Свойства торфов и направления использования

В настоящее время накоплен большой фактический материал по видовому анализу образцов торфа, их степени разложения и зольности (3572 образца, [30]). Это дает возможность выявить особенности торфов и торфяных залежей Западной Сибири, их видовой состав и физикохимические свойства, а также разработать вариант генетической классификации видов торфа и видов строения торфяной залежи для Западной Сибири, которая реализована и разработана в [50, 68] на основе анализа состава растительного волокна торфа почти 100 000 образцов, отобранных на 1 400 месторождениях Западной Сибири.

В волокне торфов Западной Сибири в отличие от торфов европейской части России, кроме остатков сосны, ольхи и березы, присутствуют древесные остатки кедра, лиственницы, пихты. А в травяной части волокна торфа, кроме остатков осок, общих с европейской частью России - осоки: нитевидная, вздутая, топяная, двутычинковая, омская, дернистая, весьма часто встречается осока шаровидная, осока острая, осока Буксбаума.

К особенностям сфагновой части волокна западносибирских торфов можно отнести присутствие остатков таких сфагновых мхов, как сфагнум Линдберга, сф. Онгстрема, сф. компактный. Господствующим видом сфагнового мха является сфагнум фускум, составляющий до 50-100% волокна образцов торфа верхового типа. При этом присутствие этого вида мха является постоянным также и для торфов переходного и низинного типов, в то время как, широко распространенные в торфяных залежах Европейской части России мхи сф. магелланикум и сф. узколистный имеют в ботаническом составе торфов Западной Сибири весьма подчиненную роль. Из низинных сфагновых мхов важно отметить частое присутствие в волокне западносибирских торфов сф. Валсторфа. В моховой части волокна торфов низинного типа интересно отметить присутствие таких видов зеленых мхов, как Drepanocladus Lycopodioides, составляющего в отдельных образцах торфа до 50-60% волокна.

Флористические особенности растительного покрова торфов Западной Сибири, природные факторы, сопутствующие процессу торфообразования, определили и особенности химического состава западносибирских торфов. Так, например, западносибирские торфа богаты азотом, меньше содержат серы, они богаче воднорастворимыми и легкогидролизуемыми веществами, имеют пониженное соотношение гуминовых кислот и фуль- вокислот (ГК/ФК).

Каждое торфяное месторождение может иметь в своем составе много видов торфов. В предыдущих главах показано, что верховая залежь на торфяном месторождении (т.м.) Васюганское имеет 25% всех запасов, низинная - 56.4%; 8.4% приходится на смешанную и 9.3% - на переходную залежи. Такое разнообразие типов залежей объясняется условиями образования, когда отдельные торфяные месторождения в этой зоне в процессе своего развития постепенно сливались, образуя один крупный торфяной массив. Поэтому в торфяной залежи т.м. Васюганское заложен большой потенциал ценного сырья.

Воспользуемся результатами исследований, проведенными Проблемной научно-исследовательской лабораторией горючих ископаемых Томского политехнического университета [2], по составу и свойствам типичных видов торфов т. м. Васюганское, а также в дальнейшем дополним результаты этих авторов исследованиями из геологических отчетов, выполненных непосредственно по конкретным участкам этого месторождения. Для характеристики свойств типичных торфов авторами были отобраны смешанные пробы, каждая отбиралась в 3-4 пунктах, из середины генетического слоя торфяной залежи. Ботанический состав и степень разложения были определены по ГОСТ 28245-82, зольность и элементный состав по ГОСТ 11306-83, 2408.1-88.8606-72, 2408.2-75, групповой состав - по методу Инсторфа (вариант экстракции бензолом).

Нами для характеристики химического состава были отобраны торфа, имеющие отношение к рассматриваемой территории (табл. 7).

Общетехнические свойства и элементный состав типичных видов торфов

Таблица 7.

К типичным торфам исследуемой территории авторы отнесли те торфа, встречаемость которых выше 3%.

Таким образом, на т.м. Васюганское выделено 10 видов торфа: вида верхового типа - фускум, магелланикум, комплексный; вида переходного типа - осоковый, шейхцериевый, шейхцериево- сфагновый, сфагновый; вида низинного типа - осоковый, осоково-гипновый, гипновый.

Фускум и магелланикум-фускум торфа характеризуются низкой степенью разложения (5-10%) и низкой зольностью. Особенностью элементного состава является низкое содержание C, N, H, S (табл. 7).

В групповом составе преобладают воднорастворимые и легкогидролизуемые вещества (табл. 8). В связи с низкой степенью разложения в рассматриваемых верховых торфах содержание гуминовых веществ низкое. Такой торф пригоден для производства кормовых дрожжей, осахаренного торфа, кормового сахара, углеводно-протеинового корма для животноводства, а также ряда товаров народного потребления: торфяные питательные брикеты, торфоминеральный грунт “Фиалка”, торфоблоки субстратные, торфяные полые горшочки, микропарники, торфодерновые ковры.

Групповой состав типичных торфов

Таблица 8.

Примечание: ВРВ - воднорастворимые вещества; ЛГВ - легкогидролизуемые вещества; ГК - гуминовые кислоты; ФК - фульвокис- лоты; Л - лигнин; Ц - целлюлоза.

Осоковый переходный торф характеризуется достаточно высокой степенью разложения и небольшой зольностью. Элементный состав отличается высоким содержанием азота и повышенным - серы. В групповом составе заметно выше содержание битумов и соответственно повышено содержание воднорастворимых и легкогидролизуемых веществ. Такой торф может представлять интерес для химической переработки, в частности, для получения таких ценных продуктов, как монтан-воск и активированные угли.

Низинный осоково-гипновый торф имеет высокое содержание азота и серы, характеризуется низкими выходами битумов, легкогидролизуемых веществ и высоким содержанием гуминовых кислот. Такой торф является сырьем для получения гуминовых препаратов, активированных углей, биостимуляторов.

Геологами на т.м. Васюганское проведена оценка сырьевых свойств запасов торфа для производства различных видов торфяной продукции. На каждом разведанном участке, как упоминалось выше, отбирались пробы торфов для проведения анализов и просчитывались возможные направления использования балансовых запасов торфа. В таблице 9 приведены обобщенные сведения по всему месторождению, основанные на результатах химического состава торфов всех разведанных участков.

Торфяные ресурсы т.м. Васюганское, как следует из анализа таблицы 9, представляют широкие возможности для получения разнообразной продукции широкого ассортимента. Огромные запасы торфа (18.7 млрд. т) Васюганского массива создают благоприятные перспективы для развития крупнейших современных предприятий по комплексной химической и биохимической переработке торфа.

Таблица 9.

Возможные направления использования разведанных запасов торфа торфяного месторождения Васюганское, в % от запасов участка

Так, для получения кормовых дрожжей на предприятии с производственной мощностью 10-15 тыс.т в год требуется до 9 млн. т торфа; подстилки (с мощностью 10 тыс. т в год) - 0.6 млн. т; для получения продуктов гидролизного производства - 5.5 млн. т; топливных брикетов (с мощностью 30 тыс. т) - не менее 1 млн.т торфа. Если сопоставить эти потребности с запасами торфа т.м. Васюганское, то длительность эксплуатации в случае полного использования торфяных ресурсов этого месторождения растягивается до 200 тыс. лет. Ресурсы торфа, пригодные для использования в топливно-энергетических целях и для производства торфяных удобрений, по сути неисчерпаемы. Это ни в коем случае не означает, что мы призываем к использованию этого огромного торфяного болота только в

хозяйственных целях. Конечно же нет, но, надо полагать, частичное использование его резервов для производства торфяной продукции возможно и, в особенности, в тех местах, где развита инфраструктура или, наоборот, где ее практически нет, но еще сохранились поселки и есть возможность обеспечить людей работой, а регионы - продукцией из торфа, в том числе и дешевым местным топливом.

Например, производство гранулированного торфа на топливо в полевых условиях характеризуется многими положительными свойствами по сравнению с производством из фрезерного торфа [19]. Это низкая энерго - емкость и металлоемкость, большая насыпная масса, хорошая сыпучесть и многие другие свойства. Небольшие размеры гранул позволяют механизировать и стабилизировать процесс сгорания. А это приводит к повышению эффективности отопительных устройств и значительной экономии топлива. Для гранулированного торфа разработано специальное топочное устройство. Такое топливо может быть использовано и для отопления и для бытовых нужд.

Известно более 40 видов торфяной продукции. В условиях отдаленных поселков, кроме бытового топлива, можно получать широкий ассортимент органоминеральных удобрений, осахаренный торф (корм для скота), подстилку и многое другое.

Но, вместе с тем, нельзя оставить мечту о создании на базе т. м. Васю- ганское крупнейшего современного торфохимического комбината на участке, тщательно подобранном экологами, экономистами и другими специалистами. Для этой цели на 25.5% территории проведена разведка и имеются самые подробные сведения по природным условиям и характеристике торфов. Следовательно, есть о чем поговорить и поспорить, но обоснованно.