PL217760B1 - Sposób ograniczania termogenezy torfu - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób ograniczania termogenezy torfu wysokiego w czasie składowania w pryzmie, przed zastosowaniem do produkcji podłoży ogrodniczych.

W naturalnych warunkach złoża torf jest zawodniony, co ogranicza dostęp tlenu, mikroorganizmów i jego rozkład. Po wydobyciu z torfowiska, torf jest narażony na odwodnienie, zwiększa się dostęp tlenu, rozpoczynają się procesy biologiczne zachodzące głównie pod wpływem bakterii tlenowych rozkładających celulozę, promieniowców i grzybów, rośnie jego temperatura i podatność na mineralizację. Wzrasta zawartość składników popielnych, następuje humifikacja. Rozkład torfu jest nieodwracalny. W jego wyniku można zaobserwować zmiany właściwości fizycznych, biologicznych i składu chemicznego. Torf wysoki magazynowany w zwykłych warunkach traci rocznie ok. 20% zdolności magazynowania wody, oraz cenną strukturę.

W celu ograniczenia niekorzystnych przemian biologicznych torfu wysokiego pod wpływem zwiększonego dostępu tlenu w warunkach magazynowania, proponowany jest sposób ograniczenia samozagrzewania i mineralizacji przez stosowanie poprzez napylenie na określoną masę torfu zawiesiny nanokoloidalnego srebra w wodzie zdemineralizowanej i monominerału lub prawie monominerału, zbudowanego przede wszystkim z montmorillonitu z grupy smektytu należącego do klasy krzemianów warstwowych typu 2:1 o unikalnych własnościach fizycznych. Nanokoloidalne srebro upośledza enzym wykorzystywany przez drobnoustroje do przyswajania tlenu, powodując unicestwienie wszystkich mikroorganizmów jednokomórkowych. W efekcie bakterie giną po bezpośrednim kontakcie ze srebrem koloidalnym. Pryzmę z torfem przechowuje się w atmosferze azotu. Sposób według wynalazku hamuje mikrobiologiczne utlenianie substancji organicznej, wydłuża okres magazynowania torfu i zabezpiecza dobre właściwości strukturotwórcze i skład chemiczny. Prowadzi to do ogólnej poprawy jakości końcowego produktu i ogranicza straty zachodzące w trakcie magazynowania podłoży ogrodniczych.

Znany jest sposób przechowywania owoców i warzyw w atmosferze azotu. Znana jest jego funkcja ochronna polegająca na ograniczaniu kontaktu z aktywnym tlenem, co zapobiega rozwojowi mikroflory tlenowej i procesów utleniania. Szerokie zastosowanie znajduje azot jako wypełniacz opakowań artykułów spożywczych. Z polskiego zgłoszenia patentowego nr 333352, znany jest sposób zapobiegania mikrobiologicznemu rozkładowi materiału biomasy roślinnej polegający na traktowaniu materiału substancjami tworzącymi mineralne półtoratlenki w celu wytworzenia powłok ochronnych na powierzchni materiału oraz zmiany fizycznych i chemicznych właściwości traktowanego materiału. Materiał jest traktowany wodnym roztworem rozpuszczalnej postaci żelaza i/lub glinu, co powoduje poprawienie mikrobiologicznej stabilności i jakości materiałów.

Nie jest znany sposób ograniczenia termogenezy torfu poprzez jego magazynowanie w pryzmach torfu okrytych szczelnie powłoką foliową z rurami perforowanymi wewnątrz do rozprowadzania azotu i obniżeniem stężenia tlenu w pryzmach do poziomu 6-7% objętościowo lub niższej. Znane jest również działanie bakteriobójcze i nieco słabsze działanie grzybobójcze nanokoloidalnego srebra w dezynfekcji pomieszczeń, odzieży, w kosmetykach i farmacji. Nie jest znane zastosowanie nanosrebra w połączeniu z ochronną atmosferą azotu do ograniczenia termogenezy torfu oraz stosowanie poprzez napylenie zawiesiny nanokoloidalnego srebra w wodzie zdemineralizowanej i monominerału lub prawie monominerału, zbudowanego przede wszystkim z montmorillonitu z grupy smektytu należącego do klasy krzemianów warstwowych typu 2:1 o unikalnych własnościach fizycznych. Nanokoloidalne srebro upośledza enzym wykorzystywany przez drobnoustroje do przyswajania tlenu, powodując unicestwienie wszystkich mikroorganizmów jednokomórkowych.

Istota sposobu według wynalazku polega na ograniczeniu termogenezy torfu poprzez jego zabezpieczenie przed biologicznym rozkładem srebrem koloidalnym napylonym w wodnej zawiesinie nanokoloidalnego srebra, zdemineralizowanej i monominerału lub prawie monominerału, zbudowanego przede wszystkim z montmorillonitu z grupy smektytu należącego do klasy krzemianów warstwowych typu 2:1 o unikalnych własnościach fizycznych. Nanokoloidalne srebro upośledza enzym wykorzystywany przez drobnoustroje do przyswajania tlenu, powodując unicestwienie wszystkich mikroorganizmów jednokomórkowych. Obniżenie zawartości tlenu w atmosferze pryzmy uzyskuje się przez przykrycie pryzmy z torfem folią i wyparcie tlenu za pomocą azotu.

Sposób ograniczania termogenezy torfu wysokiego w czasie składowania w pryzmie o szerokości u podstawy 4,5 do 6,0 m i wysokości 2,5 do 3,0 m, długości 10 m, stopniu rozkładu 10% i zawartości popiołu 1,6 do 2,6%, przy czym u podstawy pryzmy usytuowane są trzy perforowane

PL 217 760 B1 rury o średnicy 10 cm, a pryzma jest szczelnie przykryta folią ogrodniczą, charakteryzuje się tym, że w pierwszym etapie sposobu, nanocząsteczki srebra o wielkości 1,5 do 5,0 nm, w ilości 5 g do 20 g, ₃ rozprowadza się w 1,0 do 5,0 dm³ wody, a następnie zawiesinę napyla się wraz z montmorylonitem z grupy smektytu, należącym do klasy krzemianów warstwowych typu 2:1 w ilości 2-50 kg montmorylonitu, na 1 Mg torfu wysokiego, następnie składniki miesza się przez dwukrotne przerzucenie, kolejno, do torfu za pomocą rur perforowanych, usytuowanych pod pryzmą, wprowadza się strumień azotu ₃ o wydajności 200 Nm³/godz., czystości około 97% N2 i zawartości 3% O2, przy czym dopuszczalne stężenie tlenu w pryzmach wynosi 2-7% objętościowo, wilgotność względna powietrza 90%, a temperatura magazynowania 18°C.

Korzyści wynikające ze stosowania sposobu ograniczania termogenezy torfu w czasie magazynowania według wynalazku pozwalają na zachowanie właściwości fizycznych, biologicznych i składu chemicznego torfu do 9 miesięcy. Osiąga się to przez zmniejszenie tempa procesów biochemicznych, zmniejszenie aktywności mikrobiologicznej. Prowadzi to do zachowania jakości torfu i ogranicza straty w produkcji podłoży ogrodniczych. Koncentracja nanosrebra w torfie, łącznie z atmosferą gazu obojętnego, skutecznie chronią torf przed mineralizacją i humifikacją. Chłonność wody torfu wysokiego w stanie jego słabego rozkładu dochodzi do 2000% absolutnie suchej masy torfu, natomiast rozłożonego wynosi od 300 do 500% absolutnie suchej masy torfu.

Sposób według wynalazku przedstawiony został bliżej na niżej podanych przykładach jego stosowania.

P r z y k ł a d 1

Torf wysoki o stopniu rozkładu 10% i zawartości popiołu 2,6%, o masie 1 Mg napyla się za₃ wiesiną 2,5 dm³ wody z 10 g nanocząsteczek srebra o wielkości 1,5 nm wraz montmorylonitem z grupy smektytu, należącym do klasy krzemianów warstwowych typu 2:1 w ilości 10 kg montmorylonitu, następnie wszystkie składniki miesza się poprzez dwukrotne przerzucenie. Tak przygotowany torf składuje się w pryzmie o szerokości u podstawy 4,5 do 6,0 m i wysokości 2,5 do 3,0 m, długości 10 m, z usytuowanymi u podstawy pryzmy trzema perforowanymi rurami o średnicy 10 cm, przy czym pryzma przykryta jest szczelnie folią ogrodniczą. Następnie za pomocą rur perforowa₃ nych, usytuowanych pod pryzmą torfu wprowadza się strumień azotu o wydajności 200 Nm³/godz. o czystości około 97% N2 i zawartości 3% O2, obniżając zawartość tlenu w pryzmie. Dopuszczalne stężenie tlenu w pryzmach okrytych szczelnie folią wynosi 2-7% objętościowo. Zalecana wilgotność względna powietrza 90%, przy temperaturze magazynowania torfu 18°C. Przechowywanie torfu w powyższych warunkach jest możliwe do 9 miesięcy, przy zwiększeniu stopnia rozkładu torfu wysokiego o 2%.

P r z y k ł a d 2

Torf wysoki o stopniu rozkładu 10% i zawartości popiołu 1,6%, o masie 1 Mg napyla się za₃ wiesiną 5,0 dm³ wody 10 g nanocząsteczek srebra o wielkości 5,0 nm, wraz montmorylonitem z grupy smektytu, należącym do klasy krzemianów warstwowych typu 2:1 w ilości 25 kg montmorylonitu, a wszystkie składniki miesza się przez dwukrotne przerzucenie. Tak przygotowany torf składuje się w pryzmie o szerokości u podstawy 4,5 do 6,0 m i wysokości 2,5 do 3,0 m, długości 10 m, z usytuowanymi u podstawy pryzmy trzema perforowanymi rurami o średnicy 10 cm i przykrytą szczelnie folią ogrodniczą. Następnie za pomocą rur perforowanych, usytuowanych pod ₃ pryzmą torfu wprowadza się strumień azotu o wydajności 200 Nm³/godz. o czystości około 97% N2 i zawartości 3% O2, obniżając zawartość tlenu w pryzmie. Dopuszczalne stężenie tlenu w pryzmach okrytych szczelnie folią wynosi 2-7% objętościowo. Zalecana wilgotność względna powietrza 90%. Przy temperaturze magazynowania torfu 18°C. Przechowywanie torfu w powyższych warunkach jest możliwe do 9 miesięcy, przy zwiększeniu stopnia rozkładu torfu wysokiego o 2%.

Claims (1)

1. Sposób ograniczania termogenezy torfu wysokiego w czasie składowania w pryzmie o szerokości u podstawy 4,5 do 6,0 m i wysokości 2,5 do 3,0 m, długości 10 m, stopniu rozkładu 10% i zawartości popiołu 1,6 do 2,6%, z usytuowanymi u podstawy pryzmy trzema perforowanymi rurami o średnicy 10 cm i przykrytą szczelnie folią ogrodniczą, znamienny tym, że nanocząsteczki ₃ srebra o wielkości 1,5 do 5,0 nm, w ilości 5 g do 20 g, rozprowadza się w 1,0 do 5,0 dm³ wody, a następnie zawiesinę napyla się wraz z montmorylonitem z grupy smektytu, należącym do klasy

   PL 217 760 B1 krzemianów warstwowych typu 2:1 w ilości 2-50 kg montmorylonitu, na 1 Mg torfu wysokiego, składniki miesza się przez dwukrotne przerzucenie, a następnie do torfu za pomocą rur perforo₃ wanych, usytuowanych pod pryzmą, wprowadza się strumień azotu o wydajności 200 Nm³/godz., czystości około 97% N2 i zawartości 3% O2, przy czym dopuszczalne stężenie tlenu w pryzmach wynosi 2-7% objętościowo, wilgotność względna powietrza 90%, a temperatura magazynowania 18°C.