RU2647281C1

RU2647281C1 - Utilization method of domestic wastes and increasing the soil fertility on the derno-podzolic loamy soils of the central nonblack earth zone

Info

Publication number: RU2647281C1
Application number: RU2017125638A
Authority: RU
Inventors: Андрей Валерьевич Ильинский; Юрий Анатольевич Мажайский; Михаил Иванович Голубенко
Original assignee: Андрей Валерьевич Ильинский; Юрий Анатольевич Мажайский; Михаил Иванович Голубенко
Priority date: 2017-07-17
Filing date: 2017-07-17
Publication date: 2018-03-15

Abstract

FIELD: processing and recycling of waste.

SUBSTANCE: invention relates to the utilization of domestic and other organic waste, as well as to the protection of the environment. Method includes sorting and removing indecomposable wastes, disposal of garbage outside of residential area, plowing after harvesting crops. Disposable wastes after sorting and removing the indecomposable waste with a uniform layer along with the organic waste is distributed over the surface of the plowed field with the humidifying effluent to a moisture less than the minimum moisture capacity, are embedded in the soil by disc harrows in two directions – longitudinal and transverse, and leveling and impression with smooth water-rollers – in one pass and then introducing into the soil a second watering of the liquid runoff with a sprinkler unit with sprayers equipped with closed pipelines to transport the said drains from the containment pond. After drying of the sludge remaining when the liquid runoff is repeatedly applied to the rolled field, disc plowing or cultivation of the soil is carried out, again it is leveled and smoothed with smooth water-rollers. Drain through the plowing and the thickness of the soil enters the drainage pipes, which communicate with the open collector. In the prepared soil with the substrate, the herbage mixture composition naturally growing in this field with a given seeding rate is formed.

EFFECT: this technology contributes to the purification of the environment by increasing the area of waste utilization and organic fertilizers with livestock wastes and will increase the activity of soil microorganisms, reduce the density of soil and increase the fertility of drainage-moistening land.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технологии сбора и утилизации твердых бытовых отходов и прочих органических отходов и может быть использовано, в частности в осушительно-увлажнительных системах, в водоохранных мероприятиях, при внесении сточных вод и животноводческих стоков, к охране окружающей среды.The invention relates to a technology for the collection and disposal of municipal solid waste and other organic waste and can be used, in particular in drainage and humidification systems, in water conservation measures, with the introduction of wastewater and livestock waste, to environmental protection.

Известно, что минеральные удобрения улучшают круговорот и баланс биогенных элементов, в то же время органические удобрения являются не только важным источником питательных элементов для растений, но и пополняют запас гумуса - одного из основных показателей ее потенциального плодородия. Важна функция органических удобрений - их мелиоративное влияние, улучшение всех свойств почвы, оптимизация их гумусного состояния (Минаев В.Г. Химизация земледелия и природная среда. М.: ВО Агропромиздат, 1990, с. 36-68 и 241-256).It is known that mineral fertilizers improve the circulation and balance of nutrients, while organic fertilizers are not only an important source of nutrients for plants, but also replenish the supply of humus - one of the main indicators of its potential fertility. An important function of organic fertilizers is their reclamation effect, improvement of all soil properties, optimization of their humus state (Minaev V.G. Chemicalization of agriculture and the environment. M .: VO Agropromizdat, 1990, pp. 36-68 and 241-256).

Каждая почва характеризуется своими показателями почвенного плодородия, сформировавшимися на протяжении многих столетий, и показателями гумусного состояния (Гришин Л.А. Гумусообразование и гумусное состояние почв. М., 1990).Each soil is characterized by its indicators of soil fertility, formed over many centuries, and indicators of the humus state (Grishin L.A. Humus formation and humus state of soils. M., 1990).

Известен способ рекультивации площадок захоронения твердых бытовых отходов, заключающийся в извлечении свалочного грунта на месте его хранения, сортировке его на собственно грунт и на неразлагаемые фракции и размещении на освободившейся площади завозимых твердых отходов, при этом извлечение грунта осуществляют экскавацией, на освободившемся месте создают гидроизолирующий экран и систему сбора фильтра и послойно складируют вновь завозимые отходы с уплотнением и пересыпкой полученным грунтом, после чего на поверхности создают из отсортированного грунта водозащитное покрытие.There is a method of reclamation of landfills for solid household waste, which consists in extracting landfill soil at the place of its storage, sorting it onto the soil itself and into non-decomposable fractions and placing imported solid waste on the vacated area, while extracting the soil by excavation, creating a waterproofing screen in the vacated area and the filter collection system and layer-by-layer stack the newly imported waste with compaction and sprinkling with the obtained soil, after which it is created from the surface rtirovannogo ground water protected Floor.

С экологической точки зрения способы утилизации мусора путем их захоронения под слоем грунта в карьерах, оврагах, на специальных участках характеризуются наличием испарений разлагающихся отходов, также являются скрытыми очагами инфекции, повышенными трудозатратами и реально не допускают возможности хозяйственного использования занятых территорий в течение длительного времени, что можно отнести к недостаткам известного способа.From an environmental point of view, methods for utilizing garbage by burying it under a layer of soil in quarries, ravines, in special areas are characterized by the presence of fumes of decaying waste, are also hidden infection foci, increased labor costs and really do not allow the possibility of economic use of occupied territories for a long time, which can be attributed to the disadvantages of this method.

Следует отметить, что известные технологии циклического орошения, с целью восстановления плодородия орошаемых земель, каждое поле восьмипольного севооборота будет под орошением только 4 года, то есть 50% продолжительности ротации, а четыре года восстанавливает утраченные свойства (1. Альтернативная система орошаемого земледелия - циклическое орошение - ФГНУ «РосНИИИПМ. - Новочеркасск: ООО «Геликлн», 2007 с.; 2. Щедрин В.Н., Бредихин Н.П. Способ мелиорации черноземов. А.с. SU №1217309, A01G 25/00, 1986).It should be noted that the well-known technologies of cyclic irrigation, in order to restore the fertility of irrigated lands, each field of an eight-field crop rotation will be irrigated for only 4 years, that is, 50% of the rotation time, and four years will restore the lost properties (1. An alternative system of irrigated agriculture - cyclic irrigation - FGNU "RosNIIIPM. - Novocherkassk: LLC" Helikln ", 2007; 2. Schedrin V.N., Bredikhin N.P. Method of reclamation of chernozems. A.S. SU No. 1217309, A01G 25/00, 1986).

Для осуществления циклического орошения рекомендуется применять переносные комплекты дождевального оборудования, полустационарные и мобильные системы капельного орошения, дискретный способ полива с прерывистой подачей воды во временные борозды, мобильные и полустационарные системы аэрозольного увлажнения для освежающих поливов участков, находящихся в режимах богары, в период воздушной засухи и суховеев.For the implementation of cyclic irrigation, it is recommended to use portable sets of irrigation equipment, semi-stationary and mobile drip irrigation systems, a discrete irrigation method with intermittent water supply to temporary furrows, mobile and semi-stationary aerosol humidification systems for refreshing irrigation of areas in dry conditions during aerial drought and dry winds.

По мнению авторов, в богарном цикле для воспроизведения плодородия почв следует возделывать многолетние травы, в частности люцерну (с. 14). Одновременно ими указывается, что важную роль в поддержании жизнеспособность почв играет влажность и порозность, т.е. воздушный режим почвы. Оптимальная экологическая гармония в почвах - это когда вода и воздух содержатся в равных по объему количествах, что соответствует влажности почвы по уровню 60% НВ. Экологический оптимум влажности почвы для нормального роста развития трав составляет 65-80% НВ, т.е. для их выращивания в засушливой зоне требуется большая влажность почвы (с. 4-5).According to the authors, perennial grasses, in particular alfalfa, should be cultivated in the rainfed cycle to reproduce soil fertility (p. 14). At the same time, they indicate that moisture and porosity play an important role in maintaining soil viability, i.e. air regime of the soil. Optimal environmental harmony in soils is when water and air are contained in equal amounts in volume, which corresponds to soil moisture at 60% HB. The ecological optimum of soil moisture for normal growth of grass development is 65-80% HB, i.e. for their cultivation in the arid zone, high soil moisture is required (p. 4-5).

Известны технологии земледелия с минимальной «нулевой» обработкой почвы, с мульчированием поверхности почвы соломой (Урванцев Г.С. Встречи на Пензенской земле. - МиВХ. - 2008. - №4. - с. 2-5).There are known farming technologies with minimal “zero” tillage, with mulching of the soil surface with straw (Urvantsev G.S. Meetings on Penza land. - MiVH. - 2008. - No. 4. - p. 2-5).

В статье указываются недостатки земледелия со вспашкой почвы:The article indicates the disadvantages of agriculture with plowing the soil:

- при вспашке почвы капилляры отсекаются подплужной подушкой и пахотный слой лишается подпитки грунтовыми водами;- when plowing the soil, the capillaries are cut off by the underfloor cushion and the arable layer is deprived of groundwater recharge;

- вспаханная почва, лишенная растительного покрова, нагревается до 50°С и более, что угнетает жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, а закрытая зеленым «одеялом» нагревается в среднем до 20°С.- plowed soil, devoid of vegetation, is heated to 50 ° C or more, which inhibits the vital activity of soil microorganisms, and closed with a green "blanket" heats up to an average of 20 ° C.

При мульчировании почвы растительными остатками, вследствие хорошей аэрации почвы, микробы разлагают их за один год. Солома, укрывающая землю, защищает землю от суховеев и уменьшает испарение влаги из почвы.When mulching the soil with plant residues, due to good soil aeration, microbes decompose them in one year. The straw that covers the ground protects the earth from the dry winds and reduces the evaporation of moisture from the soil.

Дождевые черви, вносимые на поля, создают в грунте множество микродренажных ходов, по которым в почву поступает воздух и оставляет свою влагу на стенках ходов, где развиваются микроорганизмы. Дождевые черви являются природными пахарями почвы.Earthworms introduced into the fields create many micro-drainage passages in the soil through which air enters the soil and leaves its moisture on the walls of the passages where microorganisms develop. Earthworms are natural soil plowmen.

Недостатком применяемых технологий с минимальной «нулевой» обработкой почвы и мульчирование почвы соломой является неиспользование для поднятия урожайности и сельхозкультур орошения - это отсутствие применения органических удобрений животноводческих стоков в определенных дозах и их смешение с другими вносимыми экологически чистой утилизации бытовых отходов.The disadvantage of the applied technologies with minimal “zero” tillage and straw mulching is the non-use of irrigation to increase crop yields and crops - this is the lack of application of organic fertilizers from animal waste in certain doses and their mixing with other introduced environmentally friendly disposal of household waste.

Экономически выгодная органоминеральная система удобрения должна включать в себя элементы, обеспечивающие сбалансированное питание растений.A cost-effective organomineral fertilizer system should include elements that provide balanced plant nutrition.

Более высокое действие органических удобрений на урожай имеет место и в тех случаях, когда растения обеспечены всеми остальными условиями, необходимыми для их нормального роста и развития. Обеспеченность теплом, влагой, отсутствие сорной растительности, низкий фитопатогенный фон, высококачественные семена, современное проведение обработки почвы, посева и всех работ по уходу за растениями создают хорошие условия для получения высокого эффекта для удобрений.A higher effect of organic fertilizers on the crop occurs also in those cases when the plants are provided with all the other conditions necessary for their normal growth and development. The availability of heat, moisture, lack of weed vegetation, low phytopathogenic background, high-quality seeds, modern soil treatment, sowing and all plant care work create good conditions for obtaining a high effect for fertilizers.

Следует привести способ повышения плодородия почв, включающий запашку соломы с удобрениями, жидкий навоз, минеральные удобрения, известь или цеолит вносят по валкам соломы вслед за уборкой колосовых культур, при этом в межвалковом пространстве высевают сидеральную культуру, а осенью проводят поперечное дискование поля и чизельную обработку почвы (Патент RU №2189720, МПК Ф01С 21/00 от 27.09.2002).A method for increasing soil fertility, including stocking straw with fertilizers, liquid manure, mineral fertilizers, lime or a zeolite, is introduced along the straw rolls after harvesting spiked crops, and green manure is sown in the roll space, and cross-cutting of the field and chisel processing are carried out in autumn soil (Patent RU No. 2189720, IPC Ф01С 21/00 dated 09/27/2002).

Однако известный способ не решает одновременно задачи внесения экологически чистой утилизации бытовых отходов и одновременно обогащения почвы органическими удобрениями животноводческого происхождения. Кроме того, низкая удобрительная ценность для получения запахивания смеси соломы и сидеранта, а также использование жидкого навоза в различных сочетаниях с минеральными удобрениями недостаточно учитывают технологию распределения по поверхности поля, после сортировки отходов, экологически чистой утилизации бытовых отходов и получения экологически безопасной продукции. Внесение жидких органических удобрений, в частности свиностоков, не учитывает то, что он содержит органику и элементы минерального питания растений в доступной для него форме и должен пройти, во-первых, разделение на твердую фракцию на комплексе животноводства и выдержку ее для достаточного обезвреживания до экологически безопасных параметров; во-вторых, стоки становятся высококонцентрированными сточными водами с последующей их доставкой на земледельческие поля утилизации (ЗПУ).However, the known method does not simultaneously solve the problem of introducing environmentally friendly disposal of household waste and at the same time enriching the soil with organic fertilizers of animal origin. In addition, the low fertilizer value for smelling a mixture of straw and siderant, as well as the use of liquid manure in various combinations with mineral fertilizers, do not sufficiently take into account the technology of distribution over the field surface, after waste sorting, environmentally friendly disposal of household waste and obtaining environmentally friendly products. The introduction of liquid organic fertilizers, in particular pig farms, does not take into account the fact that it contains organic matter and mineral nutrition elements of plants in an accessible form for it and must, firstly, be separated into a solid fraction in the livestock complex and aged for sufficient neutralization to environmental safe settings; secondly, effluents become highly concentrated wastewater with their subsequent delivery to agricultural disposal fields (ZPU).

Удобрительный полив - это метод агробиологического обезвреживания животноводческих стоков, возможного целенаправленного регулирования не только водного, но и питательного режима почв и воздействия на внесение по поверхности влагонасыщенной почвы путем культивации и вдавливания механическим оборудованием на подготовленную почву поля с внесением уже отсортированных бытовых отходов, т.е. регулирование и питательного режима почв. Следует учесть, что газ, выделяющейся из животноводческих стоков (в частности, из свиностоков), представляет собой метан и продолжительность хранения беспостилочного навоза играет важную роль и зависит от срока хранения и их концентрации, а также зависит от климатических условии, необходимости выдерживания сточных вод на сооружениях. От этого зависит и допустимая нагрузка на поля утилизации сточных вод, которое зависит от многих факторов (климатических условий региона, структуры почвы и фильтрационной ее способности, уровня грунтовых вод, а также от характера загрязнения сточных вод и их концентрации и технических возможностей внесения утилизированных бытовых отходов) Следует отметить то, что повышение активности почвенных микроорганизмов и обеспечения почвы органическими веществами с учетом экологоизированной утилизации бытовых отходов без внесения животноводства, например животноводческих стоков, состав которых содержит большое количество азота, фосфора, калия, а также содержания твердой фракции навоза для возможного перемешивания с почвой и выдержанного на площадке, при котором жидкий удобрительный навоз по своим свойствам является одним из эффективных органических удобрений, может в комплексе использоваться в земледелии и должно быть заделано в почву, как только позволит обрабатывающая техника провести его запашку в самые короткие сроки дл устранения потерь аммиачного азота, соответственно и запаха, в атмосферу, учитывая, что жидкий навоз имеет более высокий коэффициент использования, чем твердая фракция, без образования компоста. Таким образом, в известном способе отсутствует стимулятор для интенсивного накопления в почве гумуса и приготовленного субстрата при утилизации бытовых отходов, в частности для дерново-подзолистых супесчаных почв Центрального Нечерноземья страны. При этом отсутствуют смешивание генетических горизонтов, создавая предпосылки к перемешиванию плодородных слоев почвы в заданном горизонте, т.е. известный способ имеет слабое воздействие на использование преимущества адаптивно-ландшафтных методов при организации процессов, направленных на утилизацию отходов на большой площади и ресурсосбережение.Fertilizer irrigation is a method of agrobiological neutralization of livestock waste, possible targeted regulation of not only water but also nutrient regime of soils and the impact on the application of moisture-saturated soil on the surface by cultivating and pressing mechanical fields onto prepared soil with the introduction of already sorted household waste, i.e. . regulation and nutritional regime of soils. It should be noted that the gas emitted from livestock waste (in particular from pig farms) is methane and the duration of storage of unmanaged manure plays an important role and depends on the shelf life and concentration, and also depends on climatic conditions, the need to withstand wastewater facilities. The permissible load on the wastewater disposal fields depends on this, which depends on many factors (climatic conditions of the region, soil structure and its filtration capacity, groundwater level, as well as the nature of the pollution of wastewater and their concentration and the technical possibilities of introducing recycled household waste ) It should be noted that the increase in the activity of soil microorganisms and the provision of soil with organic substances, taking into account the ecologized utilization of household waste without introducing livestock for example, livestock runoff, the composition of which contains a large amount of nitrogen, phosphorus, potassium, as well as the solid content of manure for possible mixing with the soil and aged on the site, in which liquid fertilizer manure is one of the most effective organic fertilizers in its properties, complex should be used in agriculture and should be embedded in the soil as soon as the processing equipment allows it to be plowed in the shortest possible time to eliminate the loss of ammonia nitrogen, Smell and odor into the atmosphere, given that liquid manure has a higher utilization rate than the solid fraction, without the formation of compost. Thus, in the known method there is no stimulant for the intensive accumulation of humus and prepared substrate in the soil during the disposal of household waste, in particular for sod-podzolic sandy loamy soils of the Central Non-Black Earth Region of the country. Moreover, there is no mixing of genetic horizons, creating the prerequisites for mixing the fertile soil layers in a given horizon, i.e. the known method has a weak effect on the use of the advantages of adaptive-landscape methods in organizing processes aimed at the disposal of waste over a large area and resource conservation.

Известен более совершенный способ утилизации бытовых отходов, включающий сортировку и удаление неразлагающихся со временем отходов, вывоз мусора за пределы жилого массива и его укладку, при этом вывозимые за пределы жилых массивов отходы после сортировки и удаления неразлагающихся отходов равномерным слоем распределяют по поверхности низинного участка с влагонасыщенной почвой, после чего из отходов и поверхностного слоя почвы готовят субстрат путем его прессования, измельчения и вдавливания гусеничной техникой в почву, затем в подготовленный субстрат высаживают черенки влаголюбивого древесного растения, например ивы, при этом черенки для лучшей приживаемости высаживают в осенний период после прекращения в черенках ростовых процессов (Патент RU №2438952, МПК B65F 5/00, C05F 9/00 от 10.01.2012).A more advanced method of disposing of household waste is known, including sorting and disposal of non-decomposable waste over time, garbage removal outside the housing estate and its disposal, while waste disposed of outside the residential housing estate after distribution and removal of non-decomposable waste in a uniform layer is distributed over the surface of the lowland area with a moisture-saturated soil, after which a substrate is prepared from waste and the surface layer of the soil by pressing, crushing and pressing it with caterpillar technology into the soil, then in preparation the prepared substrate is planted by the cuttings of a moisture-loving woody plant, for example willow, while the cuttings are planted for better survival in the autumn after the termination of growth processes in the cuttings (Patent RU No. 2438952, IPC B65F 5/00, C05F 9/00 dated 01/10/2012).

Недостатком способа является выбор только низинных ограниченных участков с влагонасыщенной почвой в течение складирования отходов, и распределения по поверхности участка с большой толщиной почвы. Однако поля утилизации животноводческими стоками, где осуществляется интенсивное восстановление плодородия почвы поддержанием оптимальной влажности, близкой к 60% НВ, зависят также от способа и технологии полива, скорости впитывания влаги почвой, постилающих почвогрунтов, степени их обработки, исходной влажности и динамики ее изменения по горизонтам, т.е. от комплексного подхода применения с экологической точки зрения способа экологически чистой утилизации бытовых отходов с применением органических удобрений: твердая фракция навоза и жидкие стоки животноводства для дерново-подзолистых супесчаных почв до оптимальных величин. Фактор окультуренности почв должен проявляться на всех культурных звеньев севооборота.The disadvantage of this method is the choice of only lowland limited areas with moisture-saturated soil during waste storage, and distribution over the surface of the site with a large soil thickness. However, the fields of utilization by livestock runoff, where intensive restoration of soil fertility is carried out by maintaining optimal humidity close to 60% HB, also depends on the method and technology of irrigation, the rate of moisture absorption by the soil, spreading soil, the degree of processing, the initial moisture and the dynamics of its change in horizons , i.e. from an integrated approach to the application from an environmental point of view of a method for the environmentally friendly disposal of household waste using organic fertilizers: solid manure and liquid runoff from animal husbandry for sod-podzolic sandy loamy soils to optimal values. The soil cultivation factor should be manifested on all cultural links of crop rotation.

Для дерново-подзолистых супесчаных почв Нечерноземья пахотный слой составляет 20 см, именно в этот слой вносятся удобрения, он обрабатывается и лучше оструктурен, богаче гумусом, чем нижележащие слои. Кроме того, необходимо учитывать и осушительно-увлажнительные земли с близким залеганием грунтовых вод, а для получения высоких урожаев важно, чтобы все подаваемые жидкие удобрения, в том числе и разброс равномерно по полю экологически чистых бытовых отходов, остались в пахотном слое, равномерно по площади в расчетном слое увлажнения и полив проводить без сброса для сохранения экологической обстановки, и отсутствия попадания в грунтовые воды, в конечном итоге в реки, ручьи, озера, вызывая там бурный рост водной растительности, микроорганизмов, цветение воды, так как только 40…60% вносимых азота, калия, фосфора удобрений усваиваются растениями, остальное количество закрепляется в почве в недоступном для питания растений соединений их, т.е. удерживать длительное время в почве основные питательные элементы для растений и тем самым повышать урожайность сельскохозяйственных культур, решая проблему дренажной системы по сбору отводимых излишних вод в открытые коллектора и сбора таких вод в бассейнах-отстойниках с последующим их использованием для орошения или при достижении определенной концентрации, не превышающей ПДК, сброс проводят в весенний паводок (весной, когда происходит интенсивное таяние снега в течение 1…15 дней, в зависимости от накопленного объема отстойника).For sod-podzolic sandy loam soils of the Non-Black Earth region, the arable layer is 20 cm, it is in this layer that fertilizers are applied, it is processed and is better structured, richer in humus than the underlying layers. In addition, it is necessary to take into account drainage and humidification lands with a close occurrence of groundwater, and to obtain high yields it is important that all supplied liquid fertilizers, including the spread evenly across the field of environmentally friendly household waste, remain in the arable layer, uniformly in area in the calculated layer of humidification and watering to be carried out without discharge to preserve the environmental situation, and the absence of ingress into groundwater, ultimately into rivers, streams, lakes, causing rapid growth of aquatic vegetation there, microorgan zmov, flowering water, since only 40 ... 60% of the introduced nitrogen, potassium, phosphorus fertilizer absorbed by plants, the rest is fastened in the soil of the reach of their plant nutrient compounds, i.e., to hold for a long time in the soil the main nutrients for plants and thereby increase the yield of agricultural crops, solving the problem of the drainage system for collecting the removed excess water in open collectors and collecting such water in settling pools with their subsequent use for irrigation or when a certain concentration is reached, not exceeding the maximum permissible concentration, discharge is carried out in spring flood (in spring, when intense snow melting occurs within 1 ... 15 days, depending on the accumulated volume of the sump).

Заявленное изобретение направлено на решение следующей задачи: эффективный и дешевый способ утилизации бытовых отходов и повышения плодородия почвы при вспашке на осушительно-увлажнительной системе в дренируемых почвах и повышение производительности.The claimed invention is aimed at solving the following problem: an effective and cheap method of disposing of household waste and increasing soil fertility during plowing on a drainage and humidification system in drained soils and increasing productivity.

Техническим результатом заявленного изобретения является расширение технологических возможностей безопасной, малозатратной и экологически чистой утилизации бытовых отходов с повышением активности почвенных микроорганизмов, снижение плотности почвы и повышение гумусированности почвы.The technical result of the claimed invention is the expansion of the technological capabilities of safe, low-cost and environmentally friendly disposal of household waste with an increase in the activity of soil microorganisms, a decrease in soil density and an increase in the humus content of the soil.

Поставленная задача достигается тем, что вывозимые за пределы жилых массивов отходы после сортировки и удаления из них неразлагающихся отходов, орошаемый массив по утилизации навозосодержащих стоков в сложившейся схеме полива дождевальным агрегатом, после уборки сельскохозяйственной культуры осуществляют подготовку поля, включающую глубокую вспашку, увлажнение пахотного слоя животноводческими стоками или чистой водой с нормой полива для увлажнения поверхностного слоя почвы до влажности, меньшей наименьшей влагоемкости, не разрушающей структуры почвы, затем разбрасывают по полю пищевые и органические отходы и заделывают в почву дисковыми боронами в слой почвы 12-20 см, создают проход в двух направлениях - продольном и поперечном, при этом в один проход проводят выравнивание и вдавливание прикатыванием гладкими наливными катками с последующим повторным поливом поля жидким навозом при движении дождевального агрегата с разбрызгивателями по ширине пахотного прикатанного поля, снабженного трубопроводами для транспортировки упомянутых стоков из пруда-накопителя, при этом повторный полив поля, на которое внесены пищевые и органические отходы, проводят уменьшение влажности почвы в активном слое почвы данного поля до нижнего уровня оптимальной влажности, при этом норма для увлажнения всего активного слоя до влажности, меньшей наименьшей влагоемкости, не разрушающей структуру почвы, причем подачу стоков осуществляют с допустимым расходом дождевания и длительностью, обеспечивающей постепенное впитывание стоков в почву без нарушения ее структуры и ухудшения качества полива, причем после внесения повторного жидкого стока и просушки ила, оставшегося при внесении жидкого стока на прикатанном поле, осуществляют рыхление дисковыми боронами, проводят его выравнивание и прикатывание водоналивными катками, после этого формируют состав смеси травостоя, естественно растущего на данном поле с заданной нормой высева.The problem is achieved in that the waste removed outside the housing estates after sorting and removal of non-decomposable waste from it, the irrigated array for the disposal of manure-containing sewage in the current irrigation scheme with a sprinkler aggregate, after harvesting the crop, the field is prepared, including deep plowing, moistening of the arable layer by livestock runoff or clean water with a norm of irrigation to moisten the surface layer of the soil to a moisture content that is less than the lowest moisture capacity, without destroying soil structure, then food and organic waste are scattered across the field and sealed into the soil with disk harrows in the soil layer of 12-20 cm, create a passage in two directions - longitudinal and transverse, while in one pass alignment and indentation by rolling by smooth filling rollers with subsequent re-irrigation of the field with liquid manure during the movement of the sprinkler unit with sprinklers along the width of the arable rolled field equipped with pipelines for transporting the mentioned drains from the storage pond, with The volume of repeated watering of the field, onto which food and organic wastes are introduced, reduces the soil moisture in the active soil layer of this field to a lower level of optimal humidity, while the norm is to moisten the entire active layer to a moisture content less than the lowest moisture capacity that does not destroy the soil structure, moreover the effluent is supplied with a permissible sprinkling rate and a duration that ensures gradual absorption of the effluent into the soil without disturbing its structure and deteriorating the quality of irrigation, and after repeated Nogo liquid effluent and drying the sludge remaining at the introduction of liquid effluent on prikatanny field carried loosening disc harrows, carried leveling and compacting rollers, water-filled, then the composition formed of grass mixtures, naturally growing in this field with the predetermined norm seeding.

После аэротенок жидкая смесь в виде жидкого навоза (97% влажности) с мелкими взвешенными частицами через отводящий трубопровод под напором поступает вначале в пруды-накопители (емкости-накопители) свиноводческих стоков в течение всего года, стоки отстаиваются только в зимнее время, здесь также происходит выделение неприятного запаха (в виде метана), затем самотеком поступают по отводящему трубопроводу в сторону стокоприемной камеры до перекачивающей насосной станции. Насосная станция с заданным расчетным напором подает стоки в дождевальные агрегаты с распылителями стоков через транспортирующий и поливной трубопроводов на ЗПО. Подача всего объема стоков на полив включает следующие химические соединения: азот, фосфор, калий и т.д., которые с жидким навозом поступают в пахотную почву, поле, по поверхности которого распределяется равномерным слоем, отсортированы бытовые отходы с влагонасыщенной стоками и органическими отходами в виде навоза с последующим их перемешивания с почвой. Следует отметить, что при вспашке всегда образуются гребни (отвалы) и углубления, связанные с плугами агрегатов, они становятся ограждающими полосами для задержания жидкого стока, образующего от полива дождевальными агрегатами с распылителями, где не требуется специальных трудоемких методов технологии по глубокому рыхлению, определения расчетных величин шага между зонами рыхления, которое сопровождается разуплотнением и обрушение почвы, а значит, уже происходит перемешивание в виде субстрата на заданной глубине. В итоге проводят дискование или культивацию, выравнивания и прикатывания.After aeration tanks, a liquid mixture in the form of liquid manure (97% humidity) with small suspended particles through a discharge pipe under pressure flows first into the storage ponds (storage tanks) of pig-breeding wastewater throughout the year, the wastewater settles only in the winter, here also occurs the release of unpleasant odors (in the form of methane), then by gravity enter the discharge pipe towards the drainage chamber to the pumping pump station. A pump station with a given design pressure delivers the effluent to the sprinkler units with effluent sprays through the conveying and irrigation pipelines to the ZPO. The supply of the total volume of wastewater for irrigation includes the following chemical compounds: nitrogen, phosphorus, potassium, etc., which with liquid manure enter the arable soil, the field, on the surface of which is distributed evenly, sorted household waste with water-saturated sewage and organic waste in the form of manure followed by their mixing with the soil. It should be noted that during plowing ridges (dumps) and depressions are always formed associated with the plows of aggregates, they become enclosing strips for the retention of liquid runoff, which forms irrigation sprinklers with sprayers, which do not require special labor-intensive methods of deep loosening technology, determining design the steps between the loosening zones, which is accompanied by softening and collapse of the soil, which means that mixing is already taking place in the form of a substrate at a given depth. As a result, they carry out disking or cultivation, leveling and rolling.

Оставшаяся органика после второго полива сточными водами на выровненной поверхности поля дерново-подзолистых супесчаных почв, осуществляют повторное рыхление (после просушки ила) дисковыми боронами, проводят ее выравнивание и прикатывание водоналивными катками, после чего формируют состав смеси травостоя, естественно растущего на данном поле с заданной нормой высева. Пахотный слой в большинстве случаев составляет 20 см, именно в этот слой и требуется вносить смесь удобрения, он становится богаче гумусом, чем нижележащие слои.The remaining organic matter after the second irrigation with sewage on a leveled surface of the field of sod-podzolic sandy loamy soils, they are re-loosened (after drying the sludge) by disk harrows, they are leveled and rolled by water-filled rollers, after which they form a mixture of grass, naturally growing on this field with a given seeding rate. The arable layer in most cases is 20 cm, it is in this layer that a fertilizer mixture is required, it becomes richer in humus than the underlying layers.

Поэтому плановая утилизация животноводческих стоков диктует необходимость выдерживать структуру посевных площадей, возможность определять экологически безопасную площадь ЗПО в зависимости от годового объема животноводческих стоков.Therefore, the planned disposal of livestock stocks dictates the need to maintain the structure of the sown area, the ability to determine the environmentally friendly area of the ZPO depending on the annual volume of livestock stocks.

На чертеже изображена схема для проведения полива на осушительно-увлажнительной системе.The drawing shows a diagram for irrigation on the drainage and humidification system.

Схема реализации способа утилизации бытовых отходов и повышения плодородия почвы включает цех отделения твердой фракции 1, бетонированную площадку 2, вертикальные отстойники 3, аэротенки 4, вторичные отстойники 5, карантинную емкость 6, иловые карты 7, отводящий трубопровод 8, пруды-накопители жидкой фракции свиностоков 9, стокоприемную камеру 10, размещенную перед насосной станцией 11, обеспечивающей забор и подачу стоков в закрытый магистральный трубопровод 12 с задвижкой 13, распределительный трубопровод 14 с гидрантами 15 для подключения к дождевальному агрегату (конструкция его применения может быть различной) с разбрызгивателями и с выдачей расчетных расходов стоков (воды) на вспаханное поле, которое используется для распределения на нем равномерным слоем отсортированных бытовых отходов по поверхности поля. Для сброса дренажного стока, например воды, имеется замкнутый открытый коллектор - собиратель 16 с емкостью-накопителем 17.The scheme for implementing the method of disposing household waste and increasing soil fertility includes a workshop for separating solid fraction 1, concrete platform 2, vertical settling tanks 3, aeration tanks 4, secondary settling tanks 5, quarantine tank 6, sludge cards 7, a discharge pipe 8, storage ponds for the liquid fraction of swine 9, a drainage chamber 10, located in front of the pumping station 11, providing the intake and supply of effluents to the closed main pipeline 12 with a valve 13, a distribution pipe 14 with hydrants 15 for connecting to devalnomu unit (construction of application may be different) from issuing from sprinkler and estimated costs effluent (water) on the plowed field, which is used to distribute it evenly sorted household waste on the surface of the field. To discharge a drainage drain, for example water, there is a closed open collector - collector 16 with a storage tank 17.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что при запашке при внесении удобрительного полива свиноводческими стоками вносится комплексное удобрение в виде субстрата путем внесения после сортировки экологически чистой утилизацией бытовых отходов и органических удобрений твердой фракции, которые распределяют равномерно по поверхности влагонасыщенного поля, перемешивание происходит за счет применения дисковых борон и прохода в двух направлениях, и в один проход выравнивания и прикатывания тяжелым агрегатом происходит брожение, затем при повторном поливе, при уменьшении влажности почвы в активном слое почвы исходного поля, доводят влажность, меньшей наименьшей влагоемкости, не разрушая структуру почвы и ухудшения качества полива, затем после внесения повторного жидкого навоза и просушки ила, осуществляют рыхление дисковыми боронами, проводят вновь ее выравнивание и прикатывание и только потом формируют состав смеси травостоя. Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию изобретения «новизна».A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the proposed method differs from the known one in that when plowing when fertilizer is irrigated with pig-breeding wastewater, a complex fertilizer is applied in the form of a substrate by introducing solid waste after sorting by environmentally friendly recycling that is evenly distributed across the solid fraction the surface of the moisture-saturated field, mixing occurs through the use of disk harrows and a passage in two directions, and in one A leveling and rolling pass with a heavy aggregate takes place fermentation, then during repeated watering, with a decrease in soil moisture in the active soil layer of the initial field, the moisture content is lower than the lowest moisture capacity, without destroying the soil structure and deterioration in watering quality, then after applying repeated liquid manure and drying sludge, carry out loosening by disk harrows, carry out its alignment and rolling again and only then form the composition of the grass stand mixture. Thus, the proposed method meets the criteria of the invention of "novelty."

Признаки, отличающие предлагаемый способ от прототипа, не выявлены в других технических решениях, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию «существенные отличия».Signs that distinguish the proposed method from the prototype are not identified in other technical solutions, which allows us to conclude that its criterion of "significant differences".

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Первоначально используют подготовку жидкой фракции стоков в подготовленные земледельческие поля орошения (ЗПО). Для предупреждения загрязнения подземной воды, улучшения водно-воздушного режима почв, строится закрытый дренаж. Весь сток дренажного стока отводится в открытые коллектора, далее аккумулируется в специально построенных емкостях-накопителях обслуживаемого поля.Initially, the preparation of the liquid fraction of effluents into prepared agricultural irrigation fields (ZPOs) is used. To prevent pollution of groundwater, improve the water-air regime of soils, an indoor drainage is being built. All drainage runoff is discharged into open collectors, then it is accumulated in specially constructed storage tanks of the served field.

Для влагонасыщенной почвы животноводческими стоками складированные и рассортированные и не подвергающиеся дальнейшей переработке отходы, по мере их накопления, загружают на транспорт и после вспашки и полива стоками (водой) разбрасывают равномерно по полю известными машинами-разбрасывателями, как и твердую фракцию навоза, ровным слоем. Ведут заделку в почву дисковыми боронами в пределах от 12 до 20 см, что не оказывает еще заметное влияния на скорость разложения данной массы (углубления между гребнями-отвалами, связанные с плугами агрегатов при вспашке, при этом возможно дополнительно внесение дождевых червей).For water-saturated soil, livestock stockpiled and sorted and not subject to further processing, as they accumulate, are loaded onto vehicles and, after plowing and irrigation with sewage (water), they are scattered evenly across the field with known spreading machines, like a solid manure fraction, in an even layer. Disc harrows are embedded in the soil within the range of 12 to 20 cm, which does not yet have a noticeable effect on the rate of decomposition of this mass (depressions between ridges and dumps associated with the plows of aggregates during plowing, while it is possible to additionally introduce earthworms).

Удобрительное действие жидких стоков определяет не только влагонасыщения почвы, но и определяет в нем доступностью азота, так как это в первую очередь для нормального питания не хватает азота.The fertilizing effect of liquid runoff not only determines the moisture saturation of the soil, but also determines the availability of nitrogen in it, since this is primarily not enough nitrogen for normal nutrition.

В результате многократного прохождения дисковыми боронами по вспашке с отходами и органическим удобрением они частично измельчаются и перемешиваются с почвой, производят в один проход выравнивание и вдавливания прикатыванием гладкими наливными катками. Следовательно, для повышения удобрительных свойств навоза, смешанного с отходами и заделанными в влагонасыщенной почвы жидкими стоками, с заданным соотношением в толще почвы еще недостаточно, на элементы разложения и питания растений вносят второй полив дождевальным агрегатом жидкие стоки животноводства, а образовавшуюся корку на поверхности земли рыхлят дисковыми боронами, проводят выравнивание и прикатывание гладкими водоналивными катками. Срок и разнообразие состава органических удобрений позволяют на момент подготовленного поля сеяния смеси травостоя, естественно растущего на дерново-подзолистых супесчаных почвах Нечерноземья, использовать высокое содержание доступного азота, как стимулятор для интенсивного развития микроорганизмов и разложения отходов и отслеживая развитие сеяной смеси, например, многолетних трав (рост, ускорение и уборка урожая) в течение определенного времени года, а в случае необходимости проводят дополнительно полив жидкой фракции стоков (1-2 раза в течение сезона), повышая интенсивное развитие корневой системы растений, повышая ее адаптационные свойства. В неблагоприятные маловодные годы дренажные стоки в летний период времени могут быть поданы на увлажнительные поливы для выращивания многолетних трав и других сельскохозяйственных культур и использования в сфере обращения с отходами, что способствует повышению экологической чистоты в регионах за счет осуществления максимально полной и эффективной простой утилизации бытовых отходов.As a result of multiple passage of disk harrows for plowing with waste and organic fertilizer, they are partially crushed and mixed with soil, leveling and pressing in one pass by rolling with smooth filling rollers. Consequently, to increase the fertilizing properties of manure mixed with waste and liquid runoff embedded in a moist soil with a predetermined ratio in the thickness of the soil, it is still not enough, liquid runoff of livestock breeding is applied to the elements of decomposition and nutrition of plants by the irrigation unit, and the crust formed on the ground is loosened disc harrows, carry out the alignment and rolling smooth water-filled rollers. The time and variety of the composition of organic fertilizers allow the use of a high content of available nitrogen as a stimulant for the intensive development of microorganisms and decomposition of wastes and monitoring the development of a seeded mixture, for example, perennial grasses, at the time of the prepared field for sowing a mixture of grass stands naturally growing on sod-podzolic sandy loam soils of the Non-Black Earth Region. (growth, acceleration and harvesting) during a certain time of the year, and if necessary, additionally water the liquid fraction of the effluent (1-2 ra during the season), increasing the intensive development of the root system of plants, increasing its adaptive properties. In unfavorable dry years, drainage in summer can be supplied to humidification irrigations for growing perennial grasses and other crops and for waste management, which contributes to the improvement of environmental cleanliness in the regions through the implementation of the most complete and efficient simple disposal of household waste .

Все эти приемы в комплексе позволяют равномерно перемешивать в толще влагонасыщенной почвы стоками вносимые бытовые отходы и органические удобрения как с помощью применения дождевального агрегата с разбрызгивателями при вспашке поля, так и с помощью применения культивации, выравнивания. В связи с этим образуется хорошо аэрируемый почвенно-навозный субстрат под сельскохозяйственные культуры. Почва не только утилизирует бытовые отходы, но и накапливает наибольшее количество показателей гумусного состояния, что является интегральным показателем плодородия почвы, источником биогенных элементов, улучшаются физико-химических и иных ее свойств и со структурой севооборотов для оказания заметного влияния на процессы гумусо-накопления и его качественного состава.All these techniques in the complex allow uniformly mixing in the thickness of the moist soil with drains the introduced household waste and organic fertilizers, both through the use of an irrigation unit with sprinklers when plowing the field, and through the use of cultivation, leveling. In this regard, a well-aerated soil and manure substrate is formed for agricultural crops. The soil not only utilizes household waste, but also accumulates the largest number of indicators of the humus state, which is an integral indicator of soil fertility, a source of nutrients, and its physicochemical and other properties are improved with the structure of crop rotation to significantly affect the processes of humus accumulation and its quality composition.

Колебания влажности почвы возле оптимального для повышения плодородия почвы уровня также благоприятно сказываются на восстановление структуры почвы, а это способствует активизации биологических процессов, повышающих плодородие почвы, что трудно реализовать на неполивных участках.Fluctuations in soil moisture near the optimum level for increasing soil fertility also favorably affect the restoration of soil structure, and this contributes to the activation of biological processes that increase soil fertility, which is difficult to implement in non-irrigated areas.

Изложенный материал по проблеме повышения экологической чистоты в регионах за счет осуществления и привлечения ЗПО со стоками животноводства и дождевального агрегата максимально обеспечивает утилизацию бытовых отходов.The material presented on the problem of improving environmental cleanliness in the regions through the implementation and attraction of land treatment facilities with livestock wastewater and a sprinkler aggregate maximally ensures the disposal of household waste.

В целом можно судить из известных источников, что проблема эффективного экологически безопасного использования, складированные и рассортированные отходы с использованием органических удобрений, в полной мере не отработана. Поэтому необходим интенсивный поиск технологического и экологического решения данных вопросов на уровне мировых приоритетов с учетом тенденций состояния и развития навозного хозяйства и бытовых отходов в стране. Для этого основной научной предпосылки эффективного использования органических удобрений и бытовых отходов является знание динамики разложения их и питания удобряемых растений и владение процессами их оптимизации за счет плодородия почв и удобрений. В свою очередь создание под активном слоем снижения плотности почвы и аэрационных процессов в целом способствует повышению гумусированности почвы. Благодаря этому предложенный способ служит важным средством повышения структуры земледелия и плодородия почвы. Это позволяет успешно выращивать сельскохозяйственные культуры на землях с близким залеганием к поверхности уровня грунтовых вод, учитывая дренажную сеть в осушительно-увлажнительной системе. А это приводит не только к экономии и ограничению трудовых и энергетических затрат, но соблюдаются экологические требования по предотвращению раздувания и переноса отходов при ветреной погоде, очистить воздух населенных пунктов. За счет способности растительного организма вносить различные элементы из почвы, в данном случае из субстрата разложения навоза и бытового мусора; со временем концентрация вредных веществ, образующихся при разложении отходов мусора, существенно снизится. Предлагаемый способ расширяет возможности использования органических удобрений животноводства и бытовых отходов в повышении плодородия почв, т.е. высокий технический результат является в основном следствием взаимодействия компонентов органического происхождения комплексного происхождения удобрения, особым образом внесенного и использования одновременно отходов для разложения в почве после вспашки почвы. Таким образом, предлагаемый способ утилизации бытовых отходов и повышения плодородия почвы отличается простотой, а срок действия удобрений исчисляется многими годами, а бытовые отходы, которые до этого создавали проблему для утилизации, в частности, пищевых, используются в качестве добавок к утилизации навоза животноводства. Кроме того, обеспечивает рыхлость, аэрацию и влагозадержание.In general, it can be judged from well-known sources that the problem of effective environmentally sound use, stored and sorted waste using organic fertilizers, has not been fully worked out. Therefore, an intensive search for technological and environmental solutions to these issues at the level of world priorities is necessary, taking into account trends in the state and development of manure and household waste in the country. For this, the main scientific prerequisite for the effective use of organic fertilizers and household waste is knowledge of the dynamics of their decomposition and nutrition of fertilized plants and the knowledge of their optimization processes due to the fertility of soils and fertilizers. In turn, the creation under the active layer of a decrease in soil density and aeration processes as a whole helps to increase the humus content of the soil. Due to this, the proposed method serves as an important means of increasing the structure of agriculture and soil fertility. This allows you to successfully grow crops on lands with a close occurrence to the surface of the groundwater level, given the drainage network in the drainage and humidification system. And this leads not only to savings and limitation of labor and energy costs, but also the environmental requirements to prevent bloating and waste transfer in windy conditions are observed, and to clear the air of settlements. Due to the ability of the plant organism to introduce various elements from the soil, in this case, from the substrate of decomposition of manure and household waste; over time, the concentration of harmful substances generated by the decomposition of waste waste will significantly decrease. The proposed method expands the possibilities of using organic fertilizers of animal husbandry and household waste in increasing soil fertility, i.e. The high technical result is mainly the result of the interaction of organic components of the complex origin of the fertilizer, introduced in a special way and using waste simultaneously for decomposition in the soil after plowing the soil. Thus, the proposed method for the disposal of household waste and increasing soil fertility is simple, and the validity of fertilizers is many years, and household waste, which previously created a problem for disposal, in particular, food waste, is used as additives to the disposal of livestock manure. In addition, it provides friability, aeration and water retention.

Claims

A method of disposing of household waste and increasing soil fertility on sod-podzolic sandy loam soils of the central Non-Black Soil region, including waste sorting, characterized in that the mass of manure-containing waste is irrigated with a sprinkler aggregate, after harvesting, a field is prepared that includes deep plowing, moistening of the arable layer with livestock runoff or clean water with a norm of watering to moisten the surface layer of the soil to a moisture content lower than the lowest moisture capacity, non-destructive soil structure, then food and organic waste are scattered across the field and sealed into the soil with disk harrows in a soil layer of 12-20 cm, a passage is created in two directions - longitudinal and transverse, while alignment and indentation are carried out in one pass by rolling by smooth filling rollers with subsequent re-irrigation of the field with liquid manure during the movement of the sprinkler unit with sprinklers along the width of the arable rolled field equipped with pipelines for transporting the mentioned drains from the pond In this case, repeated watering of the field, onto which food and organic wastes are introduced, is carried out with a decrease in soil moisture in the active soil layer of this field to a lower level of optimal humidity, while the norm is to moisten the entire active layer to a moisture level that is less than the minimum moisture capacity that does not destroy the structure of the soil, and the supply of effluents is carried out with an allowable sprinkling rate and a duration that ensures the gradual absorption of effluents into the soil without disturbing its structure and deteriorating the quality of irrigation, and after Eseniya liquid effluent and re-drying the sludge remaining at the introduction of liquid effluent on prikatanny field carried loosening disc harrows, carried leveling and compacting rollers, water-filled, after that the mixture is formed of grass, growing naturally in this field with a given seeding rate.