8. Коды для машинной обработки по видам территорий, на которых расположен объект хранения отходов

Наименование вида территории	Код
Территории городских и других поселений	01
Резервные территории для жилищного строительства	02
Лесопарковая зона	03
Земли сельскохозяйственного назначения, пастбища	04
Прочее	99

Глава 2. Утилизация твердых отходов производства

Многообразие видов твердых отходов, значительное различие состава даже одноименных отходов в большой степени усложняют задачи их утилизации, вызывая в ряде конкретных случаев необходимость изыскания своеобразных путей их решения. Тем не менее, для большинства основных видов крупнотоннажных твердых отходов в настоящее время разработаны и частично реализуются технологии их утилизации. В то же время, технологии переработки твердых отходов в своей основе базируются на ряде методов, совокупность которых обеспечивает возможность утилизации вторичных материальных ресурсов (ВМР) или их переработки в целевые продукты.

В России в настоящее время сложилась критическая ситуация с переработкой вторичных ресурсов, в частности, неутилизированных твердых отходов горного производства, масса всех видов которых составляет около 45 млрд. т, а под складирование занято более 250 тыс. га земель. Резиносодержащие отходы, в том числе изношенные автомобильные шины, составляют относительно небольшую долю (1-2 %), однако вовлечение их в производственный цикл даёт возможность использовать ценные вещества, получение которых из природного сырья весьма дорого, трудоемко и зачастую экологически небезопасно. Объективными предпосылками использования данного вида отходов являются: необходимость сохранения природно-ресурсного потенциала; замена первичных ресурсов вторичными; значительный экономический потенциал, заключённый во вторичных ресурсах.

2.1. Зола и шлаки тепловых электростанций

Известно, что минеральная (неорганическая) часть твердого органического топлива превращается при сжигании в золу и шлак. Содержание такой обожженной минеральной части топлива определяется составом применяемых топлив (в %): в бурых углях – 10-15; в каменных углях – 3-40; в антраците – 2-30; в горючих сланцах – 50-80; в топливном торфе – 2-30; в дровах – 0,5-1,5; в мазуте – 0,15-0,2. Если учесть огромные количества сжигаемого топлива для производства тепла и энергии, то становится очевидной проблема золы и шлаков.

На подавляющем большинстве тепловых электростанций топливо сжигается в пылевидном состоянии при температуре в топочной камере 1200-1600 С. Конгломераты различных соединений образуются из минеральной части топлива в виде пылевидной массы. Мелкие и легкие частицы (размером от 5 до 100 мкм), содержащиеся в золе в количестве до 80-85 %, уносятся из топок котлоагрегатов с дымовыми газами, образуя так называемую золу-унос. Более крупные частицы оседают на дне топки, сплавляются в кусковые шлаки или в стекловидную шлаковую массу, которая подвергается затем грануляции. Количественное соотношение между шлаками и золой-уносом различно в зависимости от конструкции топки. Так, в топках с твердым шлакоудалением в шлак обычно переходит от 10 до 20 % всей золы топлива, в топках с жидким шлакоудалением от 20 до 40 %, а в циклонных топках – даже от 85 до 90 % всей золы топлива.

Состав шлаков и золы-уноса определяется исходным топливом и способом сжигания. Они содержат до 53 % Si₂; 24-34 % Аl₂О₃; 10-27 % Fe₂ О₃+FеО; 2-3,5 % СаО; 0,6-2,4 % МgО; до 4 % оксидов щелочных металлов и другие вещества (соединения титана, ванадия, германия, галлия, серы и урана).

Зола-унос представляет собой тонкодисперсный материал с весьма малым размером частиц, пригодный для использования в различных целях без дополнительного помола. Зола углей и нефтей содержит практически все металлы. Среднее содержание в золе углей некоторых ценных металлов иллюстрируется следующими данными:

Металл . . . . . . . . . . . . . . Zn Ga Co Ni Ge V Sn

Содержание, г/т . . . . . .. 200 100 300 700 500 400 200

В ряде случаев концентрации металлов в золе таковы, что становится экономически выгодным их извлечение. Концентрация Sr Z V Ge достигает 10 кг на 1 т золы. Содержание урана в золе бурых углей некоторых месторождений может достигать 1 кг/т. Зола торфа содержит значительные количества ванадия, кобальта, меди, никеля, цинка, свинца и урана.

Характерная особенность золы – присутствие в ней около 5-6 % несгоревшего топлива. Топливные шлаки, напротив, отличаются почти полным выгоранием углерода топлива и присутствием железа преимущественно в закисной форме. Частицы шлака имеют размер от 0,2 до 20-30 мм. В топках с жидким шлакоудалением шлак получается в гранулированном виде.

Решение проблемы утилизации зол и шлаков тепловых электростанций с учетом развития тепловой энергетики в стране приобретает все большее значение. Удаление зол и шлаков в отвалы и содержание последних требует затраты колоссальных средств. Достаточно сказать, что только за одни сутки работы на угле ТЭС мощностью 1 млн. кВт (по нынешним масштабам средняя электростанция) сжигает около 10 000 т угля и при этом образуется свыше 1000 т шлака и золы, под отвал которых (высотой 8 м) требуется площадь более одного гектара в год. Кроме того, распыление золы ТЭС при выбросе в атмосферу и ее хранение в отвалах представляет опасность для водного и особенно для воздушного бассейнов, поскольку в золе остаются радионуклиды урано-радиевого и ториевого рядов, не разбавленные массой углеродов топлива, то есть находящиеся в концентрированном, а следовательно, наиболее опасном виде.

Между тем, золы и шлаки ТЭС при правильном и эффективном использовании представляют собой огромное богатство и источник расширения сырьевых ресурсов различных отраслей народного хозяйства, в первую очередь промышленности строительных материалов. Например, кусковой шлак используют как заполнитель бетона в дорожном строительстве. Топливный шлак используют самостоятельно как теплоизолирующую засыпку и как компонент для производства цемента, силикатного кирпича.

Жидкие топливные шлаки можно использовать в производстве отделочной керамической плитки: при содержании в смеси до 30 % шлаков плитка имеет отличные физико-механические свойства и хороший внешний вид.

В связи с тем, что шлаки содержат соединения фосфора, кальция, магния, различные микроэлементы, их используют для производства минеральных удобрений в виде муки.

Золу-унос применяют в качестве добавки к цементу (10-15 %); компонента цементной сырьевой смеси (основные золы); кремнеземистого компонента при производстве автоклавного и безавтоклавного газобетона; легких, плотных и пористых керамзитобетонов; силикатного кирпича, компонента при производстве искусственных пористых заполнителей (аглопоритового зольного гравия, золокерамзита); выгорающей добавки при производстве глиняного кирпича; минераловатных изделий.

Зола-унос сухого улавливания может использоваться при строительстве автомобильных дорог для укрепления грунтов, в качестве самостоятельного медленно твердеющего связующего, а также в сочетании с цементом и известью. Возможно также использование такой золы и при выполнении гидротехнических работ: для производства сборного железобетона, изготовления бетонных растворов при строительстве плотин, дамб и других гидротехнических сооружений.

Высокое содержание СаО в золе сланцев и торфа позволяет использовать ее для снижения кислотности – известкования почвы. Растительная зола широко используется в сельском хозяйстве в качестве удобрения ввиду значительного содержания калия и фосфора, а также других необходимых растениям макро- и микроэлементов.

Большие возможности утилизации золы связаны с ее сорбционными свойствами. По составу зола близка к неорганическим катионообменникам – цеолитам, имеющим формулу nNa₂О∙mSi₂∙kAl₂О₃. Несгоревшие частицы угля, присутствующие в золе, также являются активным адсорбентом по отношению к органическим малодиссоциирующим веществам. Благодаря этим свойствам золу можно применять для очистки слабо загрязненных сточных вод.

Несмотря на очевидные выгоды и перспективы широкого использования золы и шлака тепловых электростанций, на практике встречаются определенные трудности, связанные с необходимостью решения ряда вопросов транспортирования золы и шлаков, созданием золопогрузочных устройств и установок для раздельного отбора золы и шлаков непосредственно на ТЭС, а также с разработкой технических условий на их применение (с учетом химического состава, неоднородности и т.д.).