СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ
METHOD OF HOUSEHOLD WASTES RECLAMATION

Изобретение относится к технологии сбора и утилизации твердых бытовых отходов и прочего мусора, к охране окружающей среды.
Известен способ безопасной утилизации бытовых отходов, включающий сортировку отходов на пять основных групп, каждую из которых в дальнейшем направляют на соответствующую переработку. Так, одну группу отходов компостируют и смешивают с удобрениями, семенами растений и направляют на отсыпку насыпей и дорожных откосов, отходы третьей группы смешивают с известью, используют в качестве наполнителя в бетонных смесях и т.д., см. патент RU 2310525, опубл. 20.11.07 г.
К недостаткам известного способа можно отнести сложность и затратность переработки отходов и вредное с позиций экологии их использование в общественных местах при строительстве дорог, насыпей, бетонных смесей и др.
Известный способ не снимает проблем открытых свалок, которые самовозгораются, являются источниками инфекционных возбудителей, на свалках сосредотачиваются колонии грызунов, являющихся разносчиками различных инфекционных заболеваний, жилые районы подвергаются воздействию неприятных от гниения отходов запахов.
Известен «Способ отбора образцов ивы, устойчивых к газообразным загрязнителям» - см. патент РФ №2094980, предусматривающий количественное определение рутина в листьях одновозрастных образцов, в конце вегетационного периода и отнесение к устойчивым тех образцов, в которых содержание рутина составляет не менее 1 мас. ед. Количественное содержание рутина в листьях ивы может быть достоверным признаком и индикатором для ранней диагностики устойчивого и перспективного посадочного материала для выращивания в загрязненных и токсических условиях (субстрате).
Известен более совершенный способ рекуперации площадок захоронения твердых бытовых отходов, см. патент РФ №2243040, заключающийся в извлечении свалочного грунта на месте его хранения, сортировке на собственно грунт и неразлагаемые фракции и размещение на освободившейся площади вновь завозимых отходов, при этом извлечение грунта осуществляют экскавацией, на освободившемся месте создают гидроизолирующий экран и систему сбора фильтрата и послойно складируют вновь завозимые отходы с уплотнением и пересыпкой полученным грунтом, после чего на поверхности создают из отсортированного грунта водозащитное покрытие, - прототип.
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.
Задачей предлагаемого способа является устранение недостатков прототипа, в частности расширение технологических возможностей безопасной, малозатратной и экологически чистой утилизации бытовых отходов.
Поставленная изобретением задача достигается тем, что вывозимые за пределы жилых массивов отходы после сортировки и удаления из них 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 влаголюбивых древесных растений, например ивы, при этом черенки, для лучшей приживаемости, высаживают в осенний период после прекращения в черенках ростовых процессов и в дальнейшем отслеживают их рост.
Черенки ивы для посадки в приготовленный субстрат используют длиной 60-90 см с количеством почек не менее 6 и с заглублением на общую глубину в 65-85% длины черенка.
В период роста укоренившихся черенков в течении 1-2 лет последние подкармливают комплексным удобрением, содержащим азот, фосфор и калий, в зависимости от их состояния, внешнего вида растений и цвета листьев.
Высота слоя приготовленного субстрата выполнена преимущественно равной глубине интенсивного распространения корней ивы в почву и составляет 0,5-2,5 метра.
Новизной предложенного способа является распределение равномерным слоем отсортированных бытовых отходов по поверхности низинного участка с влагонасыщенной почвой, подготовка субстрата из отходов и поверхностного слоя почвы с последующей высадкой в него черенков влаголюбивых и устойчивых к бытовым загрязнениям древесных растений, например ивы, при этом черенки для лучшей приживаемости высаживают в осенний период после прекращения в них ростовых процессов и в дальнейшем отслеживают их рост.
Так, подготовка субстрата путем прессования, измельчения и вдавливания гусеничной техникой во влагонасыщенную почву позволяет вытеснить на поверхность часть почвы, заглубить часть отходов в почву, измельчить, уплотнить и перемешать их, что в конечном итоге позволяет черенкам хорошо укореняться.
Высадка черенков ивы в осенний период обеспечивает накопление влаги вокруг черенков при таянии снега и хорошую пропитку субстрата и почвы, что также способствует хорошей их укореняемости и приживаемости.
Согласно проведенным патентно-информационным исследованиям предлагаемый способ является новым, неочевидным, промышленно осуществимым и направлен на достижение поставленной изобретением задачи.
Признаки - «черенки ивы для посадки в приготовленный субстрат используют длиной 60-90 см с количеством почек не менее 6 и с заглублением через субстрат в почву на общую глубину в 65-85% длины черенка», «подкормка укоренившихся черенков в период их роста удобрениями» и выполнение высоты слоя приготовленного субстрата преимущественно равной глубине распространения корней ивы в почву в 0,5-2,5 метра - являются признаками дополнительными, раскрывающими конкретное исполнение основных признаков, и направлены на достижение поставленной изобретением задачи.
На чертеже схематично представлен низинный участок с приготовленным из отходов и почвы субстратом и высаженными черенками.
На представленном чертеже показана влагонасыщенная почва 1, на поверхности которой уложены отходы, которые вперемешку с почвой 1 образуют субстрат 2. Удлиненные черенки 3 высажены в субстрат 2 и почву 1, которые укореняются и образуют корневую систему 4, пронизывающую субстрат в различных направлениях.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
Первоначально на предварительно выбранном низинном участке с влагонасыщенной почвой в течение года складируют рассортированные и не подвергающиеся дальнейшей переработке отходы, которые по мере их накопления распределяют по поверхности участка с толщиной слоя в 0,5-2,5 метра. При этом в результате многократного прохождения гусеничной техники по поверхности отходов последние гусеницами частично измельчаются, вдавливаются во влагонасыщенную почву, перемешиваются с ней, образуя субстрат для последующей посадки черенков ивы. Осенью, после прекращения ростовых процессов в древесных растениях, предварительно нарезанные черенки ивы устанавливают в выполненные, например, металлическим стержнем глубиной в 50-70 см отверстия, с таким расчетом, чтобы над поверхностью субстрата на черенке оставались две-три почки, после чего субстрат вокруг черенков обжимают и уплотняют. Отслеживание дальнейшего развития (роста и укоренения) черенков осуществляют в течение одного-двух лет и в случае необходимости осуществляют их подкормку удобрениями.
Конкретный пример осуществления предлагаемого способа
На выбранном болотистом участке площадью в 0,5 га на южной окраине села Быстрый Исток Быстроистокского района Алтайского края в течение пяти лет складировали твердые бытовые отходы, удалив предварительно из них неразлагающиеся материалы: стекло, пластмассу, металл, керамику и др. Бульдозером периодически, по мере поступления и накопления отходов, последние выравнивали, измельчали и уплотняли, получая слой субстрата высотой в 60-80 см для посадки черенков ивы. При этом под давлением бульдозера часть перенасыщенной влагой почвы вытеснялась на поверхность субстрата, а часть отходов заглублялась во влагонасыщенную почву. Таким образом осуществлялось перемешивание отходов с почвой. Металлическим стержнем (на данном опытном участке - ломом) осенью 2007 года через 1,0-1,2 метра выполняли отверстия глубиной до 55-60 см. Предварительно нарезанные черенки высотой в 80-90 см устанавливали в выполненные отверстия, оставляя над поверхностью субстрата на черенке две три почки, и уплотняли вокруг черенков почву. В течение весны и лета 2008 года более 80% черенков прижились и сформировали мощную корневую систему. Около 10% черенков образовали слабую корневую систему и 5% черенков, по визуальным за ними наблюдениям, роста и развития не показали. Летом 2009 года результаты роста растений из черенков значительно изменились. Из более 80 процентов хорошо развивавшихся растений из черенков у 10 процентов листья были бледной окраски, что говорило о недостатке в них минеральных элементов. В субстрат внесли комплексные удобрения, содержащие азот, фосфор и калий. Из 5 процентов черенков, у которых визуально в первый год не отмечалось роста и развития, у половины на границе с субстратом наблюдалось развитие побегов и корневой системы. Весна 2010 года показала хорошее набухание почек выросших из черенков растений.
Предлагаемый способ может быть использован в сфере обращения с отходами, способствует повышению экологической чистоты в регионах за счет осуществления максимально полной и эффективной утилизации бытовых отходов. Кроме того, предложенный способ позволяет увеличить площадь зеленых насаждений, что особенно актуально в настоящее время, так как это будет способствовать улучшению качества атмосферного воздуха. Рядом ученых доказано, что по продуцированию кислорода 1 гектар насаждений ивовых растений практически не уступает по данному показателю хвойным лесам такой же площади.
Предлагаемый способ предотвратит раздувание и перенос отходов при ветреной погоде, очистит воздух населенных пунктов. За счет способности растительного организма выносить различные элементы из почвы, в данном случае из субстрата бытового мусора, со временем концентрация вредных веществ, образующихся при разложении отходов мусора, существенно снизится.
По результатам дальнейшего роста укоренившихся черенков будет принято окончательное решение об утилизации отходов на большей площади и будет внесено предложение об утилизации твердых бытовых отходов г. Бийска.