Определение химических характеристик отходов

Для выявления возможности использования короотходов в качестве удобрения проведен анализ их химического состава и свойств. Проведено определение реакции среды солевой вытяжки, определение содержания холлы и органического вещества, определение общего азота и общего фосфора.

Для определения содержания органического вещества проведено его озоление при 800°С. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1

Озоление отходов при температуре 800°С

Исследования показали, что озоление проб, отобранных выше и ниже дороги в точке 1, происходит медленнее, чем в остальных точках. Для полного озоления отхода, предварительно высушенного при 105°С, измельченного в ступке и просеянного через сито, в данных случаях потребовалось больше 3 часов нагревания при 800°С. Зольность отходов в разных точках отличается более чем в 3 раза (таблица 2).

Таблица 2

Реакция среды солевой вытяжки и зольность отходов

Пробы, отобранные на уровне дороги, характеризуются большей зольностью, т.к. здесь, по-видимому, лучше условия для минерализации короотхода: больше доступ воздуха, чаще идет сдвиг отходов и его хотя бы частичное перемешивание, возможно, эти отходы дольше хранятся на короотвале. При полной минерализации коры образующийся из органических веществ углекислый газ улетучивается, что приводит к потере органического углерода и увеличению зольности. Об этом свидетельствует и внешний вид отходов, появляется сероватый оттенок. Минимальные потери органического вещества характерны для глубины кучи (проба 1.3). Относительно невысокая зольность короотходов в верхней части первой кучи (проба 1.1) может быть связана как с недлинным временем хранения, так и с недостаточным поступлением сюда кислорода.

Для всех точек, кроме пробы 1.2, прослеживается четкая связь между зольностью и реакцией среды.

Основные компоненты золы – карбонаты калия и кальция – подщелачивают пробу, и чем их больше, тем реакция среды щелочнее. Фенольные вещества и кислоты, являющиеся промежуточными продуктами разложения короотходов, придают отходу кислый характер.

В неразложившейся или не полностью разложившейся коре присутствуют органические кислоты разной природы: пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая, арахиновая, докозановая и тетракозановая в количестве 1,7–1,8% от сухого вещества, а также галловая, эллаговая, уксусная, пропионовая, ванилиновая, сиреневая, феруловая (Иржигитова Д.М., 2011). При метаболизме целлюлозоразрушающих грибов также выделяются органические кислоты. Содержащиеся в коре органические кислоты с течением времени при разрушении верхних слоев корки выходят на поверхность, обусловливая более кислую реакцию среды (Дейнеко И.П., 2007). При длительном хранении коры они могут окисляться или вымываться осадками или струями воды при тушении короотвала в нижние горизонты кучи.

Кислый характер солевой вытяжки является серьезным препятствием для возможности использования короотходов в сельском хозяйстве, т.к. для преобладающих в Предуралье дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почв и так характерна кислая реакция среды, которая является неблагоприятной для большинства сельскохозяйственных растений.

В таблице 3 представлены другие показатели агрохимической характеристики короотходов.

Таблица 3

Агрохимическая характеристика отходов

Для проб, которые плохо озолялись при сухом (проба 1.3) и мокром

(проба 2) озолении характерны большие доверительные интервалы при определении общего азота и общего фосфора, что говорит о большой вариабельности проб (анализы проводились после параллельного озоления трех навесок). Содержание азота и фосфора оказалось довольно высоким. Максимальное количество азота обнаружено в пробах, отобранных на уровне дороги. Количество азота в пробах, отобранных на разных горизонтах точки 1, примерно одинаково, такая же картина и по содержанию фосфора. В точке 3 содержание обоих элементов среднее, в точке 2– максимальное, для нее же характерна максимальная зольность.