торфяник в черте города какой ресурс
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.
Как и какими способами проводится добыча торфа, месторождения в России и мире
Торф используют как органическое топливо, натуральное и недорогое удобрение для подкормки растений, как теплоизоляционный материал и в других целях. Рассмотрим, как происходит процесс формирования залежей, как и где добывают торф, в каких областях человеческой деятельности применяют. Как его хранят и транспортируют, где находятся месторождения торфяных залежей в России и в мире.
Процесс формирования залежей
Торф – ископаемое, образовавшееся из остатков растительности, которая разлагалась в болотных условиях. В болотах происходит постепенное и постоянное отложение частично разложившегося органического вещества, которое медленно превращается в торф, откладывающийся на поверхности.
Разработка ископаемого сырья проводится в торфяных болотах, которые расположены в речных долинах и на водоразделах. Болотная растительность зависит от рельефа местности и концентрации минеральных солей, которые поступают в болота с осадками и из грунтовых вод. Торф из верховых болот образуется из сфагновых мхов, морошки, пушицы, вереска, из низинных болот – из осоки, мхов, ольхи и березок.
Обзор видов
Растительность торфяных болот формирует тип полезного ископаемого: верховой, низинный и переходный. Состав определяется химическими соединениями (они хорошо растворяются в воде), а также наличием гуминовых и фульвокислот, лигнина, целлюлозы, битума. Среди химических элементов преобладают кремний, железо, алюминий, кальций. В состав зольного остатка входят медь, марганец и другие ценные микроэлементы, которые потом используют растения для своего питания.
Как и где добывают торф
Добыча ископаемого ведется различными способами. Промышленная разработка торфяных залежей начинается с осушения болот. Вода отводится по вырытым каналам. Самый распространенный способ добычи – фрезерный. Специальная техника измельчает слой в мелкую крошку. Получившуюся массу сушат, перемешивая ее. После высыхания сгребают в бурты, собирают и отправляют перерабатывать. Массу гранулируют или прессуют в куски.
Второй вариант добычи ископаемого – экскаваторный способ или кусковый. Сырье при этом способе добывают в форме кусков, а не измельченной массы. Как ведется добыча: диск торфодобывающей машины погружается в пласт на глубину 0,5 м. Диск поднимает нарезанные куски на поверхность. Внутри машины масса спрессовывается и выталкивается наружу. Куски просушивают и отправляют на переработку.
Еще один способ, почти не используемый, – резной. Сырье добывают вручную, нарезая его лопатами. Кирпичи просушивают и также перерабатывают.
Где применяют?
Основная сфера использования торфа – сельское хозяйство. Материал применяют как органическое удобрение под все виды культур открытого грунта, применяют его и в теплицах. Используют как субстрат для выращивания рассады, его добавляют в грунтосмеси.
Этот материал пористый, легкий, хорошо пропускает воздух и влагу, содержит минеральные элементы, гуминовые вещества. Разрыхляет субстрат, создает хорошие условия для формирования корней, позволяет растениям расти интенсивно, быть здоровыми. В качестве удобрения применяется верховой торф нейтральной реакции. Кислый можно подсыпать под культуры, которые предпочитают кислую реакцию грунта.
В торфяном субстрате разводят червей, используют его для приготовления компоста. Его укладывают на поля для улучшения состояния грунта, разрыхления и смягчения почвы.
Кроме сельского хозяйства, торф применяют в животноводстве как материал для подстилки. Для строительной промышленности из него делают теплоизоляционные плиты и блоки. Они хорошо сохраняют тепло зимой, защищают от проникновения шума.
Торф используется в химической промышленности для получения целлюлозы, битумов, парафинов, гуминовых кислот, аммиака, дегтя, фенолов и других материалов. Применяют в металлургии, медицине, изготавливают из него фильтры для очистки сточных вод, гидроизоляционных сооружений, улавливания углекислоты и токсичных соединений из воздуха. Торф остается одним из важных ископаемых для энергетической промышленности, он используется как топливо на электростанциях.
Хранение и транспортировка
Для длительного хранения торф раскладывают на открытых площадках. Толщина и размеры торфяных пластов небольшие, это делается для того, чтобы торф не нагревался и не самовозгорался. Не допускается закладывать на хранение торф, температура которого превышает 40 °С, в массе есть примеси полукокса, кускового торфа с примесью древесины, сухой травы. Перевозят торф в цельнометаллических полувагонах.
Месторождения в России и мире
В Северном полушарии зона торфовых отложений простирается на севере от Западной Сибири до Атлантического океана. В Северной Америке месторождения ископаемого находятся в северо-восточной части континента. В Северном полушарии находится 80 % всех торфяных запасов, первое место по добыче занимает Канада, второе – Россия.
В Южном полушарии торф добывают на островах Юго-Восточной Азии. По объему добываемого сырья южные месторождения уступают северным.
Топливо прошлого или будущего?
Россия уверенно держит мировое лидерство по запасам торфа. По данным Русского географического общества, в недрах нашей страны залегает 160–200 млрд т этого биоресурса. Иными словами, примерно 40 % всего «стратегического запаса» земли. Кстати, торфяная промышленность и торфоэнергетика в частности развиваются весьма скромными темпами. Если в 70–80-е годы прошлого века у нас ежегодно добывалось более 50 млн т торфа, то сегодня объемы добычи упали до 1,4–1,8 т в год. При этом доля участия этого топлива в энергетике страны составляет меньше 1 %.
Меж тем торфоэнергетика – это безотходное и экологичное производство тепла и энергии. Если сравнивать торф с традиционными для малой и средней энергетики мазутом, каменным углем и дизельным топливом, преимущества, как говорится, налицо. При сжигании этого биотоплива объем выбросов оксидов серы уменьшается в десятки раз, а твердых взвешенных частиц – в 2–19 раз. Соответственно существенно сокращается уровень загрязнения воздуха. Кроме того, зола, образующаяся в сухом остатке, – ценнейшее удобрение для почв. При этом по теплотворности и калорийности торфяной брикет значительно превосходит раскрученные аналоги, поскольку 90% сжигаемой биомассы уходит в тепло.
Реальная экономия
Экологичность – не единственное достоинство торфа. Не менее привлекателен в данном случае и экономический аспект. «Надо понимать, что торф – это реальная экономия для бюджета, – говорит генеральный директор компании «ВяткаТорф» Сергей Береснев. – Он дешевле угля, мазута и даже газа в равном объеме. А чем ниже себестоимость коммунальных услуг, тем ниже тарифы для населения (если это торфяная котельная, а не мазутная) и тем меньше будут расходы на выделение субсидий малоимущим семьям для оплаты коммунальных услуг». Впрочем, по словам эксперта, пока речь идет лишь о малой и средней энергетике. Большой энергетике требуется большое количество торфа, а на данный момент в стране лишь компания «ВяткаТорф» как крупнейший добытчик торфа способна обеспечить ТЭЦ должными объемами ресурса.
Не секрет, что в большинстве случаев местному топливу, фактически валяющемуся под ногами, предпочитают привозные уголь и мазут, а также газ, тем самым «подсаживая» регион на покупные ресурсы и увеличивая расходы бюджета. «Транспортное «плечо» при поставках угля и мазута в регионы Центральной России составляет от 1 до 5 тыс. км, а при использовании местного торфа – от 10 до 100 км, – подчеркивает Ян Яновский, управляющий партнер First Nation Societe Bancaire, член Международного совета по вопросам развития России Всемирного экономического форума в Давосе. – Отсутствие необходимости завозить топливо автомобильным или железнодорожным транспортом из других регионов влияет на стоимость энергоресурсов и тарифы, повышает стабильность поставок теплоэнергии и снижает нагрузку на транспортные сети, что особенно актуально сейчас для железнодорожных мощностей. При этом ряд регионов страны, как, например, Владимирская, Ярославская, Тверская и Кировская области, обладают колоссальными энергоресурсами – запасами торфа. И не использовать их в сегодняшней ситуации неразумно и расточительно».
С этим согласны и в Минэнерго. «Замещение дальнепривозных углей, мазута и в перспективе природного газа на муниципальных объектах теплоэнергетики местным топливом позволяет получить экономический эффект на выработку теплоэнергии, а использование торфа на малых генерирующих установках в значительной степени понизит себестоимость производства электроэнергии, – отмечают в ведомстве. – А если учесть еще и невысокую себестоимость торфяного производства за счет использования при сушке торфа дарованной природой солнечной энергии, то этот биоресурс имеет все шансы стать локальным возобновляемым источником энергии будущего».
Торф спасет село
Идеальная модель развития торфоэнергетики – создание на местах биоэнергетических кластеров полного цикла. «Наибольший эффект достигается, когда в регионе выстроена вся цепочка: есть собственное месторождение, предприятие по переработке торфа, котельные, работающие на нем, и потребитель, который будет потреблять тепло- и электроэнергию, – говорит Владислав Пахомов, директор Российского торфяного и биоэнергетического общества. – Возить торф за тридевять земель нецелесообразно, так же как и перерабатывать его в топливо в одном месте, а использовать в другом. Это должна быть единая организация, и сегодня такие уже действуют, например, во Владимирской, Тверской и Ярославской областях».
Три вышеназванных региональных кластера – детища корпорации «Биоэнергия», деятельность которых уже приносит свои плоды. Так, по данным Минэнерго, во Владимирской губернии восстановлена работа Мезиновского торфопредприятия, введен в эксплуатацию современный завод по переработке торфа в торфяные топливные брикеты с использованием передовых европейских технологий. В отопительном сезоне 2011/12 года на торфяное топливо переведены 12 муниципальных котельных, еще 9 находятся на стадии реконструкции. Упор на торфоэнергетику уже позволил региону сэкономить в минувшем отопительном сезоне порядка 20 млн рублей. В состав кластера входят предприятия по переработке торфа, инжиниринговые подразделения по разработке и производству специализированного теплового оборудования, компания, осуществляющая эксплуатацию и модернизацию угольных и мазутных котельных путем их перевода на торф.
Стоит отметить и то, что применение торфа в качестве биотоплива позволяет решать проблемы малой энергетики в труднодоступных для доставки угля, мазута и газа муниципальных образованиях. «До каждого поселка газовую трубу протянуть вряд ли смогут, – резонно замечает Сергей Береснев. – Если же около поселения есть месторождение торфа, то оно дает весомый объем энергии, которого обычно хватает на многие годы. Напротив, древесные отходы как энергоресурс имеют ограниченный характер – заканчиваются через 3–5 лет. В ряде лесистых районов делянки ушли далеко от поселков, дров мало, а одного опила для муниципальных котельных явно не хватает».
Еще один аргумент в пользу возрождения торфяной отрасли – решение проблемы безработицы на селе. Благодаря открытию новых предприятий во Владимирской области дополнительно создано более 120 рабочих мест. «За счет торфа можно и нужно развивать сельское хозяйство, возрождать село, – уверен Владислав Пахомов. – Разработки находятся как раз в сельскохозяйственных районах, где сегодня самая напряженная ситуация. Прежде всего речь идет о северо-западных территориях России, относящихся к зонам рискованного земледелия. Сельское хозяйство там вряд ли будет развиваться, поэтому появление торфяного производства чуть ли не единственный шанс вдохнуть в эти территории новую жизнь».
Панацея от мусора и пожаров
При разумном подходе коэффициент полезного действия торфа распространяется и на другие проблемы общенационального значения. Например, мусорную. В нашей стране говорить об этом как о тенденции пока рано, а вот в Финляндии, например, торфоэнергетика работает на полную мощность, торфяники успешно работают санитарами свалок. Большой опыт работы с биотопливом позволяет им успешно использовать собственные технологии для переработки отходов. Муниципалитеты сами привозят им мусор, «производимый» населением и предприятиями, и платят деньги за грамотную утилизацию. Те, в свою очередь, используют бесплатную биомассу для производства топлива и компоста, поставляют вторсырье различным заинтересованным организациям. В итоге годовая прибыль компаний исчисляется миллионами евро, а города, работающие с ними в тесной связке, не знают, что такое свалки.
Российские торфяники повторить подобный опыт пытались, но столкнулись с непониманием руководства предприятий. Те за редким исключением соглашаются отдавать даром отходы производства, например, опилки, навоз или спирто-аммиачную барду, которые все равно уничтожают без какой-либо выгоды. Поэтому их приходится скупать, что не всегда экономически целесообразно. Ситуацию могло бы исправить принятие соответствующего закона, упрощающего процедуру получения перерабатывающими предприятиями отходов. Но воз, как водится, и ныне там.
«Торфяной ренессанс» позволил бы и эффективнее вести борьбу с пожарами. Казалось бы, звучит как прямое противоречие. Именно торфяники летом горят особенно интенсивно, а значит, чем больше болот будет осушено, тем меньше риск новых возгораний. Однако не все так однозначно. В группе риска только заброшенные объекты, коих после развала СССР в стране осталось очень много. Там же, где есть хозяин, всегда есть и контроль. «В советские времена на всех торфяных предприятиях были собственные службы пожаротушения, – уверяет Владислав Пахомов. – Люди, работающие там, знали, как действовать в случае возгорания, и могли быстро локализовать пожар. И сегодня на действующих предприятиях, где следят за безопасностью, этой проблемы нет. Когда аномальным летом 2010 года все горело, только на «цивилизованных» месторождениях не было пожаров».
С этим согласен и Сергей Береснев: «Только брошенные осушенные месторождения представляют опасность возгорания. А значит, у них должны быть хозяева, обеспечивающие противопожарную безопасность. Добывая торф на таких участках, мы принесем больше пользы экономике страны, чем в том случае, если будем тратить бюджетные деньги на их затопление». Меж тем, по словам специалиста, торфяники в отличие от тех же угольщиков не имеют льгот по налогу на добычу полезных ископаемых (НДПИ) для обеспечения промышленной и противопожарной безопасности на своих шахтах. «Денег на эти мероприятия вкладываем не меньше, содержим пожарные поезда и участвуем в тушении лесов, но льготу не получаем», – сетует эксперт.
Дорогое удовольствие
Впрочем, это лишь один из пробелов в нашем законодательстве, мешающих развитию торфяной промышленности. Двойные стандарты действуют и в отношении транспортного налога, от которого освобождены, например, сельхозпредприятия. Торфяники же вынуждены его платить, хотя и не выезжают на дороги общего пользования на тракторах, используемых в торфодобыче. Великую смуту вносит и классификация торфяных болот, относящихся как к Водному, так и к Лесному кодексу. От этого зависит размер аренды за используемый для добычи торфа объект. «Если болото относится к поверхностному водному объекту, размер арендной платы составляет 300 рублей за гектар, – поясняет Владислав Пахомов. – А если оно находится в лесу, его относят к лесному фонду, где ставки в десятки раз дороже. При этом для нормальной добычи торфа нужно иметь не менее 500–700 га, а с 1 га за сезон можно добыть не более 300 т». Как следствие экономическая выгода от реализации торфа пропадает из-за дороговизны аренды.
«Парадокс еще и в том, что высокие рентные платежи, как за богатые леса, нужно вносить регулярно, при том что сами разработки имеют сезонный характер, – констатирует Евгений Коныгин, исполнительный директор подкомитета по энергоэффективности и возобновляемой энергетике комитета РСПП по энергетической политике и энергоэффективности. – То есть получается, что зимой на торфоразработках никто не работает, а платить за аренду надо. Немудрено, что предприятия стали сами по себе малорентабельными и на этой волне отрасль стала загибаться».
В 2011 году депутат Госдумы РФ Валерий Язев инициировал принятие закона «О некоторых мерах по стимулированию использования торфа в энергетике», который в том числе должен был снять разногласия Лесного и Водного кодексов. Однако, по словам депутата, процесс так и не сдвинулся с мертвой точки. Меж тем, несмотря на то что правительством РФ давно установлен минимальный понижающий коэффициент для аренды земли под месторождения торфа в размере 0,1 %, на деле это правило не всегда действует. «Есть представители Рослесхоза, которые трактуют это положение иначе, – рассказывает Сергей Береснев. – Так, недавно для компании «ВяткаТорф» подняли стоимость аренды земель лесного фонда за прошлые годы в 10 раз! Сейчас у нас идут арбитражные суды по этому вопросу, два мы уже выиграли. Радует, что нас поддерживают в этом вопросе и Министерство энергетики, и руководство Кировской области. Но я знаю, что точно такая же проблема встречается у торфопредприятий в других регионах».
Еще один серьезный барьер для торфоэнергетики – слабое развитие российского торфяного машиностроения и вызванная этим усиливающаяся зависимость отрасли от импорта технологий и оборудования. По-прежнему остро стоит и вопрос льгот на железнодорожные перевозки. Если для угольщиков действует так называемый исключительный тариф, дающий право на скидку до 17 %, то торфяники таких привилегий не имеют. Исключением стала разве что «ВяткаТорф». Решением президента Владимира Путина в течение трех лет компании была предоставлена возможность пользоваться сниженным тарифом на транспортировку торфа по дорогам РЖД в пределах Кировской области. Всем остальным родственным предприятиям в стране приходится тратить львиную долю бюджетов на эту статью расходов, что, несомненно, также тормозит развитие отрасли. Конечно, альтернативой рельсам и шпалам могли бы стать автомобильные дороги, но, учитывая объемы перевозок, это практически нереально. «Крупная электростанция должна потреблять 200–300 тыс. т торфа ежегодно, – сообщает Владислав Пахомов. – Такие объемы при всем желании не перевезешь на автомашинах».
Курс на торф
Решить проблемы торфоэнерегтики, по мнению специалистов, хоть и сложно, но можно. Так, Сергей Береснев считает, что даже большая энергетика может вернуться к торфу, и для толчка к этому было бы достаточно отнести данный вид топлива к условно возобновляемым источникам энергии, как это делают в Западной Европе. «По расчетам специалистов, ежегодный прирост накоплений торфа в России составляет 225 млн т, а общая добыча не превышает и 2 млн. Соответственно, если есть прирост, значит, источник энергии считается возобновляемым», – рассуждает он. Также эксперт предлагает создать в Министерстве энергетики РФ специальный отдел или департамент по развитию торфяной промышленности.
Кстати, определенные подвижки в этом вопросе уже есть. Яркий пример – решение премьер-министра Дмитрия Медведева о создании рабочей группы по подготовке комплекса мер, направленных на создание условий по использованию торфа в сфере производства тепловой и электрической энергии. Наряду с представителями руководства регионов в нее вошли представители генерирующих и торфодобывающих компаний. Первое заседание группы прошло в формате выездного заседания на площадке Владимирского биоэнергетического кластера корпорации «Биоэнергия». «На встрече обсуждалась «Программа поддержки торфяной отрасли», включающая в себя субсидирование кредитов и лизинговых платежей на приобретаемую новую технику, снижение таможенных ставок на импортируемое оборудование, упразднение транспортного налога на механизированный парк, участвующий в добыче торфа, – сообщает Ян Яновский. – Еще один важный вопрос – включение торфа в топливно-энергетические балансы регионов и возможность увеличения его доли использования для замены привозного угля и мазута. Очевидно, что для развития отрасли необходимы определенные решения, в том числе на уровне новых законодательных документов».
В Минэнерго будущее отечественной торфоэнергетики оценивают весьма оптимистично. Как сообщили нам в пресс-службе ведомства, расширение использования местных возобновляемых видов топливно-энергетических ресурсов, в том числе на основе торфа, является одним из приоритетных направлений Энергетической стратегии России на период до 2030 года. Эта тенденция также нашла отражение в Государственной программе энергосбережения и повышения энергетической эффективности на период до 2020 года. В перспективе в процесс модернизации и перевод на местные виды торфяного топлива могут быть вовлечены сотни муниципальных котельных. Кроме того, предусмотрено строительство новых биотопливных ТЭЦ с использованием этого ресурса.