Ранее мы уже рассказывали вам о некоторых свойствах кислого торфа. Ознакомиться с ними вы можете в нашей статье Свойства кислого торфа (часть 1). Сегодня мы продолжаем говорить о кислом торфе.
В рамках этой статьи мы остановимся на следующих характеристиках:
- Водопроницаемость
- Водопоглощение
- Теплота сгорания
- Прочность
- Фракционный состав
- Засоренность
- Радиоактивность
- Массовая доля кислоторастворимых тяжелых металлов
- Биологическая и химическая безопасность
О них читайте далее.
Водопроницаемость
Водопроницаемость – это способность материала пропускать через себя воду за определенный промежуток времени. В полностью насыщенном влагой торфе это происходит под влиянием градиента напора. Измеряется показатель в м/сутки.
Кислый торф – сложная система, состоящая из органических веществ, остатков растений. У него анизотропное строение, полиморфный фракционный состав. Все эти факторы влияют на водопроницаемость. Жидкость быстрее распространяется в горизонтальном, чем в вертикальном направлении. Волокна растений накапливают воду и не пропускают ее в нижние слои. Микропоры блокируются пузырьками воздуха и коллоида, образовавшегося при растворении органических веществ. В результате водопроницаемость составляет всего 0,2-4 м/сутки.
Водопоглощение
Водопоглощение, или влагоемкость измеряется соотношением сухого веса пробы и воды, которую он способен поглотить. Кислый торф впитывает в десятки раз больше воды, чем весит сам. Это связано, прежде всего, с его волокнистой структурой. Неразложившиеся остатки растений втягивают влагу, как губки, и долго ее удерживают. В меньшей мере показатель зависит от гуминовых веществ, образующих коллоидные растворы.
Влагоемкость меняется в зависимости от вида торфа. Рекордсменом здесь выступает сфагновая группа, независимо от типа. Даже небольшие примеси мха в других видах повышают их способность накапливать воду. В меньшей мере водопоглощение свойственно древесной верховой и древесно-травяной группе. Но и у них показатель составляет 800-1000%.
Высокая влагоемкость кислого торфа используется при изготовлении изоляционных систем. Из материала получаются хорошие подстилки для животных. Но показатель следует учитывать при складировании. Сухие брикеты могут значительно увеличиваться в объеме и терять прочность, если их хранить во влажном помещении.
Теплота сгорания
Теплота сгорания – это количество энергии, выделяемое при сжигании определенного объема вещества. Она вычисляется с учетом конденсации или без нее. Торф долгое время использовался в качестве топлива, лишь в последние десятилетия его заменили более продуктивные виды.
Теплота сгорания у кислого торфа невысокая, колеблется между 3000 ккал и 5000 ккал. Она выше, чем у сухого дерева, но уступает бурому углю. Показатель почти в 3 раза ниже, чем у природного газа и нефти, в 2 раза ниже антрацита.
Если говорить о разных видах торфа, то у кислого теплота сгорания самая низкая, особенно у сфагновых видов. В качестве топлива можно использовать лишь те материалы, у которых степень разложения превышает 20%.
Прочность
Под прочностью понимают свойство материалов оказывать сопротивление нагрузкам, не разрушаясь при этом. Показатель определяют в брикетах и влажном состоянии. Чтобы узнать прочность спрессованных кусков, их испытывают в барабане, поддают изгибу, сжатию, разрыву. Влажный торф подвергают вертикальным и горизонтальным нагрузкам, растяжению, плоскостному и вращательному срезу.
Прочность кислого торфа обеспечивается, в первую очередь, каркасом из растительных остатков. Коллоидные и молекулярные связи имеют меньшее значение. Материал хорошо сопротивляется горизонтальному сдвигу и разрыву. Чем ниже степень разложения, тем выше будут эти характеристики. Кислый торф более прочный, чем низинные разновидности с нейтральной или близкой к ней реакциями.
Если говорить о вертикальных нагрузках, то здесь прочность материала падает. Он быстро деформируется за счет уплотнения пор. Но в прессованном виде кислый торф опять становится прочным. Показатель также зависит от насыщения водой. Оптимальных значений удается добиться при влажности 40%.
Фракционный состав
Фракционный состав, или дисперсность торфа – это процентное содержание частиц разного размера в материале. Кислая разновидность неоднородная по своей структуре. В ней попадаются крупные куски неразложившихся корневищ, удлиненные волокна растений и мелкие гранулы, состоящие преимущественно из гуминовых веществ. Степень неоднородности от 60 до 700 единиц.
Определяют состав следующими анализами:
- Ситовым
- Седиментационным
- Отмучиванием
В кислом торфе выделяют следующие фракции:
- Больше 3 мм
- 1-0,5 мм
- 0,5-0,25 мм
- 0,25-0,1 мм
- 0,1-0,05 мм
- 0,05-0,02 мм
- 0,02-0,01 мм
- 0,01-0,005 мм
- 0,005-0,002 мм
- 0,002-0,001 мм
При необходимости, самую мелкую фракцию разбивают еще на несколько частей.
Для практических целей выделяют такие группы по гранулометрическому составу:
- Грубодисперсную волокнистую (больше 0,25 мм)
- Грубодисперсную (0,25-0,01 мм)
- Тонкодисперсную (меньше 0,01 мм)
- Коллоидную (меньше 0,001 мм)
В кислом торфе присутствуют все фракции, с преобладанием грубодисперсной и волокнистой. Чем меньше его степень разложения, тем больше крупных частиц. При обработке материала гранулометрический состав меняется, возрастает процент тонкодисперсных и коллоидных частиц.
Засоренность
Кислый торф часто имеет в своем составе крупные куски неразложившейся древесины с размерами больше 25 мм. Они попадают в материал либо в процессе формирования залежи, либо при добыче (если она производится в местности с большим количеством пней, кустарников и деревьев). Присутствие таких частиц называется засоренностью.
В норме зерен с размерами 25-60 мм может быть не больше 10%. Крупные частицы, свыше 60 мм, в породе не должны присутствовать. Если кислый торф не соответствует этим параметрам, он труднее поддается обработке. Брикеты хуже прессуются и легче теряют прочность. При внесении на поля такого материала засоряются плодородные почвы.
Радиоактивность
Практически все породы обладают естественной радиоактивностью. Она обусловлена присутствием молекул урана, тория, калия-40. Если показатели не превышают 300 Бк/кг, материал считается безопасным. У кислого торфа естественная радиоактивность редко бывает больше 30-70 Бк/кг.
Искусственное загрязнение радионуклидами констатируется, если в породе выявляют цезий и стронций. Оно возникает вследствие выбросов на атомных электростанциях, в местах испытания ядерного оружия. На большей части территории России кислые торфяники свободны от техногенных радионуклидов. Есть лишь отдельные территории в юго-западных областях, пострадавшие от аварии на Чернобыльской АЭС.
Массовая доля кислоторастворимых тяжелых металлов
Тяжелые металлы – это химические элементы с плотностью, превышающей 5 г/см3. Они способны накапливаться в почве, оттуда попадают в растения, а затем в организм животных и человека. Вещества чрезвычайно токсичные, поэтому важно внимательно следить за их содержанием на полях, где выращиваются сельскохозяйственные культуры.
К тяжелым металлам относятся свинец, кадмий, медь, ртуть, мышьяк, цинк, никель. В кислых торфах, массивы которых находятся вдали от городов и промышленных предприятий, количество элементов не превышает нормы. Если оно большое, материал запрещено использовать в качестве удобрений.
Биологическое и химическое загрязнение
Биологическое и химическое загрязнение – это еще один показатель безопасности кислого торфа. Болезнетворные микроорганизмы и яйца глистов попадают в породу из канализационных стоков, вместе с необработанными органическими удобрениями. По нормам, их не должно быть в материале. Степень биологического загрязнения также определяется по количеству кишечных палочек и энтеробактерий. Она должна быть не больше 10 микробных клеток на килограмм.
Основной причиной химического загрязнения являются пестициды.
Их содержание в материале не должно превышать следующие санитарные нормы:
- ДДТ (дихлордифенилтрихлорметилметан) и его производные – до 0,1 мг/кг
- Бензапирен – до 0,02 мг/кг
- Хлорбифенилы – 0,06-0,1 мг/кг
Кислый торф является довольно чистым материалом как в биологическом, так и в химическом отношении. Среда с низким рН не способствует размножению патогенных бактерий, а некоторые растения (в основном, мох сфагнум) имеют антисептические свойства. Пестициды тоже редко попадают в материал, если залежи находятся вдали от сельскохозяйственных угодий.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#торф #кислый торф #полезные ископаемые #полезные советы #виды торфа #свойства торфа #характеристики торфа #удобрения #сад и огород #сад и дача