Задать вопрос
+7-932-129-43-76
+7-932-129-48-92
Задать вопрос
Быстро и надежно

Добыча торфа

Торф — это самое молодое полезное ископаемое, которое образовалось 10 000-12 000 лет назад. Процесс его накопления продолжается до сих пор. Торф представляет собой остатки растений, которые разлагаются в среде с ограниченным доступом кислорода. В нем содержится более 50% органических веществ и до 85-95% влаги.

Торф
Кусок торфяной пластины в руках
Добыча торфа

Промышленная добыча торфа началась в XII-XIII веках. В Голландии и Шотландии его использовали в качестве топлива, так как на этих территориях не хватало леса и, соответственно, древесины. В XVI-XVII столетиях месторождения начали разрабатывать во Франции, Швеции и Германии.

В России торфяная промышленность возникла относительно поздно. Первые разработанные месторождения появились в 1789 году под Санкт-Петербургом. Но лишь в середине XIX века использование торфа в роли топлива стало выгодным. Началась масштабная промышленная разработка месторождений.

«Золотым веком» отечественной торфодобывающей промышленности считается первая половина ХХ столетия. В 20-30-х годах в СССР до 40% электростанций работали на этом полезном ископаемом. Именно тогда и было изобретено большинство методов его получения и переработки.

Позднее торф начал вытесняться другими энергоресурсами – углем, газом и нефтью. В начале нулевых годов ряд стран (Финляндия, Швеция, Ирландия) вновь стали наращивать добычу этого полезного ископаемого. Возрождалась в это время торфяная промышленность и в России. Сейчас темпы роста приостановились, но объемы добычи остаются более-менее стабильными.

В нашей статье мы ответим на два главных вопроса:

  • Какие этапы и технологии добычи торфа существуют
  • Какие объемы торфа добываются в России и мире в настоящее время

В первой главе нашей статьи мы подробно расскажем о технологиях добычи, способах разведки и подготовки торфяных месторождений.

Добыча торфа
Добыча торфа
торф горит
торф в грядках

Технология добычи торфа

Добыча торфа – это сложный технологический процесс, который состоит из множества этапов. Он начинается с разведки запасов полезного ископаемого и заканчивается складированием готового, частично переработанного материала. После этого торф отвозят непосредственно потребителю или на заводы для дальнейшей переработки.

Процесс добычи торфа состоит из следующих этапов:

  1. Поиска и подготовки месторождений
  2. Непосредственной добычи
  3. Постобработки

Дальше вы узнаете детали каждого из этапов.

Поиск и подготовка месторождений

Перед описанием методов разведки запасов торфа мы в нескольких словах расскажем, чем отличается торфяная залежь и месторождение.

Торфяная залежь – это напластования торфа разных видов. Тип ее определяется способом питания (грунтовые воды, осадки, периодическое затопление реками и озерами) и степенью минерализации воды. Вид зависит от торфа, который входит в состав залежи.

Разделяют 4 основных типа залежей:

  • Верховые (питание водами со скудной минерализацией, в основном осадками)
  • Низинные (питание грунтовыми водами с высокой минерализацией)
  • Переходные (питание грунтовыми водами и осадками в одинаковой мере)
  • Смешанные

Торфяное месторождение – это территория с очерченными границами, в состав которой входит одна или несколько залежей. Месторождение отличается высокой влажностью, покрыто болотной растительностью. В нем содержатся промышленные запасы торфа. После подготовки здесь можно начинать добычу.

А теперь мы поговорим о том, как проводится поиск месторождений.

Поиск и разведка торфяных месторождений

Разведка месторождений и запасов торфа состоит из нескольких этапов:

  • Общий поиск
    На этом этапе изучаются геологические карты, проводится аэрофото- и космическая съемка. По собранным данным определяют, где находятся месторождения и какую территорию они занимают.
  • Детальный поиск
    Тут месторождение изучается по более детальным картам, намечаются его контуры. Профиль залежи определяется зондированием в нескольких точках с расстоянием не менее 100 м одна от другой. Детальный поиск позволяет приблизительно спрогнозировать, сколько запасов торфа есть в месторождении.
  • Поисково-оценочные работы
    На этом этапе анализируются данные поисковых работ и делается оценка промышленного значения месторождения.
  • Предварительная разведка
    Она проводится на месторождениях площадью свыше 300 га. На всей территории зондируют залежь, определяют типы и виды торфа в разных пластах. Также оценивают влажность, количество древесной растительности, пней. Этот этап дает возможность спланировать подготовительные работы и более точно оценить рентабельность промышленной добычи на данном торфяном месторождении.
  • Детальная разведка
    Она проводится на месторождениях или участках площадью до 10 га. Цель этого этапа такая же, как и у предыдущего. Но на малой площади есть возможность более детально провести исследование месторождения.
  • Доразведка
    Она проводится на уже освоенных месторождениях или тех, где добыча была прекращена. Доразведка дает возможность оценить, сколько еще полезного ископаемого осталось, стоит ли продолжать (начинать заново) его добычу.

После завершения разведки переходят к подготовке месторождения к дальнейшей эксплуатации.

Подготовка торфяного месторождения

При подготовке торфяного месторождения к добыче нужно решить три главные проблемы:

  1. Уменьшить влажность
  2. Убрать деревья, кустарники и пни
  3. Выровнять рельеф

Давайте подробнее разберемся с каждым пунктом.

Осушение месторождения

Естественная влажность торфяных залежей – 88-92%. Для добычи торфа определенными методами ее нужно снизить до 82-86%, а в некоторых случаях – до 75-81%. Чтобы получить такие показатели, необходимо осушить месторождение.

Основные задачи осушения:

  • Понижение уровня грунтовых вод (до 0,8 м от поверхности земли для низинной залежи и до 1 м – для верховой)
  • Обеспечение быстрого отвода влаги после весеннего паводка и дождей
  • Уплотнение торфа и увеличение его несущей способности (для проезда техники)
  • Увеличение продуктивности месторождения (повышение выхода воздушно-сухого торфа)

Для осушения месторождения прокладывается система открытых каналов. Непосредственно из залежи вода собирается в картовые каналы, расположенные на расстоянии 20-40 м друг от друга. Они впадают в валовые, а те – в соединительные и магистральные. Все каналы соединяются между собой под углом 90°. Для проезда техники в каналах устанавливают мостики в форме трубы, чтобы вода могла свободно проходить через них.

Кроме основных каналов существуют дополнительные – ловчие и нагорные. Первые предназначены для перехвата грунтовых вод, вторые расположены по краю месторождения и вбирают стоки с возвышенностей. На полях для сушки торфа и в сильно заболоченных местах устанавливают систему закрытых дренажей с подземными трубами. Самостоятельно она не используется и всегда комбинируется с открытыми каналами.

Все каналы собираются в водоприемники. Чаще всего это естественные реки и озера, но иногда возле торфяников обустраивают искусственные пруды. На месторождениях, где добыча ведется экскаваторным методом, роют карьерные каналы. Они соединяются с магистральными, впадающими в водоприемники.

Очистка от деревьев и кустарников

На торфяниках редко растет густой лес со старыми деревьями. Поэтому очистка территории от пней и кустарников проводится путем корчевания. С помощью специальной техники дерево вынимают из земли вместе с корнем, дополнительно обрезают крону. Затем его погружают в автомобиль и увозят.

После удаления кустов и деревьев выявляют и выкорчевывают большие пни, очищают торфяник от веток. Ведь верхние слои залежи всегда содержат полуразложившиеся куски древесины. Их удаляют путем глубокого фрезерования. Машина с фрезой врезается в торф на 40 см. Путем измельчения она превращает в стружку любую древесину. Затем верхний слой убирается. Качество такого торфа невысокое, но и его можно использовать для отопления.

Выравнивание рельефа

Большинство торфяников находятся на равнинной или слегка холмистой местности. Но их поверхность может быть покрыта кочками, высота которых достигает 60-70 см. Для нормальной работы техники нужно выровнять поверхность месторождения. Делают это с помощью нескольких проходов бульдозера.

На торфяниках без высоких кочек выравнивать поверхность нет необходимости. Это происходит само собой во время глубокого фрезерования при удалении древесных остатков.

Подготовка торфяного месторождения длится 3-4 года. В течение первых 2-3 лет залежь осушается. Еще год идет на очистку от растительности, деревьев и кустарников.

В следующей части статьи мы познакомим вас со способами добычи этого полезного ископаемого.

Методы добычи торфа

Много столетий торф добывали вручную, с помощью примитивных приспособлений (лопаты, кирки, топора, тесака). С появлением современной техники процесс стал полностью механизированным.

Существует много способов добычи торфа. И единой классификации тут нет.

В зависимости от полученного материала, методы разделяют на:

  • Фрезерные
  • Кусковые

В ГОСТ 21123-85 описаны такие способы добычи торфа как:

  • Фрезерный
  • Скрепер-бульдозерный
  • Экскаваторный
  • Фрезформовочный
  • Кусковой

Но наиболее полная, на наш взгляд, классификация методов добычи торфа была предложена в монографии «Перспективное использование выработанных торфяных болот», выпущенной в 2013 году в Твери под редакцией В. В. Панова. В ней учитывается все, вплоть до особенностей механизации процесса и состава технологий.

Согласно этой монографии, способы добычи можно поделить на четыре большие группы:

  • Фрезерный
  • Машиноформовочный
  • Гидравлический
  • Резной

Каждый из перечисленных видов добычи имеет свои подвиды, включая те, которые описаны в ГОСТ 21123-85. О них мы и расскажем далее.

Фрезерный метод добычи торфа

Фрезерный способ добычи торфа является самым популярным. Этим методом получают 80-90% продукции. Полезное ископаемое не только извлекается из залежи, но и частично перерабатывается (измельчается, просушивается, иногда брикетируется).

Метод начал использоваться сравнительно недавно, в 50-60 годах прошлого века. Сейчас он почти вытеснил все другие. Основные его преимущества – простота, высокая степень механизации и экономическая выгода.

Фрезерный способ добычи состоит из таких этапов:

  1. Фрезерование верхних слоев залежи
    Вращающаяся фреза, прикрепленная к трактору, врезается на 5-20 см в толщу залежи. Она не только срезает слой породы, но и измельчает ее. Фреза прикреплена к трактору. После ее прохождения на поле остается слой торфяной крошки толщиной 10-20 см.
  2. Рыхление и ворошение
    С помощью прикрепленных к тракторам ворошилок (вращающихся железных лопастей) проводят рыхление торфа 2-3 раза с перерывами в несколько часов. Это ускоряет сушку полезного ископаемого.
  3. Валкование
    Длинным лопатовидным ковшом (валкователем) сухой торф собирается прямо на поле в валки. Этап начинается, когда влажность торфа достигнет 45-58%. Валки имеют треугольную пирамидальную форму и расположены параллельно картовым каналам.
  4. Сбор и штабелирование готовой продукции
    Уборка проводится разными способами: с помощью бороны лежачего типа, бульдозера, специальной уборочной машины. При сборе бороной или бульдозером торф перегружается на трактор с прицепом и отвозится в штабеля. Машина для механической уборки оборудована бункером для перевозки.

Весь цикл сборки занимает 1-2 дня. Машины работают по картам – участкам торфяника, разделенным между собой каналами. Ширина одной карты 20 м (на низинных залежах) или 40 м (на всех остальных). Стандартная длина карты – 500 м. На одном участке работают 2-3 трактора.

Существует несколько модификаций добычи фрезерного торфа:

  • Селективный
    Метод применяется для добычи конкретного вида торфа. На месторождении определяются горизонтальные и вертикальные границы пласта, и добыча идет исключительно на этом участке.
  • Раздельный с укрупнением валков
    При таком способе добычи валки укрупняются и убираются после 5-6 циклов фрезерования. Метод позволяет сократить потерю торфа на 20-30%, уменьшить время эксплуатации уборочной техники, увеличить количество добытого за сезон полезного ископаемого на 10-15%.
  • Механический
    Уборка производится машинами с бункерами, из которых торф отгружается в штабеля. Это позволяет уменьшить потерю продукта при перегрузке в кузов.
  • Пневматический
    Здесь для уборки торфа используются пневматические машины. Они собирают фрезерованную крошку непосредственно с поля. Гораздо реже уборка проводится из валков. С помощью такого оборудования можно собирать очень тонкие слои торфа. Производительность увеличивается на 50%, уменьшаются потери продукции, а уборочный цикл сокращается до 1 дня.
    Пневматические машины состоят из нескольких сопел и циклона, создающего поток воздуха. Торф засасывается вместе с воздухом в сопло, где под воздействием центробежной силы прилипает к стенкам. При снижении скорости воздушного потока продукт попадает в бункер, откуда отгружается в штабель.
    При пневматической сборке идет частичная сортировка торфа. Самые мелкие и сухие частицы улетают в атмосферу. Таким образом сокращаются потери продукта при непосредственной доставке потребителю. Метод оптимален при добыче фрезерного торфа для топливных брикетов и подстилки.
  • Фрезформовочный
    При этом способе добычи фрезерный торф сразу формируется в брикеты. Фрезерование проводится щелевым способом, при котором торф извлекается из небольших канавок глубиной 40 см. Машина с фрезой (фрезформовочный комбайн) оснащен шнековым прессом. Торфяная крошка сразу после фрезерования направляется в этот пресс. В нем она продавливается через специальные мундштуки и выходит наружу в форме цилиндрической ленты. Опускаясь на землю позади комбайна, спрессованная лента разламывается на куски.
    Брикетированный торф просушивается на поле, после чего собирается трактором с элеватором и отгружается в штабеля. Материал используется для отопления частных домов, хозяйственных построек и небольших котельных. Недостаток таких брикетов – низкая прочность и повышенная ломкость.
  • Скрепер-бульдозерный метод
    После фрезерования и рыхления торфяная крошка не собирается в валки, а сразу убирается бульдозером со скреперным ковшом. Метод подходит для небольших месторождений.

К преимуществам фрезерной добычи торфа относят:

  • Высокую степень механизации при доступной цене оборудования для добычи фрезерного торфа
  • Возможность селективной выработки небольших участков и месторождений с получением продукта определенного состава и характеристик
  • Получение частично переработанной продукции – измельченного торфа с пониженной влажностью
  • Высокий процент выхода продукта
  • Низкую себестоимость торфа

К недостаткам метода относят:

  • Необходимость проводить осушение месторождения перед началом эксплуатации
  • Пожароопасность торфяных выработок
  • Зависимость от погодных условий – сбор торфа нельзя проводить в дождливую и слишком жаркую погоду
  • Окисление торфа во время сушки, что ведет к снижению содержания углерода и некоторых ценных органических веществ
  • Потерю продукции при сушке (развевается ветром), транспортировке и складировании (штабеля могут размываться осадками)

Модифицированные методы добычи фрезерного торфа позволяют нивелировать некоторые недостатки. Например, при повторном наращивании валков и прессовании брикетов продукт не так чувствителен к смене погоды, уменьшаются потери от ветра. Пневматический способ позволяет сократить цикл, предотвращает окисление органических веществ. Ведь просушка проходит не естественным способом под солнцем, а под воздействием потоков воздуха.

Машиноформовочный метод добычи торфа

Этот метод добычи торфа еще называют экскаваторным, хотя определение не совсем верное. Ведь для получения продута используются и другие типы техники. Основная отличительная черта машиноформовочного способа – получение кускового торфа.

Появились машиноформовочные методы в начале ХХ века и долгое время являлись основными. Но со второй половины столетия они начали вытесняться фрезерным способом торфодобычи.

Основное оборудование, которое используется при этих методиках, – экскаватор, элеватор и прессовая машина. Выемка проводится в карьерах на всю глубину залежи. После завершения работ остаются рвы глубиной до 4 м и шириной 6-7 м.

Этапы машиноформовочного метода добычи торфа следующие:

  1. Извлечение торфяной массы из карьера
  2. Передача породы на пресс
  3. Прессование торфа и нарезка на куски
  4. Сушка на поле или в валках
  5. Штабелирование готовой продукции

В зависимости от видов техники, которая используется при торфодобыче, выделяют такие разновидности машиноформовочного метода:

  • Элеваторный
    При этом способе торф подавался на элеватор вручную. Затем он транспортировался на пресс, где формировались брикеты. Готовые куски просушивались на солнце.
    Сейчас элеваторный метод не используется.
  • Экскаваторный багерный (многоковшовый)
    Для добычи торфа используются многоковшовые экскаваторы, которые ворошат породу, а затем извлекают ее из карьера. Транспортировка на поля сушки проводится канатным транспортером или стилочной машиной на гусеничном ходу. В первом случае брикеты прессуются уже в ходе транспортирования, во втором – на полях сушки.
  • Экскаваторный одноковшовый
    Методика такая же, как и в предыдущем случае. Только вместо многоковшовой машины используется одноковшовая. Метод менее эффективный и применяется только на небольших месторождениях.
  • Скреперно-элеваторный
    Это самый популярный и современный метод. Порода с глубины 50 см вырезается специальной фрезой. Ее диск соединен с гидравлическим цилиндром. Уже на этом этапе формируются куски торфа, которые по элеватору передаются в пресс. После прессования и сушки получаются брикеты весом 0,5-1 кг.
  • Экскаваторный с временными отвалами
    Данный метод является комбинацией фрезерного и машиноформовочного. В зимнее время экскаватором формируют отвалы торфа. Порода в отвалах не подмачивается грунтовыми водами и лучше подсыхает. Когда начинается сезон, торф измельчают и рыхлят фрезой. Затем материал собирают формовочными машинами, делают брикеты и подсушивают. Уборка может проводиться и более простым способом, со штабелированием торфяной крошки.

Машиноформовочный метод добычи торфа имеет много преимуществ. Но его недостатки (прежде всего – высокие материальные затраты) не позволяют сделать его основным.

Достоинства метода:

  • Меньшая зависимость от климатических условий и возможность добывать торф в северных районах, где сезон начинается ранней весной и заканчивается поздней осенью (в отвалы породу складируют даже зимой)
  • Качество кускового торфа выше, он меньше окисляется и сохраняет свой состав, поэтому сырье для химической промышленности чаще всего добывают таким способом
  • Насыпная плотность продукта выше, что дает возможность экономить на транспортировке
  • Торф в кусках, из-за его высокой пористости, можно высушить на поле до влажности 35% без потери качественных характеристик
  • Кусковой торф намного меньше склонен к самовозгоранию
  • За один цикл можно собрать больше продукции с единицы площади, что делает выгодной добычу на малых месторождениях
  • Влажность кусков ниже, а плотность выше, чем у фрезерной крошки; в результате повышается теплота сгорания брикетов
  • Ниже потеря продукции с пылью

К недостаткам метода можно отнести:

  • Более высокую влажность исходного материала, что увеличивает время сушки
  • Сложность и энергозатратность оборудования для добычи торфа машиноформовочным методом
  • Более низкая рентабельность по сравнению с фрезерным способом
  • Образование глубоких рвов и карьеров после завершения разработки месторождения, что усложняет рекультивацию и негативно влияет на экологию

Машиноформовочные методы добычи торфа используются на небольших месторождениях. Таким способом добывают продукцию для химической промышленности. Брикеты также поступают в розничную торговлю для отопления загородных домов, небольших построек, ферм.

Гидравлические методы добычи торфа

Гидравлический способ добычи торфа был изобретен в 1914 году. Он был одним из первых промышленных методов, позволяющих добывать большие объемы полезного ископаемого. Наибольшего распространения гидравлическая добыча достигла в 20-30 годах прошлого столетия. На ее долю приходилось около 50% всех разработок. Начиная с 50-х годов, метод начал вытесняться фрезерным, и сейчас он занимает лишь незначительную долю в добыче торфа.

Гидравлический способ добычи подходит для крупных месторождений. Он требует довольно высоких затрат электроэнергии и обустройства больших площадей для просушки торфа. Но разработку таким методом можно вести даже на участках, засоренных пнями и остатками древесины.

Сначала месторождение освобождается от крупной растительности (кустов и деревьев). Осушение проводится лишь на тех участках, по которым будет проезжать техника. Исходная влажность торфяника может оставаться на уровне 89-92%.

Разработку ведут на картах, разделенных между собой укрепленными переходами для техники. После размывания образуются карьеры шириной 120-200 м. Глубина карьеров зависит от мощности торфяной залежи.

Последовательность работ при гидравлической добыче торфа:

  1. Размыв залежи
    Цель размыва – повысить влажность торфа до 95-97%, разрушить структуру залежи и сделать возможной транспортировку полезного ископаемого на поля для сушки. Делают это струей под сильным напором. Она поступает через трубы с электрическими насосами или переносные брандспойты. На поверхности залежи образуется жидкая гидромасса или торфяная пульпа.
  2. Устранение древесных остатков
    После размыва пни и куски дерева всплывают на поверхность. Их захватывают ковшами, прикрепленными к кранам, которые передвигаются по краям участка.
  3. Сбор гидромассы
    Сбор гидромассы проводят торфососом, прикрепленным к крану. Он передвигается по краю разрабатываемого участка на гусеницах или скатах. Внутри торфососа есть растиратель, измельчающий торф и древесные остатки. Дальше по гибким трубам с диаметром 440 мм жидкая масса поступает в аккумуляторы.
  4. Перекачка на поля сушки
    Из аккумуляторов жидкая пульпа поступает через магистральные трубопроводы с диаметром 750 мм, 675 мм и 570 мм на поля сушки. Длина магистральных трубопроводов – от нескольких сотен метров до 2-3 км. Для перекачки используют торфососы или стационарные электрические насосы.
    Из магистральных трубопроводов гидромасса попадает в картовые и распределятся на полях сушки тонким слоем (18-22 см).
  5. Сушка торфяной гидромассы
    На первом этапе, который длится 5-15 дней, происходит обезвоживание торфа. Часть воды уходит в грунт, часть испаряется.  Добытый материал превращается в пластичную массу. Ее нарезают кусками в форме кирпичей. Раньше операция проводилась вручную, сейчас используются тракторы с особым строением гусениц. Они проезжают по полю, оставляя за собой торфяные кирпичики определенного размера. Сушка кусков продолжается 30-40 дней, пока они не достигнут влажности 40-45%.
  6. Уборка торфа в штабели
    Сухой кусковой торф убирают бульдозером. Затем его погружают в кузов автомобиля либо на элеватор и отправляют в штабеля.

В результате добычи получают измельченный гидроторф в виде прочных брикетов. Их в готовом виде отправляют потребителю. Чаще всего материал используется в энергетике.

Существует несколько модификаций гидравлического метода добычи:

  • Гидроскреперный, или экскаваторный
    Гидроторф из размытой залежи извлекают с помощью экскаватора и передают на шнекер, в котором происходит измельчение породы. Из шнекера масса поступает в бункер для просушки, а затем – в формовочную машину. Метод подходит для разработки небольших месторождений.
  • Скваженный
    Размывка залежи идет в глубину, с образованием глубокой скважины. Одновременно происходит засасывание торфяной пульпы и транспортировка ее по трубам в перерабатывающий цех. Там материал разделяют на фракции, отжимают из него воду и формируют в брикеты.
    Метод абсолютно не зависит от погодных условий, позволяет осваивать до 90% мощности месторождения (при фрезерном способе добычи торфа осваивается только 50%). Но способ дорогостоящий, требует строительства вблизи месторождений высокотехнологичных цехов.
  • С использованием плавающих земснарядов
    Таким методом торф можно извлекать из болот без предварительного осушения. Земснаряды представляют собой плавучие установки с торфососами, которые извлекают жидкий торф из-под воды. Одновременно пульпа измельчается и передается по системе трубопроводов на поля сушки.
    На небольших глубинах используются обычные экскаваторные ковши на понтонах или самоходных плавающих машинах. Они извлекают торф и передают его на шнекеры. Оттуда по трубопроводам масса поступает на поля сушки.
  • Гидроэлеваторный
    Размытая гидромасса самостоятельно подтекает к элеватору, который вычерпывает ее из карьера и передает на поля сушки. Метод считается устаревшим и сейчас не используется.

Гидравлический метод добычи торфа – это высокотехнологичный процесс. У него есть целый ряд достоинств. Но существенные недостатки позволили другим способам добычи его вытеснить.

К преимуществам метода относятся:

  • Полная механизация: для разработки крупного месторождения требуется минимальное количество персонала (такое преимущество было особенно важным в начале прошлого века, так как в то время торфяное производство базировалось в основном на ручном труде)
  • Независимость от климата и погодных условий: работу можно вести круглосуточно на протяжении всего года, на полях сушки пульпа может пребывать даже зимой
  • Возможность разработки залежей, сильно загрязненных остатками древесины и пнями
  • Минимизация работ по осушению залежи: необходимо осушать только те участки, по которым будет передвигаться техника
  • Возможность разрабатывать месторождения с мощными залежами, глубина которых достигает десятков и даже сотен метров
  • Пожарная безопасность: увлажненный торф не воспламеняется даже на полях сушки

Недостатками гидравлического метода добычи торфа являются:

  • Большие затраты на технику и трубопроводы для пульпы
  • Значительный расход электроэнергии для работы насосов и торфососов, необходимость электрификации месторождений
  • Большой расход воды для размыва
  • Образование торфяных коллоидов в воде, с которыми теряется часть ценных веществ торфа; воды загрязняются и с трудом поддаются очистке (попадая в водоемы, такие стоки вызывают цветение и заболачивание)
  • Низкий выход твердого вещества из пульпы
  • Необходимость оборудования больших площадей для сушки гидроторфа; для этого земли выводятся из сельскохозяйственного использования, вырубаются леса и нарушается экология

В связи с большим количеством недостатков гидравлический способ добычи торфа потерял свою актуальность. Но некоторые его модификации все же выгодно использовать. Например, в северных регионах можно применять скважинный метод, который абсолютно не зависит от погодных условий. Добыча торфа скреперами из-под воды не нарушает экологию и дает возможность осваивать болотные торфяники без предварительного осушения.

Резной метод добычи торфа

Резной метод добычи торфа – самый старый. Сейчас он практически не используется. Способ полностью построен на ручном человеческом труде. С помощью лопат или специальных секачей из толщи торфяника извлекались куски прямоугольной формы. Затем они расстилались на поверхности залежи для сушки.

Раньше порода транспортировалась тачками и конными тележками. Со временем на месторождениях появились первые элеваторы. Порода на них погружалась вручную и передавалась на поля сушки. На небольших месторождениях для транспортировки использовали гусеничные тракторы с прицепами.

Существует две разновидности ручной добычи:

  • Послойная
    Проводится слоями на поверхности залежи, без заглубления.
  • Карьерная
    Торф срезается с образованием ямы, затем карьера. Разработка идет на стенках с постоянным углублением.

Резным способом разрабатываются только очень маленькие месторождения. На них не должно быть пней, мощного травяного начеса. Торф должен быть достаточной степени разложения, плотный, не распадаться на куски. В современных условиях метод применяется лишь для кустарной добычи. В некоторых регионах таким способом получают брикеты для отопления собственных домов, дач, коровников.

К плюсам резной добычи торфа можно отнести низкую себестоимость и незначительное влияние на экологию. Но малая продуктивность и необходимость использовать ручной труд полностью нивелируют эти достоинства.

Дальше вы узнаете, как сортируют и обрабатывают торф перед отправкой потребителю.

Сортировка и постобработка торфа

После добычи торф можно сразу отправлять потребителю. Но многие предприятия предпочитают сортировать и частично обрабатывать полезное ископаемое на месте. Это повышает цену продукта, снижает расходы на транспортировку.

Сортировка торфа проводится несколькими способами:

  • Просеиванием через грохот
  • Разделением на фракции воздушными потоками
  • Разделением в водной суспензии с дальнейшим просушиванием

На грохоте из торфа удаляются крупные включения – куски древесины, камни, крупные стебли растений. В дальнейшем они могут поступать в дробильные механизмы, измельчаться и повторно сортироваться. Вместо грохота иногда используют специальные ковши с механизмом для измельчения породы и отверстиями в дне. Они применяются при погрузке фрезерного торфа или при добыче экскаваторным способом.

Фракционирование воздушными потоками происходит следующим образом:

  1. Торф из бункера поступает в специальную камеру с ячеистыми перегородками
  2. Потоком воздуха он прогоняется через перегородки с разными размерами ячеек
  3. В камерах между перегородками оседают крупные, средние и мелкие фракции

При сортировке воздушными потоками торфяная масса дополнительно просушивается.

Гидроторф или торфяная суспензия прогоняются через грохот с ситами, где от них отделяются крупные частицы. Затем масса оправляется в отстойники для удаления лишней воды. Из отстойников она поступает в центрифугу с отбойниками, где измельчается и избавляется от влаги. Дальнейшая сортировка и просушка идут потоками воздуха.

В результате сортировки торфа получают несколько фракций – 0-5, 0-10, 0-20, 0-40, 5-20, 15-40 и фракции с частицами, превышающими 40 мм. Мелкие фракции чаще всего используются в химической промышленности и сельском хозяйстве. Средние идут на изготовление брикетов, а крупные – на подстилку.

После сортировки торф перерабатывается.

Существует несколько методов переработки полезного ископаемого:

  • Обогащение
    К торфу добавляют азот, калий, фосфор, вермикулит и другие минеральные вещества. Из такого материала делают сельскохозяйственные удобрения и почвосмеси. Для топлива торф могут смешивать с угольной пылью, продуктами переработки нефти, опилками.
  • Прессование
    Из прессованного торфа делают топливные брикеты или гранулы.
  • Пиролиз (нагревание до высоких температур с ограниченным доступом кислорода)
    При нагревании до 1400°С из полезного ископаемого можно получить водород, метан и некоторые другие газообразные продукты. Они идут на отопление и производство электроэнергии.
  • Гидролиз
    При гидролизе в водную суспензию попадают аминокислоты, битумы, воски, полисахариды, гуминовые кислоты и другие органические вещества. Этот метод используется в химической промышленности, при производстве удобрений.

Подробнее о переработке и применении переработанного полезного ископаемого вы можете прочитать в нашей статье Виды торфа.

В завершении статьи мы поговорим о том, какой объем торфа добывают в разных странах.

Объем добычи торфа в России и в мире

Торфяники в мире занимают площадь около 3,7 миллиона квадратных километров. В них сконцентрировано от 250 до 500 миллиардов тонн полезного ископаемого. Большинство торфяников находится в Северной Америке (32%), Европе (12%), Южной Азии (11%).

Максимальные объемы торфодобычи в мире фиксировались в средине и второй половине прошлого века. Они достигли пика в конце 70-х годов. А уже с начала 90-х добыча этого полезного ископаемого начала резко снижаться. Но после повышения цен на энергоресурсы некоторые страны (Финляндия, Швеция, Ирландия) вновь увеличили добычу этого материала.

Ниже мы разместили сравнительную таблицу объемов добычи торфа в 2013, 2019 и 2020 годах в разных странах.

Сравнительная таблица объемов добычи торфа в 2013, 2019 и 2020 годах по странам

Страна Добыча в 2013 году (тыс. т) Добыча в 2019 году (тыс. т) Добыча в 2020 году (тыс. т)
Финляндия 7 470 11 000 10 000
Ирландия 6 600 1 730 2 000
Швеция 3 300 3 000 2 500
Германия 3 000 4 200 4 000
Беларусь 2 970 2 670 2 600
Россия 1 500 909 800
Латвия 1 380 2 200 1 900
Канада 1 295 1 260 1 300
Эстония 927 890 900
Польша 760 870 700
США 465 456 430
Литва 386 500 500
Украина 380 685 680
Другие страны около 1 700 730 730
Мир в целом около 32 100 31 900 29 000

Для вашего удобства, ниже мы разместили эту же самую таблицу в виде картинки:

Сравнительная таблица объемов добычи торфа в 2013, 2019 и 2020 годах по странам

Как видно из таблицы, за последние десятилетия добыча торфа увеличилась в Финляндии, Германии, Латвии, Литве, Украине. В балтийских и скандинавских странах основная масса полезного ископаемого используется в энергетике и для отопления частных домов. Германия занимает одно из ведущих мест по производству торфяных сельскохозяйственных смесей.

В России добыча полезного ископаемого, после кризиса 90-х годов, начала частично восстанавливаться лишь в 2000-х. Около 90% продукции идет на сельскохозяйственные нужды. Наша страна экспортирует торф в такие страны как Германия, Нидерланды, Дания, Япония, на Ближний Восток (в Бахрейн, Саудовскую Аравию). Там материал используют для изготовления питательных смесей для растений, топливных брикетов.

В 2016 году правительством было принято постановление, в котором ТЭЦ, работающие на торфе, приравнивались к объектам зеленой энергетики. За это они получали дотации. Поэтому количество таких электростанций выросло. Это породило дополнительный спрос на торф. Но в 2019 году постановление отменили. В результате ТЭЦ опять стали переходить на другие источники энергии. Добыча и спрос стали падать.

Самые большие запасы торфа в России находятся в Западной Сибири (около 90%). Площадь залежей там превышает 50 тыс. га. Но добыча в этом регионе идет слабо. Торф в основном используется местным сельским хозяйством, небольшими котельными и ТЭЦ. Гораздо интенсивнее торфяники разрабатываются в приморских областях, откуда по морю материал отправляется в другие страны.

Процент экспорта торфа в России по областям:

  • Калининградская область – 58%
  • Ленинградская область – 19%
  • Сахалин – 12%
  • Карелия – 6%
  • Псковская область – 3%

Средняя цена торфа в 2018 году составляла 150 долларов за тонну. Эксперты прогнозируют подорожание полезного ископаемого. К 2023 году стоимость его может подскочить до 180 долларов за тонну.

Торф – это полезное ископаемое с большим потенциалом. Раньше его в основном использовали для производства электроэнергии. Сейчас это популярное экологическое топливо. Например, его выгоднее использовать в малых котельных, чем уголь. Особенно это актуально для тех регионов, где есть торфяники. Ведь уголь обходится дороже в первую очередь из-за расходов на транспортировку.

Все большее значение торф приобретает в сельском хозяйстве. Он является ценным источником органических веществ, часто используется в качестве субстрата для тепличных культур. Удобрения на основе торфа предотвращают деградацию плодородных грунтов.

Но существуют и проблемы добычи торфа. При разработке месторождений нарушаются болотные биоценозы и страдает экология. Высушивание залежей становится основной причиной лесных пожаров. Поэтому темпы роста торфодобывающей промышленности не такие уж быстрые. В последние 10 лет проводится разведка новых месторождений, но многие из них так и не разрабатываются.