Ручной способ добычи торфа

Добыча торфа

Торф — органический материал природного происхождения ( полезное ископаемое); образовано в результате разложения остатков растений в заболоченной местности. Он включает в себя 60% углерода. Максимальная теплота сгорания торфа составляет 24 МДж/кг. Применяется в качестве топлива , удобрения и теплоизоляционного материала. По последним данным резервы торфа в России превышают 185 млрд. тонн.

В первый раз добыча торфа в России была осуществлена в 1789 году в Санкт-Петербурге, позднее в 1893 г. его уже массово разрабатывали в Смоленской губернии. Основным периодом применения торфа в промышленных масштабах в качестве топлива считается довоенное время

В 40е годы 20 века все электростанции Ивановской, Владимирской, Ярославской, Кировской областей работали на торфе. Торф составлял до 40 % в топливных балансах энергосистем Ленэнерго и Мосэнерго. В связи с увеличением разработки нефти и природного газа, доля торфа как топлива сократилась

Россия обладает огромными ресурсами этого полезного ископаемого, около 60% общемировых запасов. Исследования показали, что торф как топливо с успехом конкурирует с каменным углём.

Добыча торфа

Первоначально торф добывался с помощью лопат, металлическая часть которых была специально изогнута под углом 90 %. После добыча торфа стала производиться с помощью экскаваторов и специальных машин (гидромониторов) которые размывали торф струёй воды, далее проводилась сушка на ровной поверхности.
Разработка торфа производится открытым способом, поскольку все торфяные месторождения находятся на поверхности земли.
При добыче торфа используют две основные схемы :
относительно тонким слоем с поверхности земли В соответствии с первой схемой торф получают, удаляя верхний слой,
глубоким карьером по всей глубине торфяного пласта. В соответствии со второй — торф получают с помощью экскаватора или кусковым способом.

Способы добычи торфа

Существуют следующие способы добычи

• Гидравлический
• Фрезерный
• Кусковой или экскаваторный
• Резной

Гидравлический — это способ добычи торфа, был изобретен в 1914 году, широкое развитие получил в 20-30е год XX века, и оказал влияние на развитие в то время крупных торфяных производств
Фрезерный — является общераспространенным способом добычи, но и самым зависимым от метеоусловий. С помощью трактора и поставленного на него оборудования производят разрыхление торфа на глубину до 2х см. Оборудование представляет собой ножевой фрезер (фрезерный барабан ). При углублении в залежи и вращении вокруг собственной оси, фрезы снимают небольшую толщину торфа превращая ее в крошку . После разрыхления, торф остается сохнуть на солнце. При сушке несколько раз переворачивают с помощью установленной на тракторе ворошилки. При достижении нужной влажности, торф собирается в валки непосредственно на поле. После этого, приступают новому процессу фрезерования болотной поверхности. Торф собранный в валки меньше впитывает влагу и остается практически сухим. Таким образом все процессы сбора повторяются до 6 раз, затем ленточным конвейером из валок грузят в прицепы и доставляют на специальную площадку для последующего складирования в бурты.

Просушить фрезерный торф можно лишь в сухую солнечную погоду, поэтому добыча возможна только летом и в достаточно короткий период времени. Фрезерный торф представляет собой рассыпчатую смесь маленьких частичек разной величины. Фрезерование применяется и в изготовлении кускового топливного торфа. Для этого торфяную залежь разрыхляют на глубину до 0,5 м и перерабатывают, далее формируют куски нужных размеров.
Кусковой или экскаваторный — при кусковом ( экскаваторном) способе торф производят в форме крупных кусков весом до 1 кг. Этот способ получения не сильно отличается от фрезерного, но менее зависим метеоусловий. Добыча кускового торфа проводится с помощью подвесного диска с гидроцилиндром. За счет диска ископаемое поднимается с глубины 0,5 м на поверхность. В гидроцилиндре он под давлением утрамбовывается, затем через прямоугольные сопла выталкивается наружу и складывается на поверхность поля. В итоге получают кусковой торф. Созданный таким образом материал, после нескольких часов высушивания на солнце практически не поглощает влагу. Довольно хорошо просушенный кусковой торф (подобно фрезерному) собирают в валки, где продлевается его сушка. Затем на поверхность подается еще одна партия. По такому сценарию складывают еще 2-3 слоя, затем торф комплектуют и доставляют для складывания в бурты.

Резной — устаревший способ добычи торфа (примитивный), при котором производилась ручная нарезка кирпичей торфа. Использовался на маленьких и мелких торфоразработках полностью заменен механизированными способами добычи.

Виды торфа

В зависимости от условий образования торф делится на следующие виды
Верховой торф — сформировался в результате разложения болотной растительности (сфагнумовые мхи, сосна, пушица) за счет сильного увлажнения спровоцированными в основном осадками в виде дождя и снега.
Не очень хорошее удобрение, потому как имеет низкую зольность около 4 %. При добавлении в грунт, его необходимо смешивать с доломитовой мукой, так как имеет повышенную кислотность. Цвет меняется с увеличением уровня разложения от светло-желтого до темно-коричневого. Основное применение в качестве топлива или теплоизоляции

Низинный торф — сформировался в результате перегноя болотной растительности такой как осока, осока, зелёный мох) за счет сильного увлажнения вызванного грунтовыми водами. Это очень хорошее удобрение так как зольность достигает 12- 18 %. Цвет как правило серый (близкий к земельному ) или черный

Вдобавок к этому выделяют переходный торф, который образован по схожей с верховым схеме, только обладает чуть выше зольностью до 6%

Добыча торфа в Московской области

На сегодняшний день в Московской области известны около 1700 торфоразработок Максимальное количество находится в Восточной части области. Общая добыча торфа в Московской области составляет около 6-7 млн. тн. в год. Поэтому купить торф с доставкой можно в любом количестве для использования в сельском хозяйстве и на энергетические нужды.

Общая площадь торфоразработок в Московской области приблизительно составляет 25 тыс. Га. Основная добыча промышленных масштабах ведется в 5 районах Московской области — Талдомский, Егорьевский, Шатурский, Луховицкий и Орехово – Зуевский район.

Первые торфоразработки были организованы еще в Советское время в Шатуре, по плану Государственной комиссии по электрификации РФ предполагалось возведение 5 крупнейших электростанций на торфе. В последствии все станции были переведены на природный газ.

Применение торфа

В прошлом веке торф в основном использовался для отопления домов, большинство электростанций работала на нем. В дальнейшем область применения неизменно развивалась. Сегодня до 80 % торфа применяется в аграрном хозяйстве в качестве удобрения, для ускорения роста растений, комбикормов для животных, а также подстилки на овцеводческих фермах. Подстилка из торфа более выгоднее, чем опилки или солома, т. к. одна тонна такого рода подстилки даёт потом 5 тн. превосходного, органического удобрения. Очень хорошо торф применяется, в теплицах и парниках. Для культивирования рассады и саженцев создаются специальные торфогумусовые горшки (которые состоят из смеси торфа и перегноя). Торфодерновыми газонами укрепляют склоны дорог, озеленяют комплексы вокруг жилых и коммерческих зданий.

Торф — является источником многих важных биопродуктов: воска и органических красителей. При разогреве из него получают аммиак, фенолы, сульфат аммония, уксусную кислоту, метиловый спирт, парафин, смазочные масла, уголь активированный. Помимо этого, из торфа изготавливают этиловый спирт, кормовые дрожжи, щавелевую кислоту, газ.

Свойства торфа

К основным свойствам можно отнести :

• стерильность, отсутствие вредной микрофлоры и микроорганизмов, техногенных загрязнений и семян сорных трав;
• воздухоемкость и влагоёмкость (сыпучесть и рыхлость материала) при повышенной ионообменной способности позволяет адсорбировать и поддерживать лучшую пропорцию влага -воздух, со временем отдавать растениям минеральные элементы для питания
• содержание в структуре естественных натуральных гуминовых кислот, отличающихся стимулирующим воздействием на рост растений и полезной микрофлоры.

Места добычи торфа

Архангельская, Ленинградская, Владимирская, Московская, Рязанская, Нижегородская , Пермская, Тверская области.
Всего в России числится 7 больших торфобаз с эксплуатационными ресурсами 45 млрд.тн.

Важно знать

Осушенные и просохнувшие болота и торфоразработки внесли наибольший вред в всеобщую пожара – дымовую экокатастрофу европейской части России.

Горящие торфяники являются наиболее опасным источником огня и соответственно смога, что связано со следующими факторами:

• внушительной площадью месторождений;
• лёгкостью воспламенения и большим энерговыделением при горении – от 10 до 25 МДж/кг. Этот значение соответствует среднему показателю горения между дровами и углем
• трудностью своевременного распознавания и ликвидации очагов пожара. Это, в свою очередь, обусловлено двумя причинами:

1. огонь не всегда и не сразу проявляется на поверхности, торфяная толща может выгорать изнутри;
2. залежи очень часто расположены в труднодоступных местах, где пожарная машина проехать не может, и единственным способом борьбы остаётся дорогостоящее тушение с вертолёта.

Источник

Где и как добывают торф, роль торфяников для человечества

Торф относится к природным ископаемым, образующихся вблизи болот в результате разложения органических веществ. Материал представляет собой рыхлую массу коричневого цвета с примесью растительных остатков, мелких живых организмов и других компонентов. Добыча торфа ведется повсеместно. Его запасы довольно велики, а залежи занимают около 3% всей суши. В зависимости от глубины залегания образуется тот или иной вид органики, используемой для различных потребностей населения.

Особенности формирования залежей торфа

Торф — это твердая слоистая масса, внешне похожая на землю, но имеет немного другой состав. Относится к осадочным породам. Образуется из перегнивших древесных и травяных растений, грибков и мхов. Материал формируется в несколько этапов. При этом полного разложения компонентов не происходит. Они лишь немного отмирают и частично распадаются. Для образования ископаемого необходимы определенные условия: мало кислорода и много влаги. В результате природных процессов образуется высокоуглеродное сырье, с содержанием сланцевого газа и других составляющих.

Место, где образуется торф, называют торфяником. Основным в составе является углерод, что делает сырье достаточно горючим. Еще в древности ископаемое использовали как топливо для обогрева жилища и приготовления пищи.

Залежи торфа

Состав породы зависит от вида растительности, которая участвовала в ее образовании. Основными являются болотистые растения: аир, камыш, осока, рогоз, хвощ. Важную роль в происхождении играют древесные и полукустарниковые виды: ива, береза, ольха и вереск. Мягкость и цвет породы достигается за счет гумуса.

Торфяные месторождения

Запасы торфа находятся во многих странах Европы. До 80% торфяных залежей сосредоточены в северных регионах. Его добывают в Латвии, Швеции, Германии, Ирландии. Лидирует по объемам добычи торфа Финляндия. Там органика используется для обогрева жилья, централизованного отопления и горячего водоснабжения. Второе место по количеству торфяников занимает Россия. По всей территории расположено почти 50 тыс. месторождений. Самое крупное место добычи торфа — Васюганское.

Все месторождения торфа разделяют на виды в зависимости от геоморфологических условий залегания. К ним относят:

• пойменные;
• террасовые;
• места водораздельного рельефа;
• горные;
• овражные;
• долинные.

Кроме этого торфяные месторождения делят по размерам:

• мелкие — до 100 гектар;
• средние — 100-1000 гектар;
• крупные — более 1000 гектар.

Вся мировая добыча торфа достигает до 30 млн. т. в год. Практически вся органика идет на производство тепла и электроэнергии и только 35% расходуется на нужды сельского хозяйства.

Виды торфа и нюансы способов добычи

Торф делят по нескольким критериям. Разница между ними определяется по глубине расположения. В основном природный материал встречается в поймах рек, заболоченных местностях, верховинах и низинах. Выделяют следующие виды торфа:

• верховой — содержит в себе большое количество переработанной коры, древесины и листьев. Все компоненты слаборазложившиеся. Сырье имеет малое количество кальция и высокую кислотность. Из-за этого его не используют для удобрения почвы;
• низинный — образуется в результате разложения мха, осоки и ольхи. При низкой кислотности в нем содержится большое количество кальция. Также материал включает в себя много органических веществ, поэтому применяется для подпитки грунта. Имеет три степени разложения: слабую, среднюю и сильную. При последней образуется самая ценная порода;
• переходный — располагается между двумя предыдущими. Может использоваться как удобрение.

Низинный торф

В зависимости от способа добычи выделяют карьерный и поверхностный торф. Первый вырезается большими частями, далее делится на брикеты определенного размера и отправляется на переработку. Для этого используют специальные машины: экскаваторы или багеры, благодаря которым достигается автоматизированность процесса и повышается производительность.

Недостатком карьерного способа является необходимость последующей сушки и обработки ископаемого. Влажный материал создает лишнюю нагрузку на транспорт, поэтому добычу и переработку торфа ведут в одном месте.

Поверхностный вид торфа «собирается» путем среза с поверхности грунта тонкого слоя в 2-3 см. После этого он разрыхляется и просушивается.

Разделяют торф по технологии его добычи. К таким видам относят:

Фрезерный торф добывается методом рыхления тонкого поверхностного слоя. После этого он выдерживается некоторое время для просушки. С помощью специального инструмента собранный торф периодически переворачивают для лучшего вывода влаги На последнем этапе сырье пакуется в валки. Фрезерный торф производится на месте его добычи. Транспортируется для дальнейшего использования уже готовый материал. Способ имеет свои минусы. Нельзя перерабатывать торф, если стоит плохая дождливая погода, т.к. вся работа проводится под открытым небом.

Гидроторф добывается при помощи ковша скреперных лебедок. Данный способ называется гидроскреперным.

Метод добычи кускового торфа соответствует его названию. Порода извлекается из земли экскаваторами, а размер фракции составляет не менее 500 г.

Багерный торф добывается также с использованием техники с ковшом или багеров. Это высокомеханизированный способ, но применим только на местностях без пней, кустарников и других препятствий.

Резной торф добывается вручную на мелких предприятиях с помощью лопат или мелкогабаритного оборудования. Такой метод используется редко, т.к. производительность его крайне низка.

Нюансы переработки и перспективы развития торфяной промышленности

Торфяная промышленность была и остается одной из самых развитых во всем мире. Переработка добытого сырья выполняется одним из нескольких способов. Все они делятся на химические и механические. Исходя из того, каким образом был получен готовый материал, определяется сфера его дальнейшего применения.

Один из методов переработки — путем пиролиза (газификации). Торф нагревают до определенной температуры, примерно 1500 градусов, и ограничивают поступление кислорода. В таких условиях изменяется состав ископаемого, вследствие чего образуются новые соединения: метиловый газ, метан, водород.

Как происходит добыча торфа

Гидролиз — основан на взаимодействии верховой органики с водой. В состав гидролизатов входят аминокислоты, активизирующие или подавляющие биологические процессы. В конечном итоге получают кормовой подсластитель и белковые дрожжи.

Получение гранул проводится на оборудованной линии, которая включает в себя очистку торфа, его сушку, измельчение, герметизацию и гранулирование. Размер гранул составляет 6-12 мм. Подготовленное и охлажденное таким образом сырье сортируют и отправляют на реализацию в тепловые электростанции и котельные.

Благодаря глубокой переработке получают торфяное топливо для печей. Цель такой технологии добычи торфа — максимально извлечь ценные продукты. Сырье обрабатывается термически в реакторе без скользящих деталей. Затраты при этом минимальны, торфяное горючее получается высокого качества, без химикатов и продуктов вторсырья.

При определенном методе переработки торфа можно получить нужные химические вещества: кислоты, целлюлозу, воск. Если обработать органику растворителем, то извлекается битум.

Торф относится к возобновляемому ресурсу, поэтому его залежи постоянно возобновляются. Причем образуется сырья гораздо больше, чем потребляется. Это позволяет сделать выводы, что дефицита в природном ископаемом в ближайшее время точно не будет.

Торфяная промышленность развивается с каждым годом. Залежи торфа охватывают около 400 млн. гектаров. Но, несмотря на такое распространение природного материала в природе, в эксплуатацию введено только около 300 млн. гектаров. В России расположено 150 млн. гектаров, что составляет 60% миррового запаса. В Канаде торфяные угодия составляют 110 млн. гектаров. Около 30% всего материала используется в качестве топлива, а 70% идет на удовлетворение сельскохозяйственных нужд.

Верхний торфяной слой включает в себя много полезных компонентов, пригодных для животноводства, цветоводства, растениеводства и овощеводства в тепличных условиях. Основным российским поставщиком торфяного сырья является Тверь. Там находится 20% органических залежей, поэтому Тверская область полностью обеспечивает себя энергетическими продуктами и имеет высокоплодородные почвы.

Торфяная промышленность испытывала спад. В 90-х годах добычи сырья сильно снизились из-за кризиса. Оборудование и машины пришли в негодность, а возобновлять их никто не спешил. В результате этого снизилась и мощь предприятий. К счастью, трудные времена прошли, и добыча полезного ископаемого начала возобновляться. Но предприятий стало значительно меньше, т.к. для этого требуются значительные финансовые вложения и рабочая сила.

Несмотря на определенные трудности, Россия поставила перед собой цель — до 2030 года увеличить уровень добычи и переработки торфа и тем самым улучшить коммунально-бытовые и сельскохозяйственные условия. Для этого нужно разработать новое оборудование, чтобы добываемый торф можно было эффективно применять на электростанциях, специализирующихся на теплоснабжении.

В будущем областей по применению торфа может стать больше. Например, за счет содержания в его состав полезных веществ, органический материал смогут использовать в медицине. Торфяной экстракт обогащен минералами, поэтому его свойства отлично подходят к человеческому организму. Особенно хорошо он воздействует на кожу и подкожные ткани.

Добыча торфа, если подойти к ней грамотно, может стать довольно прибыльным делом. Для этого лишь нужно хорошо изучить все аспекты ведения данного бизнеса, в том числе и правовую базу.

Источник