Торфяные ресурсы округа - потенциальная сырьевая база

На территории округа кроме заболоченных земель и болот расположено 2176 торфяных месторождений с площадью в промышленных границах 13 182, 393 тыс. га и запасами 44 971 031 тыс.

Всего на территории ХМАО-Югры разведано 3,2% всех имеющихся запасов торфа (промышленной категории), что позволяет добывать этот ресурс в объеме до 0,04%. Остальные ресурсы торфа оценены по прогнозным категориям геологической разведки.

Показатели, приведенные в таблицах, позволяют оценивать абсолютные значения запасов торфа: заторфованность территории в процентах (табл. 3), плотность запасов на единицу площади, удельные запасы, коэффициент удельного веса площади промышленной залежи, как по отдельным районам, так и по ХМАО-Югре в целом.

Характеристика распределения торфяных месторождений на территории ХМАО-Югры

Окончание табл. 2

Таблица 3

Заторфованность и удельные запасы торфа районов ХМАО-Югры

Здесь используется следующая терминология.

Заторфованность территории - отношение общей площади торфяных месторождений в нулевой границе к площади рассматриваемой территории.

Плотность запасов - запасы торфа в тыс. тонн на км2 территории.

Заторфованность территории и плотность запасов характеризуют относительную величину запасов ХМАО-Югры и позволяют судить о средней их концентрации в пределах выделенных районов.

Удельные запасы - запасы торфа в тыс. тонн на I га площади торфяного месторождения.

Удельные запасы торфа зависят от мощности пласта торфяной залежи и содержания сухого вещества в единице объема, и потому являются комплексным показателем, характеризующим эксплуатационную ценность месторождения.

Коэффициент удельного веса площади промышленной залежи - отношение площади месторождения в границах промышленной глубины к площади в нулевых границах. В среднем по ХМАО-Югре он равен 0,72.

Все показатели довольно значительны, что еще раз подтверждает наличие высокого ресурсного потенциала торфяных месторождений ХМАО- Югры.

ХМАО-Югра обладает самой мощной в стране торфяной ресурсной базой, обеспечивающей выпуск любой продукции на торфяной основе, причем концентрация запасов торфа с различными качественными харак-

теристиками характерна именно на обустроенной территории с развитой инфраструктурой.

Таким образом, можно сделать следующие выводы. Для организации и развития торфяной промышленности в Ханты- Мансийском автономном округе - Югре необходим комплекс взаимосвязанных мероприятий (законодательных, экономических, организационных, технических, экологических), обеспечивающих условия для сохранения и рационального использования торфяных ресурсов и благоприятных инвестиционных условий для частного бизнеса в этой области. ХМАО-Югра является одним из наиболее крупных потребителей торфяной продукции. В частности, потребителями различных питательных грунтов и торфо-минеральных смесей являются: нефтяные компании для рекультивации нарушенных земель; муниципальные образования для озеленения территорий; местное население для растениеводства. Использование местного сырья (торфа) для производства топлива для коммунальных нужд ЖКХ и сельского населения, теплоизоляционных материалов для строительной индустрии позволит производить конкурентоспособную продукцию, сравнимую по качественным показателям с альтернативной продукцией, завозимой на территорию округа из других регионов.

Наряду с традиционными и хорошо отработанными технологиями производства КБТ в виде кускового торфа (полевая технология), брикетов и пеллет, получаемых из фрезерного торфа, усиливается практический интерес к новым всесезонным технологиям добычи сырья и производства различных видов торфяного КБТ методом формирования в цеховых условиях. Такой подход позволяет получать кусковое КБТ из торфа, торфа с отходами деревообработки, растениеводства, угольной мелочи, нефтяных шламов, жиров, масел и т. п.

Получаемое топливо отличается стабильными и высокими показателями качества продукции в отличие от кускового торфа, получаемого в полевых технологиях, где эти показатели зависят от видовой принадлежности торфа, степени разложения, осушенности технологических площадок, погодных условий (осадки, солнечная радиация, ветровая нагрузка, температура), конструктивных особенностей машин и т. д.

Безусловно, цеховая технология формования требует принципиально иного подхода к добыче сырья. Суть ее заключается в экскавации торфа с осушенной технологической площадки (карты) на всю глубину залежи болотным экскаватором, погрузкой в транспортные средства и вывозом торфяного сырья на складскую площадку, которая организуется на ближайшем и подготовленном суходольном участке и (или) непосредственно у цеха. Формируется штабель трапецеидального сечения с помощью бульдозера. В процессе хранения торф частично обезвоживается за счет удаления слабосвязанной с торфом влаги через дренаж. Таким образом, достигается оптимальная (lt;м = 78-82%) влажность экструзионного формирования в цеховых условиях.

При односменной работе экскаватора ЭО-4221 (МТП-71) объем добычи торфа составит примерно 420 м3/смену. За один проход экскаватора параллельно картовому каналу формируется карьер шириной до 7 м. Последующий забой экскаватора организуется параллельно существующему. При этом постепенно вырабатывается залежь под временной дорогой, и извлекаются трубчатые мосты-переезды.

Перед формированием отвала торфяной массы в складочную единицу осуществляется отделение пневой (пеньевой) древесины, которое выполняется ковшевой просеивающей дробилкой, прикрепленной к колесному погрузчику. Организованная таким образом складочная единица способна обеспечивать кондиционным сырьем цеховую технологию, а при необходимости осуществлять добычу фрезерного торфа кондиционной влажности (для АПК) с поверхности штабеля.

Достаточно высокая производительность экскаватора позволяет обеспечить выполнение заданной программы добычи торфяного сырья в сжатые сроки. Отсюда следует, что термин «круглогодичная добыча торфа» не означает работу техники в течение всего календарного года, а указывает лишь на всесезонность этого технологического процесса в независимости от погодных условий.

Такой подход позволяет минимизировать затраты на создание полевых производственных баз, более эффективно использовать технику для выполнения других работ технологического цикла (болотно-подготовительные, дорожные, погрузочные и т. п.).

В качестве иллюстрации можно привести пример добычи торфа экскаваторным способом с ежегодным объемом 20 тыс. м3 (при со = 40%) в год на осушенных (открытая сеть каналов) технологических картах стандартных размеров, например 40 х 500 м. При глубине залегания торфа, равной 2 м, и средневзвешенной влажности экскавации 85-86% потребуется всего лишь две технологические карты (4 га). Это существенно сокращает объем работ добычной техники (до 50 дней), улучшает техникоэкономические показатели производства.

На рис. 4 представлена технологическая схема производства формованного торфяного КБТ, выполненная применительно к климатическим условиям ХМАО-Югры. Здесь особенно важным этапом является подготовка сырья к последующему формованию.

Пеньевая древесина на утилизацию

Рис. 4. Технологическая схема цехового производства формованного КБТ на основе торфа; пунктиром показано нефтешламовое отделение цеха

Торф со склада сырья (I) подается погрузчиком на скребковый конвейер (2) и далее поступает на валково-дисковый грохот (3), где отделяются комья мерзлого торфа (gt; 300...400 мм), древесные, инородные и некондиционные включения. Далее торф поступает в валково-зубчатую дробилку (4) и после измельчения (lt; 20 мм) - на сетчатый транспортер (5), проходящий через камеру тепловой обработки, в которой (в зимний период) происходит плавление льда в мерзлых агрегатах торфа за счет использования тепла отработанного сушильного агента и удаление свободной и конденсированной влаги.

В летний период тепловая камера отключается. Далее торфяная крошка поступает на ленточный фильтр-пресс (6), отжатая вода подается в отстойник для дальнейшей утилизации. Обезвоженный торф поступает в приемный бункер дробилки (7) для разрушения обезвоженного торфяного кека.

Полученная торфяная крошка влагой 79-82% поступает в бункер- дозатор (8), из которого подается в смеситель-формователь (9) для формования кусков диаметром 40-50 мм и выстилки их на полотно многоярусной тоннельной сушилки (10), работающей на попутном газе.

Высушенная кусковая продукция поступает далее на акклиматизацию (11) для выравнивания температуры и влажности, а затем на упаковку в крафт-мешки (12) и складирование (13).

Отметим, что склад сырья представляет собой быстровозводимое и утепленное здание для обеспечения в нем положительных температур (не ниже +5 0C) в зимнее время.

Эта же схема может использоваться для производства КБТ на основе торфа и нефтяных шламов (рис. 4). В этом случае организуется шла- мохранилище (14), откуда с помощью шламового насоса (15) шлам подается в смеситель-формователь (9) и далее проходит те же операции (10, 11, 12, 13).

При необходимости в качестве наполнителя могут использоваться мягкие отходы деревопереработки, которые дозированно подаются в торфяную массу, перемешиваются и формуются в агрегате (9).

На топливо торфяное кусковое, модифицированное нефтяными шла- мами, разработаны ТУ 039104-001-96629725-08 (2008 г.).

Исследования показали, что при соотношении торфа и нефтяного шлама компонентов 70 : 30 низшая рабочая теплота сгорания топлива составляет 6217 ккал/кг.

Средние значения выбросов при сжигании рассчитываются согласно «Методике определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн пара в час или не менее 20 Г кал в час», и с учетом уточнения, изложенного в «Методическом пособии по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух» (табл. 4).

Таблица 4

Выбросы загрязняющих веществ при сжигании различных видов топлива (т/1000 т топлива)

Отсюда следует, что при сжигании торфонефтешламового топлива отмечается снижение выбросов NOx и SO2 (50 и 48% соответственно) и некоторое повышение по взвешенным веществам (49%) и CO (105%), что не превышает допустимых показателей.

Сжигание этих видов топлива в бытовой печи (без наддува воздуха) дало следующие показатели (табл. 5).

Таблица 5

Выбросы загрязняющих веществ при сжигании топлива в бытовой печи

Следовательно, в сопоставимых условиях сжигание торфонефтешламового топлива дает превышение только по NOx (10%), а по остальным выбросам (взвешенные вещества, CO, SO2) снижение соответственно на 52, 43 и 54%.

Таким образом, по этим показателям такое топливо имеет преимущества по сравнению с топочным мазутом.