RU2494137C2 - Ameliorative preparation for increasing soil fertility - Google Patents

Ameliorative preparation for increasing soil fertility Download PDF

Info

Publication number
RU2494137C2
RU2494137C2 RU2011134991/05A RU2011134991A RU2494137C2 RU 2494137 C2 RU2494137 C2 RU 2494137C2 RU 2011134991/05 A RU2011134991/05 A RU 2011134991/05A RU 2011134991 A RU2011134991 A RU 2011134991A RU 2494137 C2 RU2494137 C2 RU 2494137C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
kieselguhr
carbon black
fly ash
ash
soil
Prior art date
Application number
RU2011134991/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011134991A (en
Inventor
Анара Абильжановна Сарсенова
Original Assignee
Анара Абильжановна Сарсенова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анара Абильжановна Сарсенова filed Critical Анара Абильжановна Сарсенова
Priority to RU2011134991/05A priority Critical patent/RU2494137C2/en
Publication of RU2011134991A publication Critical patent/RU2011134991A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2494137C2 publication Critical patent/RU2494137C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: ameliorative preparation is made in the form of extrudates with a diameter of 3-5 mm. According to one version, the preparation comprises the industrial waste - a low-calcium fly ash of hard coal of Ekibastuz origin and cement or gypsous alabaster. The preparation may additionally comprise fossil flour or black carbon, or their mixture at a weight ratio of fly ash and the additional component of 1:1. The ameliorative preparation according to another version comprises black carbon and cement or gypsous alabaster and may additionally comprise fossil flour at a weight ratio of black carbon and fossil flour of 1:1. The amount of cement or gypsous alabaster in the ameliorative preparation is 17-30% by weight of the mixture.
EFFECT: invention provides an increase in yield of green mass of barley on the black soil meadow alkali soils, increasing the length of the spike and grain yield.
6 cl, 7 dwg, 8 tbl

Description

В настоящее время многими учеными установлено мелиоративное действие на почвы высококальциевых зол уноса Канско-Ачинского месторождения. Так, иркутскими учеными разработаны и внедрены в Иркутской области технические условия для пылевидного использования золы-уноса, образующейся при сжигании Ирша-Бородинских углей Канско-Ачинского месторождения в пылеугольных котлах с сухим и жидким шлакоудалением, в качестве химического известкового мелиоранта для нейтрализации кислых почв и повышения их плодородия. Дальнейшие исследования влияния различных мелиорантов на агрохимические свойства кислых почв показали, что внесение расчетных доз золы-уноса как в пылевидном состоянии, так и гранулированном виде, как правило, не уступает или превосходит действие традиционных мелиорантов - извести или гипса. Повышение урожайности объяснялось не только нейтрализующей способностью золы, но и влиянием макро- и микроэлементов питания, содержащихся в золе (калий, марганец, фосфор, бор, стронций, молибден, селен и др.). Поэтому золу можно считать не только мелиорантом, но и удобрением /Шишелова Т.И., Самусева М.Н. Применение золы-уноса ТЭЦ ОАО «Иркутскэнерго» для химической мелиорации кислых почв // Успехи современного естествознания. - 2004. - №12 - С.85-86/ URL: www.rae.ru/use/?section=content&op=show_article&article_id=7781748/.At present, many scientists have established the reclamation effect on soils of high-calcium fly ash of the Kansk-Achinsk deposit. So, Irkutsk scientists have developed and implemented in the Irkutsk region technical conditions for the pulverized use of fly ash generated during the burning of the Irsha-Borodino coal of the Kansk-Achinsk deposit in pulverized coal boilers with dry and liquid slag removal, as a chemical lime reclamation agent to neutralize acid soils and increase their fertility. Further studies of the effect of various ameliorants on the agrochemical properties of acid soils showed that the introduction of calculated doses of fly ash both in a dusty state and in a granular form, as a rule, is not inferior to or superior to the effect of traditional ameliorants - lime or gypsum. The increase in yield was explained not only by the neutralizing ability of the ash, but also by the influence of macro- and microelements contained in the ash (potassium, manganese, phosphorus, boron, strontium, molybdenum, selenium, etc.). Therefore, ash can be considered not only an ameliorant, but also fertilizer / Shishelova T.I., Samuseva M.N. The use of fly ash CHPP OJSC "Irkutskenergo" for chemical reclamation of acidic soils // Successes in modern science. - 2004. - No. 12 - P.85-86 / URL: www.rae.ru/use/?section=content&op=show_article&article_id=7781748/.

В результате исследований, проведенных рядом научно-исследовательских институтов и высших учебных заведений, установлено, что высококальциевая зола, имеющая в своем составе значительно меньше кальция и марганца, чем известь, влияет на кислотные почвы в неменьшей степени. Мелиоративная способность золы ТЭС проверена практически для всех регионов страны /Автор: Ю.К. Целыковский (Всероссийский теплотехнический институт). Источник: http://bibliofond.ru/.As a result of studies conducted by a number of research institutes and higher educational institutions, it was found that high-calcium ash, which contains significantly less calcium and manganese than lime, affects acidic soils to a lesser extent. The reclamation capacity of TPP ash has been tested for almost all regions of the country / Author: Yu.K. Tselykovsky (All-Russian Thermotechnical Institute). Source: http://bibliofond.ru/.

Украинскими учеными также установлено, что повышение урожайности сельскохозяйственных культур под воздействием мелиоранта на основе золы Канско-Ачинских углей Сибири объясняется не только ее нейтрализующей способностью, но и присутствием в ней макро- и микроэлементов, таких как калий, марганец, фосфор, бор, стронций, молибден, селен и др. В связи с тем, что некоторые микроэлементы и тяжелые металлы способны аккумулироваться в растениях и влиять на качество сельхозпродукции, проведено изучение валового содержания этих компонентов, а также содержания подвижных форм некоторых из них в золе Канско-Ачинских углей, почве и растениях. Исследования показали, что зола Канско-Ачинских углей не создает опасности превышения в почве предельно допустимые концентрации ни для одного из перечисленных компонентов, притом некоторые из них заметно способствуют повышению плодородия почвы /Галич С.А. Институт проблем машиностроения Национальной академии наук Украины, Харьков, Украина /newchemistry.ru>prinletter.php…/Ukrainian scientists also found that increasing crop yields under the influence of ameliorant based on the ash of the Kansk-Achinsk coals of Siberia is explained not only by its neutralizing ability, but also by the presence of macro- and microelements, such as potassium, manganese, phosphorus, boron, strontium, molybdenum, selenium, etc. Due to the fact that some trace elements and heavy metals are able to accumulate in plants and affect the quality of agricultural products, a study was made of the gross content of these components, as well as e the content of the mobile forms of some of them in the ash of the Kansk-Achinsk coals, soil and plants. Studies have shown that the ash of Kansk-Achinsk coals does not pose a risk of exceeding the maximum permissible concentrations in the soil for any of the listed components, moreover, some of them significantly contribute to increasing soil fertility / Galich S.A. Institute of Mechanical Engineering, National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, Ukraine /newchemistry.ru>prinletter.php.../

Таблица 1Table 1 Химический состав отходов при сжигании угля Экибастузского месторожденияThe chemical composition of waste from coal combustion at the Ekibastuz deposit Наименование месторождений и ТЭЦName of fields and thermal power plants SiO2SiO2 Al2O3Al2O3 Fe2O3Fe2O3 CaOCao MgOMgO TiO2TiO2 SO3SO3 K2OK2O Na2ONa2O Экибастузская ГРЭС 1,Ekibastuz state district power station 1, 52,352.3 25,725.7 5,265.26 1,531,53 0,40.4 -- 1,681.68 0,030,03 0,60.6 Экибастузская ГРЭС-2Ekibastuz GRES-2 5757 22,322.3 2,82,8 1,61,6 0,90.9 1,721.72 0,30.3 0,20.2

Источник: Ш.М. Умбетова. Техногенные отходы предприятий энергетики и пути их вторичной переработки. Казахский национальный технический университет имени К.И. СатпаеваSource: Sh.M. Umbetova. Technogenic wastes of energy enterprises and ways of their recycling. Kazakh National Technical University named after K.I. Satpayev

По данным Уфимцева В.М., кандидата технических наук (Уральский государственный технический университет, www.newchemistry.ru), грануляция зол была предложена еще в 70-годы 20-го века. Впервые масштабную грануляцию отходов высококальциевых зол предложили специалисты Уральского политехнического института и предприятия "Уралтехэнерго" еще в 1978 году, как альтернативу гидрозолоудалению, размер гранул составлял 10-15 мм для производства в качестве наполнителей для бетонов. Гранулирование же золошлаковых материалов в гранулы 1-5 мм для внесения в почву не было предусмотрено. В случае применения гранулированных золошлаков в сельском хозяйстве, предлагалось дробление крупных гранул. Для окомкования инертных зол также было предусмотрено добавление вяжущих - пыли цемента, извести или высококальцевых зол в объеме 3-15%, а в нашем случае, для обеспечения оптимальной прочности гранул инертных зол углей Экибастузких месторождений необходимо 17-30% цемента марки М400 или алебастры (гипса).According to V. M. Ufimtsev, candidate of technical sciences (Ural State Technical University, www.newchemistry.ru), granulation of evils was proposed back in the 70s of the 20th century. For the first time large-scale granulation of high-calcium ash wastes was proposed by specialists of the Ural Polytechnic Institute and the Uraltekhenergo enterprise back in 1978, as an alternative to hydraulic ash removal, the granule size was 10-15 mm for production as aggregates for concrete. Granulation of ash and slag materials into 1-5 mm granules for application to the soil was not provided. In the case of the use of granular ash and slag in agriculture, crushing of large granules was proposed. To pelletize inert ashes, it was also envisaged to add binders - cement dust, lime or high-ring ashes in the amount of 3-15%, and in our case, to ensure the optimum strength of inert ash pellets from the coal of Ekibastuz deposits, 17-30% of M400 cement or alabaster are needed ( gypsum).

В научной публикации Руденко Е.Ю. (ГОУ ВПО Самарский государственный технический университет) в журнале Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2011, Т.13, №1, страницы 216-222 указано, что при внесении отработанного кизельгура в черноземную нефтезагрязненную почву, обладающую гидрофобными свойствами - повышенной водонепроницаемостью, набухаемостью, происходит ее разрыхление, улучшается водопроницаемость и структура нефтезагрязненной почвы. Добавление отработанного кизельгура больше влияет более на инвертазную, чем на каталазную активность черноземной среднесуглинистой почвы.In the scientific publication Rudenko E.Yu. (GOU VPO Samara State Technical University) in the journal Izvestia of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2011, Vol.13, No. 1, pages 216-222, it is indicated that when the spent kieselguhr is introduced into chernozem oil-contaminated soil with hydrophobic properties - increased water resistance, swelling, it loosens, improves the permeability and structure of oil-contaminated soil. The addition of spent kieselguhr has a greater effect on the invertase than on the catalase activity of medium-loamy chernozem soil.

Аналогичными отрицательными водно-физическими свойствами нефтезагрязненной почвы обладают солонцовые почвы вподпахотном горизонте В1. Этим самым обосновывается применение кизельгура на малоплодородных уплотненных солонцовых почвах.Similar negative water-physical properties of oil-contaminated soil have solonetzic soils in the subsurface horizon B1. This justifies the use of kieselguhr on infertile compacted solonetzic soils.

В газете «Приусадебная газета», №24, декабрь 2010 года, агрохимиком Н. Скоковой в статье «Не всякая зола для почвы хороша» предлагается применять каменноугольную низкокальциевую золу как заменитель песка для улучшения влажных глинистых почв из-за малого содержания в ней калия, фосфора и кальция и большого содержания окислов кремния. Из-за подкисляющего воздействия каменноугольной золы, использовать ее на кислых и песчаных почвах нежелательно, на нейтральных и слабокислых почвах такую золу вносят осенью вместе с одним из подщелачивающих удобрений - кальциевой селитрой, карбонатом и бикарбонатом аммония, навозом или птичьим пометом. Золы требуется не более 3 кг на сотку или 300 кг/га. Также указывается, что на солонцах каменноугольная зола снижает засоленность почвы.In the newspaper “Homestead Newspaper”, No. 24, December 2010, the agricultural chemist N. Skokova, in the article “Not Every Ash is Good for the Soil,” suggests using low-carbon coal ash as a substitute for sand to improve wet clay soils due to its low potassium content, phosphorus and calcium and a high content of silicon oxides. Due to the acidifying effect of coal ash, it is undesirable to use it on acidic and sandy soils; on neutral and slightly acidic soils, this ash is applied in the autumn together with one of the alkalizing fertilizers - calcium nitrate, ammonium carbonate and bicarbonate, manure or bird droppings. Ash requires no more than 3 kg per hundred square meters or 300 kg / ha. It is also indicated that, on solonetzes, coal ash reduces soil salinity.

За прототип выбрана вышеуказанная статья, так как в ней описаны такие же инертные золошлаки, присутствует такая же почвенная разность. Отличием от предлагаемого препарата является добавление к низкокальциевой золе уноса отработанного кизельгура - отхода пивной промышленности, технического углерода печного производства - отхода шинного производства для активации микробиологических процессов, а также цемента или алебастры (гипса) как источника кальция, необходимого для снижения солонцеватости почв. Предлагаемые композиционные смеси можно использовать как в мелкодисперсном, так и в экструдированном виде, в виде экструдеров размером диаметра 1-5 мм.For the prototype, the above article was selected, since it describes the same inert ash and slag, there is the same soil difference. The difference from the proposed preparation is the addition to the low-calcium fly ash of spent kieselguhr - waste from the beer industry, carbon black from furnace production - waste from tire production to activate microbiological processes, as well as cement or alabaster (gypsum) as a source of calcium, which is necessary to reduce the soil salinity. The proposed composite mixtures can be used both in finely dispersed and in extruded form, in the form of extruders with a diameter of 1-5 mm.

Преимуществами применения предлагаемых нами мелиоративных препаратов в порошковом виде является хорошая проницаемость препарата в почву и более быстрая усвояемость растениями; Недостатком же является большое пыление при внесении в почву на больших площадях и при транспортировке.The advantages of using the proposed land reclamation preparations in powder form are the good permeability of the drug to the soil and faster digestibility by plants; The disadvantage is large dusting when applied to the soil over large areas and during transportation.

При экструдировании и гранулировании предлагаемых препаратов решается проблема пыления, но при этом снижается диффузионная способность мелиоранта в почву.When extruding and granulating the proposed preparations, the problem of dusting is solved, but the diffusion ability of the reclamant to the soil is reduced.

В качестве прототипа для углеродных мелиоративных препаратов принимаем статью Раздьяконовой Г.И., Сваровской Л.И., Алтуниной Л.К., Березина Л.В., Лихолобова В.А. - «Использование углеродных сорбентов для восстановления плодородия почв» в Трудах XI международной научно-практической конференции «Химия - XXI век: новые технологии, новые продукты», проводимой 22-25 апреля 2008 г. в городе Кемерово (С.204-205), где приведены перспективы использования техногенного углерода для восстановления плодородия почв.As a prototype for carbon reclamation preparations, we accept the article by Razdyakonova G.I., Swarovskaya L.I., Altunina L.K., Berezina L.V., Likholobova V.A. - “Use of carbon sorbents for restoration of soil fertility” in the Proceedings of the XI International Scientific and Practical Conference “Chemistry - XXI Century: New Technologies, New Products”, held April 22-25, 2008 in the city of Kemerovo (S.204-205), where are the prospects for using technogenic carbon to restore soil fertility.

По данным источника, эффективным оказалось внесение в почву не только традиционно применяемого для мелиорации солонцов химического мелиоранта - фосфогипса, но и гранулированного наноглобулярного углеродного сорбента. Введение в малоплодородную почву гранулированного дисперсного углерода (углеродного сорбента) существенно повысило урожайность зерна ячменя от контрольного варианта. Для объяснения влияния природы мелиорантов на плодородие почвы провели микробиологический анализ почв, с помощью которого выявили, что применение химического мелиоранта фосфогипса, обладающего повышенной кислотностью в сравнении с некислотным углеродным сорбентом, заметно ограничивает развитие всех групп почвенной микрофлоры и особенно бактерий, разлагающих азотосодержащие органические соединения (белки и аминокислоты). Добавка к почве мелиоранта, углеродного сорбента с показателем изоэлектрического pH поверхности в диапозоне 6-8 повысило в ней численность различных микроорганизмов: грибов - на 35%, бактерий на 50%. Одновременно на 23% увеличилось число бактерий, потребляющих минеральные формы азота. Это свидетельствует о значительном накоплении в мелиорированной углеродным сорбентом почве доступных растениям азотных соединений.According to the source, it was effective to introduce into the soil not only the traditional chemical reclamation material used for land reclamation - phosphogypsum, but also a granular nanoglobular carbon sorbent. The introduction of granular dispersed carbon (carbon sorbent) into the infertile soil significantly increased the yield of barley grain from the control variant. To explain the influence of the nature of ameliorants on soil fertility, we performed a microbiological analysis of soils, which revealed that the use of a chemical ameliorant phosphogypsum, which has increased acidity compared to a non-acidic carbon sorbent, significantly limits the development of all groups of soil microflora and especially bacteria that decompose nitrogen-containing organic compounds ( proteins and amino acids). The addition of ameliorant to the soil, a carbon sorbent with an isoelectric surface pH in the range of 6-8, increased the number of various microorganisms in it: fungi by 35%, bacteria by 50%. At the same time, the number of bacteria consuming mineral forms of nitrogen increased by 23%. This indicates a significant accumulation of nitrogen compounds available to plants in soil reclaimed by a carbon sorbent.

В представленном прототипе углеродных мелиоративных препаратов предусмотрено внесение наноглобулярного углерода в виде наноглобул, с большой удельной поверхностью, мы же предлагаем в своих углеродных препаратах добавление отработанного кизельгура - отхода пивной промышленности для улучшения структуры почв, цемента или алебастры, как источника кальция для снижения солонцеватости и засоленности почв. Эти препараты также возможно вносить как в порошковом так и в гранулированном виде диаметром 1-5 мм.The presented prototype of carbon reclamation preparations provides for the introduction of nanoglobular carbon in the form of nanoglobules with a large specific surface, but we propose the addition of spent kieselguhr in our carbon preparations - waste from the beer industry to improve the structure of soils, cement or alabaster, as a source of calcium to reduce salinity and salinity soils. It is also possible to make these preparations in powder or granular form with a diameter of 1-5 mm.

В отличие от предыдущих разработок, нами предлагаются мелиоративные препараты, как в мелкодисперсном состоянии так и гранулированном (размером гранул 1-5 мм, в аналогах 10-15 мм) с содержанием цемента или алебастры 17-30% (в прототипах 3-15%), состоящие из: инертной золы уноса; инертной золы уноса и кизельгура; инертной золы уноса, кизельгура и технического углерода; инертной золы уноса и технического углерода; технического углерода и кизельгура и технического углерода для повышения плодородия почв.Unlike previous developments, we offer land reclamation preparations, both in a finely dispersed and granular state (granule size 1-5 mm, in analogs 10-15 mm) with a cement or alabaster content of 17-30% (in prototypes 3-15%) consisting of: inert fly ash; inert fly ash and kieselguhr; inert fly ash, kieselguhr and carbon black; inert fly ash and carbon black; carbon black and kieselguhr and carbon black to increase soil fertility.

Мелиорирующая способность препаратов основана на обогащении почвы микроэлементами, содержащимися в золе уноса углей Экибастузского происхождения; улучшении водно-физических свойств почвы за счет золы уноса и отработанного кизельгура, а также ускорения микробиологических процессов за счет добавления технического углерода печного производства марки П245, П510 - отхода шинной промышленности. Доза внесения от 360 - до 1125 кг/га физического веса. Урожайность зеленой массы ячменя и повышается в 4,3-6,2 раза, урожайность зерна - в 1,7-2,6 раза. Композиционные смесиразмером 1-5 мм из технического углерода, золы уноса углей Экибастузского происхождения и в сочетаниях с техническим углеродом и кизельгуром ранее никем не разрабатывались и не применялись.The ameliorating ability of the preparations is based on the enrichment of the soil with trace elements contained in fly ash of coal of Ekibastuz origin; improving the water-physical properties of the soil due to fly ash and spent kieselguhr, as well as accelerating microbiological processes due to the addition of carbon black from the furnace production of grade P245, P510 - waste of the tire industry. The dose of application is from 360 to 1125 kg / ha of physical weight. The yield of green mass of barley also increases by 4.3-6.2 times, grain productivity - by 1.7-2.6 times. Composite mixtures 1-5 mm in size from carbon black, fly ash of coal of Ekibastuz origin and in combination with carbon black and kieselguhr have not been developed or used by anyone before.

Объектами исследования служили образцы материалов - зола каменных углей Казахстана, отходов ТЭЦ-4 г. Омска, паста отработанного кизельгура - отход пивного завода АО «СанИнБев», содержащий дрожжевые культуры на поверхности кизельгура, углерод технический (ТУ) - некондиционный по показателям технических условий продукт термоокислительного пиролиза углеводородов преимущественно нефтяного происхождения - отход опытных партий экспериментального производства ИППУ СО РАН.The objects of the study were samples of materials - coal ash from Kazakhstan, waste from TPP-4 in Omsk, waste kieselguhr paste - waste from the brewery of SanInBev JSC, containing yeast cultures on the surface of kieselguhr, carbon technical (TU) - product that is substandard in terms of technical conditions of thermooxidative pyrolysis of hydrocarbons of predominantly petroleum origin is a waste of experimental batches of experimental production of IPPU SB RAS.

Частицы золы-уноса - бесформенные, грубодисперсные, представляют собой спекшиеся конгломераты, согласно санитарно-эпидемиологическому заключению №55.01.08.570. П.000732.11.05 от 28.11.2005 года соответствует санитарным правилам радиационной безопасности, эффективная удельная активность природных радионуклидов - 140 Бк/кг, что ниже ПДК (370 Бк/кг). Химический состав результатам анализа золы ТЭЦ-4 от 17.01.2007 года представлен в таблице 2.The fly ash particles are shapeless, coarsely dispersed, constitute sintered conglomerates, according to the sanitary-epidemiological conclusion No. 55.01.08.570. P.000732.11.05 of 11.28.2005 corresponds to the sanitary rules for radiation safety, the effective specific activity of natural radionuclides is 140 Bq / kg, which is lower than the MPC (370 Bq / kg). The chemical composition of the results of the analysis of the ash of CHPP-4 dated January 17, 2007 is presented in table 2.

На фигуре 1 показаны частицы углерода технического представляют собой глобулы, сросшиеся в агрегаты. Частицы кизельгура характеризуются абсолютно неправильной формой, в основном, остроконечной структурой и пористой поверхностью.The figure 1 shows the technical carbon particles are globules fused into aggregates. Kieselguhr particles are characterized by an absolutely irregular shape, mainly a pointed structure and a porous surface.

Химический состав углерода технического представлен в таблице 3, где видим, что железо, магний, алюминий и кремний в техническом углероде представлены в тысячных массовых долях. Остальные элементы представлены в его составе в микроколичествах. Такой продукт не может принести вредоносного загрязнения почве.The chemical composition of carbon technical is presented in table 3, where we see that iron, magnesium, aluminum and silicon in carbon black are presented in thousandths of a mass. The remaining elements are presented in its composition in micro quantities. Such a product cannot bring harmful soil pollution.

Таблица 2table 2 Химический состав золы уноса углей Экибастузског месторождения, %The chemical composition of the fly ash of coal from the Ekibastuz deposit,% СоставStructure № электрофильтраElectrostatic precipitator number Среднее значениеAverage value 1one 22 SiO2 SiO 2 63,363.3 62,462,4 62,962.9 Fe2O3 Fe 2 O 3 6,36.3 6,46.4 6,356.35 Al2O3 Al 2 O 3 25,825.8 26,926.9 26,3526.35 СаОCaO 1,921.92 1,871.87 1,91.9 MgOMgO 0,850.85 0,950.95 0,90.9 SO3 SO 3 0,930.93 1,471.47 1,21,2 Na2ONa 2 O 0,180.18 0,280.28 0,230.23 Оксид кальция свободныйCalcium oxide free ОтсOats 0,1350.135 0,070,07 Горючее в уносеAblation fuel 2,542.54 2,382,38 2,462.46 Остаток на ситеSieve residue 6,326.32 6,26.2 6,266.26

Таблица 3Table 3 Результаты испытаний примесного состава пробы углерод техническогоTest results of the impurity composition of the carbon technical sample ЭлементElement ppm массppm mass ЭлементElement ppm массppm mass ЭлементElement ppm массppm mass НN NDNd ZnZn <0,1<0.1 PrPr <0,1<0.1 LiLi 0,020.02 GaGa <0,1<0.1 NdNd <0,3<0.3 BeBe <0,01<0.01 GeGe <0,2<0.2 SmSm <0,5<0.5 ВAT 0,20.2 AsAs 0,80.8 EuEu <0,2<0.2 СFROM основаthe basis SeSe <0,3<0.3 GdGd <0,4<0.4 NN NDNd BrBr <0,1<0.1 TbTb <0,1<0.1 00 NDNd RbRb <0,1<0.1 DyDy <0,3<0.3 FF 0,20.2 SrSr 22 HoHo <0,1<0.1 NaNa <0,05<0.05 YY <0,1<0.1 ErEr <0,2<0.2 MgMg 4040 ZrZr <0,2<0.2 TmTm <0,1<0.1 AlAl 20twenty NbNb <0,2<0.2 YbYb <0,3<0.3 SiSi 30thirty MoMo <0,5<0.5 LuLu <0,2<0.2 PP 0,30.3 RuRu <0,4<0.4 HfHf <0,4<0.4 SS 400400 RhRh <0,1<0.1 *Та* Ta NDNd ClCl 0,90.9 PdPd <0,6<0.6 WW <0,2<0.2 KK 1one AgAg <0,3<0.3 ReRe <0,1<0.1 CaCa 300300 CdCd <0,4<0.4 OsOs <0,5<0.5 ScSc <0,01<0.01 InIn <0,3<0.3 IrIr <0,2<0.2 TiTi <0,05<0.05 SnSn 0,30.3 PtPt <0,4<0.4 WW <0,05<0.05 SbSb 0,20.2 AuAu <0,2<0.2 CrCr 1one ТеThose 0,40.4 HgHg <0,3<0.3 MnMn 0,80.8 II 0,10.1 TlTl <0,1<0.1 FeFe 8080 CsCs 0,10.1 PbPb <0,5<0.5 СоWith <0,1<0.1 BaBa 0,20.2 BiBi <0,2<0.2 NiNi 0,90.9 LaLa 0,20.2 ThTh <0,2<0.2 CuCu 0,70.7 СеXie 0,10.1 UU <0,2<0.2

Результаты представлены в массовых частях на миллион (lppm равен 0,0001%). Содержание инертных газов и трансурановых элементов в данной пробе находится ниже предела их обнаружения - 0,1 ppm.The results are presented in parts per million (lppm is 0.0001%). The content of inert gases and transuranic elements in this sample is below the detection limit of 0.1 ppm.

Физико-химические показатели используемых марок технического углерода марки П-245 и П-514-Вч соответствуют ГОСТ 7885-86 и ТУ 3841526-92.The physicochemical parameters of the used carbon blacks of the P-245 and P-514-Vch brands comply with GOST 7885-86 and TU 3841526-92.

Согласно паспорту опасного отхода ОАО СанИнБев отработанный кизельгур состоит из кремнезема - 65,6%, воды 25,13%, органических остатков - 9,27%, имеет 5 класс опасности.According to SanInBev OJSC hazardous waste passport, spent kieselguhr consists of silica - 65.6%, water 25.13%, organic residues - 9.27%, and has a 5 hazard class.

Физико-химические свойства испытуемых материалов приведены в таблице 4. Пылевидная структура материалов затрудняет их применение при внесении, поэтому для внесения в почву возможно увлажнение смесей до полувлажного состояния. Для дальнейших исследований их формовали путем экструдирования. В качестве вяжущего компонента был использован цемент марки М400 в объемах 17 и 30% от массы смеси. Для замеса пасты использовали питьевую водопроводную воду. Состав паст для экструдирования приведен в таблице 5.The physicochemical properties of the tested materials are shown in Table 4. The dust-like structure of the materials makes it difficult to apply them when applying, so it is possible to moisten the mixtures to a semi-moist state for application to the soil. For further research, they were molded by extrusion. Cement grade M400 was used as a binder component in volumes of 17 and 30% by weight of the mixture. For kneading pasta, drinking tap water was used. The composition of the pastes for extrusion are shown in table 5.

Образцы полученных паст продавливали через отверстие диаметром 3 мм, полученные цилиндрические заготовки разрезали длиной 5-8 мм, высушивали при комнатной температуре 18-22°C в течение 28 суток (для набора прочности гранул). На фиг.2 представлены образцы высушенных экструдатов в форме цилиндров длиной 1-5 мм, где А) - зола, Б) - зола+кизельгур. В) - зола+Технический углерод (ТУ), Г) зола+кизельгур+ТУ, Д) кизельгур+ТУ, Е) ТУ. Смеси вносили почву в виде фракций размером 1-5 мм и дисперсные композиционные смеси, состав которых представлен в таблице 6.Samples of the pastes obtained were pressed through an opening with a diameter of 3 mm, the resulting cylindrical workpieces were cut with a length of 5-8 mm, dried at room temperature 18-22 ° C for 28 days (to increase the strength of the granules). Figure 2 presents samples of dried extrudates in the form of cylinders 1-5 mm long, where A) is ash, B) is ash + kieselguhr. B) - ash + Carbon black (TU), D) ash + kieselguhr + TU, D) kieselguhr + TU, E) TU. The mixture introduced the soil in the form of fractions of 1-5 mm in size and dispersed composite mixtures, the composition of which is presented in table 6.

Таблица 4Table 4 Физико-химические свойства образцов испытуемых материаловPhysico-chemical properties of samples of test materials ПоказателиIndicators Значения показателей образцов материаловValues of indicators of samples of materials золаash кизельгурkieselguhr углерод технический carbon technical Внешний видAppearance Порошок серого цветаGray powder Паста светло-бурого цветаLight brown pasta Порошок черного цветаBlack powder Удельная поверхность, м2Specific surface, m 2 / g 150-300150-300 20-5020-50 160±60160 ± 60 Среднеарифметический диаметр частиц, мкмArithmetic average particle diameter, microns 1-1001-100 5-405-40 5-5005-500 pH водной суспензииpH of an aqueous suspension 6,36.3 6,56.5 8,78.7

В целях предотвращения пыления продукта, полученные сухие смеси увлажняют водой вспрыскиванием до полувлажного состояния смеси в количестве 40-60% от наименьшей влагоемкости сухой смеси.In order to prevent dusting of the product, the resulting dry mixes are moistened with water by spraying to a semi-moist state of the mixture in an amount of 40-60% of the lowest moisture capacity of the dry mix.

Таблица 5Table 5 Состав паст образцов испытуемых материаловThe composition of the pastes of samples of test materials КомпонентыComponents Содержание компонентов в образце пасты, %The content of components in the sample paste,% 1one 22 33 4four 55 66 Зола при влажности до 13%Ash with humidity up to 13% 83-7083-70 41-3541-35 42-3542-35 28-2428-24 Паста кизельгура при влажности 15-40%Kieselguhr paste with humidity of 15-40% 42-3542-35 28-2328-23 41-3541-35 Углерод технический (ТУ) при влажности до 6%Technical carbon (TU) with humidity up to 6% 41-3541-35 27-2327-23 42-3542-35 83-7083-70 ЦементCement 17-3017-30 17-3017-30 17-3017-30 17-3017-30 17-3017-30 17-3017-30 всегоTotal 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred Вода, до пластичной массы % от воздушно-сухой смесиWater, up to plastic mass% of air-dry mixture 30-3230-32 20-2120-21 80-8380-83 58-6058-60 50-5250-52 158-160158-160

Таблица 6Table 6 Состав дисперсных композиционных смесей, %The composition of dispersed composite mixtures,% КомпонентыComponents Номер композицийSong Number 1one 22 Зола уносаFly ash 66-7766-77 8-428-42 Технический углеродCarbon black 17-817-8 75-4375-43 ЦементCement 17-15-17-15- 17-1517-15

Наличие цемента в композиционных смесях влияет на гранулометрический состав препаратов. При увеличении содержания цемента с 17 до 30%, доля гранул золы-уноса с оптимальным диаметром 3-5 мм увеличивается с 30, 5 до 58%, у гранул из золы с кизельгуром - с 15 до 42%, а смесей технического углерода с кизельгуром от 22 до 46% (таблица 7).The presence of cement in composite mixtures affects the particle size distribution of the preparations. With an increase in cement content from 17 to 30%, the proportion of fly ash pellets with an optimum diameter of 3-5 mm increases from 30, 5 to 58%, for ash pellets with kieselguhr - from 15 to 42%, and mixtures of carbon black with kieselguhr from 22 to 46% (table 7).

Это указывает на необходимость при гранулировании данных смесей добавлять 30% цемента. А при содержании 17% цемента формируется наибольшее содержание оптимальных размеров гранул (3-5 мм) из композиций: зола-уноса+технический углерод, зола уноса+кизельгур+технический углерод и технический углерод. Оптимальным содержанием цемента для композиций зола, зола+кизельгур, кизельгур+технический углерод, является 30% цемента, а для композиций с техническим углеродом - зола+ТУ, зола уноса+кизельгур+технический углерод и технический углерод достаточно цемента или алебастры около 17%. Прочность композиционных гранул варьирует от 2,8 до 33,2 кПа (таблица 8).This indicates the need for granulation of these mixtures to add 30% cement. And with a content of 17% cement, the highest content of optimal granule sizes (3-5 mm) is formed from the compositions: fly ash + carbon black, fly ash + kieselguhr + carbon black and carbon black. The optimal cement content for ash, ash + kieselguhr, kieselguhr + carbon black compositions is 30% cement, and for compositions with carbon black - ash + TU, fly ash + kieselguhr + carbon black and carbon black about 17% is enough cement or alabaster. The strength of the composite granules varies from 2.8 to 33.2 kPa (table 8).

Таблица 7Table 7 Гранулометрический состав препаратов, %Granulometric composition of the preparations,% КомпозицияComposition Диаметр гранул, ммThe diameter of the granules, mm 0-10-1 1-31-3 3-53-5 5-75-7 >7> 7 суммаthe amount 1one Зола уносаFly ash 2,8-1,52.8-1.5 2,7-12,72.7-12.7 30,5-57,930.5-57.9 54,9-27,954.9-27.9 9,29.2 100,0100.0 22 Зола уноса+кизельгурFly ash + kieselguhr 3,6-3,73.6-3.7 2,9-7,72.9-7.7 14,5-42,314.5-42.3 46,8-46,346.8-46.3 32,232,2 100,0100.0 33 зола уноса+ТУfly ash + TU 8,7-2,68.7-2.6 5,4-6,05.4-6.0 37,1-34,337.1-34.3 46,2-5746.2-57 2,62.6 100,0100.0 4four зола уноса+кизельгур+ТУfly ash + kieselguhr + TU 8,8-4,78.8-4.7 24,1-7,524.1-7.5 57,4-47,057.4-47.0 8,1-40,98.1-40.9 1,71.7 100,0100.0 55 ТУ+кизельгурTU + kieselguhr 4,3-4,54.3-4.5 9,5-10,99.5-10.9 22,3-45,822.3-45.8 60,1-38,860.1-38.8 3,83.8 100,0100.0 66 ТУTU 11,0-811.0-8 8,3-12,58.3-12.5 45,3-33,545.3-33.5 35,3-43,835.3-43.8 0-2,20-2.2 100,0100.0

Удельную общую площадь поверхности технического углерода определяли из изотерм адсорбции азота, полученных на приборе Gemini 2380 по стандартной методике [ASTM D6556-04 Standard Test Method for Carbon Black / Total and External Surface Area by Nitrogen Adsorption // Book of Standards Volume, 2007.09.01]. Среднеарифметический диаметр частиц углерода технического рассчитывали по стандартной методике [ASTM D3849-04. Test Method for Carbon Black / M Morphological Characterization of Carbon Black Using Electron Microscopy. 2005.] из снимков, полученных с помощью просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ) JBM-2010. Показатель pH водной суспензии определяли методом А по ГОСТ 25699.6-90 (ГОСТ 25699.6-90 Углерод технический для производства резин. Методы определения pH водной суспензии / М.: Изд-во стандартов, 1990. - С.37-39)The specific total surface area of carbon black was determined from the nitrogen adsorption isotherms obtained on a Gemini 2380 instrument using the standard method [ASTM D6556-04 Standard Test Method for Carbon Black / Total and External Surface Area by Nitrogen Adsorption // Book of Standards Volume, 2007.09.01 ]. The arithmetic average particle diameter of the carbon technical was calculated according to the standard method [ASTM D3849-04. Test Method for Carbon Black / M Morphological Characterization of Carbon Black Using Electron Microscopy. 2005.] from images taken using a transmission electron microscope (TEM) JBM-2010. The pH of an aqueous suspension was determined by method A according to GOST 25699.6-90 (GOST 25699.6-90 Technical carbon for the production of rubber. Methods for determining the pH of an aqueous suspension / M: Publishing house of standards, 1990. - P.37-39)

Гранулометрический состав композиционных смесей определяли методом просеивания на ситах диаметром 1, 3, 5 и 7 мм, прочность гранул определяли на весах ВЛТК-500 в кг*с/м2 и переводили в КПа.The granulometric composition of composite mixtures was determined by sieving on sieves with a diameter of 1, 3, 5 and 7 mm, the strength of the granules was determined on a VLTK-500 balance in kg * s / m 2 and converted to KPa.

Таблица 8Table 8 Средневзвешенная прочность композиционных гранулWeighted average strength of composite granules ВариантOption Средневзвешенная прочность гранул, к Па при содержании цементаThe weighted average strength of the granules, in Pa with cement content 17%17% 30%thirty% среднееaverage 1one Зола уносаFly ash 12,7412.74 25,625.6 17,917.9 22 Зола уноса+кизельгурFly ash + kieselguhr 21,4721.47 33,233,2 27,827.8 33 Зола уноса+ТУFly ash + TU 2,832.83 6,36.3 4,554,55 4four Зола уноса+кизельгур+ТУFly ash + kieselguhr + TU 8,688.68 19,319.3 7,57.5 55 ТУ+кизельгур+TU + kieselguhr + 8,668.66 18,918.9 14,514.5 66 Технический углеродCarbon black 10,7510.75 17,617.6 18,618.6

Поданным института проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской академии наук, промышленный технический углерод - это материал высокой чистоты, состоящий более чем на 90% из коллоидального углерода. Он отличается от обычной сажи, т.к. сажа - это смесь различных форм частиц углерода и относительно большого количества органических смол, дегтя, неорганических солей и окислов. Промышленный технический углерод, имеющий минимальное количество адсорбированных полициклических ароматических углеводородов при предельно допустимом уровне в воздухе рабочей зоны производственных помещений 3,5-4 мг/м3, не является ни мутагенным, ни канцерогенным [Rivin D., Smith R.G. Environmental health aspects of carbon black // Rubber chemistry & technology,_1982. - v55. - No42. - P 735-757] [The Health and Environmental Effects of Carbon Black, Environmental Health Association of the carbon black industry Inc., Sept. 1981.]. Класс опасности технического углерода составляет - 3 [ГОСТ 7885-86 - Углерод технический для производства резины. Технические условия. М.: Изд-во стандартов. 1987. 16 с.].Filed by the Institute of Hydrocarbon Processing Problems of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, industrial carbon black is a high-purity material consisting of more than 90% colloidal carbon. It differs from ordinary soot, because carbon black is a mixture of various forms of carbon particles and a relatively large amount of organic resins, tar, inorganic salts and oxides. Industrial carbon black, having a minimal amount of adsorbed polycyclic aromatic hydrocarbons with a maximum permissible level in the air of the working area of industrial premises of 3.5-4 mg / m 3 , is neither mutagenic nor carcinogenic [Rivin D., Smith RG Environmental health aspects of carbon black // Rubber chemistry & technology, _1982. - v55. - No42. - P 735-757] [The Health and Environmental Effects of Carbon Black, Environmental Health Association of the carbon black industry Inc., Sept. 1981.]. The carbon black hazard class is 3 [GOST 7885-86 - Technical carbon for rubber production. Technical conditions M .: Publishing house of standards. 1987.16 s.].

Технический углерод подвергается медленным химическим превращениям, биологической деградации и фотохимической деструкции. Углерод технический содержит в основном элементы углерод (более 90%), водород (до 1%), кислород (до 5%), серу (около 0,5%) и минеральный остаток (до 0,3%) [Печковская К.А. Сажа как усилитель каучука // М.: Химия, 1968. - С.82.-216.].Carbon black undergoes slow chemical transformations, biological degradation and photochemical destruction. Technical carbon mainly contains elements carbon (more than 90%), hydrogen (up to 1%), oxygen (up to 5%), sulfur (about 0.5%) and mineral residue (up to 0.3%) [K. Pechkovskaya . Soot as an amplifier of rubber // M .: Chemistry, 1968. - S.82.-216.].

Используемый отход пивного производства - кизельгур (диатомитовая земля), применяемый для фильтрации пивной массы согласно паспорту опасного отхода имеет пастообразное состояние, состоящий из кремнезема 65,6%, воды 25,13%, органических остатков - 9,27%. В водной вытяжке вещества обнаружены ионы кальция - 0,03%.Used beer production waste - kieselguhr (diatomaceous earth), used for filtering beer mass according to the hazardous waste certificate has a pasty state, consisting of silica 65.6%, water 25.13%, organic residues 9.27%. In the aqueous extract of the substance, calcium ions were detected - 0.03%.

На фигуре 3 изображена гистограмма токсичности кизельгура в почве для растений пшеницы. При внесении кизельгура в черноземную почву (чернозем луговой, слой 20-30 см) в разных концентрациях (0%, 10%, 25 и 50%), токсичного действия почвенного субстрата на длину корней растений пшеницы не отмечалось.The figure 3 shows a histogram of the toxicity of kieselguhr in the soil for wheat plants. When kieselguhr was introduced into chernozem soil (meadow chernozem, 20-30 cm layer) at different concentrations (0%, 10%, 25, and 50%), no toxic effect of the soil substrate on the length of the roots of wheat plants was noted.

Из фигуры 4, где изображена гистограмма токсичности кизельгура в лугово-черноземном среднем солонце для растений пшеницы видно, что внесение кизельгура в солонцовую почву (лугово-черноземный средний солонец), в слой 20-30 см показало существенную токсичность субстрата при концентрациях 10 и 25% (18 и 19% соответственно). В растворе кизельгура 50% с солонцовой почвой, происходила существенная стимуляция роста корней пшеницы - на 29%.From figure 4, which shows a histogram of the toxicity of kieselguhr in the meadow chernozem average solonetz for wheat plants, it can be seen that the addition of kieselguhr to the solonetzic soil (meadow chernozemic average solonetz) in the 20-30 cm layer showed significant substrate toxicity at concentrations of 10 and 25% (18 and 19% respectively). In a solution of kieselguhr 50% with solonetzic soil, there was a significant stimulation of the growth of wheat roots - by 29%.

Стимуляция роста корней проростков пшеницы возможна из-за изменения кислородного режима в вытяжке субстрата за счет окиси кремнезема, являющего основной составляющей кизельгура. То есть, кизельгур способен улучшению водно-воздушного и микробиологического режима. Угнетение же растений в малых концентрациях - 10 и 25% возможно за счет токсичной органики кизельгура и малого количества окислов кремния в связи с меньшей концентрацией кизельгура.Stimulation of the growth of the roots of wheat seedlings is possible due to changes in the oxygen regime in the extraction of the substrate due to silica, which is the main component of kieselguhr. That is, kieselguhr is able to improve the water-air and microbiological regimen. Inhibition of plants in small concentrations - 10 and 25% is possible due to the toxic organic matter of kieselguhr and a small amount of silicon oxides due to the lower concentration of kieselguhr.

Для выявления мелиоративной способности предлагаемых препаратов, в мае 2010 года были заложены микрополевые опыты на лугово-черноземный среднем солонце опытно производственного хозяйства «Омское» в трехкратной повторности. Для тестирования биологических эффектов в почвах использовали культуру ячменя сорта «Сибирский». Сосуды без дна набивали почвой до насыпной плотности около 1,0 г/см3. Гумусовый горизонт А1 высотой 0-20 см помещали над солонцовым горизонтом В1 слоем 20-30 см. В сосуды с почвой высевали по 20 штук семян.In order to identify the reclamation ability of the proposed preparations, in May 2010, micro-field experiments on the meadow-chernozemic average solonetz of the Omskoye experimental production farm were repeated three times. To test the biological effects in soils, a barley culture of the Siberian variety was used. Vessels without a bottom were packed with soil to a bulk density of about 1.0 g / cm 3 . A humus horizon A1 with a height of 0-20 cm was placed above the solonetzic horizon B1 with a layer of 20-30 cm. 20 pieces of seeds were sown in vessels with soil.

Образцы испытуемых препаратов были внесены в лугово-черноземный средний солонец, слой 20-30 см, в количестве, эквивалентном 300 кг/га летучей золы, что соответствовало физическому весу нормы внесения химических удобрений в данную почву.Samples of the tested preparations were introduced into the meadow-chernozemic medium solonetz, a layer of 20-30 cm, in an amount equivalent to 300 kg / ha of fly ash, which corresponded to the physical weight of the norm for applying chemical fertilizers to this soil.

Дозу (Д, кг/га) вносимых в почву препаратов рассчитывали по формуле:The dose (D, kg / ha) of the soil applied preparations was calculated according to the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где 300 - норма внесения удобрения в почву, кг/т;where 300 is the rate of fertilizer application in the soil, kg / t;

а - массовая доля золы в композиции, %.and - mass fraction of ash in the composition,%.

Доза внесенных в почву мелиоративных препаратов и удобрений показана в таблице 9.The dose of soil reclamation preparations and fertilizers is shown in table 9.

Таблица 9Table 9 Варианты мелиоративных препаратов и удобрений и их доза внесения в слой почвы 20-30 см.Options for land reclamation preparations and fertilizers and their dose to the soil layer of 20-30 cm. № Варианта опыта п/пNo. of the Experience Option p / p Вариант опытаExperience option Доза, кг/га физического весаDose, kg / ha of physical weight 1one Удобренный контроль (смесь удобрений
N30P30K30)
Fertilized control (fertilizer mixture
N 30 P 30 K 30 )
6363
22 Зола-уносаFly ash 360360 33 Зола-уноса+кизельгурFly ash + kieselguhr 750750 4four Зола-уноса+ТУFly ash + TU 750750 55 Зола-уноса+ТУ+кизельгурFly ash + TU + kieselguhr 11251125 66 ТУ+кизельгурTU + kieselguhr 360360 77 ТУTU 360360 88 Альтернативный мелиорант - сапропельAlternative ameliorant - sapropel 360360 99 Абсолютный контроль (без удобрений и мелиорантов)Absolute control (without fertilizers and ameliorants) 00

Составы исследуемых мелиоративных препаратов для повышения плодородия почв:The compositions of the studied reclamation preparations to increase soil fertility:

1. Золы-уноса каменных углей Экибастузского происхождения при влажности золы до 13%, с добавлением цемента или алебастры до 30% и воды до пластичной вязкости (30-32% от массы воздушно-сухой смеси);1. Fly ash of coals of Ekibastuz origin with ash moisture up to 13%, with the addition of cement or alabaster to 30% and water to plastic viscosity (30-32% by weight of the air-dry mixture);

2. Золы-уноса каменных углей Экибастузского происхождения и отработанного кизельгура - отхода пивной промышленности в массовом соотношении 1:1 с добавлением цемента или алебастры до 30% и воды до пластичной вязкости (20-21% от массы, воздушно-сухой смеси), при влажности золы до 13% и влажности кизельгура 15-40%,2. Fly ash of coals of Ekibastuz origin and spent kieselguhr - waste of the beer industry in a mass ratio of 1: 1 with the addition of cement or alabaster to 30% and water to plastic viscosity (20-21% by weight, air-dry mixture), ash moisture up to 13% and kieselguhr humidity 15-40%,

3. Зола-уноса каменных углей Экибастузского происхождения и технического углерода печного производства, отхода шинного производства в массовом соотношении 1:1 и добавлением цемента или алебастры до 17%, воды до пластичной вязкости (80-83% от массы воздушно-сухой смеси), при влажности золы до 13% и технического углерода до 6%;3. Fly ash of coals of Ekibastuz origin and furnace carbon black, waste tire production in a mass ratio of 1: 1 and the addition of cement or alabaster to 17%, water to plastic viscosity (80-83% by weight of the air-dry mixture), with ash moisture up to 13% and carbon black up to 6%;

4. Зола-уноса каменных углей Экибастузского происхождения, технического углерода печного производства, отхода шинного производства и отработанного кизельгура, отхода пивного производства в массовых долях 1:1:1 с добавлением цемента или алебастры до 17% и воды до пластичной вязкости (50-52% от массы воздушно-сухой смеси), при влажности золы до 13%, технического углерода - до 6%, отработанного кизельгура - 15-40%;4. Fly ash of coals of Ekibastuz origin, furnace carbon black, waste of tire production and spent kieselguhr, waste of beer production in mass fractions of 1: 1: 1 with the addition of cement or alabaster to 17% and water to plastic viscosity (50-52 % by weight of the air-dry mixture), with ash moisture up to 13%, carbon black - up to 6%, spent kieselguhr - 15-40%;

5. Технического углерода печного производства с отработанным кизельгуром в массовых долях (1:1) с добавлением цемента или алебастры до 30% и воды до пластичной вязкости 58-60% от массы воздушно-сухой смеси, при влажности кизельгура 15-40%, технического углерода - до 6%;5. Carbon black of the furnace production with spent kieselguhr in mass fractions (1: 1) with the addition of cement or alabaster up to 30% and water up to plastic viscosity 58-60% by weight of the air-dry mixture, with kieselguhr humidity 15-40%, technical carbon - up to 6%;

6. Технического углерода печного производства при добавлении цемента или алебастры до 17% и воды до пластичной вязкости - 158-160% от массы воздушно-сухой смеси при влажности основного компонента - технического углерода до 6%.6. Carbon black of furnace production with the addition of cement or alabaster to 17% and water to plastic viscosity - 158-160% by weight of the air-dry mixture with a humidity of the main component - carbon black up to 6%.

Образец сапропеля производства предоставлен ЗАО «Сибирская органика» в 2010 г.A sample of production sapropel was provided by Siberian Organics CJSC in 2010.

Для выявления мелиоративного эффекта препаратов, были проведены следующие наблюдения: измеряли высоту растений ячменя в фазах кущения и выхода в трубку, проводили учет урожайности по зеленой массе ячменя и длине колоса.To identify the reclamation effect of the preparations, the following observations were made: the height of the barley plants in the tillering and exit phases was measured, the yield was recorded by the green mass of barley and the length of the spike.

На фиг.5 показан график высот растений ячменя на лугово-черноземном среднем солонце с применением экструдированных смесей отходов промышленности, мм, из которого видно, что в фазу кущения высота растений ячменя на почве с добавками из композиций 1 -6 (варианты 2-7) практически не отличалось от абсолютного контроля.Figure 5 shows a graph of the heights of barley plants on a meadow chernozemic average solonetz using extruded mixtures of industrial waste, mm, from which it can be seen that in the tillering phase the height of barley plants on the soil with additives from compositions 1-6 (options 2-7) practically did not differ from absolute control.

В фазе выхода в трубку применение всех композиций способствовало существенному повышению их роста по сравнению с абсолютным контролем (вариант 9), но существенно уступало растениям на удобренной почве (вариант 1).In the phase of entry into the tube, the use of all compositions contributed to a significant increase in their growth compared to the absolute control (option 9), but significantly inferior to plants on fertilized soil (option 1).

Биологическая урожайность зеленой массы ячменя оказалась максимальной при использовании композиций, в составе которых находился технический углерод, как в чистом виде, так и в двойных смесях с золой и тройных смесях - с золой и кизельгуром. На фиг.6 изображен график урожайности зеленой массы ячменя при внесении в почву композиций материалов (их наименование - в таблице 4). Урожайность зеленой массы ячменя на испытываемых вариантах (23-27 г/сосуд) значительно превышала урожайность растений контроля (4,4 г) при НСР 0,05, равном 5,4 г. Самые низкие урожаи были получены на почве-контроле и с применением сапропеля. Низкий эффект сапропеля связан с их малой дозой, так как рекомендуемые дозы внесения сапропеля 3-5 тонн/га, а в нашем случае его вносили в таком же количестве, как и испытуемые препараты - 300 кг/га.The biological yield of green mass of barley turned out to be maximum when using compositions containing black carbon, both in pure form and in double mixtures with ash and ternary mixtures - with ash and kieselguhr. Figure 6 shows a graph of the yield of green mass of barley when making compositions of materials in the soil (their name is in table 4). The yield of green mass of barley in the tested variants (23-27 g / vessel) significantly exceeded the yield of control plants (4.4 g) with an NDS of 0.05 equal to 5.4 g. The lowest yields were obtained on control soil and using sapropel. The low effect of sapropel is associated with their low dose, since the recommended dose of sapropel is 3-5 tons / ha, and in our case it was applied in the same amount as the tested drugs - 300 kg / ha.

На фиг.7 представлена гистограмма длин колоса ячменя при внесении экструдированных смесей отходов промышленности, мм (их наименование - в таблице 4), что характеризует потенциальный урожай зерна ячменя. На контрольном варианте длина колоса в среднем составляла 20 мм. Самая большая длина колоса была под вариантом зола уноса+кизельгур+технический углерод - 53 мм, что превышало контроль на 22 м (163%). Наименьшая существенная разность - 5 мм. На втором месте по длине колоса была варианты с техническим углеродом (49 мм) и удобренным контролем (48 мм), разница от контроля соответственно 29 и 27 мм (142 и 135%).Figure 7 presents a histogram of the lengths of the spike of barley when making extruded mixtures of industrial waste, mm (their name is in table 4), which characterizes the potential yield of barley grain. In the control variant, the spike length averaged 20 mm. The largest spike length was under the fly ash + kieselguhr + carbon black variant - 53 mm, which exceeded the control by 22 m (163%). The smallest significant difference is 5 mm. In second place along the spike length were options with carbon black (49 mm) and fertilized control (48 mm), the difference from control was 29 and 27 mm, respectively (142 and 135%).

В третью группу вошли варианты - зола-уноса+технический углерод, технический углерод+кизельгур и зола-уноса, средние длины колосьев существенно уступали вариантам с удобренным контролем и техническим углеродом, составляли - 43, 42 и 41 мм соответственно, что существенно превышало контрольный вариант (без мелиоранта и удобрения) на 21-23 мм (111-103%). В отличие от предыдущих вариантов, средняя длина колоса ячменя на варианте зола-уноса+кизельгур была существенно меньше и составляла 35 мм, что превышало контроль всего на 15 мм или 74%. Вариант сапропель прибавки по длине колоса не обеспечил. Все варианты опыта кроме сапропеля существенно повышали потенциальность урожайность зерна ячменя до 74-163% или в 1,7-2,6 раза.The third group included options - fly ash + carbon black, carbon black + kieselguhr and fly ash, the average spike lengths were significantly inferior to the options with fertilized control and carbon black, - 43, 42 and 41 mm, respectively, which significantly exceeded the control version (without ameliorant and fertilizer) by 21-23 mm (111-103%). In contrast to the previous options, the average length of the spike of barley in the fly ash + kieselguhr variant was significantly less and amounted to 35 mm, which exceeded the control by only 15 mm or 74%. Option sapropel increase along the length of the ear did not provide. All experimental options except sapropel significantly increased the potentiality of barley grain yield to 74-163% or 1.7-2.6 times.

Следовательно, все предлагаемые нами композиции имеют мелиоративный эффект на малоплодородных солонцовых почвах.Therefore, all the compositions we offer have a reclamation effect on infertile solonetzic soils.

По полученным результатам можно заключить, что применение препаратов из низкокальциевой золы уноса Экибастузского месторождения, отработанного кизельгура и технического углерода, как в отдельности, так и в сочетаниях друг с другом повышает плодородие солонцовых почв. Его применение возможно на солонцах с внесением непосредственно в солонцовый горизонт В1 для активизации микробиологических процессов в почве, улучшения ее водно-физических свойств и структуры. Внесение в почву возможно орудиями для внесения удобрений с предварительным рыхлением солонцов орудиями РСН-1,5, РСН-3. При внесении разработанных мелиоративных препаратов в лугово-черноземный солонец, в слой 20-30 см, урожайность зерна ячменя на солонцах повышается в 1,7-2,6 раза, а зеленая масса - в 4,3-6,2 раза.According to the results obtained, it can be concluded that the use of preparations from low-calcium fly ash of the Ekibastuz deposit, spent kieselguhr and carbon black, both individually and in combination with each other, increases the fertility of solonetzic soils. Its use is possible on solonetzes with the introduction directly into the solonetzic horizon B1 to activate microbiological processes in the soil, improve its water-physical properties and structure. The introduction into the soil is possible with fertilizer tools with preliminary loosening of solonetzes by the RSN-1,5, RSN-3 implements. When the developed reclamation preparations are introduced into the meadow-chernozemic solonetz, in a layer of 20-30 cm, the barley grain yield on solonetzes increases by 1.7-2.6 times, and the green mass - by 4.3-6.2 times.

Claims (6)

1. Мелиоративный препарат на основе золы уноса каменных углей Экибастузского происхождения, отличающийся тем, что дополнительно содержит цемент или гипсовый алебастр в количестве 17- 30% от массы композиционной смеси и выполнен в виде экструдатов диаметром 3-5 мм.1. Ameliorative preparation based on fly ash of coal of Ekibastuz origin, characterized in that it additionally contains cement or gypsum alabaster in the amount of 17-30% by weight of the composite mixture and is made in the form of extrudates with a diameter of 3-5 mm. 2. Мелиоративный препарат по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит кизельгур при массовом соотношении золы уноса и кизельгура соответственно 1:1.2. The reclamation preparation according to claim 1, characterized in that it additionally contains kieselguhr with a mass ratio of fly ash and kieselguhr, respectively, 1: 1. 3. Мелиоративный препарат по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит технический углерод при массовом соотношении золы уноса и технического углерода соответственно 1:1.3. The reclamation preparation according to claim 1, characterized in that it further comprises carbon black with a mass ratio of fly ash and carbon black, respectively, 1: 1. 4. Мелиоративный препарат по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит кизельгур и технический углерод при массовом соотношении золы уноса, кизельгура и технического углерода соответственно 1:1:1.4. The reclamation preparation according to claim 1, characterized in that it additionally contains kieselguhr and carbon black with a mass ratio of fly ash, kieselguhr and carbon black, respectively, 1: 1: 1. 5. Мелиоративный препарат на основе технического углерода, отличающийся тем, что дополнительно содержит цемент или гипсовый алебастр в количестве 17-30% от массы композиционной смеси и выполнен в виде экструдатов диаметром 3-5 мм.5. Ameliorative preparation based on carbon black, characterized in that it additionally contains cement or gypsum alabaster in the amount of 17-30% by weight of the composite mixture and is made in the form of extrudates with a diameter of 3-5 mm. 6. Мелиоративный препарат по п.5, отличающийся тем, что дополнительно содержит содержит кизельгур при массовом соотношении технического углерода и кизельгура соответственно 1:1. 6. The reclamation preparation according to claim 5, characterized in that it further comprises kieselguhr with a mass ratio of carbon black and kieselguhr, respectively, 1: 1.
RU2011134991/05A 2011-08-19 2011-08-19 Ameliorative preparation for increasing soil fertility RU2494137C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011134991/05A RU2494137C2 (en) 2011-08-19 2011-08-19 Ameliorative preparation for increasing soil fertility

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011134991/05A RU2494137C2 (en) 2011-08-19 2011-08-19 Ameliorative preparation for increasing soil fertility

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011134991A RU2011134991A (en) 2013-02-27
RU2494137C2 true RU2494137C2 (en) 2013-09-27

Family

ID=49119973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011134991/05A RU2494137C2 (en) 2011-08-19 2011-08-19 Ameliorative preparation for increasing soil fertility

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2494137C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2546155C1 (en) * 2013-11-06 2015-04-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Material for biological reclamation of disturbed soils
RU2635697C2 (en) * 2016-04-06 2017-11-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" Method of improving soil fertility
RU2757060C1 (en) * 2021-03-05 2021-10-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) Method for adding ash mineral additives to the soil

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2078068C1 (en) * 1995-04-07 1997-04-27 Акционерное общество закрытого типа "Покров" Multiphase conditioner of soil
RU2125039C1 (en) * 1997-01-14 1999-01-20 Шульгин Александр Иванович Humin concentrate, method of its preparing, devices for electrochemical preparing humin concentrate (variants), method of water treatment from impurities, method of dehydration of viscous-flowing media, method of detoxication of organic compounds, method of utilization of sewage, method of making soil from natural and artificial grounds and recovery of fertility of degraded soils, method of composting organic waste, method of utilization of tap water sediments
RU2003120715A (en) * 2003-07-10 2005-01-10 Валерий Анатольевич Волохов (RU) METHOD FOR DEACTIVING SOIL AND REDUCING THE CONTENT OF RADIONUCLIDES IN PLANTS
RU2258347C2 (en) * 2003-01-08 2005-08-20 Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии Soil fertilizing method
JP2010053327A (en) * 2008-08-29 2010-03-11 Hakuyu:Kk Solidifying material for oil-contaminated soil, high organic volcanic ash, and oil-containing waste fluid
CN101906304A (en) * 2010-08-11 2010-12-08 中国建筑科学研究院 Soil curing agent and using method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2078068C1 (en) * 1995-04-07 1997-04-27 Акционерное общество закрытого типа "Покров" Multiphase conditioner of soil
RU2125039C1 (en) * 1997-01-14 1999-01-20 Шульгин Александр Иванович Humin concentrate, method of its preparing, devices for electrochemical preparing humin concentrate (variants), method of water treatment from impurities, method of dehydration of viscous-flowing media, method of detoxication of organic compounds, method of utilization of sewage, method of making soil from natural and artificial grounds and recovery of fertility of degraded soils, method of composting organic waste, method of utilization of tap water sediments
RU2258347C2 (en) * 2003-01-08 2005-08-20 Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии Soil fertilizing method
RU2003120715A (en) * 2003-07-10 2005-01-10 Валерий Анатольевич Волохов (RU) METHOD FOR DEACTIVING SOIL AND REDUCING THE CONTENT OF RADIONUCLIDES IN PLANTS
JP2010053327A (en) * 2008-08-29 2010-03-11 Hakuyu:Kk Solidifying material for oil-contaminated soil, high organic volcanic ash, and oil-containing waste fluid
CN101906304A (en) * 2010-08-11 2010-12-08 中国建筑科学研究院 Soil curing agent and using method thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2546155C1 (en) * 2013-11-06 2015-04-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Material for biological reclamation of disturbed soils
RU2635697C2 (en) * 2016-04-06 2017-11-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" Method of improving soil fertility
RU2757060C1 (en) * 2021-03-05 2021-10-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) Method for adding ash mineral additives to the soil

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011134991A (en) 2013-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106147778A (en) Passivator, preparation method and applications for repairing heavy metal in soil combined pollution
Leila et al. Fertilization value of municipal sewage sludge for Eucalyptus camaldulensis plants
Shahid et al. Water extraction kinetics of metals, arsenic and dissolved organic carbon from industrial contaminated poplar leaves
Xu et al. Changes in the heavy metal distributions in whole soil and aggregates affected by the application of alkaline materials and phytoremediation
Zhu et al. Effects of iron-aluminium oxides and organic carbon on aggregate stability of bauxite residues
CN108130087A (en) A kind of soil conditioner and application process for repairing cadmium-arsenic combined pollution
CN109504398A (en) A kind of humic acid nano zero valence iron soil Cr pollution amelioration agent and preparation method
Singh et al. Decomposition of soil organic matter as affected by clay types, pedogenic oxides and plant residue addition rates
CN104194795A (en) Novel in-situ passivation modifier and preparing method thereof
CN104177150A (en) Iron tailing residue reclaimed soil and preparation method thereof
CN108774531A (en) A kind of renovation agent and preparation method thereof for administering alkaline cadmium pollution soil
RU2494137C2 (en) Ameliorative preparation for increasing soil fertility
CN110776222A (en) Preparation and application of sediment nitrogen and phosphorus fixing and repairing agent
Xu et al. Evaluation of ferrihydrite-humic acid coprecipitate as amendment to remediate a Cd-and Pb-contaminated soil
Ondrasek et al. Bioashes and their potential for reuse to sustain ecosystem services and underpin circular economy
CN110184067A (en) A kind of repairing polluted soil modifying agent and modification method
Sarkar et al. Nutrient and water use efficiency in soil: the influence of geological mineral amendments
Chaiyaraksa et al. Acid soil amendment by zeolite, sepiolite and diatomite.
RU2609809C1 (en) Composition for production of organic and mineral fertilizer and method of its production
Wang et al. Effects of composite environmental materials on the passivation and biochemical effectiveness of Pb and Cd in soil: Analyses at the ex-planta of the Pak-choi root and leave
Vitekari et al. Fly ash based biopesticides: A comprehensive review
RU2711925C1 (en) Composition for soil reclamation
CN107573947A (en) A kind of preparation method and applications of sodium base silicon soil conditioner
Li et al. Biochar-blended manure modified by polyacrylamide to reduce soil colloidal phosphorus leaching loss
JP5789317B2 (en) Soil composition and its use for coating plants contaminated with radioactive material and planting plants

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190820