ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

способ рекультивации разрушенных земель в условиях крайнего севера

Классы МПК:A01B79/02 способы обработки почвы в сочетании с другими сельскохозяйственными работами, например удобрением, посадкой и тп 
B09C1/08 химической обработкой
Автор(ы):, , , , , ,
Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью "Сервис Инжиниринг" (ООО "Сервис Инжиниринг") (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2013-04-01
публикация патента:

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к биологической рекультивации, и может использоваться в земледелии на Крайнем Севере. В способе формируют почвенный и растительный покров с использованием семян трав. При этом семена трав непосредственно после посева проливают водным раствором Сараксан-нитроаммофоска, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Сараксан (на сухое) - 0,2-0,6, нитроаммофоска - 0,4-1,0, вода - остальное. Способ позволяет повысить качество рекультивации нарушенных земель в условиях Крайнего Севера. 4 табл., 1 пр.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способу биологической рекультивации, и может использоваться в земледелии на Крайнем Севере.

Особенности условий Крайнего Севера требуют получения защитного поверхностного слоя грунта после внесения семян в почву, который бы обеспечивал более высокую температуру на поверхности почвы.

Известен способ рекультивации земель внесением в почву семян многолетних трав, адаптированный к климатическим условиям Крайнего Севера (см. патент РФ № 2093974, A01B 79/02, 1977). Способ предусматривает предварительное получение гранул, включающих удобрения и посевной материал, с последующим их внесением в почву. Гранулирование смеси лигнин-опилки-птичий помет-семена многолетних трав с последующим внесением гранул в почву предохраняет семена от переохлаждения. Недостатком известного технического решения является его сложность и трудоемкость.

Известны способы рекультивации земель, включающие предварительное боронование грунта с последующим внесением в грунт сложной травосмеси (см. патент РФ № 2101901, A01B 79/02, 1998) и отходов семяпроизводства - половы с содержанием сложной смеси несортированных семян растений (см. патент РФ № 2157605, A01B 79/02, 2000). Способ позволяет избежать затраты на гранулирование за счет боронования грунта, однако не обеспечивает равномерное укрытие семян в случае переохлаждения.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение качества рекультивации разрушенных земель в условиях Крайнего Севера при одновременном сокращении затрат на процесс в целом за счет использования водного раствора биополимера Сараксана и нитроаммофоски в заданном процентном соотношении, заменяющего стадию боронования и вносящего удобрение в почву.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе рекультивации разрушенных земель в условиях Крайнего Севера, включающем формирование почвенного и растительного покрова с использованием семян трав, согласно изобретению, семена трав непосредственно после их посева проливают водным раствором Сараксан-нитроаммофоска, при следующем соотношении компонентов, масс.%:

Сараксан (на сухое)0,2-0,6
Нитроаммофоска 0,4-1,0
Вода Остальное

Сараксан представляет собой экологически чистый биополимер (см. ТУ 2458-001-52726120-08), соответствующий требованиям СТО Газпром 2-3.2-151-2007 «Биополимерные компоненты буровых растворов. Технические требования», по ПДК рыбного хозяйства относится к 4 классу опасности, отработанный раствор Сараксана относится к 5 классу опасности для окружающей среды.

В качестве минерального удобрения использовано комплексное удобрение нитроаммофоска.

Растворы Сараксана хорошо совместимы с различными солями, что представлено в таблице 1.

Таблица 1
СольПредельная концентрация соли, % мас.
Хлорид аммония 30
Хлорид кальция 20
Хлорид магния 15

Хлорид калия15
Хлорид цинка 15
Диаммоний фосфат 10
Карбонат натрия 5
Сульфат калия 10
Нитрат аммония 25
Нитроаммофоска 10

Те же результаты по совместимости с солями получены для растворов, содержащих 0,2% и 0,6% масс. Сараксана.

Согласно таблице 1, в случае необходимости, концентрация минеральных удобрений в растворе может варьироваться в указанных в ней пределах. Из таблицы 1 следует, что для приготовления раствора может быть использована техническая вода, содержащая соли жесткости.

Сараксан - полианион с мол. массой 6 млн., обладающий высокой псевдопластичностью. Поэтому при попадании водного раствора в грунт происходит резкое повышение его вязкости. Сараксан связывается с полярными гидрофобными поверхностями частиц грунта. Благодаря этому, образуется почвенно-полимерная корка толщиной 3-5 мм, достаточная для укрепления слоя почвы или грунта при нахождении его под уклоном до 45°. Водный раствор оказывает одинаково связующее действие с песчаником, глиной, каолином, кремнезем, пластинчатым глиноземом, негидратированными частицами цемента. Образовавшаяся корка - влаго- и воздухопроницаемая. После разрушения корка восстанавливается увлажнением грунта.

Установлено, что температура слоя грунта, укрепленная водным раствором Сараксан - нитроаммофоска, в холодное время выше не обработанного данным раствором грунта на 2-4 градуса. Эффект повышения температуры делает предпочтительным ее использование в условиях Крайнего Севера для повышения всхожести семян растений, посеянных в грунт непосредственно перед его обработкой композицией. Глубина проникновения водного раствора и изменение температуры грунта приведены в таблице 2.

Таблица 2
способ рекультивации разрушенных земель в условиях крайнего севера, патент № 2532831 Глинозем Кремнезем
Сараксан/нитроаммофоска, % масс. Глубина, ммспособ рекультивации разрушенных земель в условиях крайнего севера, патент № 2532831 t°CГлубина, мм способ рекультивации разрушенных земель в условиях крайнего севера, патент № 2532831 t°C
1 0,2/1,022 43
20,2/0,82 24 3
30,4/0,6 34 54
4 0,4/0,63 454
50,6/0,4 545 4
60,5/0,4 54 54

Для оценки глубины проникновения в грунт в водный раствор введен Краситель красный C. Изменение температуры оценивали по разнице температуры под слоем обработанного и необработанного грунта при +7°C.

Водный раствор Сараксан-нитроаммофоска при отсутствии напряжения сдвига имеет желеобразную структуру, устойчивую во времени (табл.3 и 3a).

Технические показатели водного раствора в составе: Сараксан 0,2% масс., нитроаммофоска 1,0% масс., в зависимости от времени, приведены в таблице 3, в составе: Сараксан 0,6% масс., нитроаммофоска 0,4% масс.- в таблице 3a.

Таблица 3
Технический показатель качестваРезультат испытаний
Статическое напряжение сдвига, дПа способ рекультивации разрушенных земель в условиях крайнего севера, патент № 2532831
10 сек 45
1 минута 49
10 минут 54
Эффективная вязкость, мПа·с 65
Показатель устойчивости к деструкции, % за 3 суток 16
Показатель фильтрации, см 3/мин20
Водоотдача, мл. 1-й/30-й дни6/6

Таблица 3a
Технические показатели качестваРезультаты испытаний
Статическое напряжение сдвига, дПа способ рекультивации разрушенных земель в условиях крайнего севера, патент № 2532831
10 сек 65
1 минута 75
10 минут 90
Эффективная вязкость, мПа·с 1200
Показатель фильтрации, см /мин7,6
Водоотдача, мл. 1-й/30-й дни2,9/2,5

Компонент водного раствора Сараксан обладает свойствами адгезии и «приклеивает» семена к грунту. Сараксан и нитроаммофоска не вступают между собой в химическую реакцию. Поэтому при процессе водоотдачи (табл.3 и 3a) происходит выделение нитроаммофоски в почву. Низкая водоотдача позволяет вводить минеральное удобрение в грунт порционно и направленно, тем самым удается избежать непроизводственных потерь удобрения.

Количество в водном растворе Сараксана - 0,2-0,6% наиболее предпочтительно. При меньшем процентном содержании Сараксана из-за снижения эффективной вязкости повышается водоотдача и снижается температурный эффект. При содержании Сараксана выше 0,6% эффективная вязкость чрезвычайно велика, вследствие чего возникает проблема равномерного растекания в грунте.

Количество в водном растворе нитроаммофоски - 0,4-1,0% наиболее предпочтительно. При глубине пролива 0,2-0,5 мм расход нитроаммофоски составляет 200-250 кг/га. Процентное содержание нитроаммофоски в растворе согласуется с рекомендациями по использованию нитроаммофоски - равномерным разбрасыванием 40-50 г на 1 м2 неокультуренных почв.

Включение нитроаммофоски в состав водного раствора предпочтительно, так как это удобрение включает в себя калийную соль с содержанием K2O 16% (см. ТУ 113-03-00206486-14-00). При приготовлении водного раствора Сараксан-нитроаммофоска предварительное растворение нитроаммофоски, содержащей соль калия, облегчает последующее растворение Сараксана.

В случае необходимости продолжительного хранения водного раствора Сараксан-нитроаммофоска в его состав может быть включен бактерицид, в частности бактерицид Remacid (см. ТУ 2458-004-22427740-2002), в количестве не более 0.005%. Этот бактерицид входит в состав ряда буровых растворов, он содержится в откаченной осветленной воде при технической ликвидации и рекультивации шламонакопителей. Поэтому использование этой воды для приготовления раствора Сараксан-нитроаммофоска позволяет повысить его устойчивость к деструкции.

Приготовление водного раствора осуществляют с использованием стандартного оборудования, которое используют для приготовления буровых растворов. Оборудование для приготовления водного раствора должно включать смесительную емкость с гидравлическим и механическим перемешиванием. Высокая псевдопластичность приготовленного раствора позволяет готовить его на удалении от места пролива, а пролив осуществлять стандартным разбрызгивающим устройством, соединенным длинным шлангом со смесительной емкостью.

Заявленный способ иллюстрируется следующим примером:

При формировании почвенного и растительного покрова посев универсальной травосмеси производят из расчета 300 кг/га семян трав. Сразу после посева осуществляют пролив водным раствором, содержащим 0,2% Сараксана и 0,4% нитроаммофоски при глубине пролива 2-5 мм. Для приготовления 1 м3 водного раствора, с содержанием 0,2% Сараксана и 0,4% нитроаммофоски, достаточного для пролива 200 м2 грунта, 4 кг нитроаммофоски растворяют в 0.995 м3 воды. При интенсивном перемешивании не менее 15 минут и температуре не ниже 20°C (если температура будет ниже, биополимер Сараксан будет плохо распускаться и могут образоваться не растворившиеся комки полимера) медленно вводят 2 кг Сараксана. Если перемешивание проводить меньше 15 минут, то будет происходить образование полимерных комков, которые смогут самостоятельно распуститься только в течение последующих 20-24 часов.

Аналогично готовят водные растворы для рекультивации разрушенных земель с содержанием Сараксана 0,2-0,6% и нитроаммофоски с содержанием 0,4-1,0%. Результаты полученных исследований приведены в таблицах 1, 2, 3 и 3a.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ рекультивации разрушенных земель в условиях Крайнего Севера, включающий формирование почвенного и растительного покрова с использованием семян трав, отличающийся тем, что семена трав непосредственно после их посева проливают водным раствором Сараксан-нитроаммофоска, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сараксан (на сухое) 0,2-0,6
нитроаммофоска 0,4-1,0
вода остальное


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2532831

patent-2532831.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс A01B79/02 способы обработки почвы в сочетании с другими сельскохозяйственными работами, например удобрением, посадкой и тп 

Патенты РФ в классе A01B79/02:
способ возделывания овощных культур при капельном орошении -  патент 2528448 (20.09.2014)
способ многократного использования ботвы при выращивании нескольких урожаев по девяткину в.д. -  патент 2528212 (10.09.2014)
способ содержания почвы виноградников -  патент 2527538 (10.09.2014)
способ рекультивации земель, нарушенных дражными разработками -  патент 2527368 (27.08.2014)
способ защиты почв от эрозии на склонах в садах и лесных насаждениях -  патент 2527084 (27.08.2014)
способ возделывания зерносенажа из высокобелковых культур на малых площадях -  патент 2526398 (20.08.2014)
способ возделывания овощных культур при капельном орошении -  патент 2525610 (20.08.2014)
способ повышения эффективности производства смесей однолетних зерновых и бобовых культур при использовании на зеленую массу -  патент 2525573 (20.08.2014)
способ выращивания льна-долгунца -  патент 2525266 (10.08.2014)
способ освоения залежных земель под сенокосы и пастбища и устройство для его реализации -  патент 2525255 (10.08.2014)

Класс B09C1/08 химической обработкой

Патенты РФ в классе B09C1/08:
реагент для обезвреживания отходов нефтегазовой промышленности и способ получения реагента -  патент 2527288 (27.08.2014)
способ переработки осадков сточных вод -  патент 2508253 (27.02.2014)
способ очистки почвы от углеводородных загрязнений -  патент 2502569 (27.12.2013)
способ детоксикации грунта, загрязненного нефтепродуктами -  патент 2497609 (10.11.2013)
способ рекультивации почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами -  патент 2491138 (27.08.2013)
способ обеззараживания, обезвреживания и переработки осадков сточных вод в полезные продукты -  патент 2484024 (10.06.2013)
способ восстановления земель, занятых шламовыми амбарами, образованными в результате нефтегазодобычи -  патент 2479364 (20.04.2013)
способ детоксикации отходов строительных материалов, загрязненных люизитом и продуктами его превращений -  патент 2460596 (10.09.2012)
способ комбинированной реагентной детоксикации и рекультивации почв -  патент 2446899 (10.04.2012)
способ активации добавок природного цеолита в почву и устройство для его осуществления -  патент 2442645 (20.02.2012)



Наверх