Добыча торфа своими руками

Как добывается торф

Торф — это природное горючее, порода биологического происхождения, веками откладывавшаяся на дне болот или застойных водоемов. Внешне представляет собой бурую землистую рыхлую массу, в структуре которой можно заметить останки растений, мелких животных и прочие наслоения, откладывающиеся в ил на дне болот.

Процесс формирования залежей торфа

Условия формирования материала имеют собственную специфику: полного разложения компонентов, составляющих сложную структуру торфа, не происходит, имеет место лишь отмирание и частичное разложение в условиях малого количества кислорода. В результате таких преобразований образуется материал с высоким содержанием углерода, сланцевого газа и прочих дополнительных элементов.

Классифицируется как горючее полезное ископаемое, поскольку основным применением торфа в промышленности является использование в качестве топлива, но является специфическим удобрением, применяющимся в сельском хозяйстве.

Добыча торфа — развитая отрасль производства, Россия имеет большие запасы породы и уступает пальму первенства в объеме разведанных месторождений только Канаде.

Торфяные залежи по странам мира

Запасы торфа в мире довольно велики. Он занимает примерно 3% площади суши. Чем севернее, тем богаче месторождениями торфа территории различных стран. Это обусловлено возрастанием объемов запасов пресной воды по мере удаления от экватора, а в северных районах имеются наиболее удачные условия для образования больших залежей торфа.

Мировые запасы ископаемого на сегодня оцениваются в 500 млрд т. Россия занимает 2 место в мире по разведанным запасам, которые составляют около 188 млрд т, уступая в этом вопросе Канаде, чья доля составляет около 200 млрд т. Кроме того, торфяная промышленность широко развита в:

Лидирует по объемам добычи торфа Финляндия, в которой торф широко используется для обогрева жилья или централизованного отопления и горячего водоснабжения. Добыча ископаемого сосредоточена в северном регионе Европы, где добывается до 80% от общей мировой добычи.

Какими способами добывают торф

Торфяная промышленность располагает двумя основными способами добычи:

Карьерный. Порода вырезается большими частями, делится на брикеты определенного размера (кусковой торф) и отправляется на дальнейшую переработку. Используются экскаваторы или подобные им багеры, дающие возможность механизировать процесс и получить высокую производительность.

Недостатком способа является необходимость последующей сушки и обработки материала, что вынуждает перевозить сырой материал, создает непроизводительную нагрузку на транспорт. Добыча сосредоточена в одном месте.

Поверхностный. Порода срезается с поверхности грунта тонким слоем в 2–3 см, предварительно он разрыхляется и просушивается. По сути, собирается уже подготовленный к использованию торф.

Разновидности добываемой породы

В соответствии с технологией добычи различают виды породы:

Фрезерный. Он добывается методом рыхления тонкого поверхностного слоя (2–3 см), выдерживается некоторое время для просушки, для чего его переворачивают для лучшего вывода влаги при помощи ворошилки, установленной на тракторе, и пакуется в валки.

Все работы производятся прямо на месте добычи, вывозится практически готовая к дальнейшему применению порода. Способ весьма удачен, но полностью зависит от погоды, так как все операции производятся под открытым небом.

Гидроскреперный. Вынимается при помощи ковша скреперных лебедок. Полученная порода получила название гидроторф.

Кусковой. Вынимается экскаваторами, размер фракции не менее 500 г.

Багерный. Способ добычи представляет собой разновидность экскаваторной добычи, когда используются специальные ковшовые рамы — багеры. Способ отличается высокой степенью механизации, но требует поверхности, лишенной пней или прочих древесных препятствий. На открытых площадках без механических препятствий методика демонстрирует высокие результаты.

Резной. Добывается на мелких предприятиях. Работы выполняются вручную, обычными лопатами, или с применением малой механизации. Доля такого способа добычи в настоящее время мала, поскольку производительность методики крайне низка.

Какой бывает торф

Торф — порода, образующаяся в заболоченных местностях, поэтому он всегда содержит много воды. Большинство запасов материала приходится на регионы с большим количеством болот, водоемов со стоячей водой или мелких рек со слабым течением. Исключением являются мелиорированные участки, откуда вода была отведена довольно давно и поверхность грунта успела хорошо просохнуть, давая возможность вести промышленные разработки торфа.

Если рассмотреть происхождение и последующий морфизм породы, это переходная стадия при образовании бурого угля. Чем длительнее процесс залегания, тем меньше в составе породы органических останков и тем выше плотность материала. По уровню залегания различают:

Верховой торф. Возникает от разложения мха, пушицы или сосны. Имеет малое количество кальция и, соответственно, высокую кислотность, вследствие чего не используется в качестве удобрения.

Низинный торф. Образуется от перегнивания ольхи, осоки или мха. Содержит высокий процент кальция, кислотность материала снижена. Этот вид ценится высоко и применяется в сельском хозяйстве как удобрение. Имеет три степени разложения органики: слабую, среднюю и сильную, которая ценится выше всех.

Названия обоих материалов возникли в связи с местами их добычи — более высокие участки либо низины, поймы рек, заболоченные пустоши. Выделяют древесный торф, содержащий большое количество останков коры, древесины и листьев различных пород дерева, растущих по берегам или на площади болот. Именно такие регионы и славятся месторождениями торфа, которые могут занимать весьма крупные площади — по 1000 га и больше.

Где применяется торф

Использование породы в различных направлениях деятельности довольно широко. Она применяется в следующих областях:

• Энергетика. Используется в качестве недорогого и вполне эффективного топлива.
• Сельское хозяйство. Порода является хорошим удобрением, изменяющим и регулирующим состав почв.
• Животноводство. Служит подстилкой для скота, позволяющей организовать качественное и недорогое содержание животных.
• В строительстве из торфа делают утепляющий материал.
• В медицине он служит материалом для грязевых ванн.
• При помощи торфа делается виски.
• В экологии торф используется как хороший сорбент.

Такое широкое применение породы и относительная дешевизна его добычи делают породу весьма выгодным и удачным для многих направлений производственной деятельности полезным ископаемым, дают основания причислить торф к разряду важных и необходимых ресурсов.

Специалисты отмечают высокую экологичность использования такого топлива, так как торфяная зола гораздо проще утилизируется и не засоряет атмосферу вредными выбросами. Содержание оксидов серы или азота в шлаках гораздо ниже и может быть практически полностью удалено без последствий для окружающей среды.

Внесение торфа в состав пахотных почв позволяет обновить в них содержание необходимых минералов, сбалансировать наличие всех компонентов, необходимых для роста посевных культур. Применение торфа в сельском хозяйстве, упавшее в конце 90-х годов прошлого века до критических размеров, понемногу восстанавливается, вытесняя вредную для состояния почвы химизацию.

Перспективы торфяной промышленности

Эффективно применение торфа в лечебных целях. Торфотерапия, более эффективная, чем лечение грязями, позволяет лечить различные заболевания — артриты, ревматические состояния, сердечно-сосудистые нарушения и многие другие недомогания. Процедуры действуют намного мягче и легче переносятся пациентами.

Перспективы и возможности материала недооценены, нуждаются в более интенсивном использовании и разработках. Запасы ископаемого, простота добычи и переработки делают торф выгодным, эффективным материалом для разных сфер деятельности или промышленности.

Видео по теме: Переработка торфа, как бизнес идея

Источник

Торф: свойства, способы добычи и применение

Продукт неполного разложения остатков органических пород, находящийся в природе в виде рыхлых осадочных горных пород, носит название торфа. Он является возобновляемым полезным ископаемым биологического происхождения. Служит в качестве топлива, удобрения, химического сырья, теплоизоляционного материала.

Классификация торфа

Существует ряд показателей применяющихся для классификации торфа:

• Зольность. Она отражает процент содержания минералов в сухом веществе.

• До 5% – малозольный.
• От 5 до 10% – среднезольный.
• Свыше 10% – высокозольный.

• Характер залегания.

• Низинный торф. Представляет собой сформировавшуюся массу разложившихся веществ растительного происхождения.
• Переходный. Промежуточная фаза формирования торфа.
• Верховой. Органический слой горной породы, находящийся в начальной стадии торфообразования.

• Степень гумификации. Показывает уровень насыщения почвы питательными веществами, необходимыми для жизнедеятельности высших растений.

• Слаборазложившийся торф. Разложению подверглось менее 20% остатков флоры.
• Среднеразложившийся. От 20 до 35%.
• Разложившийся. Свыше 30% бывшей растительности пребывает в стадии распада.

Способы добычи торфа

Так как в силу объективных природных факторов, торф залегает на поверхности земли, то сама торфодобыча производится открытым способам на профильных месторождениях. Выполняется она путём срезания небольших, предварительно просушенных и взрыхлённых верхних слоёв почвы, толщиной в 2-3 см; или – в более глубоких карьерах с помощью техники, выбирающей весь объём торфяника на полную глубину залегания, отправляемого затем на сушку и обработку.

В зависимости от применяемой технологии и используемого оборудования, различают следующие основные способы торфодобычи:

Гидроторф

Гидравлический метод размывания залежей с помощью водяной струи высокого давления, разработанный в начале XX-го века, наиболее целесообразен в больших организациях. Технология процесса включает в себя несколько этапов:

• Размыв залежей.
• Торфосос на предварительно подготовленные площади с равномерным распределением слоями толщиной в 20-40 см.
• Удаление избытков воды с помощью истечения её в нижележащий грунт (55% влаги), а также – естественного испарения (25% влаги).
• Формирование кирпичей самоходными гусеницами.
• Сушка кирпичей.
• Уборка сформированного воздушно-сухого торфа в штабели.

Фрезоторф

Добыча торфа фрезерным способом представляет собой 5-6 кратное рыхление почвы с последующей в каждом случае сушкой, переворачиванием, формированием валков. Выполняется этот неоднократно повторяемый процесс с помощью ножевого фрезера или фрезерного барабана, ворошилки и устройств валкования. После выполнения «цикла сбора», валки с помощью конвейеров погружаются на прицепы и отвозятся на место хранения, где формируются в бурты.

Способ достаточно распространённый, но вместе с тем и сильно зависимый от сухой солнечной погоды, требующейся для просушки исходного сырья.

Экскаваторный или кусковой

Достоинство этого метода заключается в значительно меньшей зависимости от благоприятной погоды. С помощью экскаватора, оснащённого навесным оборудованием в виде диска и цилиндра, торф извлекается с глубины в 50 см и прессуется. Готовые формирования, укладываемые волнообразно, высушиваются на солнце. После чего их собирают, досушивают в валках и отвозят для складирования в бурты.

Резной

Старинный способ добычи с помощью подручного инструмента или технических приспособлений, заключается на нарезании торфовых кирпичей прямоугольной формы, предназначенных в дальнейшем для сушки и функционального употребления.

Хранение и транспортировка

Специфика хранения и транспортировки столь ценного сырья для топливной индустрии и сельского хозяйства, каким является торф, заключается в необходимости сохранения его природных качеств.

Складирование и хранение полезного ископаемого производится на открытых площадках и в складах. При этом очень важно принимать профилактические меры против самовозгорания сложенного материала. Перевозка торфа осуществляется железнодорожным (обычно – узкоколейным) и автомобильным транспортом. В случае создания оптимальных условий хранения, защищающих от непогоды, она может производиться круглогодично.

Безотходная переработка

Одним из наиболее перспективных направлений оптимального использования торфа, является его безотходная переработка, разработанная в недалёком прошлом ведущими специалистами отрасли.

Преимущества данного метода:

• Отсутствие отходов.
• Получение высококачественного топлива, естественных удобрений, водяного пара.
• Низкая энергоёмкость.
• Малые тепловые потери.
• Высокая скорость переработки.
• Значительный КПД торфа использования.

Процесс осуществляется в два этапа:

• Первый заключается в нагреве оперативно подаваемых порций торфа (весом не более 1,05 кг) до температуры в 120 0 C. С целью доведения перерабатываемой массы до уровня 15% влажности. Происходит это за счёт удаления влаги и сопутствующего образования топочных газов. Влага и газы подвергаются очистке, а затем используются для энергетических нужд муниципальных образований.
• Второй этап осуществляется за несколько секунд, в течение которых полученный продукт, изолированный от кислорода, доводят до 530 0 C. В результате чего получаются:

• Калийные удобрения или полукокс, предназначенный для использования при выплавке металла.
• Сконденсированный пиролизный газ, применяемый в качестве топлива.

Область применения

Практическое использование торфа обусловлено уникальностью его состава, процессом происхождения и значительным набором ценных физических свойств, среди которых наиболее выделяются:

• Влагоёмкость – от 6 до 30 л/кг. Величина варьируется в зависимости от содержащихся биоматериалов и степени разложения.
• Зольность – от 2 до 18%.
• Скорость прохождения влаги – 0,1-4,0 метра в сутки. Увеличивается по мере углубления залежей.
• Плотность – порядка 1 тонны на кубометр.
• Пористость – 98%.
• Удельная теплота сгорания, доходящая, для субстанции достигшей высокого уровня разложения, до 25МДж/м 3 .

В основном торф применяется в качестве:

• Топлива. Обусловленность энергетического использования этого вида биологического сырья определяется: высоким содержанием углерода и малым количеством негорючих примесей и остатков. Торф в этом отношении оказывает при сгорании значительно меньшее вредное воздействие на атмосферу, чем мазут, уголь или сланцы.
• Удобрения. Насыщенная аминокислотами и гуминовыми кислотами, а также обладающая бактерицидными свойствами природная порода естественного происхождения находит широкое применение для улучшения почвенной структуры. Однако, для повышения эффекта, верховой торф (низинный можно использовать и непосредственно) необходимо смешивать с минеральными и органическими удобрениями, в противном случае применение его будет приносить мало пользы.
• Сырья для изготовления медицинских препаратов, таких как воск, фенол, спирты и кислоты. Кроме того, на основе это замечательного природного материала готовят бактерицидные грязи и торфяные ванны.
• Средства утилитарного назначения. Это – абсорбенты для впитывания масел, нефтепродуктов, и целого ряда опасных химических веществ, негативно воздействующих на природу в случае возникновения техногенных аварий. Также в список входят: подстилочные материалы для животных, торфяные биотуалеты и средства теплоизоляции.

Месторождения в России и мире

176 млн. га – площадь, занимаемая торфяные месторождения в мире. В то время как общая территория торфяников на планете (неразработанных месторождений) оценивается в 421 млн. га. Распределение территорий месторождений среди ведущих стран мира сложилось следующим образом:

• 56,8 млн. га – Россия.
• 29,2 млн. га – страны СНГ.
• 26,0 млн. га – Индонезия.
• 12,9 млн. га – Канада.
• 10,2 млн. га – США (без Аляски).
• 10,0 млн. га – Финляндия.

Самые большие месторождения в России располагаются в Сибири – это порядка 80% залежей полезного ископаемого. Особенно богата запасами торфа Томская область, имеющая на своей территории самые крупные в мире Васюганские болота. На их месте располагаются следующие месторождения:

• Васюганское – 2310,4 тыс. га
• Коноваловское-Югорское-Карасье – 373,5 тыс. га.
• Пасол и Когот – 210,3 тыс. га.
• Малое Васюганское – 141,7 тыс. га.
• Лебяжье-Исанское – 53,3 тыс. га.

Кроме них, в области также расположены торфяные залежи:

• Озёрное большое – 572,4 тыс. га,
• АндрюшкиноII – 77,7 тыс. га,
• Александровское – 75 тыс. га,
• Кулай – 72 тыс. га.

Страны, добывающие торф

По итогам 2015 года ведущими мировыми разработчиками торфа были:

• Финляндия – 6,5 млн. тонн в год.
• Ирландия – 4,1 млн. тонн.
• Швеция – 3,7 млн. тонн.
• Германия – 3 млн.
• Белоруссия – 1,8 млн. тонн.
• Россия – 1,5 млн. тонн.
• Канада – 1,2 млн. тонн.
• Латвия – 1 млн. тонн.
• Эстония – 1 млн. тонн.

Россия в последние пять лет смогла увеличить объёмы производства этого ценнейшего природного сырья на 39,1%. Причём основными потребителями торфа выступили сельскохозяйственные производители, осуществляющие стратегию замещения импорта продовольственной продукции. Что стало актуальным в связи с введёнными санкциями.

Источник