к.п.н. Хамзина Ш.Ш.,

магистрант гр. БЖД(м)-202 Лебедев Ю.В.

Инновационный Евразийский университет, Республика Казахстан

Использование золошлаковых отходов

Накопленная к настоящему времени масса золошлаков огромна. По различным оценкам на золоотвалах угольных теплоэлектростанций страны было складировано более 1,5 млрд. т золы и шлака, а общая площадь земель, занятых золоотвалами, составляла многие десятки тысяч гектаров. По приблизительным подсчетам, на казахстанских теплоэлектростанциях ежегодно образуется около 30 млн. т золы и шлака. Если посмотреть на эти рукотворные горы минерального материала с позиций экологии, то картина представится весьма тревожная. Несмотря на обычно принимаемые меры, золоотвалы пылят со всеми вытекающими из этого последствиями для населения и природной среды. Просачивающиеся сквозь них атмосферные осадки и технические воды растворяют минеральные соединения, загрязняя подземные воды.

Золоотвалы угольных теплоэлектростанций - классический пример того, что геологи называют техногенным месторождением. Это скопления минерального вещества на поверхности земли, образовавшиеся в результате переработки полезных ископаемых (в нашем случае - сжигания угля) и пригодные по количеству и качеству для экономически эффективного промышленного применения. Жизнь сделала необходимым использование ископаемого угля как источника энергии, в результате образовались техногенные месторождения на основе отходов.

Транспортировка и захоронение золошлаков с применением традиционных гидравлических систем имеет негативные экологические аспекты: потребление воды, занятие и загрязнение земель, образование сточных вод, влияние на грунтовые воды, потенциальное загрязнение воздуха при пылении золошлакоотвалов. Поэтому для радикального повышения уровня экологической безопасности тепловой электростанции решение проблемы утилизации золошлаков - обязательное условие. В странах Евросоюза «наилучшим доступным методом» обращения с золошлаками признано их полезное использование. Имеются существенные экономические предпосылки для применения золошлаков в многочисленных областях производственной деятельности. Говорят о более чем тысяче возможных направлений использования золы: от добычи редкоземельных элементов до производства цемента. При этом наиболее распространенные направления - это замена цемента при производстве бетонных смесей и изделий. Значительные объемы используются для заполнения отработанных шахт и карьеров.

Основной стимул для потребителей золы - разница в цене на цемент (другие природные минеральные ресурсы) и на золошлаки. Например, исследования Алтайского государственного технического университета показали, что золы углей Харанорского и Уртуйского месторождений (сжигаются на Харанорской ГРЭС, Забайкальский край) при приготовлении бетонных растворов могут заменять до 20 процентов цемента без потерь в прочности. При этом энергетики готовы отдавать золу практически бесплатно.

Страны Европейского Союза традиционно лидируют в уровне утилизации золошлаков. Можно говорить о практически полной утилизации всех образующихся золошлаков (порядка 60 миллионов тонн в год) в государствах - членах ЕС, причем примерно половина из них используется для заполнения отработанных шахт и карьеров, остальное - в цементном производстве, строительстве, производстве строительных материалов, дорожном строительстве.

Китай ежегодно производит приблизительно 300 миллионов тонн золы, к 2020 году ожидается рост до 570-610 миллионов тонн. В настоящее время в Китае зола используется достаточно широко, в основном в производстве цемента, бетона, кирпичей, заполнителей для различных целей, при строительстве дорог, в качестве удобрения. Для решения проблемы недостатка сельскохозяйственных земель старые золоотвалы возвращаются в сельскохозяйственный оборот.

В Японии утилизируют 7 миллионов тонн золы в год (82 процента объема), основная часть применяется в цементной промышленности.

Индия демонстрирует, пожалуй, наиболее впечатляющий пример государственного управления утилизацией золошлаков. Преобладающая доля угля в топливном балансе энергетики этой страны (65-75 процентов) и его высокая зольность (около 45 процентов) - причины больших объемов образования золошлаков. Для решения проблемы в 1994 году правительство Индии создало Миссию по проблеме летучей золы, главной задачей которой стала не разработка административных методов, а демонстрация экономической привлекательности производств, использующих золошлаки. Результатом деятельности Миссии явился рост утилизации золошлаков с 1,2 миллиона тонн (3 процента от объемов образования) в 1994 году до 80 миллионов тонн (50 процентов) в 2008 году. Столь быстрый рост позволил поставить цель 100 процентной утилизации к 2017 году на уровне 225 миллионов тонн в год.

Таким образом, полезное использование золошлаков выгодно государствам, производителям и многочисленным потенциальным потребителям золошлаков, а также положительно сказывается на окружающей природной среде.

Литература:

1. Бирюков В.В., Гурина И. В., Иванова Н. А. «Материалы III научно-практического семинара «Золошлаки ТЭС: удаление, транспорт, переработка, складирование», Москва, 22-23 апреля 2010 г. - М.: Издательский дом МЭИ, 2010. С. 64 - 67.

2. Ватин Н. И., Петросов Д. В. «Применение зол и золошлаковых отходов в строительстве»: Magazine of Civil Engineering, № 4, 2011.

3. Сметанин В.И. «Защита окружающей среды от отходов производства и потребления»: Учебники и учебные пособия. - М.: Колос, 2000, 232 с.