Оползотворяване на пепелите от топлоелектроцентралите

26.05.2014, Брой 2/2014 / Технически статии / Отпадъци

  • Оползотворяване на пепелите от топлоелектроцентралите

Технически статии

 

Pаботата на топлоелектроцентралите, използващи като гориво за производствата на топло- и електроенергия твърди горива като въглища, е свързана с отделянето на големи количества отпадъци под формата на сгур, пепелина и гипс. Тези отпадъци създават реална опасност за околната среда. Те замърсяват почвите, водите, въздуха.

Големите количества отпадъци и необходимостта от големи свободни пространства за тяхното депониране са сред основните причини дa се търсят методи за тяхното ефективно преработване и оползотворяване. От друга страна, пепелите от топлоелектрoцентралите се считат подходящи за използване за запълване на шахти и кариери, за структуриране на почви и други. Приложение намират и в циментовата промишленост.

В нашата страна към момента масово използвани като гориво са лигнитните въглища местно производство, които са с високо пепелно съдържание. Количеството отделяни пепели е около 6-7 милиона тона (доклад ОВОС). От тях по-голяма част се депонира. Оползотворява се една малка част около 20-25% основно в циментовата промишленост.


› Реклама




Състав на пепелите
Пепелите, отделени от топлоелектроцентралите, са съставени от фини частици, цветът на които варира от светлокафяв до сив и черен. Те имат различна форма и размер. Различават се и по състав, повърхностни характеристики и вътрешна структура. Обикновено размерът им варира в широки граници.

По химичен състав пепелите представляват оксидни материали, чийто състав зависи до голяма степен от изходната суровина и условията на изгаряне. В състава им влизат микроелементи с различно процентно съдържание, сред които алуминий, магнезий, калций, желязо, натрий, водород С, калий К, сяра S и други. Пепелите могат да съдържат и следи от цветни метали, редки и редкоземни елементи и др., които могат да бъдат токсични или представляват ценни елементи.

Минералният състав на пепелите също се определя в зависимост от използваните въглища и от начина на изгаряне. В повечето случаи пепелите се характеризират със сложен минерален състав, който се различава съществено от този на изходните горива. Сред често срещаните минерали в пепелите са кварц, корунд, гипс, хематит и други. В пепелите се съдържат и магнитни минерали. Обикновено това са железни съединения.




Екологични проблеми
Принципно, пепелите от ТЕЦ се считат за неопасни отпадъци, независимо от факта, че в тях се съдържат немалко токсични елементи. Основните екологични проблеми са свързани с големите количества, които се отделят и в особеностите на разпределението на токсичните елементи в тях, които създават реална опасност от застрашаване здравето на хората, замърсяване на почвата, което може да доведе до изменения в нейната структура и нарушаване на химичното равновесие.

При депониране пепелите създават реална опасност от замърсяване на повърхностни и подпочвени води. Пепелите съдържат и радиоактивни елементи, които могат да доведат до повишаване на радиоактивния фонд около депата, а също така съществува опасност от попадането на тези елементи в почвата и водите.

Методи за оползотворяване
Възможно е прилагането на различни методи за преработка и оползотворяване на пепелите от ТЕЦ. Както вече бе споменато, един от най-разпространените е депонирането. Друга по-широко използвана възможност е използването в строителната промишленост за производството на бетон, хоросан, циментови блокове и други. Приложение намират и в керамичната промишленост и селското стопанство. Могат да се използват и в областта на опазването на околната среда.

Депонирането, макар и най-разпространеният метод, е и най-неефективният. Обикновено е в обособени за целта депа. Използва се и крайбрежно и дълбоководно депониране.
Използването на пепелите в строителната промишленост е сред най-често прилаганите методи за оползотворяване на пепелите. Те се използват при производството на бетон и свързващи разтвори и оказват положителен ефект върху качествата на бетона.

Наблюдават се подобрения в технологичните му характеристики като увеличаване на якостта, повишаване на устойчивостта на измиване, по-ниска водопропускливост и други. Добре е да се има предвид обаче, че съгласно издадения от Европейския съюз стандарт BCEN 450 пепелите, получени от изгарянето на лигнитни въглища, не могат де се използват директно в производството на бетон.

Пепелите се използват и за производство на други строителни изделия като блокове, тухли и т.н., които се характеризират с добри механични свойства е по-малко тегло. Намират приложение и при производството на изделия за пътища и тротоари и др. Използват се и за производството на порьозни гранулирани материали, които могат да се използват като пълнители в различни материали и т.н.

В производството на цимент пепелите се използват преди всички за производство на портландцимент като компонент на сместа за клинкера, като използването на пепели води до облекчаване на технологичния процес.

В керамичната промишленост пепелите се счита за подходящи за производството на тухли, керемиди, плочи и други определящи фактори за приложимостта им в керамичната промишленост са размерът на частиците, съдържанието на алуминий, силиций и стъкловидни материали и ниското съдържание на сяра, желязо, тежки метали. Високото съдържание на железни оксиди ограничава тяхното използване поради негативното влияние върху качествата на получената керамика.

Според направени проучвания, в малки количества пепелите могат да се използват за влагане в почвата. Подобно приложение обаче поставя много високи изисквания към използваните пепели и съдържащите се в тях елементи, което силно ограничава приложимостта им и налага те предварително да бъдат обработени и пречистени от токсични вещества, неразтворими съединения и други.

В областта на околната среда се счита, че пепелите могат да бъдат използвани за рекултивиране на ерозирали земни площи, на сметища за битови и промишлени отпадъци, за запълване и изравняване на терени и други, както и за пречистване на замърсени води, преработка на утайки и други.

Приложението им при пречистване на замърсени води се определя от добрите им адсорбционни свойства. При преработката на утайки прибавянето на пепели до голяма степен намалява тяхното влагосъдържание, а полученият продукт е подходящ за съхранение.
Пепелите могат да бъдат подложени и на биохимично третиране, при което от тях се извличат полезните компоненти.

Биохимичното третиране се прилага и за намаляване на риска от замърсяване на околната среда при депониране на пепелите.
Пепелите биха могли да се използват и в металургичната промишленост за извличане на алуминий, въглерод, желязо и други.


 

Използване на пепелите в пътното и подземното строителство
Сред използваните методи за оползотворяване на пепелите от ТЕЦ у нас е използването им в строителството на пътища. Те се използват като пълнител в битумни покриващи и носещи слоеве, като съставна част в хидравлично свързаните носещи слоеве, като материал при изграждането на диги, като суровина за покриване и рекултивиране на депа, като материал за гасене на пожари в мини и други.

При използването на пепелите за подобни цели не се налага тяхното предварително преработване. Пепелите, които се считат за подходящи за употреба в подобни приложения, са предимно тези, получени от донбаски въглища с течно шлакоотделяне.

Оползотворяване на пепелите в България
Според направени анализи на пепелите на една от топлоелектроцентралите в България - ТЕЦ Република, те могат да бъдат използвани за производството на цимент, което води до повишаване производителността на пещите, намаляване разхода на гориво и запазване на активността на клинкера, намаляване на генерираните количества СО2.

Подходящи са и за производство на бетон, бетонови изделия и строителни разтвори, като подобряват обработваемостта и консистенцията на сместа, повишават корозионната устойчивост на бетоните и на армирането в тях, понижават топлоотделянето при хидратацията и втвърдяването на бетона, подобряват водонепропускливостта.

По предварителни изчисления икономията от замяната с пепел достига 18-20 лв. минус транспортните разходи. Пепелите могат да бъдат използвани и в пътното строителство за стабилизиране на почвения материал, от които са изградени основите на пътищата, като заместител на минералното брашно и цимента, като пълнители в асфалтови (асфалтово-бетонни) смеси, укрепване на брегове.

Могат да се използват и при производство на тухли и други строителни материали и изделия. При замяната на пясъка с пепели в количество 20% от масата за производство на 1000 броя условни тухли икономията ще възлезе на около 25 лв. от намаления на разхода на гориво и намаление от разлика в цената на пясъка.

От своя страна, Топлофикация Сливен оползотворява пепелите, като ги продава на заводи, произвеждащи бетонови смеси.

 

 

 

ОЩЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМАТА

ЕП прие проектозакон за увеличаване процента на рециклирани отпадъциБизнес

ЕП прие проектозакон за увеличаване процента на рециклирани отпадъци

Според документа, до 2030 г. 70% от битовите отпадъци трябва да бъдат рециклирани или подготвени за повторна употреба, докато ЕК предложи процентът да е 65. За материалите за опаковки, като хартия и картон, пластмаса, стъкло, метал и дървесина, евродепутатите предлагат цел от 80% до 2030 г. с междинни цели за всеки материал за 2025 г.

Подземно депониране на опасни отпадъциТехнически статии

Подземно депониране на опасни отпадъци

Една немалка част от екологичните катастрофи се дължат на безотговорно и лекомислено боравене с високотоксични отпадъци. От друга страна, дори и при добро желание за опазване на околната среда от досег с токсични вещества често се оказва твърде трудно опасните субстанции да бъдат изолирани с помощта на наличните технологии.

Пет общини изграждат регионална система за управление на отпадъците за регион ЛевскиПроекти

Пет общини изграждат регионална система за управление на отпадъците за регион Левски

На 25 ноември т. г.

Изграждане на депа за твърди битови отпадъциТехнически статии

Изграждане на депа за твърди битови отпадъци

Tвърдите битови отпадъци са разнообразни по произход, състав и количество. В най-общия си вид се изхвърлят и, съответно, депонират заедно с всички останали битови отпадъци.

АБОНИРАЙ СЕ БЕЗПЛАТНО СЕГА

 

Уеб дизайн от Ей Ем Дизайн. Списание Екология & Инфраструктура. TLL Media © 2017 Всички права запазени. Карта на сайта.

Top