Уголь — это одно из самых эффективных видов топлива для электростанций. Мы уже развеивали мифы о нём здесь. Пришло время поговорить о том, что получается после того, как уголь сжигают в котлах — золе и шлаке.
Зола — серо-черная пыль, которая остаётся после сжигания угля, а шлак — твёрдый спёкшийся остаток, визуально это черные камни небольших размеров.
Золоотвалы в масштабе
После сжигания угля в котлах электростанций оставшиеся зола и шлак удаляются, как правило, с помощью воды на специальные площадки для хранения – золоотвалы.
На сегодняшний день 172 угольных ТЭС России ежегодно складируют более 20 млн тонн золошлаковых отходов (ЗШО), общее накопление составляет около 1,5 млрд тонн. По прогнозу к 2030 году этот объем может превысить 2 млрд тонн. Золоотвалы занимают большие территории: суммарно по стране это площадь более 28 тысяч гектаров – территория Мальты. Немалая часть золоотвалов из-за роста городов оказалась в районах жилой застройки.
В чем проблема?
Накопители золы требуют постоянного экологического контроля (в части пыления, фильтрации в подземные источники воды и соседние водоемы) и значительных затрат на эксплуатацию. Из-за нехватки земель золоотвалы часто растут ввысь — наращиваются новые дамбы, а это влечет дополнительные проблемы с их содержанием.
Что можно сделать с золоотвалами?
Разгружать их, используя золошлаки вторично! Существует три направления использования ЗШО:
как сырья для извлечения ценных компонентов,
сырья для производства строительных материалов,
как нерудного строительного материала – для рекультивации земель, например.
Потенциальными потребителями ЗШО могут быть производители цемента, кирпичей, бетона и бетонных изделий, строители дорог. Применение ЗШО не только экономит природные ресурсы и сохраняет окружающую среду, но и существенно повышает качество материалов, снижает себестоимость их производства, повышает долговечность эксплуатации, например, автомобильных дорог.
Несмотря на то, что проблема ЗШО в нашей стране обсуждается как минимум 20 лет, в год используется около 2,5 млн тонн, то есть только 10% от выхода.
Если и есть какой-то успешный и более менее масштабный опыт, то на уровне отдельных регионов, а чаще энергокомпаний.
СГК, например, реализовала проект по переводу золы из категории золошлаковых отходов в категорию залошлаковых материалов, со всеми процедурами сертификации. Причем эта работа потребовала огромных организационных усилий — из-за большого количества административных барьеров и требований. В Новокузнецке золошлаковыми материалами СГК рекультивирует нарушенные земли от деятельности разреза. На территории Беловской ГРЭС существует завод по переработке легкой фракции золы уноса в алюмосиликатную микросферу. Но это опять же точеные проекты, без масштабного, крупнотоннажного устойчивого спроса.
В 2010 году страны Азиатско-Тихоокеанского региона (а именно: Китай, Индонезия и Австралия) создали свою Азиатскую ассоциацию угольной золы (Asian Coal Ash Association). За почти 10 лет организация провела несколько десятков конференций, где помогала бизнесу выгодно использовать ЗШО.
Почему такое недоверие к золошлакам?
Фактически золошлаковые отходы ТЭС относятся к 4 или 5 классу опасности для окружающей среды, то есть являются малоопасными или практически неопасными отходами.
Проблема в том, что сегодня реально работающих законов по использованию золошлаков просто нет. Существующие же, созданные еще в 80-ых года прошлого века, даже ограничивают их использование. По законодательству продукты сжигания угля – это отходы, и никакие данные об их полезности во внимание зачастую не принимаются. Представителям строительной отрасли, и без того консервативной, проще возить щебень и песок с привычных месторождений, чем использовать золошлаки. Хотя себестоимость той же автодороги, в которой были использованы ЗШМ, в 1,5-2 раза меньше.
Что делать?
Есть надежда на законопроект, подготовленный Министерством энергетики, который стимулирует использование ЗШО для ликвидации горных выработок. Законопроект готов к внесению в Госдуму.
В целом же необходимо создавать условия гарантированного рынка сбыта золошлаковых материалов. Например, в Китае законодательством установлен запрет на добычу и использование природных минеральных ресурсов в строительстве при наличии в радиусе 80 км золоотвала ТЭС. Будут современные стандарты и нормативно-техническая документация по обращения золошлаков, понятные процедуры сертификации – для генераторов, стимулирующие льготы при использовании золошлаков взамен природных материалов — для потребителей, появится реальная возможность перейти от 20-летних рассуждений к делу.
Золошлаки во всем мире зарекомендовали себя как надежный, безопасный строительный материал, способов их использования масса. Например, самое высокое здание в мире Бурдж-Халифа в ОАЭ построено с использованием золошлаковых материалов.
