Разработка торфяных месторождений. Из чего образуется торф

Детально о технологии производства и использования твердого кускового топлива на основе сырья, буквально лежащего под ногами - торфа

Производство кускового топлива на основе торфа и отходов

Торф и его производные в качестве топлива давно известны отечественным энергетикам. Запасы торфа в России поистине огромны - 700 млрд тонн торфа, приведенного к влажности 40 %. Это более 2,5 млрд ГВт энергии. В период активной торфодобычи (начиная с 50-х до середины 80-х годов) часть торфяных месторождений была не просто разведана - началась их разработка. Сегодня вполне реально выкупить месторождение площадью несколько га, частично разработанное и даже имеющее остатки спецтехники и строений.

Технологии добычи, производства и сжигания топливного торфа разнообразны и экономически доступны. Во многих регионах действуют программы для поддержки предприятий, добывающих и использующих торф. Это значит, что можно выгодно использовать торф в качестве топлива для предприятия.

Классификация топливного торфа

Торф является полезным горючим ископаемым, образовавшимся в условиях болот из скоплений остатков мхов. Кроме того, торф является условно возобновляемым ископаемым, т. к. его образование продолжается до сих пор.

П Р А К Т И К А

В качестве исходного сырья для производства кускового топлива лучше подойдет торф со следующими параметрами: верховой или срединный торф, зольностью менее 23 %, степенью разложения выше 20 %, влажностью до 80 %, добытый открытым «экскаваторным» способом.

Зольность , согласно ГОСТ 21123-85 «Торф. Термины и определения», - это отношение массы минеральной части торфа, оставшейся после прокаливания, к массе сухого торфа. Хотя высокая зольность торфа и является положительной характеристикой для использования в сельском хозяйстве, большое количество золы в используемом топливе приведет к быстрому загрязнению колосников топки, поверхностей теплообмена и газового тракта, и как следствие, усложнит эксплуатацию и снизит ресурс тепловых установок. Снизить процент зольности в добытом торфе невозможно, поэтому использование торфа с зольностью более 23 % для нужд энергетики нежелательно.

Степень разложения - это процентное содержание в торфе гуминовых веществ, мелких частиц тканей растений и т. д. (иными словами, «гумуса»). В некоторых залежах верхового торфа, образовавшегося в условиях лесной местности, степень разложения доходит до 80 %. Теплота, выделяемая при сгорании торфа, напрямую зависит от количества гумуса. Поэтому степень разложения торфа для использования в качестве топлива должна превышать 20 %.
Влажность торфа – процентное содержание воды в общей массе добытого торфа. Данный параметр крайне важен, для эффективного использования в качестве топлива желательна влажность не более 55 %. Как правило, в местах естественного залегания (болота) влажность доходит до 90–98 %! Учитывая тот факт, что часть месторождений нашей страны, заброшенных в конце 80-х годов была осушена и подготовлена к добыче,сегодня реально найти и выгодно выкупить/арендовать заброшенные участки (т. н. карты) разработок.

П Р А К Т И К А

Распространенным способом получения торфа с пониженной влажностью является предварительная подсушка на месторождении (выкопанный торф вначале формируется в отвалы прямо на месторождении, и в течении полугода или более происходит снижение избыточной влаги благодаря солнцу и ветру).

По глубине залегания торф делится на верховой, переходный (срединный) и низинный. Часто месторождения могут сочетать разные типы залегания, такой тип называется смешанным. От глубины залегания напрямую зависят все физико-химические свойства торфа и возможности его добычи и использования. Топливный (или энергетический) торф находится в верхних, реже в срединных слоях. Такой торф имеет низкую зольность (от 1 % до 5 %), высокую степень разложения (не менее 20 %) и теплоту сгорания до 5,6 Гкал на тонну сухого вещества.

Иногда возможно использование низинного торфа в энергетических целях (при условии зольности менее 23 % и степени разложения не менее 15 %), но и теплота сгорания такого топлива колеблется от 3,3 Гкал до 4,5 Гкал. Кроме того, низинный торф по сравнению с верховым имеет большее содержание кальция, азота и микроэлементов - Cu, Mo, Со, Mn и др. , что плохо скажется на его использовании в качестве топлива.

Как правило, самым простым и наименее финансово- и энергозатратным способом оказывается открытая добыча торфа экскаватором. Гидравлический способ из-за высокой технологичности на сегодняшний день малорентабелен, особенно для малых и средних предприятий.

Что такое «кусковое» топливо?

Кусковым топливом на основе торфа называют формованные куски торфа, смешанного с мелкой древесной щепой, опилками (иногда используют другие местные источники: костру, уголь, измельченную солому и т. д.). При этом основу топливного куска (65–85 %) составляет именно торф, а примешиваемые добавки - связующее вещество (не более 35 %) служат для корректировки физико-химических свойств, в том числе увеличения механической прочности готового куска, уменьшения затрат на сушку топлива за счет добавления сухих компонентов, увеличение насыпной плотности в массе материала, быстрый розжиг и лучшее сгорание топлива.

П Р А К Т И К А

Параметры выпускаемого топлива могут сильно отличаться на разных предприятиях в зависимости от исходного сырья и технологии производства. Продукция состоит из фракций (кусков) цилиндрической формы диаметром 8–20 мм и длиной 20–200 мм. Насыпная плотность кускового топлива 350-650 кг/м³, влажность 25–45 %, энергетическая ценность 3–4,3 Гкал/т. Готовое топливо складируется в отвалах под навесом (при условии вентиляции склада).

Разумеется, точные параметры получившегося топлива будут индивидуальны, т. к. каждое предприятие по изготовлению топлива работает с различными характеристиками исходного сырья, имеет отличия в технологии производства, способах хранения и транспортировки готового топлива.

Внешне одна фракция торфяного кускового топлива выглядит как цилиндр диаметром 8–20 мм и длиной 20–200 мм. Размеры готового куска могут варьироваться в зависимости от выбранного оборудования для формования и его индивидуальных настроек. Насыпная плотность готового продукта близка к торфобрикетам - от 400 до 650 кг/м3. Влажность зависит от исходного сырья и способов сушки, однако возможно без лишних энергозатрат выйти на значение между 25 и 45 %. Зольность готового топлива зависит только от исходного сырья, искусственно повлиять на данный параметр невозможно.

Важная характеристика получаемого топлива - его энергетическая ценность. В зависимости от многих факторов (используемого при производстве сырья, способа сушки, формовки и т. д.) калорийность готового куска составит от 3000 до 4300 ккал/кг. При сжигании куска, в отличие от древесных и сухих растительных видов топлива, в дымовой тракт котлов не попадают несгоревшие искры, что избавляет от необходимости установки на газовом тракте котла циклонов, а на дымовой трубе – искрогасителя.

Готовый кусок либо складируется в отвалах (при этом склад топлива должен быть защищен от атмосферных осадков и оснащен вентиляцией для исключения набора влаги в готовом топливе), либо расфасовывается в мешки - «биг-бэги» и в таком виде отправляется на склад. Транспортировка кускового топлива ничем не отличается от торфобрикетов или деревянных пеллет.

Ближайшие аналоги на основе торфа

В силу собственного опыта отдаю предпочтение технологии производства и сжигания кускового комбинированного топлива торфа. Но есть несколько технико-экономических факторов, позволяющие устранить известные недостатки аналогичных торфяных топлив.

П Р А К Т И К А

Кусковое топливо лишено основных недостатков привычных аналогов – торфобрикета и фрезера. В отличие от торфяной крошки его легко транспортировать, хранить и сжигать, а по сравнению с торфобрикетом кусковое топливо менее энергозатратно при производстве.

Торфяная пыль/крошка - данный вид топлива кажется наиболее простым и доступным: достаточно лишь высушить добытый с помощью фрезы торф - и вот готовое топливо. Но транспортировать (особенно на дальние расстояния) и складировать такое топливо проблематично (с одной стороны, торф в рассыпном виде моментально вбирает влагу, с другой - сильно пылится, что отрицательно сказывается на пожарной безопасности и здоровье персонала). Сжигать такое топливо в обычных твердотопливных котлах сложно, для него используется специализированное (более сложное и дорогое) оборудование, которое также нужно обслуживать.

Торфяной брикет - как правило, именно его подразумевают, когда говорят о современном использовании торфа в энергетике. Готовый брикет обладает высокими потребительскими свойствами в качестве топлива. Согласно ГОСТ Р 54248-2010 «Брикеты и пеллеты (гранулы) торфяные для коммунально-бытовых нужд», торфяной брикет имеет высокую насыпную плотность (от 450 до 750 кг/м3), низкую влажность (не более 20 %), неплохую калорийность (удельная теплота сгорания не менее 3000–3500 ккал/кг).

Брикеты имеют относительно однородный по своим физико-механическим свойствам состав, что дает больше возможностей для автоматизации при сжигании такого топлива.

Однако, имея столь соблазнительные характеристики готового продукта, брикет очень энергозатратен в производстве. В технологическом процессе задействовано прессование (гранулирование), для которого необходим дорогой и мощный пресс-гранулятор, среднее потребление электроэнергии на котором не менее 70–80 кВт на 1 тонну готовой продукции.

Также брикетирование подразумевает высокую степень осушения торфа в начале технологической линии, что приводит к большим затратам тепловой энергии.

Любая почва со временем истощается, поэтому необходимо её удобрять, иначе выращивание на ней разнообразных культурных растений становится процессом затруднительным, а порой даже невозможным. Чаще всего огородники в роли подкормки для улучшения качественных показателей состояния почвы используют органические удобрения.

Одним из таких удобрений является торф, который образуется из частиц болотных отмерших и перегнивших растений. Как полезное ископаемое он добывается в руслах рек, болотах или других водоёмах. С древних времён этот вид сырья используется в сельском хозяйстве, а также во многих других сферах деятельности человека.

Образование торфа в природе

Торф – горючее природное полезное ископаемое растительного происхождения. По внешнему виду этот материал представляет собой массу тёмно-коричневого или чёрного цвета плотного состава, состоящую из частично разложившихся под действием воздуха остатков болотных растений, смешанных с земельным грунтом.

Наличие высокой влажности и отсутствие кислорода препятствует разложению болотной растительности. Считается, что залежи сырья являются первой стадией образования каменного угля. Как полезное ископаемое он образуется на границах водораздела, в долинах рек и чаще всего на торфяных болотах. Там же и происходит его накопление на протяжении многих тысячелетий.

Залегание ископаемого может происходить на небольших (до десяти метров) глубинах либо на поверхности почвы, что очень упрощает его добычу.

По оценкам мировых учёных, торфяники занимают почти 3% поверхности суши земли, а залежи их могут насчитывать от 250 до 500 миллиардов тонн.

Виды и характеристики материала

В зависимости от условий происхождения и произрастания растений, а также характера их накопления, образующих ценный природный материал, сырьё условно делят на три типа:

Каждый торфяной тип в свою очередь делится на следующие подтипы, которые обусловлены видом растений, служащих основным составом:

• Топяной.
• Лесотопяной.
• Лесной.

А также можно выделить шесть групп сырья, из которого может получаться торф:

В сельскохозяйственной деятельности условно этот природный материал разделяют на две группы: тяжёлый (тёмный), лёгкий (светлый).

Для того чтобы досконально разобраться с природными особенностями этого полезного ископаемого продукта, необходимо ознакомиться с его составом и свойствами. Основными составными компонентами является:

• Гумус (частично разложившиеся органические продукты).
• Вода.
• Минеральные вещества.

В состав его входит:

• Водород – 5%.
• Кислород – 2–3%.
• Углерод – 40–60%.
• Фосфор, сера, калий в незначительном количестве.

Структура, свойства и внешний вид этого природного ископаемого способны изменяться по мере разложения веществ, входящих в его состав. Так, изменение цвета продукта может происходить от светло-жёлтого окраса до чёрного оттенка. В зависимости от степени разложения также изменяется и структура материала - она может быть аморфной либо волокнообразной. Изменяется и пористость ископаемого.

С увеличением разложения в составе торфа становится большее количество остатка, который не поддаётся гидролизу, а также увеличивается процентное содержание гуминовых кислот, при этом уменьшается содержание легко гидролизуемых и водорастворимых веществ.

Основной особенностью материала считается способность к накоплению продуктов фотосинтеза и углерода. Добавление торфа в состав почвы улучшает её влаго- и воздухопроницаемость, а также питательный и микробиологический состав. Кроме того, продукты торфа способны ослаблять действие пестицидов в почве, оздоровлять её, снижая уровень нитратов.

Метод определения величины разложения

Качественные показатели оцениваются по следующим критериям: влажность, зольность, теплота сгорания и величина разложения.

Чтобы правильно провести подкормку почвы на участке, в первую очередь необходимо знать степень разложения торфяного состава. Простейшим способом определения величины может воспользоваться любой владелец огородного участка. Для этого нужно горстью торфа, зажатой в кулаке, провести по листку белой бумаги.

Если:

Применение торфа

В настоящее время с развитием науки и техники появляется широкая возможность рационального использования этого природного ископаемого во многих сферах народного хозяйства.

Топливо

В качестве топлива торфяная смесь используется главным образом на электрических станциях. Теплота сгорания продукта, его зольность и влажность считаются основными качественными показателями при использовании.

Количество теплоты, выделяемой при сгорании торфяных продуктов, а также их размер зольности, целиком зависят от природы возникновения торфа. Влажность топлива из торфа образуется под влиянием природных особенностей материала и технологического характера его производства. Именно от качества технологического оборудования, на котором изготавливается топливный материал, и соблюдения процесса его изготовления в основном и зависят показатели теплоты сгорания торфа.

Торфяная естественная зольность имеет огромные колебания. Максимальная зольность, которая допускается для отопительного торфа, допустима до 23%. А рабочий показатель влажности торфа приближается к 40%.

Брикеты

Брикет – это вид бытового облагороженного топлива. Брикет изготавливается из торфяной фрезерной крошки, которая имеет влажность не выше 15%, путём уплотнения торфа на специальном прессовочном оборудовании.

Для проведения операции по брикетированию к фрезерному торфу предъявляются следующие требования: разложение материала должно быть более 20% при использовании торфов верхового типа, а для низинного типа этот показатель не должен быть ниже 15%, зольность торфа для брикета не ниже 20%.

Для производства брикетного топлива лучшим сырьём считается торф типа низинного и подтипа – лесотопяного или лесного. Из верхового типа лучше использовать сосновый торф.

Газификация

Газификацией считается непрерывный процесс превращения твёрдого топлива на основе торфа в газообразное состояние. Это превращение осуществляется в специальных газогенераторах путём взаимодействия разогретого до раскалённого состояния торфа с кислородом, водяного пара или их совмещённого состава. Получившийся таким способом газогенераторный газ характеризуется низким содержанием сернистых активных соединений.

Для газификации в основном употребляется торф твёрдой кусковой формы с влажностью не более 45%, степенью разложения более 20% и уровнем зольности менее 12%.

Коксование

Коксование – это процесс обработки торфяного топлива методом сухой перегонки в печах. В результате процесса сухой перегонки торфа образовывается остаток твёрдого типа, который называется торфяным коксом. Кроме того, получаются побочные продукты (различные смолы, смольная вода). Эти продукты служат в дальнейшем ценным сырьём для получения парафина, воска, уксусной кислоты, фенолов и многих других полезных веществ.

Степень технологической переработки торфа и свойства исходного материала существенно влияют на качественные показатели торфяного кокса. Для проведения процесса коксования пригоден торф со степенью разложения не менее 35% и зольностью не более 5%. Основным источником для коксования могут служить залежи верхового торфа с высокой степенью разложения.

Химическая переработка

Торф считается богатейшим сырьём для производства ценных химических продуктов: битумов, спирта, кормовых дрожжей, кислот гуминовых и прочих веществ.

Для выработки качественных гидролизных продуктов (спирт, кормовые дрожжи, фурфурол и пр.) лучшим материалом является торф верхового типа степенью разложения 10–15%.

Из торфов низинного типа с высокой степенью разложения получаются качественные гуминовые кислоты, которые применяются в промышленности при изготовлении керамики, силиката, для увеличения ёмкости аккумуляторных батарей. Гуминовые кислоты в сельском хозяйстве являются прекрасным стимулятором роста растений. Верхний тип торфа является отличным сырьём для приготовления битума.

Строительство

Как материал для строительства, торф имеет широкое применение в дорожной и гидротехнической отрасли (дорожные насыпи, приканальные дамбы). При строительстве технических сооружений специального назначения часто используются торфяные панели и торфоизоляционные плиты. Лучшим материалом для этих целей считается сфагновый торф с разложением 5–12%.

А вот изоляционные плиты изготавливаются из материала, добытого на участках специальных месторождений с комплексным видом залежи.

Сельское хозяйство

Торфяные месторождения в сельском хозяйстве могут использоваться во многих направлениях деятельности. Весьма перспективным считается применение месторождений торфа, конечно, при соответствующей агротехнической обработке, в качестве сельскохозяйственных полезных угодий, для выращивания различных культур. Лучшими для такого использования являются пойменные и овражные месторождения, а также выработанные фрезерные участки и карьерные площади.

Кроме того, очень широкое использование этот бесценный материал получил в медицинской области. Как надёжный и прекрасный материал для упаковки может применяться во время транспортировки и хранения различных овощей и фруктов.

Как видим из статьи, область применения природного ископаемого весьма разнообразна и многогранна.

Многие люди не совсем понимают, что такое торф и для чего он нужен. А кто-то думает, что это та же земля. Но все не так просто.

Это вещество представляет собой кое-что более ценное. В данной статье будут рассмотрены вопросы образования торфа, применения и его свойства.

Вконтакте

Что такое торф, и как он выглядит

Торф – это полезное ископаемое. Он относится к осадочным горным породам, по состоянию – твердый. В древности его называли воспламеняющейся землей.

Первые упоминания относятся к первому столетию нашей эры. В те времена люди использовали породу для приготовления пищи.

Место, где находится торф, называют торфяником. Состав породы зависит от вида. Основным в формуле является углерод .

Внешне ископаемое схоже с землей. Оно имеет рассыпчатую рыхлую структуру коричневого цвета.

Из чего образуется торф

Порода образуется из перегнивших частей растений как древесных, так и травяных, грибков, мхов.

Какие это могут быть растения:

• камыш;
• осока;
• сабельник;
• хвощи;
• пуховики;
• рогоза.

Важную роль в происхождении играют древесные и полукустарниковые растения:

• береза;
• ольха;
• багульник;
• вереск.

Мягкость и цвет породы определяет гумус.

Типы торфа и их характеристика

Разница типов определяется по глубине расположения.

Их характеристика:

1. Верховой . Этот состав слаборазложившийся. В нем содержится много остатков верховой растительности;
2. Низинный . Состоит из большого количества органики, поэтому является очень полезным для почвы;
3. Переходный . Этот вид располагается между двумя предыдущими.

Где добывают торф

Вещество находится в болотистых местах. Болота – идеальные места для образования породы. Когда они высыхают, на их месте остаются массы перегнивших остатков растений.

Это и есть торф. Из-за его образования в болотистых местах, некоторые думают, что бывает жидкая порода, но это не так.

В настоящее время на планете есть очень много мест с большими запасами торфа. Даже страны, в которых добыча вещества находится на высоком уровне, могут еще долго не волноваться о его наличии. К таким странам относятся:

• Россия;
• Белоруссия;
• Канада;
• Ирландия.

Это лишь некоторые примеры государств. На самом деле мест, в которых добывается торф намного больше.

Месторождения торфа в России

По всей России расположено почти 50 тыс. месторождений. Большое количество находится в азиатской части страны. Самое крупное место торфообразования – Васюганское.

Это несколько крупнейших болот, площадь которых равна примерно 55 тыс. кв. км. Они охватывают Томскую, Омскую и Новосибирскую области.

Методы добычи торфа

Существует несколько способов добычи породы. Самый популярный из них – фрезерный. Он представляет собой получение торфа посредством измельчения.

Описание процесса:

1. Роются специальные каналы для отвода воды.
2. На высушенное место выезжает техника.
3. Торфяные слои измельчаются в порошок устройствами, которые называются фрезеры (этим объясняется название метода).
4. Получившийся порошок просушивают. Сушка осуществляется благодаря перемешиванию и ворошению порошка.
5. Затем материал собирается в отдельные кучи и отправляется на обработку.

После обработки сырье может выйти в кусках или гранулах.

Другой способ – экскаваторный или кусковой. Метод получил такое название, потому что порода добывается в кусках. Операция заключается в захватывании ковшом экскаватора породы, которая отправляется на обработку целыми спрессованными кусками.

Есть еще один способ, который называется резной. Но в современном мире из-за технического развития он уже устарел. Вся операция проводится вручную. То есть после осушки территории рабочие лопатами как бы разрезают породу на части. После чего она отправляется на обработку.

Области использования торфа

Если в древности торф использовался только для приготовления пищи при разжигании костра, то в современном мире он получил применение во многих сферах.

Сельское хозяйство

Порода приносит большую пользу развитию сельского хозяйства. Она является прекрасным удобрением: существенно улучшает почву, делает ее более пористой и обогащает питательным составом. Последнее обуславливается тем, что торф сам содержит много полезных кислот. Химический состав включает в себя несколько макроэлементов.

Порода полезна для растений. Она способствует их лучшему развитию, препятствуя накоплению в них тяжелых металлов, снижает содержание нитратов в выращиваемых продуктах.

Поэтому многие дачники приобретают его для огорода. Для этого не придется даже никуда ехать, и не нужно будет ничего искать. Сейчас торф можно купить в любом магазине, в котором продаются товары для садоводства. Однако следует внимательно выбирать товар. Низкокачественный продукт может нанести вред растениям.

Основной критерий при выборе – кислотность. Производители ее изменяют, чтобы увеличить ассортимент продукции. Это изменение называется нейтрализацией кислотности, а получившаяся смесь – нейтрализованным торфом.

Животноводство

Здесь торф нужен как подстилка для животных, потому что может хорошо поглощать влагу и запахи. Еще он обладает бактерицидными свойствами, что способствует защите скота от болезней.

В основном, для этой цели используется сфагновый торф.

Медицина

По тем же причинам, что и в предыдущем случае, порода нашла применение в медицине.

Торфяные ванны очень полезны для здоровья.

Энергетическая промышленность

Торф является превосходным топливом. В некоторых электростанциях он еще используется. Одним из плюсов породы, как топлива, является то, что для горения ей не нужна подача кислорода.

Химическая промышленность

Из вещества изготавливают множество химических продуктов. Например:

• парафин;
• воск;
• аммиак;
• гербициды;
• некоторые кислоты;
• метиловый и этиловый спирт.

Получается, торф является не просто частью земли. Многие вещи, окружающие людей, делают из торфа. Можно сказать, человечеству повезло, что запасов торфа еще очень много.

Советский Союз располагает крупнейшими в мире запасами торфа. На территории СССР сосредоточено более 60% мировых торфяных ресурсов. Торфяная промышленность нашей страны превратилась в комплексно-механизированную отрасль и обеспечивает добычу торфа для энергетики, сельского хозяйства, коммунально-бытовых и других нужд.

Торфяные месторождения являются важным природным потенциалом нашей страны. Они распространены на значительной территории - от Кольского полуострова на севере до Закавказья на юге, от районов Прибалтики и Белоруссии на западе до Камчатки и Сахалина на востоке.

К настоящему времени разведано более 60 тысяч торфяных месторождений общей площадью около 50 млн. га (в границах промышленной залежи), с запасами торфа 162 млрд. т.

Торфяные месторождения в пределах территории СССР залегают преимущественно на отложениях четвертичного периода, гораздо реже на отложениях неогена и палеогена, а в отдельных случаях, например в Карелии, часто непосредственно на кристаллических породах Балтийского щита. Наиболее крупные скопления торфяных запасов сосредоточены на территории обширных аллювиальных равнин.

Торфяные месторождения, представляя собой значительную ценность для комплексного использования в биохимическом, энерго — и агрохимическом направлениях, в то же время являются важным резервом потенциально-плодородных земель.

Разнообразие торфяных месторождений по типам залежи, видам торфа, их генезису и сырьевым свойствам обусловливает необходимость всесторонних знаний о происхождении и природных особенностях торфа.

Решениями нашей партии и правительства поставлены задачи дальнейшего наиболее прогрессивного и комплексного использования торфяных ресурсов. Подчеркнута водоохранная и водорегулирующая роль торфяных месторождений.

Таким образом, торфяные ресурсы приобретают все более важное значение для различных отраслей народного хозяйства. В этой связи необходимо совершенствовать и углублять исследования торфяных месторождений, выявляя не только общие запасы торфа, но и, подвергая тщательному анализу стратиграфические особенности торфяной залежи, характер торфообразователей, виды торфа, содержание микровключений, наличие гуминовых и других кислот, их молекулярной структуры, свойств и т. д.

В отличие от других геологических образований торфяное месторождение имеет свою особенность, обусловливающую, с одной стороны - необходимость его исследования как геологического тела (торфяной залежи), возможного к использованию для различных целей (производства топлива, удобрений, химических продуктов), с другой, как участка поверхности - почвы, способной к освоению в качестве плодородной земли для сельскохозяйственной мелиорации и лесомелиорации.

Расширение масштабов промышленного торфяного производства, все возрастающие объемы использования торфа в сельском хозяйстве и комплексное освоение новых заторфованных районов страны требуют быстрейшего углубленного проведения геологоразведочных работ на торфяных месторождениях.

Возникла необходимость совершенствования методов и повышения научно-технического уровня разведки и картирования торфяных месторождений, более широкого использования материалов аэрофотосъемки, средств механизаций и наиболее рациональных схем производства полевых работ при разведке торфяных месторождений и целых торфяных регионов.

Чем глубже и всестороннее будут изучены торфяные ресурсы, тем успешнее будут осуществляться задачи широкого вовлечения торфа для нужд народного хозяйства.

Громадные богатства торфа до революции почти не использовались. В царской России торф в незначительном количестве потреблялся только на топливо, и единственными способами разработки торфяных массивов были элеваторный и резной.

После Великой Октябрьской социалистической революции задача по восстановлению, а затем и расширению промышленности и народного хозяйства в целом требовала создания мощной энергетической базы. По сравнению с 1913 г. в СССР добыча топливного воздушно-сухого торфа увеличилась более чем в 40 раз.

Особенно выявилось значение торфа как местного топлива во время Великой Отечественной войны, когда крупные угольные и нефтяные бассейны находились во временной оккупации или были отрезаны от важнейших жизненных центров нашей Родины.

По сравнению с дореволюционным временем произошел громадный сдвиг в области механизации добычи торфа: от тяжелого подуручного элеваторного способа перешли полностью к механизированному - фрезерному способу.

Фрезерная крошка, получаемая при этом способе добычи, используется не только для непосредственного сжигания и брикетирования, но и в сельском хозяйстве для приготовления удобрений и для химической переработки.

Другим видом использования торфа является изготовление фасонной изоляции высокого качества из торфа малой степени разложения, парниково-тепличных грунтов и другой продукции.

Из малоразложившегося влагоемкого верхового торфа изготовляется подстилка для скота, являющаяся, после его использования прекрасным удобрением. Сильно минерализованный низинный торф используется на удобрение.

В медицинской практике торф применяется при внекурортном грязевом лечении многих заболеваний.

Научно-исследовательская мысль продолжает напряженную работу в изучении возможностей всестороннего использования торфа и дальнейшей механизации его добычи. Торфяные месторождения изучаются наряду с другими ландшафтными единицами с целью установления причинной обусловленности их природными факторами. Основным отличием торфяного месторождения является избыточно увлажненный пласт торфа, подстилающий растительный покров, состоящий из взаимно связанных фитоценозов влаголюбивой растительности.

В настоящее время стоит важная задача глубокого и всестороннего изучения причин и условий образования торфа. В области познания генезиса процесса торфообразования сделано особенно много в последние десятилетия и главным образом советскими химиками и биологами в содружестве с болотоведами. В основном сущность его сводится к тому, что органические растительные и животные остатки, поступающие в почву, в условиях избыточного увлажнения и затрудненного доступа воздуха не подвергаются полному распаду и минерализации, а превращаются в результате биохимических и физико-химических процессов в своеобразный комплекс органических соединений, относительно устойчивых против дальнейшего разложения и минерализации.

Торф - органическая горная порода, содержащая не более 50% минеральных веществ (от абсолютно сухого вещества торфа), образовавшаяся в результате отмирания и неполного распада болотных растений в условиях повышенной влажности при недостатке кислорода. По внешнему виду торф в естественном его состоянии представляет более или менее однородную по составу и окраске массу черного или коричневого цвета различных оттенков. Естественная влажность его составляет 86-95%.

Сухое вещество торфа в основном состоит из: 1) не полностью разложившихся растительных остатков; 2) продуктов разложения растительных тканей в виде потерявшего клеточную структуру темного аморфного вещества (гумуса); 3) минеральных веществ, остающихся после сгорания торфа в виде золы.

Растительный покров на разных торфяниках и даже на отдельных участках одного и того же торфяника часто различен, различны условия его произрастания и распада (перехода в торф).

Вид торфа - первичная таксономическая единица классификации торфов. Он отражает исходную группировку растительности и условия своего образования, характеризуется более или менее определенным ботаническим составом, зольностью, содержанием гумуса и другими свойствами.

Торфяная залежь - закономерное вертикальное напластование торфов отдельных видов от поверхности до минерального дна торфяного месторождения или подстилающих озерных отложений. Торфяные залежи послеледникового времени (голоцена) - наиболее молодые геологические отложения земной коры; максимальный возраст их составляет 10-12 тыс. лет.

Торфяные залежи отличаются от других органических отложений земной коры тем, что процесс торфообразования наблюдается и в настоящее время. Изучая этот процесс, можно восстановить историю растительности для отдельных торфяно-болотных районов в связи с изменением климатических условий в голоцене. Поскольку для своего образования торф требует определенных условий, распределение торфяных месторождений на земной поверхности неравномерно. В частности, южная часть СССР имеет сравнительно небольшой процент заторфованности. Для средней и северной частей Советского Союза процент заторфованности значительно выше.

Основное условие процесса торфообразования - избыточная влажность. Воды, питающие торфяные залежи, различаются по степени минерализованности; атмосферные воды бедны минеральными солями, грунтовые и речные воды богаты ими.

В зависимости от характера питающих вод различна растительность торфяного месторождения: на торфяниках преимущественно атмосферного питания произрастают растения олиготрофного (верхового) типа, не требующие богатого минерального питания, например, сосна, пушица, сфагновые мхи. На торфяниках грунтового и речного питания - растения евтрофного (низинного) типа, нуждающиеся для своего произрастания в большем количестве минеральных солей, например, береза, ольха, осоки, зеленые мхи.

Торфы, отлагаемые в основном верховой растительностью, называются верховыми, низинной растительностью - низинными. Эти же названия, верховой и низинный, присвоены двум основным типам торфяной залежи в зависимости от преобладания в них торфов того или иного типа.

Болотом называется избыточно увлажненный участок земной поверхности, покрытый слоем торфа глубиной не менее 30 см в неосушенном виде.

Избыточно увлажненные участки земной поверхности, покрытые слоем торфа мощностью менее 30 см в неосушенном состоянии или вовсе лишенные его, называются заболоченными землями.

Заболоченность - процентное отношение общей площади всех болот и заболоченных земель к площади территории; заторфованность - процентное отношение площади болот в границах промышленной залежи к общей площади территории.

Определение болота и заболоченных земель исходит из производственного признака и граница между ними весьма условна. Определение болота как природной единицы остается в болотоведении дискуссионным и граница между болотом и торфяником, болотом и заболоченными лугами или лесами до сих пор не установлена. Как природное образование болото характеризуется обильным и продолжительным увлажнением почвенного слоя застойной водой, растительным покровом из болотной растительности и торфонакоплением.

Торфяное месторождение - это геологическое образование, состоящее из напластований видов торфа и характеризующееся в своих естественных границах избыточным увлажнением и специфическим растительным покровом.

Термин «торф» применяется к полезному ископаемому, которое обладает горючими качествами, и формируется в процессе разложения мхов на болотах. Его используют как топливо или удобрение. Из него делают огромное количество торфоперегнойных горшочков, применяемых для выращивания рассады. Из него даже делают воск, красители, этиловый спирт, кормовые дрожжи. В этой статье мы расскажем о том, как добывают торф.

Добыча торфа

Торф добывают такими методами:

• гидравлический
• фрезерный
• экскаваторный (кусковой)
• резной.

Таблица 1. Способы добычи торфа

Наименование способа добычи	Описание
Фрезоторф	Фрезоторф (фрезерный способ добычи торфа) — самый распространённый, но и самый чувствительный к изменению погодных условий способ добычи торфа. При фрезерном способе торф разрыхляется на глубину до 2 см с помощью трактора с установленным на нём навесным оборудованием. Такое оборудование являет собой фрезерный барабан или ножевой фрезер. Вращаясь вокруг собственной оси и углубляясь в залежи, фрезы снимают небольшой по толщине слой, превращая его в крошку. Разрыхленный таким образом торф сохнет на солнце. Во время сушки торф переворачивается 1-3 раза с помощью ворошилки, которая также устанавливается на тракторе. После того, как фрезерный торф достигает нужной влажности, он собирается в валки прямо на поле. Фрезерование, шевеление и валкование образуют собой так называемый «цикл сбора». Сразу после валкования начинается новый процесс фрезерования поверхности болота. Торф, собранный в валки, хуже вбирает влагу и потому останется сухим. После выполнения 4-6 циклов сбора торф, с помощью ленточного конвейера из валков грузится на прицепы и доставляется на специальную площадку для последующего складирования в бурты. Фрезерный торф может быть высушен лишь при сухой солнечной погоде, потому его добыча возможна лишь летом на протяжении достаточно короткого периода времени. Фрезерный торф являет собой сыпучую смесь мелких частиц разного размера. Процесс фрезерования используется и для производства кускового топливного торфа. В этом случае торфяная залежь сначала разрыхляется (на глубину до 500 мм) и переделывается, а затем формируется в куски необходимых размеров.
Гидроторф	Гидравлический способ разработки торфа, изобретённый в 1914 году инженерами Р. Э. Классоном и Кирпичниковым В., получил широкое развитие в 20-х и 30-х годах XX века и способствовал в тот период созданию крупных торфяных предприятий индустриального типа.
Кусковой	Экскаваторный или кусковой способ добычи при экскаваторном способе получают торфяное топливо в виде больших кусков весом по 500-1000 г.Экскаваторный способ добычи ещё называют кусковым, процесс заготовки кускового торфа не очень отличается от фрезерного, но меньше зависит от погодных условий. Кусковой торф добывается с помощью навесного диска с гидравлическим цилиндром. Диск поднимает торф на поверхность из глубины около 50 см. В цилиндре он прессуется под давлением, а затем выталкивается наружу через прямоугольные сопла и волнообразно укладывается на поверхности поля. В результате получают так называемый волнообразный кусковой торф. Сформированный кусковой торф через несколько часов сушки на солнце почти не вбирает в себя влагу. Достаточно хорошо высушенный кусковой торф (как и фрезерный) собирают в валки, где длится его просушка. После этого на поверхность поднимают ещё одну порцию торфа. Таким образом валкуют 1-3 слоя торфа, после чего его собирают и транспортируют для вкладывания в бурты.

Однако самыми распространенными методами являются фрезерный и резной. Материал, полученный фрезерным способом, называют фрезерным торфом. Залежи торфа этим методом добываются с поверхности тонкими пластами. Технология выглядит таким образом:

• вначале фрезеруют верхний пласт торфяного месторождения. Пласт полученного материала включает частицы размером 15 - 25 м
• далее нужно ворошить сфрезерованный слой торфа. Это делается для того, чтобы усилить процесс испарения
• далее сухой торф собирается в валики с треугольным поперечным сечением
• после этого осуществляется штабелирование убранного торфа и, если необходимо, его изоляция.

На протяжении одного сезона можно осуществить от 10 до 50 таких циклов. Такой метод используется на любых месторождениях. Подготовительные мероприятия для такого способа заключаются в осушении торфяного массива, очистке его поверхности от крупных остатков. Достоинства этого метода состоят в небольшой трудоемкости и себестоимости.
Получение кускового торфа происходит таким образом:

• добывается и перерабатывается торф-сырец с формованием из этой массы кирпичиков
• кирпичи выстилаются на поле
• сушится и убирается продукция в штабели.

Запасы торфа

Месторождение торфа представляет собой участок земной поверхности, который содержит торфяные залежи.
Во время развития растительного покрова и роста пластов торфа, происходит изменение условий водно-минерального питания. Помимо этого на образование торфа оказывают влияние климатические и прочие факторы. Все зависит от геоморфологических условий залегания.Выделяют такие месторождения:

• пойменные
• террасовые. Они характеризуются наличием верхового и переходного типов. Средний уровень залежей от 2 до 5 метров
• водораздельного рельефа. Такие участки имеют растительность верхового типа. Средний уровень залежей от 3 до 6 метров
• горные, овражные. Такие месторождения встречаются реже. Площадь их небольшая
• долинные.

По размеру бывают:

• мелкие, содержащие не более 100 гектар
• средние, содержат от 100 до 1000 гектар
• крупные, имеют размер более 1000 гектар.

Сегодня в мире добывают примерно 25 млн. т торфа. Наибольший уровень добычи зафиксирован в 1984 и1985 годах. Тогда было добыто примерно 380 млн. т торфа за один год. После этого объем добываемого торфа начал снижаться и в 1992 году достигал лишь 29 млн. т. Больше всего получаемого торфа расходуется для производства тепла и электроэнергии, примерно 30% расходуется на нужды сельского хозяйства.
Российская Федерация занимает лидирующую позицию в мире по запасам торфа. Часть России в общемировых залежах, достигает 40-60%. Месторождения торфа равномерно распределены по всему государству, но вследствие огромных запасов нефти и газа, объем добычи торфа ежегодно падает.