактериологическая и паразитологическая характеристика ОСВ по примеру 2
Наименование показателей Ед.изм.ОСВ до обработки ОСВ после обработки гуматами Гумат-80 ОСВ после обработки гуматами Гумат-80 и «Тамир»
1 23 45
Общее число микроорганизмов КОЕ/г 4·105 3·105 2·107
Наличие бактерий группы кишечной палочки КОЕ/г800 500Не обнаружены
Наличие патогенных микроорганизмов, в т.ч. сальмонел КОЕ/гНе обнаружены Не обнаружены Не обнаружены
Наличие яиц гельминтов и цист кишечных патогенных простейших экз./кг 10-202-5 Не обнаружены

Как видно, ни обработка ОСВ одним гуминовым реагентом (т.е. по прототипу - табл.5, столбец 5), ни обработка ОСВ препаратом биологически активных микроорганизмов (табл.5, столбец 7) не дает описанных выше результатов последовательной обработки ОСВ гуминовым реагентом и препаратом биологически активных микроорганизмов (табл.5, столбец 6), то есть, действительно, выявлены свойства консорциума биологически активных микроорганизмов не только обеззараживать осадок сточных вод от патогенной микрофлоры и яиц гельминтов, но и участвовать в процессах стабилизации органогенной составляющей ОСВ (например, табл.5, строки 2, 3); обезвреживания ОСВ от неорганических токсикантов - солей тяжелых металлов (например, табл.5, строки 23, 24) и органических токсикантов - углеводородов нефти, нефтепродуктов, бенз(а)пирена (например, табл.5, строки 30, 31).

Из таблиц 2, 3, 5, 6 следует, что в случае предлагаемой комплексной обработки достигаются наилучшие результаты детоксикации осадка сточных вод и его обезвреживание. Поэтому продукт такой комплексной обработки рекомендуется заявителем к применению в качестве стабилизированного изоляционного материала для полигонов захоронения бытовых и промышленных отходов, который не загнивает и не издает неприятного запаха.

Продукт - изоляционный материал удовлетворяет требованиям охраны окружающей среды, в том числе, по своим санитарно-бактериологическим и паразитологическим показателям (ГОСТ Р 17.4.3.07-2001).

В отличие от прототипа, где применимость получаемого продукта обезвреживания ОСВ в качестве изоляционного материала на полигоне захоронения бытовых и промышленных отходов обосновывается только увеличением сопротивления фильтрации, продукт - изоляционный материал, получаемый по предлагаемому способу, стабилизирован (инертен) по уровню биохимического потребления кислорода и химического потребления кислорода, что соответствует гигиеническим требованиям к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления (СанПиН 2.1.7.1322-03) и Инструкции по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов (Постановление Минстроя России от 05.11.1996).


Формула изобретения

Способ получения изоляционного материала для полигонов захоронения бытовых и промышленных отходов путем детоксикации осадка сточных вод гуминовым реагентом, взятым в количестве от 0,3 мас.% до 10,0 мас.% на сухое вещество осадка сточных вод, отличающийся тем, что дополнительно продукт детоксикации осадка сточных вод гуминовым реагентом обрабатывают препаратом микроорганизмов для биодеградации и обезвреживания навоза и помета «Ускоритель ферментации УФ-1» или препаратом биологически активных микроорганизмов для ускоренной переработки отходов животноводства «Тамир», взятым в количестве от 0,05 л до 1,00 л на тонну сухого вещества осадка сточных вод.