Смектитный трепел
Минерал представляет собой осадочную породу, в состав которой входит аморфный кремнезем (45–65%) и глинистая часть, представленная монтмориллонитом (35—55%). Частицы кремнезема — округлой формы, без острых граней.
Монтмориллонит — широко распространенный глинистый минерал (наноглина) из группы смектитов подкласса слоистых силикатов (диоктаэдрический смектит). Этот материал составляет основу фармацевтического препарата Смекта и его аналогов, которые назначают при диарее, дисбактериозе и в качестве сорбента при интоксикации. В составе трепела монтмориллонит как бы склеивает микронные частицы кремнезема, находящегося в нативном (природном, немодифицированном, сохранившем структуру, присущую ему в живой клетке) состоянии. В водной среде вещество мелко диспергируется, и величину его частиц измеряют уже в нанометрах.
В состав трепела входит комплекс макро- и микроэлементов (кальций, фосфор, натрий, калий, железо, марганец, селен и др.)
Основные направления использования:
Наполнители для туалетов домашних животных.
Минеральные кормовые добавки для С/Х животных и птицы.
Производство строительных материалов.
Области применения природного трепела охватывают практически все виды деятельности человека и, прежде всего, в сельском хозяйстве, растениеводстве, экологии в следующих качествах:
1. Мелиорант, модификатор структуры, природного удобрения, поглотитель радионуклидов из почв.
2. Раскислитель почв с одновременным обеззараживанием их катионов тяжелых металлов и обогащением почвы микроэлементами.
3. Стабилизатор минеральных удобрений.
4. Минеральная составляющая пеностекла и бетона.
5. Активная добавка в тампонажные растворы для цементирования скважин.
6. Абразив при производстве чистящих средств.
7. Ионообменник и сорбента для очистки воды и ее умягчения
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ И РАСТЕНИЕВОДСТВО
Смектитный трепел сохраняет влагу в почве, удерживая её длительное время и снабжая ею растения медленно и постоянно.
В результате применения природного трепела прекращается вымывание удобрений из почвы, восстанавливается и увеличивается способность земли к обмену питательных веществ для растений.
Природный трепел предотвращает заболевания корней растений, является источником микроэлементов и терморегулятором почв.
ПРИМЕНЕНИЕ СМЕКТИТНОГО ТРЕПЕЛА НА ПЕСЧАНЫХ И СУПЕСЧАНЫХ ПОЧВАХ
Окультуривание песчаных и супесчаных почв затрудняется во многом из-за слабой поглотительной способности почвенного комплекса. Применение природных сорбентов-трепелов может стать одним из приемов повышения их плодородия. Кристаллическая структура трепелов обуславливает некоторые особенности их поведения в почве. Каркас трепелов пронизан системой каналов и сообщающихся полостей. Диаметр пор позволяет минералу сорбировать наряду со многими соединениями такие важные в земледелии вещества, как NH3, N2, СО2, H2O и др. Смешанные с почвой трепелы становятся эффективными регуляторами содержания некоторых элементов в почве. В составе предлагаемого нами природного трепела содержится необходимое количество Ca, Mg, K и других оснований, которые в виде ионов располагаются в кристаллической решетке минерала.При благоприятных условиях ионообменные взаимодействия в системе почва-трепел могут происходить сразу после его внесения, в результате чего снижается кислотность почвы, повышается ее биологическая активность.Вместе с тем, положительное влияние на водоудерживающую способность почвы оказывает клиноптилолит, содержащийся в минерале, что применительно к песчаным и супесчаным почвам представляется очень важным, так как в связи с этим повышается плодородие почвы. В предлагаемом нами природном трепеле туфогенно-осадочного происхождения для окультуривания песчаных и супесчаных почв содержание клиноптилолита составляет 70-90%.
С трепелом в почву попадает значительное количество обменных оснований: Ca, Mg, Na, K, а также различные микроэлементы, количество которых явно превышает содержание их в почве. Благодаря высокоактивному сорбенту, а также появлению обменных оснований в почвенном растворе и твердой фазе повышаются поглотительные функции почвенного комплекса песчаных и супесчаных почв.
В серии практического применения с внесением в почву клиноптилолита, зафиксировано значительное накопление в ней подвижного и поглощенного кальция. Это свидетельствует о том, что в почве сразу же происходит взаимодействие между природным минералом и почвой. Природный трепел действует по типу ионообменника, происходит постепенное замещение катионов из каркаса клиноптилолита на водородные ионы почвенного раствора и твердой фазы почвы. Тем самым, в результате применения клиноптилолита содержание обменных оснований: кальция, калия, магния в почвенном поглощающем комплексе значительно повышается по сравнению с исходным.
Таким образом, увеличение в почвенном комплексе содержания кальция при внесении трепела свидетельствует об активном его взаимодействии не только с почвой, но и с минеральными удобрениями. Имеется в виду обменное поглощение важных для питания растений катионов, которые вносят в почву с удобрениями. Это свойство природных трепелов используется для предотвращения потерь питательных веществ при их накоплении в почве.
Генетические ресурсы минеральных и органических веществ, являющиеся, как известно основными носителями поглотительной способности почвы, в песчаных и супесчаных почвах крайне ограничены, следовательно, ограничена и способность почвы к поглощению и удержанию питательных веществ. При внесении в почву природного трепела относительное содержание в ней активной минеральной фракции с хорошими ионообменными свойствами возрастает, вследствие чего увеличивается емкость поглощения плодородного слоя. В серии практического применения, наибольшего увеличения емкости катионов можно достичь при внесении трепела из расчета 15 т/га. Такой прием довольно эффективен и его действие сохраняется продолжительное время от 5 до 7 лет.
Емкость катионного обмена обогащенной трепелом почвы возрастает, и прежде всего за счет естественных запасов в природном трепеле катионов щелочноземельных элементов, а также вследствие его селективно-обменной способности к поглощению и удержанию ряда питательных веществ из вносимых удобрений. С увеличением емкости поглощения почвы важнейшие ее свойства улучшаются, что, естественно, отражается на росте и здоровье растений.
ПРИМЕНЕНИЕ СМЕКТИТНОГО ТРЕПЕЛА В ЗЕМЛЕПОДГОТОВКЕ
1. УЛУЧШИТЕЛЬ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЕ.
Смектитный трепел прекрасно выполняет роль улучшителя почвы, как удобрение земли перед посадкой различных саженцев и растений, в том числе декоративных, хвойных деревьев, плодовых деревьев и кустов, цветов, горшковых цветов, лекарственных трав и др. растений, газонов, в подготовке субстратов и смесей земли для открытого грунта.
Преимущества :
— хорошие физические свойства
— неслеживаемость, сыпучесть, гигроскопичность, большая адсорбционная способность из-за развитой системы каналов и пор, большая ионообменная способность (до 160 mg-ekv / на 100 г);
— хорошо впитывает ионы аммония и питательных веществ;
— экологически чистый материал; удобен для складирования, транспортировки, внесения в почву. Его можно вносить вместе с минеральными или органическими удобрениями. Хорошие результаты достигаются при смешивании с торфом;
— прекрасно аэрирует почву, способствует развитию корневой системы, росту всего растения; удерживает в зоне корней достаточное количество воды — 40-70% от своего веса, работает как резервуар хранения для удобрений — нитрата, фосфатов, калия, питательных веществ, наиболее важных компонентов для здоровья растения и его роста. Захватывает удобрения в своей разветвленной структуре, пока корни растений не найдут их. Азот, задержанный природным трепелом, не растворим в воде, и не вымывается дождем продолжительный период времени;
2. УВЕЛИЧЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР.
Использование природного трепела может дать положительные результаты почти во всех видах почв и на 10-30% может увеличить урожайность многих сельскохозяйственных культур. После внесения природного трепела, увеличенные урожаи могут наблюдаться 3-4 года и более. Даже по прошествию 7 лет после внесения трепела в почву, его адсорбционные и катионно-обменные функции не меняются.
В растениеводстве природный трепел чрезвычайно полезен. В легких почвах увеличится их водоемкость. При внесении вместе с удобрениями, он поглотит часть удобрений в свои поры и каналы и удержит от вымывания в грунтовые воды, испарения в атмосферу, а потом постепенно, по мере необходимости отдаст их растениям. Таким образом, уменьшит нормы расхода удобрений, уменьшит нормы расхода воды при поливах, уменьшит количество нитратов в овощах и фруктах, загрязнение грунтовых вод. Применение природного трепела позволит увеличить количество витамина C, улучшить аминокислотный состав фруктов и овощей. В биохимическом составе фруктов увеличится уровень общего сахара, сухих веществ, уменьшиться кислотность и количество нитратного азота.
Опыт выращивания рассады показал, что улучшается всхожесть семян гиацинтов, гвоздики, тюльпанов и других цветов, ускоряется рост всех систем растения.
Использование природного трепела уменьшает потребность частых поливов и экономит расходы на воду.
3. ПОДГОТОВКА СУБСТРАТОВ ПОЧВЫ.
Природный трепел в подготовке субстратов почвы даст прекрасные положительные результаты — будет аэрировать почву, способствовать развитию корневой системы, росту растений, удерживанию в зоне корней достаточного количества воды, он будет действовать как резервуар хранения удобрений и влаги — наиболее важных компонентов для здоровья растения, повышения урожайности и продуктивности.
4. ХИМИЧЕСКАЯ МЕЛИОРАЦИЯ ЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ.
Способность адсорбировать химические соединения, тяжелые металлы, радионуклиды, органику — определяет его применение для химической мелиорации, детоксикации загрязненных почв и нейтрализации радиоактивного заражения. В таких случаях нормы внесения природного трепела могут быть увеличены до 40-60 тонн на гектар. В зависимости от уровня и характера загрязнения в каждом отдельном случае необходимо определить норму введения природного трепела.
5. ПОДГОТОВКА И УХОД ЗА ГАЗОНАМИ ПОЛЕЙ для ГОЛЬФА.
Характеристики природного трепела помогут предотвратить уплотнение почвы, увеличить фильтрацию и проветривание глубоких систем корней растений и удерживание достаточного количества воды — до 40-70% от собственного веса. Так как сухой трепел бледно зелен, а влажный имеет более темный оттенок, он визуально сливается с лужайками, зелеными полями для гольфа и приято выглядит.
Применение: в строительстве новых зеленых полей для гольфа и лужаек от 10 до 20 % почвы заменяется равным объемом природного трепела. Его необходимо вносить на глубину 5-15 см. Для реконструкции дерна, обновления, оздоровления газона используется до 150 кг на 100 кв. метров. Для увеличения проветривания почвы используется 30 -75 кг на 100 m2, или 3000-7500 кг на га. Для лечения существующих газонов и их удобрения используется 15 -30 кг на 100 m2, или 1500-3000 кг на га.
6. ПОДГОТОВКА И УХОД ЗА СПОРТИВНЫМИ ГАЗОНАМИ И ПЛОЩАДКАМИ.
Один из многочисленных видов применения природного трепела — его использование для сооружения газонов и лужаек на стадионах, спортивных площадках, в парках, общественных местах, для благоустройства территорий частных и общественных строений. Применение природного трепела позволяет получить следующие преимущества: его внесение в почву в достаточном количестве препятствует вытаптыванию почвы, глубоко аэрирует и вентилирует корневую систему растений, прекрасно сохраняет и пропускает оптимальное количество воды к системе корней растений. Он вбирает в себя ядохимикаты и не выпускает их в окружающую среду, значительно уменьшает вымываемость удобрений в грунтовые воды и таким образом уменьшает загрязнение грунтовых вод. По потребности постепенно подкармливает растения питательными веществами, обеспечивает прекрасный уровень катионного обмена, активизирует размножение и функционирование полезных микроорганизмов.
Применение: в строительстве новых зеленых газонов и лужаек от 10 до 20% почвы заменяется равным объемом природного трепела. Его необходимо вносить на глубину 5-15 см. Для реконструкции дерна, обновления, оздоровления газона используется до 150 кг на 100 кв. метров. Для увеличения вентиляции почвы используется 30 -75 кг на 100 m2, или 3000-7500 кг на га. Для удобрения существующих газонов и их удобрения используется 15 -30 кг на 100 m2, или 1500-3000 кг на га.
7. КОМНАТНЫЕ РАСТЕНИЯ, ПОСАДКА ДЕРЕВЬЕВ, ПОСАДКА ГАЗОНА, САДЫ.
— комнатные растения. Поместите часть природного трепела в ваши цветочные горшки. Смешайте чернозем приблизительно с 25 % природного трепела, и Вы будете поражены вашими растениями. Природный трепел поглощает воду, действует как аэратор и естественное удобрение, экономит воду, количество поливок и удобрений.
— посадка деревьев. Не забудьте применить природный трепел в почву при посадке дерева. Когда Вы сажаете новое дерево, всегда используйте природный трепел. Новое дерево, посаженное в почву с приблизительно с 25% природного трепела, будет расти почти вдвое быстрее. Если дерево высаживается в специальной таре, поместите 2,5 см природного трепела на дно и вокруг дерева в ямы перед посадкой, и обильно полейте водой. Природный трепел поглощает воду, действует как аэратор почвы и естественное удобрение
— посадка газона. Только бросьте его на землю. Если Вы сажаете новый газон, смешайте приблизительно 10 % природного трепела с вашей землей прежде, чем Вы посадите траву или саженцы. Природный трепел — аэратор, удобрение и водный абсорбент — все в одном. Вы будете поражены тем, как долго трава будет зеленой, сочной и здоровой в течение всего сезона. Деньги, которые Вы потратили на природный трепел, сэкономят затраты на воду. Если Вы не имеете времени для всего этого или уже имеете газон, тогда только раскидайте природный трепел на поверхности лужайки и позвольте ему работать самому.
— сады.Не забудьте использовать природный трепел в вашем саду. Природный трепел превосходно подходит для этого. Способность водопоглащения у трепела потрясающая. Он поглощает воды до 70 % своего веса, удерживает влажность в почве, которая не становится грязной, вязкой и влажной. Используйте до 25 % природного трепела в вашей почве. На существующих клумбах поверхность клумбы посыпьте слоем природного трепела толщиной в 1 см и смешайте граблями.
1. ФИЛЬТРАЦИЯ ВОДЫ
Областью применения природного трепела могут быть все станции водоочистки, имеющие в своем составе фильтровальные сооружения. Природный трепел может использоваться вместо кварцевого песка и других фильтрующих материалов, как при проектировании новых очистных сооружений, так и при реконструкции существующих станций водоподготовки. Конструктивное решение фильтров принимается с учетом производительности сооружений, местных условий, качества воды источника и т.д. Использование фильтровальных сооружений с загрузкой природного трепела в технологических процессах кондиционирования природных вод (взамен традиционных применяемых для этих целей фильтрующих материалов) позволяет:
— улучшить технологические параметры процесса фильтрования на скорых фильтрах, а именно, увеличить скорость фильтрования до 8-11 м/ч; фильтроцикл — на 4-16 часов; грязеемкость — на 50-100%. Уменьшить потери напора в фильтрующем слое;
— интенсифицировать работу сооружений за счет увеличения скорости фильтрования и продолжительности фильтроцикла на 20-50%;
— сократить расход воды на промывку фильтров на 10-13% за счет увеличения грязеемкости фильтрующего слоя и увеличения цикла фильтрования;
— улучшить качество очищенной воды по основным органолептическим, физико-химическим и биологическим показателям;
— значительно интенсифицировать процессы коагуляционной обработки воды контактным методом в толще фильтрующей загрузки и улучшить качество воды по соединениям алюминия после коагулирования ее в отстойниках;
— обеспечить фильтровальным сооружениям барьерную роль при локальном загрязнении водоисточника некоторыми специфическими ингредиентами: ионами, катионами тяжелых металлов, радионуклидами и др.;
— создать эффективные технологии очистки подземных вод от соединений железа с учетом его исходных концентраций (от 0.5 до 20 мг/л) и форм нахождения в водоисточнике;
— вводить в технологии очистки воды от трудноудаляемых компонентов (например, марганца, фтора и т.п.) процессы модификации фильтрующего слоя, получая при этом высокоэффективные композиты направленного действия.
Кроме того, в ряде случаев применение природного трепела позволяет сократить количество реагентов на предварительную обработку воды, снижая тем самым ее себестоимость. Применение природного трепела в традиционных технологических схемах очистки воды не требует специальной регенерации фильтрующего слоя. Фильтровальные сооружения подлежат обычной водной или водо-воздушной промывке.
Регенерация фильтрующего слоя необходима в том случае, если для очистки воды используется специальная технология, включающая как сорбционные или ионообменные, так и соответствующие регенерационные процессы.
Преимущества трепела при загрузке фильтров по сравнению с песком следующие:
— природный трепел относится к классу катионообменников и обладает хорошими сорбционными, молекулярно-ситовыми и каталитическими свойствами, а кварцевый песок относится к инертным материалам;
— коэффициент формы зерен для природного трепела равен 2.4, а для кварцевого песка — 1.2;
— начальный гидравлический уклон для загрузки природного трепела в 2 раза меньший чем для песчаной;
— продолжительность работы фильтра с природным трепелом и время защитного действия — в 3 раза выше, чем песчаного;
— межзерновая пористость природного трепела составляет 51 62%, что на 13 16% выше, чем у кварцевого песка;
— внешняя поверхность природного трепела составляет 18 м2/г, из них на долю макропор приходится 12 м2/г. Это на порядок выше, чем поверхность кварцевого песка — 0.12 м2/г.
Трепел обладает высокой активностью к сорбции ионов алюминия, что особенно важно при использовании коагуляционых процессов водоочистки.
2. МЕЛИОРАЦИЯ ГРУНТОВ
Положительное действие природного трепела при химической мелиорации грунтов установлено при дозе внесения 25-30 тн/га. Изменение рН грунтового раствора довольно существенное — от рН 4,2 до рН 6,5.
Внесение 15 тн/га природного трепела на супесчаной почве увеличивает емкость катионного обмена на 0,9-2,1 мг-экв/100 г почвы, что составляет 12,9-30,0 % от исходного значения и устойчиво сохраняется в почве в течении 5 лет. Природный трепел обладает способностью частично нейтрализовать кислотность почвы, и может применяться как самостоятельное известковое удобрение. Природный трепел, внесенный в почву, уменьшает потери азотных удобрений, повышая эффективность их использования на 20-25%. Обладая способностью адсорбировать воду, Природный трепел резко изменяет водный режим почв: повышается их полевая влажность, непродуктивные потери влаги из слоя 0-100 см снижаются на 28-58%.
1. Используется как материал для туалетов домашних животных.
2. Поглотитель неприятных запахов в холодильниках, обуви и т.д.
3. Очистка воды в бытовых фильтрах.
4. Очистка воды в бассейнах от взвешенных веществ и от ионов аммония.
Источник