Торф является продуктом разложения под водой отмерших камыша, тростника, мха и других растений. Торфяные болота образуются в условиях влажного климата при ‘плоском рельефе местности и плохом стоке воды. Торфяники подразделяются на верховые и низинные. Верховые снабжаются водой из атмосферных осадков, поэтому содержание в них минеральной массы невелико. Низинные торфяники связаны с источниками грунтовой воды подчас со значительным содержанием соли. В соответствии с этим зольность низинного торфа обычно значительно выше зольности верхового.
В результате ряда биологических процессов из углеводов растений образуются сложные аморфные темноокрашенные гуминовые кислоты, содержащие ароматические ядра, боковые цепи, свойственные органическим кислотам карбоксильные группы СООН, гидроксилы ОН, карбонильные группы СО и метаксильиые группы ОСНз. Суммарное содержание гуминовых кислот в органической массе торфа в ряде случаев составляет 40—50% [65]. ,
В процессе торфообразования в течение года наращивается слой торфа толщиной 1—2 мм. Это дает увеличение годовых ресурсов топлива на 1—2 т сухого торфа с 1 га [63].
При образовании торфа из органической массы растений выделяются СОг, НгО и СН4. Примерный ход процесса разложения растительных остатков без доступа воздуха иллюстрируется уравнением
4CeHl0O5=ЗС02 + 6Н20 — f СН4 + 4С5Н,02. (XII. 1)
В результате процесса торфообразования увеличивается содержание углерода в топливе за счет уменьшения содержания кислорода. Доля водорода остается при этом почти неизменной. В зависимости от сТе-‘ пени разложения исходной органической массы соотношение углерода и кислорода в торфе может колебаться в значительных пределах. В среднем органическая масса торфа содержит 58—60% С, 6% Н, 32—34% О и около 2% N i[43, 62]. Выход летучих веществ при нагревании сухой массы торфа составляет 70% •
Среднее содержание серы в горючей массе торфа 0,2—0,3%. В соответствии с этим торф принадлежит к числу малосернистых видов топлива. Зольность торфа меняется в широких пределах: верховых залежей обычно 2—4%, переходных 4—6% и низинных 6—18% [67]. Средняя зольность сухой массы торфа, по данным Всесоюзного теплотехнического института, составляет ~11%.
Состав золы торфа испытывает значительные колебания. Примером могут служить следующие данные о содержании в золе торфа различных окислов, %: 10—40 Si02; 30—60 СаО; 1—6 MgO; 1—12 А1203; 5—45 Fe203; 0,5—2,5 K20+Na20; 0,2—0,7 MnO; 2—5 Р205; 5—8 S03.
Некоторые виды золы торфа обладают способностью каталитически активировать процесс горения. Так, отмечено, что повышение зольности с 4,5 до 11% увеличивает скорость горения торфа на 10—20% [66].
Высокое содержание фосфора в золе торфа повышает ее ценность как удобрения [67].
Влажность рабочего торфа зависит от метода его добычи и от условий погоды. Влажность воздушносухого торфа составляет 20—30%, сырого же торфа (в залежи) достигает 90—95%. В кусковом торфе, добываемом в основном экскаваторным методом, содержится ~40% влаги, а во фрезерном 45—50%.