Контакты

Адрес:
664056 г. Иркутск,
ул. Салацкого, 17
(м/р Приморский),

тел./факс: (3952) 793-663  
Написать нам письмо

Похвальное слово золе

Автор: Александр КОШЕЛЕВ, ведущий научный сотрудник ИСЭМ

В какой-то книжке мне запомнилось определение сорняка: это растение, ценные свойства которого не используются. С золой, в общем-то, то же самое: она возглавляет списки загрязнителей атмосферы и в экологических госдокладах называется пылью. Что ж, природоохранной с точки зрения оно так, с золой надо бороться (опять же, как с сорняками на полях) без всяких "но". Однако если из ранга вредных отходов возвести золу в ранг промышленного продукта, сырья, сбываемого товара, то ее улавливание из вынужденного, убыточного для теплоэнергетики мероприятия превращается в нормальный, прибыльный технологический процесс - исчезает кажущееся противоречие между экологией и экономикой.

В свое время мне как инженеру-наладчику довелось участвовать в пусковых испытаниях экспериментального парогенератора Ангренской ГРЭС под Ташкентом. Парогенератор был оснащен топкой для пылевого сжигания бурого угля и газа, который генерировался из угля прямо в пласте с введенными электродами. Не знаю, как потом, но сначала результаты первого в стране столь крупномасштабного эксперимента оказались неудачны: низкокалорийные и газ, и уголь не хотели гореть без подсветки мазутным факелом. Но речь, собственно, не об этом: пока шла наладка газопылеугольного котла, в золе из-под его циклонов обнаружили один очень редкий элемент, нужный оборонной промышленности, причем в неправдоподобно больших концентрациях. Почему тот элемент не находили в золе до того и в пробах угля из пласта -- опять же разговор не об этом. В угле этот элемент входил в состав трудно разделяемых соединений, а при высокой температуре пылеугольного факела эти соединения окислились, распались. Мудрить над сжиганием газа мы продолжали, но нам поставили попутную задачу: довести до возможного предела коэффициент улавливания золы. В те годы слово "экология" фигурировало лишь в буржуазной литературе, а частицы золы улавливались, прежде всего, для того, чтобы защитить лопасти дымососов от золового износа. Наш энергетический котел стал выполнять функцию технологической, плавильной печи, а пар для турбин - это попутно.

Ангрен от Иркутска далеко, и вообще теперь заграница, и случай особый, но то была присказка, а импульсом для написания этого материала послужила экспертиза возможных вариантов расширения золоотвала ТЭЦ-1 в Ангарске. Экспертиза еще не завершена, решение не выбрано, поэтому о вариантах с "за" и "против" говорить не буду -- "в интересах следствия", да и не во всем я тут разбираюсь (кстати, в двух ангарских газетах даны объявления про общественные слушания по золоотвалу -- примерно так сделали в Иркутске лет 10 назад, когда рассматривалась идея сооружения на Правобережье подземной станции теплоснабжения).

Удаление и размещение золошлаковых остатков от сжигания угля -- это, во-первых, непременное условие функционирования тепловых электростанций; во-вторых, часть проблемы удаления и размещения техногенных отходов как условия существования и развития цивилизации. Конечно, с угольной золой проблема не так остра, как с радиоактивными отходами, которые вообще не знают, куда девать, но тут тоже не так просто из-за больших масштабов. К примеру, на Ново-Иркутскую ТЭЦ каждый час поступает 5 вагонов угля, а это побольше полвагона золы.

Золоотвал -- это отчужденная территория, соответственно обустроенная, куда по трубе непрерывно подается пульпа. Принесенные водой куски шлака, выпавшего в топке, и частицы золы, уловленные очистными фильтрами, остаются в золоотвале, а осветленная вода возвращается на станцию -- циркуляция замкнутая. Если есть необходимость, действующий золоотвал окружается водонепроницаемой дамбой, но всегда часть технологической воды уходит в подземные водоносные горизонты. Туда же попадают и атмосферные осадки, выпадающие на поверхность золоотвала -- понятно, что при этом в грунтовые воды поступают содержащиеся в золе растворимые вещества.

А дальше -- выдержки из экологической оценки золоотвалов ТЭЦ-1, сделанной сотрудниками Института географии СО РАН с использованием материалов соответствующих организаций.

За 13 лет -- с 1982 по 1995 год -- минерализация воды ниже золоотвала уменьшилась в 10 раз при стабильной фильтрации из золоотвала -- значит, произошло вытеснение загрязненного подземного транзита либо иссякло воздействие свалки промышленных отходов, на месте которой сделали золоотвал. В любом случае можно считать, что "низкоминерализованные воды из золоотвала постепенно вытеснили сульфатные натриевые растворы из грунтового потока". Гидрохимический щелочной барьер резко снижает миграционную способность многих металлов, в том числе особо вредных тяжелых. "Фильтрационный поток из золоотвала существенно улучшает качественные показатели загрязненного транзитного подземного стока. Результирующий эффект от смешения и высаживания металлов на щелочном барьере - частичная экологическая реабилитация грунтовых вод в зоне разгрузки, и, следовательно, "заметное снижение загрязнения Ангары".

Фильтрационные потери из действующего золоотвала за шесть лет его эксплуатации уменьшились в 2-2.5 раза за счет цементации подстилающего слоя грунта щелочными веществами золы. Работа золоотвала "приводит к экологическому облагораживанию подземных вод: снижается минерализация загрязненного стока, уменьшается концентрация металлов. В русловую зону Ангары подземные воды поступают, пройдя естественное кондиционирование. То есть получается, что если ТЭЦ перевести на углеводородное топливо и угольная зола перестанет складироваться на пути подземного стока в Ангару, река станет грязнее.

Итак, будучи уловлена и перестав служить загрязнителем воздуха, угольная зола становится, во-первых, товарным продуктом (как стройматериал, раскислитель сельскохозяйственных угодий), во-вторых, при ее рациональном складировании на пути движения загрязненных подземных вод играет роль химического фильтра. Думается, это один из примеров, опровергающих пессимистические оценки будущего планеты Земля. Ну, и другое: если в топливно-сырьевой баланс Приангарья, действительно, придет природный газ, то этим многоцелевым сырьем нужно распорядиться по-умному. Бурые угли восточно-сибирских месторождений -- это же подарок. В пылеугольных топках котлов они нормально горят. Они содержат мало серы, поэтому можно обойтись без ее улавливания специальной очисткой дымовых газов (которая сложна и дорога), можно ограничиться соответствующими мероприятиями при сжигании. Очистка дымовых газов от золы на 97-98% -- это практически уже норма, повседневность для крупных угольных электростанций (посмотрите на дым Ново-Иркутской ТЭЦ, он же светлый). В углях уникально много кальцитов -- а это цемент и щелочь для раскисления сибирских почв.

Природный газ -- это хорошее топливо: чистота, простота, но, во-первых, сильно возрастает взрыво- и пожароопасность, во-вторых, "топить можно и ассигнациями". Так что использование газа в качестве топлива оправдано лишь в кухонных плитах и мелких котлах. Кстати, это "голубое топливо" может дать черный дым: при неправильно организованном процессе горения, недостатке воздуха образуется угарный газ СО, две молекулы которого, соединившись, дадут молекулу "нормального" углекислого газа СО2 и углерод С -- а это сажа.

Явно не все знают, что в "комплекте" с ТЭЦ-1 был построен завод для производства строительных материалов с использованием угольной золы из-под фильтров станции в качестве основного сырья. И завод этот работал на полную мощность, используя до 90% улавливаемой золы, пока дорожное и промышленное строительство в нашей области не село на ноль, а жилищное снизилось во много раз.

А заключение будет таким. Бурые многозольные и малосернистые угли -- основное энергетическое топливо на обозримую перспективу и одно из природных богатств, главных минеральных ресурсов Восточной Сибири -- из этого надо исходить, соответственно стремясь к максимально полному использованию этого сырья. И экологизированный, зашоренный, "зеленый" взгляд на угольную золу надо менять. Имея высокое содержание кальцитов (а в некоторых углях канско-ачинского бассейна, сжигаемых и на иркутских ТЭЦ -- уникально высокое!), алюмосиликатов и включая добрые полтаблицы Менделеева -- зола является ценнейшим многоцелевым сырьем. Конечно, самая ценная зола -- это сухая, прямо из-под фильтров, поскольку в воде растворяются некоторые ценные вещества, но и золошлакоотвалы -- это склады сырья для будущего, а сегодня -- нейтрализаторы и фильтры на пути загрязненных промышленными стоками подземных вод.

"Восточно-Сибирская правда"

Показать в формате для печати