Поводження в міжнародній практиці з золошлаковими відходами
Останнім часом найбільш актуальні питання, пов'язані з поліпшенням екологічної ситуації не тільки в Україні, а й за її межами, мають техногенний характер. Згідно із Законом України "Про відходи" до зазначених утворень належать будь-які речовини, матеріали і предмети, що виникають у процесі діяльності людини і людського суспільства і не мають подальшого використання за місцем утворення чи виявлення та яких їх власник повинен позбутися шляхом утилізації чи видалення.
Винятком із зазначеної категорії речовин є невловлювані газоподібні речовини, що викидаються безпосередньо в повітря, наприклад, диоксиди вуглецю та азоту, аерозольні димові частки, а також речовини, в основному розчинні, що скидаються із стічними водами у водні об'єкти (крім тих, які акумулюються і підлягають вивезенню у спеціально відведені місця складування). У цілому стосовно відходів виробництва чи споживання за сучасних підходів мову слід вести, насамперед, про тверді відходи, хоча під цією назвою як у міжнародній, так і у вітчизняній практиці мається на увазі не тільки власне тверді речовини, але також речовини смоло-, пасто-, емульсієво- і суспензієво- та рідкого і пилоподібного фізичного стану [26].
За останні 50-60 років роботи ТЕС в Україні та світі утворилося величезне кількість золошлакових відходів, які вимагають пильної уваги з метою утилізації або переробки для поліпшення екологічної ситуації в країні і вирішення виробничих проблем з отриманням певного виду сировини і матеріалів. У всьому світі переробка золошлакових відходів є актуальним питанням (мал.1.5.1.).
Для обробки економічно ефективних організаційно-технічних рішень був вивчений зарубіжний досвід розвинених країн з проблеми використання зол ТЕС.
Принципова ідеологічна різниця: у розвинених країнах золошлаки називають побічним продуктом ТЕС і електростанції здійснюють передпродажну підготовку продукту, доводячи її характеристики до вимог офіційних будівельних нормативних документів.
В Україні та Росії золошлаки офіційно називають відходами, та електростанції пропонують споживачам саме відходи, а не технологічно доопрацьований продукт з відповідністю його характеристик вимогам будівельних нормативних документів.
Новітні технології утилізації золи:
– летюча зола в асфальті. Гарячий асфальт широко застосовується для покриття автомобільних доріг і особливо доріг з великим навантаженням. Асфальт виробляють шляхом нагрівання суміші мінеральних компонентів наповнювачів і бітуму до високої температури. Заміна її летючої золою покращує властивості покладеної суміші в порівнянні із звичайним асфальтом: зменшує щільність і підвищує довговічність. Також варто враховувати економію енергії. Летюча зола (ЛЗ) також використовується в пінобітумних продуктах, де за рахунок сферичності частинок золи можна знизити витрату бітуму;
– ксеносфери
– заповнювачі.
Основною областю застосування золи є будівельна промисловість, де потреби ринку задовольняють великими обсягами виробництва. Зола використовується в якості добавки в заповнювачах і ізоляційних матеріалах з метою мінімізації усадки. У деяких ситуаціях зола використовується в якості наповнювача в складі лакофарбових матеріалів;
– сільське господарство.
Крім органічного вуглецю та азоту до складу золи входять більшість елементів, які входять до складу грунту , що й обумовлює використання ЛЗ в сільському господарстві.
Зола підвищує якість грунту і врожаю, особливо на поганих землях. Добрива на основі золи продаються в багатьох країнах, включаючи США. Кілька видів таких добрив доступні на ринку;
– аерована кераміка.
Експериментальні розробки в США і Великобританії показали , що зола може використовуватися при виробництві аерованої кераміки шляхом додавання невеликих кількостей пінного агента і інших матеріалів
У Західній Європі і Японії при ТЕС практично ліквідовані золовідвали. Суха зола надходить у силоси, побудовані поруч з головними корпусами ТЕС. Наприклад, у Німеччині на багатьох електростанціях ємність силосів становить 40-60 тис. т, і обов'язково будуються невеликі силоси з добовою і дводобовою ємністю, з яких відбираються проби для лабораторного аналізу золи, і в яких вона технологічними методами перемішування і об'ємного дозування за фракційним складом доводиться до відповідності нормативним вимогам, після чого зола перевантажується в силоси-сховища.
У Німеччині функціонує найбільша на Європейському континенті фірма з використання зол ТЕС – Bau Mineral (ВМ) – дочірня фірма енергосистеми. Ця компанія – сполучна ланка між ТЕС і будівельною індустрією. Продукція ВМ відповідає стандартам та інструкціям DIN, які схильні до зовнішнього контролю з боку інститутів тестування будматеріалів.
Основа гарантії якості – безперервний контроль продукції у власних прекрасно обладнаних лабораторіях тестування будматеріалів. З 4,3 млн. т летючої золи 3,5 млн. т відповідають Європейському стандарту летючої золи для матеріалів з летючої золи.
Топковий пісок і граншлаки утилізувалися повністю. Граншлаки – замінник піску при піскоструминному очищенні. Головна вимога – однорідність властивостей золи. Області використання: добавки в бетон, розчин, цемент, силікатні вироби, виробництво цегли, підземне і дорожнє будівництво. Основний напрямок – заміна цементу.
У Німеччині немає ТЕС без силосів для золи. Наприклад, на ТЕС "Молька" загальний обсяг силосів – 60 тис. т, вихід золи – 600 тис. т/pік. При ТЕС немає ніяких відвалів золи. Побічні продукти ТЕС експортуються в сусідні країни. Для летючої золи обов'язково наявність сертифікату, якщо вона йде в будівництво і індустрію будівництва.
У Німеччині 3,1 млн. т цементу замінюється золою. Зола утилізується екологічно чистим методом. Економляться ресурси, енергія, необхідна для виробництва цементу; скорочуються викиди СО2 на 3,1 млн. т (при виробництві 1 т цементу відбуваються викиди 1 т СО2), що істотно в світлі вимог Кіотського протоколу щодо зниження викидів СО2. Окупаються витрати на силоси, транспорт, заробітну плату. Електростанція (ТЕС) – виробник продуктів, а не відходів. Однорідність – головне для золи.
У США будівельники законодавчо зобов'язані застосовувати золу ТЕС в бетонах і розчинах. Порушники піддаються економічним санкціям з боку держави. Часто ТЕС доплачує споживачеві за відбір золи. У Китаї золошлаки ТЕС відпускаються споживачам безкоштовно.
У Польщі застосовуються потужні економічні важелі, стимулюючі використання золошлаків [27].
Таким чином, бачимо, що тверді відходи ТЕС знаходять найбільше застосування в будівельній індустрії: у промисловості будівельних матеріалів, в дорожньому будівництві, для заповнення гірничорудних виробок і для інших напрямків.