РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ УДОБРЕНИЙ И СУБСТРАТОВ МЕТОДОМ БИОДЕГРАДАЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИ РАЗЛАГАЕМОЙ ЧАСТИ ТВЕРДЫХ

1
РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ УДОБРЕНИЙ И
СУБСТРАТОВ МЕТОДОМ БИОДЕГРАДАЦИИ
БИОЛОГИЧЕСКИ РАЗЛАГАЕМОЙ ЧАСТИ ТВЕРДЫХ
КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В
ЛЕСНОМ ХОЗЯЙСТВЕ И ЛАНДШАФТНОМ
СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Государственный контракт от 26 апреля 2007 года
№02.515.11.5020
2
Цель выполнения проблемно – ориентированных поисковых исследований:
Формирование научно-технического задела
(накопление, систематизация данных и
фундаментальных знаний) для разработки технологий
переработки биологически разлагаемой части твердых
коммунальных отходов, с целью повышения
эффективности использования их биологического
потенциала, а также снижения площади земель,
отчуждаемых при складировании невостребованного
компоста.
3
Задачи:
1. Определить новые рынки сбыта продуктов на основе органической части твердых
коммунальных отходов из перечня объектов и технологических процессов лесного
хозяйства и ландшафтного строительства;
2. Определить состав и свойства органической части твердых коммунальных отходов;
Отработать технологии аэробного компостирования органической части твердых
коммунальных отходов для получения компостов и субстратов заданного качества, в том
числе с применением макро- и микроорганизмов, ускоряющих биодеградацию органических
отходов;
3. Отработать технологии получения энергоносителей из органической части твердых
коммунальных отходов;
4. Разработать технологический регламент получения нетрадиционных удобрений на основе
органической части твердых коммунальных отходов;
5. Разработать технологический регламент получения нетрадиционных субстратов на основе
органической части твердых коммунальных отходов;
6. Разработать технологический регламент получения энергоносителей из органической части
твердых коммунальных отходов;
7. Апробировать новые виды нетрадиционных органических удобрений и субстратов при
выращивании древесно-кустарниковых растений;
8. Разработать рекомендаций по применению новых видов нетрадиционных органических
удобрений на основе органической части твердых коммунальных отходов в конкретных
технологических процессах лесного хозяйства и ландшафтного строительства.
9. Разработать рекомендаций по применению энергоносителей из органической части твердых
коммунальных отходов в конкретных технологических процессах лесного хозяйства и
ландшафтного строительства.
4
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ОРГАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ТКО В ЛЕСНОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Использование органических отходов для повышения продуктивности
насаждений возможно только в технологических процессах с относительно
коротким циклом производства и на участках с высокой интенсивностью
ведения лесного хозяйства
50 - 100 лет
Н
Семена и
посадочный
материал
Период возобновления,
защиты и выращивания леса
9
9
Создание и эксплуатация
лесосеменных плантаций
Выращивание лесного
посадочного материала
Создание лесных культур,
в т. ч. плантационного типа
9
9
К
Рубки главного
пользования
Повышение почвенного плодородия путем
внесения в почву органических отходов;
Введение органических отходов в состав
тепличных грунтов и субстратов для
улучшения их свойств;
Переработка органических отходов в
нетрадиционные органические удобрения и
субстраты методом аэробного
компостирования;
Поверхностное внесение органических
отходов или смесей на их основе для
мульчирования почвы и заделки семян.
5
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКОЙ
ЧАСТИ ТКО В ЛАНДШАФТНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Использование субстратов
для создания газонов
Декоративно-защитное
использование
Декоративное использование
6
ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПРЕДПРИЯТИЯ ПО ПЕРЕРАБОТКЕ
ОРГАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ТКО
9 лесного хозяйства (лесхозы, лесничества, лесные
и декоративные питомники, деревообрабатывающие
предприятия);
9 коммунального хозяйства (очистные сооружения
канализации населенных пунктов, организации
осуществляющие уборку и вывоз мусора с
территорий населенных мест, балансодержатели
свалок и полигонов ТБО);
9 специализированные
мусороперерабатывающие,
станции).
(мусоросортировочные,
мусороперегрузочные
7
Переработка органической части ТКО
методом аэробного компостирования в
условиях естественной аэрации
Погрузка Транспортировка
наполнителя
наполнителя
Перемешивание
Внесение минеральных
Формирование слоя добавок
наполнителя с
по
слою
наполнителя
наполнителя
(при необходимости) минеральными добавками
наполнителя
Формирование Перемешивание
и
субстрата
бурта
Распределение субстрата
по слою наполнителя
Транспортировка
субстрата
Погрузка субстрата
8
Переработка органической
части ТКО методом
аэробного компостирования
с системой регулировки
параметров процесса
9
Переработка органической части ТКО
методом вермикомпостирования
погрузка
погрузка
компоста
формирование гряды
транспортировка компоста
орошение
заселение вермикультуры
подсыпка субстрата
аэрация
орошение
погрузка вермикомпоста
созревание
аэрация
транспортировка вермикомоста
10
ПЕРЕРАБОТКА ОРГАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ТКО В ЭНЕРГОНОСИТЕЛИ
И НЕТРАДИЦИОННЫЕ УДОБРЕНИЯ МЕТОДОМ АНАЭРОБНОГО
КОМПОСТИРОВАНИЯ
С бр о с би о газа
Обо гащ енн ы й м етан
На р азд е л ени е
В озд ух с С О 2
Б иор еактор ны й ко м п лекс
И с х.сы р ье
П ро д укты
A 1-A 6, A 8
A7
О чистка би огаза
М ем бра нное газо р азд еле ни е
Га зо р а зде л и те л ь ны й ко м пл екс
A 3-A 6, A 8
A7
С и сте ма к онтр о л я и а нал и з а
11
СХЕМА РЕЦИРКУЛЯЦИОННОЙ МЕМБРАННОЙ КОНТАКТОРНОЙ
СИСТЕМЫ ДЛЯ ГАЗОРАЗДЕЛЕНИЯ
мембранный абсорбер
поток обедненный по хорошо
сорбируемому компоненту
компрессор
Pa,Ta
разделяемая смесь
дроссель
охладитель
нагреватель
жидкостной насос
вакуумный насос
поток обогащенный по хорошо
сорбируемому компоненту
Pd,Td
сдувка
дроссель
мембранный десорбер
12
ОЧИСТКА ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ВОД, ОБРАЗУЕМЫХ
ПРИ КОМПОСТИРОВАНИИ И ХРАНЕНИИ ТКО
Т2
Т1
Холодильник 1
Слив
Насос
Холодильник 2
13
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ
ОРГАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ТКО В ЛЕСНОМ ХОЗЯЙСТВЕ
И ЛАНДШАФТНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
1) Контроль за содержанием нежелательных
ингредиентов в органических отходах
2) Снижение концентрации нежелательных
ингредиентов в продуктах на основе органических
отходов
3) Оптимизация норм использования органических
отходов и продуктов на их основе
4) Система контроля и мониторинг за почвенноэкологическими условиями
5) Система контроля за содержанием нежелательных
ингредиентов в продукции, получаемой при
использовании органической части ТКО
6) Распределение продукции, полученной при
использовании органических отходов, на больших
территориях
14
ВЛИЯНИЕ ВНЕСЕНИЯ НЕТРАДИЦИОННЫХ УДОБРЕНИЙ
НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДЕРНОВОПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ
Доза внесения,
т/га
0
120
НСР05
0
120
НСР05
Орг. вещво, %
Содержание, мг/кг
рНсол
Р2О5
К2 О
Легкосуглинистая почва
2,1
4,8
19,3
40,6
3,7
6,4
32,2
74,9
128,7
156,0
76,8
83,2
1,15
24,43
21,66
*
Среднесуглинистая почва
3,3
5,3
18,5
49,0
5,4
6,9
74,0
70,0
179,2
275,5
117,7
121,0
1,20
46,52
20,07
0,36
0,49
N-NО3
9,64
33,58
Nщел.гидр
*
15
Выход, тыс. шт/га
ПРИМЕНЕНИЕ НЕТРАДИЦИОННЫХ УДОБРЕНИЙ НА
ОСНОВЕ ОРГАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ТКО В ЛЕСНЫХ И
ДЕКОРАТИВНЫХ ПИТОМНИКАХ
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0 30 60 80 120 240
Доза внесения, т/га
16
ПРИМЕНЕНИЕ НЕТРАДИЦИОННЫХ СУБСТРАТОВ НА
ОСНОВЕ ОРГАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ТКО ПРИ
ВЫРАЩИВАНИИ СЕЯНЦЕВ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ В
ТЕПЛИЦАХ
14
Высота стволика, см
12
10
8
6
4
2
0
Низинный Компост 1 Компост 2 Компост 3 Компост 4
торф
17
Совокупный показатель
ПРИМЕНЕНИЕ НЕТРАДИЦИОННЫХ
УДОБРЕНИЙ НА ОСНОВЕ
ОРГАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ТКО ПРИ
СОЗДАНИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ
ПЛАНТАЦИЙ
600
1
500
400
2
3
300
Сорта ивы:
1 - Лозинка;
2 - Трехтычинковая (улучшенная);
3 - Дема 1.
200
100
0
0
50
100
150
200
250 300 350 400
Доза внесения НОУ
18
ПРИМЕНЕНИЕ НЕТРАДИЦИОННЫХ УДОБРЕНИЙ НА
ОСНОВЕ ОРГАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ТКО ДЛЯ
СОЗДАНИЯ ГАЗОНОВ И ГОРОДСКИХ НАСАЖДЕНИЙ
Влияние вида субстрата на количество
побегов овсяницы луговой
300
200
100
0
1
Компост
2
3
Торф
19
В РЕЗУЛЬТАТЕ ВЫПОЛНЕНИЯ НИР ПОЛУЧЕНЫ
ПАТЕНТЫ
20
ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПРОВЕДЕННЫМ
ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ НИР :
1. ПОДГОТОВЛЕНО И ЗАЩИЩЕНО
911 выпускных квалификационных
работ;
91 диссертация на соискание степени
магистра;
92 диссертации на соискание ученой
степени кандидата наук.
2. ОПУБЛИКОВАНО 42 СТАТЬИ, В Т.Ч. 7
В ЖУРНАЛАХ РЕКОМЕНДОВАННЫХ
ВАК.
21
С РЕЗУЛЬТАТАМИ, ПОЛУЧЕННЫМИ В ХОДЕ
ВЫПОЛНЕНИЯ НИР ПРИНИМАЛОСЬ УЧАСТИЕ В 28
КОНФЕРЕНЦИЯХ И ВЫСТАВКАХ
22
В РЕЗУЛЬТАТЕ ВЫПОЛНЕНИЯ НИР РАЗРАБОТАНЫ:
1. Проекты технологических регламентов переработки
органической части твердых коммунальных отходов в
нетрадиционные удобрения и энергоносители для использования
в технологических процессах лесного хозяйства и ландшафтного
строительства
2. Рекомендации по применению новых видов нетрадиционных
органических удобрений на основе органических части твердых
коммунальных отходов в конкретных технологических процессах
лесного хозяйства и ландшафтного строительства
3. Рекомендации по применению энергоносителей, получаемых из
органической части твердых коммунальных отходов в конкретных
технологических процессах лесного хозяйства и ландшафтного
строительства;
23
СПАСИБО ЗА
ВНИМАНИЕ!