Как используют торф в промышленности
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:
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:
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:
Процесс осуществляется в два этапа:
Область применения
Практическое использование торфа обусловлено уникальностью его состава, процессом происхождения и значительным набором ценных физических свойств, среди которых наиболее выделяются:
В основном торф применяется в качестве:
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:
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:
Кроме них, в области также расположены торфяные залежи:
Страны, добывающие торф
По итогам 2015 года ведущими мировыми разработчиками торфа были:
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.
Торф и его применение
Торф является одним из самых универсальных ископаемых. Его применяют для различных целей, в том числе для удобрения почвы. При этом важно действовать очень осторожно, иначе растениям будет нанесен вред.
Что такое торф
Под торфом понимается грунтовое образование, занимающее промежуточное положение между почвой и бурым углем. В отличие от обычного грунта, его состав очень богат на органику. От бурого угля торф отличается повышенным содержанием воды, целлюлозы и углеводов. В условиях больших глубин из него получается бурый уголь.
Химический состав торфа достаточно разнообразен. При этом доля минералов в его составе не может превышать 50% (соотношение сухих компонентов). Именно концентрация минеральных веществ является определяющей в такой характеристике торфа, как зольность. Остальную массу составляют органические компоненты: разложившиеся растения, перегной и т. п. В обычном состоянии содержание воды в составе торфа достигает 86-95%.
Механизм образования
Формируется торф в так называемых «торфяных» болотах. Чаще всего такие водоемы находятся в речных долинах или на водоразделах. Болотные растения по мере своего отмирания концентрируются в придонной зоне. Там в условиях дефицита кислорода и повышенной влажности они не разлагаются полностью, а переходят в аморфное состояние. Этому способствуют определенные биохимические реакции: они активизируются в летнее время, когда уровень подземных вод уменьшается.
На скорость разложения растительных остатков влияют климатические характеристики местности, виды произрастающих на болотах растений, глубина водоема, степень сжатия придонных залежей и пр. Как показали исследования, в лесотундре залежи накапливаются со скоростью 0,3-0,4 мм/год, в зоне хвойных и широколиственных деревьев – до 1 мм/год. Имеющиеся в настоящее время торфяные запасы образовались за последние 10-12 тыс. лет.
Сферы применения
Торф используют для следующих целей:
Благодаря высокому содержанию углерода, перегноя, минеральных и биологически активных веществ торф в основном используется как органическое удобрение. Обогащенная таким образом почва становится более питательной, пористой и проницаемой для влаги. При правильном использовании можно заметно повысить урожайность своего земельного участка.
Свойства
Торф обладает следующими физическими свойствами:
Виды торфа и их характеристика
Несмотря на общее название, торф делится на различные виды и типы. Для классификации используется несколько характеристик.
По степени гумификации
Данная величина обычно находится в пределах 1-70%.
Степень разложения торфа бывает:
Как правило, самая высокая степень характерна для торфов древесного и древесно-травяного типа. Медленнее всего разлагаются моховые ископаемые. В составе породы с наибольшей степенью разложения (70%) практически отсутствуют целлюлозные, водорастворимые и поддающиеся гидролизу компоненты. Такая порода больше не в состоянии поддерживать биохимические процессы.
По характеру залегания
Огромное влияние на характеристики торфа оказывает степень его залегания.
По этому признаку различают три группы торфяных образований:
По способу добычи
Разработка торфяных залежей упрощается тем, что чаще всего они находятся на поверхности земли.
По способу добычи торф делится на две разновидности:
В первом случае для добычи используется ручной труд или специальные режущие механизмы. Второй метод предусматривает участие экскаваторов, извлекающих породу большими кусками. В целом, добыча этого удобрения обходится достаточно дешево.
По показателю зольности
Под зольностью понимается соотношение между минеральными компонентами, образовавшимися в результате прокаливания, и веса сухого вещества.
По этому показателю торф делится на:
Как правило, самый большой показатель зольности имеют низинные разновидности, самый маленький – верховые.
Общие требования по использованию торфа
Важно понимать, что в составе торфа содержится много активных веществ, поэтому добавлять его на все грядки и клумбы подряд категорически запрещается. Еще один момент: хотя процент содержания питательных компонентов в этом удобрении высок, однако все они находятся в труднодоступном состоянии. Как правило, опытные дачники параллельно вводят также перегной и минеральные добавки.
Правила применения торфа в качестве удобрения:
Следует иметь в виду, что длительное нахождение удобрения на открытом воздухе приводит к его усыханию и потере питательных свойств. Чтобы этого не произошло, почву перед подкормкой рекомендуется взрыхлить, тщательно перемешивая ее с удобрением.
Торф — виды, основные свойства, где используют и добыча
Торф… С давних времён человек знает и применяет это полезное ископаемое. Что такое торф? Каковы его свойства? Зачем он нужен человеку? Как и где его добывают? Поговорим обо всём по порядку.
Что такое торф?
Торф – полезное ископаемое, которое образуется из остатков мхов, кустарников и невысоких деревьев на болотах. Части этих растений попадают во влажную болотистую землю, разлагаются (перерабатываются) без присутствия воздуха. Количество торфа, в тех или иных местах, напрямую зависит от «возраста» болота. Чем древнее болото, тем больше полезного ископаемого этом болоте можно найти.
Виды торфа
Это полезное горючее ископаемое бывает двух видов. Если торф был добыт в верхних слоях болота, то это верховой торф, а если в нижних слоях водоёма – низинный торф. Виды торфа различаются по внешнему виду и свойствам.
Верховой торф
Состоит из остатков болотных растений, таких как: камыш, багульник и другие. Степень разложения у такого торфа слабая, питательных веществ в нём мало. Однако и он может быть полезен. Верховой торф используют как удобрение, для повышения плодородности почвы, а также для утепления хлевов и коровников, чтобы не замёрз скот. Слабо разложившийся торф имеет светло-коричневый цвет.
Низинный торф
Его степень разложения гораздо выше, чем у низинного торфа, соответственно, торф такого вида более насыщен питательными веществами. Он образуется из остатков хвощей, мхов и осоки. Такой торф, также как и низинный используется в сельском хозяйстве для удобрения почв. Цвет низинного торфа может быть разным, от тёмно-коричневого, до чёрного.
Где ещё используют торф?
Абсолютно все виды торфа хорошо впитывают в себя жидкость (сто граммов торфа могут удерживать в себе до одного литра воды). Благодаря этому свойству, торф используют для очистки воды от загрязнения нефтью. Кроме того, как низинный, так и верховой торф используют для повышения плодородия почв, причём, как на открытом воздухе ( на огородах или в садах), так и для цветов или овощной рассады, которые будут расти под крышей, например, на подоконнике.
Помимо этого торф входит в состав многих хорошо знакомых лекарственных средств, например, активированного угля. Также благотворно влияют на здоровье человека торфяные грязи. Поэтому, очень часто недалеко от залежей торфа можно увидеть санатории, курортные зоны и базы отдыха.
Торф очень хорошо горит и выделяет много тепла. Брикеты торфа можно использовать для отопления помещений. Торф – отличный шумоизолятор, поэтому торфяные блоки часто используют при строительстве домов.
Очень широк спектр применения торфа в сельском хозяйстве. Например, это полезное ископаемое добавляют в кормовые дрожжи, для повышения их питательных свойств.
Как добывают торф?
По расчётам учёных, торф – очень распространённый ресурс, залежи этого полезного ископаемого занимают 3% площади нашей планеты. Современная техника позволяет рыть землю на сотни метров вглубь. Это позволяет тщательнее использовать каждое месторождение. Верховой торф находится на поверхности, а вот низинные слои этого ископаемого могут находиться на глубине двадцати метров. Соответственно, для того, чтобы добыть торф, нужно рыть. И рыть достаточно глубоко. Но, перед тем, как начать копать, необходимо подготовить месторождение. Определить границы участка добычи торфа, очистить место, чтобы ничего не мешало раскопкам. Для этих целей используются специальные измерительные приборы и экскаваторы.
Где добывают торф?
В России залежи торфа есть в Западной Сибири, Урале и на Дальнем Востоке. Запасы этого полезного ископаемого позволяют не только обеспечить торфом нужды нашей страны, но и продавать его за рубеж (экспортировать). Некоторые страны Западной и Восточной Европы торгуют с нашей страной, закупая торф.
Полезные ископаемые занимают важное место в современном мире. Им находят применение в медицине, сельском хозяйстве, косметологии и многих других отраслях. Однако важно также беречь природу! Все месторождения необходимо использовать по максимуму, по возможности восстанавливая флору и фауну тех мест, где ведётся добыча полезных ископаемых и торфа в частности. Болота нуждаются в охране не меньше чем реки и леса. Из болот могут брать своё начало мелкие речушки, растения болотистой местности также приносят пользу человеку. Поэтому осушение болот – это не всегда хорошо для дикой природы. Торф – возобновляемое полезное ископаемое, так как процесс перегнивания мхов и других растений происходит постоянно, однако, чтобы дождаться этого возобновления, придётся потерпеть несколько десятков лет. Ещё одной серьёзной опасностью для природы и человека являются торфяные пожары. Человек очень хорошо научился брать от природы. Нужно также уметь давать что-то взамен.
Способы применения торфа на дачном участке, полезные свойства торфа
Торф – это продукт разложения растительности, образовавшийся в условиях недостатка кислорода и повышенной влажности.
Существует 3 вида торфа
Достоинства торфа
Сферы применения торфа
1. В сельском хозяйстве
Торф беден минеральными элементами, зато содержит большое количество гуминовых кислот, которые в свою очередь способствуют росту растительности.
Из торфа готовят различные смеси, грунты, удобрения и субстраты, которые используют в теплицах.
Используют в качестве одного из компонентов в приготовлении мульчи и компостов, а также для укрепления земляных насыпей.
2. В зоологии и животноводстве
Благодаря мягкой структуре, теплоизолирующим и впитывающим свойствам торф используют в качестве подстилки для скота и птиц.
Из торфа готовят некоторые виды кормов (кормовой сахар из торфа для откорма свиней и т.д.), а также используют для профилактики некоторых болезней животных.
Для создания нужного уровня кислотности воды, торф часто применяют при изготовлении фильтров для аквариума.
3. Торф в энергетике.
Торф используют в качестве топлива. По сравнению с углём он, содержит меньше серы и других вредных примесей, а также имеет более низкую стоимость. Кусковой торф ничем не уступает сланцам и бурому углю, обладает такими же энергетическими качествами и при этом он более доступен.
Из кускового торфа путем химической обработки под воздействием высоких температур получают торфяной кокс (углеродный восстановитель металла), который используется для изготовления ферросплавов и сорбентов, имеет широкое применение в металлургии.
4. В строительстве
Торф обладает хорошими теплоизолирующими свойствами, стойкостью к влаге и разложению, поэтому из него изготавливают теплоизоляционные блоки, обладающие бактерицидными и фильтрующими свойствами.
Благодаря отличным изоляционным свойствам торф применяют при хранении фруктов, овощей, мяса и других продуктов.
5. В медицине
Из торфа изготавливают лекарства для лечения болезней почек, сердца, экземы, отслоения сетчатки, для регуляции и улучшения процессов метаболизма.
Используется в грязевых ваннах, которые улучшают состояние кожи, снимают воспаления, способствует уменьшению морщин.
Применяют для производства этилового спирта, воска, парафина, фенола, уксусной кислоты и т.д.
6. В производстве одежды
В состав торфа входят пушицивые нити, которые можно использовать для производства тканей. Например, в Финляндии уже существует одежда и ткани, изготовленные с применением торфа.
7. В производстве алкоголя
Торф используют в производстве Шотланского Виски: сначала замачивают ячмень в воде на несколько дней, затем его рассыпают для проращивания. При этом крахмалы преобразуются в сахара, которые являются отличной пищей для дрожжей. Примерно через неделю получается солод. Затем чтобы остановить рост ячменя, его подсушивают в специальном помещении, а в качестве топлива используют торф. Он очень плохо горит, при этом выделяет специфический запах, который проходит сквозь зерна и придает виски тот самый особенный вкус и запах.
8. В экологии
Торф обладает особенной структурой, которая позволяет выступать ему в роли адсорбента, газопоглотителя и фильтра. Он прекрасно задерживает вредные вещества, очищает стоки на производствах, воду и воздух. Торф незаменим при ликвидации различных экологических аварий и загрязнений.
Если после зимних холодов хочется увидеть в своем саду весенний, поднимающий настроение вид, посадите тюльпаны. Чудесные цветы c многообразными.
Торф, образование, свойства, виды, добыча и применение
Торф, образование, свойства, виды, добыча и применение.
Торф – это полезное ископаемое, осадочная рыхлая горная порода, вид ископаемого топлива, образовавшееся в процессе гниения растений в болотистой местности.
Описание, состав и характеристика торфа:
Торф залегает на поверхности Земли или на глубине нескольких десятков метров под покровом минеральных отложений.
Степень разложения торфа изменяется в пределах от 1 до 70 %. В зависимости от степени разложения торфа различают торф слаборазложившийся (до 20 %), среднеразложившийся (20-35 %) и сильноразложившийся (свыше 35 %). Максимальная величина степени разложения встречается у древесных и древесно-травяных групп торфа, минимальная – у моховых.
Торф по содержанию золы классифицируется на малозольный ( 10 %). Высокая зольность характерна для низинного типа, низкая – для верхового торфа.
Химический состав и свойства торфа напрямую зависят от его типа, ботанического состава и степени разложения. В состав торфа входят следующие химические элементы : углерод – 48-65 % от органической массы (Органическая часть торфа это сухое вещество без учета золы), кислород – 25-45 %, водород – 4,7-7 %, азот – 0,6-3,8 %, сера – до 1,2 % (в редких случаях – до 2,5 %), кальций – до 5 %, а также оксид кремния – до 43 % от массы золы, оксид кальция – до 40 %, оксида алюминия – до 12 %, оксида железа – до 13%. Также присутствуют микроэлементы: цинк – до 250 мг/кг, медь – 0,2-85 мг/кг, кобальт – 0,1-10 мг/кг, молибден – 0,1-10 мг/кг, марганец – 2-1000 мг/кг. В компонентном составе органической массы торфа содержание битумов (бензольных веществ) составляет 1,2-17 %, водорастворимых и легкогидролизуемых веществ – 10-60 %, целлюлозы – 2-10 %, гуминовых кислот – 10-50 %, лигнина (негидролизуемого остатка) – 3-20 %.
Химический состав торфа, достигшего предельной степени разложения (около 70 %), отличается минимальным содержанием целлюлозы, водорастворимых и легкогидролизуемых веществ. В таком торфе уже почти исчерпан энергетический материал для биохимических процессов.
Мировые запасы торфа огромны и по разным оценкам составляют от 250 до 500 миллиардов тонн. Он покрывает около 3 % площади суши. При этом в северном полушарии торфа больше, чем в южном. Заторфованность растёт при движении к северу.
Образование торфа:
Процесс торфонакопления не заканчивается, а происходит постоянно. Средняя скорость образования и накопления торфа различна и зависит от преобладающих исходных растительных группировок, географической и климатической зональности, гидрологических и других условий и изменяется от 0,2-0,4 мм (болота лесотундры) до 1 мм (хвойно-широколиственная подзона) в год. Современные торфяные залежи сформировались за 10 000 – 12 000 лет.