способ рекультивации отвалов цементного производства

Формула изобретения

Способ рекультивации цементных отвалов, характеризующийся тем, что на поверхность отвалов цементного производства вносят в качестве органического удобрения измельченный сапропель, смешанный с семенами трав в количестве 25-30 т/га и запахивают на глубину 4-6 см.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам рекультивации отвалов цементного производства для возврата нарушенных земель в сельскохозяйственный фонд и закрепления пылящих поверхностей.

Известен способ повышения плодородия песчаных почв (патент РФ №2265980, МПК А01В 79/02, МПК А01С 21/00, 1994 г.), который включает внесение и запахивание глины, содержащей 30-31% илистых частиц (сапропель), в почву в количестве 25-50 т/га. Недостатками данного способа является необходимость дополнительного приготовления смеси, а также близкое расположение достаточного количества чистой глины.

Известен состав для рекультивации земель минерально-органической смесью на основе кварц-глауконитового песка (патент РФ №2193590, МПК С09К 17/40, 2002 г.). Данное изобретение содержит кварц-глауконитовый песок (70-80%) и сапропель (30-20%). Недостатками данного состава являются возможность использования состава только на песчаных почвах и вредное воздействие большого количества сапропеля.

Известна среда и способ обработки отвалов при горных разработках (заявка на патент РФ №2004114215, МПК В09В 1/00, 3/00, 2002 г.), которая заключается во внесении измельченной древесной щепы, обработанной азотной кислотой, в отвал в количестве 60-90 т/га. Недостатками данного способа являются вредное действие азотной кислоты на окружающую среду и плохая защита отвала от ветровой эрозии.

Техническим результатом изобретения является биовосстановление отвалов цементного производства.

Технический результат достигается тем, что способ рекультивации цементных отвалов заключается во внесении в качестве органического удобрения измельченного сапропеля, смешанного с семенами трав в количестве 25-30 т/га и запахиванием его на глубину 4-6 см.

Поверхностный слой отвалов цементного производства (отсев) глубиной 4-6 см состоит из мергелей, известняка, суглинка и песка и обладает следующим гранулометрическим составом:

Размер фракции, мм	Количество, %
<0,071	10
0,071<0,14	6
0,14<0,25	9
0,25<0,63	16
0,63<1,6	23
1,6<2,5	16
2,5	20

При внесении сапропеля в отсев в количестве 25-30 т/га на данную глубину содержание сапропеля и отсева составляет 5-7% и 95-93% соответственно.

Более 70% фракций отсева превышают 0,5 мм, и при естественном дождевании происходит проникновение сапропеля между крупными фракциями отсева и заполнение пустот, что изменяет механические свойства созданной почвы: увеличивает поглотительную способность пахотного слоя и уменьшает его водопроницаемость. Также сапропель имеет свойство склеивать мелкодисперсную минеральную составляющую почвы, что позволяет предохранять образовавшуюся почву от воздействия водной и ветровой эрозии.

Сапропель является экологически чистым продуктом и полностью биоразлагается. Добавление сапропеля в поверхностный слой отвалов цементного производства снижает кислотность почвы, повышает содержание гумуса и других питательных элементов (К₂О, Р ₂O₅).

В таблице представлены значения биопродуктивности различных составов для рекультивации отвалов цементного производства:

№	Отсев, %	Сапропель, %	Всхожесть травяной смеси, %	Цвет ростков (на 70 день)	Максимальная высота ростков, см	Время жизни, дн
1	100	0	95	-	12	40
2	98	2	95	желто-зеленый	12	80
3	95	5	95	темно-зеленый	14	160
4	93	7	95	темно-зеленый	15	170
5	90	10	85	желтый	10	120
6	85	15	70	-	6	60
7	80	20	60	-	4	50

Из таблицы видно, что оптимальным соотношением компонентов для получения наибольшей биопродуктивности обладают составы №3, 4 смеси.

Перед внесением и запахиванием сапропеля в отсев на глубину пахотного слоя 4-6 см его дополнительно измельчают и смешивают с семенами трав или других сельскохозяйственных растений.

Внесение и запахивание сапропеля в отсев весной считается оптимальным.

При использовании данного способа рекультивации отвалов цементного производства используют сапропель пресных местных водоемов, что значительно понижает затраты на проведения биологического этапа рекультивации, а также повышает защитные свойства рекультивируемых поверхностей от физического воздействия (водной и ветровой эрозии) и создает плодородный слой почвы.