» Категория » Рекультивация и вертикальная планировка
Рекультивация карьера на Дальнем Востоке с применением золошлаков
10 ноября, 2023
Инициатор (исполнитель) проекта
ПАО «РусГидро» (АО «ДГК)
Вторичное сырье
Золошлаковые материалы.
Предпосылки для реализации проекта
На протяжении многих лет грунт из карьера Силинский в Приморье использовался для отсыпки и наращивания дамб золоотвалов Артемовской ТЭЦ. С течением времени золоотвалы на станции оказались переполнены и дальнейшее увеличение объемов золоотвалов стало невозможно, что привело к необходимости выработки комплексного решения проблемы освобождения емкости золоотвала и рекультивации нарушенных земель. Так, в рамках деловой программы Российской энергетической недели – 2023 ПАО «РусГидро» представило проект с применением золы Артемовской ТЭЦ.
Срок реализации проекта
2023 г. – настоящее время
Экономические аспекты утилизации
Снижение расходов на расширение золоотвалов Артемовской ТЭЦ при завершении реализации проекта составит более 1 млрд руб.
Тиражирование проекта
ЗШО могут применяться при реализации других аналогичных проектов по восстановлению нарушенных земель (засыпка выработанных карьеров, шахт, неудобий и т.д.)
Помимо этого, в целях повышения утилизации ЗШО энергокомпания реализует целый комплекс мероприятий по крупнотоннажной утилизации золы. В 2021 — 1 полугодии 2023 гг. покупателям, преимущественно производителям газобетона, было отгружено порядка 155 тыс. т золы с Благовещенской ТЭЦ, Южно-Сахалинской ТЭЦ-1 и Майской ГРЭС. Помимо этого, ЗШО активно используется для собственных нужд компании при реализации различных проектов, в том числе экологических.
В 2023 г. ПАО «РусГидро» разместило несколько лотов по продаже сухой золы-уноса и гидратированной золы, образующейся на угольных ТЭЦ компании, на электронной торговой площадкой по купле-продаже вторичных материальных ресурсов, созданной при поддержке Российского экологического оператора.
Результаты проекта
В 2023 году на рекультивацию карьера Силинский будет направлено 273 тыс. т золы-уноса Артемовской ТЭЦ, что равнозначно ежегодному объему образования ЗШО на станции. Суммарно в ходе реализации проекта в несколько этапов планируется использовать порядка 2,5 млн т вторичного сырья. После завершения всех этапов рекультивации карьера он будет передан обратно в муниципальную собственность.
Смесь угольной и древесной золы как удобрение лесных территорий в Финляндии
12 мая, 2023
Инициатор (исполнитель) проекта
Министерство сельского и лесного хозяйства Финляндии
Вторичное сырье
Зола-уноса
Предпосылки для реализации проекта
Леса Финляндии занимают около 76% территории страны, что делает Финляндию самой богатой лесными ресурсами страной Европы. Бережное отношение к лесным ресурсам возведено в ранг государственной политики, учитывающей социальные, экономические и экологические потребности нынешнего и будущего поколений.
Ежегодно в Финляндии накапливается от 200 тыс. до 300 тыс. т золы-уноса. В 2011 году в связи с повышением ставки платы за размещение ценных вторичных ресурсов начался активный процесс вовлечения золы в хозяйственный оборот. Одним из основных направлений утилизации было выбрано применение в лесном хозяйстве, поскольку зола-уноса содержит ценные питательные вещества (от 40 до 75% кальция, до 13% углекислого калия, до 7% фосфора), которые могут быть возвращены в естественный цикл в качестве гранулированного лесного удобрения.
Начало реализации проекта
2011 г.
Экономические аспекты проекта
Использование золы-уноса для удобрения лесных территорий является особо выгодным вариантом, который ведёт к сокращению затрат на реализацию на 58%. Уменьшение в наибольшей степени вызвано отсутствием необходимости приобретения удобрений (21%) и внесения удобрений и известняка в лесной массив (34%).
Результаты проекта
Ежегодно количество действующих на территории Финляндии полигонов сокращается в связи с успешной утилизацией золы-уноса в больших объемах. Использование золы в составе удобрения для выращивания лесных культур является эффективным и безопасным способом улучшения плодородия почвы. С экономической точки зрения, данный метод утилизации позволяет достигнуть высоких показателей рентабельности без нанесения ущерба окружающей среде.
Рекультивация золоотвала в Северной Дакоте с использованием золы-уноса
31 марта, 2023
Инициатор (исполнитель) проекта
Great River Energy – американская энергетическая компания по производству и передаче электроэнергии в штате Миннесота.
Вторичное сырье
Зола-уноса
Предпосылки для реализации проекта
Компания Great River Energy владеет угольными электростанциями, золу-уноса с которых поставляет производителям цемента. В частности, на электростанции Coal Creek[1] (г. Андервуд, штат Северная Дакота, США) мощностью 1129 МВт более 99,5% золы-уноса улавливается электрофильтрами, после чего поставляется заказчикам через компанию Headwaters Resources.
Проект по строительству полигона складирования гипсовой суспензии, образующейся в результате десульфуризации дымовых газов[2] электростанции Coal Creek, предоставил компании Great River Energy возможность утилизировать золу-уноса с близлежащего золоотвала (Секция 26), который был закрыт в 2005 году. Использование золы с закрытого золоотвала позволило компании удовлетворить потребности при строительстве насыпных барьеров для удерживания гипсовой суспензии без ущерба для существующих доходов от реализации «качественной» золы.
Результаты проекта
В общей сложности реализация проекта заняла более года, в течение которого Great River Energy удалила с отвала более 214 тыс. т золы-уноса. Сам рекультивируемый золоотвал стал пригоден для сельскохозяйственного освоения. По словам авторов проекта, использование золы-уноса также позволило предотвратить потенциальный ущерб в виде недополученной выгоды в размере «миллионов долларов США».
[1] Принадлежит Great River Energy.
[2] Удаление окислов серы из выхлопа промышленных и энергетических котлов.
Рекультивация шламоотвала в Канаде с применением фосфогипса
24 марта, 2023
Инициатор (исполнитель) проекта
Canadian Land Reclamation Association
Вторичное сырье
Фосфогипс
Предпосылки для реализации проекта
В 2013 году было принято решение о рекультивации одного из самых крупных прудов-шламонакопителей Канады, площадью около 10 000 м2, путем откачки воды, заполнения его и создания растительного покрова, а близлежащий штабель ФГ[1] стал экономически выгодным и легкодоступным для реализации проекта материалом.
Технические аспекты проекта
После откачки воды более 64 000 м3 ФГ было помещено на дно пруда, уплотнено тяжелой техникой и покрыто 15 см почвы. Работа по рекультивации состояла из:
- внесение почвы в уплотненный фосфогипс на разную глубину при помощи тяжелого диска и гусеничных рыхлителей соответственно
- обработки почвы рыхлителями и внесения навоза в гранулах в зону укоренения растений
- проведения контрольных мероприятий
Результаты проекта
При рекультивации шламоотвала наблюдалось существенное положительное воздействие фосфогипса на восхождение растительности: скорость впитывания воды почвой была увеличена на 30-35% относительно почвы без применения ФГ, что улучшило водоснабжение растений. Результатом проекта по рекультивации шламоотвала стали:
- предотвращение загрязнения окружающей среды за счет ликвидации отвалов фосфогипса
- улучшение флоры местности, в частности было отмечено преимущество химических и водно-физических свойств почвы под воздействием фосфогипса над свойствами почвы без использования мелиоранта
- извлечение экономической выгоды за счет создания условий для взращивания сельскохозяйственных пород с повышенной урожайностью
Проведенные после рекультивации шламоотвала исследования подтвердили экологическую безопасность фосфогипса для дальнейшего использования в агрокультуре.
[1] Большое количество фосфогипса, сложенного в виде конуса.
Озеленение галитовых солеотвалов в Германии
3 марта, 2023
Инициатор (исполнитель) проекта
Инициатор: K+S AG – немецкая компания по добыче калийных солей. Один из ведущих в мире поставщиков калийных и магниевых продуктов для сельскохозяйственного и промышленного применения.
Исполнитель: REKS — совместное предприятие компаний K+S и REMEX, созданное в целях осуществления работ по покрытию отвалов галитов озеленяющими покрытиями.
Вторичное сырье
Галиты
Предпосылки для реализации проекта
Галиты образуются при переработке калийных руд, и состоят из хлористого натрия (на 94 — 98%), хлорида калия (2 — 3%) и нерастворимых остатков (MgCl2, CaCl2, CaSO4). При складировании на отвалах галиты подвержены влиянию дождей, из-за которых образуются большие объемы рассола – раствора галитов в воде. Данный фактор существенно усложняет хранение галитов на солеотвалах. Более того, рассол просачивается в пресные водоемы, угрожая флоре и фауне. Также загрязнению могут подвергаться подземные водоемы, которые зачастую используются добывающими компаниями в промышленных целях.
В связи с этим, компания K+S, располагающая рудниками в землях Нижняя Саксония (солеотвал Зигмундсхалл), Гессен и Саксония-Анхальт, объединила свои усилия с компанией REMEX GmbH для создания совместного предприятия по покрытию отвалов галитов озеленяющими покрытиями. Покрытия способствуют защите солеотвала от осадков, препятствуя образованию рассола.
Результаты проекта
Добыча на руднике Зигмундсхалл была остановлена 21 декабря 2018 г. с символически последней добытой тонной руды в связи с исчерпанием запасов, а с сентября 2021 г. шахты затоплены. Около 40% соляной горы Зигмундсхалл высотой 120 м и площадью более 12 га уже покрыто. На вершине хвостохранилища и на заросших растительностью флангах кучи уже поселилось более 150 видов растений. Несмотря на хороший прогресс, пройдет еще около десяти лет, прежде чем хвостохранилище Зигмундсхалла полностью покроется растительностью. Для полного озеленения больших хвостохранилищ обычно требуется несколько десятилетий.
Рекультивация золоотвала в США с поставкой ЗШМ производителям цемента
17 февраля, 2023
Инициатор (исполнитель) проекта
Инициатор: FirstEnergy – американская электроэнергетическая компания, чьи дочерние компании занимаются производством, передачей и распределением электроэнергии, а также другими услугами, связанными с энергетикой.
Исполнитель: Мэрилендская группа по восстановлению окружающей среды – американская компания, обеспечивающая сбыт и транспортировку вторичного сырья на различные цементные заводы для содействия производству.
Вторичное сырье
Золошлаковые материалы
Предпосылки для реализации проекта
В 2012 году компания FirstEnergy закрыла электростанцию R. Paul Smith в Уильямспорте, штат Мэриленд в связи с высокими затратами, которые были нужны чтобы переоборудовать станцию в соответствии с требованиями Агентства по охране окружающей среды, которые должны были вступить в силу через три года. Станция, работавшая на угле, который в последние годы ее существования почти полностью был заменен мазутом, в течение нескольких десятилетий складировала угольную золу на своих золоотвалах. Благодаря спросу со стороны местных производителей цемента, в 2009 году владельцы электростанции в партнерстве с Мэрилендской группой по восстановлению окружающей среды (MERG) начали извлекать золу из золоотвала и реализовывать ее производителям цемента.
Результаты проекта
Начав с нескольких грузовиков в неделю для удовлетворения пиковых потребностей региональных цементных заводов, электростанция вскоре расширила поставки до 450 тыс. т угольной золы, поставляемой ежегодно. По результатам работы, с полигона площадью 12 га было удалено около 3,2 млн т ЗШМ. Успех проекта вызвал интерес производителей цемента к поиску дополнительных источников золы для использования в своей деятельности.
Проект привел к полному восстановлению золоотвала возрастом более полувека. После 100% удаления всей золы и восстановления естественной растительности, значительно снизилась вероятность загрязнения грунтовых вод, что в свою очередь убрало необходимость в затратах на мониторинг. Местное население также получило выгоду. Рекультивация огромных гор золы полностью устранила потенциальное загрязнение реки Потомак и других местных источников водоснабжения.
США. Обратная засыпка шахты Ревлок с применением золошлаковых материалов
31 октября, 2022
Инициатор (исполнитель) проекта
Ebensburg Power Company – угольная компания специализирующаяся на сжигании угля, добываемого из вскрышных и вмещающих пород.
Вторичное сырье
Золошлаковые материалы
Предпосылки для реализации проекта
Шахта Ревлок, расположенная в 150 км от г. Питтсбург, работала с 1917 г. до своего закрытия в 1980-х гг. В результате деятельности шахты Ревлок, а также нескольких других шахт в этом районе остались отвалы вскрышных и вмещающих пород, которые повышали кислотность почвы и местных ручьев.
В 1989 г. Ebensburg Power Company получила необходимые разрешения на добычу угля от Департамента охраны окружающей среды штата Пенсильвания. Компания собиралась проводить работы по рекультивации и обратной засыпке угольных разрезов в Ревлоке.
Результаты проекта
До проведения работ по рекультивации, из отвалов ежегодно выделялось 226 т кислот, 33 т алюминия, 1 т марганца и 0,5 т железа. Для сравнения: в России величина предельно допустимой концентрации (ПДК) марганца в почве составляет 1500 мг/кг. Ориентировочная допустимая концентрация (ОДК) железа равна 40000 мг/кг.
Мероприятия по рекультивации снизили кислотность по сравнению с исходным уровнем на 93%, уровень алюминия — на 95%, марганца — на 71%, а железа — на 92%. За время реализации проекта с 1989 по 2011 гг. с участка было вывезено около 3,2 млн т вскрышных и вмещающих пород. Примерно такое же количество золошлаковой смеси, взятой в т.ч. из резервов Ebensburg Power Company, проводящей сами работы, было возвращено для обратной засыпки.
В ходе проекта было рекультивировано около 23 га земли, из которых 8 га пригодны для промышленного применения. Отвалы вскрышных и вмещающих пород и пожары исчезли, земля вернулась к своему естественному состоянию, а примерно 4 км ручья Блэклик приобрели качество, пригодное для жизни рыб и других водных организмов.
Рекультивация нарушенных земель с применением золошлаков в Красноярской крае и Кемеровской области
9 сентября, 2022
Инициатор (исполнитель) проекта
Компания: ООО «Сибирская генерирующая компания» (далее – СГК).
Место реализации проектов: Красноярский край и Кемеровская область, Российская Федерация.
Вторичное сырье
Золошлаковые материалы (далее – ЗШМ)
Предпосылки для реализации проекта
Совокупный объем накопленных золошлаковых материалов на всех предприятиях СГК составляет порядка 355,6 млн т, из которых 193 млн т (54%) приходится на станции, расположенные в Сибирском федеральном округе. На станциях СГК в Кемеровской области при этом ежегодно дополнительно образуется порядка 1,3 млн т золошлаковых материалов, а в Красноярском крае — до 508 тыс. т в год.
В случае необходимости строительства новых объектов размещения отходов для ряда ТЭС Кемеровской области и Красноярского края величина дополнительных капитальных затрат составит от 1 до 2,5 млрд руб. Потенциал использования ЗШМ в проектах рекультивации в указанных областях при этом превышает 1 млн т ежегодно.
Технические аспекты утилизации
В проектах по рекультивации нарушенных земель СГК использует золошлаковую смесь (ЗШС), осушенную при помощи специально созданных дренажных, откачивающих систем и естественных факторов (солнца и ветра), приведенную в соответствие с требованиями ГОСТ 25100-2020 для техногенного грунта.
В настоящее время СГК реализует 4 проекта по рекультивации нарушенных земель с использованием ЗШМ:
- рекультивация отработанного опытно-промышленного участка «Ачинский» угольного разреза «Назаровский» в г. Назарове (Красноярский край)
- рекультивация горных отвалов ликвидированной шахты «Байдаевская» (г. Новокузнецк, Кемеровская область)
- рекультивация неэксплуатируемого золоотвала №1
Ново-Кемеровской ТЭЦ (г. Кемерово, Кемеровская область) - рекультивация нарушенных земель в г. Минусинске (Красноярский край)
Результаты проекта
В результате реализации проектов рекультивации на территории Красноярского края и Кемеровской области СГК было совокупно утилизировано более 7 млн т ЗШМ:
- 1,33 млн т при рекультивации объекта в г. Назарове
- 1,92 млн т при рекультивации объекта в г. Новокузнецке
- 3,6 млн т при рекультивации объекта в г. Кемерове
- 0,3 млн т при рекультивации объекта в г. Минусинске
Тушение возгораний на полигонах отходов золошлаковыми материалами в Красноярском крае
1 сентября, 2022
Инициатор (исполнитель) проекта
ООО «Сибирская генерирующая компания» (далее – СГК).
В пригороде г. Канска расположено лигнинохранилище площадью 20 га, образованное на месте Канского биохимического завода, который остановил свою деятельность в 2000-х гг. Завод производил синтетический и гидролизный этиловый спирт, основным производственным отходом при этом являлся лигнин.
Вторичное сырье
Золошлаковые материалы
Предпосылки для реализации проекта
Полигон отходов биохимического завода в г. Канске эксплуатировался с начала 1960-х, объем накопленных на полигоне отходов лигнина к 2009 г. составлял порядка 2,5 млн т. В 2009 г. на полигоне завода произошло самовозгорание лигнина с выделением дыма, пыли и угарного газа. В качестве одной из первоочередных мер для ликвидации горения лигнина было решено создать защитный саркофаг из золошлаковых материалов Канской ТЭЦ, расположенной в 15 км от полигона. Подобная технология была разработана учеными Лимнологического института СО РАН и ранее в 2005 г. уже была успешно применена при предотвращении возгорания на лигнинохранилище Зиминского гидролизного завода в Иркутской области.
Технические аспекты утилизации
За счет использования золошлаковых материалов в качестве покрывного материала был перекрыт доступ воздуха к лигнину, что позволило остановить возгорание.
Результаты проекта
Объем использованных при создании саркофага ЗШО составил 56 тыс. т. В 2020 г. были обнаружены прогары лигнинохранилища в местах, где саркофаг из золошлаков создан не был. С целью ликвидации прогаров Канская ТЭЦ дополнительно поставила порядка 45 тыс. т ЗШО.
Засыпка залива Сампаанала золошлаками для вертикальной планировки промышленной площадки
21 июля, 2022
Инициатор (исполнитель) проекта
Lemminkäinen Group.
Залив Сампаанала расположен на западном побережье Финляндии недалеко от г. Раума. Ранее залив являлся водотоком для стоков местной целлюлозно-бумажной промышленности. В 2011 г. было решено засыпать залив с целью его дальнейшего использования в качестве промышленной территории, а также склада для комплексов целлюлозно-бумажного производства.
Вторичное сырье
Зола-уноса
Предпосылки для реализации проекта
К 2020 г. в Финляндии не менее 5% первичных ресурсов при проведении земельных работ должно было заменяться на вторичное сырье промышленности и недропользования. С целью достижения национальных целевых ориентиров было решено использовать в проекте золу-уноса, образуемую на местных электростанциях. Помимо этого, к предпосылкам проекта можно отнести:
- низкий уровень утилизации отходов недропользования в регионе
- потребность в захоронении отходов местной промышленности
- потребность местной промышленности в складских площадях
- получение экономических выгод за счет сокращения затрат на транспортировку и захоронение отходов местных электростанций
Технические аспекты утилизации
Для изготовления вяжущего вещества в соотношении 50/50 был использован цемент и зола-уноса. В смесь также добавлялись известковые отходы и каолиновая глина.
Результаты проекта
Проект был реализован в следующие сроки:
- Стабилизация Бассейна А – 2012-2013 гг.
- Стабилизация Бассейна B – 2017-2022 гг.
В процессе стабилизации Бассейна А было утилизировано порядка 165 тыс. т золошлаков. Утилизации подверглось также порядка 170 тыс. т другого вторичного сырья промышленности (известковый шлам, отходы каустизации зеленого щелока (образуется в результате производства целлюлозы), гипсовые отходы и др.).