DEVELOPMENT OF AN IMPROVED TWO-STAGE TECHNOLOGY FOR FIXING MOVING SOILS AND SANDS WITH THE USE OF A MECHANO-CHEMICAL DISPERSER

ABSTRACT

Currently, large-scale projects are being carried out all over the world to reduce areas and desert zones in many continents, including the Central Asian states. This is due to a significant deterioration in environmental safety and a reduction in agro-cultivated lands, where the population is poor from a lack of food products and the spread of chronic diseases of the lungs, digestive tract, etc. The high content of highly dispersed clay minerals and sands, as well as salts of various types, widely spreads allergic diseases among the population living in these regions. Therefore, the problem of surface fixation of mobile soil (FMS) and sands (S) from wind erosion by means of chemical reclamation followed by phyto-reclamation is considered to be a globally urgent task for each country located between the Karakum and Kizilkum deserts in Central Asia.

АННОТАЦИЯ

В настоящее время во всем мире ведутся крупномасштабные проекты по сокращению площадей и пустынных зон во многих континентах, включая Центрально- Азиатские государства. Это связано со значительным ухудшением экологической безопасности и сокращением агро культивируемых земель, где население бедствует от нехватки продовольственных продуктов и распространением хронических болезней лёгких, пищеварительного тракта и др. Большое содержание высокодисперсных глинистых минералов и песков, а также солей различного типа широко распространяет аллергические болезни среди населения живущих в данных регионах. Поэтому, проблема поверхностного закрепления подвижных почвогрунтовой (ППГ) и песков (ПП) от ветровой эрозии путем химической мелиорации с последующей фито мелиорацией считается глобально актуальной задачей каждой страны, расположенной между пустынями Каракума и Кизилкума в Центральной Азии.

Keywords: moving soils, moving sands, chemical reagents, materials, erosion, crusting, structure former, chemomeliation layer, phytomeliration layer, two-stage technology, organic fertilizers, urea, bentonite, oil sludge, gossypol resin, sodium silicate, mechano-chemical dispersant.

Ключевые слова: подвижные почвогрунты, подвижные пески, химические реагенты, материалы, эрозия, коркообразование, структурообразователь, химикомелирационный слой, фитомелирационного слоя, двухстадийная технология, органические удобрения, карбамида, бентонит, нефтяной шлам, госсиполовая смола, силиката натрия, механо-химический диспергатор.

As practice has shown, when fixing FMS and S, it is advisable to carry out processes in 2 stages: where at the first stage a phytomeliration layer is formed, and at the second stage a chemomeliration layer (crust), which serves as the main protection of the phytomeliration layer from hot climatic conditions of fixation[1-9].

With this in mind, we have developed an improved biological reclamation, which contains a number of individual water-soluble components[10-14].

On fig. 1 shows an improved two-stage technology for fixing mobile soils and sands using MCD (mechano-chemical dispersant)[15-17].

This technological scheme functions as follows: organic fertilizers (OF) are supplied to tank 1, aqueous suspensions of bentonite, a third urea solution enter the second tank, water to dilute the suspension and a fixer into the fourth tank, oil sludge (OS) enters the fifth tank, into the sixth tank gossypol resin (GR), sodium silicate solution in the seventh container and calcium-containing reagents (Ca(OH)₂, etc.) in the eighth container[18-22]. According to the approved recipe, the necessary aqueous solutions from tanks 1-8 flow by gravity into a two-section mechano-chemical disperser (MCD) 9, which grinds solid phases in aqueous suspensions to the required particle size with certain optimal rotor speeds. From the two-section MCD 9, the crushed suspensions are transferred with the help of a pump 11 to containers 12 and 13. From tank 12, mineral-organic fertilizers are fed with a pump 14 into a tank truck with a spray device 15 to create the first phytomeliorative layer in the FMS and S. The second layer is created after refilling from tank 13 using a pump 14 with the necessary fixer of the tank truck with a spray device 15.

Tanker truck 15 initially sprays FMS and S with mineral-organic fertilizers and after drying them with a fixer designed as a composition of a suspension of several chemicals indicated above. The control of this production line is carried out using the control panel 16.

On the basis of laboratory studies, we have developed the norms of the technological regime of the improved line of the two-stage technology for fixing FMS and S using MCD, which are presented in Table 1.

Figure 1. Improved two-stage technology for fixing moving soils and sands using MCD:

1-8 - containers for phytomelioration and chemomelioration reagents; 9-mechano-chemical dispersant; 10 - electric motor; 11-14 - pumps for pumping the suspension; 12, 13 - containers for collecting prepared suspension solutions and fixers; 15 - tank truck with a spray device; 16 - control panel

Table 1.

Norms of the technological regime of the improved line of the two-stage technology for fixing FMS and S using MCD

Given the above, in the pilot production conditions of the Bukhara-Khiva highway, we tested the developed improved two-stage technology for fixing moving soils and sands using MCD and obtained positive results.

References:

1. Адизова Н.З., Кулдашева Ш.А., Ахмаджанов И.Л. Закрепление подвижных песков пустынных регионов Сурхандарьи с помощью солестойких композиций //Cборник научных статей по итогам работы Межвузовского научного конгресса Высшая школа: Научные исследования Москва, -2020. - С.101-106.
2. Адизова Н.З., Рахматов М.С., Бердиева З.М. Перспективы атмосферных оптических линий связи нового поколения // «Современные материалы, техника и технология», Материалы 3-й Международной научно-практической конференции, Курск., 27 декабря – 2013 года.        Том 3. - С. 134-135.
3. Адизова Н.З., Рахимов Ф.Ф. Атмосферные оптические линии связи для промышленных предприятий // «Инновации, качество и сервис в технике и технологиях», Материалы VI-я Международной научно-практической конференции. Курск, Россия (4-5 июня - 2014 года). Том 2. - С. 107-109.
4. Адизова Н.З. Экологические вопросы инфраструктуры нефтегазовых комплексов // БИТИ «Актуальные проблемы отраслей химической технологии», Бухара - 2015 (ноябрь), - С. 123-124.
5. Адизова Н.З. Защита почв от загрязнения // “Кўп тармоқли фермер хўжаликларида маҳсулот ишлаб чиқаришнинг инновацион технологиялари” мавзусидаги республика илмий- амалий анжуман - 2016 йил (27-май), 65-66 бетлар.
6. Адизова Н.З. Воздух производственных объектов, состав и его свойства // Бухарский инженерно-технологический институт материалы международной научно-практической конференции “Проблемы и перспективы развития инновационного сотрудничества в научных исследованиях и системе подготовки кадров” (24-25 ноябрь) Бухара-2017 г. - С. 460-462.
7. Адизова Н.З., Кулдашева Ш.А., Абдурахимов С.А. Математическое моделирование и оптимизация химического закрепления подвижных почвогрунтов и песков //“Современные инновации: Химия и химическая технология ацетиленовых соединений. Нефтехимия. Катализ” материалы международной конференции. (15-16 ноября) Ташкент-2018 г. - С 286- 287.
8. Адизова Н.З., Кулдашева Ш.А., Эшметов И.Д. Выбор оптимальных условий процессов химического закрепления подвижных почвогрунтов и песков на основе их математических моделей //“Перспективы инновационного развития горно- металлургического комплекса” тезиси докладов международной научно-технической конференции. (22-23 ноября) Наваи-2018г. – С.385-386.
9. Адизова Н.З., Кулдашева Ш.А., Ахмаджонов И.Л., Суванов Ш.Д., Рашидов А.А. Механизм структурообразования химического закрепления подвижных песков комплексными добавками // “Ресурсо- и энергосберегающие, экологически безвредные композиционные и нанокомпозиционные материалы. Материалы республиканской научно- технической конференции. (25-26 апрель) Ташкент. – 2019. –С. 147-149.
10. Адизова Н.З., Кулдашева Ш.А., Ахмаджонов И.Л., Акмалова А.Г., Суванов Ш.Д., Рашидов А.А. Орол Сурхандарё кучма тупроқ ва қумлари минерологик, кимёвий ва дисперс таркиблари хусусияти // XXI аср интелектуал ёшлар асри мавзусидаги республика илмий- амалий конференцияси (29-март) -2019. 107-109 бетлар.
11. Adizova N.Z., Kuldasheva Sh.A., Ahmadzhonov I.L., Suvanov Sh.D., Rashidov A.A., Kazbekov R. Influence of wind flow of air on erosion of fixed ground and sand of the aral sea // Сборник материалов 5 международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы внедрения инновационной техники и технологий на предприятиях по производству строительных материалов, химической промышленности и в смежных отраслях» (24-25 мая) Фергана. – 2019. - С. 283-285.
12. Адизова Н.З., Ахмаджонов И.Л., Кулдашева Ш.А. Экологические проблемы по закреплению подвижных песков арала // «Қорақалпоғистон республикасида кимё, кимёвий технология, нефт-газ ва енгил саноат соҳалари ривожининг долзарб муаммолари» мавзуcидаги республика илмий-амалий конференцияси, Нукус (24-май) - 2019. - С. 74-76.
13. Адизова Н.З., Кулдашева Ш.А., Абдурахимов С.А. Исследование возможностей применения отходов нефтепереработки в качестве компонента закрепителя подвижных песков // Сборник докладов тезисов III Международной научно-технической конференции «Инновационные разработки в сфере химии технологии топлив и смазывающих материалов» (19-20 сентябрь) Ташкент. - 2019. -С. 139-140.
14. Адизова Н.З., Кулдашева Ш.А., Ахмаджонов И.Л. Investigation of the effect of the wind air flow on the mechanical strength of the fixed Aral sands // XXI Менделеевский съезд по общей иприкладной химии, Том-3, 2020.- С. 293.
15. Адизова Н.З., Кулдашева Ш.А., Ахмаджонов И., Акмалова А. Взаимодействия мелиорантов-закрепителей с частицами песка пустыни // Материалы международной научно- практической интернет-конференции «Тенденции и перспективы развития науки и образования в условиях глобализации», 28 сентября -2019 года, Вып. 51. - С.294-297.
16. Адизова Н.З., Ахмаджонов И.Л., Адизов Б.З., Пайғамов Р.А., Кулдашева Ш.А. Орол бўйи кўчма қумларини сув ва бензол буғи билан адсорбцияси // Республика илмий анжуман материаллари тўплами “Ҳозирги замонда тупроқшунослик ва деҳқончилик муаммолари” (16 октябрь), - 2019. 141-142 бетлар.
17. Адизова Н.З., Кулдашева Ш.А., Абдикамалова А.Б., Эшметов И.Д., Ахмаджонов И.Л. Закрепление подвижных песков со дна осушенного Арала с помощью солестойких композиции // Сборник трудов I международного Узбекско-Казахского симпозиума «Актуальные проблемы развития химической науки и промышленности», (24-25 октября) Ташкент-2019. - С. 192-197.
18. Адизова Н.З., Кулдашева Ш.А., Абдикамалова А.Б., Эшметов И.Д., Ахмаджонов И.Л., Юсупов Ж.С. Исследование влияний закрепляющих добавок для предотвращения ветровой эрозии засоленных песков // Материалы Республиканской научно-практической конференции «Наука и инновация современных условиях Узбекистана». (20 мая), Нукус- 2020. - С. 84.
19. Адизова Н.З., Ахмаджонов И.Л., Кулдашева Ш.А., Адизов Б.З. Cho‘l hududlari ko‘chma tuproq va qumlarining struktura-sorbsion xususiyatlariniva ularning mustahkamlovchi kompozisiyalar tanlashga ta`siri // Академик А.Ғ. Ғаниевнинг 90 йиллигига бағишланган «Аналитик кимё фанининг долзарб муаммолари» мавзуcидаги VI - Республика илмий-амалий анжумани материаллари тўплами. Tермиз (24-26 апрель) - 2020. -С. 379-381.
20. Адизова Н.З., Ахмаджанов И.Л., Абдурахимов С.А., Кулдашева Ш.А., Адизов Б.З. Орол бўйи ва Бухоро-Хива регионлари кучма тупрокларини ва кумларини котиришда уларнинг сорбцион хусусиятларини ўрганишнинг ахамияти // Инновацион техника ва технологияларнинг атроф муҳит мухофазаси сохасидаги муаммо ва истикболлари мавзусидаги халкаро илмий-техник анжумани илмий ишлар туплами. Тошкент (17-19 сентябрь) - 2020. - 130-132 бетлар.
21. Аdizova N.Z., Kuldasheva.Sh.A., Axmadjonov I.L. Тhe effectiveness of the combined fixing of mobile soil and sands of the dried Aral Sea // International Symposium on Ecological Restoration and Management of the Aral Sea.Virtual symposium. 24-25 November - 2020.
22. Адизова Н.З., Абдурахимов С.А., Кулдашева Ш.А. Особенности механо- химического диспергатора твёрдых частиц глинистых суспензии для закрепления подвижных песков и почвогрунтов // “Mahalliy xomashyolar va ikkilamchi resurslar asosidagi innovatsion texnologiyalar” respublika ilmiy-texnik anjumani materiallar to’plami 1-jild.Urganch (19-20 aprel) - 2021.- 226-228 bet.