PROSPECTS FOR THE USE OF EXCESS ACTIVATED SLUDGE FOR THE RECLAMATION OF SPENT QUARRIES

Authors

  • Marina M. Kolosova Kuzbass State Agrarian University Автор
  • Svetlana N. Vityaz Kuzbass State Agrarian University Автор

DOI:

https://doi.org/10.71453/

Keywords:

pulp and paper industry, waste water, biological treatment, excess activated sludge, recycling, secondary material resource, spent quarry, reclamation

Abstract

Kemerovo region – Kuzbass occupies a leading place in Russia in the accumulation of non-recycled waste. At the same time, being a leader in open-pit mining, the region is in dire need of effective reclamation of disturbed areas. The use of large-tonnage secondary material resources as a recultivant will contribute to solving two acute environmental problems at once.

The construction and launch of its own sewage treatment plants by Kuzbass, the largest waste paper processor in the Kemerovo Region, will lead to the formation of a multi–tonnage waste – excess activated sludge generated at the stage of biological wastewater treatment. Therefore, already at the stage of construction and start-up of sewage treatment plants, it is necessary to develop an effective technology for the disposal of this type of waste.

The article presents an analysis of information sources on the problem of disposal of excess activated sludge, ways to bring it to standard indicators and the possibility of using it as a secondary material resource for the reclamation of disturbed lands.

The purpose of our research was to find the best available technology for Kuzbass Scarab LLC for the disposal of excess activated sludge from wastewater treatment plants by using it for the technical stage of reclamation of spent quarries. The object of the study, the results of which are presented in this article, was IAI from the sewage treatment plants of the CBP enterprise (an analog facility) as part of substrates with inert materials (excavation soil (clay) and construction debris (scrap bricks and concrete)). The selection of the optimal composition of substrates based on IAI and inert materials for the technical stage of reclamation of disturbed lands was the subject of research. The result of the analysis of scientific publications and regulatory documents was the selected component composition of substrates based on IAI for the technical stage of land reclamation disturbed by mining.

Laboratory studies of samples of excess activated sludge from the sewage treatment plants of the CBP enterprise (analog facilities) have shown that the sample taken from sludge maps (mass fraction of dry matter 44%, pH of salt extract 5.8) according to these indicators meets the regulatory indicators established for such materials when used at the technical stage of reclamation, and the IAI sample after decanter centrifuge (mass fraction of dry matter 14%, pH of salt extract 6.8) – may be suitable for the intended purpose only after additional treatment.

Author Biographies

  • Marina M. Kolosova , Kuzbass State Agrarian University

    Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor

  • Svetlana N. Vityaz , Kuzbass State Agrarian University

    Candidate of Biological Sciences, Associate Professor

References

1. Балакшин, П.Н. Экологические проблемы в целлюлозно-бумажной промышленности РФ // Лесной журнал. 2004. № 1. С. 100–102.

2. Воронов, Ю. В., Яковлев, С. В. Водоотведение и очистка сточных вод. Москва: АСВ, 2006. 704 с.

3. Анализ и обоснование методов обезвреживания и утилизации осадков сточных вод биологических очистных сооружений / И. С. Гуляева, М. С. Дьяков, Я. Н. Савинова, В. А. Русакова // Вестник ПНИПУ. Охрана окружающей среды, транспорт, безопасность жизнедеятельности. 2012. № 2. С. 18–32.

4. Способ обезвреживания и утилизации отработанного активного ила / Е. Ю. Брязгина, Р. Р. Насыров, З. А. Латыпова, Л. Р. Хазимова // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2014. № 3. С. 124–133.

5. Горелова, О. М., Титова, К. Ю. Исследования по утилизации избыточного активного ила // Ползуновский вестник. 2015. № 4, т. 1. С. 114–118.

6. Кодосюк, Т.В. Методы утилизации избыточного активного ила // Проблемы современной науки в исследованиях молодых ученых / Уфим. гос. нефт. техн. ун-т. Уфа, 2017. С. 220–222.

7. Зайнуллина, З. З., Зайнуллин, Р. Х., Кутлин, Н. Г. Методы утилизации избыточного активного ила // Инновационная наука. 2023. № 11-1. С. 24-26. EDN CPQFHU.

8. Утилизация активного ила очистных сооружений / Э. К. Мухамеджанов, О. В. Есырев, Н. В. Леонова [и др.] // Экологические проблемы промышленных городов: сб. науч. тр. 5-й Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием / Сарат. гос. техн. ун-т им. Гагарина Ю.А. Саратов, 2011. Ч. 2. С. 86–89.

9. Кузбасский Скарабей получит собственные очистные сооружения // Кузбасский скарабей : сайт. URL: https://skarabey42.ru/tpost/ug4k18tk81-kuzbasskii-skarabei-poluchit-sobstvennie (дата обращения 15.10.2025).

10. ГОСТ Р 57446-2017. Наилучшие доступные технологии. Рекультивация нарушенных земель и земельных участков. Восстановление биологического разнообразия. Москва: Росстандарт. 2017. 18 с.

11. ГОСТ Р 54534-2011. Ресурсосбережение. Осадки сточных вод. Требование при использовании для рекультивации нарушенных земель. Москва: Росстандарт. 2011. 16 с.

12. ГОСТ Р 59748-2021. Технические принципы обработки осадков сточных вод. Общие требования. Москва: Росстандарт. 2021. 18 с.

13. Зайнуллина, З. З., Зайнуллин, Р. Х., Кутлин, Н. Г. Методы утилизации избыточного активного ила // Инновационная наука. 2023. № 11-1.

14. Полетаева, Т. Н. Утилизация осадков сточных вод малых очистных сооружений // Коммунальное хозяйство городов. 2006. №. 72. С. 151-155.

15. Буренков, С.В., Грачев, А.Н., Забелкин, С.А. Термическая утилизация иловых осадков сточных вод методом быстрого пиролиза в сеточном реакторе // Вестник Технологического университета. 2016. Т. 19, № 22. С. 40–43.

16. Исхакова, Р.Я., Нургалиев, А.И. Обезвоживание и экологически безопасная термическая переработка избыточного активного ила // Безопасность техногенных и природных систем. 2024. № 2. С. 64–67.

17. Моран, Э., Плеханов, А. В., Лобанов Ф. И. Термическая обработка – перспективное направление утилизации осадков сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника. 2017. № 6. С. 47–51.

18. Патент № 2220123 C2 Российская Федерация, МПК C05F3/00. Cпособ производства сухого органического удобрения из бесподстилочного помета кур: №2002100222/13: заявл. 10.01.2002: опубл. 27.12.2003 / В.А. Монолаков, В.В. Юдин; заявитель В.А. Монолаков, В.В. Юдин.

19. Патент № 160802 U1 Российская Федерация, МПК C10В 57/10, F26B 3/347. Устройство для микроволновой сушки кека: №2015136161/06: заявл. 21.08.2015: опубл. 10.04.2016 / С.Ф. Щербаков, В.А. Аксенов, А.Н. Филиппов; заявитель С.Ф. Щербаков, В.А. Аксенов, А.Н. Филиппов.

20. Жанайдар, А. Б. Рекультивация отработанных карьеров с использованием промышленных отходов: на примере месторождения строительного камня Каратас // Вестник науки. 2025. Т. 1, № 4(85). С. 613–619.

21. Чертес, К. Л., Быкова, Е. О. Рекультивация отработанных карьеров с использованием коммунальных и промышленных отходов // Химия. Экология. Урбанистика. 2019. Т. 1. С. 51–55. EDN HNIDZL.

22. Земсков, В. Н. Обоснование применения осадка сточных вод в качестве рекультиванта при восстановлении территорий, нарушенных карьерными разработками: автореферат дис. ... канд. техн. наук: 06.01.02. Москва, 2013. 26 с.

23. ГОСТ Р 54098–2024. Ресурсосбережение. Вторичные ресурсы и вторичное сырье. Термины и определения. Москва: Росстандарт. 2024. 16 с.

Published

2026-02-10

Issue

Section

УСТОЙЧИВАЯ АГРОЭКОСИСТЕМА