ТОРФОДЕРНОВОЙ ПОЧВОЗАМЕНЯЮЩИЙ БРИКЕТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ СБОРНОГО ГАЗОНА

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности, к формованным питательным торфосодержащим брикетам для выращивания растений, применяемым в, частности, для создания переносных сборных газонов.
Известны брикеты, полученные путем прессования сухого торфа с питательными веществами. (1)
Недостатками известных брикетов являются их низкая плотность и прочность, низкая водопоглотительная способность. Кроме того, указанные известные брикеты не содержат достаточного количества питательных веществ, необходимых для роста и развития растений.
Задача получения брикетов с высокой плотностью и прочностью, как показывают исследования уровня техники, решается за счет введения в формуемую смесь (перед формовкой) связующих, в качестве которых применяются различные химические вещества, а для улучшения питательных свойств в торф добавляют различные минеральные удобрения, биостимуляторы и т.п.
Известен торфяной брикетированный мелиорант, полученный прессованием сырьевой смеси, состоящей из торфа с питательными элементами, в которую перед прессованием добавлен раствор лигносульфонатов. (2)
Лигносульфонаты увеличивают гидрофильность и прочность известного брикета. Однако указанный брикет содержит до 80% торфа, так же как и все известные в настоящее время брикеты, а это означает, что питательные вещества, даже с учетом добавок в виде лигносульфонатов, составляют в нем не более
5+15% по миндальным элементам, и практически не содержат органических элементов, в усвояемой растениями форме, поскольку торф сам по себе не является питательным веществом.
Известен брикет, полученный из композиции, содержащей сухой верховой торф, минеральные питательные добавки, доломитовую муку для регулирования кислотности почвы, древесные опилки, биогумус для увеличения питательной ценности и сульфированный лигнин в качестве связующего (прототип). (3)
Однако и этот брикет не обладает достаточной питательной ценностью, т.к. при попытке увеличить содержание биогумуса более 15% по массе прочность брикета снижается, он перестает удовлетворять требованиям прочности и становится не пригодным для транспортировки. Запаса же биогумуса, содержащегося в брикете, хватает только для проращивания растений, а далее требуется постоянное регулярное внесение удобрений, подкормки. Такие брикеты не могут применяться для быстрого создания переносных декоративных сборных газонов на каменистом или песчаном грунте.
В настоящее время, когда в связи с бурным развитием промышленности все чаще появляется необходимость воссоздания (рекультивации) плодородного почвенного покрова земель, разрушенных воздействием неблагоприятных факторов, связанных с хозяйственной деятельностью человека, например, земель, находившихся под промышленными зданиями, карьерами, свалками, земель зараженных отходами химической и атомной промышленности, разрушенных при строительстве дорог и коммуникаций и т.д., возросла роль экологически чистого газонного покрытия как завершающего этапа рекультивации земель.
Газон является одним из важнейших компонентов современного объекта ландшафтной архитектуры. Установлено эффективное микроклиматическое воздействие газона на окружающую среду, которое выражается в активном регулировании влажности и температуры воздуха, уменьшении концентрации газов и пыли.
Создание высококачественного газона в короткий срок является важнейшей задачей зеленого строительства.
так назьшаемые рулонные газоны требуют подготовки территории, предварительного создания слоя плодородного почвенного грунта, на котором возможно в дальнейшем выращивание качественного газона, что весьма трудоемко и требует значительных затрат времени и средств.
При строительстве же газона на каменистом или песчаном грунте или на рекультивированных участках известными традиционными способами (посевом или рулонным способом) требуется сначала завезти соответствующий чистый грунт, создать плодородный слой, пригодный для роста и развития растений, а это требует больших затрат времени и весьма трудоемко.
В настоящее время известно выполнение переносных декоративных сборных газонов из уложенных на площадке готовых брикетов, изготовленных из смесей на основе торфа с различными добавками. В них могут быть уже заделаны семена растений. (4). Однако все известные брикеты, как указывалось выше, изготавливаются преимущественно из торфа (до 98% по массе), сами по себе питательными свойствами в количествах, достаточных для роста и развития растений, не обладают. При строительстве сборных газонов их укладывают на предварительно подготовленный плодородный слой почвы. Такие газоны недолговечны, требуют периодической замены брикетов, требуют постоянной подкормки минеральными и органическими удобрениями.
Задачей настоящей полезной модели является создание почвозаменяющего мелиоранта, т.е. брикета, пригодного для быстрого и нетрудоемкого строительства декоративного сборного газона, не требующего большого ухода, а также для создания земельного участка, пригодного для возделывания сельскохозяйственных культур без завоза предварительно плодородного грунта.
Указанная задача решается за счет того, что формованный брикет для выращивания растений, преимущественно для сборного газона, содержащий торф, выполнен в виде почвозаменяющего мелиоранта, содержащего дерн, а в качестве торфа - мелкодисперсный торф при следующем соотношении компонентов, мае. %:
дерн60 ч- 98
мелкодисперсный торф 2 ч- 40 f 3
при этом средневзвешенный размер частиц измельченного торфа в брикете приблизительно. 0,2 -г- 0,5 мм.
Предпочтительно, чтобы брикет содержал торф верховой со степенью разложения 10 -ь 15%.
Брикет по настоящей полезной модели может содержать минеральные удобрения, и/или стимуляторы роста.
Брикет может включать также доломитовую муку или известь.
Брикет может содержать заделанные семена растений.
Техническим результатом решения задачи настоящей полезной модели является создание брикета для выращивания растений, который сочетает высокие питательные свойства, приближенные к естественному плодородному грунту, обладает высокой гигроскопичностью, т.е. имеет хорошие водопоглощающие и водоудерживающие свойства, при этом он обладает высокой плотностью и прочностью, обеспечивающими возможность его транспортировки на большие расстояния и длительное хранение.
При проведении патентного поиска не было обнаружено источников информации, раскрывающих известность совокупности признаков, изложенных в формуле настоящей полезной модели, что позволяет сделать вывод о соответствии решения критерию новизна.
Термин дерн в настоящей заявке применяется в значении, определенном в Экологическом энциклопедическом словаре, 1989, изд. Молдавской ССР, а именно: Дерн - верхний горизонт почвы, густо пронизанный, переплетенный живыми и отмершими корнями и корневищами растений, богатый питательными веществами.
Снятый слой дерна называют также дерн. Измельченный дерн - это дерновой грунт, часто также называемый дерном.
Благодаря наличию в брикете значительных по массе количеств (до 90%) дерна, богатого гумусом, имеющего природно сбалансированный состав питательных веществ, как минеральных, так и особенно органических, значительно повышается питательная ценность полученных по настоящей полезной модели формованных брикетов. Такие брикеты могут непосредственно использоваться для создания газона или плодородного слоя почвы, пригодного 4
для вьфапщвания растений даже на песчаном и скальном грунте без дополнительных затрат на создание и подготовку подстилающего слоя.
Благодаря высокому содержанию в брикете дерна значительно возрастает не только питательная ценность брикета, но также его формуемость и прочность.
Поскольку дерн сам обладает вязкостью и хорошо формуется при определенной влажности, что обусловлено наличием в нем природного гумуса, некоторого процента глины и другими факторами, то исчезает необходимость применения вяжущих веществ, загрязняющих почву.
Присутствующие в дерне остатки растений и их корней дополнительно увеличивают прочность брикета, поскольку в сущности армируют его, препятствуя излому и искрашиванию. Кроме того, растительные остатки улучшают структуру, аэрируемость, гидрофильные свойства брикета, и в то же время являются долговременным источником органических питательных веществ.
Измельчение торфа до мелкодисперсного состояния, как известно, увеличивает гидрофильные свойства торфа, его водопоглотительную и водоудерживающую способности. Чем мельче частицы торфа, тем выше его гидрофильные свойства. Крупные волокна торфа обладают повышенной адгезией, и вследствие этого крупнодисперсный торф характеризуется плохой смачиваемостью.
Неожиданно было обнаружено, что добавление мелкодисперсного торфа к измельченному дерну в указанных в настоящей полезной модели пропорциях придает сформованным из этой полученной смеси брикетам такие же высокие водопоглощающие и водоудерживающие свойства, какими обладает и сам мелкодисперсный торф. Эти гидрофильные свойства брикетов, как оказалось, не зависят от процентного соотношения компонентов торф - дерн.
Было установлено, что при увеличении процентного содержания дерна в брикете даже до 98%, его водопоглотительная способность остается приблизительно такой же, как у брикета, содержащего значительно меньшее количество, например 60% дерна, и оказывается приблизительно такой же, как водопоглощающая способность торфа данной степени дисперсности. 5
обработке под давлением (при формовании) смеси мелкодисперсного торфа и дерна (дернового грунта) частицы мелкодисперсного торфа, распределяясь по объему дернового грунта, придают последнему гидрофильные свойства, близкие к указанным свойствам торфа данной степени дисперсности. Если же попытаться сформовать брикет из дернового грунта без добавки мелкодисперсного торфа, то он получается плохо смачиваемым, т.е. обладает низкими гидрофильными свойствами. Опыты показали, что гидрофильные свойства получаемого продукта - брикета тем выше, чем мельче размер частиц измельченного торфа. Оптимальным является средневзвешенный размер частиц торфа 0,2 -е- 0,5 мм, частиц с размерами от 0,5 до 2,5 мм должно быть не более 10% от массы торфа.
Более крупные частицы торфа обладают меньшей влагоемкостью по сравнению с мелкими, но получение еще более мелких частиц влечет за собой увеличение энергозатрат и повышает трудоемкость и длительность процесса, и следовательно, удорожает продукт.
При использовании верхового торфа со степенью разложения до 10 ч- 15%, согласно настоящей полезной модели питательная ценность получаемых брикетов максимальна.
Добавлением в брикет минеральных удобрений, стимуляторов роста, раскислителей добиваются оптимально сбалансированных условий для выращивания конкретной культуры. Добавление сапропеля, кроме того, увеличивает вязкость смеси, улучшает условия формования, повышает прочность, а также питательность брикета, т.к. является долгосрочным источником питательных веществ.
Благодаря тому, что брикет может включать уже заделанные семена растении, еще более сокращается время создания газона или огорода с помощью почвозаменяющих брикетов-мелиорантов по настоящей полезной модели, поскольку достаточно уложить брикеты слоем и полить, как растения сразу же начинают расти в идеальных для них условиях.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых:
на фигЛа и фиг. 16 изображен предлагаемый формованный брикет в форме параллелепипеда и в форме цилиндра, соответственно, в аксонометрии; 6
на фиг.2 - фрагмент сборного газона, сооруженного из предлагаемого брикета.
Предлагаемый формованный брикет 1 представляет собой почвозаменяюший мелиорант, почвозаменяющие свойства которого обусловлены тем, что брикет 1 сформован из дерна, как основы, и добавок - специально обработанного торфа и других добавок, как указывалось выше.
Почвозаменяющие брикеты 1 для выращивания растений, согласно настоящей полезной модели изготавливаются следующим образом.
Каждый из компонентов, т.е. торф и дерн, предварительно подготавливаются.
Торф-сырец, преимущественно верховой со степенью разложения 10 ч- 15%, полученный, например, фрезерным способом, имеющий природную влажность, в зависимости от условий залегания, добычи и других факторов, до 90%, сначала подвергают предварительной просушке в отвалах в естественных условиях, доводя влажность приблизительно до 60%, а затем досушивают в печах до влажности не более 40%, (преимущественно 20 4- 40%). Затем торф сепарируют, отделяют посторонние включения: древесные остатки, камни, мерзлоты и т.д. Допустимое содержание мелких посторонних включений по технологии не должно превышать 10% по массе торфа.
Далее подсушенный и очищенный от посторонних включений торф измельчают на известном оборудовании, например, специальных грохотах до получения мелкодисперсной массы со средневзвешенным размером частиц до 0,2 -т- 0,5 мм. Частицы с большим размером отсеивают с помощью специальных сит. Допускается содержание частиц размерами 0,5 -г- 2,5 мм не более 10% по массе торфа.
Выгодно, чтобы фракции подготовленного торфа были мельче для большей влагоемкости. Но получение очень мелкой фракции удорожает производство.
Далее массу мелкодисперсного торфа прогревают до температуры 40°С, но не более 80°С в зависимости от вида используемого торфа-сырца. При таком нагреве увеличивается пластичность торфяных волокон и одновременно снижается влажность.
Параллельно подготавливают дерн: измельчают, получая дерновой грунт, очищают от посторонних примесей, подсушивают при необходимости или, наоборот, увлажняют, доводя влажность до 40 -s- 60%. При измельчении дерна 1
происходит не только разрушение комьев почвы, но также разрыв и измельчение растительных остатков, травы, корней растений. После этого полученный дерновой грунт термообрабатывают приблизительно до 60°С с целью дезинфекции: уничтожения спор грибов, бактерий, семян и корней сорняков и др.
Подготовленный торф добавляют в подготовленный дерн (дерновой грунт) в нужных пропорциях в соотношении масс % (2  40 торфа и 60 ч- 98 дерна), тщательно перемешивают для равномерного распределения торфа в дерновом грунте, после чего производят формовку брикетов на известном специальном оборудовании под давлением 80 -т- 150 кг/см2 для брикетов весом до 10 кг. Величина давления выбирается в зависимости от соотношения содержания торфа и дернового грунта в смеси, влажности смеси, веса брикетов и других факторов.
Форма и размеры брикетов 1 могут быть различными: например, в виде кубиков, квадратных или прямоугольных параллелепипедов с размерами а х в х с например, от  5 х 5 х 3 см до 30 х 30 х 10 см, или в виде цилиндров с диаметром d, например, до 15 см и высотой с до 10 см, или любой другой формы.
Высота с (толщина) брикета 1 определяется исходя из минимальной толщины грунтового слоя газона по желанию заказчика.
Вес готовых брикетов в зависимости от размеров, процентного содержания дерна и грунта колеблется от 0,5 до 10 кг и более по желанию заказчика. Готовые брикеты могут проходить при необходимости дальнейшую досушку для обеспечения влагосодержания до значения, соответствующего требованиям заказчика, условиям транспортирования, хранения и т.д.
Полученные отформованные брикеты направляются на упаковку, которую можно выполнить на оборудовании, применяемом, например, для упаковки кирпича, или на специально разработанном оборудовании.
Для обеспечения повышенных требований по стерильности торфо-дерновых брикетов, т.е. отсутствию вирусных и грибковых заражений, перед формованием производят обработку смеси токами СВЧ. Возможна также дезинфекция с помощью известных химикатов путем впрыскивания их в формуемую смесь или нанесением на готовый брикет. до би до фо де омитовая мука для достижения необходимого Ph, минеральные удобрения, стимуляторы растений, микроэлементы. В необходимых случаях в формуемую (исходную) смесь может быть авлена глина в количествах, необходимых для обеспечения лучшей муемости брикета. Однако, предпочтительнее добавлять сапропель. Полученный по настоящей полезной модели промышленный продукт - торфоновой почвозаменяющий брикет-мелиорант характеризуется: -высокой прочностью - менее 1% потерь массы брикета из-за кропшмости при механических воздействиях во время упаковки, транспортировки и использования; -высокой скоростью впитывания влаги - прирост влажности брикета за единицу времени после контакта его с водой составляет более 1 кг/кг  мин.; -высокой влагоудерживающей способностью -1 кг/кг; -при смачивании практически не теряет форму, не разваливается; -транспортабелен на любые расстояния; -сохраняет влагу и отдает ее растениям по мере необходимости; -в промьппленных условиях обеспечен контроль на экологическую чистоту исходного сырья и получаемого продукта, на содержание токсических веществ, в том числе на радиоактивность; -заранее заданными параметрами: влажностью, кислотностью (Ph водной суспензии), содержание подвижных форм питательных веществ и микроэлементов в легкоусвояемой растениями форме; -идеальной для корневой системы растений пористой структурой, благоприятными водно-воздушными условиями, отсутствием вредного фитогенеза и сорняков; -может использоваться на открытом и закрытом грунте; на песчаном и даже скальном грунте, т.е. практически на любой поверхности; -не требует замены, т.к. практически не стареет, органические и минеральные удобрения можно не вносить в течение 8-10 лет;
овощных, ягодных культур, а также деревьев и кустарников с поверхностным расположением корневой системы;
-связывает песчаные почвы и почвы, разрушенные эрозией;
-прекрасно укрепляет берега рек и водохранилищ, откосы при строительстве мелиоративных сооружений, насыпей авто- и железных дорог.
Используют предлагаемые почвозаменяющие брикеты-мелиоранты следующим образом. Площадку 2, где предполагается создать, например, декоративный переносной сборный газон, разравнивают, доставляют брикеты 1 согласно настоящей полезной модели с заделанными в них семенами газонных трав, и укладывают брикеты 1 плотно один к другому, покрывая всю площадку 2 в один или несколько слоев. После этого равномерно поливают готовый газон. Поскольку брикеты обладают высокой скоростью впитывания влаги, то вся вода быстро проникает внутрь брикетов, не испаряясь с поверхности, что особенно важно в условиях сухого жаркого климата. Полное размокание брикетов происходит за минуты. Растения, получив влагу, начинают расти в идеальных для них условиях, получая влагу и питательные вещества из брикета по мере необходимости. Газон получается высокого качества, не требует подкормки в течение 8-10 лет. Сроки строительства газона сокращаются в десятки раз.
Предложенные почвозаменяющие торфо-дерновые брикеты могут найти широкое применение в сельском хозяйстве и строительстве.
991ШФ 10
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.
1.Справочник по торфу. М., Недра, 1982г. с.448 - 451.
2.Патент РФ № 2082747, C10F7/00, 1997г.
3.Патент РФ № 2029461, A01G31/00, 1995г.
4.Патент РФ № 2073417, A01G9/10, 1997г.