Осадки водоподготовки также характеризуются достаточно широким спектром микрокомпонентов (рис. 3).
Из компонентов, присутствующих в осадке водоподготовки, повышенными значениями коэффициента биологического поглощения (КБП) отличаются P, Ni, Mn, Co, Mo. По Б.Б. Полынову, коэффициент биологического поглощения - отношение содержания элемента в золе растений к его содержанию в почве. В наших опытах КБП определялся по мать-и-мачехе, выросшей на осадке водоподготовки в период его оттаивания.
По показателям пригодности для рекультивации (ГОСТ 17.5.1.03-86) осадки водоподготовки оценены положительно. Некоторый дефицит азотистых и калийных соединений может быть восполнен за счет внесения азофоски.
Анализ полученных результатов исследований позволяет рекомендовать использование осадков водоподготовки в качестве грунта для биологической рекультивации нарушенных земель. Технологические аспекты рекультивации рассматриваются в диссертационной работе.
Возможность использования осадков водоподготовки в качестве изолирующих экранов при обустройстве полигонов твердых бытовых и промышленных отходов исследована совместно с О.М. Гуман на полигонах Свердловской области.
Естественное промораживание осадков обусловило существенное изменение их свойств: изменение гранулометрического состава с увеличением песчаной фракции до 72%, увеличение коэффициента фильтрации до 10-1 м/сут, модуль общей деформации возрос до 0,254 МПа. При высыхании осадки отвердевают, с трудом подвергаются измельчению. Приобретаемые свойства позволяют использовать осадки водоподготовки в качестве промежуточных экранов при складировании твердых бытовых и промышленных отходов. Это способствует созданию анаэробных условий разложения отходов практически приостанавливая процессы горения. Добавляя влажные осадки в твердые бытовые отходы, возможно организовать процесс вермикулизации отходов с помощью дождевых червей и получение биогумуса.
Кроме того, создание анаэробного режима с помощью влажных осадков водоподготовки может оказаться эффективным при ликвидации нитратного загрязнения почв полигонов ТБ и ПО путем микробиологической денитрификации.
Заключение
Выполненные исследования позволяют сделать следующие основные научно обоснованные выводы и практические рекомендации:
1. На станциях водоподготовки в прудах-накопителях на сегодняшний день накоплено большое количество осадков, ухудшающих экологическое состояние природной среды и нарушающих естественный ландшафт.
2. По условиям образования, составу и физико-механическим свойствам осадок водоподготовки близок к природным органоминеральным грунтам - сапропелям, но технология водоподготовки с применением флокулянта обусловливает повышенное содержание в осадке алюминия как основного реагента, применяющегося при первичном обезвоживании осадка. Исходя из условий образования целесообразно рассматривать осадок водоподготовки как техногенный сапропель.
3. Нагревание осадка хоть и ведет к его обезвоживанию, но при этом большое количество элементов переходит в подвижную форму, что может привести к негативным экологическим последствиям. Наиболее эффективным и малозатратным методом обезвоживания осадка водоподготовки с целью улучшения его свойств является промораживание в естественных условиях.
4. Осадки водоподготовки не представляют опасности химического и радиоактивного загрязнения почв и грунтов. Это позволяет использовать их для проведения этапа биологической рекультивации нарушенных земель как важный резерв почвенного плодородия.
5. Непромороженный осадок возможно использовать в качестве промежуточных экранов при обустройстве полигонов ТБ и ПО. Это способствует созданию анаэробных условий разложения отходов, практически приостанавливает процессы горения. Добавление влажных осадков в ТБО организует процесс вермикулизации отходов с участием дождевых червей и получение биогумуса.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах
1. Нечаева Н.Н. Использование природных и техногенных грунтов при рекультивации открытых горных выработок / Н.Н. Нечаева, М.Н. Томин // Известия вузов. Горный журнал-2007 - №3. - С. 71-77.
2. Гуман О.М. Осадки водоподготовки, их свойства и технологии переработки (на примере города Екатеринбурга) / О.М. Гуман, М.Н Томин. // Техногенез и экология. Информационно-тематический сборник.-Екатеринбург, 2002. - С. 47-51.
3. Гуман О.М. Физико-механические свойства осадка водоподготовки / О.М. Гуман, М.Н. Томин. // Экологические проблемы промышленных регионов. - Екатеринбург, 2003. - С. 264-265.
4. Гуман О.М. Рекультивация нарушенных земель осадками водоподготовки / О.М. Гуман, М.Н Томин, Е.В. Крыльцов, Е.В. Петропавловская // Экологические проблемы промышленных регионов. Материалы Всероссийской конференции. - Екатеринбург, 2004. - С. 207-208.
5. Томин М.Н. Физические свойства осадка водоподготовки и динамика его изменения под действием внешней среды // Международный год планеты Земля: задачи геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. Сергеевские чтения, выпуск 10. - М., 2008. - С. 94-100.