Jaké jsou vlastnosti rašeliny?

Rašelina (německy Torf), hořlavý minerál vznikající v procesu přirozené smrti a neúplného rozkladu bažinných rostlin v podmínkách nadměrné vlhkosti a obtížného přístupu vzduchu. Rašelina se obvykle odlišuje od půdních útvarů obsahem organických sloučenin v ní (nejméně 50 % ve vztahu k absolutně suché hmotě).

Obecné informace. Organická hmota rašeliny se skládá z rostlinných zbytků, které prošly různým stupněm rozkladu. Humus (humus) dává rašelině tmavou barvu. Relativní obsah produktů rozkladu rostlinných pletiv, které ztratily svou buněčnou strukturu, v celkové hmotnosti rašeliny se nazývá stupeň rozkladu rašeliny. Rozlišuje se mírně rozložená rašelina (do 20 %), středně rozložená (20-35 %) a vysoce rozložená (nad 35 %). Podle podmínek vzniku a vlastností se rašelina dělí na vysokohorskou, přechodnou a nízkopoloženou.

Rašelina má složité chemické složení, které je dáno podmínkami vzniku, chemickým složením rašelinných rostlin a stupněm rozkladu rašeliny. Elementární složení rašeliny: uhlík 50-60%, vodík 5-6,5%, kyslík 30-40%, dusík 1-3%, síra 0,1-1,5% (někdy 2,5) na hořlavou hmotu. Složkové složení organické hmoty obsahuje ve vodě rozpustné látky 1-5%, bitumen 2-10%, snadno hydrolyzovatelné sloučeniny 20-40%, celulózu 4-10%, huminové kyseliny 15-50%, lignin 5-20%.

Rašelina je komplexní polydisperzní vícesložkový systém; jeho fyzikální vlastnosti závisí na vlastnostech jednotlivých částí, vztazích mezi nimi, stupni rozkladu nebo disperze pevné části, posuzované podle specifického povrchu nebo obsahu frakcí menších než 250 mikronů. Rašelina se vyznačuje vysokým obsahem vlhkosti v přirozeném výskytu (88-96 %), pórovitostí až 96-97 % a vysokým koeficientem stlačitelnosti při zkouškách lisováním. Textura rašeliny je jednotná, někdy vrstvená; struktura je obvykle vláknitá nebo plastická (vysoce rozložená rašelina). Barva žlutá nebo hnědá až černá. Slabě rozložená rašelina v suchém stavu má nízkou hustotu (do 0,3 g/cm 3 ), nízký součinitel tepelné vodivosti a vysokou schopnost pohlcování plynů; Vysoce disperzní rašelina (po mechanickém zpracování) tvoří při sušení husté kusy s velkou mechanickou pevností a výhřevností 2650-3120 kcal/kg (při 40% vlhkosti). Mírně rozložená rašelina je vynikající filtrační materiál a vysoce rozptýlená rašelina se používá jako antifiltrační materiál. Rašelina absorbuje a zadržuje značné množství vlhkosti, čpavku a kationtů (zejména těžkých kovů). Filtrační koeficient rašeliny se pohybuje v řádu několika řádů.

Stručný historický nástin. První informace o rašelině jako „hořlavé zemi“ pro ohřev jídla pocházejí z roku 46 našeho letopočtu. E. a nacházejí se v Pliniovi starším. Ve 12.-13.stol. rašelina jako palivový materiál byla známá v Holandsku a Skotsku. V roce 1658 vyšla v Groningenu první kniha na světě o rašelině v latině, Pojednání o rašelině Martina Schocka. Četné mylné představy o původu rašeliny vyvrátil roku 1729 I. Degner, který ji zkoumal mikroskopem a prokázal rostlinný původ rašeliny. V Rusku se informace o rašelině a jejím využití poprvé objevily v 18. století. v dílech M.V. Lomonosova, I.G. Lemana, V.M. Severgina a dalších. Rašelině se věnují práce V.V Dokučajeva, S.G.Navašina, G.I.Tanfiljeva a dalších V Rusku byly studie o povaze rašeliny botanického charakteru. Po Velké říjnové socialistické revoluci vznikly vědecké, výrobní a vzdělávací organizace pro komplexní studium rašeliny a jejího využití v národním hospodářství (Instorf, Moskevský slatinný ústav aj.). Práce sovětských vědců odhalily geografické zákonitosti distribuce rašelinových ložisek, vytvořily klasifikaci typů rašeliny a rašelinných ložisek, zpracovaly soupisy a mapy rašelinových ložisek, studovaly chemické složení a fyzikální vlastnosti rašeliny (I. D. Bogdanovskaya-Gienef, E. A. Galkina , D. A. Gerasimov, V. S. Dokturovskij, E. K. Ivanov, N. Ya Kats, M. I. Neishtadt, N. I. Pyavchenko, V. E. Rakovskij, V. N. Sukachev, S. N. Tyuremnov atd.). Problémy využití rašeliny v SSSR se zabývá Všesvazový výzkumný ústav rašelinového průmyslu (Leningrad) s pobočkami v Moskvě a obci Radčenko v Kalininské oblasti, Rašelinový ústav Akademie věd BSSR. , problémové laboratoře polytechnických ústavů Kalinin, Kaunas a Tomsk a dalších ústavů.

Tvorba rašeliny. Rašelina je předchůdcem genetické řady uhlí (podle řady vědců). Místem vzniku rašeliny jsou rašeliniště (viz Swamp), nacházející se jak v údolích řek (nivy, terasy), tak na povodích (obr. 1).

Vznik rašeliny je spojen s hromaděním zbytků odumřelé vegetace, jejíž nadzemní orgány jsou v povrchové provzdušněné vrstvě slatiny, zvané rašelinný horizont, humifikovány a mineralizovány půdními bezobratlými živočichy, bakteriemi a houbami. Jsou v ní zachovány podzemní orgány umístěné v anaerobním prostředí a tvoří strukturní (vláknitou) část rašeliny. Intenzita rozkladu rašelinných rostlin v rašelinné vrstvě závisí na druhu rostliny, obsahu vody, kyselosti a teplotě prostředí a na složení přicházejících minerálů. Přes každoroční nárůst odumřelé organické hmoty nepřestává existovat rašelinný horizont, který je přirozenou „továrnou“ tvorby rašeliny. Vzhledem k tomu, že mnoho rostlinných druhů roste v rašeliništích, tvoří charakteristické kombinace (rašelinné fytocenózy) a podmínky jejich růstu se liší mineralizací, obsahem vody a reakcí prostředí, má vzniklá rašelina v různých oblastech rašelinišť různé vlastnosti.

Známá je tzv. pohřbená rašelina, která se ukládala v obdobích mezi zaledněními nebo byla překryta různě mocnými rozvolněnými sedimenty v důsledku změny základu eroze. Stáří zasypané rašeliny se odhaduje na desítky tisíc let; Na rozdíl od moderní rašeliny se pohřbená rašelina vyznačuje nižší vlhkostí.

Klasifikace rašeliny. V souladu se složením původního rostlinného materiálu, podmínkami vzniku rašeliny a jejími fyzikálně-chemickými vlastnostmi se rašelina zařazuje do jednoho ze 3 typů: slatinná, přechodná a nízko položená. Každý typ se podle obsahu dřevitých zbytků v rašelině dělí na tři podtypy: lesní, rašelinný a bažinný. Rašelina různých podtypů se liší stupněm rozkladu. Rašelina lesního subtypu má vysoký stupeň rozkladu (někdy až 80 %), slatinná rašelina minimální stupeň rozkladu; mezipolohu zaujímá pralesní rašelina. Rašelinové podtypy se dělí do skupin sestávajících ze 4–8 druhů (tab. 1). Druh je primární taxonomická jednotka klasifikace rašeliny. Odráží původní rostlinnou skupinu a primární podmínky pro vznik rašeliny a vyznačuje se určitou kombinací dominantních zbytků jednotlivých rostlinných druhů (i charakteristických zbytků). Vrstvotvorné typy rašeliny jsou kombinací několika primárních typů rašeliny, které se od sebe jen málo liší svými vlastnostmi a tvoří velké, horizontálně ležící homogenní vrstvy. Ložiska vrstevotvorných typů různé délky a tloušťky (tloušťky), pravidelně se v určitém pořadí nahrazující, tvoří ložisko rašeliny. Povaha struktury ložiska určité klimatické zóny je ovlivněna geomorfologickými, geologickými, hydrogeologickými a hydrologickými podmínkami každé konkrétní oblasti bažiny. Podle kombinace jednotlivých druhů rašeliny a hloubky rašelinového ložiska se tyto dělí na typy. V průmyslové klasifikaci rašelinných ložisek se rozlišují 4 typy: nížinné, přechodné, vyvýšené a smíšené. Primární jednotkou klasifikace je typ ložiska rašeliny (obr. 2). V evropské části SSSR je 25 hlavních typů ložisek rašeliny a 32 v západní Sibiři.

Rašeliník

Rašeliník

Ložiska rašeliny – průmyslové akumulace rašeliny, jasně geograficky omezené a nesouvisející s jinými akumulacemi. Rozloha rašelinných ložisek a bažin na světě je asi 350 milionů hektarů, z toho asi 100 milionů hektarů průmyslového významu. V západní Evropě je 51 milionů hektarů, v Asii přes 100 milionů hektarů a v Severní Americe přes 18 milionů hektarů. Údaje o zásobách rašeliny a její produkci v SSSR a zahraničí jsou uvedeny v tabulce. 2. Prozkoumané zásoby rašeliny v SSSR podle regionů jsou uvedeny v tabulce. 3.

Studium rašelinového fondu napříč ekonomickými regiony země je nerovnoměrné. V centrální oblasti RSFSR bylo podrobně prozkoumáno přes 70 % fondu a v regionu Západní Sibiře tvoří podrobný průzkum 0,6 % fondu regionu a 82,8 % je odhadem prognózy.

Vyhledávání rašelinných ložisek zahrnuje analýzu kartografických a leteckých fotografických materiálů, etapu prospekce a průzkumu doplňují terénní práce. Předběžný průzkum se provádí na ložiskách o rozloze přes 1000 hektarů, aby se zjistila proveditelnost jejich využití. Detailní průzkum je prováděn za účelem získání podkladů pro vypracování projektu rozvoje a využití ložiska rašeliny.

Tabulka 2. — Zásoby a těžba rašeliny v SSSR a v zahraničí (1975).

Roční produkce rašeliny, milion. T

Tabulka 3. — Rozdělení prokázaných zásob rašeliny v SSSR (1975).

republika, ekonomický region

Celková plocha ložisek rašeliny v hranicích průmyslového ložiska, miliony hektarů

Vývoj ložisek rašeliny. Rozvoji rašeliny předchází drenáž a příprava povrchu. Příprava povrchu ložiska se provádí po vybudování drenážní sítě a dokončení předběžného odvodnění ložiska (obr. 3). Bez ohledu na to, k jakému účelu bude ložisko využíváno, je z jeho povrchu odstraněna dřevitá a někdy i mechová vegetace, vyvinutá vrstva ložiska v hloubce 25-40 cm se zbaví dřevních vměstků, případně se rozdrtí na frakce méně než 8-25 mm. Povrch pole je rozdělen motokárovými příkopy a šachtovými kanály na určité úseky (mapy), povrch pole je plánován v podélném směru kolmo k šachtovým kanálům a profilován s příčným sklonem k motokárovým příkopům pomocí šnekového profilovače. Realizace těchto prací napomáhá ke snížení hladiny podzemní vody a snížení vlhkosti rašelinového ložiska na 86-89 %, což zajišťuje produktivní provoz mechanismů pro těžbu, sušení a sklizeň rašeliny. Veškeré operace pro úpravu povrchu rašelinového ložiska jsou mechanizované (viz Rašelinové stroje). Odstranění dřevin při přípravě zahrnuje kácení (kácení) stromů a keřů se současným balením a pokládání stromů v pytlích na povrch ložiska speciálním strojem (obr. 4). Poté jsou balíky naloženy na tahače a sklápěče a přepraveny do mezilehlých skladů na kolejích. Pařezy a dřevěné vměstky jsou z ložiska odstraněny vytrhávacími stroji nebo opracovány hloubkovými frézami (obr. 5) s následnou separací a odstraněním zbytků dřeva mimo pole. K získání rašeliny s průměrnými standardními vlastnostmi se používají stroje pro míchání ložiska nebo drenážní a obohacovací stroje, které extrahují rašelinovou hmotu z ložiskové vrstvy řezáky nebo tyčemi, zpracovávají a rozprostírají vrstvu rašeliny na povrch pole. Drobné zbytky dřeva a třísky se z pracovní plochy karet odstraňují pomocí strojů s píchacím nebo bubnovým pracovním prvkem.

V SSSR se rašelina těží mletím (více než 95 % celkové průmyslové produkce), bagrem a povrchovou jámou, hlubinnými metodami. Prototyp bagrové metody je výtah, který před říjnovou revolucí roku 1917 vyprodukoval asi 1,3 milionu tun (1913) drnové rašeliny. Těžba rašeliny byla prováděna ručně. Výtahové stroje dopravovaly surovou rašelinu z lomu, míchaly ji a tvarovaly do cihel. Sušení, čištění a nakládání byly prováděny ručně. Ve 20. letech byla vyvinuta metoda hydraulické těžby rašeliny („hydrorašelina“) s kompletní mechanizací výrobních procesů. Používala se od roku 1922 do roku 1962. Komplexní metoda mechanizovaného bagru zahrnuje odstranění rašeliny z ložiska korečkovým zařízením, zpracování surové rašeliny, její formování a pokládání rašelinových cihel na sušící pole, čištění a skladování. Od konce 40. let se v SSSR rozvíjela těžba rašeliny mletím. Je plně mechanizovaný a vyznačuje se nižší pracností, spotřebou kovu a spotřebou energie. Hlavní technologické operace mletí způsobu těžby rašeliny: mletí vrchní vrstvy (frézování) ložiska v hloubce do 25 mm, sušení vymleté ​​rašeliny, čištění a skládání hotové rašeliny. Doba schnutí vrstvy je od 1 do 2 dnů. Počet takových cyklů v sezóně je 20-28; s pneumatickou metodou čištění až 40-50 cyklů. K extrakci rašeliny metodou mletí se používají 3 schémata: sklizeň a překládka (obr. 6), zásobník mechanický a zásobník pneumatický. Rašelina vytěžená rašelinovými stroji se skladuje v polních skladech v průměru asi 6 měsíců. Nejúčinnějším způsobem skladování a boje proti samovznícení rašeliny je izolovat stohy od atmosférického vzduchu vrstvou surové rašeliny; Byla zavedena izolace z polymerové fólie (1975).

Kusová rašelina se těží bezokopovou metodou pro komunální a domácí potřeby. Jeho podstata spočívá v těžbě rašeliny z úzkých rýh, zpracování, formování a vyzdění rašelinových cihel na těžebním poli – sušení při současném drcení rýh těžebním strojem.

V procesu zpracování rašeliny se v důsledku zvýšení měrného povrchu dispergovaného materiálu zlepšují vlastnosti produktu. Dispergování surové rašeliny zvyšuje koeficient objemového smrštění, což je předpokladem pro získání nejen hustých, ale také trvanlivých produktů. Zpracování snižuje obsah vlhkosti v palivové rašelině. Mechanické zpracování rašeliny se provádí pracovními tělesy různých typů: šnekový, šnekový, spirálový, kuželový, štěrbinový, drtící, mlýnky.

Komplexní využití rašeliny. V 16.-17. stol. Koks se pálil z rašeliny k výrobě pryskyřice rašelina se používala v zemědělství, lékařství atd. Koncem 19. – začátkem 20. stol. Začala průmyslová výroba rašelinového polokoksu a pryskyřice. Ve 30-50 letech. Rašelina se začala využívat v energetice, dále k výrobě plynu a jako komunální palivo. V 50. letech Byl proveden výzkum energeticko-technologického využití rašeliny. Možnost využití rašeliny z jednoho ložiska současně pro zemědělství a průmysl vedla k vytvoření nového směru – integrovaného využívání rašeliny; To je usnadněno rozmanitými vlastnostmi jeho různých tvídů. Ve vysokohorské, mírně rozložené rašelině tedy obsah sacharidů dosahuje 40-50 %; ve vysoce rozložené rašelině tvoří huminové kyseliny 50 % nebo více. Některé druhy rašeliny jsou bohaté na bitumen, jehož obsah dosahuje 2-10%. Mírně rozložená vysoká rašelina má vysokou absorpční schopnost vody a plynu a nízký koeficient tepelné vodivosti.

Rašelina s vysokým stupněm rozkladu nachází různé využití v zemědělství (tab. 4). Používá se k přípravě kompostů (např.obr. 7), směsi s minerálními hnojivy a vápnem, pro výrobu rašelino-amoniakových a rašelino-minerálně-amonikových hnojiv (viz Organo-minerální hnojiva). Jako fosforečné hnojivo se používá rašelina obsahující vivianit a jako vápenné hnojivo vápno. Nížinná rašelina aplikovaná ve velkých dávkách (500 t/ha a více) přispívá ke kultivaci sodno-podzolických půd, zlepšuje jejich fyzikální a fyzikálně chemické vlastnosti.

V zelinářství a květinářství se z rašeliny smíchané s dalšími složkami (hnůj, minerální hnojiva atd.) připravují kostky rašeliny a humusu (viz Sadba) a směsi skleníků a skleníků. Nerozložená rašelina může sloužit jako biopalivo; Dobře rozložená, větraná rašelina se používá k mulčování plodin. V chovu dobytka je slatinná rašelina dobrou podestýlkou ​​pro dobytek, drůbež atd. Některé druhy vysoce rozložené rašeliny obsahují značné množství bitumenu a používají se k výrobě vosků. S použitím rašelinových surovin s nízkým stupněm rozkladu vznikl v SSSR jediný závod na světě (Leningradská oblast) na výrobu lihu a furfuralu. Tepelně a zvukově izolační rašelinové desky, duté rašelinové květináče atd. Aktivní uhlí z rašeliny se vyrábí v Německu, Holandsku a SSSR. Rašelinové brikety se lisují pro domácí účely (SSSR a Irsko).

Technologie zpracování rašeliny se vyvíjí ve 2 směrech. První je založena na izolaci jednotlivých složek z rašeliny – bitumenu, huminových kyselin, sacharidů atd. Tyto složky jsou extrahovány s malými změnami v původní látce a jsou buď hotovými produkty, nebo slouží jako suroviny pro další zpracování. Druhým směrem je hluboký rozklad rašeliny s její přeměnou na zcela nové látky. Jedná se o produkty tepelné a oxidační destrukce, hydrogenace atd. Viz také Rašelinový průmysl.

Tabulka 4. — Agrochemické vlastnosti rašeliny (v % absolutně suché rašelinové hmoty).

Hlavním rysem bažiny je její vysoká vlhkost za těchto podmínek se vyvíjejí rostliny milující vlhkost. Vysoká vlhkost spolu s nedostatkem kyslíku přispívá k tvorbě nedokonale rozložené organické hmoty na povrchu, která se časem mění v rašelinu.

Vlastnosti rašeliny

Částečný rozklad rostlin a jejich dlouhodobá akumulace určují jedinečné vlastnosti rašeliny. V závislosti na klimatických podmínkách se fosilie ze severních bažin tvoří z trávy, mechu, keřů a větví stromů. Ve vlhkých tropických oblastech se jako surovina používají stromy. Vzhledově je rozložená rašelina homogenní vláknitá hmota černé nebo tmavě hnědé barvy ve fázi rozkladu může mít žlutou barvu a rostlinné fragmenty.

Chemické složení závisí na podmínkách geneze, rostlinách zapojených do procesu a stupni rozkladu:

• uhlík – 50–60 %;
• vodík – 5–6,5 %;
• kyslík – 30–40 %;
• dusík – 1–3 %;
• síra – 0,1–1,5 % (někdy až 2,5).

Obsah popela se pohybuje od 2,7–10,5 %, vlhkost 89–93 %. Rašelina je hořlavý minerál, první stupeň přechodu rostlinného materiálu na uhlí. Různé výchozí materiály a akumulační podmínky určují rozmanitost vlastností.

Fosilní paliva obsahují:

• látky rozpustné ve vodě – 1–5 %;
• bitumen – 2–10 %;
• snadno hydrolyzovatelné sloučeniny – 20–40 %;
• celulóza – 4–10 %;
• huminové kyseliny – 15–50 %.

K přeměně fosílie dochází v hloubce až půl metru, pak se proces zpomaluje. Rašelina je vícesložkový materiál, kombinace anorganických a organických složek.

Oblasti použití, typy

Podle stupně rozkladu se rozlišují vysoce, středně a slabě rozložené produkty.

• nížina, vytvořená z půdotvorných rostlin, hustá a vlhká;
• přechodné – pod vlivem vlhkosti ze zbytků oligotrofních rostlin;
• ježdění – pod vlivem atmosféry z rostlinných složek, lehké a volné.

Od starověku se rašelina používala jako palivo, hnojivo, podestýlka pro zvířata a při výrobě alkoholu, kyseliny octové, vosku, čpavku a koksu.

Zvláštnosti tvorby takové půdy ovlivňují způsob aplikace:

1. Nížinná odrůda surovin se vyznačuje vysokým obsahem minerálních látek a má neutrální nebo mírně kyselou reakci. Obsahuje hodně humusu. Materiál se používá ke zlepšení půdy ve směsi s kompostem a minerálními hnojivy. Přísady nížinné rašeliny pomáhají udržet vlhkost v písčitých půdách. Většina zahradních rostlin dává přednost přidávání této složky, lze ji přidat bez kompostování, položením na povrch a zrytím půdy. Poté se struktura stává zrnitou a dobře propouští vzduch a vlhkost. Nížinnou rašelinu lze použít k mulčování písčitých a jílovitých půd.
2. Rašelinová rašelina je porézní a dobře zadržuje vlhkost a minerály díky přítomnosti dlouhých vláken v jejím složení. Materiál je lehký, dobře udržuje teplo a zkracuje dobu potřebnou k pěstování rostlin. Minerál obsahuje méně živin, pokud jej používáte jako hnojivo, musíte přidat mikroelementy. Materiál má kyselé pH 2,5–3,1, používá se k okyselení půdy. Aby vysoká kyselost neovlivňovala vývoj rostlin, je vhodné smíchat rašelinu s kompostem a nechat do úplného rozkladu rok až rok a půl. Ze vzniklého substrátu můžete připravit půdu pro pěstování sazenic. Rašelinová rašelina našla uplatnění v chovu hospodářských zvířat, dobře pohlcuje vlhkost a pachy, zabraňuje množení mikroorganismů, uvolňuje teplo při rozkladu a vytápí prostory pro chov zvířat. Přidávání surovin do krmiva pro hospodářská zvířata zvyšuje produktivitu prasat a krav. Moderním způsobem využití je pěstování plžů a žížal.
3. Přechodnou rašelinu lze použít stejným způsobem, ale před použitím je nutné zkontrolovat její kyselost.

Rašelinová a přechodná rašelina se používá jako palivo pro soukromé stavby ve formě prášku, granulí a briket. Ve stavebnictví se materiál používá k izolaci stěn. Společnost Olymp Trade nabízí vysoce kvalitní rašelinu za nízké ceny.

• kyselost – 3–8 pH;
• obsah popela – 5–10 %;
• obsah huminových kyselin – více než 50 %.

Rašelinu doručíme od 10 m 3 na jakékoli místo v Petrohradě a regionu, platba po převzetí zboží. V různých oblastech Petrohradu jsou 3 překladiště, kde můžete nakoupit libovolné množství surovin vyzvednutím. Materiály mají průvodní dokumenty potvrzující bezpečnost a vysokou kvalitu.