Продукты сгорания угля - Coal combustion products - Wikipedia

Продукты сгорания угля (КПКs), также называемые отходами сжигания угля (CCW) или остатки сгорания угля (CCR),[1] делятся на четыре группы, каждая из которых основана на физических и химических формах, полученных из каменный уголь горение методы и контроль выбросов:

Схема размещения отходов сжигания угля
  • Летучая зола улавливается после сжигания угля фильтрами (сумки дома ), электрофильтры и другие устройства для борьбы с загрязнением воздуха. Он составляет 60 процентов всех отходов сгорания угля (обозначенных здесь как продукты сгорания угля). Он чаще всего используется в качестве высокоэффективного заменителя портландцемент или как клинкер для производства портландцемента. Все чаще встречаются цементы, смешанные с летучей золой. Области применения строительных материалов варьируются от растворов и кирпичной кладки до ячеистого бетона и кровельной черепицы. Многие асфальтобетонные покрытия содержат летучую золу. Геотехнические применения включают стабилизацию грунта, основание дороги, строительную насыпь, насыпи и рекультивацию шахт. Летучая зола также служит наполнителем для изделий из дерева и пластмассы, красок и металлических отливок.
  • Обессеривание дымовых газов (FGD) материалы производятся химическими системами контроля выбросов «скрубберов», удаляющих серу и оксиды из электростанции. дымовые газы потоки. На ДДГ приходится 24 процента всех отходов сжигания угля. Остатки различаются, но наиболее распространенными являются гипс FGD (или «синтетический» гипс) и абсорбенты распылительной сушилки. Гипс FGD используется почти в тридцати процентах изделий из гипсовых панелей, производимых в США. Он также используется в сельском хозяйстве для обработки нежелательных почвенных условий и повышения урожайности. Другие материалы ДДГ используются в горнодобывающих и мелиоративных работах.
  • Зола на дне и котельный шлак может использоваться как сырье для производства портландцементного клинкера, а также для борьбы с заносом на обледенелых дорогах. Эти два материала составляют соответственно 12 и 4 процента отходов сжигания угля. Эти материалы также подходят для геотехнических применений, таких как заполнение конструкций и мелиорация земель. По своим физическим характеристикам зольный остаток и котельный шлак могут использоваться в качестве заменителя заполнителя в текучей засыпке и бетонных кладках. Котельный шлак также используется для изготовления кровельных гранул и дробления.

Воздействие на окружающую среду

Большинство ПГУ вывозятся на свалки, размещаются в шахтах или хранятся в зольные пруды на угольных электростанциях. Загрязнение грунтовых вод из необлицованных прудов для золы является постоянной экологической проблемой в Соединенных Штатах.[2] Кроме того, некоторые из этих прудов имели структурные разрушения, вызывающие массовые выбросы пепла в реки, такие как Разлив угольной золы на реке Дэн.[3] В 2015 году усилены федеральные стандарты проектирования золоотвалов.[4] хотя различные положения новых правил приостановлены с 2019 года, в ожидании продолжающегося судебного разбирательства[5] и изменения в правилах.[6][7]

Переработка отходов

По данным Американской ассоциации угольной золы, в 2008 году около 43 процентов КПК в США были переработаны для «полезных целей».[8] Основным преимуществом переработки является стабилизация вредных для окружающей среды компонентов КПК, таких как мышьяк, бериллий, бор, кадмий, хром, хром VI, кобальт, свинец, марганец, ртуть, молибден, селен, стронций, таллий и ванадий, а также с диоксины и ПАУ[требуется разъяснение ] соединения.[9][10]

Рекомендации

  1. ^ «Угольная зола». Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). 2019-05-07.
  2. ^ Шлоссберг, Татьяна (15.04.2017). «2 дела в Теннесси проливают свет на скрытую опасность угля». Нью-Йорк Таймс.
  3. ^ «Краткое изложение дела: Duke Energy соглашается на очистку от угольной золы в реке Дан на 3 миллиона долларов». Исполнение. EPA. 2017-03-15.
  4. ^ EPA. «Система обращения с опасными и твердыми отходами; удаление остатков от сжигания угля в электроэнергетике». 80 FR 21301, 2015-04-17.
  5. ^ Грин, Дуглас Х .; Хулихан, Майкл (24.04.2019). «Окружной суд округа Колумбия требует продления крайнего срока CCR для EPA». Секция окружающей среды, энергетики и ресурсов. Вашингтон, округ Колумбия: Американская ассоциация адвокатов.
  6. ^ EPA. «Система обращения с опасными и твердыми отходами: удаление остатков от сжигания угля на предприятиях электроэнергетики; расширение доступа общественности к информации; пересмотр критериев полезного использования и сваи; предлагаемое правило». Федеральный регистр, 84 FR 40353. 2019-08-14.
  7. ^ EPA. «Система обращения с опасными и твердыми отходами: удаление остатков сгорания угля на предприятиях электроэнергетики; целостный подход к закрытию. Часть A: крайний срок для начала закрытия». Предлагаемое правило. Федеральный регистр, 84 FR 65941. 2019-12-02.
  8. ^ «Американская ассоциация угольной золы». Американская ассоциация угольной золы.
  9. ^ Управление остатками от сжигания угля в шахтах, Комитет по размещению отходов сжигания угля, Национальный исследовательский совет национальных академий, 2006 г.
  10. ^ Оценка рисков для человека и окружающей среды, связанных с отходами сжигания угля, RTI, Research Triangle Park, 6 августа 2007 г., подготовлено для Агентства по охране окружающей среды США.