√лавна€ страница  |  ќписание сайта  |   онтакты
√”ћ»Ќќ¬џ…  ќЌ÷≈Ќ“–ј“, —ѕќ—ќЅ ≈√ќ ѕќЋ”„≈Ќ»я, ”—“–ќ…—“¬ќ ƒЋя ЁЋ≈ “–ќ’»ћ»„≈— ќ√ќ ѕќЋ”„≈Ќ»я √”ћ»Ќќ¬ќ√ќ  ќЌ÷≈Ќ“–ј“ј (¬ј–»јЌ“џ). —ѕќ—ќЅ ќ„»—“ » ¬ќƒџ ќ“ ѕ–»ћ≈—≈…, —ѕќ—ќЅ ќЅ≈«¬ќ∆»¬јЌ»я ¬я« ќ“≈ ”„»’ —–≈ƒ, —ѕќ—ќЅ ƒ≈“ќ —» ј÷»» ќ–√јЌ»„≈— »’ —ќ≈ƒ»Ќ≈Ќ»…, —ѕќ—ќЅ ”“»Ћ»«ј÷»» ќ—јƒ ќ¬ —“ќ„Ќџ’ ¬ќƒ, —ѕќ—ќЅ —ќ«ƒјЌ»я ѕќ„¬ »« ≈—“≈—“¬≈ЌЌџ’ » »— ”——“¬≈ЌЌџ’ √–”Ќ“ќ¬ » ¬ќ——“јЌќ¬Ћ≈Ќ»я ѕЋќƒќ–ќƒ»я ƒ≈√–јƒ»–ќ¬јЌЌџ’ ѕќ„¬, —ѕќ—ќЅ  ќћѕќ—“»–ќ¬јЌ»я ќ–√јЌ»„≈— »’ ќ“’ќƒќ¬, —ѕќ—ќЅ ”“»Ћ»«ј÷»» ќ—јƒ ќ¬ ¬ќƒќѕ–ќ¬ќƒЌџ’ ¬ќƒ
√”ћ»Ќќ¬џ…  ќЌ÷≈Ќ“–ј“, —ѕќ—ќЅ ≈√ќ ѕќЋ”„≈Ќ»я, ”—“–ќ…—“¬ќ ƒЋя ЁЋ≈ “–ќ’»ћ»„≈— ќ√ќ ѕќЋ”„≈Ќ»я √”ћ»Ќќ¬ќ√ќ  ќЌ÷≈Ќ“–ј“ј (¬ј–»јЌ“џ). —ѕќ—ќЅ ќ„»—“ » ¬ќƒџ ќ“ ѕ–»ћ≈—≈…, —ѕќ—ќЅ ќЅ≈«¬ќ∆»¬јЌ»я ¬я« ќ“≈ ”„»’ —–≈ƒ, —ѕќ—ќЅ ƒ≈“ќ —» ј÷»» ќ–√јЌ»„≈— »’ —ќ≈ƒ»Ќ≈Ќ»…, —ѕќ—ќЅ ”“»Ћ»«ј÷»» ќ—јƒ ќ¬ —“ќ„Ќџ’ ¬ќƒ, —ѕќ—ќЅ —ќ«ƒјЌ»я ѕќ„¬ »« ≈—“≈—“¬≈ЌЌџ’ » »— ”——“¬≈ЌЌџ’ √–”Ќ“ќ¬ » ¬ќ——“јЌќ¬Ћ≈Ќ»я ѕЋќƒќ–ќƒ»я ƒ≈√–јƒ»–ќ¬јЌЌџ’ ѕќ„¬, —ѕќ—ќЅ  ќћѕќ—“»–ќ¬јЌ»я ќ–√јЌ»„≈— »’ ќ“’ќƒќ¬, —ѕќ—ќЅ ”“»Ћ»«ј÷»» ќ—јƒ ќ¬ ¬ќƒќѕ–ќ¬ќƒЌџ’ ¬ќƒ

√”ћ»Ќќ¬џ…  ќЌ÷≈Ќ“–ј“, —ѕќ—ќЅ ≈√ќ ѕќЋ”„≈Ќ»я, ”—“–ќ…—“¬ќ ƒЋя ЁЋ≈ “–ќ’»ћ»„≈— ќ√ќ ѕќЋ”„≈Ќ»я √”ћ»Ќќ¬ќ√ќ  ќЌ÷≈Ќ“–ј“ј (¬ј–»јЌ“џ). —ѕќ—ќЅ ќ„»—“ » ¬ќƒџ ќ“ ѕ–»ћ≈—≈…, —ѕќ—ќЅ ќЅ≈«¬ќ∆»¬јЌ»я ¬я« ќ“≈ ”„»’ —–≈ƒ, —ѕќ—ќЅ ƒ≈“ќ —» ј÷»» ќ–√јЌ»„≈— »’ —ќ≈ƒ»Ќ≈Ќ»…, —ѕќ—ќЅ ”“»Ћ»«ј÷»» ќ—јƒ ќ¬ —“ќ„Ќџ’ ¬ќƒ, —ѕќ—ќЅ —ќ«ƒјЌ»я ѕќ„¬ »« ≈—“≈—“¬≈ЌЌџ’ » »— ”——“¬≈ЌЌџ’ √–”Ќ“ќ¬ » ¬ќ——“јЌќ¬Ћ≈Ќ»я ѕЋќƒќ–ќƒ»я ƒ≈√–јƒ»–ќ¬јЌЌџ’ ѕќ„¬, —ѕќ—ќЅ  ќћѕќ—“»–ќ¬јЌ»я ќ–√јЌ»„≈— »’ ќ“’ќƒќ¬, —ѕќ—ќЅ ”“»Ћ»«ј÷»» ќ—јƒ ќ¬ ¬ќƒќѕ–ќ¬ќƒЌџ’ ¬ќƒ

ѕатент –оссийской ‘едерации
—уть изобретени€: √уминовый концентрат из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да содержит гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ гуминовыми кислотами. —пособ получени€ названного гуминового концентрата включает осуществление электролиза водных растворов солей гуминовых кислот, экстрагированных щелочным реагентом из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, проводимого в единой зоне между анодом и катодом при установлении на аноде электрического потенциала, достаточного дл€ разр€да анионов гуминовых кислот, но более низкого, чем потенциал разр€да гидроксильных ионов, с образованием на поверхности анода целевого гуминового концентрата и непрерывное удаление названного концентрата из зоны электролиза и с поверхности анода. ”стройство дл€ осуществлени€ указанного способа получени€ названного выше гуминового концентрата включает электролизную ванну-катод в виде горизонтально установленного цилиндрического желоба с торцевыми стенками, имеющего подвод€щие и отвод€щие патрубки, и анод, выполненный либо в виде барабана, установленного коаксиально с зазором в указанном желобе, либо выполненный в виде диска, установленного в указанном желобе с возможностью вращени€ относительно его продольной оси, либо выполненный в виде барабана, установленного в названном желобе и нат€нутого на названный барабан бесконечного горизонтального транспортера. ”стройство имеет также приспособление дл€ удалени€ целевого продукта с поверхности анода. —пособ очистки воды от примесей, способ обезвоживани€ в€зкотекучих сред, способ детоксикации органических соединений, способ утилизации осадков сточных вод, способ создани€ почв из естественных и искусственных грунтов и восстановлени€ свойств и плодороди€ деградированных почв, способ компостировани€ органических отходов, способ утилизации осадков водопроводных вод осуществл€ют при использовании указанного гуминового концентрата. ƒостигаетс€ повышение эффективности выделени€ гуминового концентрата, а также охраны и восстановлени€ объектов окружающей среды. 12 с. и 20 з.п. ф-лы, 25 табл. 6 ил.
ѕоиск по сайту

1. — помощью поисковых систем

   — помощью Google:    

2. Ёкспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. ѕо номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Ќомер патента: 2125039
 ласс(ы) патента: C07C63/33, C05F11/02, C10F7/00, C25B3/02, C02F1/28, C02F1/58, B01D37/03, C25B9/00, B09B1/00, B09C1/08, A01B79/02, A62D3/00, C02F11/14
Ќомер за€вки: 97100043/04
ƒата подачи за€вки: 14.01.1997
ƒата публикации: 20.01.1999
«а€витель(и): Ўульгин јлександр »ванович; Ўаповалов јлександр јлексеевич; ѕуцыкин ёрий √ригорьевич
јвтор(ы): Ўульгин ј.».; Ўаповалов ј.ј.; ѕуцыкин ё.√.
ѕатентообладатель(и): Ўульгин јлександр »ванович; Ўаповалов јлександр јлексеевич; ѕуцыкин ёрий √ригорьевич
ќписание изобретени€: »зобретение относитс€ к области охраны и восстановлени€ окружающей среды, более точно к технологи€м, обеспечивающим восстановление загр€зненных техногенными продуктами объектов окружающей среды, а точнее за€вл€емое изобретение касаетс€ гуминового концентрата, способа его получени€, устройства дл€ электрохимического получени€ гуминового концентрата, способа очистки вод от неорганических, органических и микробиологических примесей, способа обезвоживани€ в€зкотекучих сред, способа детоксикации органических соединений, способа утилизации осадков сточных вод, способа создани€ почв из естественных и искусственных грунтов и восстановлени€ свойств и плодороди€ деградированных почв, способ компостировани€ органических отходов, способ утилизации осадков водопроводных вод.
«а€вл€емое изобретение найдет применение в сельском хоз€йстве, в коммунальном хоз€йстве больших городов, на предпри€ти€х, де€тельности которых сопутствует образование загр€зн€ющих окружающую среду органических, минеральных и/или микробиологических отходов.
√уминовые вещества чрезвычайно широко распространены в природе и составл€ют основную, а иногда преобладающую часть каустобиолитов угольного р€да (горючие сланцы, ископаемые угли, торф) и природных гумитов (почв, торфа, бурого и окисленного каменного угл€, а также речных, озерных и морских донных отложений).
¬ажнейшую часть гуминовых веществ составл€ют гуминовые кислоты.
√уминовые кислоты - высокомолекул€рные органические соединени€ с молекул€рным весом от 5 до 100  ƒ. ѕоскольку кажда€ их молекула содержит по нескольку дес€тков кислых групп, они относ€тс€ к многоосновным кислотам. ƒл€ выделени€ их из природных субстанций гумитов и/или каустобиолитов угольного р€да, где они наход€тс€ в водонерастворимом состо€нии, в виде свободных кислот или их водонерастворимых солей, используетс€ щелочна€ водна€ экстракци€, как правило, при избытке щелочного реагента. ƒл€ этого на практике используютс€ гидроокись кали€, натри€, аммони€ или органические основани€, с которыми гуминовые кислоты образуют водорастворимые соли. ¬ результате получаетс€ экстракт с высоким значением pH, содержащий соли гуминовых кислот и избыток щелочи. ѕри этом именно за счет значительного отрицательного зар€да анионов гуминовых кислот, привод€щего к взаимному отталкиванию макромолекул и их гидратации, обеспечиваетс€ хороша€ растворимость и высока€ дисперсность таких систем. ќднако сфера применени€ щелочных экстрактов гуминовых кислот весьма ограничена, так как высокие значени€ pH делают их, при использовании в значительных количествах, токсичными дл€ микроорганизмов и растений, а высокий отрицательный зар€д ухудшает их сорбционные, флокулирующие и структурообразующие свойства.
¬ то же врем€ свободные гуминовые кислоты, образующиес€ в водных системах при pH ниже 3, вследствие того, что их макромолекулы не несут заметного отрицательного зар€да, агрегируютс€, подвергаютс€ дегидратации и выпадают из водных систем в виде хлопьевидных нерастворимых осадков. ѕри этом удельна€ поверхность их контакта с жидкой фазой и, как следствие, сорбционна€, агрегирующа€, реакционна€ способность резко снижаютс€. ѕоэтому наибольший практический интерес представл€ют переходные состо€ни€ молекул гуминовых кислот, когда они частично диссоциированны. pH таких систем колеблетс€ в интервале от 3,5 до 8.
 омплекс ценных свойств гуминовых кислот и их производных предопредел€ет их использование в сельском хоз€йстве, животноводстве, медицине и дл€ решени€ многих экологических задач.
»звестен способ получени€ гуматов, включающий дробление и измельчение исходных природных гумитов (торфа или угл€), обработку экстрагентом (раствором щелочи или органического основани€) при механическом перемешивании, разделение твердой фазы (осадка) от жидкой фазы (гумата) и сушку гумата.
(√уминовые удобрени€, теори€ и практика их применени€. √осударственное издательство сельскохоз€йственной литературы,  иев, 1962, ч. 2, с. 528).
Ќедостатки способа заключаютс€ в низкой интенсивности и большой длительности процесса, в результате чего из сырь€ преимущественно извлекаютс€ фульвокислоты и низкомолекул€рные фракции гуминовых кислот. ѕри этом происходит набухание измельченного сырь€ с образованием гомогенной массы, чрезвычайно плохо раздел€ющейс€ на твердую (отход) и жидкую (полезный продукт) фазы.
Ќедостатки данного способа устранены в другом способе, включающем интенсивную обработку исходного сырь€ низкочастотными акустическими колебани€ми и кавитирующими вибрационными стру€ми, что резко увеличивает извлечение и выход гуминовых кислот из исходного сырь€ за счет его доокислени€ и повышает биологическую активность получаемого гумата (RU, A, 2042422 B 01 J 8/16, 1991 г).
ќднако эти способы пригодны только дл€ получени€ водорастворимых солей гуминовых кислот.
¬ процессе экстракционного извлечени€ в раствор гуматов переходит большое количество высокодисперсных частиц исходного сырь€, глинистых минералов и других растворимых и легко диспергируемых примесей. “ак, зольность гуматов составл€ет 26-70%. ѕредварительной обработкой исходного сырь€, например угл€, минеральными кислотами, например серной кислотой, добиваютс€ некоторой деминерализации, что позвол€ет снизить зольность гуматов до 12-20%. ќднако этот прием значительно удорожает и усложн€ет производство гуматов. ( роме того, в получаемых экстрактах обычно присутствуют остатки непрореагировавшей щелочи).
ўелочна€ реакци€ растворов гуматов и наличие в них остатков непрореагировавшей щелочи ограничивает применение гуматов областью регул€торов роста и развити€ растений и антидотов, где гуматы примен€ютс€ в низких концентраци€х (0,005-0,1%). ¬ качестве веществ дл€ детоксикации почв, земель, грунтов, вод, промышленных и бытовых отходов гуматы не применимы.  роме того, из-за большого расхода щелочи стоимость гуматов сравнительно высока.
»звестны способы выделени€ гуминовых кислот из растворов гуматов путем их подкислени€ до pH ниже 3. “ак, например, известен способ выделени€ гуминовых кислот из растворов гуматов, включающий их осаждение кислотой, фильтрацию и сушку. (SU, A, 169112, C 07 C 63/33, 1966).
ѕри подкислении раствора гуматов происходит замена катионов щелочных металлов или аммони€ на ионы водорода, и водонерастворимые свободные гуминовые кислоты выпадают в осадок. ѕри этом происходит необратимое коагулирование коллоидов и полимеризаци€ молекул гуминовых кислот, в результате чего резко сокращаетс€ площадь поверхности, блокируютс€ реакционноспособные центры и падает их физико-химическа€ и биологическа€ активность. ¬месте с гуминовыми кислотами в осадок выпадает большое количество минеральных примесей.
— целью снижени€ зольности выделенные гуминовые кислоты подвергают многократной обработке щелочью, фильтрованию, переосаждению и промывке.
»звестный способ обладает низкой эффективностью, малой производительностью, высоким расходом реагентов (щелочи и кислоты).   недостаткам относ€тс€ также технологические сложности разделени€ осадка (гуминовых кислот) и жидкой фазы (щелочного раствора), большой расход воды на промывку осажденных гуминовых кислот и высокие энергетические затраты на их последующую сушку.
 роме того, в процессе многократной обработки гуминовые кислоты частично тер€ют свою нативную (природную) структуру и утрачивают многие ценные свойства.
»звестен также способ получени€ гуминовых кислот, включающий обработку раствора солей гуминовых кислот посто€нным электрическим током в диафрагменном электролизере с ионообменной катионитовой мембраной (SU, A, 181131, C 07 C 63/33).
ƒанный способ осуществл€етс€ в устройстве, содержащем электролизную ванну, покрытые платиной анод и катод, катионитовую мембрану, раздел€ющую электролизную ванну на анодную и катодную зоны, источник посто€нного тока, патрубки дл€ подвода и отвода электролита.
—огласно указанному способу щелочной экстракт, содержащий раствор гумата натри€ и сульфата натри€ помещают в анодное, отделенное ионообменной катионитовой мембраной пространство двухкамерного электролизера. ¬ катодное пространство помещают раствор сульфата натри€. ѕри наложении достаточной разности потенциалов на электродах протекает процесс электролиза воды. ѕри этом анодное пространство подкисл€етс€, катодное - подщелачиваетс€.  ак только pH анодного пространства становитс€ ниже трех, из раствора начинает выпадать свободна€ водонерастворима€ гуминова€ кислота, котора€ отдел€етс€ затем от аналита в других аппаратах. ќдновременно в катодном пространстве образуетс€ раствор натриевой щелочи, возвращаемый на стадию щелочной экстракции исходного продукта, так как катионитова€ мембрана пропускает в катодное пространство только катионы натри€ и задерживает анионы гуминовой кислоты. ѕроцесс можно осуществл€ть только в двух или более камерном электролизере, поскольку необходимо поддерживать кислую среду в анодном пространстве, а в катодном пространстве в процессе электролиза накапливаетс€ щелочной раствор гидроокиси натри€. ¬ едином межэлектродном пространстве при указанных режимах в электролите непрерывно протекает процесс взаимодействи€ щелочи с гуминовой кислотой с образованием исходного гумата натри€, то есть суммарно происходит лишь электролиз воды без образовани€ конечного продукта.
  недостаткам способа следует отнести высокое омическое сопротивление мембраны, привод€щее к большим энергопотер€м и разогреву электролита. ѕри этом имеет место значительна€ удельна€ энергоемкость процесса за счет непрерывного, интенсивного протекани€ реакции электролиза. Ќеобходимость относительно частой замены мембраны усложн€ет конструкцию устройства, снижает надежность работы электролизера. ƒл€ осуществлени€ способа необходимы специальные аппараты дл€ отделени€ образовавшейс€ гуминовой кислоты от аналита. —пособ позвол€ет получать непосредственно только один продукт - водонерастворимые гуминовые кислоты. ѕри этом получаемый продукт - выпавшие в осадок гуминовые кислоты - составл€ет только часть объема аналита, что делает необходимым их последующее выделение из него. Ёто €вл€етс€ самосто€тельной сложной проблемой. Ѕолее того, получаемые таким образом водонерастворимые гуминовые кислоты при очень высокой стоимости имеют низкую физико-химическую активность из-за малой доступности их реакционноспособных центров, что не позвол€ет их использовать дл€ решени€ многих сельскохоз€йственных, экологических и промышленных задач.
»менно из-за отсутстви€ эффективных технологий получени€ гуминовых кислот с высокой физико-химической и биологической активностью многие экологические и сельскохоз€йственные задачи решаютс€ путем применени€ не собственно гуминовых кислот, а содержащих их различных природных материалов - гумусированных почв, торфа, донных отложений (например, сапропел€), бурого угл€ (например, измельченного лигнита и леонардита). Ёти материалы примен€ютс€ именно из-за наличи€ в их составе гуминовых веществ, оказывающих комплекс положительных действий на почвы, грунты, рекультивируемые земли, свалки, отходы. ѕоскольку гуминовых кислот в таких материалах сравнительно немного и они наход€тс€ в сравнительно малоактивном состо€нии, такие материалы необходимо примен€ть в больших количествах. ѕри этом происходит загр€знение обрабатываемых объектов балластными веществами и вредными компонентами, что значительно снижает конечный положительный эффект.
»звестны различные способы очистки поверхностных, подземных и сточных вод, а также технологических растворов от минеральных, органических и микробиологических загр€знений.
“ак, известен способ биологической очистки вод от органических примесей, включающий минерализацию органических примесей аэробными микроорганизмами при интенсивном насыщении воды кислородом (например, ћочалов ».ѕ., –одзиллер ». ƒ., ∆ук ≈.√. ќчистка и обеззараживание сточных вод малых населенных мест. Ћ., —тройиздат, 1993, с. 71-73).
ƒанный способ, широко примен€емый в практике очистки сточных вод, имеет много недостатков, важнейшими из которых €вл€ютс€ сравнительно низка€ удельна€ производительность и эффективность из-за малой скорости биохимического окислени€ органических веществ сточной жидкости, сравнительно высока€ энергоемкость из-за больших затрат энергии на аэрацию воды, сложность организации и ведени€ процесса очистки воды из-за чувствительности активного ила к составу загр€знений; а также образование большого количества осадков в виде активного ила, чрезвычайно трудно поддающегос€ обезвоживанию и дальнейшей утилизации.  роме того, данный способ не применим дл€ очистки воды поверхностных водоемов в случае их залпового или систематического загр€знени€, так как практически невозможно произвести наращивание активного ила, особенно в зимнее врем€, и осуществить взвешивание активного ила по всему объему воды путем аэрации.
»звестен также способ очистки вод от неорганических, органических и микробиологических примесей, включающий введение в воду, бактерицидных и иных реагентов, отстаивание и удаление образовавшегос€ осадка (например, там же. с. 113, 121, 124).
¬ качестве реагентов используют минеральные коагул€нты (сернокислый алюминий, сернокислое или хлорное железо и т.д.), органические флокул€нты (полиакриламид и производные на его основе), различные комбинации коагул€нтов и флокул€нтов, бактерицидные вещества (хлор, озон и др.).
  недостаткам этого способа относ€тс€ сравнительно больша€ стоимость коагул€нтов и флокул€нтов, бактерицидных веществ, зависимость эффективности процесса очистки воды от состава и концентрации загр€зн€ющих примесей и температуры, образование большого количества осадков трудно поддающихс€ обезвоживанию и дальнейшей утилизации. —ерьезным недостатком известного способа €вл€етс€ также невозможность использовани€ его дл€ очистки вод поверхностных водоемов из-за токсичности реагентов и возможности загр€знени€ ими воды водоемов.
–езультатом де€тельности предпри€тий, производств €вл€ютс€ в€зкотекучие суспензии, например осадки городских сточных вод, буровые растворы, которые подлежат транспортировке от места их образовани€ и скоплению на специальных площад€х, где их стараютс€ максимально возможно обезвредить и захоронить с тем, чтобы они не €вл€лись причиной загр€знени€ окружающей среды.
ќднако перевозка текучих суспензий €вл€етс€ технологически сложной задачей, при том, что исходные суспензии, подвергнутые обезвоживанию до приобретени€ ими сыпучих свойств, были бы более легко транспортабельны и подлежали бы более надежному захоронению.
»звестен способ обезвоживани€ таких суспензий, заключающийс€ в фильтровании исходного продукта через специально созданные сложные в конструктивном отношении устройства, с последующим отводом фильтрата и таким образом частичным обезвоживанием исходного продукта (SU, A, 1212494).
ќднако указанный способ не обеспечивает получени€ исходного продукта в сыпучем состо€нии, и, кроме того, процесс фильтровани€ посто€нно прерываетс€ из-за того, что фильтрующа€ поверхность забиваетс€ частицами дисперсной фазы суспензии и отложени€ми солей.  роме того, в процессе фильтровани€ происходит обрастание фильтрующей поверхности колони€ми микроорганизмов, которые закрепл€ютс€ на ней и быстро растут.
»звестен также способ обработки суспензий, включающий введение в суспензию реагентов-коагул€нтов или флокул€нтов (√воздев Ѕ.—.,  сенофонтов. ќчистка производственных сточных вод и утилизаци€ осадков. ћосква. ’ими€. 1988). ¬ качестве коагул€нтов примен€ют сернокислый алюминий, хлорное железо. ¬ качестве флокул€нтов примен€ют синтетические, преимущественно органические соединени€ на основе полиакриламида. ¬ведение и перемешивание в суспензии реагентов приводит к укрупнению частиц дисперсной фазы суспензии, в результате чего их можно отделить от жидкой фазы, например, отстаиванием, фильтрованием, центрифугированием. Ќедостатки известного способа заключаютс€ в сравнительной дороговизне коагул€нтов и особенно флокул€нтов, в необходимости применени€ специальных технических средств дл€ разделени€ твердой и жидкой сред, а именно: отстойников, фильтров и центрифуг. Ќо главный недостаток заключаетс€ в получении продукта, влажность которого превышает предел текучести, в результате чего его транспортировка и дальнейша€ переработка сильно затруднены.
ќкружающа€ природна€ среда значительно разрушаетс€ из-за токсикации почв, грунтов, природных и сточных вод, из-за образовани€ различного рода отходов, полигонов по захоронению бытовых и промышленных отходов, содержащих токсичные, канцерогенные и мутагенные органические соединени€, а именно: углеводороды нефти и нефтепродуктов, полициклические ароматические углеводороды (антрацен, бензапирен, дибенз (a, h) антрацен и т.д.), полихлорированные ароматические углеводороды (полихлорбензофураны, полихлорбифенилы, диоксины и т.д.), пестициды, а также и другие химикаты органического происхождени€.
»звестно несколько групп способов детоксикации таких органических соединений. “ак, известен способ детоксикации диоксинов путем их разложени€ в процессе фотолиза, протекающего как на солнечном свете, так и при облучении ультрафиолетовым светом. (Worthy W. Chem. Eng. News, 1983, 6 June, p. 51-56). »звестен способ уничтожени€ отходов, содержащих диоксины, путем их сжигани€ при температуре выше 2220o. Chem. Eng. News, 1985, v. 63, N 102, p. 7).
»звестен также способ детоксикации хлорорганических соединений путем их микробиологического разложени€. (J. A. Bumpus, M. Tien, D.Wright et al., Science, 1985, v. 228, N 4706, p.1434 -1436; J.Dusheek, Science News, 1985, v.127, N 25, p. 391). ќднако все эти способы характеризуютс€ низкой эффективностью, высокой стоимостью и наличием отходов (в случае сжигани€).
»звестен способ устранени€ углеводородного загр€знени€ почв, включающий применение модифицированного алкилхлорсиланом высокодисперсного порошка двуокиси кремни€ с закрепленными на его поверхности органическими радикалами (SU, A, N 1289875).
ƒанный способ не обеспечивает эффективной детоксикации органических соединений, а его применение дл€ устранени€ углеводородного загр€знени€ почв экономически не целесообразно из-за высокой стоимости модифицированного алкилхлорсилана.  роме того, это вещество по отношению к почве €вл€етс€ ксенобиотиком и ухудшает ее агрохимические свойства.
»звестен способ детоксикации €дохимикатов, содержащихс€ в почве и растени€х, включающий нанесение на объекты, содержащие €дохимикаты, веществ гумусовой природы, при этом в качестве веществ гумусовой природы примен€ют соли гуминовых кислот (SU, A, N 460037). ѕримен€емый в данном способе гумат натри€ при концентрации свыше 0,01% €вл€етс€ фитотоксичным веществом и угнетает не только растени€, но и почвенную микрофлору. √умат натри€ при концентрации в растворе 0,005-0,01% оказывает стимулирующее действие на рост и развитие растений. ѕри этом эффект снижени€ содержани€ €дохимикатов в растени€х обусловлен не столько их разложением, сколько снижением концентрации за счет большой массы растений.
»звестный способ практически не применим дл€ детоксикации почв и других объектов с высоким уровнем загр€знени€ персистентными органическими поллютантами, так как степень детоксикации чрезвычайно мала и экспериментально не подтверждаетс€, наход€сь на уровне погрешности опыта. ѕри этом весьма велика опасность засолени€ природных объектов.
ќкружающа€ природна€ среда значительно разрушаетс€ также осадками городских сточных вод, образующимис€ на станци€х аэрации, содержащими большое количество токсичных компонентов, в частности, соли т€желых металлов, а также мутагенные, канцерогенные и иные вредные вещества. ѕо этой причине разрабатываютс€ методы по детоксикации и складированию осадков сточных вод с тем, чтобы максимально возможно исключить загр€знение окружающей среды.
»звестен способ обработки осадков сточных вод с целью их обезвоживани€, заключающийс€ в смешивании осадков сточных вод с известью, вз€той в количестве 50-350% от массы сухого осадка, последующем уплотнении полученной массы до влажности 93-96%, а затем механическом обезвоживании до влажности 60-80%. ќбезвоженный продукт используют в сельском хоз€йстве дл€ удобрени€ и подщелачивани€ кислых почв, а в случае его сжигани€ происходит регенераци€ извести, которую можно повторно использовать (SU, A, 468894).
”казанный способ не обеспечивает детоксикацию осадков сточных вод и приводит к загр€знению окружающей среды их токсичными компонентами.
»звестен способ депонировани€ осадков сточных вод в золоотвалах и хвостохранилищах с последующей вспашкой мест депонировани€ (SU, A, 515482). ќднако объемы образующихс€ осадков сточных вод значительно превышают объемы золоотвалов и хвостохранилищ, которые к тому же расположены в отдаленных горнодобывающих и перерабатывающих районах.  роме того, указанна€ технологи€ не обеспечивает детоксикации осадков сточных вод и приводит к загр€знению окружающей среды токсичными компонентами осадков сточных вод.
»звестен способ утилизации осадков сточных вод, включающий их смешивание с торфом и минеральными компонентами и внесение в почву в качестве органоминерального удобрени€ (SU, A, 836005).
»звестен также способ утилизации осадков сточных вод, заключающийс€ в их смешивании с каменноугольной золой в соотношении (20 : 1) - (1 : 9) и внесении в почву в качестве органоминерального удобрени€ (SU, A, 387920).
—мешивание осадков с торфом, другими органическими и неорганическими веществами не приводит к удалению или св€зыванию токсичных компонентов, в результате чего содержащиес€ в осадках сточных вод ионы т€желых металлов мигрируют в растени€ и грунтовые воды, отравл€€ тем самым продукцию растениеводства и загр€зн€€ подземные воды.  роме солей т€желых металлов, в осадках сточных вод содержатс€ хлорорганические соединени€, полициклические ароматические углеводороды, другие вредные мутагенные и канцерогенные вещества, и применение указанных способов не приводит к снижению их отрицательного действи€ на окружающую среду и человека.
ѕри этом использование осадков сточных вод в качестве удобрений возможно в ограниченном количестве и периодически, то есть согласно нормам внесени€, и в определенный период времени, в то врем€ как их образование на станци€х аэрации городов происходит непрерывно. «атраты на складирование и хранение удобрений из осадков, особенно в черте города или в пригородах с последующим выводом на достаточно удаленные пол€, делают их применение в сельском хоз€йстве экономически не выгодным.
 роме того, при высыхании осадки сточных вод легко подвергаютс€ ветровой эрозии, в результате происходит загр€знение воздушного бассейна пылью, обладающей сильным канцерогенным действием. ѕо этим причинам применение осадков сточных вод в качестве удобрений запрещено.
»звестно создание плодородной почвы (техногенной почвы) из естественных (песок, глина, супесь, суглинок, гравийно-песчана€ смесь) и искусственных (отходы горнодобывающей и горноперерабатывающей промышленности, золошлаковые отходы, строительные грунты и т.п.) грунтов с целью восстановлени€ почвенного покрова, рекультивации и озеленени€ строительных площадок, отвалов и свалок, участков пустынных земель и солончаков, а также восстановление агрофизических и агрохимических свойств и плодороди€ деградированных почв, в том числе почв влажного тропического и субтропического климатических по€сов, почв теплиц и оранжерей.
»звестны две основные группы способов создани€ почв на естественных и искусственных грунтах. ѕерва€ группа включает способы, основанные на внесении в грунты или на их поверхность не характерных дл€ почв веществ, обладающих структурообразующими и влагозадерживающими свойствами. ¬тора€ группа включает способы, основанные на внесении в грунты или на их поверхность естественных компонентов почвы или собственно плодородных почв.
“ак, известен способ увеличени€ полевой влагоемкости песчаных почв и грунтов, включающий внесение гидрофобных частиц талька и кремнийорганических порошков (SU, A, 286375, A 01 B 79/00, 1969).
Ќедостаток известного способа заключаетс€ в том, что применение чужеродных дл€ почв веществ не решает главной задачи, то есть создани€ плодородной почвы как сложной природной системы с набором определенных физико-химических, агрохимических, микробиологических и других свойств.  роме того, такой способ увеличени€ влагоемкости грунтов экономически не приемлем из-за большого расхода достаточно дорогих веществ.
»звестен способ образовани€ плодородного сло€ почвы, включающий нанесение на слой грунта сапропелевого ила с гумусовыми частицами (SU, A, 934943, A 01 B 79/00, 1980).
»звестен способ рекультивации земель, включающий нанесение на грунт гумусированного сло€ почвы (SU, A, 1391521, A 01 B 79/00, 1986).
 ак известно, именно гумус определ€ет основные свойства и плодородие почв. ѕоэтому внесение в грунты или на их поверхность гумусосодержащих материалов - сапропелевого ила, торфа или гумусированной почвы €вл€етс€ естественным способом создани€ плодородного сло€ почвы. ќднако стоимость добычи и транспортировки сапропел€ или торфа обходитс€ очень дорого, а гумусированные почвы дефицитны, особенно в районах, где необходимо создание плодородной почвы, то есть в местах строительства, размещени€ горных предпри€тий, отвалов, свалок.  роме того, выемка сапропел€, торфа и особенно плодородной почвы из мест их естественного залегани€ и распространени€ приводит к необратимому разрушению сложившихс€ экосистем. “о есть дл€ восстановлени€, рекультивации и озеленени€ нарушенных и загр€зненных в результате хоз€йственной де€тельности земель в одном месте, необходимо нарушить сложившиес€ природные экосистемы в другом месте. —ледует также отметить, что вместе с гумусосодержащими почвами в новые места перенос€тс€ семена сорн€ков, вредные насекомые и возбудители болезней растений, животных и человека.
Ќо самый главный недостаток известного способа заключаетс€ в том, что содержание гумуса в гумусированной почве не превышает несколько процентов, а остальное приходитс€ на долю минеральной части почвы и воду. “о есть основна€ часть расходов приходитс€ на выемку, транспортировку и укладку балласта, не оказывающего главного вли€ни€ на свойства грунтов.
»звестно, что в процессе интенсивной эксплуатации почв происходит их деградаци€ с частичной или полной потерей основных агрофизических и агрохимических свойств и плодороди€. √лавными причинами деградации почв и потери ими плодороди€ €вл€ютс€: быстрое разложение и минерализаци€ органического вещества почв, физико-химическое выветривание (разрушение) минерального вещества почв, вымывание из почв питательных элементов, отсутствие адсорбционных центров в почве.
»звестен способ восстановлени€ свойств и плодороди€ деградированных почв, включающий внесение в почвы больших доз минеральных удобрений и природного гумуса (см., например,  рупнов ј.ј., Ѕазин ≈.“., ѕолов ћ.¬. »спользование торфа и торф€ных месторождений в народном хоз€йстве. ћ., Ќедра, 1992, с. 140).
Ќедостатки данного способа заключаютс€ в сравнительно быстрой минерализации природного гумуса, который вноситс€ в почву в составе торфа, быстром вымывании минеральных удобрений.  роме того, в почвы вместе с торфом внос€тс€ семена сорн€ков и возбудители болезней растений.
»звестен также способ восстановлени€ свойств и плодороди€ деградированных почв, включающий внесение в почвы природного гумусосодержащего вещества, минеральных веществ и удобрений (см., например, там же, с. 112).
Ќедостатки данного способа включают сравнительно быструю минерализацию природного гумусосодержащего вещества, в качестве которого используетс€ торф, в результате чего из почвы вымываютс€ питательные вещества, и она быстро тер€ет свои свойства и плодородие.
»звестен способ получени€ удобрений из органических отходов (например, твердых бытовых отходов, осадков сточных вод, отходов обработки древесины, навоза), включающий их компостирование в аэробных и анаэробных услови€х при внесении минеральных удобрений (см. , например, ¬оспроизводство гумуса и хоз€йственно-биологический круговорот органического вещества в земледелии. –екомендации. ћосква, ¬ќ "јгропромиздат", 1989, с. 15-16, 42-43, 11).
ќднако процесс компостировани€ очень продолжительный, при этом 70-80% органического вещества минерализуетс€ и только 20-30% повергаетс€ гумификации.
»звестен также способ утилизации органических отходов промышленности и коммунального хоз€йства, включающий смешивание отходов с торфом и известковой мукой, и совместное компостирование и использование компоста в качестве органоминерального удобрени€ (см., например,  рупнов ј.ј., Ѕазин ≈.“., ѕопов ћ.¬., »спользование торфа и торф€ных месторождений в народном хоз€йстве. ћ., Ќедра, 1992, с. 69-70).
ѕри этом процесс компостировани€ очень длительный при высоком расходе природного органического вещества торфа (от 1,5 до 3 тонн на одну тонну отходов).  роме того, до 70% органического вещества минерализуетс€ и только до 15-30% органического вещества гумифицируетс€.
“аким образом, при компостировании органических отходов происходит два противоположно направленных процесса трансформации органического вещества, минерализации с образованием простых химических соединений и гумификации с образованием устойчивых к разложению сложных органических веществ, определ€ющих плодородие почв. ќдной из проблем современного сельского хоз€йства €вл€етс€ проблема снижени€ содержани€ гумуса в почвах, вызванна€ применением интенсивных технологий возделывани€ земли, длительным и активным применением минеральных удобрений, увеличивающейс€ долей пропашных культур и недостаточным поступлением в почву органических удобрений. ѕо этой причине очень важным €вл€етс€ восстановление и повышение содержани€ гумуса в почвах за счет внесени€ удобрений, содержащих преимущественно гумифицированные, органические вещества.
ќчистка водопроводной воды с использованием коагул€нтов, флокул€нтов, дезодорирующих и обеззараживающих средств сопровождаетс€ образованием сравнительно больших объемов осадков.
¬ осадках содержатс€ минеральные вещества, преимущественно илистые и глинистые минералы природного происхождени€; сернокислый алюминий, используемый в качестве коагул€нта при очистке воды, различные органические вещества как природного происхождени€, так и искусственно вносимые в воду дл€ интенсификации процессов ее очистки.
»звестны способы обработки осадков водопроводных станций, привод€щие к обезвоживанию осадков в естественных или искусственных услови€х. ѕолученные осадки складируют на специально приготовленных площад€х (см., например, Ќиколадзе √. ». “ехнологи€ очистки природных вод. ћ., ¬ысша€ школа, 1987, с. 347-349).
—кладирование осадков €вл€етс€ единственным практически используемым способом, так как многочисленные попытки утилизации осадков в качестве добавок при производстве кирпича, керамических изделий, цемента и т.д., не дают положительного результата из-за высоких затрат на методы специальной подготовки и обработки осадков.
—кладирование осадков приводит к отчуждению и нерациональному использованию больших участков земли, дефицит и высока€ стоимость которых характерна дл€ больших городов.
“аким образом, сегодн€ многие насущные проблемы защиты и восстановлени€ объектов окружающей среды не наход€т своего удачного решени€ из-за отсутстви€ дешевых, доступных и экологически безопасных препаратов и основанных на их применении технологий природоохранных меропри€тий.
¬ основу за€вл€емого изобретени€ положена задача создать новый продукт такой структуры и такого состава и способ его получени€ в таких режимах и на таких установках, которые позволили бы производить в промышленных масштабах гуминовый концентрат, имеющий высокую физико-химическую и биологическую активность, что позволило бы эффективно и надежно осуществл€ть охрану и восстановление объектов природной среды путем очистки воды от примесей, обезвоживани€ в€зкотекучих сред, детоксикации органических соединений, утилизации осадков сточных вод, создани€ почв из естественных и искусственных грунтов и восстановление свойств и плодороди€ деградированных почв, а также компостировани€ загр€зн€ющих природную среду органических отходов и утилизации осадков водопроводных вод.
Ёта задача решаетс€ тем, что создан новый гуминовый концентрат из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, который согласно изобретению содержит гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов, химически св€занные с содержащимис€ гуминовыми кислотами.
Ѕлагодар€ за€вл€емому изобретению новый гуминовый концентрат обладает высокой сорбционной, ионной, флокулирующей и агрегирующей и биологической активностью.
¬озможно, что гуминовый концентрат согласно за€вл€емому изобретению представл€ет собой продукт, полученный электрохимическим путем из солей гуминовых кислот, образованных при экстрагировании щелочным реагентом названного природного сырь€, и содержит гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ гуминовыми кислотами.
¬ариантом за€вл€емого изобретени€ €вл€етс€ гуминовый концентрат, представл€ющий собой продукт, получение которого осуществлено путем электролиза водных растворов солей гуминовых кислот, предварительно экстрагированных щелочным реагентом из природного сырь€, проводимого при установлении на аноде электрического потенциала, достаточного дл€ разр€да анионов гуминовых кислот, но более низкого, чем потенциал разр€да гидроксильных ионов, обеспечивающего образование на поверхности анода целевого гуминового концентрата, непрерывно выводимого из зоны электролиза.
¬ соответствии с за€вл€емым изобретением, целесообразно, чтобы гуминовый концентрат содержал от около 0,5 до около 27,0 мас.% гидратированных гуминовых кислот, от около 0,5 до около 27,0 мас.% солей гуминовых кислот, от около 0,5 до около 2,5 мас.% минеральных компонентов исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, представленных преимущественно полимерными соединени€ми железа, алюмини€, кремни€, химически св€занных с содержащимис€ гуминовыми кислотами, и воду, максимальное количество которой составл€ет около 90 мас.%.
ѕри идентификации и оценке за€вл€емого концентрата возможно руководствоватьс€ следующими характеристическими показател€ми: содержанием в этом новом продукте гуминовых кислот, катионов щелочного реагента, влажностью, зольностью, количеством - COOH и -OH групп, растворимостью в воде при разной исходной влажности продукта, pH-продукта.
Ќаиболее целесообразно получение гуминового концентрата осуществл€ть путем электролиза водных растворов солей гуминовых кислот, предварительно экстрагированных щелочным реагентом из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, с образованием целевого продукта и его выводом из электролита, при этом согласно за€вл€емому изобретению названный электролиз провод€т в единой зоне между анодом и катодом при установлении на аноде электрического потенциала, достаточного дл€ разр€да анионов гуминовых кислот, но более низкого, чем потенциал разр€да гидросильных ионов, с образованием на поверхности анода целевого гуминового концентрата, содержащего гидротированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходного сырь€, химически соединенные с содержащимис€ гуминовыми кислотами, при этом удаление целевого концентрата с этой поверхности осуществл€ют непрерывно.
÷елесообразно согласно изобретению использовать анод, выполненный из графита.
ƒл€ обеспечени€ высокого выхода продукта целесообразно согласно изобретению использовать анод, имеющий поверхностное покрытие из двуокиси рутени€.
÷елесообразно дл€ за€вл€емого электрохимического получени€ за€вл€емого гуминового концентрата использовать устройство, включающее электролизную ванну с анодом и катодом, соединенными с источником электрического тока, имеющую подвод€щие и отвод€щие патрубки, в котором согласно изобретению катод представл€ет собой электролизную ванну в виде горизонтально установленного цилиндрического желоба с торцевыми стенками, а анод выполнен в виде барабана, коаксиально с зазором, установленного в названном желобе с возможностью вращени€ относительно своей продольной оси, при этом за€вл€емое устройство имеет приспособление дл€ удалени€ целевого продукта с цилиндрической поверхности барабана.
¬ариант выполнени€ за€вл€емого устройства состоит в том, что приспособление дл€ удалени€ целевого продукта выполнено в виде скребка, установленного с возможностью изменени€ угла касани€ с поверхностью барабана, что обеспечивает полноту удалени€ продукта с поверхности анода.
¬озможно целесообразно дл€ электрохимического получени€ за€вл€емого гуминового концентрата использовать устройство, включающее электролизную ванну с анодом и катодом, соединенными с источником электрического тока, имеющую подвод€щие и отвод€щие патрубки, в котором согласно изобретению имеетс€ по меньшей мере один катод, представл€ющий собой электролизную ванну в виде горизонтально установленного цилиндрического желоба с поперечными стенками, и по меньшей мере один анод, который выполнен в виде диска, установленного в желобе с возможностью вращени€ относительно его продольной оси, при этом за€вл€емое устройство имеет по меньшей мере два приспособлени€ дл€ удалени€ целевого продукта с каждой торцевой поверхности названного диска.
«а€вл€емые устройства позвол€ют получать в за€вл€емых услови€х электрохимического процесса гуминовый концентрат, содержащий гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот, минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов, химически св€занные с содержащимис€ гуминовыми кислотами.
¬ариант выполнени€ за€вл€емого устройства состоит в том, что каждое приспособление дл€ удалени€ целевого продукта с торцевой поверхности анода представл€ет собой скребок, установленный с возможностью изменени€ угла его наклона относительно соответствующей торцевой поверхности диска, что позвол€т обеспечить полноту удалени€ продукта с поверхности анода.
÷елесообразно дл€ за€вл€емого электрохимического получени€ за€вл€емого гуминового концентрата использовать устройство, включающее электролизную ванну с анодом и катодом, соединенными с источником электрического тока, имеющую подвод€щие и отвод€щие патрубки, в котором согласно изобретению катод представл€ет собой электролизную ванну в виде горизонтально установленного цилиндрического желоба с торцевыми стенками, а анод выполнен в виде барабана, коаксиально с зазором установленного в названном желобе и выполненного из электропровод€щего материала горизонтального бесконечного транспортера, нат€нутого на названный барабан с помощью по меньшей мере одного нат€жного ролика, установленного вне электролизной ванны и соприкасающегос€ с внутренней поверхностью транспортера, при этом за€вл€емое устройство имеет по меньшей мере одно приспособление дл€ удалени€ целевого продукта с поверхности бесконечного транспортера. «а€вл€емое устройство позвол€ет получать в услови€х за€вл€емого электрохимического процесса гуминовый концентрат, содержащий гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ гуминовыми кислотами.
¬ариант выполнени€ за€вл€емого устройства состоит в том, что названный барабан установлен с возможностью вращени€ вокруг своей продольной оси, что обеспечивает перемещение ленты транспортера и позвол€ет непрерывно выводить продукт из реакционной зоны.
¬ариант выполнени€ за€вл€емого устройства состоит в том, что нат€жной ролик установлен с возможностью вращени€ вокруг свой оси, что обеспечивает перемещение ленты транспортера и позвол€ет непрерывно выводить продукт из реакционной зоны.
¬ соответствии с за€вл€емым изобретением, целесообразно, чтобы приспособление дл€ удалени€ целевого продукта с поверхности бесконечного транспортера было выполнено в виде скребка, установленного с возможностью изменени€ угла касани€ с внешней поверхностью бесконечного транспортера, что обеспечивает полноту удалени€ продукта с поверхности анода.
ѕоставленна€ задача решаетс€ также благодар€ способу очистки воды от примесей, включающему введение в воду реагента, обеспечивающего химическое св€зывание названных примесей путем образовани€ нерастворимого осадка, последующее отстаивание вод и удаление образовавшегос€ осадка, при котором согласно изобретению в качестве реагента, обеспечивающего химическое св€зывание примесей, используют гуминовый концентрат, полученный электрохимическим путем из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да и содержащий гидротированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ гуминовыми кислотами, в количестве от около 0,01 до около 1,50% от массы очищаемой воды, что позвол€ет удал€ть из воды взвешенные примеси, микроорганизмы и ионы т€желых металлов.
¬ соответствии с изобретением, дл€ улучшени€ качества очистки после введени€ в воду названного гуминового концентрата, в воду ввод€т гидроокись кальци€ в количестве 5-30% от массы введенного гуминового концентрата.
ѕоставленна€ задача решаетс€ также благодар€ способу обезвоживани€ в€зкотекучих сред, осуществл€емому путем отведени€ из этих сред воды, в котором согласно изобретению перед отведением воды в исходные среды последовательно ввод€т сначала от около 0,1 до около 3,0 мас.% гуминового концентрата, полученного электрохимическим путем из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да и содержащего гидротированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ гуминовыми кислотами, и затем ввод€т от около 1 до около 30 мас.% по меньшей мере одного измельченного природного материала, выбранного из группы, включающей кальций и магнийсодержащие манералы и породы.
ƒл€ ускорени€ процесса обезвоживани€ в соответствии с за€вл€емым изобретением целесообразно в качестве природного материала использовать известн€к.
ѕоставленна€ задача решаетс€ также благодар€ способу детоксикации органических соединений, осуществл€емому путем св€зывани€ их природными органическими материалами, причем согласно изобретению в качестве такого материала используют гуминовый концентрат, полученный электрохимическим путем из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да и содержащий гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ гуминовыми кислотами.
ƒл€ св€зывани€ и последующего полного разложени€ органических загр€знений согласно изобретению целесообразно использовать гуминовый концентрат, в который предварительно введены микродозы водорастворимых соединений металлов переменной валентности дл€ ускорени€ разложени€ органических соединений.
÷елесообразно согласно изобретению использовать гуминовый концентрат в количестве от около 0,05 до около 10,0 мас.% от массы обрабатываемого материала, загр€зненного органическими соединени€ми как оптимальный интервал дл€ получени€ положительного эффекта.
ѕоставленна€ задача решаетс€ также благодар€ способу утилизации осадков сточных вод, включающему их обезвоживание, при котором согласно изобретению в обезвоженные осадки сточных вод ввод€т гуминовый концентрат, полученный электрохимическим путем из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да и содержащий гидротированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходного сырь€, химически св€занные с содержащимис€ гуминовыми кислотами, вз€тый в количестве от около 0,1 до около 10,0% от массы обезвоженного осадка сточных вод, после чего полученную массу совместно с бытовыми и/или промышленными отходами складируют в виде слоев, при этом каждый слой полученной массы укладывают сверху каждого сло€ бытовых и/или промышленных отходов дл€ формировани€ гидроизолирующих и газоизолирующих слоев, раздел€ющих тело свалки. —огласно за€вл€емому изобретению целесообразно первый и последний складируемые слои образовывать из полученной массы осадка сточных вод и названного гуминового концентрата.
ѕоставленна€ задача решаетс€ также благодар€ способу создани€ почв из естественных и искусственных грунтов и восстановлени€ свойств и плодороди€ деградированных почв, осуществл€емому путем внесени€ в названные грунты и почвы природных органических материалов, при котором согласно изобретению в качестве природных органических материалов используют гуминовый концентрат, полученный электрохимическим путем из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да и содержащий гидротированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходного сырь€, химически св€занные с содержащимис€ гуминовыми кислотами.
ƒл€ формировани€ монтморилонитового комплекса, структурировани€ и повышени€ удерживающих воду и питательные вещества свойств целесообразно согласно изобретению после внесени€ названного гуминового концентрата в грунты и почвы вносить кальций-, магний- и кремнийсодержащие вещества.
÷елесообразно согласно изобретению названный гуминовый концентрат вносить в названные грунты и почвы в виде смеси с кальций-, магнийсодержащими веществами, после чего в грунты и почвы вносить кремнийсодержащие вещества.
—огласно изобретению целесообразно в качестве кальцийсодержащего материала использовать мел, мергель, известн€к, гипс, известь.
—огласно изобретению целесообразно в качестве магнийсодержащего материала использовать доломит, магнезит, магниевую известь.
—огласно изобретению целесообразно в качестве кремнийсодержащего материала использовать диоксид кремни€, имеющий удельную площадь поверхности по меньшей мере 20 кв. м на 1 грамм названного материала.
ѕоставленна€ задача решаетс€ также благодар€ способу компостировани€ органических отходов, включающему внесение при перемешивании в органические отходы природного органического материала и минеральных веществ, компостирование полученной смеси в услови€х ее аэрации при температуре 25-30oC до получени€ органоминерального удобрени€, при котором согласно изобретению в качестве природного органического материала используют гуминовый концентрат, полученный электрохимическим путем из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да и содержащий гидратированыне гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходного сырь€, химически св€занные с содержащимис€ гуминовыми кислотами.
—огласно изобретению целесообразно в качестве минеральных веществ использовать мел, известн€к, гипс, доломит или магнезит.
ѕоставленна€ задача решаетс€ также благодар€ способу утилизации осадков водопроводных вод, включающему их обезвоживание, при котором согласно изобретению в обезвоженные осадки водопроводных вод ввод€т от около 0,05 до около 10,0 мас.% гуминового концентрата, полученного электрохимическим путем из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да и содержащего гидротированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходного сырь€, химически св€занные с содержащимис€ гуминовыми кислотами, после чего полученный продукт внос€т в грунт и/или почву и восстанавливают свойства и повышают плодородие грунтов и почв.
ƒальнейшие цели и преимущества за€вл€емого изобретени€ станут €сны из последующего подробного описани€ гуминового концентрата, способа получени€ гуминового концентрата, устройств дл€ электрохимического получени€ гуминового концентрата, способ очистки воды от примесей, способа обезвоживани€ в€зкотекучих сред, способа детоксикации органических соединений, способа утилизации осадков сточных вод, способа создани€ почв из естественных и искусственных грунтов и восстановлени€ свойств и плодороди€ деградированных почв, способа компостировани€ органических отходов и способа утилизации осадков водопроводных вод, а также конкретных примеров на за€вл€емые объекты защиты и фигур, на которых:
фиг. 1 схематично изображает устройство дл€ электрохимического получени€ гуминового концентрата согласно изобретению,
фиг. 2 - то же, разрез в направлении линии ѕ-ѕ на фиг. 1,
фиг. 3 схематично изображает другой вариант выполнени€ устройства дл€ электрохимического получени€ гуминового концентрата согласно изобретению,
фиг. 4 - то же, разрез в направлении линии IV-IV на фиг. 3,
фиг. 5 схематично изображает еще один вариант выполнени€ устройства дл€ электрохимического получени€ гуминового концентрата согласно изобретению,
фиг. 6 - то же, вид сверху.
—огласно за€вл€емому изобретению создан новый продукт - гуминовый концентрат из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, и содержащий гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходного сырь€, химически св€занные с содержащимис€ гуминовыми кислотами. –азличное соотношение названных компонентов за€вл€емого гуминового концентрата позвол€ет варьировать химические, физические, физико-механические свойства этого продукта и успешно использовать его дл€ решени€ тех или иных задач, направленных на охрану и восстановление природной среды.
¬ысока€ эффективность гуминового концентрата, как ионообменного, сорбционного, флокулирующего и структурообразующего материала св€зана с тем, что в нем молекулы гуминовых кислот наход€тс€ в переходном гидратированном состо€нии, когда лишь часть их кислотных групп диссоциирована, что характерно дл€ многих биоорганических молекул. ¬ характеристике гуминового концентрата это отражено, как различное соотношение в нем гуминовых кислот и гуматов. pH таких систем колеблетс€ в безопасных дл€ биообъектов пределах. ¬ зависимости от степени диссоциированности молекул гуминовых кислот в концентрате, продукт способен к растворению в воде из сухого или влажного состо€ни€. ¬ то же врем€ содержит значительное количество недиссоциированных кислотных групп и, име€ более низкий, чем в гуматах отрицательный зар€д, гуминовые кислоты в таком состо€нии формируют в водных системах пространственные структуры, обеспечивающие их хоз€йственнополезные свойства.
«а€вл€емый гуминовый концентрат, помимо названных выше компонентов, содержит незначительное количество органоминеральных и минеральных примесей, состав которых зависит от использованного исходного природного сырь€. ѕод природным сырьем понимаютс€ природные гумиты и каустобиолиты угольного р€да - горючие сланцы, ископаемые угли, торф.
¬ отличие от за€вл€емого гуминового концентрата исходное сырье в зависимости от происхождени€, кроме практически не гидратированных гуминовых кислот, может содержать: свободный углерод, гумины, битум, минеральную часть, основными компонентами которой €вл€ютс€ алюмосиликаты.
ƒл€ торфов и малолитифицированных бурых углей характерны различимые глазом различные растительные остатки: лигнины, целлюлоза, карбогидратные соединени€, моно-, ди-, три-, полисахариды, азот- и серусодержащие производные (аминокислоты, гликозиды, замещенные тиолы, сульфиды, пептиды).
Ѕолее конкретно за€вл€емый гуминовый концентрат может содержать от около 0,5 до около 27,0 мас.% гидратированных гуминовых кислот, от около 0,5 до около 27,0 мас. % солей гуминовых кислот, от около 0,5 до около 2,5 мас.% минеральных компонентов исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, представленных преимущественно полимерными соединени€ми железа, алюмини€, кремни€, химически св€занных с содержащимис€ гуминовыми кислотами, и от 70 до 90 мас. % воды. pH за€вл€емого гуминового концентрата может составл€ть таким образом величину от 3,0 до 8,0.
«а€вл€емый гуминовый концентрат можно характеризовать трем€ его основными типами (A, B, и C).
“ип A - гуминовый концентрат, содержащий (по сухому веществу) 90 и более мас.% гидратированных гуминовых кислот. ѕродукт имеет влажность 70-85% и консистенцию водонерастворимой пастообразной или сырой сыпучей массы с pH 3-4.
“ип B - гуминовый концентрат, содержащий (по сухому веществу) от 90 до 60 мас. % гидратированной гуминовой кислоты, имеющей влажность 90-75%, pH 4-6,5. ѕродукт представл€ет собой желеобразную массу, растворимую в воде, однако тер€ющую водорастворимость после высушивани€.
“ип C - гуминовый концентрат, содержащий (по сухому веществу) от 60 до 5 мас. % гидратированной гуминовой кислоты, имеющий влажность 90-80% и pH 6,5-8. ѕродукт представл€ет собой легко растворимую в воде массу в€зкотекучей консистенции, не тер€ющую водорастворимости при высушивании.
«ольность сухой части гуминовых концентратов всех типов варьируетс€ в пределах 5-10 мас.% (по сухому веществу).
—огласно за€вл€емому изобретению целесообразно названный гуминовый концентрат получать путем электролиза водных растворов солей гуминовых кислот, осуществл€емого в единой зоне между анодом и катодом при установлении на аноде электрического потенциала, достаточного дл€ разр€да анионов гуминовых кислот, но более низкого, чем потенциал разр€да гидроксильных ионов. ¬ указанных режимах на поверхности анода образуетс€ целевой продукт, удаление которого с этой поверхности осуществл€етс€ непрерывно.
¬ соответствии с за€вл€емым изобретением, целесообразно при получении нового гуминового концентрата использовать анод, выполненный из материала, свойства и природа которого обеспечивают выполнение указанного выше услови€ - установление на аноде электрического потенциала, достаточного дл€ разр€да анионов гуминовых кислот, но более низкого, чем потенциал разр€да гидроксильных ионов. ѕомимо сказанного, материал анода должен обеспечивать в услови€х наложени€ на электрод положительного потенциала, надежное прилипание - адгезию на аноде образующегос€ целевого продукта - за€вл€емого гуминового концентрата и, таким образом, исключить возможность выпадение получаемого продукта в виде осадка в электролите с последующим растворением в нем.  роме того, материал анода должен иметь механическую прочность, достаточную дл€ возможности осуществл€ть непрерывное удаление с анода целевого продукта, исключив его повреждение. Ќепрерывное удаление с анода целевого продукта надежно исключает его пассивацию. —огласно за€вл€емому изобретению таким материалом может быть, например, графит, двуокись рутени€. ¬ соответствии с за€вл€емым изобретением, при осуществлении описанного способа получени€ используют анод, выполненный, например, из графита или двуокиси рутени€.
ѕри осуществлении за€вл€емого способа получени€ гуминового концентрата в единую межэлектродную зону ввод€т водный раствор гуматов, полученный путем щелочной экстракции исходного сырь€. ”слови€ электрохимического процесса подбираютс€ так, чтобы в первый момент на аноде протекал разр€д анионов гуминовых кислот с образованием адгезированной на поверхности анода пленки пространственного полимера, обладающего высокой в€зкостью и практически фиксирующей наход€щиес€ в прианодном пространстве анионы гуминовых кислот. Ѕлагодар€ этому в пленке одновременно протекают: процесс подкислени€ с переходом анионов гуминовых кислот в свободные кислоты и удалением из прианодного пространства ионов щелочных металлов и/или аммони€ и процесс электроосмотического обезвоживани€. √лубина протекани€ этих процессов зависит, как сказано выше, от анодного потенциала, материала анода, а также концентрации гумата, и времени от момента образовани€ полимерной пленки до ее удалени€. Ёто позвол€ет в течение одного процесса получать целую гамму различных продуктов (гуминовых концентратов), которые различаютс€ степенью замещени€ щелочных катионов на водород в многоосновных гуминовых кислотах. ѕо мере протекани€ электрохимического процесса электролит обогащаетс€ щелочью и его возвращают на стадию экстракции.
«а€вл€емый способ не требует дополнительных устройств дл€ отделени€ целевого продукта от электролита. —пособ позвол€ет непосредственно получать целую гамму продуктов на основе гуминовых кислот, различающихс€ растворимостью, влажностью и кислотностью, как это сказано выше.
ќсуществление описанного способа возможно с помощью устройства дл€ электрохимического получени€ гуминового концентрата из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, содержащего гидратированные гумитовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходного сырь€, химически св€занные с названными гуминовыми кислотами.
«а€вл€емое устройство содержит электролизную ванну - катод 1 (фиг. 1), выполненную в виде цилиндрического желоба, с торцевыми стенками 2 и 3, на которых расположены подвод€щий и отвод€щий патрубки 4 и 5. ¬озможно расположение подвод€щего 4 и отвод€щего 5 патрубков на цилиндрической поверхности ванны 1 один напротив другого (на фиг. 1 не показано). ¬ днище ванны 1 имеетс€ сливной патрубок 6 дл€ удалени€ осадка, образующегос€ в электролите при осуществлении электролиза, и представл€ющего собой нерастворимые примеси исходной соли гуминовых кислот. ¬ ванне на валу 7 коаксиально с зазором 8 установлен барабан-анод 9. Ћевый и правый концы вала 7 опираютс€ на подшипники 10 и 11 (выполненные, например, из диэлектрического материала), обеспечивающие возможность вращени€ вала 7. ÷илиндрическа€ поверхность барабана-анода 9 покрыта специальным электродным материалом, например графитом, двуокисью рутени€, торцевые стенки барабана-анода 9 покрыты диэлектрическим материалом. ќдним концом вал 7 соединен посредством муфты 12 (выполненной, например, из диэлектрического материала) с приводом 13, число оборотов которого может регулироватьс€. Ќа другом конце вала 7 установлено токоподвод€щее приспособление 14, соединенное с положительным полюсом источника посто€нного тока 15. ѕриспособление 14 обеспечивает подвод тока на барабан-анод 9 через вращающийс€ вал 7. ¬анна 1, установленна€ на раме 16, соединена с отрицательным полюсом источника посто€нного тока 15 и заземлена.
«а€вл€емое устройство содержит приспособление 17 (фиг. 2) дл€ удалени€ целевого продукта с цилиндрической поверхности барабана-анода 9, установленное на ванне 1. ѕриспособление 17 содержит скребок 18, установленный с возможностью изменени€ угла касани€ с цилиндрической поверхностью барабана-анода 9.
ѕриспособлени€ 10, 11, 12 (фиг. 1) и 17, 18 (фиг. 2) обеспечивают электрическую изол€цию барабана-анода 9 от ванны-катода 1.
«а€вл€емое устройство электрохимического получени€ нового гуминового концентрата работает следующим образом.
»сходный водный раствор соли гуминовых кислот, например гумат натри€ или кали€, полученный путем обработки исходного сырь€ раствором щелочного реагента и отделенный путем отстаивани€, фильтровани€, центрифугировани€ подают через патрубок 4 в ванну-катод 1. ¬озможна подача раствора гумата как вдоль ванны 1, так и поперек ее (на фиг. 1 не показано).
ѕосле заполнени€ ванны 1 водным раствором соли гуминовых кислот, приводом 13 посредством муфты 12 и вала 7 привод€т во вращательное движение барабан-анод 9.
ќт источника посто€нного тока 15 через приспособление 14 и вал 7 на барабан 9 подают положительный потенциал, а на ванну 1 подают отрицательный потенциал. ¬ зазоре 8 между цилиндрической частью ванны-катода 1 и барабана-анода 9 протекает процесс электролиза раствора соли гуминовых кислот с образованием на цилиндрической поверхности барабана-анода 9 сло€ гуминового концентрата. ѕлотность тока и скорость вращени€ барабана-анода 9 устанавливают, исход€ из необходимости получени€ гуминового концентрата типа A, B или C. Ќапример, при использовании графитового анода дл€ получени€ гуминового концентрата типа A плотность тока устанавливают в диапазоне 300-600 ј/м2, концентраци€ исходного раствора гумата должна составл€ть 4-8 мас.%, период очищени€ электрода должен составл€ть 3-10 секунд. ƒл€ получени€ гуминового концентрата типа B плотность тока устанавливают в диапазоне 100-400 ј/м2, концентраци€ исходного раствора гумата должна составл€ть 6-9 мас.%, период очищени€ электрода должен составл€ть 2-5 секунд. ƒл€ получени€ гуминового концентрата типа C плотность тока устанавливают в диапазоне 50-200 ј/м2, концентраци€ исходного раствора гумата должна составл€ть 8-10 мас.%, период очищени€ электрода должен составл€ть 1-3 секунды.
ѕри вращении барабана-анода 9 выделившийс€ в зоне электролиза (в зазоре 7) на части цилиндрической поверхности барабана-анода 9 гуминовый концентрат вывод€т из раствора и далее удал€ют с этой поверхности скребком 18 приспособлени€ 17 и направл€ют на складирование или расфасовку.
¬ установившемс€ режиме работы устройства раствор соли гуминовых кислот непрерывно подают через патрубок 4 в ванну-катод 1 и непрерывно отвод€т из нее. ¬ прошедшем через зону электролиза (зазор 8) растворе соли гуминовых кислот понижаетс€ концентраци€ органической составл€ющей раствора и повышаетс€ pH. ќтводимый из ванны-катода раствор направл€ют на повторное использование в качестве экстрагента дл€ обработки исходного сырь€. ¬ зависимости от pH этого раствора в него дополнительно ввод€т щелочной реагент.
¬ процессе электролиза раствора соли гуминовых кислот из него выпадают в виде осадка углеродные и глинистые компоненты исходного сырь€, которые по мере накоплени€ удал€ют из ванны-катода 1 через сливной патрубок 6.
ѕолучение за€вл€емого концентрата возможно осуществл€ть с помощью другого устройства дл€ электрохимического получени€ гуминового концентрата из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, содержащего гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходного сырь€, химически св€занные с содержащимис€ в концентрате гуминовыми кислотами.
«а€вл€емое устройство содержит электролизную ванну-катод 1 (фиг. 3, 4), выполненную в виде горизонтально установленного желоба, разделенного поперечно установленными стенками 19 (фиг. 3) на отдельные секции 20, при этом на торцевых стенках 2 и 3 установлены подвод€щий 4 и отвод€щий 5 патрубки, предназначенные дл€ подвода и отвода раствора соли гуминовых кислот. –аствор соли гуминовых кислот заполн€ет весь объем ванны 1, перелива€сь через стенки 19. ¬ каждой секции 20 с двух противоположных сторон могут быть выполнены подвод€щий и отвод€щий патрубки, а также может быть выполнен сливной патрубок. ¬ каждой секции 19 между парой стенок 19 имеетс€ анод 21 (фиг. 3, 4), выполненный в виде диска, кажда€ торцева€ поверхность которого образует с каждой противолежащей стенкой 19 зоны 22 и 23 (фиг. 3) электролиза. ѕри этом аноды 21, имеющиес€ в каждой секции 19, соединены между собой общим валом 7, установленным с возможностью вращени€ вокруг его продольной оси в подшипниках 10 и 11, выполненных, например, из диэлектрического материала. Ќа одном из концов вала 7 установлена муфта 12, выполненна€ из диэлектрического материала и соедин€юща€ вал 7 с приводом 13. Ќа другом конце вала 7 имеетс€ токоподвод€щее приспособление 14, соединенное с положительным потенциалом источника 15 посто€нного тока. ¬анна 1, имеюща€ стенки 2,3 и 19, соединена с отрицательным потенциалом источника 15 посто€нного тока.
”стройство снабжено приспособлением 17 дл€ удалени€ целевого продукта с торцевых поверхностей анодов 21, которое содержит скребки 18, установленные по обе стороны торцевых поверхностей каждого анода 21 с возможностью изменени€ угла наклона относительно этих торцевых поверхностей.
ѕодшипники 10 и 11, муфта 12 и приспособление 17 со скребками 18 обеспечивают электрическую изол€цию каждого анода 21 и вала 7 от ванны-катода 1, установленной на раме 16.
ќписанное устройство дл€ электрохимического получени€ нового гуминового концентрата работает следующим образом.
»сходный раствор соли гуминовых кислот по патрубку 4 подают в ванну-анод 1, все секции которой заполн€ютс€ при переливе раствора через стенки 19. ѕосредством привода 13 во вращение приводитс€ вал 7 и аноды 21. ќт источника посто€нного тока 15 на аноды 21 подают положительный потенциал, а на ванну 1 и стенки 2, 3, 19 - отрицательный. ¬ помощью источника посто€нного тока 15 между анодами 21 и стенками-катодами 2,3,19 устанавливают разность потенциалов, достаточную дл€ разр€да анионов гуминовых кислот, но более низкую, чем потенциал разр€да гидроксильных ионов.
¬ каждой секции 20 в зонах 22 и 23 происходит электролиз раствора соли гуминовых кислот. ћеханизм выделени€ гуминового концентрата на каждом аноде 21 аналогичен описанному выше. “о есть анионы гуминовых кислот движутс€ к аноду 21 и, разр€жа€сь на нем, оседают на его поверхности. ѕри медленном вращении каждого анода 21 слой осевшего на его торцевых поверхност€х гуминового концентрата вывод€тс€ из раствора соли гуминовых кислот (электролита).
ѕриспособление 17 с помощью скребков 18 удал€ет слой образовавшегос€ гуминового концентрата с торцевых поверхностей дисков 21 и направл€ет полученный продукт на складирование или затаривание.
ѕроцесс протекает непрерывно, то есть вращающиес€ электроды 21 непрерывно вывод€т из электролита целевой продукт.
ѕройд€ через секции 20, раствор соли гуминовых кислот отводитс€ из ванны 1 через отвод€щий патрубок 5. »з ванны 1 выходит щелочной раствор, его направл€ют на повторную обработку исходного сырь€ в качестве экстрагента.
¬озможна подача исходного раствора соли гуминовой кислоты сразу во все секции 20 через патрубки 4 и отвод через патрубки 5, имеющиес€ в каждой секции 20. ¬ этом случае процесс получени€ гуминового концентрата происходит в каждой секции 2 в одинаковых услови€х и €вл€етс€ наиболее рациональным, а отработанный раствор в полном объеме возвращаетс€ в качестве экстрагента дл€ обработки исходного сырь€.
ѕри эксплуатации за€вл€емого устройства происходит выпадение в осадок содержащихс€ в исходном растворе минеральных примесей, поэтому из каждой секции 20 периодически осуществл€ют вывод образовавшегос€ осадка через патрубок 6.
ќписанный выше способ получени€ гуминового концентрата возможно также осуществл€ть с помощью устройства дл€ электрохимического получени€ гуминового концентрата из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, содержащего гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов, химически св€занные с содержащимис€ в концентрате гуминовыми кислотами.
«а€вл€емое устройство содержит электролизную ванну-катод 1 (фиг. 5), выполненную в виде горизонтально установленного желоба с торцевыми стенками 2 и 3 (фиг. 6), на которых закреплены подвод€щий и отвод€щий патрубки 4 и 5, предназначенные дл€ подвода исходного раствора гумата и отвода отработанного гумата. Ќа ванне 1 имеетс€ сливной патрубок 6.
¬ ванне 1 на валу 7 коаксиально с зазором 8 установлен барабан-анод 24 (фиг. 5). ¬ал 7 опираетс€ на подшипники 10 и 11, выполненные, например, из диэлектрического материала), обеспечивающие возможность вращени€ вала 7. “орцевые стенки барабана-анода 24 или внутренние поверхности торцевых стенок 2 и 3 покрыты диэлектрическим материалом. ќдним своим концом вал 7 соединен посредством муфты 12 (выполненной, например, из диэлектрического материала) с приводом 13, количество оборотов которого может регулироватьс€. Ќа другом конце вала 7 установлено токоподвод€щее приспособление 14, соединенное с положительным потенциалом источника 15 посто€нного тока. ѕриспособление 14 обеспечивает подвод тока на барабан-анод 24 через вращающийс€ вал 7. ¬анна 1, установленна€ на раме 16 соединена с отрицательным потенциалом источника 15 посто€нного тока и заземлена. Ќа раме 16 установлен нат€жной ролик 25 (фиг. 5) и поддерживающий ролик 26 (фиг. 5). Ќа барабане 24 и ролике 25 установлен бесконечный транспортер 27 (фиг. 5,6) так, что барабан 24 и ролик соприкасаютс€ с внутренней поверхностью бесконечного транспортера 27 (из электропровод€щего материала).
–олик 25 может быть снабжен приводом (на фиг. не показан).
«а€вл€емое устройство содержит приспособление 17 дл€ удалени€ целевого продукта - гуминового концентрата, которое закреплено на раме 16 со стороны ролика 25 и содержит скребок 18, установленный с возможностью изменени€ угла касани€ с внешней поверхностью транспортера 27.
ѕодшипники 10 и 11, муфта 12, ролики 15 и 16, приспособление 17 и скребок 18 обеспечивают электрическую изол€цию анода 24, 27 от катода 1.
«а€вл€емое устройство работает следующим образом.
»сходный водный раствор гумата подают в электролизную ванну 1 через патрубок 4 и заполн€ют ванну 1 до установленного уровн€. ѕриводом 13 барабан 24 приводитс€ во вращение, которое передаетс€ на транспортер 27 и на ролики 25 и 26. ¬озможно приводить во вращение ролик 25 (от привода, который на фиг. не показан), сообщающий движение транспортеру 27, а барабан 24 не вращать. ¬ этом случае транспортер 27 скользит по цилиндрической поверхности барабана 24.
ќт источника 15 посто€нного тока на барабан 24 и соответственно на транспортер 27 подают положительный потенциал, а на ванну 1 - отрицательный. “о есть барабан 24 и транспортер 27 €вл€ютс€ анодом, а ванна 1 - катодом. ¬ зазоре 8, который €вл€етс€ зоной электролиза, протекает электрохимический процесс, сущность которого изложена выше, сопровождающийс€ выделением из раствора и оседанием на внешней поверхности транспортера 27 целевого гуминового концентрата.
ќбразовавшийс€ гуминовый концентрат с помощью транспортера 27 выводитс€ из зоны электролиза (зазор 8) и поступает к ролику 25, где происходит его удаление с поверхности транспортера 27 скребком 18, вход€щего в состав приспособлени€ 17. Ётот гуминовый концентрат €вл€етс€ целевым продуктом и отводитс€ на складирование или растаривание.
ќчищенна€ от гуминового концентрата внешн€€ поверхность транспортера 27 вновь поступает в зону электролиза (зазор 8).
“аким образом, процесс получени€ гуминового концентрата осуществл€етс€ непрерывно. ѕри этом исходный раствор гумата непрерывно подаетс€ в ванну 1 через патрубок 4 и, пройд€ электролиз, непрерывно отводитс€ из ванны 1 через патрубок 5. ќтработанный раствор гумата направл€етс€ на повторное использование в качестве экстрагента дл€ обработки исходного сырь€.
¬ыпадающий из раствора гумата (в процессе электролиза) осадок, содержащий преимущественно глинистые и углеродные примеси (характерные дл€ исходных гумитов 4 каустобиолитов) по мере его накоплени€ периодически удал€ют из ванны 1 через сливной патрубок 6.
ѕредлагаемый новый продукт - гуминовый концентрат может быть успешно использован дл€ решени€ р€да экологических и сельскохоз€йственных проблем.
Ѕлагодар€ за€вл€емому изобретению, стало возможным без применени€ дорогосто€щих коагул€нтов и флокул€нтов эффективно очищать воду, включа€ воду водоемов, от органических и других примесей с получением осадков, легко поддающихс€ сжиганию без образовани€ токсичных соединений и утилизации путем компостировани€ и/или захоронени€ на полигонах.
ѕри осуществлении за€вл€емого способа очистки вод в исходную жидкость, содержащую растворимые и нерастворимые неорганические, органические и микробиологические загр€знени€ ввод€т при перемешивании описанный выше гуминовый концентрат. ѕри этом происходит сорбци€ растворимых в воде примесей, коагул€ци€ и флокул€ци€ дисперсных (нерастворимых) примесей. явл€€сь природным полимером, гуминовый концентрат образует пространственные структуры, включающие в себ€ растворимые и нерастворимые органические и неорганические примеси.
 ак было сказано выше, за€вл€емый и предлагаемый к использованию гуминовый концентрат включает молекулы, ассоциаты и агрегаты. —труктура гуминового концентрата содержит элементы, имеющие сродство к микроорганизмам. ѕо этой причине происходит поверхностна€ и объемна€ сорбци€ вирусов на ассоциатах гуминового концентрата, а также сорбци€ молекул, ассоциатов и агрегатов концентрата на микробных клетках, зоо- и фитопланктоне. ѕри этом поверхностные физико-химические свойства микробиологических примесей, как объекта воздействи€, уже не играют существенной роли, а определ€ютс€ физико-химическими свойствами гуминового концентрата.
ѕосле введени€ гуминового концентрата возможно введение в воду кальциевой извести (гидроокиси кальци€). ѕри этом гуминовый концентрат св€зываетс€ кальцием и переходит в водонерастворимую форму с образованием легко оседающих хлопьев, включающих в себ€ загр€знени€. ≈сли количество гуминового концентрата дл€ характерных видов и концентраций загр€зн€ющих примесей составл€ет 0,01-2,5 мас.% от массы обрабатываемой воды, то количество извести по сухому веществу составл€ет 5-30% от массы гуминового концентрата.
ќбработанную гуминовым концентратом и кальциевой известью воду отстаивают, осадок удал€ют и обезвоживают любым из известных способов (отстаиванием, фильтрацией, центрифугированием и т. д.). ќбезвоженный осадок сжигают при температуре не менее 800oC, так как при этой температуре разлагаютс€ вещества гуминового концентрата без образовани€ каких-либо вредных соединений или токсичных газов. ќбезвоженный осадок также компостируют и получают ценное удобрение. ≈сли осадок содержит токсичные вещества, то его захоранивают на специальных полигонах.
¬ случае очистки загр€зненной воды водоема, образующиес€ хлопь€ оседают на дно и не оказывают вредного вли€ни€ на окружающую среду.
—огласно за€вл€емому изобретению с помощью за€вл€емого гуминового концентрата предлагаетс€ осуществл€ть обезвоживание в€зкотекучих сред.
«а€вл€емый способ обезвоживани€ в€зкотекучих сред позвол€ет получать сыпучий продукт легко поддающийс€ транспортировке и последующей переработке.
ѕри осуществлении за€вл€емого способа в€зкотекучие среды (суспензии), которые требуетс€ максимально возможно обезводить, смешивают с вз€тыми в количестве 0,1-3,0 мас.% гуминовым концентратом в малорастворимой форме.
√уминовый концентрат при введении в суспензии сорбируетс€ на поверхности минеральных и органических компонентов суспензии или сорбируют их на своей поверхности, устран€€ контрастность в про€влении ими поверхностных физико-химических свойств. Ќаибольшее вли€ние гуминового концентрата на исходную суспензию, как показали исследовани€, про€вл€ютс€ при введении названного концентрата в количестве 0,1 - 3,0 мас.%. ƒалее в суспензию с присутствующими в ее составе 1-30 мас.% измельченных, например, до частиц размером 0,25 мм природных материалов, а именно Ca-содержащих пород и/или минералов и/или Mg-содержащих пород и/или минералов. ѕримерами названных природных материалов могут служить доломит, известн€к, мергель, силикагель. ¬ведение названных материалов приводит к формированию хорошо структурированной сыпучей массы, иными словами, гуминовый концентрат, взаимодействи€ с магнием, в случае доломита, или с кальцием, в случае известн€ка, в суспензии образует водонерастворимые соединени€ - гумат магни€ или гумат кальци€, которые, соедин€€ органические и минеральные компоненты, создают прочную объемную структуру, обладающую прочностью, в порах и капилл€рах которых находитс€ жидка€ фаза.
¬нешнее про€вление положительного эффекта заключаетс€ в переходе суспензии из текучего состо€ни€ в св€зно-структурированное или в€зкопластичное состо€ние. ѕри этом вода из пор и капилл€ров такой среды легко отводитс€ под действием собственного веса, давлени€ или механическим путем.
—огласно за€вл€емому изобретению с помощью за€вл€емого гуминового концентрата предлагаетс€ осуществл€ть детоксикацию органических соединений.
«а€вл€емый способ детоксикации органических соединений позвол€ет обеспечить эффективное св€зывание токсичных, мутагенных, канцерогенных и других токсичных органических соединений, после чего происходит ускоренное их разложение.
ƒл€ этого гуминовый концентрат в количестве от около 0,05 до около 10% типа ј или ¬ ввод€т в объекты, содержащие органические экотоксиканты, в первую очередь происходит адсорбци€ последних на высокомолекул€рных гуминовых кислотах, присутствующих в значительном количестве в за€вл€емом концентрате. јдсорбци€ происходит по типу гидрофобного взаимодействи€ и/или ковалентного св€зывани€. ѕосле образовани€ комплекса протекают процессы дехлорировани€ полихлорированных органических соединений с параллельно-последовательными реакци€ми окислени€-гидроксилировани€ полихлорированных и полициклических соединений. ѕроцессы окислени€-гидроксилировани€ значительно ускор€ютс€ при введении в гуминовый концентрат, микродоз водорастворимых соединений металлов переменной валентности, например никел€, марганца и т.д., которые €вл€ютс€ катализаторами этих процессов.
“акого рода трансформаци€ органических ксенобиотиков переводит их из персистентного (устойчивого) состо€ни€ в доступное дл€ микробиологической деструкции состо€ние. ѕри высоких уровн€х загр€знени€ объектов окружающей среды органическими соединени€ми их микрофлора находитс€ в угнетенном состо€нии и не способна существенно вли€ть на ксенобиотики. ѕоскольку гуминовый концентрат €вл€етс€ естественным компонентом почв, то есть тем субстратом, на котором обитают и хорошо развиваютс€ микроорганизмы, то его внесение обеспечивает повышение активности микрофлоры. ѕри этом микроорганизмы, сорбиру€сь на гуминовых кислотах активно разрушают сконцентрированные там органические ксенобиотки. ”скорение разложени€ органических поллютантов достигаетс€ путем совместного введени€ в загр€зненные ими объекты гуминового концентрата и углеводородокисл€ющих и других микроорганизмов. Ёффективно также внесение микроорганизмов в уже обработанные гуминовым концентратом объекты.
Ќар€ду с детоксикацией органических поллютантов, применение гуминового концентрата обеспечивает повышение влагоемкости и плодороди€ почв, улучшение структуры и свойств грунтов. “акже увеличиваетс€ св€зность и устойчивость к водной и ветровой эрозии различного рода отходов и повышаетс€ степень очистки технических растворов, природных и сточных вод от разных примесей.
«а€вл€емый способ позвол€ет осуществл€ть детоксикацию компостов и осадков сточных вод за счет необратимого св€зывани€ и перевода в неподвижное состо€ние подвижных форм т€желых металлов.
ƒл€ этого гуминовый концентрат в количестве от около 0,1 до около 10,0 мас. % перемешивают с компостом и/или осадками сточных вод, после чего их внос€т на поле в качестве гумусированного органоминерального удобрение в дозе 20-40 т/га по сухому веществу один раз в четыре-п€ть лет.
—огласно за€вл€емому изобретению с помощью за€вл€емого гуминового концентрата предлагаетс€ осуществл€ть утилизацию осадков сточных вод.
«а€вл€емый способ утилизации осадков сточных вод позвол€ет проводить захоронение бытовых и промышленных отходов, исключа€ при этом ухудшение экологического состо€ни€ окружающей среды.
»спользуемый в этом способе гуминовый концентрат, вз€тый в количестве от около 0,1 до около 10,0 мас.% образует с присутствующими в осадках сточных вод ионами т€желых металлов водонерастворимые соединени€. ќбразование водонерастворимых соединений катионов т€желых металлов с гуминовым концентратом исключает их миграцию и предотвращает тем самым поступление в подземные воды и в растени€ (при депонировании осадков сточных вод). ќбразующиес€ при этом соединени€ действуют подобно коллоидному клею, скрепл€€ минеральные и органические частицы осадка и формиру€ из них объемно-пространственную структуру. ќблада€ высокой влагоемкостью, гуминовый концентрат удерживает воду в виде физически св€занной и иммобилизованной воды, обеспечива€ тем самым дополнительное сцепление частиц осадка электростатическими и капилл€рными силами. ¬ совокупности это приводит к резкому увеличению сопротивлени€ фильтрации воды через слой такого осадка, причем коэффициент фильтрации осадка, численно равный скорости фильтрации, становитс€ равными или меньшим коэффициенту фильтрации рекомендуемого в качестве изолирующего грунта суглинка (10-3 м/сутки).
ƒоза внесени€ гуминового концентрата в осадки сточных вод определ€етс€ общим содержанием катионов т€желых металлов, степенью обезвоживани€ осадков (их влажностью), отношением концентрацией органического и минерального вещества и составл€ет 0,1-15% от массы сухого вещества осадков.
—огласно за€вл€емому изобретению полученна€ указанным образом масса представл€ет собой материал, который возможно складировать на полигонах дл€ захоронени€ бытовых и промышленных отходов (на свалках городских и промышленных отходов), использу€ в качестве изолирующего материала.
“ехнологи€ми обустройства и содержани€ полигонов по захоронению бытовых и промышленных отходов предусматриваетс€ их размещение в специально подготовленных котлованах с бетонным или водонепроницаемым глинистым основанием. ѕри этом отходы укладываютс€ сло€ми толщиной 2 м и каждый слой должен быть изолирован друг от друга слоем изолирующего грунта толщиной 0,3 м. ¬ качестве изолирующих грунтов должны примен€тьс€ суглинки или глины, обладающие низким коэффициентом фильтрации (10-3 м/сутки). —лои изолирующего грунта должны раздел€ть тело свалки и преп€тствовать развитию интенсивных микробиологических, газогенерирующих и тепловых процессов. Ќо самое главное, изолирующие слои должны исключать проникновение поверхностных вод от дождей, та€ни€ снегов и т.д., а также подземных вод в тело свалки, так как вода, насыща€сь в теле свалки вредными и токсичными веществами и превраща€сь в токсичный фильтрат, загр€зн€ет затем почву, поверхностные и подземные воды. ѕри этом потребности в изолирующих грунтах таковы, что необходимо строить специальные карьеры по добыче суглинка и глины.
¬ практике обустройства и содержани€ полигонов по захоронению бытовых и промышленных отходов изолирующие слои грунта не укладывают из-за отсутстви€ природных источников суглинка и глины или высокой стоимости их добычи. ѕо этой причине такие полигоны превращаютс€ в зоны экологического бедстви€ прежде всего из-за загр€знени€ окружающей среды фильтратом.
—огласно изобретению на каждый слой отходов (бытовых или промышленных) укладывают слой из массы осадков сточных вод и гуминового концентрата, при этом слой массы осадков сточных вод и гуминового концентрата укладывают первым в основание свалки и на ее поверхность после окончани€ захоронени€ отходов. —лой отходов должен составл€ть при этом 1,5-2,5 м, а слой из массы осадков сточных вод и гуминового концентрата 0,2-0,5 м.
“аким образом, слои из массы осадков сточных вод и гуминового концентрата, изолиру€ слои отходов (бытовых и промышленных) друг от друга и от проникновени€ в них воды, раздел€ют тело свалки на отдельные слои, между которыми прекращаютс€ процессы тепло-, массо- и газообмена. ѕри этом решаетс€ самый главный вопрос - предотвращение поступлени€ воды, образуемой при дожде, та€нии снегов, паводках, котора€, будучи насыщенной кислородом, значительно ускор€ет процессы окислени€ органического вещества и, как следствие, вызывает усиление выделени€ газов из тела свалки.  роме того, предотвращаетс€ образование фильтрата, то есть воды, прошедшей через тело свалки и насыщенной токсичными ионами т€желых металлов, вредными полициклическими ароматическими углеводородами, канцерогенными хлорорганическими соединени€ми и т.д. и котора€ €вл€етс€ главным источником загр€знени€ подземных и поверхностных вод.
“аким образом, фиксиру€ в осадках сточных вод ионы т€желых металлов и дела€ их водонепроницаемыми, гуминовый концентрат в составе слоев осадков сточных вод изолирует тело свалки и, тем самым, предотвращают вторичное загр€знение окружающей природной среды.  роме того, благодар€ за€вл€емому способу решаетс€ вопрос о депонировании осадков сточных вод, как источнике загр€знени€ окружающей среды. Ѕлагодар€ изобретению предотвращаетс€ отчуждение земель под карьеры, предназначенные дл€ выемки суглинка и глины, используемых дл€ образовани€ изолирующих слоев на полигонах дл€ складировани€ бытовых и промышленных отходов. ѕри этом исключаютс€ затраты на добычу природного грунта из указанных карьеров.
—огласно за€вл€емому изобретению с помощью за€вл€емого гуминового концентрата предлагаетс€ осуществл€ть создание почв из естественных и искусственных грунтов и восстанавливать свойства и плодородие деградированных почв.
≈стественные грунты (песок, гравий, песчано-гравийна€ смесь, супесь, суглинок, глина) характерны дл€ районов строительства различных зданий, сооружений, дорог и т.д. “акие грунты подвержены водной и ветровой эрозии, так как их поверхность не защищена растительным, в том числе трав€нистым покровом. –астительный покров на таких грунтах не развиваетс€ вообще или развиваетс€ очень медленно. ƒл€ озеленени€ (задернени€) таких грунтов на их поверхность укладывают слой привозной почвы толщиной 10-30 см, на которой и развиваетс€ растительность, защища€ грунт и создава€ благопри€тный экологический фон.
«асоленные в результате де€тельности человека земли и природные солончаки, а также загр€зненные органическими веществами, в том числе нефтепродуктами, и неорганическими веществами, в том числе т€желыми металлами, земли целесообразно отнести не к почвам, а к грунтам, так как в них нарушены или полностью прекращены характерные дл€ почв процессы, а произрастающа€ на них растительность токсикологически опасна дл€ животных и человека.
«асоленные земли подвергают мелиорации различными методами, в том числе промывают водой, а загр€зненные земли либо собирают и захоранивают в специальных могильниках, либо засыпают инертными материалами с последующей укладкой сло€ привозной почвы.
ѕустынные и полупустынные земли, не €вл€ющиес€ почвами в собственном смысле этого слова, также целесообразно отнести к естественным грунтам. ѕочвы на этих земл€х создают преимущественно за счет укладки привозных почв с большим содержанием гумуса.
»скусственные грунты в основном представл€ют собой депонированные на соответствующих площад€х в виде терриконов, отвалов и свалок отходы промышленности и строительства. Ёти грунты включают шлак и золу металлургических предпри€тий, теплоэлектростанций, мусоросжигательных заводов, отходы переработки и обогащени€ полезных ископаемых, строительный мусор и т.д.
ќзеленение таких грунтов осуществл€ют преимущественно путем нанесени€ на них сло€ привозной почвы, торфа или компоста на основе торфа.
ќбщеизвестно, что основу плодороди€ почвы и всех ее основных свойств составл€ет гумус. ќснову гумуса составл€ют преимущественно кальциевые и магниевые соли гуминовых кислот.
¬несение в естественный и искусственные грунты, а также в деградированные почвы, дл€ которых характерно полное отсутствие или малое содержание гумусоподобных веществ, гуминовых кислот и/или их производных €вл€етс€ эффективным путем создани€ почв. »сточником гуминовых кислот и их производных в этом случае €вл€ютс€ не почвы, сапропели и торф, выемка из мест естественного распространени€ которых приводит к разрушению сложившихс€ экосистем, а энергетически малоценный, доступный и дешевый бурый уголь, а также не имеющий никакой практической ценности окисленный в пластах каменный уголь. “ак, если в лучших почвах - черноземах максимальное содержание гуминовых веществ составл€ет 1-9%, а в торфе - 20-10%, то в буром угле их содержание составл€ет 40-80%, а в окисленных угл€х - до 90%. ќсновна€ же масса почв содержит от 0,15 до 3% гуминовых веществ.
ѕочвы из естественных и искусственных грунтов создают следующим образом.
√уминовый концентрат, содержащий в количестве от около 0,5 до около 2,0 мас. % внос€т в верхний слой грунта на глубину 10-30 сантиметров. ¬несение осуществл€ют пропиткой грунта раствором гуминового концентрата, подачей гуминового концентрата в зону механического воздействи€ на грунт при его вспашке или культивации, предварительным нанесением на поверхность грунта при последующем вспашке и/или культивации.
√уминовый концентрат легко смешиваетс€ с частицами грунта и сорбируетс€ на их поверхности. √уминовый концентрат со всеми металлами, кроме металлов первой группы, образует водонерастворимые соли - гуматы. “ак, в грунте гуминовый концентрат образует гумат кальци€, гумат магни€, гумат железа, гумат алюмини€ и т.д. — т€желыми металлами гуминовый концентрат образует водонерастворимые гуматы, что приводит к детоксикации грунта, то есть к потери им токсичности по отношению к микроорганизмам и растени€м. Ѕудучи св€занными в водонерастворимые соединени€, т€желые металлы тер€ют способность мигрировать по профилю грунта в подземные и поверхностные воды и в растени€. √уминовый концентрат обладает большой влагоемкостью и высоким склеивающим действием, что приводит к резкому увеличению влагоемкости грунта и образованию характерной дл€ почв структуры. √рунт при этом закрепл€етс€ и приобретает повышенную устойчивость к водной и ветровой эрозии.
¬ грунтах с малым содержанием соединений кальци€ и магни€ часть внесенного гуминового концентрата необходимо нейтрализовать. ƒл€ этого в грунт внос€т кальций и/или магний-содержащие материалы, в также кремнийсодержащие материалы. Ќапример, в качестве кальцийсодержащих веществ внос€т гашеную известь, измельченный мел, мергель, известн€к (известковую муку), гипс. ¬ качестве магнийсодержащего материала внос€т магниевую известь, измельченный доломит (доломитовую муку) и/или магнезит. ѕри этом, чем выше степень помола кальций- и магнийсодержащих материалов, тем выше эффективность их действи€.
¬ качестве кремнийсодержащего материала в грунт внос€т измельченный аморфный кремнезем (диоксид кремни€) или кремнийсодержащие отходы промышленности, например кремнийсодержащие отходы металлургического производства.
√уминовый концентрат с кальций- и магнийсодержащими веществами образует соответственно гумат кальци€ и гумат магни€, то есть основу естественного (природного) гумаса. ѕри этом длительность контактировани€ гуминового концентрата с материалом грунта составл€ет не менее 2 мес€цев, то есть в течение 2 мес€цев после внесени€ гуминового концентрата формируетс€ техногенна€ почва с набором полезных свойств.
¬ отдельных случа€х, то есть особо ценных и дорогих участков земли, в грунты внос€т не собственно гуминовый концентрат, а гуматы кальци€ и/или магни€, полученные путем смешивани€ и компостировани€ гуминового концентрата с соответствующими дисперсными кальций и/или магнийсодержащими материалами. јналогично восстанавливают свойства и плодородие деградированных почв.
 ак в случае внесени€ в грунт гуминового концентрата и кальций- и/или магнийсодержащих материалов, так и в случае внесени€ в грунт приготовленных гуматов кальци€ и магни€, происходит изменение минералогического состава грунтов создаваемых почв. Ќаправленность процессов трансформации минеральных компонентов грунта включает преимущественно образование минералов монтмориллонитовой группы в присутствии соединений кремни€. Ѕез соединений кремни€ наблюдаетс€ некоторое разрушение минералов группы глауконита. ќдновременно с этим увеличиваетс€ влагоемкость грунта. ‘ормируетс€ характерна€ дл€ почв структура, активизируетс€ микрофлора и стимулируетс€ рост и развитие растений.
ѕредотвращаетс€ быстра€ минерализаци€ органического вещества почв, котора€ смен€етс€ его гумификацией, резко снижаетс€ скорость вымывани€ органических и минеральных питательных веществ, создаютс€ адсорбционные центры в почве, накапливаютс€ и рационально используютс€ питательные вещества.
—огласно за€вл€емому изобретению с помощью за€вл€емого гуминового концентрата предлагаетс€ осуществл€ть компостирование органических отходов.
¬несение в органические отходы гуминового концентрата привод к изменению видового состава микроорганизмов, участвующих в процессах трансформации органического вещества. ќрганические и минеральные вещества гуминового концентрата €вл€ютс€ своего рода матрицей дл€ синтеза гумусовых веществ из промежуточных продуктов разложени€ органического вещества. ¬ совокупности при компостировании в присутствии гуминового концентрата происходит преимущественна€ гумификаци€, а не минерализаци€ органического вещества отходов.
—огласно за€вл€емому изобретению с помощью за€вл€емого гуминового концентрата предлагаетс€ осуществл€ть утилизацию осадков водопроводных станций.
ƒл€ этого предварительно сгущенный и обезвоженный осадок водопроводных станций смешивают с гуминовым концентратом, содержащим гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных природных гумитов и/или каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ гуминовыми кислотами. ѕри этом происходит взаимодействие растворимой (подвижной) части алюмини€ (преимущественно катионов сульфата алюмини€) с молекулами названного гуминового концентрата с образованием нерастворимой соли - гумата алюмини€. ѕри этом полностью снимаютс€ токсические свойства алюмини€, то есть происходит детоксикаци€ осадков. ќрганические компоненты осадков активно адсорбируютс€ гуминовым концентратом и совместно с минеральным компонентами осадков образуют стабильное органоминеральное сырье. √уминовый концентрат придает св€зность, высокую влагоемкость, устойчивость к ветровой и водной эрозии, что определ€ет возможность утилизации осадков водопроводных станций в качестве добавок, улучшающих водно-эрозионные водоудерживающие и адсорбционные свойства грунтов при их рекультивации, а также улучшающих свойства деградированных почв и повышающих их плодородие.
ƒл€ лучшего понимани€ насто€щего изобретени€ приводитс€ примеры его осуществлени€, которые ни в коей мере не ограничивают за€вл€емого изобретени€.
ѕример 1
¬ электролизер с анодами из титановых дисков, покрытых слоем двуокиси рутени€, подают водный раствор гумата натри€ с концентрацией 8%. —корость оборотов анодов составл€ет 10 об/мин, плотность тока на аноде 400 ј/м2 . ¬ процессе электролизера на анодах образуетс€ гуминовый концентрат типа B, содержащий гуминовые кислоты - 14%, гумат натри€ - 5%, св€занные минеральные компоненты - 1%, воду - 80% и имеющий pH 6,0.  онсистенци€ гуминового концентрата гелеобразна€: получаемый продукт растворим в воде до концентрации 3% по сухому веществу. ¬ыход по току 58%.
ѕолученный гуминовый концентрат характеризуетс€:
1. Ёлементным составом C = 51,8%, H = 2,9%, N = 0,64%, O = 44,1% и S = 0,6%.
2. ќбщей кислотностью (мэкг/г) = 4,0±0,3,
содержанием OH-групп (ћЁкв/г) = 2,2±0,2,
3. —оставом минеральной части в мг/г сухого вещества:
Al = 3,50, Ca = 15,15, Cu = 0,25, Mg = 2,22, Mn = 0,33, Sr = 0,21, Zn = 0,64, Fe = 10,9, Na = 20,23, Si = 0,08.
4. √ель-хроматограммой с практически единственным пиком с центром при 25000 дальтон, причем не менее 60% молекул€рной массы располагаетс€ и интервале 22000-27000 дальтон.
5. —пектром яћ–13, в котором присутствуют три хорошо разделенные полосы, соответствующие алкильным, ароматическим и карбоксильным углеродам, а также полностью отсутствуют поглощени€ при 50-100 м.д., относ€щиес€ к углеродам, св€занным с OH-группами карбогидратных фрагментов.
ѕример 2
¬ электролизер с графитовым анодом подают водный раствор гумата натри€ с концентрацией 9%, полученного путем щелочной экстракции бурого угл€. —корость оборотов анода устанавливают равной 15 об/сек, плотность тока на аноде 100 ј/м2.
¬ процессе электролиза на аноде образуетс€ гуминовый концентрат типа C, содержащий гидратированные гуминовые кислоты 1,7%, гуматы натри€ - 9%, св€занные минеральные компоненты 0,8%, воду 89,5%, имеющей pH 7,5. ѕолучаемый продукт имеет консистенцию в€зкотекучей массы, хорошо растворимой (10% по сухому веществу) в воде. ¬ыход по току составл€ет 45%. ƒругие характеристики полученного гуминового концентрата в основном аналогичны указанным в примере 1.
ѕример 3
¬ электролизер с анодом, представл€ющем собой бесконечный транспортер, выполненный из углеграфитового материала подают водный раствор гумата кали€ концентрацией 5%. —корость оборотов барабана, направл€ющего бесконечный транспортер-анод составл€ет 4 об/мин, плотность тока 500 ј/м2. ¬ процессе электролиза на аноде образуетс€ гуминовый концентрат типа A, содержащий: гидратированные гуминовые кислоты 25%, гумат кали€ 1,5%, св€занные минеральные компоненты 2,5%, воду - 71%, ѕродукт имеет pH 3,5, пастообразную консистенцию и плохо растворим в воде (0,3% по сухому веществу). ¬ыход по току 45%.
ƒругие характеристики полученного гуминового концентрата в основном аналогичны указанным в примере 1.
ѕример 4
ќчистке подвергают сточную жидкость молочного завода, содержащую 0,18% растворенного органического вещества, представленного в основном белками и полисахаридами.
¬ исходную жидкость при перемешивании ввод€т в виде 5% водного раствора гуминовый концентрат, аналогичный полученному в примере 2.
ѕри этом наблюдаетс€ образование хлопьев. ѕосле осаждени€ хлопьев надосадочную жидкость сливают и анализируют на содержание водорастворимого органического вещества методом лиофильной сушки и взвешивани€ сухого вещества. –езультаты исследований представлены в таблице 1.
 ак видно из таблицы 1, наиболее эффективна€ очистка воды от растворенных органических примесей происходит при дозе внесени€ активированных гуминовых кислот в пределах 0,01-2,5 мас.%.
ќбразующийс€ после осаждени€ хлопьев осадок подвергают компостированию по стандартной методике. ”становлено, что после компостировани€ осадок €вл€етс€ ценным удобрением и, кроме того, значительно улучшает структуру и повышает влагоемкость почвы.
ѕример 5
ѕри аварийной разгерметизации трансформатора сточные воды предпри€ти€ загр€знены полихлорбифенилами (ѕ’Ѕ).  онтроль за содержанием ѕ’Ѕ осуществл€ют с помощью газожидкостной хроматографии с предварительной экстракцией гексаном и концентрированием. ¬ исходную жидкость, содержащую 0,08 мг/л полихлорбифенилов, ввод€т в виде 5%-ного водного раствора гуминовый концентрат, аналогичный полученному в примере 2.
ѕосле чего весь объем жидкости перемешивают. ѕри введении гуминового концентрата раствор окрашиваетс€ и приобретает светло-коричневый цвет. «атем в жидкость ввод€т раствор извести Ca(OH)2 в количестве 15% от массы гуминового концентрата.
ѕосле осаждени€ примесей надосадочную жидкость анализируют на валовое содержание ѕ’Ѕ. «ависимость снижени€ содержани€ ѕ’Ѕ в воде от дозы гуминового концентрата (на сухое вещество) представлены в таблице 2.
 ак видно из таблицы 2, оптимальна€ доза гуминового концентрата составл€ет 0,02-1,0% от массы обрабатываемой воды.
ќбразующийс€ при осаждении примесей осадок подвергают сжиганию в муфельной печи при температуре 800-900oC. ѕри этом происходит полное сгорание органического вещества осадка без образовани€ вредных газов и токсичных соединений.
ѕример 6
ѕроизвод€т очистку хоз€йственно-бытовых сточных вод, пробы которых отбирают на городской станции аэрации. ¬ исходную сточную жидкость ввод€т в виде 5%-ного раствора гуминового концентрата, аналогичного полученному в примере 2 в количестве от 0,5% (по сухому веществу) от массы обрабатываемой воды. «атем в жидкость ввод€т раствор извести и после осаждени€ образующихс€ при этом хлопьев анализируют воду на содержание в ней примесей. ѕоказатели загр€знени€ исходной и очищенной воды при дозе внесени€ извести 5% (от массы кислоты) приведены в таблице 3.
”становлено, что с увеличением количества извести улучшаютс€ водоотдающие свойства осадка. ќсадок обезвоживают на центрифуге и подвергают как компостированию, так и сжиганию.
ѕример 5
ѕровод€т исследование очистки сточных вод углеобогатительной фабрики, содержание примесей в которых составл€ет 30 г/л. ¬ пробы исходной воды ввод€т соответственно 0,05%, 0,1%, 0,2%, 0,3% гуминового концентрата, аналогично полученному в примере 1, и определ€ют скорость осаждени€, чистоту слива и содержани€ твердого в осадке. –езультаты представлены в таблице 4.
ƒл€ оптимальной дозы гуминового концентрата 0,05% определ€емой по максимальной чистоте слива и максимальному содержанию твердого в осадке, то есть в сгущенном продукте, провод€т исследовани€ вли€ни€ гидроокиси кальци€ на эффективность очистки сточных вод углеобогатительной фабрики.  оличество гидроокиси кальци€ измен€лось от 5 до 100% от массы гуминового концентрата.
–езультаты представлены в таблице 5.
 ак видно из таблицы 5, наиболее оптимальным €вл€етс€ расход гидроокиси кальци€ от 5 до 30%, так как при этом достигаетс€ максимальна€ скорость осаждени€ примесей, приемлема€ чистота слива и максимальное содержание твердого в осадке.
ѕример 7
Ќа полигоне захоронени€ твердых и приравненных к ним промышленных отходов провод€т экспериментальные исследовани€ очистки фильтрата, то есть воды, прошедшей через массу свалки и насыщенной примес€ми различного рода. √лавными токсичными примес€ми фильтрата €вл€ютс€ соли т€желых металлов, органические соединени€, микроорганизмы разных видов.
ѕосредством дренажной канавы, выполненной вокруг полигона, производитс€ сбор фильтрата в бассейн-накопитель.
ќчистка фильтрата проводилась непосредственно в бассейне-накопителе. ¬ полевых услови€х раздельное внесение гуминового концентрата и извести было затруднено, поэтому в лабораторных услови€х был отработан состав реагента, содержащий гуминовый концентрат и известь (30% по сухому веществу от массы гуминового концентрата).
–еагент внос€т в количестве 0,2% (2 кг на один куб. метр) в бассейн накопитель, емкость которого составл€ет 300 м3, производилось перемешивание реагента с фильтратом с помощью струи насоса и отстаивание в течение 4 часов.
–езультаты представлены в таблице 6.
»з таблицы 6 следует, что гуминовый концентрат эффективно очищает и фильтрует от микроорганизмов, т€желых металлов и органических и неорганических примесей.
ќбразующийс€ после очистки осадок, составл€ет 12-15% от объема фильтрата и насосом закачиваетс€ в тело свалки.
ѕример 8
ќтработанный буровой раствор, представл€ющий собой суспензию бентонитовой глины в воде, практически не поддаетс€ сгущению и обезвоживанию и по этой причине сливаетс€ на буровых установках в глин€ные амбары, то есть в €мы, вырытые в земле, загр€зн€€ почву.
¬ такой раствор ввод€т от 0,1 до 10 мас.% гуминового концентрата, содержащего аналогичный полученному в примере 2.
ѕри перемешивании образуетс€ раствор, цвет которого мен€етс€ от светло-коричневого до черного. ѕробы раствора до внесени€ √  и после подвергают фильтрации через мембранный фильтр при величине разр€жени€ равного 400 мм вод€ного столба. ѕо объему фильтрата, площади фильтровани€ и длительности определ€ют скоростью фильтровани€ по формуле.
V = Q/(S·t),
где
V - скорость фильтрации, м/сутки;
S - площадь фильтрации, м2;
Q - объем фильтрата, м3;
t - врем€ фильтрации, сутки.
–езультаты представлены в таблице 7.
 ак видно из таблицы 7, с увеличением концентрации √  происходит снижение скорости фильтровани€, то есть суспензи€ хуже отдает воду. ћаксимальное вли€ние гумитового концентрата про€вл€етс€ в диапазоне концентрации 0,1-3 мас.%.
ƒалее в обработанный раствор при перемешивании ввод€т измельченный до крупности 0,25 мм доломит в количестве от 1 до 30% от массы сухого вещества раствора. Ёкспериментально установлено, что при концентрации гуминового концентрата 3 мас.% внесение 7 мас.% доломита превращает текучую глинистую суспензию в пластичный материал, консистенци€ которого эквивалентна консистенции бентонитовой глины при влажности 42-46%. ¬о всех случа€х введение доломита в количестве от 1 мас.% до 30 мас.% способствует образованию в€зко-пластичного и даже твердого материала из текучего глинистого раствора. “акой материал при депонировании обезвоживаетс€ за счет отжати€ воды, причем, чем больше масса материала, тем больший объем воды отдел€етс€ от него, то есть в этом случае имеет место самое простое гравитационное обезвоживание материала с образованием сыпучего продукта, пригодного дл€ транспортировки обычными средствами и дл€ складировани€, не ухудша€ при этом экологическую обстановку окружающей среды.
ѕример 9
ќсадки городских сточных вод после длительного депонировани€ на пол€х аэрации содержат 85% влаги и имеют pH 6. ¬ осадки при перемешивании внос€т гуминовый концентрат аналогичный полученному в примере 3, в количестве 1 мас.% к массе осадка. «атем осадок, содержащий гуминовый концентрат, смешивают с измельченным до частиц размером 0,25 мергелем из расчета 7% мергел€ от массы осадка сточных вод. ¬ результате образуетс€ хорошо структурированна€, комкующа€с€ масса, которую можно транспортировать обычными средствами и депонировать в виде холмов, при этом за счет возникающего в таких холмах давлени€ массы, лежащих сверху слоев происходит посто€нна€ потер€ осадком значительной части воды, то есть его обезвоживание.
ѕример 10
ѕровод€т лабораторные испытани€ процесса детоксикации супесчаной почвы, загр€зненной сырой нефтью. »зучают возможность восстановлени€ плодороди€ почвы путем включени€ углеводородов нефти в почвенные структуры с последующим их разложением. ¬лагоемкость супесчаной почвы, не подвергнувшейс€ загр€знению нефтью, составл€ет 33,2%. ¬лагоемкость супесчаной почвы, загр€зненной нефтью, определению не поддаетс€, так как образцы из-за большого содержани€ нефти не высушиваютс€ полностью.
¬ загр€зненные нефтью образцы почвы ввод€т гуминовый концентрат, аналогичный полученному в примере 1. ”становлено, что 0,5% гуминового концентрата полностью св€зывает нефть в количестве 5-7% и структурирует почву в течение 2 мес€цев. ќтобранные образцы хорошо высыхают, что показывает на равномерное распределение нефти по объему почвы и на увеличение гидрофильности почвы. ¬лагоемкость таких образцов составл€ет около 60%.
ƒл€ оценки пригодности почвы дл€ роста и развити€ растений высаживались семена пшеницы и горчицы. ќпыт провод€т в услови€х климатической камеры при освещенности 7000 лк и продолжительности дн€ 16 часов в сосудах емкостью 0,5 л. ¬о все варианты, включа€ контрольный, в начале опыта внос€т минеральную подкормку, включающую NPK и микроэлементы. ѕовторность 3-кратна€. ¬ качестве контрол€ берут растени€, выращенные на дерново-подзолистой почве. ”читывают сырой вес наземной части растений через 3 недели после высева сем€н.
–езультаты приведены в таблице 8.
“аким образом, использование гуминового концентрата обеспечивает эффективную детоксикацию почвы от углеводородов нефти.
ѕример 11
ѕолевые испытани€ процесса детоксикации почв провод€т на территории, прилегающей к конденсаторному заводу. ѕочвы на этой территории загр€знены полихлорбифенилами (ѕ’Ѕ), при этом на экспериментальном участке среднее содержание ѕ’¬ составл€ет 102,2 мг/кг. ”частки примерно с одинаковым уровнем загр€знени€ разбивают на две группы, в одну из которых внос€т гуминовый концентрат, аналогичный полученному в примере 1, в количестве 1% от массы почвы в слое 10 см. Ќа каждой из двух групп участков производ€т поверхностную вспашку на глубину 15 см с целью перемешивани€ почвы и √ . ќтбор проб почвы с участков провод€т через 5 и через 15 мес€цев.
ќпределение концентрации ѕ’Ѕ в образцах провод€т с использованием модифицированного метода (Unites States Environmental Protection Agency. Environmental Monitoring and Support Laboratory. EPA Test Method. Base/Neutral and Acids-Method 625, July 1982) на хромато-масс-спектрометре Hewlett PACKARD MSD 5972.
–езультаты приведены в таблице 9.
ќтмечено, что введение в почву гуминового концентрата сразу же устран€ет запах, характерный дл€ хлорсодержащих ароматических соединений. Ќаблюдаема€ динамика изменени€ содержани€ изомеров показывает, что в присутствии √  происходит как сорбци€, так и разложение ѕ’Ѕ. ѕри этом более высокохлорированные изомеры переход€т в менее хлорированные, концентраци€ которых сначала возрастает, а затем падает, то есть наблюдаетс€ процесс последовательного дехлорировани€.
“акже наблюдаетс€ более значительный рост продуктов разложени€ полихлорированных бифенилов в случае дополнительного внесени€ в почву микроорганизмов.
 роме определени€ содержани€ ѕ’Ѕ в образцах почвы, провод€т оценку снижени€ общей токсичности загр€зненной почвы по состо€нию Azotobacter, микроводорослей и других почвообитающих организмов. –езультаты такого биотеста дл€ почвы приведены в таблице 10.
“аким образом, введение гуминового концентрата в загр€зненную ѕ’Ѕ почву обеспечивает ее эффективную детоксикацию.
ѕример 12
Ёкспериментальные исследовани€ провод€т на образцах дерново-подзолистой почвы, загр€зненных дибензо-п-диоксинами с концентрацией последних 100 мг на один килограмм почвы. ¬ первую группу образцов почвы внос€т 0,5% гуминового концентрата, аналогичного полученному в примере 3. ¬о вторую группу образцов, помимо √÷, внос€т микродозу (0,01 мг на килограмм почвы) металла переменной валентности (никел€) в виде его водорастворимой соли.  онтрольна€ группа образцов √÷ и две другие группы образцов выдерживают в течение 30 дней при температуре 25oC. ¬лажность образцов почвы составл€ет 60%. –езультаты анализов на содержание диоксинов представлены в таблице 11.
»з таблицы 11 следует, что содержание дибензо-п-диоксинов в почве с гуминовыми кислотами составило 43% от контрольного варианта, а в случае наличи€ следов никел€ 24%.
ѕример 13
Ёффективность детоксикации осадков городских сточных вод (ќ—¬) гуминовым концентратом оценивают по содержанию т€желых металлов в растени€х, выращенных на почве, в которую внос€т ќ—¬, а также по количеству цитогенетических нарушений, вызванных как т€желыми металлами, так и другими токсикантами, содержащимис€ в ќ—¬.
—одержание т€желых металлов в ќ—¬ составл€ет:
кадми€ - 96 мг/кг, цинка - 7894 мг/кг, никел€ - 325 мг/кг, хрома - 329 мг/кг, меди - 1732 мг/кг сухого вещества.
ќ—¬, обработанные активированным гуминовым концентратом, аналогичный полученному в примере 3, в количестве 1% вносились в почву в разном соотношении.
Ќа образцах почвы выращивают €чмень. ”становлено, что урожайность €чмен€ на ќ—¬ с гумитовым концентратом на 80-101% выше урожайности на контрольном образце (дерново-подзолистой почве). ¬о всех случа€х разбавлени€ ќ—¬ почвой (1:1 и 1:10) урожайность на 50-80% выше урожайности на контрольном образце.
¬ таблице 12 приведены результаты анализа содержани€ т€желых металлов в €чмене.
 ак видно из таблицы 12 содержание т€желых металлов в растени€х зависит от дозы концентрата. ѕри максимальной дозе 1,5% содержание кадми€ уменьшаетс€ от 1,6 до 2,6 раз и становитс€ ниже либо равно фоновому уровню. —одержание цинка снижаетс€ в 1,3-1,8 раз. —одержание хрома снижаетс€ в 1,5 раз, а содержание никел€ снижаетс€ до уровн€ фона.
ƒвухлетними полевыми испытани€ми установлено, что значительной миграции т€желых металлов при обработке ќ—¬ активированным гуминовым концентратом не происходит. ¬ таблице 13 приведено значение содержани€ т€желых металлов в почве в % к предыдущему полевому сезону, когда были внесены ќ—¬ в почву.
 ак видно из таблицы 13, гуминовый концентрат значительно снижает скорость выноса т€желых металлов из почвы, то есть имеет место их эффективное св€зывание.
 роме этого, гуминовый концентрат значительно снижает число цитогенетических нарушений в растени€х (на примере €чмен€ как наиболее чувствительной культуры) не только по отношению к ќ—¬, но даже такому традиционному удобрению, как навоз (таблица 14).
“аким образом, гуминовый концентрат обеспечивает эффективную детоксикацию компостов из городских органических отходов и осадков городских сточных вод, загр€зненных т€желыми металлами.
ѕример 14
Ќа стадии аэрации провод€т исследовани€ по вли€нию гуминового концентрата на эффективность механического обезвоживани€ ќ—¬ и коэффициент фильтрации.
»спользуема€ технологи€ включает сбраживание, ќ—¬ в метантенках, промывку, уплотнение, введение органического флокул€нта типа "Prestol" и механическое обезвоживание на фильтр-прессах, причем процесс обезвоживани€ длитс€ 1,5 часа. ѕри введении гуминового концентрата в водорасторимой форме (в виде гел€) в количестве от 0,1 до 1% происходило резкое уменьшение эффективности обезвоживани€, а при дозе внесени€ от 1 до 15% обезвоживани€ практически не происходило.
¬ведение в ќ—¬ гуминового концентрата, аналогичного полученному в примере 3, в количестве от 0,1 до 15% не оказывает никакого вли€ни€ на эффективность обезвоживани€, если период времени от внесени€ до окончани€ обезвоживани€ не превышает 2-4 часов. ≈сли этого период времени больше, то наблюдаетс€ снижение эффективности обезвоживани€ и практически полное ее прекращение. ѕричем, чем выше доза концентрата, тем быстрее снижаетс€ эффективность обезвоживани€.
¬ таблице 15 даны значени€ коэффициента фильтрации суглинка, механически обезвоженного ќ—¬, в которой затем вводили гуминовый концентрат в количестве от 0,1 до 15%.
¬ интервале концентраций активированного гуминового концентрата от 0,1 до 15% наибольший эффект наблюдаетс€ при дозе 1%.
ѕо этой причине все дальнейшие эксперименты проводились с механическим обезвоживанием ќ—¬, содержание активированного гуминового концентрата с которых составл€ло 1%.
Ёксперименты проводились на полигоне захоронени€ твердых бытовых и приравненных к ним промышленных отходов.
¬ теле свалки был вырыт котлован, днище которого и боковые стенки были закрыты гидроизолирующим материалом (гидростеклоизолом) так, чтобы исключить возможность поступлени€ воды в котлован. «атем котлован наполовину был засыпан слоем отходов, на которое затем был уложен слой ќ—¬, содержащий гуминовый концентрат. “олщина сло€ составл€ла 0,3 м.
—тандартным методом полива воды в шурф с использованием приборов ј. .Ѕолдырева и √.Ќ. аменского определ€ют коэффициент фильтрации, когда через трое суток установилс€ расход воды.  оэффициент фильтрации составил:  ф = 3,5 · 10-4 м/сутки. ѕосле этого котлован полностью засыпают отходами. ¬ целом, обустройство котлована обеспечивает возможность поступлени€ в него воды только сверху через слой осадка ќ—¬. ¬ теле котлована обустроены скважины дл€ измерени€ уровн€ воды, котора€ могла бы фильтроватьс€ через изолирующий слой ќ—¬, содержащий гуминовый концентрат, а также дл€ отбора проб воды.
¬оду выливают на верхний слой отходов так, чтобы фиксированный объем воды полностью попадал на изолирующий слой. ¬сего было вылито 24 м3 воды за два мес€ца, что составл€ет две годовые нормы по атмосферным осадкам (район ћосквы).  оэффициент фильтрации определ€лс€ по формуле:

где
E - экспериментально установленное значение пористости массы отходов;
So - площадь поперечного сечени€ котлована;
L - измерение уровн€ воды за врем€ t;
Sф - площадь фильтровани€, то есть площадь изолирующего сло€;
t - врем€ фильтровани€.
«а первые 10 суток коэффициент фильтрации составил:  ф = 4,2 · 10-4 м/сутки, а за двухмес€чный период наблюдений коэффициент фильтрации составил:  ф = 6,2 · 10-5 м/сутки.
ƒл€ сравнени€, коэффициент фильтрации плотной глины составил:  ф.г. = 10-3 м/сутки.
”становлено, что при однократной заливке через изолирующий слой проходит только 0,4% воды.
“аким образом, обработанные гуминовым концентратом ќ—¬ приобретают водоизолирующие (водоупорные свойства), значительно превосход€щие такие же свойства природных глинистых грунтов.
“ак как вода не проникает через изолирующий слой, то принципиально отсутствуют причины дл€ миграции (вымывани€) из ќ—¬ т€желых металлов и других токсикатов.
“ем не менее были проведены анализы на содержание в воде, котора€ в небольшом количестве, но все-таки профильтровалась через изолирующий слой. ƒл€ сравнени€ анализируют воду, котора€ на соседнем (контрольном) участке фильтровалась через слой отходов, где не был уложен изолирующий слой.
–езультаты приведены в таблице 16.
 ак видно из таблицы 16, обустройство в теле свалки изолирующего сло€ из обработанных гуминовым концентратом ќ—¬ не только не увеличивает содержание т€желых металлов в воде, но значительно снижает не содержание в фильтрате за счет дополнительной их сорбции.
ѕример 15
ѕри обустройстве полигонов дл€ захоронени€ бытовых и промышленных отходов верхний изолирующий слой €вл€етс€ и рекультивирующим слоем. «адернение поверхности тела свалки €вл€етс€ одним из признаков сравнительно благополучного ее состо€ни€. ќсадки сточных вод €вл€ютс€ хорошим удобрением. ќбразование на поверхности сло€ чистых ќ—¬ сплошного трав€нистого покрова происходит крайне медленно из-за наличи€ в осадках фитотоксичных веществ и низкой влагоудерживаемой емкости.
ѕоэтому применение чистых ќ—¬ невозможно дл€ рекультивации поверхности свалок. ƒополнительную опасность представл€ет возможность их пылени€ при высыхании.
ќценка возможности применени€ ќ—¬, обработанных гуминовым концентратом, аналогичным полученному в примере 3 провод€т на полигоне. –екультивирующий слой из ќ—¬ укладывают на поверхность тела свалки, определ€ют его возможное пыление, а также высевают культуры €чмен€, пшеницы и люпина, которые после созревани€ анализируют на содержание в них т€желых металлов (таблица 17).
”становлено, что если пыление сухого осадка начинаетс€ при скорости ветра 1,2-1,4 м/с, то при содержании в ќ—¬ 1% гуминового концентрата, пыление не происходит даже при скорости ветра свыше 15-20 м/с.
“аким образом, содержание в осадках сточных вод всего 1 мас.% гуминового концентрата снижает содержание т€желых металлов в растени€х в среднем на 30-50%.
ѕример 16
¬ качестве образцов грунтов используют:
1. ѕесок (мелкий, светло-желтого цвета, содержание песчаных фракций - 97,7%, содержание глинистых фракций - 2,3%),
2. —упесь (буро-коричневого цвета, содержание песчаных фракций 82%, содержание глинистых фракций - 17%),
3. —углинок (буро-коричневого цвета, содержание песчаных фракций 37%, содержание глинистых фракций - 63%),
4. √лина (красновато-бурого цвета, содержание песчаных фракций 0,8%, содержание глинистых фракций - 99,2%),
¬ качестве образцов гуминовых веществ используют:
- гуминовый концентрат, аналогичный полученному в примере 1,
- гумат кальци€ (смесь гуминового концентрата, аналогичного полученному в примере 1, с измельченным известн€ком при соотношении "гуминовый концентрат: известн€к = 1:1"),
- гумат магни€ (смесь гуминового концентрата, аналогичного полученному в примере 3, с измельченным доломитом при соотношении компонентов 1:1),
- кремнийсодержащий материал (отходы металлургического завода, содержащие 95% аморфного диоксида кремни€ SiO2, 4,6% углерода и 0,4% оксидов железа, кальци€ и алюмини€, площадь поверхности составл€ет 20 м2/г).
ѕровод€т измерение взаимодействи€ гуминового концентрата и гуматов с образцами грунтов в разных услови€х, изучалось их вли€ние на свойства грунтов и проводилось биотестирование.
ѕервую часть исследований провод€т на стекл€нных колонках диаметром 2 и 5 см и высотой 70 см, которые заполн€лись образцами грунтов. √уминовый концентрат и гуматы нанос€т на поверхность образцов грунтов как в сухом виде, так и виде водных суспензий, отношение компонентов в которых составл€ло 1: 2, 1: 5, 1:10, 1:15.  онцентраци€ гуминового концентрата и гуматов составл€ет 0,1-1% по сухому веществу от массы образца грунта. »зучают сухие образцы грунта и влажные. ¬ колонки элюируют воду, объем которой соответствовал годовой норме атмосферных осадков (по 400 мл).
”становлено, что заметной разницы в проникновении сухих образцов гуминового концентрата и водных суспензий гуматов в объем грунтов не существует.
Ќаибольшую скорость проникновени€ гуминового концентрата и гуматов наблюдают в сухих грунтах и очень сильное замедление скорости движени€ во влажных грунтах. —корость движени€ этих веществ во влажных грунтах в 2-3 раза меньше скорости их движени€ в сухих грунтах.
Ќаибольшее проникновение гуминового концентрата и гуматов в образцы грунта происходит в течение первых трех часов и составл€ет дл€ песка 2,5 см, дл€ супеси 0,9 см, дл€ суглинка 0,7 см и дл€ глины - 0,6 см. ¬ течение двух недель гуминовый концентрат в песке проникает на 5 см, в супеси - на 4,5 см, в суглинке - на 3,6 см и в глине - 2,8 см. ¬ контрольных образцах (без внесени€ гуминового концентрата и гуматов) вода проходит через колонку с песком за 15 часов, через колонку с супесью - за 24 часа, через колонку с суглинком - за 2 суток.
ѕолученные результаты указывают на крайне низкую подвижность вносимых гуминовых веществ. ¬о всем диапазоне разбавлени€ гуминового концентрата и гуматов водой наибольша€ скорость их проникновени€ в образцы грунта наблюдалась при соотношении 1:10, однако дл€ практического применени€ эта скорость также €вл€етс€ не значительной.
”становлено, что в случае высушивани€ образцов грунта с внесенными в них образцами гуминового концентрата и гумата, характер движени€ гуминовых веществ резко измен€етс€. “ак, образцы грунтов, содержащие гуминовый концентрат и гуматы, высушивают при температуре 160oC, 80oC и 30oC. ѕосле этого образцы размалывают и загружают в колонки. «атем в колонки приливалась вода. Ќаблюдают быстрое движение гуминовых веществ со скоростью, практически совпадающей со скоростью движени€ воды в образцах грунта, не содержащих эти вещества.
Ќаибольшее количество органического вещества вымываетс€ при прохождении через грунт первых 200-400 мл водного столба. ѕри дальнейшем промывании количество вымываемого из грунтов органического вещества уменьшаетс€. ћаксимальное же количество вымываемого из грунтов органического вещества не превышает 10% от внесенной дозы гуминовых веществ.
ѕри высушивании грунтов с гуминовым концентратом и гуматами происходит структурные изменени€, привод€щие к увеличению подвижности этих гуминовых веществ в грунтах. Ёто свойство может быть использовано дл€ внесени€ гуминового концентрата и гуматов в глубинные слои грунтов.
¬ажнейшим климатическим фактором может стать сезонное промерзание грунтов. ”становлено, что при промерзании и оттаивании грунтов с внесенными в них гуминовым концентратом и гуматом низка€ подвижность гуминовых веществ сохран€етс€. ¬ случае же промерзани€ и оттаивани€ предварительно высушенных грунтов, содержащих гуминовый концентрат и гуматы, высока€ подвижность этих гуминовых веществ сохран€етс€, хот€ становитс€ меньше их подвижности без замораживани€ и оттаивани€.
“аким образом, результаты выполненных исследований указывают на необходимость применени€ специальных приемов дл€ внесени€ и распределени€ гуминового концентрата и гуматов в массе грунта, например рыхление грунта перед и после внесени€ этих веществ.
÷елесообразно гуминовый концентрат и гуматы вносить в грунты осенью, так как при замораживании и последующем оттаивании изменени€ их подвижности не происход€т, а увеличение времени взаимодействи€ гуминовых веществ с грунтами положительно вли€ет на их агрохимические свойства.
ƒл€ обеспечени€ возможности введени€ гуминового концентрата и гуматов в глубинные слои грунтов, целесообразно предварительно высушить грунты вместе с гуминовыми веществами, а затем обеспечить доступ воды с поверхности грунта.
ѕример 17
ѕроисходило изучение изменени€ некоторых агрофизических и агрохимических свойств указанных выше образцов (пример 16) при выдерживании (компостировании) грунтов с добавлением гуминового концентрата и гуматов в течение 0,5, 1 и 2 мес€цев. ¬о врем€ выдерживани€ грунта периодически перемешивают и поддерживают их влажность от 12 до 22%. ќпредел€ют pH водной выт€жки, влагоемкость грунтов и их адсорбционные свойства (на примере адсорбции фосфатов). ѕровод€т также биотестирование, то есть определ€ют процент всхожести сем€н и средний вес одного ростка.
–езультаты представлены в таблицах 18, 19, 20, 21.
¬рем€ выдерживани€ образцов грунтов с гуминовым концентратом и гуматами практически не вли€ет на pH водной выт€жки и влагоемкость. јдсорбционные свойства грунтов улучшаютс€ с увеличением времени компостировани€.
јнализ инфракрасных спектров иловой фракции супеси показывает, что при введении гумата кальци€ почти исчезает полоса 915 нм (нанометры), определ€юща€ минералы группы монтмориллонита, а при введении грунта магни€ по€вл€етс€ полоса 838 нм, отвечающа€ за мусковит. √умат кальци€ и магни€ подавл€ют полосы 2924 и 2850 нм, отвечающие за сильно адсорбированную воду, недоступную дл€ растений. ”становлено, что гумат кальци€ и магни€ перевод€т всю воду в доступное дл€ растений состо€ние (увеличиваютс€ полосы 3410 и 3400 нм).
“аким образом, гуматы кальци€ и магни€ улучшают водные адсорбционные свойства грунта, но уменьшают содержание минералов монтмориллонитовой группы при по€влении минералов класса слюд.
¬несение гуминового концентрата, а также гумата кальци€ и гумата магни€ вместе с кремнеземом мен€ет направление минералообразующего процесса. “ак, внесение в супесь гумата кальци€ вместе с кремнеземом увеличивает полосу 1620 нм, что означает увеличение количества монтмориллонита, и уменьшает интенсивность полосы 1430 нм, что означает уменьшение содержани€ глауконита. ѕолоса 915-920 нм не измен€етс€. “аким образом, гумат кальци€ вместе с кремнеземом способствует образованию новых минералов монтмориллонитовой группы, характерных дл€ плодородных почв.
√умат магни€ вместе с кремнеземом также способствует образованию минералов монтмориллонитовой группы (увеличиваетс€ интенсивность полос 1620 и 915 нм), однако при этом разрушение минералов группы глауконита происходит в меньшей степени. ”становлено, что оптимальное содержание кремнезема составл€ет 0,5-5% от массы гуминового концентрата, гумата кальци€ и гумата магни€, при этом площадь поверхности частиц кремнезема должна составл€ть около 20 мг2/г.
Ќа указанных образцах грунтов провод€т изучение жизнеде€тельности типичных почвенных микроорганизмов B.Subtilis и Azotobacter sp. ”становлено, что гуминовый концентрат и гуматы не ингибируют рост и развитие микроорганизмов, а при наличии питательных веществ происходит их быстрое развитие. ¬ целом отмечалась закономерность: если в исходном состо€нии образцы грунта содержали 103-105  ќ≈/г почвенных микроорганизмов, то к моменту созревани€ почвы, то есть через 2 мес€ца их было 106-107  ќ≈/г.
“аким образом, в грунте с большим содержанием соединений кальци€ и/или магни€ целесообразно вносить активированный гуминовый концентрат, а в грунты с малым содержанием соединений кальци€ и/или магни€ целесообразно вносить гуматы кальци€ и/или магни€. ѕри этом в кислые грунты целесообразно вносить гумат кальци€, а в щелочные грунты - гумат магни€. ѕосев сем€н или высадку растений целесообразно проводить через 2 мес€ца после внесени€ гуминовых веществ.
ѕример 18
ѕосле завершени€ строительства автомобильной дороги образуетс€ значительна€ площадь естественных грунтов, представленных, в основном, легким суглинком, на которой отсутствовал почвенный слой. — целью образовани€ плодородного почвенного сло€ толщиной 0,2-0,3 м на выровненную вспаханную поверхность поливом равномерно нанос€т 8%-ную суспензию гуминового концентрата, аналогичного полученному в примере 1, из расчета 1% концентрата по сухому весу к массе формируемого почвенного сло€. «атем производ€т обработку поверхности дисковым культиватором с предварительным внесением известковой муки из расчета 0,3% к массе формируемого почвенного сло€. „ерез 2-3 мес€ца полученный слой техногенной почвы вспахивают, культивируют и засевают травами, что приводит к задернению поверхности. —тепень задернени€ в первый сезон высева трав составл€ет 94-96% обрабатываемой площади.
ѕример 19
Ќа солончаковых почвах провод€т оценку эффективности применени€ гуминового концентрата дл€ восстановлени€ их плодороди€.
«асоленные почвы характеризуютс€ высоким содержанием сульфатов, хлоридов и карбонатов магни€, кальци€ и натри€ (Na+ - 0,6 г/кг почвы, Mg+ - 3,8 г/кг почвы, Ca+2 - 4,6 г/кг почвы). «начение pH почв составл€ет 8,8.
— целью св€зывани€ избыточных солей и нормализации pH почвы в нее в осенний период времени внос€т гуминовый концентрат, аналогичный полученному в примере 3, с использованием техники дл€ внесени€ удобрений и последующей их заделкой в почву. ¬сего внос€т 3% гуминового концентрата по сухому веществу к массе почвы. ќсенью следующего года на опытном участке площадью 1,5 га высаживают озимую пшеницу.   моменту высева пшеницы pH почвы составл€ет 6,1.
Ёффективность действи€ гуминового концентрата оценивают по величине урожа€ зерна на обработанном и контрольном, то есть не обработанном, участках. Ќа обработанном участке урожайность зерна составл€ет 12,6 центнера с гектара, а на контрольном участке 1,2 центнера с гектара. “о есть урожай увеличилс€ в 10,5 раза.
ѕример 20
Ёксперименты по восстановлению тропических почв и грунтов провод€т на древней железистой коре выветривани€ (супесчаного и суглинистого гранулометрического состава). ¬ изучаемые грунты внос€т гуминовый концентрат, гумат кальци€ (смесь гуминового концентрата с измельченным известн€ком), гуминовый концентрат, аналогичный полученному в примере 3, с диоксидом кремни€ (смесь активированного гуминового концентрата с отходом металлургического завода), гумат кальци€ с диоксидом кремни€. —одержание гуминового концентрата и гумата кальци€ составл€ет 1% по сухому веществу от массы грунта (по сухому веществу), а содержание диоксида кремни€ составл€ет 3% от массы гуминового концентрата и гумата кальци€.
»зучаемые грунты помещают в пластиковые колонки диаметром 5 см и высотой 30 см. Ќа первом этапе определ€ли pH и влажность образцов. Ќа втором этапе в образцы внос€т суперфосфат (исход€ из расчета 50 кг фосфата на один гектар), после чего приливали воду и в пробах воды, прошедшей через грунты, определ€ли содержание фосфора.
ѕолученные результаты представлены в таблицах 22 и 23.
 ак видно из таблицы 22, внесение гуминового концентрата, гумата кальци€ и двуокиси кремни€ приводит к нейтрализации кислой реакции образцов и значительно увеличивает их влагоемкость.
 ак следует из таблицы 23 внесение в образцы гуминового концентрата и гумата кальци€ снижает вынос фосфатов максимально на 23-25%, а внесение в образцы гуминового концентрата или гумата кальци€ с добавками кремнезема снижает вынос фосфатов максимально на 60%. Ёто означает, что в первом случае расход удобрений может быть снижен на 25%, а во втором - на 60%.
ѕри выдерживании образцов до 2 мес€цев наблюдают увеличение их влагоемкости и еще более значительное снижение выноса фосфатов, то есть положительный результат от применени€ способа увеличиваетс€.
ѕример 21
ѕочва в теплице использовалась в течение 8 лет дл€ выращивани€ цветов и представл€ла собой сыпучую пылевидную массу, обильный полив и большие дозы удобрений не оказывали на ее плодородие заметного вли€ни€. — целью восстановлени€ свойств и плодороди€ на каждый килограмм отработанной почвы добавл€ют 100 граммов песка, 200 граммов суглинка и 30 граммов гуминового концентрата, аналогичного полученному в примере 2, (предварительно разбавленного водой в соотношении 1:1).
—месь выдерживают в течение 10 дней при температуре 19-22oC, а затем провод€т ее известкование путем перемешивани€ с 10%-ным известковым раствором из расчета 10 г раствора на один килограмм почв. «атем смесь выдерживают при положительной температуре 50 дней. ќбщее врем€ выдержки составл€ет 2 мес€ца.
¬ восстановленную почву высаживают семена и черенки цветов. ”становлено, что почва приобрела характерную структуру, оптимальную влагоемкость и восстановила свое плодородие. ќтмечено, что растени€, выращенные на этой почве, не были подвержены заболеванию корневыми гнил€ми без применени€ каких-либо химических средств защиты растений.
ѕример 22
»змельченную зеленую растительную массу помещали в компостные €мы и путем поверхностного полива обрабатывали их раствором гуминового концентрата, аналогично полученному в примере 2 в количестве 0,1 мас.% от количества растительной массы. ѕомимо этого, были заложены варианты, где зеленую массу обрабатывали раствором сульфата аммони€ в качестве подкормки аммонийным азотом микроорганизмов в количестве 0,1 мас.% от количества растительной массы и добавл€ли в зеленую массу соединени€ кальци€, в частности молотый известн€к, в количестве 0,5 мас.%, а также были заложены варианты совместного применени€ этих реагентов.
 омпостирование проводилось в течение 4 недель при t=20oC. ¬ качестве показател€ скорости и осаждени€ гумификации определ€лось содержание гуминовых кислот в компостируемой массе. –езультаты представлены в таблице 24.
”становлено, что при компостировании обработанной гуминовым концентратом растительной массы в природных услови€х (в компостных штабел€х, уложенных на почве), в компостной массе развиваетс€ большое количество дождевых червей, в то врем€ как в не обработанной растительной массе дождевых червей не наблюдалось.
ѕолученные результаты показывают, что в присутствии гуминового концентрата образуетс€ большее количество гуминовых кислот, то есть в процессе компостировани€ происходит преимущественна€ гумификаци€, а не минерализаци€ органического вещества.
ѕример 23
ќсадок водопроводной станции, содержащий 4% органических веществ, 4% минеральных веществ, в том числе 0,5% сульфата алюмини€ и 92% воды обезвоживалс€ до влажности 65-70%. ѕосле этого в осадок вносили гуминовый концентрат в количестве от 0,01 до 10% (по сухому веществу в пересчете на сухое вещество осадка).
ќценка вли€ни€ гуминового концентрата на свойства осадка показала, что уже с концентрации 0,05% свойства осадка резко ухудшаютс€: увеличиваетс€ его св€зность, влагоемкость, устойчивость к водной эрозии. ѕри содержании гуминового концентрата свыше 10% практически все свойства осадка определ€ютс€ свойствами концентрата. “о есть в диапазоне от 0,05 до 10% гуминовый концентрат эффективно вли€ет на физико-механические свойства осадка.
ќбработанный гуминовым концентратом осадок вносили в песчаный грунт в количестве от 0,05 до 700% от массы грунта, что составило от 1 до 14000 тонн на гектар. ѕосле этого в песчаном грунте, в осадке, не обработанном гуминовым концентратом, и в грунте, в который был внесен обработанный гуминовым концентратом осадок, определ€лось содержание подвижного алюмини€ и проводилось тестирование на прорастание сем€н кресс-салата.
¬ таблице 25 приведены результаты анализов дл€ дозы внесени€ обработанных осадков в грунт, равный 2000 г/га, то есть 100% от массы грунта при содержании гуминового концентрата в осадке 0,05%, 0,25%, 0,5% и 1%.
“аким образом, обработка осадка активированным гуминовым концентратом, позвол€ет его утилизировать в качестве добавки в грунты при их рекультивации, а также дл€ улучшени€ свойства повышени€ плодороди€ почв.
‘ормула изобретени€: 1. √уминовый концентрат из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, содержащий гуминовые кислоты, отличающийс€ тем, что он содержит гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ в гуминовом концентрате гуминовыми кислотами.
2.  онцентрат по п.1, отличающийс€ тем, что он получен электрохимическим путем из солей гуминовых кислот, образованных при экстрагировании щелочным реагентом природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, и содержит гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ в гуминовом концентрате гуминовыми кислотами.
3.  онцентрат по п.2, отличающийс€ тем, что его получение осуществлено путем электролиза водных растворов солей гуминовых кислот предварительно экстрагированных щелочным реагентом из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, проводимого при установлении на аноде электрического потенциала, достаточного дл€ разр€да анионов гуминовых кислот, но более низкого, чем потенциал разр€да гидроксильных ионов, обеспечивающего образование на поверхности анода целевого гуминового концентрата, непрерывно выводимого из зоны электролиза.
4.  онцентрат по п.3, отличающийс€ тем, что он содержит около 0,5 - 27,0 мас.% гидратированных гуминовых кислот, около 0,5 - 27,0 мас.% солей гуминовых кислот, около 0,5 - 2,5 мас.% минеральных компонентов исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, представленных преимущественно полимерна€ соединени€ми железа, алюмини€, кремни€, химически св€занных с содержащимис€ гуминовыми кислотами, и воду, максимальное количество которой составл€ет около 90 мас.%.
5. —пособ получени€ гуминового концентрата путем осуществлени€ электролиза водных растворов солей гуминовых кислот, экстрагированных щелочным реагентом из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да с образованием целевого продукта и его выводом из электролита, отличающийс€ тем, что названный электролиз провод€т в единой зоне между анодом и катодом при установлении на аноде электрического потенциала, достаточного дл€ разр€да анионов гуминовых кислот, но более низкого, чем потенциал разр€да гидроксильных ионов, с образованием на поверхности анода целевого гуминового концентрата, содержащего гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ в гуминовом концентрате гуминовыми кислотами, при этом удаление названного концентрата с поверхности анода осуществл€ют непрерывно.
6. —пособ по п.5, отличающийс€ тем, что используют анод, выполненный из графита.
7. —пособ по п.5, отличающийс€ тем, что используют анод, имеющий поверхностное покрытие из двуокиси рутени€.
8. ”стройство дл€ электрохимического получени€ гуминового концентрата, содержащего гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ в гуминовом концентрате гуминовыми кислотами, включающее электролизную ванну с соединенными с источником электрического тока анодом и катодом, имеющую подвод€щие и отвод€щие патрубки, отличающеес€ тем, что катод представл€ет собой корпус электролизной ванны, выполненной в виде горизонтально установленного цилиндрического желоба с торцевыми стенками, а анод выполнен в виде барабана, установленного коаксиально с зазором в названном желобе с возможностью вращени€ относительно своей продольной оси, при этом устройство имеет приспособление дл€ удалени€ целевого продукта с поверхности барабана.
9. ”стройство по п.8, отличающеес€ тем, что приспособление дл€ удалени€ целевого продукта с цилиндрической поверхности барабана выполнено в виде скребка, установленного с возможностью изменени€ угла касани€ с поверхностью барабана.
10. ”стройство дл€ электрохимического получени€ гуминового концентрата (варианты), содержащего гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ в гуминовом концентрате гуминовыми кислотами, включающие электролизную ванну с анодом и катодом, соединенными с источником электрического тока, имеющую подвод€щие и отвод€щие патрубки, отличающеес€ тем, что оно содержит по меньшей мере один катод, представл€ющий собой электролизную ванну в виде горизонтально установленного желоба с торцевыми стенками, и по меньшей мере один анод, который выполнен в виде диска, установленного в желобе с возможностью вращени€ относительно его оси, при этом оно имеет по меньшей мере два приспособлени€ дл€ удалени€ целевого продукта с каждой торцевой стороны.
11. ”стройство по п.10, отличающеес€ тем, что каждое приспособление дл€ удалени€ целевого продукта с торцевой поверхности анода представл€ет собой скребок, установленный с возможностью изменени€ угла его наклона относительно соответствующей торцевой поверхности анода.
12. ”стройство дл€ электрохимического получени€ гуминового концентрата, содержащего гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ в гуминовом концентрате гуминовыми кислотами, включающее электролизную ванну с анодом и катодом, соединенными с источником электрического тока, имеющую подвод€щие и отвод€щие патрубки, отличающеес€ тем, что катод представл€ет собой электролизную ванну в виде горизонтально установленного цилиндрического желоба с торцевыми стенками, а анод выполнен в виде барабана, установленного коаксиально с зазором в названном желобе и выполненного из электропровод€щего материала бесконечного горизонтального транспортера, нат€нутого на названный барабан с помощью по меньшей мере одного нат€жного ролика, установленного вне электролизной ванны и соприкасающегос€ с внутренней поверхностью транспортера, при этом устройство имеет по меньшей мере одно приспособление дл€ удалени€ целевого продукта с поверхности бесконечного транспортера.
13. ”стройство по п.12, отличающеес€ тем, что названный барабан установлен с возможностью вращени€ вокруг своей продольной оси.
14. ”стройство по п.12, отличающеес€ тем, что нат€жной ролик установлен с возможностью вращени€ вокруг своей оси.
15. ”стройство по п.12, отличающеес€ тем, что приспособление дл€ удалени€ целевого продукта с поверхности бесконечного транспортера выполнено в виде скребка, установленного с возможностью изменени€ угла касани€ с внешней поверхностью транспортера.
16. —пособ очистки воды от примесей, включающий введение в воду реагента, обеспечивающего св€зывание названных примесей путем образовани€ нерастворимого осадка, последующее отстаивание воды и удаление образовавшегос€ осадка, отличающийс€ тем, что в качестве реагента, обеспечивающего св€зывание примесей, используют гуминовый концентрат, полученный электрохимическим путем из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да и содержащий гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ в гуминовом концентрате гуминовыми кислотами, в количестве около 0,01 - 1,5% от массы очищаемой воды.
17. —пособ по п.16, отличающийс€ тем, что совместно или после введени€ в воду названного гуминового концентрата в воду ввод€т гидроокись кальци€ в количестве 5 - 30% от массы введенного гуминового концентрата.
18. —пособ обезвоживани€ в€зкотекучих сред путем отведени€ из них воды, отличающийс€ тем, что перед отведением воды в исходные среды последовательно ввод€т около 0,1 - 3,0 мас.% гуминового концентрата, полученного электрохимическим путем из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да и содержащего гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ в гуминовом концентрате гуминовыми кислотами, и около 1 - 30 мас.% по меньшей мере одного измельченного природного материала, выбранного из группы, включающей кальцийсодержащие, магнийсодержащие минералы и породы.
19. —пособ по п.18, отличающийс€ тем, что в качестве природного материала используют доломит, известн€к.
20. —пособ детоксикации органических соединений путем св€зывани€ их органическими материалами, отличающийс€ тем, что в качестве органических материалов используют гуминовый концентрат, полученный электрохимическим путем из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да и содержащий гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ в гуминовом концентрате гуминовыми кислотами.
21. —пособ по п.20, отличающийс€ тем, что используют гуминовый концентрат, в который предварительно введены микродозы водорастворимых соединений металлов переменной валентности.
22. —пособ по п.20, отличающийс€ тем, что используют гуминовый концентрат в количестве около 0,1 - 10,0% от массы обрабатываемого материала, загр€зненного органическими соединени€ми.
23. —пособ утилизации осадков сточных вод, включающий их обезвоживание, отличающийс€ тем, что в обезвоженные осадки сточных вод ввод€т гуминовый концентрат, полученный электрохимическим путем из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, содержащий гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ гуминовыми кислотами, вз€тый в количестве около 0,5 - 10,0% от массы обезвоженного осадка сточных вод, после чего полученную массу совместно с бытовыми и/или промышленными отходами складируют в виде слоев, при этом каждый слой полученной массы укладывают сверху каждого сло€ бытовых и/или промышленных названных отходов.
24. —пособ по п.23, отличающийс€ тем, что первый и последний складируемые слои образуют из полученной массы осадка сточных вод и названного гуминового концентрата.
25. —пособ создани€ почв из естественных и искусственных грунтов и восстановлени€ свойств и плодороди€ деградированных почв путем внесени€ в названные грунты и почвы органических материалов, содержащих гуминовые кислоты, отличающийс€ тем, что в качестве органических материалов используют гуминовый концентрат, полученный электрохимическим путем из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да и содержащий гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ в гуминовом концентрате гуминовыми кислотами.
26. —пособ по п.25, отличающийс€ тем, что после внесени€ названного гуминового концентрата в грунты и почвы внос€т кальций-, магний- и кремнийсодержащие вещества.
27. —пособ по п.26, отличающийс€ тем, что названный гуминовый концентрат внос€т в названные грунты и почвы в виде смеси с кальций-, магнийсодержащими веществами, после чего в грунты и почвы внос€т кремнийсодержащие вещества.
28. —пособ по п.27, отличающийс€ тем, что в качестве кальцийсодержащего материала используют мел, мергель, известн€к, гипс, известь.
29. —пособ по пп. 27 и 28, отличающийс€ тем, что в качестве магнийсодержащего материала используют доломит, магнезит, магниевую известь.
30. —пособ по п.29, отличающийс€ тем, что в качестве кремнийсодержащего материала используют аморфный диоксид кремни€, имеющий удельную площадь поверхности по меньшей мере 20 м2 на 1 г названного материала.
31. —пособ компостировани€ органических отходов, включающий внесение при перемешивании в органические отходы органического материала, содержащего гуминовые кислоты, и минеральных веществ, компостирование полученной смеси в услови€х ее аэрации до получени€ органоминерального удобрени€, отличающийс€ тем, что в качестве органического материала используют гуминовый концентрат, полученный электрохимическим путем из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да и содержащий гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ в гуминовом концентрате гуминовыми кислотами,
32. —пособ утилизации осадков водопроводных вод, включающий их обезвоживание, отличающийс€ тем, что в обезвоженные осадки водопроводных вод ввод€т около 0,05 - 10,0 мас.% гуминового концентрата, полученного электрохимическим путем из природных гумитов и каустобиолитов угольного р€да и содержащего гидратированные гуминовые кислоты, соли гуминовых кислот и минеральные компоненты исходных гумитов и каустобиолитов угольного р€да, химически св€занные с содержащимис€ в гуминовом концентрате гуминовыми кислотами, после чего полученный продукт внос€т в грунты и/или почву и восстанавливают свойства и повышают плодородие грунтов и почв.