Образование торфа
Торф - ценнейший природный биологический материал. Из всех видов твердых топлив - это самое молодое отложение, образующееся естественным образом, путем разложения отмерших частей деревьев, кустарников, трав и мхов, в условиях повышенной влажности и ограниченного доступа кислорода.
Процесс образования твердых топлив можно разделить на стадии и представить в следующем виде:
Сухое вещество торфа состоит из продуктов распада, растительных остатков и минеральных включений. Растения-торфообразователи могут принадлежать к различным ярусам растительных сообществ. Все они при определенных условиях - торфообразователи . Отдельные слои торфа включают остатки нескольких торфообразователей , поэтому торф разнороден по ботаническому составу.
Группы растений атмосферного питания образуют торф верхового типа, а торфообразователи , питающиеся грунтовыми водами, - низинный торф. В зависимости от возраста и условий образования (исходный материал, климатические условия) торф имеет различную степень разложения и цвет от светло-коричневого до коричнево-черного. От этих же условий зависит его структура, кислотность (РН), влагоемкость , содержание макро и микроэлементов, энергетическая ценность и другие параметры.
При образовании торфа, растения после отмирания, как уже было отмечено выше, попадают в сильно увлажненную, бедную кислородом среду. Здесь они не разлагаются полностью, как в почве, а только частично, поэтому их остатки из года в год накапливаются.
Если низинные растения объединяются грунтовым питанием (например, растения отрезаны от минерального дна уже сформировавшимся слоем торфа), то на низинных торфяных месторождениях начинают развиваться переходные и верховые виды торфа.
Принцип образования торфяной залежи представлен в следующей схеме:
Различный исходный материал и обширный диапазон изменения условий торфонакопления являются причиной многообразия свойств торфа, что определяет широкий спектр его применения.
Применение
Торф имеет следующие сферы применения: сельское хозяйство и животноводство, медицина, биохимия, энергетика. Развитие современных технологий производства позволяет получить высокопродуктивные почвы для выращивания продуктов питания, удобрения, вещества-стимуляторы роста и развития семян, изоляционные и упаковочные материалы, углеродный восстановитель метала, активные угли, графит. Но основные сферы применения можно условно разделить на две группы: энергетика и сельское хозяйство.
Использование верхового торфа как топлива обусловлено его составом: большим содержанием углерода, малым содержанием серы, вредных негорючих остатков и примесей. По сути, это молодой уголь. Основными недостатками этого вида топлива являются: более низкая, чем у угля энергетическая калорийность и трудности сжигания из-за высокого содержания влаги (до 65%), но:
-
низкая себестоимость производства;
-
экологическая чистота сгорания (малая доля серы);
-
полное горение (малый остаток золы);
-
появившиеся новые технологии сжигания.
Все это делает торф перспективным местным источником полученной тепловой и электрической энергии:
-
более дешевой , чем при использовании каменного угля и жидкого топлива;
-
более экологически чистой.
В качестве топлива торф применяется в трех видах:
-
Фрезерный (измельченный) торф в виде россыпи для сжигания во взвешенном состоянии.
-
Полубрикет (кусковой) торф, малой степени прессования, производимый непосредственно на торфяной залежи.
-
Торфяной брикет, высококалорийный продукт большой степени прессования на технологическом оборудовании, заменяет каменный уголь.
Вообще, эта сфера использования торфа как топлива, с развитием современных технологий сжигания и использования экологически чистых процессов получения энергии, оценивается передовыми учеными и специалистами, как на наиболее перспективное развитие энергетики в следующем столетии.
2.Сельское хозяйство, садоводство и т.д.
Торф имеет несколько важных качеств, определяющих его ценность для земледелия:
-
Улучшает структуру почвы, ее водно-воздушные свойства. Являясь основой среды обитания любого растения и влагорегулятором , обеспечивает оптимальные условия получения продукции во всех климатических зонах.
-
Не являясь богатым по наличию макро и микроэлементов, содержит уникальные компоненты:
-
Гуминовые кислоты-стимуляторы роста и развития.
-
Аминокислоты - необходимые для перевода некоторых элементов питания в форму, доступную для растения.
-
-
Обладает бактерицидными свойствами, большой газопоглотительной способностью, одинаково необходим для любых типов почвы.
В сельскохозяйственном производстве торф условно делят на две группы:
-
Легкий (или светлый) - торф верхнего слоя залежи со степенью разложения до 15%. Это молодой слаборазложившийся торф характеризует малый удельный вес - от 150 до 250 кг/м3, большая газо - и водопоглотительная способность, но меньшее содержание гуминовых и аминокислот, вследствие незаконченности процессов разложения;
-
Тяжелый (или темный) - торф нижних слоев, со степенью разложения более 15%. Это более "зрелый" торф, с удельным весом от 350 кг/м3, высоким содержанием гумуса, но меньшими чем у легкого газо - и водоудерживающими свойствами.
В зависимости от технологии земледелия, торф применяют:
-
В чистом виде, как улучшитель структуры обрабатываемой почвы, для аккумулирования и длительного удержания влаги, а также среды способствующей увеличению кислородообменных процессов.
-
По технологии, получившей в последнее время наибольшее распространение (в теплицах, "многоэтажное" выращивание, в садах...), из торфа готовят субстрат, т.е. используя торф как основу, его смешивают с набором микро и макроэлементов, необходимых растению. Таким образом получают готовый качественный грунт, который можно сделать с учетом вида растения, климатических особенностей среды обитания, условий созревания плодов и т.д.
-
Как сырье для приготовления органических удобрений.
Торфяные блоки, используемые для устройства газонов и укрепления откосов земляных насыпей, каналов и водоемов (на площадях с осушенной торфяной залежью верхового типа выращивают травосмесь из семян многолетних злаковых трав, затем разрезают на ленты и скручивают в рулон). -
Торфяные блоки, используемые для выращивания рассады (пористая гидрофильная плита из нейтрализованного верхового торфа, разделенная на квадратные посевные ячейки с лунками для закладки семян или проростков).
3. Медицина, биохимия, промышленность.
В медицине, биохимии, промышленности в качестве абсорбентов, фильтрующих элементов, газопоглотителей разного рода, используются активные угли.
Активные угли - продукт глубокой переработки торфа, получаемый в результате химического изменения торфяной крошки под действием высоких температур без доступа других химических реактивов. В этом технологическом процессе происходит выделение газов, воды и дегтя с образованием твердого остатка, который значительно отличается от исходного торфа по составу и свойствам. Этот остаток и есть активный уголь.
В процессе химической переработки кускового торфа под действием высоких температур происходит выделение до 98% углерода. В результате этого получается углеродный восстановитель металла (кокс), имеющий широкое применение в металлургии. Кроме того, кокс используется как высоко энергетическое бытовое топливо (каминное, гриль топливо).
