Золоотвалы кузбасских электростанций СГК поставят на карту

Золоотвалы кузбасских электростанций СГК поставят на карту

Информация о золоотвалах кузбасских электростанций СГК — Кемеровской ГРЭС, Беловской ГРЭС и Томь-Усинской ГРЭС — станет основой для создания первой интерактивной карты золошлаковых отходов. Эта карта будет частью цифровой платформы, которая аккумулирует и систематизирует данные о золошлаковых отходах кузбасских электростанций. Ее созданием занимается Кузбасский государственный технический университет (КузГТУ).

Зачем это нужно

Карта с золошлаковыми отвалами может стать отправной точкой для перспективных проектов по вторичному использованию золошлаков, предоставляя заинтересованным инвесторам, например строительным компаниям, полную информацию о сырье.

В настоящее время на территории Кузбасса расположены 11 золошлаковых отвалов. Находятся они рядом с угольными электростанциями, в том числе шестью ТЭЦ и ГРЭС Сибирской генерирующей компании.

Но полной информации об объемах накопленных золошлаков, а главное — их составе, характеристиках, в открытом доступе нет.

За год в Кемеровской области образуется более 2,3 миллиона тонн золошлаковых отходов. Сейчас в регионе вторично используют лишь 250 тысяч тонн золошлаковых материалов, в основном на рекультивацию.

Когда возникает интерес к их переработке или вторичному использованию, требуется объемная предварительная работа по сбору необходимой информации. 
На Беловской ГРЭС СГК золошлаковые материалы использовали для рекультивации земельных участков
На Беловской ГРЭС СГК золошлаковые материалы использовали для рекультивации земельных участков
Скачать

В России существует более 300 разработок по использованию золошлаков. Например, из них можно делать утеплитель, кирпич, бетонную смесь, брусчатку, кровельную черепицу, стеновые блоки, основание дорог и т. д.  

Кто создает карту

В этом году в КузГТУ был создан Межрегиональный центр компетенций по вопросам постмайнинга и экологии. В его состав вошли сотрудники Строительного и Горного институтов, Института химических и нефтегазовых технологий, Института энергетики вуза, молодые преподаватели и ученые. В ближайшие месяцы они будут собирать информацию по золошлаковым отходам, накопленным в регионе, исследовать их химический состав и другие свойства, систематизировать данные и размещать на цифровой платформе. 
Испытание бетонной смеси с использованием золошлаковых материалов
Испытание бетонной смеси с использованием золошлаковых материалов
Скачать


Что будет в карте

Планируется, что карта будет в формате 3D. Работа над визуализацией еще впереди, но основная структура информации уже известна.
  1. В точном соответствии с реальным географическим расположением будут нанесены электростанции и золоотвалы возле них (с указанием координат). Это необходимо для того, чтобы потенциальные инвесторы понимали логистику перевозок и могли просчитать транспортное плечо.
  2. Для каждого золоотвала будет указана информация о накопленных объемах, ежегодном приросте золошлаковых материалов. Это позволит понимать, сколько тонн сырья можно будет использовать. 
  3. Главная информация карты — химический состав золошлаковых отходов и наличие в них редкоземельных и благородных металлов. Это крайне важно для понимания области применения золошаковых материалов. Например, подходят ли они для засыпки дорог, добавления в бетон или извлечения из них редкоземельных металлов, что является дорогостоящим производством. 
Редкоземельные элементы — группа из 17 элементов, включающая скандий, иттрий, лантан и лантаноиды (церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций).

Редкоземельные элементы используют в различных отраслях: в радиоэлектронике, приборостроении, атомной технике, машиностроении, химической промышленности, в металлургии и других. 

Откуда информация для карты

В том, чтобы информация в карте была представлена максимально полно и точно, заинтересованы не только ее создатели, но и руководители ТЭЦ и ГРЭС.

Например, Сибирская генерирующая компания готова предоставлять разработчикам платформы данные по проектным объемам золоотвалов, количеству накопленных золошлаковых отходов и объемам, которые переведены в золошаковые материалы, то есть сертифицированы с подтверждением их безопасного использования.
  
Золоотвал Беловской ГРЭС
Золоотвал Беловской ГРЭС
Скачать

СГК также активно сотрудничает с учеными КузГТУ в процедуре отбора золошлаков для изучения их химического состава.

Пробы уже взяты с золоотвала Кемеровской ГРЭС. Причем из 11 разных точек — в зависимости от срока хранения и структуры, глубины извлечения:
  • точки, где золошлаки хранятся уже пять лет и более,
  • точки, где золошлаки складированы относительно недавно — один-два года,
  • точки, куда золошлаки поступили в этом году. 
Зачем пробу берут из разных точек? Химический состав и характеристики золошлаков могут быть разными и зависеть от сжигаемого угля в разные годы, а также сроках их хранения. Например, со временем более тяжелые частицы золы под действием осадков перемещаются в нижние слои.
  
Полученные пробы золошлаков Кемеровской ГРЭС сотрудники КузГТУ тщательно исследовали. В итоговом протоколе — анализ на содержание более 50 элементов, в том числе редкоземельных и благородных металлов.

Аналогичные заборы и исследования в ближайшее время будут проведены для золошлаков Беловской ГРЭС и Томь-Усинской ГРЭС.


Как систематизировать данные

Самая трудоемкая часть работы — систематизация и классификация полученных данных.

Ученые КузГТУ планируют разработать классификатор золошлаков на основе данных с трех электростанций СГК: Кемеровской ГРЭС, Беловской ГРЭС и Томь-Усинской ГРЭС. Принять его за стандарт, а затем наполнять данными, полученными с других ТЭЦ и ГРЭС региона.
Легкая фракция золы уноса под микроскопом
Легкая фракция золы уноса под микроскопом
Скачать


Важно, что в классификатор золошлаков будут закладываться принципы европейской стандартизации REACH. Это необходимо не только, чтобы в перспективе была возможность переработанные золошлаки отправлять за пределы страны, но и обеспечить безопасность их использования потребителем, например в строительстве или рекультивации.

В планах ученых университета — закончить создание классификатора к маю 2021 года. 

Если проект будет успешным, этот опыт кузбасских ученых может быть распространен на всю страну — для создания российской карты золошлаковых отходов.