круглогодичный способ утилизации осадка сточных вод и отходов деревообработки с помощью дождевых червей и вермикомпост из осадка сточных вод и остатков древесины хвойных пород

Формула изобретения

1. Круглогодичный способ утилизации осадка сточных вод и отходов деревообработки с помощью дождевых червей, включающий смешивание биологического материала с отходами деревообработки, заселение дождевыми червями, отличающийся тем, что из свежих отходов деревообработки хвойных и/или лиственных пород укладывают маты слоем 20 100 см, причем биологический материал в виде избыточного активного ила в объемном соотношении ила к объему древесных отходов не менее 3 1, из вторичных отстойников фильтруют через опилочные маты, фильтрат отводят и подают в аэрационный бассейн (аэротенки) на рециклизацию, верхний слой опилок с обезвоженным активным илом механически собирают, из снятых опилочно-иловых слоев формируют бурты высотой до 1,5 м на открытых площадках и/или заполняют контейнеры для вермикомпостирования, заселяют червями бурты и/или контейнеры, бурты периодически поливают активным илом, за 15 30 дней до наступления стабильных холодов бурты для зимнего вермикомпостирования перебивают.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве свежих отходов деревообработки используют опилки, стружки с момента образования и до 1 года срока хранения.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в буртах в летнее время и в контейнерах поддерживают температуру 15 30^oС, в буртах в зимнее время 10 50^oС.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что бурты, оставленные на зиму, весной просеивают и отделяют готовый вермикомпост, вермикомпост от субстрата в контейнерах и летних буртах отделяют через 20 30 дней после начала вермикомпостирования просеиванием, остатки древесных отходов после просеивания вермикомпоста используют повторно.

5. Способ по пп.1 4, отличающийся тем, что для вермистабилизации отходов и производства вермикомпоста используют дождевых червей Eisenia fetida spp.

6. Вермикомпост из осадка сточных вод и остатков древесины хвойных пород, отличающийся тем, что он представляет собой рыхлый продукт светло-серовато-бурого цвета со слабым землистым запахом и содержит подвижных форм азота приблизительно 1,5 г/кг сухого вещества, кальция 5 6 г/кг сухого вещества, фосфора в пересчете на P₂O₅ 5 6 г/кг сухого вещества, подвижного калия (K₂O) 0,20 0,25 г/кг сухого вещества при pH 6,0 6,5.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к охране окружающей среды, коммунальному хозяйству, деревообрабатывающей отрасли, сельскому и лесному хозяйству, почвенной биотехнологии, в частности к утилизации осадка сточных вод, выращиванию дождевых червей, производству вермикомпостов.

Техническая задача создание безотходной технологии биологической очистки сточных вод; утилизация осадков сточных вод и отходов деревообрабатывающих производств, круглогодичное культивирование дождевых червей на открытых площадках, производство вермикомпоста.

В существующих системах биологической очистки сточных вод избыточный активный ил с вторичных отстойников сбрасывается на иловые площадки, откуда вывозится на свалку, создавая угрозу загрязнения окружающей среды.

Отходы деревообработки (опилки, стружки) используются при производстве строительных материалов (при их наличии), в качестве подстилки в крупных животноводческих комплексах, часть остается не использованной, загрязняя поверхностные воды и захламляя участки земли.

Известен способ компостирования осадка сточных вод (Небел Б. Наука об окружающей среде. М. Мир, 1993 т. 1, с. 301-318), который заключается в том, что ил-сырец отфильтровывают, смешивают с древесной стружкой, складывают в кучи или компостные ряды, аэрируют. Через 6 8 нед от древесной стружки отделяют готовый компост. Стружки вторично используют.

Известен также способ вермикомпостирования осадков сточных вод и производства вермикомпоста и выращивания дождевых червей (Городний Н.М. и др. Биоконверсия органических отходов в биодинамическом хозяйстве. Киев: Урожай, 1990, 256 С, Морев Ю.Б. Искусственное разведение дождевых червей. Фрунзе; Илим, 1990, 63 с; Appelhof M. Worms Eat My Garbage. Kalamazoo: Flower Press, 1982; Handreck K. A. Lee K. E. Earthworms for gardeners and fishermen /Discovering soils. CSIRO (Australia). 1991, 32 p. Hartenstein R. Hartenstein F. Physicochemical changes effected in activated sludge by the earthworm Eisenia foetida //J.Environ.Qual, 1981. v.10, N 3, p.377-382; Mitchell M.J. Hornor S. G. Abrams B.I. Decomposition of sewage sludge in drying beds and potential role of earthworm, Eisenia foetida //J.Environ.Qual. 1980, v.9, N 3, p.373-378; Mitchell M.J. Mulligan R. Hartenstein R. Neuhauser E. Convertion of sludges into "Topsoils" by earnhworms //Compost Science. 1977, v. 18, N 4, p. 28-32 и др.), включающий смешивание осадка сточных вод с древесными опилками лиственных пород или ТБО, или садовым мусором, заселение дождевыми червями. Вермикомпост отделяют через срок от 3 нед до 10 мес. Способ исключает использование в качестве поглотителя опилок, стружек хвойных пород деревьев в виду их токсичности для дождевых червей, а также разогревание компостных куч выше 25^oC. Стружки и опилки хвойных пород используют после 1 3 лет хранения.

Известен также способ вермикомпостирования осадков сточных вод (Haimi J. Huhta V. Comparison of composts produced from identical wastes by: " vermistabilization" and conventional composting //Pedobiologia. 1987, v. 30, N 2, p. 137-144), включающий смешивание осадка сточных вод с древесной корой ( после 10 лет хранения), заселение дождевыми червями, отделение вермикомпоста через 30 дней.

Наиболее близким к изобретению является приспособление для выращивания дождевых червей (заявка Японии N 58-23046. Публикация 83.05.12 N 1-577, кл. A 01 K 67/00, C 05 F 7/00. Заявитель Такэда Есио. Приспособление для выращивания дождевых червей), включающее использование крупных древесных стружек, на которых посредством экстрагирования смолы в щелочном растворе сформированы мельчайшие зазоры, разбрызгивание сточной воды, в которой содержатся водорастворимые белки и мелкодробленые кусочки рыб.

Круглогодичный способ утилизации осадка сточных вод и отходов деревообработки с помощью дождевых червей заключается в следующем. Из свежих опилок и стружек хвойных и/или лиственных пород деревьев, взятых с момента образования и до 1 г срока хранения после образования, укладывают маты слоем 20-100 см, избыточный активный ил из вторичных отстойников сбрасывается на опилочные маты для фильтрации, при этом основная масса активного ила оседает на поверхности и в толще мата. Вода с остатком активного ила и растворенными компонентами опилок по наклонной системе сбора фильтрата под действием силы тяжести воды подается в аэрационный бассейн (аэротенки) на рециклизацию. Верхний слой опилок с обезвоженным активным илом механически собирают, из снятых опилочно-иловых слоев формируют бурты высотой до 1,5 м рядом с матами с опилками и/или заполняют контейнеры для вермикомпостирования, заселяют червями бурты и/или контейнеры. Бурты в теплое время года периодически проливают илом, сбивая высокую температуру. За 15-30 дн до наступления стабильных холодов бурты для зимнего вермикомпостирования перебивают. Бурты, оставленные на зиму, весной просеивают и отделяют готовый вермикомпост, остатки древесных отходов используют повторно. Вермикомпост от субстрата в контейнерах и летних буртах отделяют через 20-30 дн после начала вермикомпостирования просеиванием.

Вермикомпост, полученный из активного ила и свежих древесных отходов хвойных пород, отличается высокой пористостью с содержанием, г/кг сухого вещества: подвижных форм азота 1,5 (pH 6,0- 6,5); подвижного кальция 5-6, подвижного фосфора в пересчете на P₂O₅ 5-6, подвижного калия (K₂O) 0,20-0,25.

Данный вермикомпост отличается от других вермикомпостов высокой пористостью, высоким содержанием подвижного калия. Наибольший эффект от применения достигается при внесении в почвы тяжелого гранулометрического состава (глины, тяжелые суглинки, слабозасоленные почвы). Данный вермикомпост вносят в качестве удобрения под декоративные, плодово-ягодные, технические культуры, а также при восстановлении техногенно нарушенных почв на этапе биологической и мелиоративной рекультивации.