Результат интеллектуальной деятельности: ГРАНУЛИРОВАННЫЙ ПОЧВОГРУНТ ДЛЯ АКВАРИУМОВ

Изобретение предназначено к использованию в качестве почвогрунтов в аквариумах для создания благоприятной среды для развития водных растений и рыб.

Известно внесение листовых силикатов в грунт аквариума в количестве 5-15% от массы грунта [патент РФ 2189139, МПК А01К 63/04, C02F 1/00, опубл. 20.09.2002]. В грунт вносят любые известные минералы из подкласса листовых силикатов - мусковит, биотит, глауконит, серпентин, каолинит или их смеси, взятые в различных соотношениях, а также содержащие их породы и смеси, в разных количествах. Предлагаемые минералы и содержащие их породы можно вносить как в натуральном виде, так и заключенными в водопроницаемую оболочку, а также в виде гранул (полученных путем спекания и др. способами). Кроме того, они могут быть модифицированы путем воздействия различных химических веществ. Наполнитель улучшает гидрохимические параметры среды как в пресноводном, так и в морском аквариуме: формирует воду с жесткостью и кислотностью, благоприятной для многих аквариумных рыб и большинства растений; снижает вероятность развития у рыб болезней, связанных с неправильными условиями содержания; улучшает условия углеродного питания растений; ограничивает концентрации аммония и нитратов и стабилизирует их на безопасном для рыб уровне; подавляет развитие планктонных водорослей и прерывает цветение воды в результате поглощения фосфатов; поглощает нетоксичные органические вещества, поступающие в аквариум с кормом и выделяемые рыбами, делает их более доступными для бактерий, которые населяют субстрат фильтра; поглощает токсичные вещества и выполняет функцию детоксиканта, постоянное присутствие которого поддерживает в аквариуме экологическое равновесие и снижает вероятность развития хронических отравлений и связанных с ними вторичных заболеваний рыб.

Однако применение известных природных материалов подкласса слоистых силикатов и их смесей (мусковит, биотит, серпентин и др.) не лишены недостатков. Слоистые силикаты (слюды) не дают питательных веществ для развития водных растений, кроме того, слюды в своем составе могут содержать вредные примеси и радиоактивные элементы, например, слюды редкометальных гранитов и пегматитов.

Широко известно применение почвогрунтов основе природных глин с различными добавками для обеспечения аквариумной воды и грунта питательными веществами, поддержания экобаланса в аквариуме, например, с добавками торфа [Цирлинг М.Б. Аквариум и водные растения - СПб.: Гидрометеоиздат, 1991, 256 с.], лигандов: микроэлементов, лекарственных средств, витаминов, комплексообразующих агентов и др. [например, патент FR 2849844 (В1), МПК А01К 63/04; B01J 43/00; C02F 1/42].

Наиболее близким к предлагаемому гранулированному почвогрунту для аквариумов является добавка в грунт для аквариума, включающая гранулированную смесь торфа, глины и погребенного органического сапропеля естественной влажности при следующем соотношении компонентов в пересчете на абсолютно сухое вещество, вес.%: торф - 40-70; глина - 10-20; органический погребенный сапропель - 30-40 [патент РФ2216169, МПК: А01К 63/00, опубл. 20.11.2003]. Подбор оптимальной концентрации входящих в добавку компонентов позволяет сформировать ее внутреннюю структуру. Преобладание торфа предохраняет гранулы от разрушения в воде, глина снабжает растения питательными элементами и нейтрализует кислотность торфа, а погребенный органический сапропель является источником большого количество питательных веществ, микроэлементов, гуминовых веществ и органических компонентов, необходимым как растительным, так и животным организмам, населяющим аквариумы. Кроме своих основных функций добавка в аквариумный грунт улучшает свойства воды (при необходимости подкисляет, экстрагирует фульвовые кислоты, смягчает, очищает). В этом случае используются природные характеристики входящих в добавку компонентов. Наполнитель изготовлен в виде формованных, высушенных цилиндрических гранул диаметром 10 мм и длиной 15 мм. Указанная добавка в аквариумный грунт существенно увеличивает время нахождения гранул в воде без разрушения (до 12 месяцев), их биологическую стойкость (до 12 месяцев) и питательную способность.

Однако присутствие глины в гранулах в количестве 10-20% приводит к ее размоканию в воде уже в первые десятки часов и вымыванию из гранул. Как известно из печного дела глина размокает в воде в первые часы ее использования. Одновременно частицы торфа и сапропеля также начинают вымываться из гранул. Все это создает появление в воде мелкодисперсной фракции глины и торфа, замутняющей воду аквариума. В конечном итоге гранулы, содержащие глину, торф и сапропель, разрушаются. Отсутствие термообработки или другого способа обеззараживания торфа и сапропеля может приводить к занесению в среду аквариума нежелательных паразитирующих организмов. Кроме того, присутствующий в гранулах торф придает воде некрасивый желтовато-коричневый оттенок.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является создание гранулированного почвогрунта для аквариумов, обеспечивающего благоприятную среду для развития водных растений и рыб при обеспечении сохранности гранул в воде длительное время (не менее 24 мес.), повышения удобства в обращении с почвогрунтом при пересадке растений и чистке аквариума, уменьшения опасности внесения в среду аквариума болезнетворных организмов.

Заявленный технический результат достигается следующим образом. В гранулированном почвогрунте для аквариумов на основе органического сапропеля с добавками используют предварительно промороженный и высушенный до влажности не более 5% сапропель с зольностью не более 50% и с размером частиц 0,25-0,5 мм, а в качестве добавок - гипс с размером частиц не более 0,1 мм при следующем соотношении компонентов, масс.%: сапропель - 45-50, гипс - 50-55, при этом гранулы имеют округлую форму размером 3-12 мм и почвогрунт характеризуется насыпной плотностью, равной 500-600 кг/м³, прочностью не менее 20 Н и соотношением N/P как 1/10-1/20.

Для приготовления почвогрунта природный сапропель органического типа с зольностью не более 50% промораживают не менее 30 суток при температуре ниже минус 20°С, что гарантирует избавление от возможных вредных организмов, находящихся в природном сапропеле. Для обеспечения питания растений достаточным количеством органических веществ необходимо использовать органические сапропели с зольностью не более 50%. Промороженный сапропель сушат до влажности не более 5%, что необходимо для приготовления композита при смешивании исходных компонентов. Высушенный сапропель размалывают и просеивают для получения частиц размером 0,25-0,5 мм. Сапропель с размером частиц менее 0,25 мм не образует композит, а частицы более 0,5 мм слишком крупные, чтобы обеспечить достаточное сцепление в гранулах и не выкрашиваться. Подготовленный сапропель смешивают с гипсом, имеющим размер частиц не более 0,1 мм. Более крупные частицы плохо перемешиваются и не создают необходимую прочность гранул. Компоненты смешивают при следующем соотношении, масс.%: сапропель - 45-50, гипс - 50-55. Добавление сапропеля менее 45 масс.% не обеспечивает почвогрунт необходимым количеством питательных веществ, при содержании сапропеля более 50 масс.% гранулы теряют прочность и размокают в воде. Применение гипса менее 50 масс.% не позволяет достичь требуемой прочности гранул, а при содержании в смеси более 55 масс.% снижается количество питательных веществ в гранулах почвогрунта. Перемешанные компоненты разводят водой необходимой консистенции, перемешивают, заливают в формы, высушивают, дробят и окатывают для получения округлой формы. Рассеивают полученные гранулы почвогрунта по размеру гранул 3-12 мм и упаковывают.

Почвогрунт, имеющий невысокую насыпную плотность 500-600 кг/м³ гранул округлой формы размером 3-12 мм, обеспечивает минимальное давление на корневую систему растений, препятствует слеживаемости грунта и хорошо насыщает корневую систему растений кислородом. Регулирование биохимического режима в аквариуме (отсутствие «цветения» воды, ограничение роста водорослей) обеспечено соотношением азота и фосфора в почвогрунте: N/P как 1/10-1/20.

Полученные гранулы почвогрунта при прочности не менее 20 Н длительное время (до 24 месяцев) сохраняют свою целостность в воде и, следовательно, прозрачность воды. При посадке и пересадке растений в аквариуме гранулы не создают муть и удобны в использовании. Использование промороженного сапропеля полностью исключает попадание паразитирующих организмов в аквариум, а наполнитель - гипс - безвреден как для аквариумных растений, так и для рыб. Кроме того, сапропель поглощает токсичные вещества, поступающие в аквариум с кормом и продукты жизнедеятельности рыб.

Примеры конкретного получения гранулированного почвогрунта.

Пример 1. Сапропель органического типа из озера Мензелинское, Колыванский район Новосибирской области, содержащий 57,6 м.д. органического вещества и золы 50 м.д. выдерживают 30 суток при температуре 20°С в морозильной камере, далее сушат в стандартном сушильном оборудовании до влажности 5%, размалывают на молотковой мельнице и просеивают через вибросито с набором сит для получения частиц сапропеля размером 0,25-0,5 мм. Подготовленный сапропель в количестве 22,5 кг (что соответствует 45 масс.%) смешивают с гипсом марки Г-16 дисперсностью 0,1 мм в количестве 27,5 кг (что соответствует 55 масс.%) заливают 40 л воды. Смесь перемешивают, заливают в формы, высушивают при температуре 40°С до затвердения композиции. Затем дробят на мельнице и окатывают, например, на вращающейся барабанной мельнице для получения гранул округлой формы. Полученные гранулы рассеивают по размеру через набор сит и получают округлые гранулы от 3 до 12 мм. Гранулированный почвогрунт имеет насыпную плотность 520 кг/м³, прочность 20 Н, а соотношение N/P составляет от 1/10 до 1/20.

Пример 2. Готовят почвогрунт, как в примере 1, используя 25 кг (50 масс.%) сапропеля того же месторождения, 25 кг (50 масс.%) гипса и 45 л воды. Получены округлые гранулы размером от 3 до 12 мм. Гранулированный почвогрунт имеет насыпную плотность 580 кг/м³, прочность 20 Н, а соотношение N/P составляет от 1/10 до 1/20.