Ежегодно в России образуется около 27 млн тонн золошлаковых отходов. При этом их переработка не превышает 12-15 % от объёма образования, а основная масса хранится в золоотвалах, занимая ценные земли и вызывая загрязнение окружающей среды, сообщает РИА VladNews.
Источники образования
Золошлаковые отходы образуются при сгорании угля для производства электроэнергии и тепла на ТЭС и в котельных. Накопленные отходы называют золошлаковыми отвалами (ЗШО). Они являются источником повышенной экологической опасности и оказывают негативное влияние на здоровье человека, подземные и поверхностные воды, атмосферу, растительный и животный мир. ЗШО служат причиной отчуждения земель, которые практически безвозвратно изымаются из полезного пользования.
Вместе с тем, зола и шлак не являются токсичными, и непосредственный контакт с ними, например, при отборе образцов для химического анализа, не наносит вреда здоровью человека.
Очень важная особенность ЗШО – высокое содержание в отвале редких металлов. Присутствуют и другие ценные химические элементы. К ним относятся благородные и цветные металлы.
Как правило, такие отходы примерно на 80 % состоят из золы и лишь на 20 % – из угольного шлака. Обладают невысокой токсичностью, могут быть использованы в качестве вторичного сырья.
Вред для здоровья человека
Оценивая золошлаки с точки зрения вреда для здоровья человека, можно столкнуться с разными выводами. Так, за рубежом такие отходы считаются неопасными, а в России их относят к четвёртому классу опасности, т. е. к малоопасным. В любом случае золошлаки нуждаются в правильной утилизации и переработке.
Правила хранения
На золошлаковых отвалах должны соблюдаться определённые правила хранения, поскольку воздействие таких природных факторов, как образование талых вод, дождевых потоков, ветровой эрозии, приводят к размыванию и выдуванию отходов.
Тем самым в водоёмы, подземные воды и атмосферу попадают различные токсичные элементы: пыль, микрочастицы угля, металлов, хлористых соединений, по сути они считаются опасными токсичными отходами, многие из которых имеют более высокий класс опасности, чем сами золошлаки.
Экологически безопасное хранение золошлаковых отходов возможно только на специально оборудованных полигонах, создаваемых вдали от населённых пунктов, с чётким соблюдением природоохранного законодательства.
Требования к площадке для хранения
Площадка для хранения золошлаков должна соответствовать санитарным нормам СанПиН и другим правовым актам Российской Федерации.
Категорически запрещается хранить золошлаки с другими отходами (например, ртутными лампами или отработанными аккумуляторами). За нарушение подобного рода надзирательные органы могут выписать приличный штраф, поэтому лучше не пренебрегать данным требованием.
Золошлаки хранятся насыпью, навалом, в виде гряд. На открытых площадках необходимо соблюдать следующие условия:
- хранилища должны располагаться с подветренной стороны по отношению к населённым пунктам;
- по периметру площадки должна быть выполнена обваловка и обособленная сеть водостоков.
- Для защиты грунтовых и поверхностных вод необходимо проводить следующие мероприятия:
- фильтровать воду (с помощью ограждающих дамб и обустройства специального ложа);
- перехватывать и отводить воду на очистные сооружения.
Такие условия могут быть выполнены за счёт глинистых водонепроницаемых грунтов, что следует учитывать при выборе места расположения площадки.
Во избежание выдувания золы следует закреплять откосы и гребни золошлаковых насыпей и следить за состоянием пространства между ними.
Кроме того, необходимо следить за территорией, примыкающей к хранилищу. Должен быть запрещён проезд, сброс мусора и иная деятельность посторонних лиц.
Утилизация и переработка
Как и многие другие отходы, золошлаки можно подвергнуть переработке и получить материалы, пригодные для вторичного использования.
В России эта деятельность практически не развита, однако в действительности она представляет собой довольно выгодный бизнес. В связи с мусорной реформой, принятой в 2019 году, данное направление не будет исключением, и в будущем начнёт набирать обороты.
Золошлаковые отходы используются для производства следующих изделий:
- тяжелый, ячеистый, силикатный бетон;
- строительные смеси;
- цементный клинкер;
- обжиговый глиннозольный керамзит;
- керамический кирпич;
- земляное полотно автомобильных дорог;
- изоляционный материал для полигонов ТБО.
Преимущество использования золошлаков заключается в значительной экономии первичного сырья и ресурсов. Кроме того, конечный продукт обладает улучшенными свойствами. Например, при производстве бетона с применением золошлаков на 15-30 % сокращается объём требуемого цемента. Готовый бетон обладает лучшей влагостойкостью, сокращаются теплопотери. Зачастую золошлаки могут полноценно или частично заменять собой песок.
Также золошлаки применяются в сельском хозяйстве. После их внесения нейтрализуется кислотность почвы, повышается её пористость и легкость.
Добавление золошлаков в полотно автомобильных дорог сокращает себестоимость работ и улучшает характеристики грунта.
Комплексная переработка золошлаковых отходов от сжигания углей на Приморской ГРЭС
В настоящий момент в Приморье происходит развитие существующего предприятия по утилизации золошлаковых отходов с золоотвала Приморской ГРЭС с целью получения концентрированного магнетита, микросферы, угля и алюмосиликатов путём гравитационного разделения, магнитной сепарации в водной среде и сушки.
Сейчас реализован первый этап строительства, произведены пуско-наладочные работы оборудования. Производственная линия рассчитана на выпуск от 150 до 700 тонн готовой продукции в сутки. Предприятие имеет всю требуемую для бесперебойной работы инфраструктуру: электроэнергию, воду, подъездные дороги.
На участке запланированы:
- технологическая линия для переработки золошлаков;
- насосная станция;
- сгуститель;
- склад готовой продукции;
- склад сырья золошлаковых отходов
Исследователи из Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) разработали технологию переработки золошлаковых отходов
Заместитель директора Инженерной школы ДВФУ по научно-исследовательской работе Валерий Петухов уточнил, что учёные применили комбинацию механических и химических методов обработки отходов. В результате можно выделить дорогостоящие редкоземельные и драгоценные металлы. Кроме того, несгоревший уголь, шлаковый песок и другие полезные компоненты.
«Наша лаборатория технологий использования вторичных ресурсов сейчас занимается в первую очередь переработкой золошлаковых отходов. Эта работа выполняется совместно с Институтом химии. Они научились извлекать из них до пяти полезных компонентов, в том числе и инертные материалы», — сообщил заместитель директора Инженерной школы ДВФУ.
Комбинат, который расположен в Хорольском районе Приморского края, в сентябре 2013 года приостановил работу из-за нерентабельности производимой продукции и отказа крупных потребителей сырья от продукции. Но дело в том, что стоимость запасов редкоземельных элементов в хвостохранилищах Ярославского ГОК, по словам В. Петухова, в разы больше стоимости флюорита, который они извлекали; так что этот «мусор» может принести немалые доходы.
Результаты работы учёных уже экспонировались на нескольких профильных выставках, где ими заинтересовались предприниматели. По итогам переговоров исследователи из ДВФУ рассчитывают, что совместно с бизнесом удастся создать пилотный участок, на котором будут реализованы их технологические решения. В дальнейшем этот кейс может быть тиражирован во всех регионах страны, где актуальна проблема промышленных отходов.
