«ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОРФА ТОРФЯНОЙ ЗАЛЕЖИ ЗАТО г. ЗЕЛЕНОГОРСКА В ЭНЕРГЕТИКЕ» Автор: Стародубцев Алексей Дмитриевич, 9 класс МОУ «Лицей 174», ЦДОД «ПЕРСПЕКТИВА» Рук-ль: Стародубцева Жанна Алексеевна Коротченко Ирина Сергеевна, к.б.н. Крас ГАУ

Расширение использования местных видов топливно- энергетических ресурсов является одним из приоритетных направлений энергетической стратегии России на перспективный период (до 2030 года); Актуальность…. Мировые запасы торфа млрд. т. S млн. га Запасы торфа в России млрд. т. Красноярский край* - 3,5-4 млрд. т Енисейский, Н. Ингашский, Назаровский Ирбейский районы Теплотворная способность торфа выше чем у древесины, бурого угля, (одна тонна торфяных брикетов заменяет 2 тонны бурого угля [29]), полное и продолжительное (до 8-10 часов) горение (при закладке 10 кг брикетов), при этом малый остаток золы, низкая себестоимость производства; экологическая чистота сгорания (малая доля серы); появившиеся новые технологии сжигания. Мировые запасы торфа млрд. т. S млн. га Запасы торфа в России млрд. т. Красноярский край* - 3,5-4 млрд. т

Торфяная залежь г. Зеленогорска 170 км. на С-В от г. Красноярска, 100 км на северо-запад от г. Канска, 25 км от ж/д станции Заозерная, долина реки Кан бассейна р. Енисей, радиус ~ 1 км. 56°05 с.ш., 094°30 в.д. Болото-место рождения торфа Торф образуется из не полностью разложившихся остатков болотных растений, в условиях недостатка кислорода, т.е. под водой.

Зачем исследовать торфяную залежь? 1. Решение вопроса об использовании торфа 2. Рациональное использование природного ресурса 3. Устранение угрозы лесных пожаров 4. Защита от опасности горожан 5*. Альтернативный источник энергии 6*. Развитие отрасли малой энергетики, вклад в социально-экономическое положение ЗАТО и региона.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ Оценить возможности использования торфа торфяной залежи ЗАТО г. Зеленогорска в энергетике. Задачи: 1. Обосновать необходимость проведения научных исследований торфяных залежей вообще, и торфяной залежи ЗАТО г. Зеленогорска. 2. Выяснить, какими качествами должен обладать торф, чтобы использовать его в энергетике. 3. Изучить свойства «Зеленогорского» торфа (ботанический состав, тип, вид, степень разложения, зольность, рН, содержание влаги).

Гипотеза: предполагаем, что исследуемый торф можно использовать в энергетике, для производства топливных брикетов или пеллет. Объект исследования – торф, обнаруженный на территории ЗАТО г. Зеленогорска. Предмет исследования – свойства торфа (ботанический состав, влажность, зольность, рН, степени разложения).

Свойства торфа сфера применения 1. Степени разложения 2. Содержание влаги; зольность; рН; 3. Тип торфяной залежи (низинный, верховой, переходный). 4. Ботанический состав растений – торфообразователей. 5. Подтип: лесной, лесо-топяной, топяной 6. Вид: древесно-осоковый, пушициевый, древесно- тростниковый, сосново-сфагновый, березовый, хвощевой и т.д. *Для возможности использования торфа в энергетике, степень его разложения должна быть более 35%, следовательно, это должен быть низинный или переходный торф, лесного или лесо-топяного типа, с зольностью не более 15%. Области применения торфа Сельское хозяйство Овощеводство цветоводство растениеводство животноводство Энергетика: фрезерный торф брикеты пеллеты

Описание «Зеленогорского» торфа Коричнево-черная влажная масса однородного состава, уплотненная, легкая, пружинистая, пачкающая руки 100 м 1 м 0 – 30 см см см. 6 проб 1 2

Методы определения свойств «Зеленогорского» торфа рН Электрометрический метод (ГОСТ ) Зольность Метод сжигания в муфельной печи при температуре 800°С, в течение 2 часов, с предварительным высушиванием пробы до абсолютно сухого состояния (ГОСТ ) Влажность Метод высушивания в сушильном шкафу при температуре °С, в течение 4 часов (ГОСТ ) рН= 4,20-5, % 52-53%

Определение степени разложения торфа 1 ) Полевой (макроскопический метод мазков), П.Д. Варлыгина 2. Микроскопический метод (ГОСТ ) 3) Расчетный метод по ботаническому составу (ГОСТ ) % 2 - более 50% ,5%, 2 –50,5%. 1. Определение номенклатуры растительных остатков («Атлас…» Н.Я, С.В. Кац. г. Москва) 2. Оценка количественного соотношения растений-торфообразователей в %; 3. Подсчет степени разложения пробы торфа, как суммы величин степени разложения, образующейся от каждого растения- торфообразователя в соответствии с процентом его участия в ботаническом составе испытуемой пробы торфа Отмывание пробы торфа от гумуса

пробы Ботанический состав Суммарная степень разложения, R % Вид торфа Мхи, кол-во, %R %Травы, кол-во, %R % Древесные, кол-во, % R % см. Гипновые – ед. - Polytrichum commune – ед. - Polytrichum strictum – ед. - Pleurozium schreberi – ед. 0,9 Осока двудомная - 10 Осока пузырчатая - 15 Осока вздутоносая – 5 Осока джунгарская – 20 Осока двуцветная ,8 Береза повислая ,0 35,8 Древесн о- о соковый Сфагнум низинный – 5 - sphagnum fuscum – ед. - sphagnum rubellum – 5 Сосна обыкновенная – 5 Ива остролистная - ед. 2,7 Пушица узколистная - 52,0 Тростник обыкновенный - 53,4 Хвощ болотный - 5 Лютик едкий – ед. Рогоз узколистный – ед. Пример расчета степени разложения расчетным методом Содержание растительных остатков в ботаническом составе торфа Степень разложения торфа Мхи ТравянистыеДревесные сфагновые верховые сфагновые низинные гип новы е шейхцерияо сокитростниквахтапушица другие травянистые все, кроме сосны сосна 5 %0,70,91,11,5 1,71,82,01,72,22,7 10 %1,31,72,32,9 3,5 4,03,44,45,4 15 %2,02,53,54,3 5,66,37,05,57,58,6 20 %2,63,34,65,7 7,89,210,37,711,011,8 25 %3,34,15,87,1 9,912,013,810,014,515,0 ГОСТ

Ботанический состав растений – торфообразователей и степень разложения «Зеленогорского» торфа Точка 2 – низинный тип - группа: древесно-осоковый, древесно-травяной; - подтип: лесотопяной. - степень разложения 44,9-50,3%. - * ботанический состав - 25 видов -2 вида голосеменных -1 вид споровых -5 видов мохообразных -17 видов покрытосеменных Точка 1 – низинный тип -группа: древесно-осоковый, древесно- травяной; -подтип: лесотопяной. -Степень разложения 35,8-40,8% - *ботанический состав - 26 видов: - 2 вида голосеменных (лиственница сибирская, -сосна обыкновенная), - 1 вид споровых (хвощ болотный), - 5 видов мохообразных (2 – рода сфагнум, 3 – зеленые мхи), - 18 видов покрытосеменных: 6 видов осоки, тростник обыкновенный, рогоз узколистный, череда трехраздельная, ситник обыкновенный, белозер озерный, пушица узколистная, лютик едкий,, луговик дернистый, таволга вязолистная, береза повислая, ива остролистная

Результаты свойства «Зеленогорского» торфа точки пробы Глубина взятия пробы Зольност ь, % Влажнос ть, % рН Степень разложен ия, % Вид торфа/группа Тип/подтип см.10 %50 %4,2035,8Древесно-осоковый Низинный лесотопяной см.11%55 %4,4938,8Древесно-травяной Низинный лесотопяной см.11 %52 %4,5040,8Древесно-осоковый Низинный лесотопяной см.13 %53%4,9644,9Древесно-осоковый Низинный лесотопяной см.13 %51%5,0048,5Древесно-травяной Низинный лесотопяной см.12 %55%5,0550,3Древесно-травяной Низинный лесотопяной

ВЫВОДЫ 1. Проведение научных исследований торфяных залежей необходимо, так как позволяет решить вопрос об использовании торфа в народном хозяйстве, промышленности региона. Торфяная залежь, расположенная на территории ЗАТО г. Зеленогорска нуждается в детальной разведке, так как претендует на использование в малой энергетике, что может внести вклад в социально- экономическое развитие ЗАТО, региона. 2. Для возможности использования торфа в энергетике, это должен быть низинный торф со степенью разложения не менее 35%, лесного или лесо- топяного подтипа, низинный или переходный, с влажностью не более 65%, зольностью в пределах 15%. 3. Торф, обнаруженный на территории ЗАТО г. Зеленогорска относится к слабокислым торфам с рН= 4,20-5,05, степенью разложения от 35,8 до 50,3 %, зольностью 10-13%, содержанием влаги 52-53%, ботанический состав представлен древесно-осоковым и древесно-травяным торфом, что характерно для низинного типа торфа, лесотопяного подтипа, и говорит об его пригодности для использования в энергетике, а также в с/х.

Для принятия окончательного решения по использованию «Зеленогорского» торфа необходима детальная разведка месторождения для составления проекта его освоения. Это: лесотаксационные и инженерно-геологические исследования, подробное изучение растительного покрова, пенистость торфяной залежи, химический состав, мощность залежи и другие показатели. Научная новизна работы заключается в том, что впервые на территории ЗАТО г. Зеленогорска изучен ботанический состав торфяного отложения, определены растения- торфообразователи, дана характеристика вида торфа, определены некоторые свойства торфа: степень разложения, зольность, рН, содержание влаги.