Среднее содержание и коэффициент концентрации (КК) микроэлементов в сжигаемых углях и золах Рефтинской ГРЭС.
|
|
Содержание микроэлементов, n·10-3%/KK |
||||||||||||
|
Cu |
Zn |
Pb |
Be |
Cr |
Co |
Ba |
Ti |
V |
Mn |
Sc |
P |
Zr |
|
|
Уголь |
0,3 |
0,6 |
0,5 |
0,2 |
0,3 |
3 |
42 |
40 |
1,3 |
44 |
0,7 |
44 |
10,2 |
|
Золы в целом |
1,4 4,67 |
2,083,47 |
1,382,76 |
0,2 1 |
0,1 0,33 |
2,9 0,97 |
20 0,48 |
800 20 |
2 1,54 |
70,11,59 |
1 1,43 |
1002,27 |
20 1,96 |
Из таблицы следует, что концентрация в золах большинства элементов возрастает (КК>1), для некоторых весьма значительно (ККTi=20, ККCu=4,67, ККZn=3,47, ККPb=2,76) и только для трёх элементов уменьшается (ККCr=0,33, ККCo=0,97, ККBa=0,48).
Наблюдаются определённые различия в содержании отдельных микроэлементов для указанных выше разновидностей зол. Так например, в тонкозернистых золах повышены содержания меди (ККCu=5,17) и хрома (ККCr=3,3), пылеватые золы характеризуются понижением содержания меди (ККCu=2,97) и цинка (ККZn=3,0) и повышением содержания почти всех остальных элементов (ККBe=1,55, ККBa=0,7 и др.). В золах, содержащих обломки шлаков повышены содержания хрома (ККCr=3,0) и марганца (ККMn=1,82).
Главным минералом, выявленным рентгеноструктурным анализом, является муллит {Al4[Al4(Si3Al)O19(F0,5O,OH)]} - высокотемпературная фаза с неупорядоченной структурой, а так же тридимит (SiO2) – минерал метастабильной фазы, характерный для молодых образований, в том числе для зол и шлаков.
Муллит, содержащий 71,83% Al2O3 и 28,17% SiO2 образуется при термическом перерождении ряда глинистых минералов (каолинит - Al4[Si4O10][OH]8, галлуазит, пирофиллит и др.), мусковита, гидрослюды и других природных алюмосиликатов. По экономическому значению и объёмам производства муллит входит в число важнейших искусственных минералов.
Содержание глинозёма (Al2O3) в золах сопоставимо с его содержанием в бокситах (С³45%), поэтому золы Рефтинской ГРЭС могут служить сырьём для производства алюминия. Попутно с глинозёмом возможно извлечение фосфора.
Среди элементов примесей особое внимание привлекают редкие элементы Sc, Zr, Ti и B. Необходимы дальнейшие исследования с целью их количественной оценки.
Складирование золошлаковых отходов сопряжено с широкомасштабным их воздействием на окружающую среду (ОС), выражающееся в отчуждении земель и загрязнении атмосферы, подземных и поверхностных вод. Однако, проблема использования шлакозольных отвалов до настоящего времени не решена. Ежегодно утилизируется в основном в производстве стройматериалов менее 1% от образующегося за тот же период времени количества золы.
О воздействии золоотвалов на ОС можно судить по результатам обследования золоотвалов АО «Свердловэнерго», входящего в состав РАО «ЕЭС».
Воздействие на водные ресурсы.
На всех электростанциях АО «Свердловэнерго» организовано оборотное водоснабжение. Однако, несмотря на наличие замкнутого цикла водоснабжения, в действительности существует сброс загрязнённых вод с золоотвалов в поверхностные и подземные водные системы. Основной причиной сброса являются фильтрационные потери оборотной воды из гидрозолоотвалов через ограждающие дамбы и их основания.
Химический состав оборотной воды электростанций АО «Свердловаэнерго» характеризует таблица 3.
Таблица 3.
Химический состав оборотной воды электростанций АО «Свердловэнерго».
|
Элемент |
Содержание, мг/л* |
ПДК элементов в воде водоёмов различного назначения |
Кратность превышения ПДК** |
||||
|
Хозяйственно бытового назначения, мг/л |
Рыбохозяйственного пользования, мг/л |
||||||
|
Al |
0,61 – 2,73 |
0,5 |
- |
- |
|
||
|
V |
0,0046 – 0,23 |
- |
0,001 |
4,6 – 230 |
|
||
|
Fe |
0,14 –0,39 |
0,3 |
0,1 |
1,4 – 3,9 |
|
||
|
Si |
6,1 – 16,4 |
10,0 |
- |
- |
|
||
|
Mn |
0,024 – 0,087 |
- |
0,01 |
2,4 – 8,7 |
|
||
|
Cu |
0,002 – 0,014 |
1,0 |
0,001 медь-ион |
2 – 14 |
|
||
|
Mo |
0,0009 – 0,067 |
0,25 |
0,0004 по Мо +6 |
2,3 – 170 |
|
||
|
As |
0,2 – 0,9 |
- |
0,05 |
4 – 18 |
|
||
|
Ni |
0,0049 – 0,031 |
0,1 |
0,01 по иону |
0 – 3,1 |
|
||
|
Ti |
0,042 – 0,28 |
0,1 |
- |
- |
|
||
|
F |
0,2 – 10 |
0,7 |
0,05 |
4 – 200 |
|
||
|
Cr |
0,0026 – 0,051 |
0,5 |
0,005 |
0 – 10,2 |
|
||
* Изменение содержания каждого из элементов обусловлено сжиганием углей разных типов и зольности (Экибастузский – до 43%, Волчанский – 20-37%, Буланашский – 20-37%, Кузнецкий – до 22%).
**Использованы значения рыбохозяйственных ПДК.
Из таблицы 3 следует, что в оборотных водах всех золоотвалов имеет место превышение ПДК для всех элементов, а для V, Мо и F - до 170-230 раз. Объём сброса оборотной воды с золоотвалов АО «Свердловэнерго» составляет не менее 7,6 млн3/год в поверхностные водоёмы (реки, ручьи) и более 50 млн3/год в горизонты подземных вод посредством фильтрации через основания дамб.
Воздействие на земельные ресурсы.
Площади, занимаемые каждым золоотвалом, измеряются сотнями гектаров, составляя в целом для АО «Свердловэнерго» не менее 3100 га, а с учётом площади санитарно-защитных зон (около 1700 га) из землепользования исключается 4800 га только для одной Свердловской области.
Воздействие на атмосферу.
Основными источниками загрязнения атмосферы являются пылящие поверхности золоотвалов. Их негативное воздействие заключается в загрязнении воздушного бассейна неорганической пылью в результате ветровой эрозии сухой части поверхности отвалов. Результаты расчётов показали, что для золоотвалов АО «Свердловэнерго» площадь пылящих поверхностей составляет около 600 га, т.е. около 20% общей площади золоотвалов, а суммарный объём пылевыделения превышает 1700 т/год.
Риск экологических последствий аварийных ситуаций.
Экологический риск, т.е. вероятность возникновения неблагоприятных для ОС и человека последствий складирования золошлаковых отходов на золоотвалах обуславливается возможностью прорыва ограждающих дамб, что в действительности хотя и не часто, но имеет место.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
