Устойчивое управление торфяными месторождениями на примере Удмуртской Республики

АННОТАЦИЯ

Выпускная квалификационная работа магистра выполнена студенткой группы М04-622-1 Беляевой Ириной Андреевной и представлена в виде магистерской диссертации на тему: Устойчивое управление торфяными месторождениями на примере Удмуртской Республики.

Структура работы представлена введением, 4 главами, заключением , списком литературы, приложениями.

Во введении определены актуальность темы, цели и задачи, поставленные в диссертации, объект и предмет исследования, а также научная новизна работы. В заключение сделаны выводы о проделанной работе.

В работе использовано 3 таблицы и 16 рисунков, список использованной литературы содержит 31 источник. Общий объем диссертации составил 86 страниц.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………….	5
Глава 1. КАЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТОРФА….………..….	7
1.1. Запасы торфа в мире, России, Удмуртской Республике...........	7
1.2. Классификация торфа…………………………………………..	10
1.3.Использование торфа…………………………………………...	14
1.4. Выводы по главе…………………………………………….......	16
Глава 2. ЛЕСНЫЕ ТОРФОРАЗРАБОТКИ НА ПРИМЕРЕ УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ...……………..…………………..………..	18
2.1. Краткий обзор торфяных месторождений и торфяных ресурсов в Удмуртской Республике……..…….……………………………	218
2.1.1.Практическое районное исследование Удмуртской Республики….………………………………………………………………...	19
2.1.2. Общая характеристика торфяных ресурсов………..……	19
2.1.3. Особенности строения и размещения торфяных залежей……………………………...………………………………………...	22
2.1.4. Современное состояние и перспективы использования торфа……………………………………………………………………….….	27
2.2.Деятельность ОАО «Удмуртторф»..…………...……...……….	28
2.2.1. Краткая характеристика ОАО «Удмуртторф»……..……	28
2.2.2. Характеристика торфопредприятия «Сокол», филиала ОАО «Удмуртторф», на примере месторождения «Вожойское»…………	29
2.2.3. Физико-географические особенности месторождения…	30
2.2.4. Технология добычи торфа на месторождении…...……...	32
2.3. Выводы по главе………………………………………………..	37
Глава 3. РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ВЫРАБОТАННЫХ ТОРФЯНЫХ ПОЛЕЙ………………………………………………………………………..	38
3.1. Общие требования к рекультивации земель, нарушенных при добыче торфа………………...…………………………………………..	38
3.2 Рекультивация и ремонт выработанных торфяников в России……………............................................................................................	39
3.3. Рекультивация выработанных торфяников на примере Финляндии и Канады…………………………………………………..….…	42
3.4.Основные направления рекультивации выработанных земель торфяных месторождений в Республике Беларусь ……………………......	45
3.5. Пожарная безопасность торфяников и торфоразработок…….	47
3.6. Выводы по главе…..…………..………………………………..	51
Глава 4. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОРФЯНОГО СЫРЬЯ…………..………………………….………………..	53
4.1. Использование торфа в качестве сорбента при ликвидации нефтяных разливов……………………………..…………………………….	53
4.2. Утилизация осадков сточных вод путем компостирования с торфом...........................................................................................................	55
4.3. Торфяная промышленность в Беларуси ………………...…….	62
4.3.1. Историческая справка…......……………………………...	62
4.3.2. Торфяная промышленность на современном этапе….....	63
4.4. Торфяная продукция.……...……………………………………	66
4.5. Продукты переработки торфа для животных…...…………….	72
4.6. Выводы по главе………………………………………..……….	74
Заключение…………………………………………………………………	76
Список литературы…………………………………………………………	78
Приложения ………………………………………………………………….	81

ВВЕДЕНИЕ

Массовое использование торфа началось еще в XII веке. В качестве топлива это полезное ископаемое применяли в Шотландии и Голландии, а спустя пару столетийстали отапливать им жилища и жители Франции, Швеции и Германии. В России первым обратил внимание на торф Петр I. В Петербурге его добыча началась лишь в 1789 году. В те времена торф наряду с углем и дровами был основным топливом в городах.

Среди современных направлений применения торфа в виде топлива составляет меньшую долю. Лишь некоторые страны продолжают использовать торф как топливо для электростанций (фрезерный торф) и для коммунально-бытовых целей (торфяные брикеты и куски). В больших объёмах торф применяется в сельском хозяйстве. Торф с малой степенью разложения, преимущественно моховой группы (сфагнум), обладает высокой газо - водопоглотительной способностью, антисептическими свойствами и применяется в качестве подстилки для животных и птиц, для обработки сточных вод и как адсорбент при загрязнении вод черным золотом. Малая теплопроводность и высокая звукопоглотительная способность обеспечивают торфу этой группы широкое применение в строительстве. Из торфа получают кокс для металлургии, активированный уголь.[7,16]

Тема данного диссертационного исследования является актуальна по нескольким критериям:

- безальтернативность использования торфа для восстановления плодородия почв и в качестве местного коммунально - бытового топлива;

- запасы и доступность торфяного сырья в большинстве районов мира;

- экспортный потенциал торфа и торфяной продукции;

- имеющийся спрос на разные виды торфяной продукции на внутреннем и внешнем рынках.

В качестве объекта исследования выступает мировой торфяной фонд, который либо находится в разработке, либо уже выработан. Предметом исследования является правильно разработанная система управления торфяными месторождениями.

Целью выпускной квалификационной работы является разработка подходов к устойчивому управлению торфяными месторождениями.

Для достижения указанной цели необходимо выполнить следующие задачи:

охарактеризовать запасыторфа в мире, России, Удмуртской Республике;
изучить существующую классификацию видов торфа;
проанализировать лесные торфоразработки в Удмуртской Республике;
дать краткую характеристику основного удмуртского предприятия по переработке и добыче торфа – ОАО «Удмуртторф»;
описать технологию по добыче торфа на примере одного из удмуртских торфяных месторождений;
выявить методы по рекультивации земель, нарушенных после добыче торфа в России, Финляндии и Канаде;
разработать предложения по восстановлению выработанных торфяниковна основе выявленных методов;
рассмотреть различные перспективные направления использования торфяного сырья;
выделить наиболее распространенную в использовании торфяную продукцию.

Предполагаемая новизна диссертационного исследования заключается в разработке предложений рационального метода рекультивации нарушенных земель, после добычи торфа в Удмуртской Республике.

Глава 1. КАЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТОРФА

Запасы торфа

Торф - органическая горная порода, образующаяся в результатеотмирания и неполного распада болотных растений вусловиях повышенного увлажнения при недостаткекислорода и содержания не более 50 % минеральныхкомпонентов на сухое вещество. [4]

По данным Международного торфяного общества (IPS, 2005) торфяные ресурсы в мире составляют более 400 млн. га, но из них только чуть более 305 млн. га находится в разработке в странах, добывающих торф. Торф на топливо и для сельского хозяйства добывают уже длительное время в 23 странах мира. [8]

Наибольшие запасы торфа сосредоточены в двух странах: России - 162 млн. га и Канаде - 111 млн. га. Наиболее крупными производителями торфяной продукции в мире сегодня являются Финляндия, Канада, Германия, Ирландия, Прибалтийские страны и Россия. За годы развития торфяной промышленности в разных странах мира сложились и развиваются несколько направлений использования торфа и торфяной продукции.

Торф относится к возобновляемым ресурсам. Ежегодно в мире образуется почти 3 млрд. м3 торфа, что примерно в 120 раз больше, чем используется. Объем добычи торфа за последние годы сократился примерно в два раза, что обусловлено почти исключительно одним фактором - многократным падением его добычи в России, так как торфяная отрасль стала не востребована и многие месторождения остаются не разведаны,что повлекло за собой рост пожаров на заброшенных и неизведанных торфяных полях. Что касается других стран, то добыча торфа в целом увеличилась на 10%.

Первоначально торф использовался исключительно в энергетических целях, как топливо. Это направление сохранилось и развивается до сих пор. Вторым и самым крупным направлением является использование торфа в сельском хозяйстве, садоводстве, тепличном хозяйстве. Третьим направлением является производство продукции переработки торфа и ее использование в различных отраслях.[6]

Россия обладает от 40 до 60% мировых запасов торфа и имеет будущее для решения проблем местной энергетики, повышения плодородия почв, экологических задач, экспорта торфа и торфяной продукции. Общие запасы торфа на территории Российской Федерации оцениваются в размере 162,7 млрд. тонн торфа 40%-ной влажности. Торфяная отрасль являлась одной из высокомеханизированных добычных отраслей, на ее долю приходилось почти 17% производимого торфа и торфяной продукции в мире. Россия до недавнего времени являлась самым крупным (по объему) потребителем топливного торфа.

Прогнозные ресурсы торфаРоссии в количестве 128,7 млрд.тонн (95,5 млрд.тонн из них до 10 га) оценены на площади 25 821 торфяном месторождении , 8 975 из них до 10 га) и примерно 4 000 неизученных участков разведанных торфоместорождений, составляющих в границе промышленной глубины залежи 37,2 млн.га.

Почти половина прогнозных ресурсов торфа(48,3%) и более половины их площади (51,6%), согласно административному делению, относится к Уральскому федеральному округу в связи с отнесением к нему Тюменской области (25,13 млрд.тонн), Ханты-мансийского автономного округа (38,99 млрд.тонн) и Ямало-Ненецкого автономного округа (7,85 млрд.тонн). Этот федеральный округ занимает по запасам торфяных ресурсов первое место в России.

На втором местенаходится Сибирский федеральный округ - 34,4 млрд.тонн или 21,8% прогнозных ресурсов России.

Общий баланс запаса торфа в РФ составляет 175,65 млрд.тонн на площади более 50 млн.га. По оценкам специалистов и проведенных исследований с использованием новейших топографических и специальных карт, материалов аэрофотосъёмки и космической съемки, достоверные запасы торфа в стране могут быть увеличены до 250 млрд.тонн, в основном за счет выявления новых торфяных месторождений в районах Восточной Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера. [26]

В первой половине 90-х годов Россия утратила место мирового лидера в добыче торфа и, в настоящее время, занимает четвертое место, уступая Финляндии, Ирландии, Канаде.

Наибольшие запасы торфа соответствуют требованиям для производства органических удобрений. Эти запасы, распространенные практически повсеместно, составляют 96% от общей величины разведанных торфяных ресурсов. Почти столь же велики запасы торфа, пригодные к использованию на топливо.

На территории Удмуртской Республики выявлено и учтено 619 месторождений торфа общим запасом 204,7 млн. тонн. Выделяются 4 основные зоны добычи торфа:

Бассейн Чепцы (Водораздельная зона) : Ярский, Глазовский, Балезинский, Кезкий, Каменский, Дебёсский, Красногорский, Игринский и Шарканский районы, крупнейшее месторождение — Дзякино;
Бассейн Кильмези (Прикильмезская низменность) : Селтинский, Сюмсинский, Вавожский и Увинский районы, крупнейшие месторождения — Нюрдор-Котья, Орловское, Чибьяшур;
Прикамская низменность (Завьяловский, Воткинский, Сарапульский, Киясовский, Камбарский, Каракулинский районы) – Вожойское;
Юго-Западная равнинная часть Удмуртской Республики, крупнейшее месторождение — Карамбай-Пычасское.[18]

Классификация торфа

Классификация торфа - система типов, подтипов и видов (групп) торфа составленная на основе учета их общих признаков.[12]

По составу исходного растительного материала, условиям образования и физико-химическими свойствами различают три типа торфа:

верховой тип торфа;
низинный тип торфа;
переходный тип торфа.

Верховой торф — торф, образовавшийся из растительности олиготрофноготипа(сосна, пушица, сфагнум, вереск), в ботаническом составе которого не более 10 % остатков растительности евтрофного типа (рис. 1). В результате большого избытка атмосферных осадков эти растения и преобразились в верховой торф. Этот вид торфа непригоден для удобрения, так как имеет малое содержание зольных элементов – 2-4%, органических веществ – 99-95 %, pH=2,8-3,6. Окраска изменяется с повышением степени разложения от светло-желтой до темно-коричневой. Используется как топливо или в качестве теплоизоляции.[4]

Рисунок 1. Верховой торф

Верховой торф с возвышенного или ровного рельефа менее богат питательными веществами (1% азота и 0,1% фосфора). Содержит 50—60 % углерода. Максимальная теплота сгорания 24 МДж/кг.

Основными торфообразователями залежей верхового типа являются верховые сфагновые мхи, отдельные виды зелёных мхов и травянистые растения. Комплексный верховой торф отлагается в грядово-мочажинном и грядово-озёрном комплексах фитоценозов, заселяющих кочки и бугры.

Низинный торф —торф, образовавшийся из растительности евтрофного типа, в ботаническом составе которого не более 10 % остатков растительности олиготрофного типа. (рис. 2)Зольность 6-18 %. Цветовая гамма - от преобладающих серых цветов до землисто-серого оттенка.[4]

Рисунок 2. Низинный торф

Низинный торф характеризуется более низким уровнем кислотности: 5,5 - 6,7 рН и большим содержанием гуминовых кислот - 32%. В качестве удобрения наиболее ценный - низинный - тот, что образуется в оврагах, по берегам ручьев, на заросших прудах. Он содержит до 4 % азота и 1% фосфора.

Низинные месторождения характерны для пологих заболачивающихся склонов. Большое распространение имеет заболачивание, обусловленное периодическим подтоплением аллювиальными водами. Торфяные месторождения, формирование которых связано с заболачиванием водоёмов, встречаются во всех элементах рельефа. Поднятие поверхности торфяных месторождений приводит к уменьшению их обводнённости, изменению мерзлотно-температурного режима, смене режима водного питания и, в конечном итоге, к смене растительной группировки и формированию залежей верхового типа.

Различия в торфах обусловлены происхождением болот, где залегает торф. Верховые болота образуются на ровной поверхности, нередко - на водоразделе. Эти болота получают только бедную питательными веществами атмосферную воду в виде дождей или снега. Из-за бедности питания растительность здесь скудная.

Низинные болота образуются в пониженных местах рельефа (по берегам ручьев и рек, по оврагам), куда стекает вода, и в местах выхода грунтовых вод. Стекая с возвышенных мест, верховые и грунтовые воды по пути растворяют питательные вещества и захватывают их. Относительное богатство воды этих болот питательными веществами создает хорошие условия для растительности.

В зависимости от происхождения торфов разными бывают их химические и агрономические свойства.

Переходный торф - торф, образовавшийся из растительности олиготрофного и эвтрофного типов, в ботаническом составе которого более 10% остатков растительности этих типов. Переувлажнение грунтовыми водами, бедными минеральными солями. Зольность 4-6 %. [4]

Переходный торф занимает промежуточное положение между верховым и низинным. На переходных болотах растут сфагновые и зеленые мхи, осока, пушица, багульник и др.

Лучший торф — низинный и переходный торф — некислый (с нейтральной реакцией), имеющий степень разложения 30-40% и зольность 13-15%.

Каждый тип торфа по содержанию в нем древесных остатков подразделяется на три подтипа:

торф лесного подтипа с высокой степенью разложения;
торф топяного подтипа с минимальной степенью разложения;
торф лесотопяного подтипа, занимающий промежуточное положение.

Каждый подтип делится на шесть групп:

древесную группу (степень разложения 45-60%);
древесно-травяную группу (степень разложения 40-60%);
травяную группу (степень разложения 35-55%);
древесно-моховую группу (степень разложения 35 - 45%);
травяно-моховую группу (степень разложения 20-40%);
моховую группу (степень разложения 5-25%).

Вид торфа отражает исходную растительную группировку и первичные условия образования торфа, а также характеризуется определенным сочетанием доминирующих остатков отдельных видов растений и характерных остатков.

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.

Торф и продукты переработки торфа в зависимости от способа добычи и назначения подразделяются на следующие квалификационные группы:

по способу добычи:

торф фрезерный;
торф кусковой;

по видам использования:

торф топливный;
торф для сельского хозяйства;
брикеты и полубрикеты топливные;
брикеты и полубрикеты питательные для с/х.

Наибольшее распространение имеет фрезерный способ производства. В теории и практике торфяного производства различают две принципиальные схемы разработки торфяных месторождений: сравнительно небольшими по толщине слоями с поверхности залежи и глубокими карьерами на всю глубину торфяного пласта.

Фрезерный торф - сыпучая смесь мелких частиц, различных по своим размерам. Фрезерный способ получил свое название от начальной исходной операции - фрезерования. Вращаясь вокруг собственной оси и заглубляясь в залежь, фрезы снимают небольшой по толщине слой, превращая его в крошку. Далее будет рассмотрена подробная технология добычи фрезерного торфа.[6]

1.3. Использование торфа

В настоящее время в мировом масштабе вклад торфа в производство и использование энергии незначителен, и составляет примерно одну тысячную от энергии, потребляемой в мире, но в отдельных странах на его долю приходится от 10 до 20% (Финляндия, Швеция, Ирландия).

В качестве местного коммунально-бытового топлива используется фрезерный торф, кусковой торф и топливные брикеты. Потребителями топливного торфа являются тепловые электростанции, котельные, коммунально-бытовые потребители печного топлива, торфобрикетные заводы, поселковые котельные торфопредприятий.[13]

История использования торфа в России насчитывает более 200 лет. Долгие годы фрезерный топливный торф использовался как топливо на тепловых станциях. На топливо и для сельского хозяйства ежегодно добывалось 160-180 млн. тонн торфа. Максимального уровня потребление торфа на электростанциях России достигло в 1965 году и составляло 27,9 млн. т., в течение последующих 30 лет снижалось. В настоящее время на торфе в России могут работать только 12 электростанций и ТЭЦ.

Рисунок 3. Торфяной брикет

Производство топливных брикетов - одно из первых направлений развития перерабатывающей торфяной промышленности. Торфяные брикеты(рис. 3) получают прессованием подсушенного фрезерного торфа на специальных брикетных прессах взаводских условиях. Это самое качественное торфяное топливо, которое используются на ГРЭС, котельных и населением.

Рисунок 4. Кусковой торф

Кусковой торф (рис. 4) - высококачественное коммунально-бытовое топливо, производится специальным комплексом машин в полевых условиях и не уступает по калорийности дровам, бурому углю, сланцам, низкосортному каменному углю.Кусковой торф как топливоиспользуется на муниципальных котельных для снабжения теплом поселков, небольших городов, воинских частей, населения.

До 70% добытого в мире торфа продается для неэнергетических целей, главным образом, для сельского хозяйства и садоводства. Благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам, низкой плотности, высокой пористости и биологической стерильности верховой торф нашел самое широкое применение в животноводстве, тепличном овощеводстве, цветоводстве и растениеводстве.

После переориентации торфяной промышленности на переработку торфа начало активно развиваться производство товаров народного потребления для населения. Производство такой продукции обеспечивало отрасли независимость от сезона и погодных условий. В последние годы из торфа выпускалось более 40 видов торфяной продукции для народного хозяйства, населения и на экспорт. Торф и торфяная продукция пользуются повышенным спросом на мировом рынке. Наибольшим спросом пользуется растительный торф, который поставляется странами - производителями торфа в любые регионы.

Последние годы верховой торф стал активно применяться в экологии и природоохранных технологиях. На верховых залежах торфа можно выращивать торфодерновые ковры для озеленения, зеленого строительства и борьбы с ветровой эрозией, закрепления откосов в дорожном строительстве. Из торфа получают торфяные фильтрующие элементы, сорбенты, обладающие нефтемаслоемкостью (не менее 5 кг/кг).

За годы изучения торфа были выявлены, проверены на практике многосторонние направления его использования, созданы технологии и оборудование для производства многих видов торфяной продукции. Научными исследованиями в области торфа в мире занимаются несколько научных центров и институтов, которые находятся в России, Беларуси, Финляндии, США, Канаде.

1.4. Выводы по главе

В мире существуют огромные запасы торфа, но за последние десятилетия его объемы добычи резко сократились. Это обусловлено тем, что многочисленные месторождения остаются не разведаны, разработка которых позволила бы решить ряд проблем, существующих на сегодняшний день, например, избежание пожаров на неизведанных торфяных полях;

Лучшим видом торфа для удобрения является низинный торф, так как этот вид имеет степень разложения 30-40% и зольность 13-15%.

Производство топливных брикетов и кускового торфа – основные направления развития перерабатывающей торфяной промышленности.

Глава 2. ЛЕСНЫЕ ТОРФОРАЗРАБОТКИ НА ПРИМЕРЕ УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

2.1. Краткий обзор торфяных месторождений и торфяных ресурсов в Удмуртской Республике

Торфяные месторождения Удмуртской Республики входят в состав минерально-сырьевой базы общераспространенных полезных ископаемых.На территории Удмуртской Республики насчитывается 870 месторождений и 337 проявлений общераспространенных полезных ископаемых, также существует перечень торфяных болот, внесенных в список достопримечательностей и памятников природы Удмуртской Республики. Список торфяных болот Удмуртии приводится в приложении 4.

Для планирования использования торфяных ресурсов и геологоразведочных работ на торф необходимы современные данные о торфяных месторождения, их размещении, изученности, использовании и условиях осушения.

По состоянию на 01.01.14 в Удмуртской Республике насчитывалось 779 торфяных месторождений, из которых исключено: [18]

101 полностью выработанное месторождение площадью 3430 га, запасом 51252 тыс. м3;
16 затопленных торфяных месторождений площадью 211 га, запасом 3357 тыс. м3;
11 торфяных месторождений, имеющих среднюю зольность более 50 % и отнесенных к органоминеральным отложениям, площадью 130 га, запасом 1395 тыс. м3;
24 торфяных месторождений при повторном исследовании перекрылись другими месторождениями;
2 торфяных месторождения, ставшие после повторного исследования площадью менее 1 га;
1 торфяное месторождение не обнаружено в натуре согласно акту исследования;
1 торфяное месторождение перешло во владения Республики Татарстан.

Таким образом, включено в основной список и сводки 619 торфяных месторождений.

2.1.1.Практическое районное исследование Удмуртской Республики

Территория Удмуртской Республики занимает восточную краевую часть европейской равнины и входит в состав Нечерноземной зоны Российской Федерации.

На севере и западе Удмуртская Республика граничит с Кировской областью, на востоке с Пермским краем, а на юге и юго-востоке – с Башкирской и Татарской Республиками.

Общая протяженность Удмуртии в направлении с севера на юг составляет 300 км, а с запада на восток около 170 км.

2.1.2.Общая характеристика торфяных ресурсов

Торфяные ресурсы Удмуртской Республики по состоянию на 01.01.14 составляют 619 месторождений, общей площадью в границах промышленной глубины торфяной залежи 54,2 тыс. га с запасами торфа 204,7 млн. т, при условной влажности 40 %.[18]

В силу естественноисторических условий наибольшее распространение на территории Удмуртии получили малые торфяные месторождения, имеющие площади в границах промышленной глубины торфяной залежи в пределах от 1 до 300 га. На территории Удмуртской Республики выявлено и учтено 571 месторождение общей площадью 27,8 тыс. га и запасами торфа 104,3 млн. т, т.е. почти 90 % по количеству и 50 % общих запасов торфа Удмуртии. При этом из указанного количества 485 месторождений имеют площади менее 100 га.

Около 13 % всех запасов торфа сосредоточено на 5 торфяных месторождениях, имеющих площади свыше 1000 га, а из них наиболее крупным является торфяное месторождение Дзякино, имеющее площадь 2,8 тыс. га, расположенное в Ярском районе, в пойме реки Чепца. Другие месторождения, имеющие площади свыше 100 га (Нюрдор-Котья, Орловское, Чибьяншур-Егоровцы и другие) расположены, главным образом, в пойме реки Кильмези и ее притоков.

Малые торфяные месторождения имеют довольно широкое распространение по все территории республики, располагаясь, главным образом, по долинам рек Чепца, Кильмезь, Ува и по территории Прикамской низменности.

По своему расположению и условиям водно-минерального питания подавляющее большинство, как малых, так и крупных месторождений, имеют торфяные залежи преимущественно низинного типа. Торфяные залежи верхового и смешанного типов встречаются редко, главным образом, в виде отдельных небольших участков на более крупных торфяных месторождениях низинного и переходного типов. Так, например, небольшие участки с торфяной залежью верхового типа отмечены на торфяном месторождении Ахметы.

Преобладающими видами строения торфяных залежей низинного типа являются лесной и древесно-осоковый, часто с примесью остатков тростника.

Качество торфа по основным показателям полностью зависит от положения торфяных месторождений в рельефе местности и условий водно-минерального питания.

Зольность торфа почти повсеместно характеризуется повышенными показателями, достигающими местами 34-35 % и выше.

Средние показатели зольности торфа для торфяных месторождений, в строении залежи которых преобладают древесные и древесно-осоковые виды, колеблются в пределах 20-23%.

Торфяные залежи, в строении которых преобладают тростниковый или осоковый торф, имеют показатели зольности 17-19%.

Торфяные залежи переходного и верхового типов имеют зольность в среднем 4,6-8,0 %.

Изученность торфяных ресурсов Удмуртской Республики довольно высокая. Только за последние 10-15 лет в связи с развитием сельскохозяйственного торфодобывания на территории республики вновь разведано более 400 торфяных месторождений.

Наиболее высокие категории изученности запасов торфа относятся, в основном, к крупным месторождениям, которые в большинстве своем разрабатываются промышленными и сельскохозяйственными предприятиями.

Несмотря на общую относительно высокую степень изученности в составе торфяных ресурсов Удмуртии имеется еще большое количество торфяных месторождений, особенно малых, разведанных крайне слабо, часто учтенных по прогнозам.

2.1.3. Особенности строения и размещения торфяных залежей

Согласно принятому укрупненному торфяно-болотному районированию европейской части Российской Федерации вся территория Удмуртской Республики относится к Камско-Бакалдинской торфяно-болотной области.

В природном отношении эта область в большей части представляет собой холмистую равнину, расчлененную хорошо разработанными речными долинами, местами заболоченными и заторфованными.

В свою очередь территория Удмуртской Республики, расположенная в юго-восточной части Камско-Бакалдинской торфяно-болотной области, занимает в основном самую восточную часть Восточно-Европейской равнины и западную часть повышенной полосы Приуралья.

Поверхность территории Удмуртии довольно сильно расчленена притоками рек Вятки и Камы (Кильмезь, Чепца и другие), имеющими заболоченные и в большей части заторфованные долины.

Вследствие некоторой разности в природных условиях и характере рельефа местности заторфованность отдельных районов республики довольно неравномерная.

По основным геоморфологическим особенностям, степени заторфованности и условиям размещения торфяных месторождений на территории республики выделяются и далее рассматриваются следующие основные торфяно-болотные зоны:

Водораздельная зона (бассейн реки Чепцы);
Прикильмезская низменность (бассейн реки Кильмези);
Прикамская низина;
Юго-Западная равнина.

Границы выделенных зон и распределение по ним запасов торфа приводятся на схеме в приложении 1.

Краткая характеристика торфяных ресурсов, с отражением основных показателей качества торфа, условий размещения торфяных месторождений и строения торфяных залежей по каждой выделенной зонеприводится в приложении2.

Зона I – водораздельная зона занимает всю северо-восточную территорию республики и является наиболее возвышенной ее частью.

Высоты поверхности здесь колеблются в пределах 200-300 м, а местами достигают 330 м, например в Кезском районе, возле селения Кулига, где берет свое начало река Кама.

Вся поверхность зоны сильно изрезана многочисленными реками, являющимися притоками реки Чепцы. Река Чепца вместе со своими притоками образует обширную низменность, разделяющую всю территорию зоны на две почти равные по площади части: северную и южную.

Глубоко врезанные долины реки Чепцы и ее притоков на всем своем протяжении сильно заболочены и заторфованы. При средней заторфованности всей территории Удмуртии, равной 2,2 %, заторфованность этого геоморфологического района местами достигает 4 - 5 % (Ярский, Игринский районы).

Всего на территории этой зоны выявлено и разведано 254 торфяных месторождения общей площадью 23,4 тыс. га с запасами торфа 84,3 млн. т, или 41,1% от всех запасов торфа по республике.

Наиболее сильно заторфованы Ярский и Игринский районы, где степень заторфованности достигает 4-5 %.

Основной особенностью этой зоны является значительная концентрация торфяных месторождений по долинам реки Чепцы и ее притоков. Торфяные месторождения в большинстве своем имеют вытянутую форму, торфяную залежь низинного, реже переходного типов, повышенную зольность и высокую степень разложения.

Только некоторые месторождения, расположенные на повышенных водораздельных участках и по склонам холмов, имеют незначительные участки торфяной залежи верхового и смешанного типов с невысокой зольностью и малой степенью разложения торфа.

Зона II - Прикильмезская низменность занимает западную часть территории республики и представляет собой равнину, имеющую сравнительно пологий уклон с северо-востока на юго-запад. Основную часть территории низменности занимает долина реки Кильмезь и ее притоков - рек Вала, Нылга, Ува и других.

Рельеф поверхности в пределах самой низменности слабоволнистый, с небольшими холмами и пологими склонами местных водоразделов. Наиболее высокие точки холмов и водоразделов имеют отметки в пределах 200-220 м.

Территория низменности является наименее дренированной частью всей территории республики с сильно заболоченной и заторфованной поверхностью.

На территории этой зоны выявлено и разведано 143 торфяных месторождения общей площадью 16,5 тыс.га с запасами торфа 61,6 млн.т,что составляет 30,1% всех запасов торфа по республике.

В большинстве своем торфяные месторождения расположены по долине реки Кильмезь и ее притокам.

В основном вся территория низменности представляет собой древнюю впадину, служившую ложем стока ледниковых вод, оставивших после себя мощные слои песчаных отложений с прослойками известняков и гипса, дающие жесткие, богатые известью грунтовые воды.

В этих условиях торфяные месторождения, питающиеся этими водами, в большинстве своем имеют торфяные залежи преимущественно низинного типа, часто с повышенной зольностью торфа и минеральными прослойками в залежи.

Торфяные месторождения с залежью верхового или переходного типов встречаются лишь в виде небольших участков среди торфяных месторождений низинного типа, расположенных на местных водоразделах, покрытых моренными и песчаными отложениями.

В зону входят всего четыре административных района (Селтинский, Сюмсинский, Увинский, Вавожский). По сравнению с соседней зоной она занимает площадь в 2,5 paзa меньше, а на ее территории сосредоточено почти 30% всех запасов торфа республики. При этом если на 100 га общей площади соседней зоны приходится 4,5 тысяч т. запасов торфа, то на каждые 100 га площади рассматриваемой зоны приходится более 8,0 тысяч т. Средняя площадь торфяных месторождений составляет почти 120 га.

Имеющиеся в зоне торфяные месторождения довольно интенсивно разрабатываются промышленными предприятиями на топливо и сельскохозяйственными организациями на удобрение. В общей сложности добыча торфа по зоне составляет более 350 тысячт. в год. Из них большая часть используется на удобрение.

ЗонаIII - Прикамская низменность занимает юго-восточную часть территории республики вдоль правого берега реки Камы, включая ее долину и притеррасную часть. В состав этой зоны входят Завьяловский, Воткинский, Сарапульский, Киясовский, Камбарский, Каракулинский районы и территория г. Ижевск.

Рельеф поверхности в основном равнинный и широко-волнистый, который характеризуется наличием невысоких холмов, образующих в Прикамской части Сарапульскую возвышенность, с высотами на отдельных участках 200-250 м.

Выявленные и разведанные торфяные месторождения размещаются в пониженных местах рельефа, по пойме реки Камы и ее правых притоков (Сива, Вятка) и реже на широких песчаных террасах реки Камы.

Степень заторфованности территории зоны невысокая 1,0-1,5% и только в Воткинском и Сарапульском районах степень заторфованности повышается до 2%.

Всего на территории зоны выявлено и разведано 130 торфяных месторождений общей площадью 7,0 тыс. га с запасами торфа 24,3 млн. т. В большинстве своем это малые месторождения, средняя площадь которых составляет 60 га, но среди них имеются торфяные месторождения, общая площадь которых достигает 200-1000 га.

Более 80 % всех запасов торфа по этой зоне сосредоточены на двух торфяных месторождениях: Кемульское,имеющее площадь 873 га, Дулесовское, площадь которого 845га.

Характерными особенностями торфяных месторождений этой зоны являются: повышенная зольность, высокая степень разложения торфа и залесенность поверхности большинства торфяных месторождений.

Зона IV - Юго-западная равнина занимает сравнительно небольшую территорию в юго-западной части республики. Отличается равнинностью рельефа и переменным характером увлажнения. Здесь сток и испарение приблизительно равняются количеству выпадающих за год осадков. Эти особенности и определили основные условия образования торфа в этой зоне.

Всего по районам этой зоны выявлено и разведано 92 торфяных месторождения общей площадью 7,3 тыс.га с запасами торфа 34,5 млн.т.

Наиболее крупными месторождениями в этой зоне можно считать: Старые Ятчи, имеющее площадь около 0,5 тыс. га, Гущино - 0,3 тыс.га, Карамбай-Пычасское - 0,6 тыс.га, Чувашайское - 0,3 тыс.га.

Большинство месторождений в этой зоне отличаются повышенной зольностью торфа и малой глубиной залежи, часто менее 1,3 м.

Несмотря на крайне ограниченные ресурсы торфа, на территории этой зоны проводится интенсивная добыча торфа на удобрение. С этой целью разрабатывается более 30 торфяных месторождений, на базе которых ежегодно добывается около 600 тыс. т торфа на удобрение. Наибольшее количество такого торфа добывается в Можгинском, Малопургинском, Кизнерском районах.

2.1.4.История развития использования торфа в Удмуртии

Свое развитие использование торфа в республике получило, главным образом, в годы Великой Отечественной войны.

В довоенные годы добыча торфа на топливо производилась по ряду небольших торфяных месторождений для нужд местной промышленности, главным образом, в менее облесенных районах: Камбарском, Каракулинском и Сарапульском. Масштабы добычи торфа достигали 400-500 тыс. т в год и распределялись по 20-30 торфопредприятиям мощностью 5-30 тыс. т каждое. Добыча торфа на удобрение производилась в большинстве случаев совместно с добычей топливного торфа. Общие масштабы добычи такого торфа были также незначительны и определялись лишь десятками тысяч тонн.

В годы Великой Отечественной войны резко возросла добыча и использование торфа на топливо и удобрение. Целый ряд мощных заводов, работавших на оборону страны, полностью обеспечивался торфяным топливом, получаемым на вновь организованных и расширенных торфопредпри- ятиях: Дзякино, Нюрдор-Котья, Вишур, Сива и некоторых других, расположенных преимущественно в Увинском, Воткинском и Вавожском районах.[16]

Одновременно более заметно стала расширяться добыча торфа на удобрение для нужд сельского хозяйства.

В настоящее время торфяные ресурсы республики довольно интенсивно используются как промышленностью для получения торфяного топлива, так и сельским хозяйством для получения торфяных удобрений.

Промышленная добыча торфа на территории республики в настоящее время производится 6 торфяными предприятиями, входящими в Открытое Акционерное Общество «Удмуртторф»: Дзякино, Нюрдор-Котья, Орловское, Можгинское, Сокол, Поломское.

2.2.Деятельность ОАО «Удмуртторф

2.2.1. Краткая характеристика ОАО «Удмуртторф»

ОАО «Удмуртторф» – многоотраслевая организация, одно из крупнейших предприятий Удмуртии. [22]

ОАО «Удмуртторф» осуществляет деятельность по следующим направлениям:

- Разработка торфяных месторождений, добыча торфа. Торф поставляется сельхозпредприятиям, тепличным хозяйствам, животноводческим комплексам, а также в медицинские учреждения (лечебные грязи);

- Переработка торфа, выпуск потребительских товаров на основе торфа (грунты и удобрения);

- Оптовая торговля хозяйственными товарами;

- Деревообработка (изготовление вагонки, мебельных щитов, оконного бруса, дверных и оконных блоков и др.).

- Производство вермикулита;

- Производство деталей машиностроения (детали и узлы мотоциклов, автомобилей, нефтяного оборудования);

-Производство резинотехнических изделий;

Удмуртский торф – экологически чистое органическое вещество с уникальными плодородными свойствами.

В удмуртском торфе низинного типа содержится до 40% гуминовых кислот, которые являются основой плодородия. Данные вещества предохраняют почву от засыхания и переувлажнения, защищают растения от бактериальных заболеваний, таких как корневые гнили, мучнистая роса и многих других. Средняя или повышенная степень разложения, нормальная зольность и уровень кислотности, близкий к нейтральному - все эти показатели обеспечивают агрономическую ценность удмуртского низинного торфа.

Добываемый ОАО «Удмуртторф» лечебный торф относится к пресноводным среднезольным бессульфидным торфяным грязям. (см. приложение 5)

Бальнеологическая ценность лечебного торфа определяется высоким содержанием органических веществ, прежде всего гуминовых кислот, фульвокислот и битумов, относящихся к терапевтически активным компонентам, а также высокими тепловыми (теплоемкостью и теплоудерживающей способностью) и вязко-пластичными свойствами.

2.2.2. Характеристика торфопредприятия «Сокол», филиала ОАО «Удмуртторф», на примере месторождения «Вожойское»

Торфопредпрятие «Сокол» входит в состав 6 торфопредприятий Открытого Акционерного Общества «Удмуртторф».

Ранее в торфопредприятие «Сокол» входили 3 торфяных массива: «Большое», «Южное» и «Вожойское».

На сегодняшний день предприятие производит разработку лишь одного торфяного месторождения – «Вожойское», так как массивы «Большое» и «Южное» были выработаны и сданы во владения леспромхоза на восстановление.

Землепользователем данного месторождения является сельское хозяйство. Площадь торфяного месторождения «Вожойское» составляет 417,0 тыс. км2. Мощность торфяного пласта максимальная равна 3,00 м, средняя – 1,01 м. Запас торфа составляет 111,1 тыс. т. Преобладает низинный тип залегания торфяного пласта, средняя степень разложения торфа – 50%, средняя зольность – 31,8%, рН = 6,0, беспнистая поверхность. [18].

Торфодобыча на месторождении производится с 1989 года. На ранних стадиях разработки месторождения выполнен комплекс работ по осушению залежи торфа.

2.2.3. Физико-географические особенности месторождения

Торфяноеместорождение «Вожойское» (рис. 5)филиала «Сокол» ОАО «Удмуртторф» расположено в 1 км северо-западнее деревниРусский Вожой Завьяловского района Удмуртской Республики и в 9,0 км южнее поселка Сокол на территории Вожойского лесничества в пойме реки Вожойка. (см. приложение 3).Месторождение находится на северо-востоке Удмуртской Республики, представляет собой небольшую возвышенность.

Основные физико-географические показателирасположения торфяного месторождения «Вожойское» [11]

Климат

В целом территория месторождения «Вожойское» относится к умеренно-континентальному типу климата, с довольно жарким летом и суровой зимой. Средняя годовая температура равна -20С. Средний месячный минимум самого холодного месяца (февраль): -32,40С, средний месячный максимум (июль):+34,20С.

Среднее годовое количество осадков равно 520,5 мм. Максимальное количество осадков приходится на октябрь.

Преобладающее направление ветров южное и юго-западное.

Рельеф

Рельеф данной территории представляет собой холмистую, возвышенную местность, с общим уклоном к западу и юго-западу, также отмечено довольно сильные овражные сети, что позволяет хорошо дренировать водораздельные районы все Удмуртии.

Почвы

Наибольшее распространение имеют подзолистые, разной степени оподзоленности почвы. В основном все почвы поселка Сокол требуют значительного количества органических удобрений, в качестве которых могут быть торфяные залежи месторождения «Вожойское».

Растительность

Значительная часть территории покрыта лесами. Леса здесь занимают около 40 % территории. Данная часть Удмуртской Республики относится к подзоне хвойно-широколиственных лесов, где преобладающими породами являются липы, клен реже дуб.

Основная часть территории занята сельским хозяйством, зерновым хозяйством и животноводством.

а)

б)

Рисунок 5. Торфяное месторождение «Вожойское»

2.2.4. Технология добычи торфа на месторождении

Подготовка поверхности торфяных полей [1,9]

Осушение торфяных месторождений и земляные работы

Задачами осушения торфяных полей являются быстрый отвод поверхностных паводковых вод, понижение уровня грунтовых вод, снижение влажности, уплотнение поверхности и увеличения несущей способности залежи, создание необходимых условий для работы торфодобывающих машин и сушки торфа. В процессе осушения происходит осадка и уплотнение верхних слоев залежи, в результате чего ее плотность и несущая способность увеличиваются.

Осушение полей добычи фрезерного торфа производится открытыми осушительными картовыми каналами, располагаемыми через 20 м на верховой и через 40 м на низинной залежи. Картовые каналы принимают воду из торфяной залежи через откосы и дно. Поверхностный сток с полей наблюдается в периоды весенних и летних паводков и в начальный период работы каналов. Картовые каналы отдают воду водосборным (валовым) каналам, располагаемых поперек картовых, через 500 м.

Площадь поля, заключенная между соседними картовыми и валовыми каналами, называется картой, а полоса, ограниченная валовыми каналами на всю их длину – полем.

2. Подготовка поверхности торфяных полей

Подготовка поверхности полей производится после их осушения и включает удаление древесно-кустарниковой растительности, корчевку (или дробление) пней из верхнего слоя залежи, уничтожение травяного и мохового покрова, профилирование поверхности карт. Состав и объем работ по подготовке поверхности определяются типом поверхности торфяного месторождения.

Типом поверхности торфяных месторождений называется сочетание видового состава растительности, особенностей микрорельефа, степени обводненности, мощности очистного слоя и содержания пней в верхнем слое залежи. В соответствии с условиями подготовки выделено двадцать типов поверхностей торфяных месторождений, которые разбиты в зависимости от облесненности на две группы. К первой группе относятся облесненные поверхности (8 типов), а ко второй – практически безлесные (12 типов). Каждой из этих групп рекомендуется особая схема (комплекс операций) подготовки поверхности полей ля добычи фрезерного торфа.

3. Разделка, погрузка и вывозка древесины

Разделка сведенного леса производится путем очистки стволов от сучьев, отделения вершин и разрезание на заданные сортаменты. Разделка производится вручную, так как лес, произрастающий на торфяных месторождениях, обычно низкорослый, с искривленными стволами небольшого диаметра, используется на местные нужды. Сучья и вершины собирают в кучи и сжигают.

Вывозка древесины производится на гусеничных самосвальных прицепах на суходолы.

4. Прокладка осушительной сети

Выкапываются вдоль всей поверхности карты канавки на расстоянии друг от друга 1,8 м через каждые 40 м, прорывается общий валовый канал вокруг всей площади карты, также прокапывается основная канавка по оси карты (рис.6)

Рисунок 6. Схема прокладки осушительной сети

5. Глубокое перемешивание

Вся площадь карты переворачивается специальными лопатками, прикрепленными к машине на глубину 400 мм, т.е. происходит так называемое перемешивание верхних слоев торфяной залежи. После этого катком поверхность утрамбовывается.

6. Профилирование поверхности карт

Для выравнивания осушения по всей ширине карт и создания лучших условий для сушки торфа их поверхности придается выпуклая форма путем срезки залежи с краев и перемещения ее на среднюю часть карты. В результате этого поверхность карты приближается к форме депрессионной кривой (это выпуклая форма карты из-за понижения уровня грунтовых вод после осушения) и одинаково отстоит от уровня грунтовых вод по всей ширине карты.

Высокая эффективность профилирования объясняется изменением капиллярной структуры залежи, разрушаемой при срезке и перемещении профилировщиком.

На этой стадии подготовки торфяного поля залежь готова к эксплуатации.

Технологический процесс добычи фрезерного торфа[2,10]

Фрезерование

Фрезерованием торфяной залежи отделение и разрыхление ее верхнего тонкого слоя в мелкую крошку и пыль. Фрезерованный слой остается на поверхности поля, но теряет непосредственную капиллярную связь с подстилающим грунтом, оказываясь изолированным от него тонкой воздушной прослойкой. В результате фрезерования создаются благоприятные условия сушки слоя крошки без притока в нее грунтовой влаги, соответствующие сушке на искусственном водонепроницаемом подстиле. Фрезерование торфяной залежи при добыче торфа производится фрезерами на глубину 8-16 мм штифными (рис.7) или ленточными (рис.8) фрезбарабанами.

Рисунок 7. Штифные фрезбарабаны

Рисунок 8. Ленточные фрезбарабаны

Сушка (ворошение)

Ворошением называется переворачивание и перемешивание слоя фрезерной крошки для ускорение сушки. Ворошение производится только в часы сушки и заканчивается за 2 часа до окончания сушки для уменьшения ночного увлажнения торфа. Оно производится ворошилками 3 раза каждые 2 часа для удержания в торфе 40% влажности.

Валкование

Валкование является подготовительной операцией к механической уборке торфа бункерными и перевалочными машинами. Оно повышает производительность машин за счет сгребания торфа с полосы валкователем в валок шириной в 400 мм, что в 4-5 раз меньше ширины скрепера уборочной машины (рис. 9) . Валкование производится не ранее достижения торфом уборочной влажности 45 %.

Рисунок 9. Валкователь и образовавшийся валок

Уборка торфа бункерными машинами

После уборки торфа с подштабельных полос убираются валки с карт. Машины работают по кольцевой схеме (рис. 10). Штабели располагаются по концам средних карт в 8 м от бровок валовых канавок и в 2 м от оси картовых. Общая ширина подштабельной полосы составляет 40-50 м и складывается из половины ширины валового канала, разрыва в 8 м, ширины штабеля, полосы в 4 м для возможных навалов и полосы для проезда машин(ворошилок) шириной 10 м.

Рисунок 10. Схема движения спецмашины

Штабелировка

При уборке фрезерного торфа бункерными машинами выгрузка его производится в навалы на откосы штабелей. Торф в навалах сильно намокает при осадках и занимает проезжую часть подштабельных полос, мешая движению ворошилок и валкователей. Для придания навалам правильной формы и освобождения проезжей части подштабельных полос производится их оправка – штабелировка.

Штабели обычно имеют треугольную форму, но при особенно больших сезонных сборах торфа могут быть и трапециевидными. Штабелировка производится штабелировочными машинами.

В целом цикл уборки торфа с поля длится непрерывно в течение двух дней. Засезон летнего времени года разрешено проводить 23 цикла снятия торфяного слоя.[5]

2.3. Выводы по главе

Наиболее распространенный вид добычи торфа – фрезерный.

Добываемый торф на территории Удмуртской Республики может использоваться как удобрение и местное топливо, а также применяться в виде лечебных грязей так как пробы торфа, в частности с месторождения «Вожойское», по основным классификационным признакам соответствуют пресноводным среднезольным бессульфидным торфяным лечебным грязям.

Глава 3. РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ВЫРАБОТАННЫХ ТОРФЯНЫХ ПОЛЕЙ

3.1. Общие требования к рекультивации земель, нарушенных при добыче торфа

При рекультивации выработанных торфяников в соответствии с ГОСТ 17.5.3.04-83 «Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель» должны выполняться следующие требования: [3]

проведение рекультивации выработанных торфяников сразу после окончания эксплуатации залежей;
планировка и очистка площадей от пней и древесины; срезка бровки у каналов на площадях, выработанных фрезерным способом;
обеспечение сохранности в исправном состоянии осушительной и водоотводящей сети, гидротехнических сооружений, используемых в период добычи торфа;
освоение торфяников, выработанных фрезерным способом, преимущественно под сельскохозяйственные угодья;
создание на выработанных торфяниках, непригодных для сельскохозяйственного использования, лесных насаждений, водоемов различного назначения и охотничьих хозяйств;
проведение противопожарных мероприятий.

3.2. Рекультивация и ремонт выработанных торфяников в России

Рекультивацией полей называется восстановление выработанных площадей после добычи торфа и подготовка их для сельскохозяйственного использования. Основной задачей рекультивации полей является повышение их плодородия.[15, 23]

После выработки торфяной залежи фрезерным способом для сельскохозяйственного использования оставляется защитный слой торфа толщиной около 0,5 м. В середине карт этот слой обычно меньше, а по концам на подштабельных полосах значительно больше, не менее 1-1,5 м. Осушительная сеть на выработанных площадях имеет недостаточную глубину, а норма осушения не превышает 0,4 м.

При рекультивации выработанных фрезерных полей производится планировка оставшегося слоя залежи, среза ее с подштабельных полос и разравнивание ровным слоем по всей площади. Затем сооружается новая осушительная сеть с нормой осушения полей перед посевом 0,5-0,6 м, а в вегетативный период 0,7-1 м. Наиболее целесообразной, в этом случае, является закрытая осушительная сеть в виде гончарного или пластмассового дренажа с двойным регулированием влаги, т.е. с кратковременным подтоплением осушительной сети в засушливые периоды за счет использования запасов воды, находящихся в противопожарной системе торфяных полей. Одновременно строится сеть мостов, и прокладываются дороги.

Для снижения кислотности почвы, активации микрофлоры и обогащения питательными веществами на поля вносится известь до 5 т/га и большие дозы биологически активных удобрений – аммиачной воды, газообразного аммиака (под вспашку), торфоминерально-аммиачных (ТМАУ) и торфоизвестковых бактериальных удобрений (АМБ). Производится вспашка полей болотным плугом и боронование дисковыми бронами. Затем (обычно на следующий год) вносится полное минеральное удобрение NPK- азот, фосфор калий, 2-3 ц аммиачной селитры, 3-4 ц суперфофата и 2-3 ц хлористого калия на 1 га с заделкой в почву дисковым боронами и прикатыванием водоналивными катками.

В подготовленную таким образом почву высеиваются сначала предварительные культуры – травяные смеси (клевер розовый, тимофеевка, овсяница, лисохвост), овес и ячмень как менее требовательные и способствующие структурообразованию почвы. Затем сеют зерновые, картофель и овощи с внесением фосфорных и калийных удобрений. Пониженный температурный режим рекультивированных площадей ограничивает выращивание на них теплолюбивых культур – огурцов, помидоров, тыквы и др. Урожаи, собираемые с правильно окультуренных выработанных площадей, значительно превышают урожаи подзолистых и минеральных заболоченных почв, мало уступают осушенным и освоенным торфяникам с мощным слоем торфа.

Износ торфяных полей

При добыче фрезерного торфа поверхность полей срабатывается на 15-20 см за сезон. Находящиеся в залежи пни, если они не удалены при корчевке, обнажаются и препятствуют работе и движению машин, увеличивают потери торфа при сушке и уборке. Глубина осушительной сети - картовых и валовых каналов – уменьшается. Каналы засоряются фрезерной крошкой и пнями, поверхность полей приближается к уровню грунтовых вод, норма осушения уменьшается, повышая влажность фрезеруемого слоя залежи. Сработка залежи на картах происходит неравномерно. На середине, где влажность залежи выше, а плотность меньше, она срабатывается больше, поверхность становится неровной, корытообразной, поля постепенно выходят из строя. Для поддержания полей в нормальном состоянии и восстановления продуктивности производится их периодический ремонт.

Операции и схемы ремонта полей

В состав работ по ремонту полей входит: освобождение поверхностного слоя залежи на глубину снятия за один или два сезона от пней, которое производится путем глубокого фрезерования с последующей уборкой щепы и мелких пней или, при пневматической уборке и брикетировании торфа, путем корчевки, уборки и вывозки пней; углубление и прочистки осушительной сети, перекладка и прочистка трубчатых переездов, профилирование карт, срезка бровок. Все операции ремонта должны выполняться с учетом времени оттаивания и замерзания грунта, а также до наступления дождливой осенней погоды, вызывающей сильное увлажнение и разжижение поверхности полей, затрудняющее движение машин и способствующее повреждению ее колесами и гусеницами.

Наиболее целесообразно проводить ремонт полей с июня по сентябрь, а при сухой осени по октябрь.

Подкорчевка, уборка и вывозка пней

С учетом важности полной очистки сезонного слоя залежи от пней предусмотрена обязательная ежегодная обработка корчевателями всей площади полей, расположенных на пнистой залежи.

Ремонт осушительной сети

Углубление валовых каналов осушительной сети производится 1 раз в четыре года на глубину около 0,8 м на низинной и 0,6 м на верховой залежи.

Разравнивание потерь торфа

При хранении торфа в штабелях поверхность их намокает, а зимой промерзает. Перед вывозом торфа, сырой слой снимается и создает потери, которые остаются на подштабельных полосах в виде навалов. Навалы полностью удаляются с подштабельных полос бульдозером и разравниваются вдоль рабочей части карт слоем не более 10 см. Разравнивание потерь производится после полного их оттаивания и подсушки полей во избежание повреждения поверхности карт гусеницами бульдозера.

Профилирование

Профилирование поверхности карт при ремонте полей производится 1 раз в два года. Работа выполняется шнековым профилировщиком.

Продольная планировка карт

Продольная планировка поверхности карт — весьма важная операция, необходимая для устранения отдельных неровностей, волнистости поверхности, образующихся по длине даже профилированных карт в процессе добычи торфа. Они нарушают равномерность глубины фрезерования и толщины слоя крошки, замедляют сушку и понижают сборы торфа с 1 га. Планировка полей должна проводиться ежегодно.

Срезка бровок

При добыче фрезерного торфа, по условиям безопасности и сохранения картовых каналов, края карт - бровки на ширину 0,25 м не фрезеруются и не срабатываются, в результате чего на картах образуются возвышенные закраины, высота которых увеличивается на 6-7 мм за каждый цикл. При 25 циклах за сезон высота бровок достигает 15 см и более. За бровками весной и после дождей скапливается вода, которая заливает края карт на значительную ширину, увлажняя залежь и затрудняя добычу торфа. Несрезанные бровки наносят серьезный ущерб работе. Срезка бровок должна производиться систематически через каждые 4-5 циклов бровкорезом. [17]

3.3. Рекультивация выработанных торфяников на примере Финляндиии Канады

Финляндия

В Финляндии преобладает добыча фрезерного торфа. Торфяные поля расположены на месторождении верхового типа. Применима, схожая с российскими, в частности на торфоместорождении «Вожойское», технология добычи фрезерного торфа за исключением сушки.

Территория выработанных торфяных полей в Финляндии восстанавливается способом посадки Канареечника трубковидного, который признан наиболее подходящим растительным сырьем для получения целлюлозы. Также это растение выращивают и на сельскохозяйственных полях, так как это быстрорастущее растение служит не только отличным восстановителем лесного массива после добычи торфа, но и является новым источником получения топливной продукции путем смешивания и сжигания его биомассы (рис. 11) с торфом или древесным топливом. Вследствие чего, территория произрастания Канареечника трубковидного в Финляндии быстро увеличивается.[20]

Рисунок 11. Образцы высушенной биомассы Канареечника трубковидного

Министерство сельского и лесного хозяйства страны приняло решение увеличить площадь выращиванияКанареечника трубковидного до 100 тыс. га. В настоящее время общая площадь произрастания этого растения составляет 20 тыс. га.В среднем годовой сбор с одного гектара Канареечника трубковидного может дать 30 МВт энергии. При сжигании биомассы канареечника концентрация углекислого газа в атмосфере компенсируется его поглощением при выращивании. Лоббирование торфяной энергии подчеркивает важность выращивания Канареечника трубковидного на выработанных торфяниках (рис. 12).

Рисунок 12. Канареечник трубковидный, собранный для переработки

Однако, культивирование Канареечника может оказать негативное воздействие на углеродный баланс в том случае, когда уровень осушения слишком высок и выделяется большое количество углерода.

Канада

На сегодняшний день Канада - крупнейший мировой экспортер лесной продукции. Лесопромышленный комплекс вносит существенную лепту в поддержание положительного торгового баланса страны и обеспечивает около 2 % ВВП.

Восстановление лесов, а также восстановление торфяных полей в Канаде является весьма схожим с российскими технологиями восстановления. Это связано с тем, что Россия и Канада имеют много общего между географическими характеристиками, экосистемами и системами расселения.

Технологией возобновления выработанных торфяных полей является –сохранение защитного слоя торфа около 0,5-0,8 м, с последующим приведением поля в состояние, пригодное для сельскохозяйственного использования или под лесопосадки. [21]

На выработанных торфяниках выращивают полевые культуры, особенно многолетние и однолетние травы, а также овощные и ягодные культуры. Возможно также выращивание непищевых продуктов – например, газонных ковров.

Также, выработанные торфяники с мощностью торфа до 30 см могут быть объектами лесохозяйственного освоения. Они зачастую даже лучше подходят для произрастания леса, чем глубокие торфяные залежи. После первичной обработки почвы здесь высаживают различные породы деревьев. Лучшим посадочным материалом для рекультивации выработанных торфяников являются сеянцы сосны, ели, березы, а также укоренившиеся черенки тополя.

Дальнейшее использование выработанных торфяников зависит от типа выработки, мощности оставленного слоя торфа и его качества, водного режима и т.д. Оно должно проектироваться за несколько лет до завершения добычи торфа.

3.4. Основные направления рекультивации выработанных земель торфяных месторождений в Республике Беларусь

В соответствии с белорусским законодательством существует три основных направления рекультивации выработанных земель торфяных месторождений:

для сельскохозяйственного использования;
для лесохозяйственного использования;
природоохранное направление дальнейшего использования торфяников (восстановление биологического разнообразия и гидрологического режима или ренатурализация (заболачивание)).

Организации торфяной промышленности, по мере выработки запасов торфа и в соответствии со сроками разработки торфяных месторождений, осуществляют рекультивацию и передают земельные участки землепользователям, определенным в решениях об отводе земельных участков соответствующих исполнительных и распорядительных органов.

До середины 2000-х годов, местными органами преимущественно определялись сельскохозяйственное и лесохозяйственное направления рекультивации выработанных земель торфяных месторождений, несмотря на их сложные геологические и гидрологические условия. Это приводило к тому, что затрачивались значительные средства на проведение рекультивации земель. После чего, земли передавались организациям сельского и лесного хозяйств, которые не могли их эффективно использовать, вследствие чего многие земельные участки попросту были заброшены. Это связано тем, что для выращивания сельскохозяйственной и лесохозяйственной продукции на землях выработанных торфяных месторождений необходимы значительно большие затраты, по сравнению с другими землями.

С середины 2000-х годов ситуация кардинально изменилась и основным направлением рекультивации земель выработанных торфяных месторождений стало восстановление биологического разнообразия и гидрологического режима или ренатурализация (заболачивание). Изменение политики в данной области было результатом совместной работы ГПО «Белтопгаз», Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды и Министерства лесного хозяйства, Министерства сельского хозяйства и продовольствия. Разработаны соответствующие нормативные документы, которые определили приоритет повторного заболачивания территорий над остальными направлениями рекультивации. От этих решений выиграли все:

торфопредприятия в десятки раз снизили затраты на рекультивацию;
на повторно заболоченных территориях практически не происходят пожары;
на указанных территориях активно восстанавливается гидрологический режим, биологическое разнообразие, возобновляется процесс торфообразования.

За период с 2008 по 2013 годы организациями торфяной промышленности рекультивировано более 3,9 тыс. га выработанных земель торфяных месторождений, из них порядка 60,8 % под заболачивание.

С 2006 по 2010 годы в Беларуси, при финансовой поддержке Программы развития ООН и Глобального экологического фонда, реализовывался проект «Ренатурализация и устойчивое управление торфяными болотами для предотвращения деградации земель, изменений климата и обеспечения сохранения глобально значимого биологического разнообразия». Одним из участников этого проекта было ГПО «Белтопгаз».

В рамках проекта проведены работы по восстановлению гидрологического режима на площади 28,2 тыс. га 15 нарушенных болот. Общий бюджет проекта составил свыше 4 млн. долларов США.

3.5. Пожарная безопасность торфяников и торфоразработок

Защита торфяников от пожаров, своевременная локализация и тушение последних являются актуальной проблемой для многих регионов РФ. Торфяные пожары чрезвычайно опасны, часто сопровождаются плотным задымлением и интенсивным тепловым излучением. Возникающие пожары приводят к большим экономическим потерям, связанным с гибелью древостоев и пожаротушением, они ухудшают санитарную обстановку в прилегающих населенных пунктах, являются источником залповых выбросов углекислого газа в атмосферу, приводят к деградации ландшафтного и снижению биологического разнообразия. Особую пожарную опасность представляют выработанные торфоразработки. В настоящее время остались громадные площади освоенных и неосвоенных земель, вышедших из-под торфоразработок. Эти площади заросли древесно-кустарниковой растительностью или осваиваются под сенокосы или дачные участки. В сухие годы данные площади часто являются очагами возгорания торфа.

Противопожарная профилактика торфяников предусматривает проведение комплекса мероприятий, направленных на предупреждение возникновения торфяныхпожаров, ограничение их распространения и создание условий для обеспечения успешной борьбы с ними. Глубина прогорания торфяной залежи определяется уровнем залегания грунтовых вод, поэтому гидрологический режим торфяников является главным фактором при выборе мероприятий по предупреждению возникновения и распространения торфяных пожаров.

Мелиоративные системы болотных массивов имеют свои особенности в зависимости от характера использования торфяных почв, природных условий и местоположения. Поэтому при выборе противопожарных профилактических мероприятий необходимо классифицировать торфяники по типам: 1) неосушенные торфяники; 2) разрабатываемые торфяные месторождения; 3) выработанные торфяные месторождения.

Неосушенные торфяники

Для эффективного использования при борьбе с торфяными пожарами средств водного пожаротушения должна проводиться соответствующая подготовка естественных источников воды (речек, озер и т. п.) и строительство специальных искусственных водоемов. Подготовка естественных источников воды для целей пожаротушения заключается в устройстве к ним подъездов, оборудовании специальных площадок для забора воды пожарными автоцистернами и мотопомпами, а в необходимых случаях также в углублении водоемов или создании запруд. Искусственные противопожарные водоемы строятся по типовым проектам, как правило, вблизи улучшенных автомобильных дорог, от которых к водоемам должны быть устроены подъезды. Эффективный запас воды в лесных противопожарных водоемах должен быть в самый жаркий период лета не менее 100 м3.

Также следует устроить защитные противопожарные полосы, которыемогут создаваться путем посева на них огнестойких растений (картофеля, люпина и др.). Ширина полос и способы их создания устанавливаются с учетом возможного характера и интенсивности распространения пожаров, почвенных и лесорастительных условий и наличия необходимых машин и орудий.

Разрабатываемые торфяные месторождения

Противопожарные мероприятия включают в себя формирование пожарной охраны, оснащение пожарной техникой, обеспечение работы системы противопожарного водоснабжения, включая гидротехнические сооружения (противопожарные каналы, водоемы, шлюзы и др.).

Выработанные торфяники

Одним из основных этапов проектирования процессов и технологии восстановления выработанных площадей торфяных месторождений является выбор рационального направления его использования. Виды использования деградированных торфяников определяются на стадии проектирования с учетом качественных характеристик нарушенных земель по техногенному рельефу, характеру обводнения (увлажнения), с учетом географических и экономических условий зоны размещения нарушенных земель, технико-экономических и социальных факторов.

Основные направления использования выработанных торфяных месторождений

Промышленное использование целесообразно в случае возобновления добычи торфа на частично выработанных торфяных месторождениях. Облесение выработанных торфяных месторождений целесообразно на полностью выработанных торфяных месторождениях. При рекультивации земельных участков из-под торфоразработок мощность придонного (защитного) слоя торфяной залежи в осушаемом состоянии должна быть не менее 0,3 м. При рекультивации выработанных торфяников должны выполняться следующие требования: планировка и расчистка площадей от пней и древесины; обеспечение сохранности в исправном состоянии осушительной и водопроводящей сети, гидротехнических сооружений, используемых в период добычи торфа.

Повторное заболачивание выработанных торфяных месторождений целесообразно на площадях, непригодных для создания лесных культур, и территориях, имеющих повышенную пожарную опасность. Преимущества природоохранного направления использования выработанных торфяников путем их повторного заболачивания: интенсификация процесса восстановления водного объекта и водного режима прилегающих к нему территорий; возобновление и ускорение процессов торфообразования; восстановление биосферных функций болот; прекращение процессов минерализации органического вещества торфа; снижение пожарной опасности; относительно низкая стоимость производства работ по сравнению с другими видами рекультивации. Экологическая реабилитация нарушенных земель выработанных участков торфяных месторождений для повторного заболачивания осуществляется согласно следующему перечню проводимых работ:

вывоз штабелей торфа; выравнивание поверхности для обеспечения равномерного поднятия и стояния уровня грунтовых вод около уровня поверхности почвы с целью ускорения процессов восстановления болот и исключения торфяных пожаров; удаление древесно-кустарниковой растительности в каналы в зоне затопления (при необходимости); демонтаж неиспользуемых переездов через картовые, валовые, магистральные и другие каналы; демонтаж неиспользуемых шлюзов, шлюзов-переездов и других водоподпорных и регулирующих сооружений на валовых, противопожарных, нагорных и иных каналах; разборка железных дорог узкой колеи; демонтаж полевых производственных баз; реконструкция существующих водо- регулирующих сооружений для целей повторного заболачивания; строительство глухих земляных перемычек, водоподпорных и водорегулирующих переливных сооружений для целей повторного заболачивания; устройство прорезей в кавальерах нагорных, нагорно-противопожарных каналов. Технологии тушения торфяных пожаров крайне трудоемки и сопряжены с большими материальными и энергетическими затратами, поэтому в системе охраны торфяников от пожаров предпочтение должно отдаваться увеличению роли мероприятий по предупреждению возникновения и распространения торфяных пожаров. Неосушенные торфяники и мелиоративные системы болотных массивов имеют свои особенности, поэтому при выборе противопожарных профилактических мероприятий необходимо четко классифицировать торфяники по типам. Комплекс обязательных для исполнения мероприятий по противопожарной безопасности на действующих торфодобывающих предприятиях в полной мере обеспечивает пожарную безопасность разрабатываемых торфяных месторождений. На частично выработанных торфяных месторождениях наиболее целесообразным видом использования является возобновление промышленной добычи торфа. Облесение выработанных торфяных месторождений целесообразно на полностью выработанных торфяных месторождениях при мощности придонного (защитного) слоя торфяной залежи в осушаемом состоянии не менее 0,3 м. Повторное заболачивание выработанных торфяных месторождений целесообразно на площадях, непригодных для создания лесных культур и территориях, имеющих повышенную пожарную опасность.

3.5.Выводы по главе

Рекультивацию выработанных торфяников проводят различными методами. Более рациональным методом возобновления торфяного массива является обязательное сохранение защитного слоя не менее 30 см, а также высадка негорючих растений на высушенных торфяниках, во избежании пожара, с внесением фосфорных и калийных удобрений. Этот метод служит хорошим восстановителем для земель, которые в последующем будут использоваться для сельскохозяйственных нужд.Также эффективным восстановлением служит посадка различных пород деревьев, например, таких как ель, сосна, береза, тополь, что будет хорошим возобновителем для земель, которые снова будут применимы к добыче торфа.

ГЛАВА 4. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОРФЯНОГО СЫРЬЯ

4.1 Использование торфа в качестве сорбента при ликвидации нефтяных разливов

В связи с резким ухудшением экологической обстановки в масштабе всей Земли решение проблем защиты растительного и животного мира от техногенного воздействия становится настоятельной необходимостью. Немаловажной составляющей этой большой проблемы является ликвидация последствий разливов нефти в результате аварийных ситуаций различного масштаба и попадания нефти и нефтепродуктов в водную среду. Мировой и отечественный опыт показывают, что в настоящее время одним из перспективных способов удаления нефти с водных поверхностей является использование сорбционных и биосорбционных технологий, предусматривающих применение специальных нефтепоглощающих материалов (сорбентов). Новизна предложения заключается в использовании торфа в качестве продукта для приготовления нефтепоглощающего материала (сорбента).[14]

Сорбент торфяной предназначен для очистки водной поверхности от нефтяных загрязнений при аварийных разливах нефти, а также для очистки водных акваторий от углеводородных пленок.

Сорбент торфяной относится к природным органическим сорбентам — продукт на основе верхового торфа низкой степени разложения (5 10%), модифицированный для придания ему гидрофобных свойств, обладающий высокой пористостью, высокой удельной поверхностью и, соответственно, высокой сорбционной способностью по отношению к нефтяным углеводородам. Нефтеемкость – 8-10 г нефти/г сорбента; время насыщения сорбента нефтью до предельной величины – 5-10 минут; селективность по отношению к нефти в системе нефть-вода – 90-95%; срок консервации нефти в объеме сорбента, исключающий самопроизвольный ее сток, – не ограничен; плавучесть – не менее 30 суток. Торфяной сорбент является экологически чистым продуктом и обеспечивает высокую степень очистки от нефтяных загрязнений. Сорбент может быть приготовлен в рассыпном и гранулированном виде. При изготовлении сорбента используется технология, которая не нарушает структуру торфа и тем самым увеличивает сорбционную способность продукта. Утилизация сорбента возможна в дорожном строительстве и при изготовлении топливных брикетов.

Преимущества торфяного сорбента заключаются в следующем: территории, где добывается и транспортируется нефть в большинстве случаев, являются заторфованными, поэтому производство торфяного сорбента, возможно, организовать на местном торфе в непосредственной близости от разлива нефти и нефтепродуктов-это экономически выгодно.

По сравнению с сорбентами на основе торфа другие используемые природные органические сорбенты (активированный уголь, соломенная и камышовая сечка, древесные опилки, шелуха, гречиха, подсолнечники др.) обладают более низкой нефтеёмкостью (0,5–2,7 г нефти/г сорбента), гидрофильностью, приводящей к частичному высвобождению нефти из объема сорбента, а также потере плавучести.

К недостаткам использования синтетических сорбентов можно отнести экологическую опасность, сложность утилизации, высокую стоимость. Для синтетических сорбентов характерно, что, несмотря на гидрофобность, они обладают низкой селективностью и с одинаковой интенсивностью поглощают нефть и воду.

Применение сорбентов в диспергированной форме (каучуковая крошка, порошок фенолформальдегидной смолы, гранулы полистирольного пенопласта) может привести к вторичному загрязнению окружающей среды уже этим сорбентом, слаборазлагающимся в природных условиях, например, в результате возможности произвольного рассеяния сорбента ветром за пределы ограждений.

Природные неорганические сорбенты по сравнению с сорбентами на основе торфа обладают низкой нефтеёмкостью (0,5–1,5 г нефти/г), невозможностью их использования при ликвидации разливов на воде (тонут вместе с нефтепродуктом), а также неспособностью удерживать легкие нефтяные фракции.

Органоминеральные сорбенты (бурый уголь, сапропели др.) обладают низкой нефтеёмкостью (0,8–1,2 г нефти/г).

К недостаткам биосорбентов относятся высокая стоимость, ограничение в температуре использования (не ниже + 5оС), высокая степень вымываемости внесенных в их состав минеральных удобрений, что ограничивает возможность их применения на водной поверхности.

Экономический эффект от внедрения сорбента торфяного: [24]

Низкая стоимость, простота производства, значительная нефтеёмкость, гидрофобность, плавучесть, экологическая безопасность его использования.

Кроме того, торф используется в качестве основы при производстве различных сорбентов и фильтрующих материалов для очистки промышленных и бытовых стоков.

4.2 Утилизация осадков сточных вод путём компостирования с торфом

Внесение в почву компостированнных осадков сточных вод – весьма эффективный способ увеличения плодородия почв, отличающийся простотой и доступностью.

Утилизация осадков сточных вод является проблемой мирового масштаба. Трудность заключается в присутствии в осадке токсичных веществ, в частности тяжелых металлов.Поэтому только локальные очистные сооружения отдельных производств, например пищевых, микробиологических кормового направления и т.п., имеют возможности использовать осадки, в том числе и избыточный активный ил, в качестве органоминеральных удобрений, вносимых в почву.

Свойства осадков как потенциальных удобрений определяются целым комплексом характеристик, среди которых принципиальное значение имеют влажность, содержание фосфора, азота, калия, тяжелых металлов. Точных критериев квалификации и нормирования осадков в качестве удобрения не существует, так как состав осадков сильно колеблется в зависимости от их типа и происхождения.

При сбраживании осадка, которое иногда осуществляют на очистных сооружениях, наблюдается значительное уменьшение содержания питательных веществ в твердом компоненте осадка. Содержание азота, например, может снизится на 30-40 % за счет перехода его в аммиак или растворимые в водной фазе аммонийные соли. То же самое происходит и с фосфором. Таким образом, если осадок вносится в почву в разбавленном виде без сбраживания, количество питательных веществ в нем значительно выше.

В таблице 1 приведены характеристики состава некоторых типов осадка.

Таблица 1

Содержание питательных элементов в различных типах осадка на станциях очистки сточных вод

Тип осадка	Азот, %	Фосфор,%Р2О5	Калий, % К2О
Первичный	2,4-2,9	1,1-1,6	-
Сгущенный на фильтре	2,9	2,8	-
Активный ил	3,0-5,6	2,8-7	0,56
Осадок после сбраживания, смешанный с активным илом	1,8-5,8	1,2-3,3	0,14-0,4

В качестве практических направлений, подтверждающее активное использование осадков сточных вод в качестве удобрения, рассмотрим использование избыточного ила микробиологических производств и осадков, образующихся при очистке навозных стоков.

На микробиологических предприятиях на стадии очистки сточных вод образуется в качестве отхода избыточный активный ил (микробная биомасса).

Исследования химического состава микробной биомассы показывают, что данный продукт содержит ценные вещества и является многокомпонентной системой. Анализ химического состава сухой микробной биомассы микробиологического производства приведен в таблице 2.

Таблица 2

Химический состав высушенной микробной биомассы производства кормовых дрожжей

Состав	Содержание, % на АСВ
Влага	5-10
Общий осадок	40-60
Липиды	2-8
Углеводы	8-17
Нуклеиновые кислоты	1,5-5,0
Зола	10-35
Калий	0,2-2,0
Магний	0,3-0,4
Кальций	0,5-1,5
Железо	0,7-0,3
Фосфор	2,0-3,0
Цинка	600-22000
Марганец	300-600
Медь	30-220
Кадмий	1-3
Свинец	10-13
Молибден	4-50
Стронций	3-55
Кобальт	0,1-4,0
Никель	10-30
Хром	5-30
Ртуть	Не обнаружено

Эффективность использования микробной биомассы в качестве удобрения определяется содержанием не только азота, фосфора, калия, но и микроэлементов. Наличие в микробной биомассе повышенного содержания зольных элементов, в частности таких микроэлементов, как бор, молибден, медь, марганец, цинк, весьма важно для роста растений.

При получении удобрений на основе микробной биомассы наряду с качественными характеристиками важное значение имеют ее физико-химические свойства, в частности способность к слёживанию, рассеиванию, гигроскопичность. Эти показатели следует учитывать при хранении, транспортировке, дозировке продукта в процессе приготовления удобрения.

Проведенные исследования по возможным способам утилизации влажной микробной биомассы привели к разработке способа получения органического удобрения на основе сгущенного активного ила (микробной биомассы) и торфа.

Сущность предложенного способа состоит в том, что суспензию активного ила с концентрацией биомассы 0,5-5,0 % АСВ смешивают с торфом в соотношении от 5:1 до 1:8. Смешивание ила с торфом приводит к эффективному адсорбционному взаимодействию микроорганизмов активного ила и минеральных элементов на частицах торфа, что снижает энергозатраты на обезвоживание торфо-иловой смеси и повышает качество удобрения, получаемого на его основе.

Особое значение имеет содержание тяжелых металлов в почве. Регламентация концентрации зольных элементов, включая тяжелые металлы, в предлагаемом способе позволяет выдерживать установленные ПДК тяжелых металлов в почве.

Для агрохимической оценки эффективности применения компоста на основе влажной микробной биомассы и торфа были проведены опыты с картофелем (таблица 3).

Таблица 3

Урожайность и содержание крахмала в клубных картофеля в контрольном опыте и с добавлением различных удобрений

№ п/п	Вариант опыта	Средняя урожайность, ц/га	Прибавка	Содержание крахмала, %
			ц/га	%
1.	Контроль	62,3	-	-	17,09
2.	N146 P140 K277	103,6	40,4	63,9	17,90
3.	МБ 300 кг/га	87,9	24,7	39,1	16,42
4.	МБ 600 кг/га	96,2	33,0	52,2	18,05
5.	МБ 300 кг + Р33 К228	109,9	46,7	73,9	18,70
6.	Солома 5т/га	79,6	16,4	25,9	19,51
7.	Солома 5 т/га + N146P140K277	115,5	52,5	83,1	14,00
8.	Солома 5т/га + МБ 300 кг/га	89,2	26,0	41,1	12,31
9.	Солома 5 т/га + МБ 600 кг	98,7	35,5	56,2	17,09
10.	Солома 5 т/га + МБ 300 кг + Р22 К 226	80,3	17,1	27,1	17,76
11.	Переходн. торф 58т/ га + N146P140K277	101,9	38,9	61,2	17,76
12.	Торфо-иловый компост 50 т/га + К223	97,2	34,0	58,3	14,80

Примечание. Величина нижнего индекса показывает количество данного элемента в килограммах на 1 га. МБ – микробная масса.
Из сравнения видно, что торфо-иловый компост при своей более низкой себестоимости может оказывать большие эффект на накопление урожая.

Проведенные экономические исследования доказали, что 1 т влажной микробной биомассы при использовании её в качестве удобрения может обеспечить дополнительный доход за счет увеличения урожая.

Таким образом, в результате проведенных испытаний установлено, что микробная биомасса производства кормовых дрожжей является ценным компонентом удобрений для различных сельскохозяйственных культур.

При получении торфо-иловых удобрений в больших объемах необходимо применение специальной техники с соблюдением определенных технологических требований.

Основное требование при производстве торфо-иловых удобрений – высококачественное перемешивание компонентов, обеспечивающее равномерное распределение влаги и минеральных веществ в общей массе, что способствует активной деятельности микрофлоры в период ферментации смеси в буртах.

Рассмотрим в качестве примера два распространенных способа компостирования:

Компостирование в буртах – естественный способ биоокисления. В этом случае перерабатывается небольшое количество ила.
Компостирование в биоконвекторах – компостирование с принудительной аэрацией.

В мировой практике как первый, так и второй способы. При компостировании в биоконвекторах продолжительность компостирования сокращается до 2-3 недель, в лучшем случае до 3-7 дней.

Затраты энергии на приготовлении 1 т продукта составляют 20-190 кВт.

Небольшой интерес представляют технологии, создающие условия для бурного развития микроорганизмов, которые выделят вещества, подавляющие развитие других микроорганизмов.

Процесс биоферментации торфо-иловых смесей в удобрение заключается в бурном развитии при благоприятных условиях сначала мезофильных микроорганизмов (tmin = 10:15 оС, tmax=35:47 oC, topt = 30:45oC), а затем термофильных микроорганизмов (tmin = 40:45oC, tmax = 80oC, topt = 55:75oC). При проведении компостирования в условиях принудительной аэрации можно создать условия для преимущественного развития актиномицетов, выделяющих антибиотик AetinomycesStreptomycine, которые подавляют многие бактерии, в том числе гнилостные и микробактерии.

Возрастание температуры внутри бурта лишает находящиеся в смеси семена сорняков всхожести и в значительной степени убивает болезнетворную микрофлору, личинки, яйца гильминтов, куколки мух. Продолжительность компостирования – 5-8 мес.

Для нормального протекания биотермических процессов необходимо соблюдать условия:

Количество сухих веществ – 30-40%;
Влажность – 70-75%;
Соотношение С:N – от 20:1 до 30:1;
рН среды 6,0-8,0;

При соблюдении этих требований температура внутри бурта поднимается до 55-60 оС и выше, вплоть до 70оС. Через две недели содержимое бурта необходимо перемешать для достижения биотермического процесса во всех слоях компостируемой смеси.

Содержание влаги в компосте на торфяной основе (торфо-иловой смеси) – 70%; фосфора на АСВ – не менее 0,5%. Угол естественного откоса бурта – 36-43%.

Чтобы компостируемая масса не замерзла, каждый штабель зимой закладывают в течение возможно короткого времени (1-2 дня) и укрывают слоем торфа толщиной 30 см. для повышения температуры в бурте в целях более интенсивного проведения биохимических процессов целесообразно использовать солому.

Для торфо-навозных компостов применяется как верховой, так и низинный торф. В зависимости от степени разложения и влажности торфа установлены определенные соотношения между торфом и навозом. Отходы боен, навоз и фекалии перемешиваются с торфом, который хорошо поглощает аммиак. Жидкий компонент добавляется путем наполнения борозд глубиной 15-20 см на расстоянии 1 м друг от друга. Влажность компоста должна быть 60-70 %. Компост закладывается в бурты шириной 8-10 м и высотой 1,5-2 м. Компоненты укладываются слоями по 5-10 см. Вниз закладывается торф, обладающей большей влагоемкостью. Кислотность торфа понижается добавлением извести. Через 2-3 недели проводится первое перемешивание и спустя еще примерно 2 недели – второе перемешивание. В начале процесса температура в буртах повышается до 60-65оС, а затем понижается до 25-30 оС. Процесс ферментации длится около 2 месяцев.

По истечении этого срока полученный компост после проведения контрольных анализов, указывающих на отсутствие в нем содержания токсичных веществ, можно использовать в качестве органоминерального удобрения.

Торфяная промышленность в Беларуси

Историческая справка

Торфяная отрасль республики имеет вековую историю. Первая промышленная разработка торфа в Беларуси начата в 1896 году. До 1960 года торф в Беларуси оставался основным видом топлива, на котором работало большинство электростанций.

Строительство и введение в эксплуатацию брикетных заводов в 60-х годах позволило довести объемы производства брикетов в 1974 г. до 2,412 млн. тонн, что является рекордным показателем за всю историю торфяной промышленности республики. Максимальная добыча торфа достигнута в 1974 году – 16,8 млн. тонн, из них 9,1 млн. тонн топливного торфа и 7,7 млн. тонн торфа для нужд сельского хозяйства.

С конца 70-х годов происходит постепенная переориентация объектов энергетики, населения республики, с заменой торфа на другие виды топлива – газ и мазут. Торфяное топливо планомерно исключается из теплоэнергетики, и к 1986 г. сжигание его на электростанциях и ТЭЦ прекращается. Вследствие чего происходит сокращение объемов добычи торфа и производства брикетов. Так, в 2001 году эти показатели составляли, соответственно, 2,0 и 1,1 млн. тонн.

Торфяная промышленность на современном этапе

Торф является одним из немногочисленных местных топливно-энергетических ресурсов. Его доля в общем объеме местных топливно-энергетических ресурсов составляет около 15 процентов. В энергетическом балансе республики доля торфа составляет 2 3 процента. Использование торфа позволяет ежегодно замещать в экономике республики до 590 млн. м3 импортируемого природного газа стоимостью 107,7 млн. долл. США.

Кроме этого, производимые из торфа топливные брикеты являются социально значимым продуктом, так как используются в качестве коммунально-бытового топлива на объектах социальной сферы и более чем в 200 тыс. домовладениях небольших городов и сельских населенных пунктов республики. В целом теплом и электроэнергией из торфа обеспечивается около 1 млн. жителей нашей страны.

Минэнерго проводится постоянная работа по увеличению использования торфа в республике и поиску альтернативных направлений экспортных поставок торфяной продукции.

Модернизация организаций торфяной промышленности начата в 2001 году. Начиная с 2002 года, Минэнерго утвержден ряд программ по оздоровлению и развитию организаций торфяной промышленности.

С 2008 года дальнейшее развитие организаций определено Государственной программой «Торф» на 2008-2010 годы и на период до 2020 года.

В настоящее время торфяная промышленность в системе Минэнерго представлена 26 торфодобывающими и 4 машиностроительными организациями, занимающимися добычей торфа и производством торфяной продукции (брикеты топливные, грунты питательные (более 50 наименований), торф верховой, удобрения жидкие, торф кусковой топливный, горшочки торфяные), производством специального технологического оборудования. Работает проектный научно-исследовательский институт РУП «Белниитоппроект», который выполняет для торфопредприятий весь комплекс работ - от разработки проектов до внедрения новых технологий и оборудования.

За период реализации Госпрограммы «Торф» обеспечен рост объемов добычи торфа и производства топливных брикетов, в полном объеме удовлетворена потребность республики в торфяном топливе, снижен износ основных фондов организаций торфяной промышленности с 70,2 до 44 процентов. Ежегодный объем выручки возрос с 27,5 млн. долл. США в 2002 году до 86,2 млн. долл. США в 2013 году.

Рост объемов добычи торфа и производства топливных брикетов достигнут при оптимизации количества работающих торфобрикетных производств с 24 (2002 г.) до 19 (2013 г.). В настоящее время численность работающих в торфяной отрасли составляет более 5,5 тыс. человек. Торфобрикетные производства расположены в сельских населенных пунктах и являются для них градообразующими.

В рамках выполнения Госпрограммы «Торф» ведется постоянная работа по реконструкции и модернизации торфобрикетных производств.

В результате реализованных мероприятий Госпрограммы «Торф», организации торфяной отрасли Минэнерго располагают производственными мощностями и технологическими возможностями, которые позволяют увеличить ежегодный выпуск топливных брикетов до 1 млн. 400 тыс. тонн.

В последние годы объем добычи торфа составляет 2,6 – 3,0 млн. тонн, из них 2,3 – 2,7 млн. тонн торфа фрезерного для производства брикетов (производство брикетов топливных 1,2 – 1,4 млн. тонн); 112 – 131 тыс. тонн торфа фрезерного топливного (поставка на ТЭЦ и котельные); 90 – 131 тыс. тонн торфа верхового (производство торфа кипованного 71 – 81 тыс. тонн, грунтов 9 – 16 тыс. тонн); 14 – 20 тыс. тонн торфа кускового; 20 – 25 тыс. тонн торфа для приготовления компостов (использование в сельском хозяйстве).

В Беларуси находится около 9 тысяч торфяных месторождений, общая площадь которых 2,4 млн. га. Общие геологические запасы торфа в республике оцениваются в 4 млрд. тонн.

Организации торфяной промышленности Минэнерго разрабатывается 44 торфяных месторождения. Отведено 17,4 тыс. га площадей торфяных месторождений (0,72 % от общей площади торфяных месторождений) с запасами торфа в количестве 33,5 млн. тонн (0,84 % от общих запасов торфа в республике).

В республике основная часть торфа и топливных брикетов (более 50 %) используется в качестве коммунально-бытового топлива населением, также торфяное топливо используется на тепловых электростанциях, котельных различного назначения (школы, больницы и др.).

Число энергетических объектов республики, использующих торфяное топливо, растет с каждым годом. За 2013 год организациями Минэнерго поставлено 88,6 тыс. тонн торфа топливного.

Объемы поставки торфа топливного на объекты энергетики в 2013 году, по сравнению с 2008 годом, выросли в 1,8 раза.

Начиная с 2009 года, организованы поставки топливных брикетов на объекты энергетики. За 2013 год организациями ГПО «Белтопгаз» поставлено на энергоисточники ГПО «Белэнерго» 43,6 тыс. тонн брикетов.

С 2010 года организованы поставки топливных брикетов на цементные заводы республики. За период 2010–2013 г.г. поставлено 207,6 тыс. тонн брикетов.

Общий объем торфяного топлива, поставленного организациями Минэнерго в 2013 году на объекты энергетики, ЖКХ, населению и цементные заводы составил 409,6 тыс. т у.т., что эквивалентно замещению 397,8 млн. м3 природного газа.

Увеличение использования торфяного топлива обусловлено высокой эффективностью его сжигания и позволяет заменить импортируемые природный газ и уголь.

4.4. Торфяная продукция

Торф - природный органический материал, образовавшийся тысячи лет назад при разложении в условиях сильной обводненности и отсутствия воздуха лесной, травяной и моховой растительности. Он имеет уникальные разнообразные свойства и направления использования.

Торф незаменим при разрешении следующих проблем: [19]

1. Формирование структуры почвы

Внесение торфа - оптимальный способ улучшения характеристик почвы (пористости, плотности, воздухоемкости, влагоемкости, микробиологического и питательного состояния грунта).

2. Повышение плодородия почвы

Входящие в состав торфа органические и минеральные составляющие положительно влияют на урожайность. Внесенный в почву торф постепенно отдает содержащиеся в нем питательные вещества, делая их доступными растениям и микроорганизмам. В то же время, обладая высокой поглотительной способностью, торф предотвращает вымывание элементов питания растений атмосферными осадками.

Непревзойденными преимуществами торфа и торфяной продукции являются:

- чистота и стерильность; полностью отсутствуют патогенная микрофлора, болезнетворные микроорганизмы, техногенные загрязнения и семена сорных трав;

- влагоемкость и воздухоемкость (рыхлость и сыпучесть материала) при высокой ионообменной способности позволяет адсорбировать и удерживать оптимальное соотношение влага-воздух, постепенно отдавать растениям элементы минерального питания;

- содержание в составе натуральных природных гуминовых кислот, обладающих стимулирующим действием на развитие растений и полезной микрофлоры.

Из торфа производится большое количество торфяной продукции предназначенной для промышленного использования и в качестве товаров народного потребления для населения: различных грунтов, субстратов, почвенных заменителей, подкормок, удобрений, формованной и прессованной продукции. Некоторые виды торфяной продукции приведены ниже: [25]

Микропарникторфяной (рис. 13) предназначен для выращивания в домашних условиях и на приусадебных участках рассады овощей, зеленых культур (лука, салата и др.), различных комнатных и декоративно-лиственных растений, летних цветов. Микропарник применяют для оформления помещений, окон, балконов, террас, подпорных стенок, газонов. Уход за растениями состоит в умеренном поливе(1-2 раза в неделю).

Рисунок 13. Микропарник торфяной

Грунт «Садовая земля» является полноценным растительным субстратом готовым к применению в качестве растительной земли в овощеводстве открытого и защищенного грунта или в качестве улучшителя почвы для выращивания растений в домашних и на приусадебных участках. По уровню питания грунт пригоден для выращивания широкого набора растений: рассады овощей и цветов, цветущих и декоративно-лиственных домашних растений, летников и многолетников открытого грунта, в качестве подкормки растений.

Торфяной субстрат «Аурумторф» представляет собой просеянный верховой торф низкой степени разложения с добавками извести и питательных элементов и является идеальным средством для овощеводства, цветоводства, выращивания рассады и саженцев. Субстрат универсален по составу и уровню питания растений и может использоваться в качестве рассадного грунта для заполнения любых горшочков, контейнеров и емкостей, как мульчирующий материал в садах, как основной компонент тепличных грунтов и смесей в теплицах и парниках.

Торфяные полые горшочки (рис. 14) предназначены для выращивания рассады овощных, декоративных, цветочных, плодовых и лесных культур преимущественно в защищенном грунте. Они обладают достаточной механической прочностью, как в сухом, так и во влажном состоянии. Стенки горшочков сохраняют первоначальную форму в течение периода выращивания рассады, легко смачиваются водой, корни растений свободно прорастают через их дно и стенки.

Рисунок 14. Торфяные полые горшочки

Для выращивания рассады растений горшочки заполняются питательным субстратом, который после посева семян увлажняется. Растения высаживаются в грунт вместе с горшочком, что предохраняет корневую систему от повреждения, обеспечивая высокую приживаемость и ускоренное развитие растений.

Прессованный питательный грунт “Фиалка” предназначен для выращивания различных сельскохозяйственных культур и заполнения различных емкостей (горшочков, стаканчиков, ящиков). После замачивания прессованный питательный грунт превращается в рассыпной субстрат, являющийся полноценным заменителем садовой почвы, также может быть использован в качестве грунта для выращивания рассады различных культур в домашних условиях или на садовом участке. Наличие комплекса микро и макроэлементов обеспечивает развитие растений и исключает какую-либо предварительную подготовку грунта перед использованием.

Рисунок 15. Торфяные прессованные брикеты

Торфяные прессованные брикеты(рис. 15) представляют собой спрессованные из верхового растительного торфа таблетки без оболочки и предназначены для выращивания на водонепроницаемом поддоне рассады овощных, цветочных и других культур или заполнения торфяных полых горшочков, стаканчиков или другой мелкой тары. При постепенном насыщении влагой через основание брикет увеличивается по высоте в 4-5 раз без разрушения.

Гранулированные торфогуминовые удобрения “Тогум” являются комплексными органоминеральными удобрениями пролонгированного действия и предназначены для выращивания овощных, цветочных, декоративных, лесных и других культур в открытом и защищенном грунте, выращивания и ухода за газонами. Наличие в составе удобрений гуматов калия способствует лучшему усвоению растениями минерального питания, снижению заболеваемости и улучшению качества продукции, в частности, уменьшению нитратонакопления и получению экологически чистой продукции, особенно ранних овощей и зелени.

Торф верховой моховой низкой степени разложения, широко используемый для приготовления различных питательных грунтов и смесей для защищенного грунта теплиц при выращивании овощей, зелени, цветов и рассады. Торф имеет ярко выраженную волокнистую структуру, высокую водоудерживающую, ионообменную и газопоглотительную способность и теплоизоляционные свойства; не содержит болезнетворных микроорганизмов, патогенной микрофлоры и семян сорных трав. Используется садоводами для приготовления торфофекальных, торфорастительных компостов и утилизации бытовых отходов и стоков. Широко используется в животноводстве и птицеводстве в качестве подстилки для содержания животных и птиц, как утеплитель и поглотитель выделений и запахов.

Активированная подкормка “Тюльпан”используется для подкормки всех видов овощных, ягодных, цветочных культур открытого и защищенного грунта, комнатных растений и газонных трав. Применяется для замачивания семян, улучшения рассадного грунта, корневой и внекорневой подкормок, для предотвращения бактериальных заболеваний растений.

Плиты сухого прессования (ПСП) - это спрессованный верховой торф, используемый в качестве грунта. Размер плиты ПСП - 300х300х50 мм. После насыщения влагой увеличивается в размере в 3-4 раза по высоте. Предназначены для выращивания овощных культур в малообъемном слое грунта в теплицах с капельным подводом питания растений.

Содержит верховой торф низкой степени разложения и известковые материалы для нейтрализации его кислотности. Может использоваться для улучшения структуры почвы, повышения содержания гумуса в почве, в виде покрывала для зимующих в почве культур и цветов.

Торфяную землю готовят из верхового, низинного или переходного торфа. Низинный торф богат питательными веществами, обладает небольшой кислотностью и не требует известкования. Лучшая торфяная земля получается из мелкого торфа верхних слоев. Готовая торфяная земля очень рыхлая легкая и гигроскопична. Она значительно улучшает физические свойства земляных смесей, в которые входит, делая их рыхлыми. Добавляя эту землю в смесь, ее необходимо хорошо увлажнить, чтобы вытеснить воздух, который содержится в ней в большом количестве.[24]

В торфяной земле лучше развивается корневая система растений, а черенки быстрее укореняются. Эту землю используют для мульчирования почвы для посева мелких семян, а также при черенковании растений создавая из нее нижний слой.

Лучшая торфяная земля получается из верхних слоев мелкого торфа.

Добавляя эту землю в смесь, ее необходимо хорошо увлажнить, чтобы вытеснить воздух, содержащийся в ней в большом количестве.

Используют торфяную землю в различных смесях. Тяжелые дерновые земли она делает более рыхлыми, а легким песчаным придает связность и влагоемкость. Из нее изготавливают торфо-перегнойные горшочки. Подходит для посева мелких семян.

Торфяная земля образуется при разложении болотного торфа. Торфяная земля рыхлая, питательная, состоит из медленно разлагающихся органических остатков. Лучше всего среднеразложившийся торф. Высокая влагоемкость обеспечивает более равномерное испарение и просыхание земляного кома.

Торфяная земля используется для выращивания растений-эпифитов, а также тех, которые требуют повышенной кислотности.

Заготавливают ее из так называемого болотного чернозема - сырого торфа моховых болот, складывая в низкие штабеля высотой до 70 см. В течение весенне-летнего периода 3-4 раза перелопачивают на протяжении 2-3 лет, так как в плохо выветренной торфяной земле содержатся вредные для растений кислоты. На воздухе эти кислоты переходят в нейтральные соединения и теряют свои вредные свойства. Для уменьшения кислотности можно также внести на 1 м3 торфа 25 кг фосфоритной муки либо 12 кг древесной золы или извести. Если землю приготавливают для посадки взрослых растений, то летом ее поливают один раз раствором навозной жижи из расчета 3 ведра раствора на 1 м3 торфа.

4.5.Продукты переработки торфа для животных

Гумитон

Животноводческая отрасль сельского хозяйства испытывает потребность в эффективных, экономичных, безопасных, доступных по цене кормовых добавках, обеспечивающих высокую продуктивность, сохранность сельскохозяйственных животных и экологическую безопасность производимой продукции. Предлагаемая гуминовая кормовая добавка Гумитон оказывает комплексное воздействие на организм, повышая иммунитет, нормализуя обмен веществ и полностью отвечает потребностям рынка.

Добавка Гумитон имеет следующие преимущества: доза применения в 2-4 раза меньше, рост продуктивности на 5-10% больше, сохранность животных на 10-15% выше.

По сравнению с кормовой добавкой экстрактом сапропеля, при равных показателях прибавки живой массы и сохранности поголовья, экономия расхода кормов при применении Гумитона была на 2,6% больше. По сравнению с экстрактом сапропеля Гумитон способствует повышению пищевой ценности продукции, увеличивая на 7-9% уровень витаминов А и В2 в печени цыплят, улучшая минеральный обмен костной ткани, судя по содержанию кальция и фосфора.

Рисунок 16. Продукты переработки торфа животноводческой отрасли.

Применение кормовой добавки увеличивает рентабельность сельскохозяйственного производства за счет повышения сохранности молодняка животных до 90-100%, увеличения продуктивности (на 5-10% больше, чем у аналогов), снижения расхода корма на единицу прироста живой массы на 5-7% и позволяет получить дополнительно 20-30% мяса говядины, свинины, птицы.

Введение в рацион гуминовой кормовой добавки обеспечивает получение экологически чистой сельскохозяйственной продукции (мясо, субпродукты, молоко, яйца), обогащенной витаминами А, В2 и минералами, что опосредует благоприятное влияние на показатели здоровья потребителей.

Ферростим

Железодефицитные анемии (ЖДА), характеризующиеся недостатком железа в организме животных, являются одной из основных проблем в животноводстве, и особенно, в свиноводстве. Заболевание возникает впервые 2-3 месяца жизни поросят, охватывая до 100% поголовья. Падеж от анемии и ее последствий достигает 70%. Наиболее неблагоприятно заболевание протекает у животных, содержащихся в условиях промышленного производства. Предлагаемый препарат Ферростим эффективно решает эту проблему.

Назначение Ферростима:

Для профилактики и использования в комплексе лечения железодефицитных анемий сельскохозяйственных животных, в первую очередь поросят.

Применение Ферростима снижает частоту железодефицитных анемий у сельскохозяйственных животных на 15-17%, увеличивает рентабельность сельскохозяйственного производства за счет повышения сохранности молодняка животных, повышение продуктивности, снижения расхода корма на единицу прироста живой массы.

ЭСТ-1

Животноводство несет большие потери от желудочно-кишечных заболеваний молодняка, вызываемых условно-патогенной микрофлорой. Доля телят, поросят, ягнят, заболевших диареей в течение первых дней жизни, достигает на российских животноводческих фермах и комплексах от 80 до 100%, падеж - 20-50% и выше.

В комплексной терапии острых желудочно-кишечных заболеваний животных с синдромом диареи традиционно применялись растительные и природные адсорбенты. После широкого внедрения в лечебную практику антибиотиков энтеросорбция отошла на второй план. Интерес к сорбционным методам лечения диареи проявился вновь вследствие возникновения полирезистентности многих бактерий к антибиотикам и сульфаниламидам, а также в связи с многочисленными побочными явлениями противомикробной терапии: ослабление у сельскохозяйственных животных иммунитета и системы неспецифической устойчивости, накопление в их тканях токсичных продуктов метаболизма препаратов в концентрациях, не безопасных для человека.

Энтеросорбенты можно рассматривать как универсальные этиопатогенетические средства для лечения заболеваний с синдромом диареи: они поглощают в полости желудочно-кишечного тракта микроорганизмы, их токсины, а также другие ядовитые вещества, и выводят их из организма. Предлагается Энтеросорбент ЭСТ-1 на основе торфа.

4.6. Выводы по главе

Перспективное развитие добычи торфа и производства торфяной продукции должно привести:

- к активному вовлечению в хозяйственную деятельность одного из крупных природных местных ресурсов - торфа;

- к изменению топливного баланса районов республики в сторону увеличения использования торфа в качестве коммунально - бытового топлива, особенно для средних и мелких потребителей;

- к увеличению производства торфяной продукции для поставок на внутренний и, возможно, на внешний рынок;

- к созданию новых рабочих мест на базе расширения добычи и переработки торфа;

- к повышению уровня жизни населения республики.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Торф по своей природе и свойствам весьма многообразен. Неоднородность его характерна не только по отдельным видам различных торфяных месторождений, но и в равной мере различным горизонтам и участкам одной и той же торфяной залежи. Это благоприятствует получению из торфа различных продуктов и препаратов и предопределяет комплексность разработки торфяных месторождений. При этом резко возрастает потенциал экономичности и эффективности использования торфа в различных отраслях.

Целью выпускной квалификационной работы являлась разработка подходов к устойчивому управлению торфяными месторождениями.

В ходе работы был проведен обзор существующих запасов в мире, России и в Удмуртской Республике, изучена классификация торфа, проведен анализ существующих лесных торфоразработок в Удмуртии, выявлены методыпо рекультивации земель, нарушенных после добычи торфа, а также рассмотрены различные перспективные направления использования торфяного сырья.

На основании проделанной работы можно сделать следующие выводы:

в мире существуют огромные запасы торфа, но за последние десятилетия его объемы добычи резко сократились. Это обусловлено тем, что многочисленные месторождения остаются не разведаны, разработка которых позволила бы решить ряд проблем, существующих на сегодняшний день, например, избежание пожаров на неизведанных торфяных полях;
лучшим видом торфа для удобрения является низинный торф, так как этот вид имеет степень разложения 30-40% и зольность 13-15%. Отсюда следует, что наиболее используемой продукцией из торфа можно отметить различные удобрения, торфяные микропарники, а также торфяную землю;
добываемый торф на территории Удмуртской Республикиможет использоваться как удобрение и местное топливо, а также применяться в виде лечебных грязей так как пробы торфа, в частности с месторождения «Вожойское»,по основным классификационным признакам соответствуют пресноводным среднезольным бессульфидным торфяным лечебным грязям;
более рациональным методом возобновления выработанного торфяного массива является обязательное сохранение защитного слоя, а также высадка тех растений и культур, которые способствуют восстановлению торфяника, и впоследствии будут ориентиром для выбора направления использования этого торфяного поля.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Антонов В.Я. Технология и механизация подготовки торфяных месторождений к разработке / В.Я. Антонов, Р.Я.Вебер, П.Н.Воробьев. – М.: Недра. 2009. – 540 с.
Варенцов В.С. Технология производства фрезерного торфа / В.С. Варенцов., В.И. Васильев, П.Г.Давыдов. – М.: Недра. 2013. – 415 с.
ГОСТ 17.5.3.04-83. Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель. – Введен01.07.84. – М.: Изд-во стандартов, 1984. – 27 с.
ГОСТ 21123-85. Торф. Термины и определения. – Введен 01.07.86. – М.: Изд-во стандартов, 1986. – 35 с.
Единые нормы выработкидобычи фрезерного торфа. Постановление Госкомтруда Российской Федерации от 15 апреля 2001 г. N 236/11-6. – М.: Изд-во Госкомтруда РФ. – 2001. – 18 с.
Залесов С. В. Лесная пирология : учеб. пособие. Екатеринбург : Урал. гос. лесотехн. акад., 2009. 296 с.
Ивашечкин Н.В., Торфяная промышленность / Н.В.Ивашечкин, А.А.Ковалевский. – М.: Изд-во Госэнергоиздат. – 2010. – 457 с.
Корепанов А. А. Водный режим лесов Прикамья. Ижевск : Удмуртия, 2011. 128 с.
Костюк Н.С. Физика торфа / Н.С. Костюк, А.В. Лазарев. – М.: Высшая школа. 2009. – 378 с.
Научно-исследовательские работы Всероссийского научно-исследовательского института торфяной промышленности. С-Петербург: Изд-во Энергия. 2011.
Никифоров В.А. Подготовка торфяных месторождений для добычи торфа / В.А.Никифоров. – Минск: Изд-во Высшая школа, 2009. – 394 с.
Никифоров В.А., Разработка торфяных месторождений и механическая переработка торфа / В.А.Никифоров. – М.: Изд-во Высшая школа, 2014. – 400 с.
Пашкевич М.А. Современные методы исследования объектов окружающей среды / М.А. Пашкевич. - Санкт - Петербургский государственный горный институт им. Г. В. Плеханова (технический университет), кафедра геоэкологии, 2009. – 90 с.
Попов В.М. Классификация торфов и торфяных залежей / В.М. Попов, А.М. Шабаров. – М.: Изд-во Наука, 2010. – 281 с.
Прохоров Н.И. Использование торфа в народном хозяйстве. / Н.И. Прохоров. – М.: Изд-во Высшая школа, 2010. – 336 с.
Садовникова Л.К. Экология и охрана окружающей среды / Л.К. Садовникова, Д.С. Орлов, И.Н. Лазомовская. – М.: Изд-во Высшая школа, 2009. – 323 с.
Сирин А. А. Торфяные болота России: к анализу отраслевой информации / под ред. А. А. Сирина и Т. Ю. Минаевой. М. : Геос., 2011. 190 с.
Сметанин В.И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель / В.И. Сметанин. – М.: Изд-во Высшая школа, 2010. – 399 с.
Тимофеев А.В. История использования торфяного сырья. / А.В. Тимофеев. – независимый журнал Деловой квадрат, 2010. – 39 с.
Тишкович А.В. Рекультивация и ремонт выработанных торфяных месторождений. / А.В. Тишкович. – Минск: Изд-во Наука, 2012. – 134 с.
Торфяные месторождения Удмуртской Республики. Министерство геологии Российской Федерации. Под ред. Верхоярова В.Н., Гвоздеева Д.И., Маркова В.Д., Оленина А.С., Москва, 2009. - 359 с.
Электронный ресурс сети Интернет. – Режим доступа: http://www.rcom/com.ru/свободный. 18.05.14.
Электронный ресурс сети Интернет. – Режим доступа: http://tkm-rtm.narod.ru/finland/2007/info.htm/свободный. 20.05.14.
Электронный ресурс сети Интернет. – Режим доступа: http://www.wood.ru/ru/loa766.html/свободный. 21.05.14.
Электронный ресурс сети Интернет. – Режим доступа: http://www. udmtorf.ru/свободный. 1.06.14.
Электронный ресурс сети Интернет. – Режим доступа: http://www.ruspeatland.ru/articles_more/12/5 /свободный. 1.06.14.
Электронный ресурс сети Интернет. – Режим доступа: http://www.ruspeatland.ru/articles_more/12/5 /свободный. 3.06.14.
Червонный М. Г. Охрана лесов : учебник для техникумов. М. : Лесн. промышленность, 2011. 240 с
Чигальчик Л.Е. Технология восстановления земель, нарушенных после добычи торфа / Л.Е. Чигальчик, Л.П. Кудимов, В.В. Покаместов, Ю.Д. Кусков. – М.: Изд-во Высшая школа, 2011. – 235 с.
Яконовская Т.Н. Роль и эффективность интеграционных объединений в торфяной сфере / Т.Н. Яконовская, П.С. Яконовский. – М.: Изд-во Высшая школа, 2011. – 227 с.
Ялтанец И.М. Производство торфяной продукции / И.М. Ялтанец, А.М. Штин, С.М. Штин, А.С. Мишуков. – М.: Мир горной книги, 2014. – 295 с.

Приложения

Приложение1

Карта-схема Удмуртской Республики с указанием зон и распределением по ним запасов торфа

Приложение 2

Торфяно-болотные зоны Удмуртской Республики

Административный район	№ района по карте	Количество торфяных месторождений	Площадь в границе промышленной глубины торфяной залежи, тыс. га	Запасы торфа
				Млн. т	%
I . Водораздельная зона
Ярский	1	17	5,3	17,0
Глазовский	2	26	2,9	10,5
Балезинский	3	43	2,5	7,9
Кезский	4	37	2,9	9,5
Юкаменский	5	11	0,2	0,6
Красногорский	6	17	2,0	8,0
Игринский	7	50	5,5	22,9
Дебесский	8	28	0,9	3,1
Якшур-Бодьинский	10	18	1,1	4,6
Шарканский	11	7	0,1	0,2
Всего по зонеI		254	23,4	84,3	41,1
II.Прикильмезская низменность
Селтинский	9	43	5,2	18,5
Сюмсинский	12	31	4,9	19,3
Увинский	13	46	3,6	12,5
Вавожский	17	23	2,8	11,3
Всего по зоне II	-	143	16,5	61,6	30,1
III. Прикамская низина
Завьяловский	15	21	1,0	3,8
Воткинский	16	57	1,8	6,9
Сарапульский	21	31	3,3	10,9
Камбарский	22	2	0,1	0,2
Киясовский	25	8	0,5	1,9
Каракулинский	26	9	0,1	0,4
Тер. г.Ижевска	14	2	0,1	0,1
Всего по зоне III	-	130	7,0	24,3	11,8
IV. Юго-Западная равнина
Кизнерский	18	25	3,3	17,0
Можгинский	19	31	2,0	8,6
Малопургинский	20	22	1,0	3,9
Граховский	23	8	0,9	4,4
Алнашский	24	6	0,1	0,6
Всего по зоне IV	-	92	7,3	34,5	17,0

Итого по республике	-	619	54,2	204,7

Приложение 3

Расположение на карте Удмуртской Республики торфопредприятия «Сокол»

Приложение 4

Торфяные болота на территории Удмуртской Республики

№ п/п	Название	Площадь зеркала, км2
Болота
	Дзякино, №52, Ярский район	37,8
	Узинское и Бездонный Ключ, №309, Игринский район	25,95
	Дулевское, №582, Сарапульский район	22,92
	Абагурт-Кеп, №112, Балезинский район	12,49
	Пибаньшур, №115, Балезинский район	11,08
	Тугашур-1, №191, Кезский район	13,16
	Верхшамовское, №167, Красногорский район	10,20
	Нозинское-II (вкл. Т.м. Усть-Сюмсинское), №271, Селтинский район	15,94
	Чибьяшур-Егоровцы, №288, Селтинский район	15,34
	Мало-Болминское, №294, Селтинский район	10,38
	Чернушка и Вожойка, №374, Якшур-Бодьинский район	10,51
	Ахметы, №249, Сюмсинский район	17,12
	Орловское, №254, Сюмсинский район	13,59
	Сосновое и Сюрек, №256, Сюмсинский район	13,80
	Вишур, №458, Увинский район	11,36
	Нардон-Котья I,II,III (в т.ч. Нардон-Котья I), №445, Вавожский район	18,61
	Кемульское, №573, Сарапульский район	14,04
Болота*
	Торфяное болото «Жуе-Петровское», Вавожский район	4,22
	Торфяное болото «Силкинское», Вавожский район	0,265
	Торфяное болото «Гучинское», Вавожский район	0,172
	Торфяное болото «Чисто-Костоватовское», Воткинский район	5,31
	Торфяное болото «Сыга-11», Глазовский район	7,69
	Торфяное болото «Сосновый бор», Глазовский район	6,80
	Торфяное болото «Качкашур», Глазовский район	2,44
	Торфяное болото «Васякар», Глазовский район	4,47
	Торфяное болото «Долгое», Игринский район	5,46
	Торфяное болото «Игра-Чемашур», Игринский район	5,80
	Торфяное болото «Муркозь-Омга», Кизнерский район	6,29
	Торфяное болото «Анык», Кизнерский район	1,96
	Торфяное болото «Кизнерское-1», Кизнерский район	1,12
	Торфяное болото «Кизнерское-11», Кизнерский район	3,96
	Торфяное болото «Кизнерское-111», Кизнерский район	2,60
	Торфяное болото «Малиновка», Красногорский район	7,52
	Торфяное болото «Верхшамовское», Красногорский район	4,64
	Торфяное болото «Пурцинское», Можгинский район	3,85
	Торфяное болото «Бурмакинское», Можгинский район	3,98
	Торфяное болото «Кемульское», Сарапульский район	14,04
	Торфяное болото «Дулевское», Сарапульский район	22,92
	Торфяное болото «Черпашур-Ларенское», Селтинский район	4,98
	Торфяное болото «Живоплот-11», Селтинский район	2,80
	Торфяное болото «Мало-Балминское», Селтинский район	10,38
	Торфяное болото «Талый Ключ», Селтинский район	5,40
	Торфяное болото «Узей-Туклинское», Увинский район	0,68
	Торфяное болото «Тумское», Ярский район	5,00
	Торфяное болото «Перелом», Ярский район	-
	Торфяное болото «Прыченское», Як-Бодьинский район	2,40
	Торфяное болото «У пруда», Як-Бодьинский район	2,35
	Торфяное болото «Чернушка», Як-Бодьинский район	1,01
	Торфяное болото «Лесное», Як-Бодьинский район	4,28

Примечания:

* - перечень болот, внесенных в список достопримечательностей и памятников природа Удмуртской Республики.

PAGE \* MERGEFORMAT1

Устойчивое управление торфяными месторождениями на примере Удмуртской Республики