что понимается под термином золошлакоотвал
Золошлакоотвал
«. Золошлакоотвал (ЗШО): гидротехническое сооружение, предназначенное для складирования золы и шлака с тепловой электростанции. «
Источник:
ПРИКАЗ РАО «ЕЭС России» от 22.10.2007 N 677
«ОБ УТВЕРЖДЕНИИ И ВВОДЕ В ДЕЙСТВИЕ СТАНДАРТА ОРГАНИЗАЦИИ ОАО РАО «ЕЭС РОССИИ» «ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ЭНЕРГЕТИКИ. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ»
Смотреть что такое «Золошлакоотвал» в других словарях:
золошлакоотвал — сущ., кол во синонимов: 1 • шлакоотвал (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
Золошлакоотвал резервный (аварийный) — Резервный (аварийный) золошлакоотвал: отвал, складирование ЗШМ в который производится периодически, как вследствие аварии на трассе гидрозолоудаления (ГЗУ) или на основном отвале, так и при плановых ремонтах элементов систем ГЗУ. Источник:… … Официальная терминология
шлакоотвал — сущ., кол во синонимов: 1 • золошлакоотвал (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
техническое — 3.1.5 техническое диагностирование (диагностирование): Процесс определения технического состояния объекта технического диагностирования с определенной точностью. Результатом диагностирования является заключение о техническом состоянии объекта… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
техническое водоснабжение — 3.8.2 техническое водоснабжение: Подача воды, используемой в технических целях, потребителю. Источник: СО 34.21.308 2005: Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения 5.4.5 Техническое водоснабжение 5.4.5.1 В качестве источника… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
СТО 70238424.13.060.30.001-2008: Тепловые электрические станции. Экологическая безопасность. Защита водной среды. Нормы и требования — Терминология СТО 70238424.13.060.30.001 2008: Тепловые электрические станции. Экологическая безопасность. Защита водной среды. Нормы и требования: 5.4.4 Водоохранные мероприятия Водоохранные мероприятия должны обеспечивать снижение негативного… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Обращение с золошлаковыми отходами
Оглавление
Обращение с золошлаковыми отходами
Принявший орган: None
Тип документа:
Дата начала действия: None
Опубликован:
Материал актуален на 04.08.2014
Обращение с золошлаковыми отходами
В настоящее время в нашей стране только около 10-15 % золошлаковых отходов предприятий перерабатывается заново для получения цемента, шлакоблоков, иных строительных материалов. Подавляющая же часть этих отходов складируется на территориях предприятий и представляет собой определенную угрозу окружающей среде.
В справке содержатся рекомендации по обращению с золошлаковыми отходами и по эксплуатации золошлакоотвалов. Правильно выстроенная система обращения с золошлаковыми отходами на предприятии снизит их негативное воздействие на окружающую среду и минимизирует штрафные санкции.
В соответствии со ст.8.2 КоАП РФ, несоблюдение экологических и санитарно-эпидемиологических требований при сборе, накоплении, использовании, обезвреживании, транспортировании, размещении и ином обращении с отходами производства и потребления, веществами, разрушающими озоновый слой, или иными опасными веществами, влечет наложение административного штрафа:
Золошлаковые отходы котельных, работающих на твердом топливе представляют собой мелкодисперсный продукт от светло-серого до темно-серого цвета, в зависимости от количественного содержания частиц несгоревшего угля. По форме золошлаки представлены микросферами (оплавленные под воздействием высокой температуры частицы кварца) и частицами неправильной угловатой формы (остальной материал золошлаков).
Размывание золошлаковых хранилищ талыми водами и дождевыми потоками, ветровая эрозия приводят к накоплению в поверхностных и подземных водах токсичных элементов I-II классов опасности, попаданию в приземной слой атмосферы пыли, несгоревших микрочастиц угля, металло- и хлорорганических соединений, наиболее опасным из которых является бенз(а)пирен. Зачастую в пределах действующих ТЭЦ и зонах их санитарной охраны грунтовые воды по ряду показателей не соответствуют санитарно-гигиеническим нормам. Следовательно, экологически безопасное хранение и захоронение промышленных отходов возможно только на специально оборудованных полигонах, создаваемых вне городской черты, с соблюдением законодательства РФ в области охраны окружающей среды.
Золошлаковые отходы, прошедшие обезвреживание, обработку, переработку и получившие сертификат соответствия природоохранным и санитарно-гигиеническим требованиям, пригодны для получения вторичной продукции.
Из золошлаковых отходов, пригодных для получения вторичной продукции, изготавливают золошлаковые материалы, на которые может быть получен сертификат соответствия требованиям технических регламентов, стандартов, сводов правил и международных договоров для целей дальнейшего использования в хозяйственном обороте (ГОСТ Р 54098-2010).
Золошлаковые отходы подлежат сбору, использованию, обезвреживанию, транспортировке, хранению и захоронению, условия и способы которых должны быть безопасными для здоровья населения и среды обитания и которые должны осуществляться в соответствии с СанПиН 2.1.7.1322-03 «Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления» и иными нормативными правовыми актами РФ.
Золошлаковые отходы можно хранить навалом, насыпью, в виде гряд.
При хранении отходов на открытых промплощадках должны соблюдаться следующие условия (СанПиН 2.1.7.1322-03):
Внимание!
Запрещено хранение золошлаков с другими отходами (отработанными ртутными лампами, отработанными аккумуляторами).
Использование золошлаковых отходов
Основные направления использования золошлаковых отходов: известкование кислых почв, добавки в бетоны и растворы, обвалование дамб золоотвалов.
В настоящее время имеются отработанные технологии использования золы и золошлаков для производства различных строительных материалов: бетонов, в том числе ячеистых, глиноземного керамзита, иглопористового гравия, шлакоблоков и др.
В настоящее время доля использования золошлаковых отходов в России не превышает 10-15%. Основные причины низкого уровня использования отходов тепловых электрических станций в России таковы:
Эксплуатация золошлакоотвалов
Санитарно-эпидемиологические требования к размещению, устройству, технологии, режиму эксплуатации и рекультивации золошлакоотвалов установлены СанПиН 2.1.7.1322-03.
Основной задачей эксплуатации ЗШО является обеспечение их работоспособного состояния, гарантирующего бесперебойное складирование золошлаковых отходов, при эффективном использовании емкости. При этом ЗШО должны соответствовать положениям Федерального закона от 21.07.1997 г. № 117-ФЗ «О безопасности гидротехнических сооружений», требованиям охраны окружающей среды, а их эксплуатация должна обеспечивать безопасность жизнедеятельности на прилегающей территории, в том числе при проведении строительных и других работ.
Для обеспечения работоспособного состояния и безаварийной работы ЗШО руководство ТЭС и эксплуатационный персонал должны осуществлять:
Кроме того, собственник ТЭС должен обеспечить финансирование мероприятий по обеспечению безопасности ЗШО (в необходимых объемах) и созданию резерва свободной емкости складирования золошлаковых отходов.
Природоохранные мероприятия при эксплуатации золошлакоотвалов
Основные виды воздействия ЗШО на окружающую среду приводят к возможности:
Эксплуатация золошлакоотвала должна осуществляться в соответствии с требованиями в области охраны окружающей среды, установленными Федеральным законом от 10.01.2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды», отраслевыми нормативными документами.
Основными мероприятиями по защите грунтовых вод при наличии вблизи ЗШО водоема (водотока) и поверхностных вод являются:
Требуемое качество фильтрующих вод может быть обеспечено наличием естественных грунтов в основании ЗШО (глины и др.) за счет их водонепроницаемости и процессов сорбции нормируемых химических компонентов осветленной воды («геохимический барьер», при соответствующем обосновании).
Кроме того, для защиты грунтовых, поверхностных вод устраиваются противофильтрационные экраны (пластовые и др.) в ложе и на верховых откосах дамб ЗШО, контурные завесы типа «стена в грунте» и др., а также перехватывающие дренажи в виде открытых канав, закрытых, трубчатых дренажей (горизонтальных и вертикальных) и т.п.
Основные мероприятия по пылеподавлению на ЗШО должны быть направлены на закрепление откосов и гребня дамб, выполненных из золошлаковых и других пылящих грунтов, междамбового пространства, а также на оперативное или технологическое закрепление поверхности надводного откоса (РД 153-34.0-02.108-98 ).
В процессе эксплуатации золоотвала должны оптимально использоваться все предусмотренные проектом методы и технические средства оперативного пылеподавления (п.3.1 РД 153-34.0-02.108-98 ):
Прилегающая к ЗШО территория должна содержаться в надлежащем состоянии. На границах территории ЗШО должны быть установлены знаки, запрещающие проезд, сброс мусора и другую несанкционированную деятельность посторонним лицам.
На каждый золошлакоотвал должна быть разработана инструкция по эксплуатации. В инструкции по эксплуатации должны быть указаны требования по контролю санитарного состояния прилегающей территории (отсутствие мусора, посторонних предметов и др.), по отсутствию подтопленных и заболачиваемых участков, участков, на которых имеется слой золы из-за пыления с ЗШО.
Ликвидация золошлакоотвала
Для электростанций, сжигающих твердое топливо, характерным является наличие значительных площадей земли, занятой золошлакоотвалами.
В связи с заменой твердого топлива на газ или заполнением ЗШО до предельной емкости возникает проблема их рекультивации, поскольку утилизировать все количество золы, находящейся в отработанных, но нерекультивированных золошлакоотвалах ТЭС, не представляется возможным.
Нерекультивированный отработанный ЗШО является источником поступления в атмосферу золы вследствие ветровой эрозии его поверхности, причем количество золы, выносимое с одного гектара золошлакоотвала, может достигать нескольких сотен тонн в год, а пылевое облако распространяться на несколько километров.
В связи с изложенным, рекультивация отработанных ЗШО является необходимым мероприятием по предотвращению их негативного воздействия на природу и человека.
Согласно п.4 ст.12 Федерального закона от 24.06.1998 г. № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления», собственники объектов размещения отходов, а также лица, во владении или в пользовании которых находятся объекты размещения отходов, после окончания эксплуатации данных объектов обязаны проводить контроль за их состоянием и воздействием на окружающую среду и работы по восстановлению нарушенных земель в порядке, установленном законодательством РФ.
Решение о рекультивации ЗШО и предварительный выбор направления его дальнейшего использования должна принимать комиссия в составе ТЭС, природоохранных органов и будущего собственника при передаче прав собственности. При необходимости в состав комиссии включаются представители специализированных организаций. Рекультивация золошлакоотвала должна осуществляться по проекту, выполненному специализированной организацией и согласованному с собственником, в ведение которого в дальнейшем переходит сооружение (СО 34.27.509-2005 «Типовая инструкция по эксплуатации золошлакоотвалов» ).
Общие для Российской Федерации требования при проведении работ, связанных с нарушением почвенного покрова и рекультивацией земель, определены в Основных положениях о рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы (далее Основные положения), утвержденных Приказом Минприроды России от 22.12.1995 г. № 525.
Земли, нарушенные при складировании и захоронении промышленных, бытовых и других отходов, подлежат рекультивации (п.5 Основных положений).
Разработка проектов рекультивации осуществляется на основе действующих экологических, санитарно-гигиенических, строительных, водохозяйственных, лесохозяйственных и других нормативов и стандартов с учетом региональных природно-климатических условий и месторасположения нарушенного участка (п.6 Основных положений).
Технический этап рекультивации включает:
Проект технического этапа рекультивации выполняет головная проектная организация электростанции, а в случае ее ликвидации или перепрофилирования другая специализированная организация, занимающаяся проектированием электростанций.
Биологический этап рекультивации включает комплекс агротехнических и/или лесохозяйственных мероприятий, направленных на возобновление флоры на нарушенных землях.
Проект биологического этапа разрабатывается специализированными агротехническими и/или лесохозяйственными организациями.
Образец технического задания на проведение рекультивации отработанного золошлакоотвала дан в Приложении № 1 к РД 34.02.202-95.
Золошлаковые отходы: переработка, утилизация и проблемы, связанные с ними
О переработке золошлаковых отходов, неизбежного побочного продукта угольных ТЭС, дискутируют уже не один десяток лет.
Уникальный состав и низкая стоимость золошлаковых смесей должны произвести революцию на товарном рынке России.
Что же мешает развивать технологии, извлекать драгметаллы, производить стройматериалы? Производители не против избавиться от масштабных золоотвалов.
На пути предпринимателей – отсутствие поддержки государства и региональных властей, сомнение потребителей в качестве материалов из золы и шлака.
В статье мы рассмотрим, что понимается под термином золошлаковые отходы, каков опыт их утилизации в мире и поговорим о проблемах отходов, производимых ТЭС.
Определение
Золошлаковые отходы (ЗШО) образуются в топках тепловых электростанций (ТЭС), теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) и котельных.
При горении угля, горючего сланца, торфа или жидкого топлива (мазута) химическая энергия органической массы преобразуется в электроэнергию и тепло.
В результате образуются летучие газообразные вещества, происходят потери угля за счет недожога, остается минеральная несгорающая часть — смесь золы, шлака, частиц закоксованного угля.
Класс опасности
Отходы сжигания твердого и жидкого топлива сгруппированы в 6 блоке ФККО. ЗШО разделены на 7 подтипов с учетом исходного сырья, агрегатного состояния, процесса образования.
В основном отходы относятся к 4 и 5 классам опасности для окружающей среды – малоопасному и практически неопасному соответственно. Исключение составляет единственный в этой группе отход 3 класса опасности – зола с высокой концентрацией ванадия, образовавшаяся при сжигании мазута.
Отходы неблагоприятны для окружающей среды из-за токсичных веществ и тяжелых металлов, входящих в их состав.
Золоотвалы формируют техногенно-трансформированные ландшафты, создают благоприятные условия для развития хемоземов – антропогенно-преобразованных почв.
Под золоотвалами России – тысячи гектаров отчужденной земли, выведенной из сельскохозяйственного оборота. И это самая большая проблема ЗШО – они требуют больших площадей для размещения.
В зонах влияния отвалов с ЗШО создается сложная экологическая ситуация. Высокое пылеобразование, вымывание компонентов золы с попаданием в почву и подземные воды отрицательно воздействуют на природную среду и здоровье человека.
Особую опасность представляют хранилища ЗШО, расположенные вблизи водных объектов, из-за возможного прорыва дамб.
Проблемы отходов ТЭС
Доля угольной генерации в установленной мощности ТЭС в РФ составляет около 22%, при этом доля в общем объеме выработки постепенно снижается и сегодня составляет около 13% (для сравнения, в 2000 году показатель составлял 20%).
По объемам выработки электричества Россия занимает 13 место, уступая Китаю, Индии и другим странам с энергосистемами, основанными на твердом топливе.
Для получения электроэнергии в России ежегодно сжигается около 125 млн тонн топлива, что означает свыше 20 млн тонн новых ЗШО каждый год впридачу к уже накопленным 1,5 млрд тонн, занимающим более 28 тыс. га.
По прогнозам экспертов, если уровень переработки останется прежним, уже к 2030 году объем накопленных ЗШО превысит 2 млрд тонн. Мрачная перспектива переполнения полигонов может спровоцировать решение о выводе угольных электростанций из энергобаланса РФ.
Проблема утилизации ЗШО волнует государство, в первую очередь, с точки зрения экологии. Но, например, для Сибири тема переработки золошлаковых отходов особенно актуальна: здесь находится крупнейший угольный бассейн страны и практически вся энергетика округа построена на угле.
Ежегодный прирост ЗШО составляет 13 млн тонн. На территории края накоплено более 500 млн тонн углеродных отходов, при этом площади под золоотвалами ежегодно прирастают на 100 га. Многие хранилища отходов расположены прямо в черте городов, в непосредственной близости к ТЭЦ.
Единственный путь избавления от масштабной проблемы с ЗШО – вовлечение в оборот не только новых, но и накопленных ЗШО, внедрение безотходных способов сжигания угля.
Однако уровень переработки ЗШО в РФ остается неизменным с 1990 года.
Сегодня существует более 300 способов утилизации золошлакового сырья, но лидеры отрасли северного региона сталкиваются с серьезными затруднениями. Большая сложность заключается в ограниченном периоде транспортировки отходов — примерно 5 месяцев в году. Манипуляции с ЗШО при отрицательных температурах требуют значительных финансовых вложений.
Но и в другое время перевозка чересчур капиталоемка. Именно этот факт мешает другим государствам довести утилизацию до 100%. Япония добилась максимального результата из-за удобного расположения ТЭЦ. Энергокомплексы, как правило, размещаются на берегу водоемов, что позволяет использовать выгодный водный транспорт.
ЗШО – ценный ресурс или проблема?
Для сжигания используется уголь разных месторождений, поэтому химический состав смеси ЗШО в отвалах неоднороден и сильно колеблется.
Если рассмотреть усредненный химический состав золошлаковой массы, то в основном это оксиды кремния и алюминия, кроме того, содержится железо, кальций, магний, триоксид серы и другие элементы.
В качестве примера сложного и уникального состава ЗШО можно оценить Приозерский золошлаковый отвал – карьер, расположенный на северо-западном берегу Ладожского озера.
Перед вами химический состав пробы слежавшейся золошлаковой массы:
Важная особенность золоотвалов – высокая концентрация редких металлов. К таким металлам относятся вещества с низким содержанием в породах.
Их ценность в плане использования в промышленности не вызывает сомнений:
Большой интерес представляет скандий – уникальное вещество, применяемое в авиационной, ракетной и лазерной технике, а также ниобий.
Добавленные при производстве стали ниобий и ванадий делают металл легче, снижают на 40% вес конструкций при возведении мостов, высотных зданий, газо- и нефтепроводов. При этом срок эксплуатации сооружений возрастает в 2-3 раза
В ЗШО аккумулируются стратегические металлы, в том числе, бериллий, германий, литий, цирконий.
Особенный «стратегический» статус у редких металлов обусловлен тем, что их запасов недостаточно – объемы не могут на 100% удовлетворить производство в военное время, может стать угрожающей или дорогостоящей зависимость от импортных поставок в периоды чрезвычайных положений.
Утилизация золошлаков не только решит экологические проблемы – переработка позволит вернуть в оборот техногенное сырье взамен природного.
Мировой опыт и перспективы использования в России
Мир знает много эффективных способов пустить отходы в дело. В европейских странах доля утилизированных ЗШО давно превышает 50%, а в островной Японии достигает 97-100%.
Другие лидеры переработки золы и шлака – Индия, США и Австралия. Китай – рекордсмен по объему образованных и утилизированных отходов (около 70%). Страна, потребляющая угля в 32 раза больше, чем Россия, сумела практически избавиться от проблемы ЗШО.
В Польше и Китае золошлаки используются для извлечения алюминия, в Канаде – как сырье для получения более дешевого урана. Небоскреб «Бурдж-Халифа» в ОАЭ построен с использованием материалов, содержащих ЗШО.
Переработка и утилизация ЗШО
Россия пока среди отстающих: перерабатывается не более 10-15% углеродных отходов, остальное размещается на полигонах.
При этом ЗШО, обладая уникальным химическим и минералогическим составом, могут активно использоваться в строительной индустрии, в дорожном строительстве. Материалы из ЗШО имеют низкую теплопроводность, отличаются высокой плотностью.
Зола-унос и золошлаковые отходы – дешевое сырье для керамических кирпича и камней, для производства пористых заполнителей для легких бетонов. Золошлаковые отходы эффективно используются в сельском хозяйстве – для улучшения структуры, состава почвы и ее раскисления, а также для производства минеральных удобрений.
Другие варианты эффективного применения ЗШО:
Из золы можно делать зольный кирпич: полнотелый и с пустотами. Этот кирпич выигрывает в сравнении с керамическим и силикатным, т.к. у него ниже теплопроводность и себестоимость. Кроме того, изделие из ЗШО прочнее популярного в строительстве ячеистого бетона.
Химический и минералогический составы золошлаков близки к компонентам, используемым в силикатной промышленности при производстве стекла, стеклопокрытия, керамики.
Поэтому сверхкислые ЗШО могут эффективно использоваться в производстве строительных и технических стекломатериалов, таких как:
Планы России по развитию перерабатывающей отрасли
Энергетическая стратегия РФ поставила задачу: к 2035 году выйти на уровень переработки ЗШО не менее 50% ежегодного объема образования.
Был разработан комплексный план утилизации золы и шлака с потенциальным результатом в 100 млрд рублей.
Сейчас самые крупные потребители отходов сжигания топлива – производители стройматериалов, магнаты строительной индустрии.
Присутствие золошлаков в сырье для производства тротуарного камня, строительных смесей, бетона и цемента серьезно снижают их себестоимость.
ЗШО активно используются при устройстве земляного полотна автодорог, в монолитном домостроении. Другой опыт использования – извлечение глинозема для производства алюминия. Концентрация оксида алюминия в золе достигает 30%.
В Кузбассе применяется метод переработки золы и шлака в жидкое стекло, используемое при производстве негорючих стройматериалов.
Зола – в золото
Основной промышленный модуль – реактор (газогенератор), состоящий из двух печей: шахтной и электрошлаковой, системы очистки и охлаждения генераторного газа.
Отходы и топливо подвергаются высокотемпературной газификации с электротермической стабилизацией (ВТГЭС) при 1500-1650°С.
В результате применения технологии, разработанной Эко-Дон Стандарт для утилизации углеродсодержащего сырья и ТКО, получают максимум полезных компонентов:
Утилизация отходов по методу ВТГЭС рентабельная, экологичная и безотходная. При этом редкие и благородные металлы «добываются» без дополнительных вложений, просто как побочный продукт.
Интересное видео
Видео о переработке золошлаковых отходов, образующихся на угольной тепловой станции:
Заключение
В большинстве государств предусмотрена серьезная поддержка переработки ЗШО на государственном уровне в виде субсидий и налоговых льгот.
Для решения проблемы золошлаковых полигонов в России пока не хватает подобных законодательных мер. Пока все ограничивается «планами», «стратегиями» и «заседаниями круглого стола».