» Материалы » Золошлаковые материалы
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.
Старейшая трасса Франции на 70% состоит из золошлаковых материалов
7 июля, 2023
Инициатор (исполнитель) проекта
Инициатор: Правительство Франции.
Вторичное сырье
Золошлаковые материалы.
Предпосылки для реализации проекта
Исторически, начиная с 1824 г., национальная дорога RN 47 связывала французские коммуны в северной части страны. При возникновении необходимости реконструкции трассы в 1970-х гг. в качестве основного материала были выбраны золошлаки.
Решение об использовании вторсырья объясняется экономическим регулированием использования ЗШМ[1] во Франции. Так, в стране отдаётся предпочтение использованию золошлаков в дорожном строительстве вместо более дорогих традиционных стройматериалов – грунта и песка. Во Франции также предоставляются льготы для бизнеса, применяющего золошлаки в производстве.
Уже в 70-х гг. 50-70% золошлаков во Франции шло в дальнейшую переработку, а на сегодняшний день это значение стремится к 100%.
Начало реализации проекта
1970-е гг.
Экономические аспекты проекта
Согласно расчетам АРВИС, экономия за счёт использования ЗШМ вместо традиционных стройматериалов дорожного строительства — гравия и песка – составила 66,5%.
Результаты проекта
В 1978 г. на севере Франции, между коммунами Ла-Бассе и Иллиес, было завершено строительство национальной дороги RN 47 протяженностью 7,5 км. В процессе строительства было утилизировано более 50 тыс. т ЗШМ. Таким образом, можно утверждать, что 70% дороги буквально состоит из ЗШМ.
Дальнейшие исследования и оценка технических параметров и физических характеристик дороги показали, что бетонные растворы, созданные с использованием ЗШМ, обладают высокой прочностью, а также низкими водоотделением и термовыделением при гидратации. Эти факторы позволили создать монолитный бетон, без трещин, который прослужит еще десятилетия.
[1] Золошлаковые материалы
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.
Ремонт автомобильной дороги с использованием золошлаковых материалов в Новосибирской области
29 сентября, 2022
Инициатор (исполнитель) проекта
ООО «Сибирская генерирующая компания» (далее – СГК).
В 2017 г. был осуществлен капитальный ремонт федеральной трассы Р-254 «Иртыш» (Челябинск – Курган – Омск – Новосибирск) на двух участках в Новосибирской области.
Вторичное сырье
Золошлаковые материалы (далее – ЗШМ)
Предпосылки для реализации проекта
Решение об использовании ЗШМ в проекте реконструкции дороги было обусловлено тем, что грунтовый резерв, изначально заложенный проектом, был переувлажнён. Во избежание затрат на осушение резерва было принято решение об использовании в проекте ЗШМ. Золошлаковые материалы, использованные в проекте, поставлялись с Барабинской ТЭЦ (г. Куйбышев), принадлежащей СГК.
Нормативные аспекты утилизации
Согласно ГОСТ 25100-2020 «Грунты. Классификация» золошлаковые материалы относятся к дисперсионным антропогенным грунтам и могут применяться для сооружения насыпей земляного полотна автомобильных дорог. Рекомендации по использованию золошлаков в дорожном строительстве также содержатся в другом методическом документе — ОДМ 218.2.031-2013 «Методические рекомендации по применению золы-уноса и золошлаковых смесей от сжигания угля на тепловых электростанциях в дорожном строительстве».
Технические аспекты утилизации
В рамках проекта выполнено уширение земляного полотна с подъёмом обочин и выполаживанием откосов. Дальность транспортировки объекта реконструкции от места образования ЗШМ составляла 113 км.
Результаты проекта
В ходе реализации проекта капитального ремонта было утилизировано 33 тыс. т ЗШМ Барабинской ТЭЦ. По результатам проекта наблюдается отсутствие размывов откосов и просадки обочины. На откосах также наблюдается хорошая всхожесть травы.
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.
Высокотехнологичная установка по переработке золошлаков Северской ТЭЦ в Томской области
28 апреля, 2022
Инициатор (исполнитель) проекта:
ООО «Тэфра» — дочерняя специализированная отраслевая компания по переработке золошлаковых материалов АО «Русатом Инфраструктурные решения» (далее — АО РИР).
Вид вторичного сырья:
Золошлаковые материалы (далее — ЗШМ)
Предпосылки для реализации проекта:
На Сибирский федеральный округ приходится порядка 70% от суммарно произведенных отходов в России. За счет того, что в Сибири расположены крупнейшие ТЭЦ, проблема утилизации ЗШМ является для региона особенно актуальной. Количество накопленных золошлаков в Сибири составляет 420 млн т или 23% от общего накопленного объема в стране.
В качестве площадки для реализации проекта был выбран золоотвал Северской ТЭЦ в Томской области. Данная ТЭЦ принадлежит АО РИР (предприятие ГК «Росатом») и является одной из крупнейших ТЭЦ в Сибири.
Компаниями ГК«Росатом» совместно с Томским политехническим университетом и при поддержке администрации Томской области разработана технология переработки золошлаковых материалов, которая позволяет перерабатывать 100% ЗШО в коммерческие продукты.
Результаты проекта:
Основным направлением для применения компонентов, извлеченных из золошлаков Северской ТЭЦ, является производство строительных материалов, а также дорожное строительство.
В настоящее время из золошлаковых материалов Северской ТЭЦ получают 6 основных компонентов:
- Минеральный порошок (зольная составляющая)
- Полнотелые алюмосиликатные микросферы
- Концентрат угольного недожога
- Концентрат магнитной фракции (магнетит)
- Шлаковый песок
- Шлаковый щебень
Производство минеральных добавок в строительные материалы из золошлаков в Тульской области
28 апреля, 2022
Инициатор (исполнитель) проекта:
ООО «Алексинский керамзитовый завод» (далее – АКЗ) является одним из лидеров по производству керамзита в Московской, Калужской, Рязанской, Тульской, Липецкой и других областях.
Вторичное сырье:
Золошлаковые материалы (далее — ЗШМ)
Предпосылки для реализации проекта:
На Тульскую область приходится порядка 6% от общего объема накопленных золошлаков в стране. Суммарный объем накопленных ЗШМ на Новомосковской и Черепетской ГРЭС и Алексинской ТЭЦ составляет 48,3 млн т. Площадь золоотвала Алексинской ТЭЦ, основная эксплуатация которого была завершена в 1968 г., составляет 30 га земли, глубина залежей достигает 12 метров.
Для утилизации накопленных ЗШМ на Алексинской ТЭЦ АКЗ в 2015 г. начал внедрять технологию по переработке золы из старых зоолоотвалов в высококачественную золу, пригодную для применения в строительстве.
Результаты проекта:
В настоящее время в результате переработки ЗШМ Алексинской ТЭЦ получают 4 основных вида продукции:
- МикроSil 40;
- МикроSil 80;
- МикроSil 630;
- концентрат магнетитовый.
Строительство автодорожной развязки в Московской области с использованием золошлаковых материалов
28 апреля, 2022
Инициатор (исполнитель) проекта:
ОАО «Стройтрансгаз» (далее — СТГ)— одна из крупнейших российских строительных компаний. Основные направления деятельности связаны со строительством и проектированием объектов электроэнергетики, комплексным строительством объектов нефтегазовой и нефтегазохимической отраслей, с реализацией проектов в сфере дорожного строительства и промышленной экологии.
Вторичное сырье:
Золошлаковые материалы (далее — ЗШМ)
Предпосылки для реализации проекта:
Инициатива по использованию ЗШМ в строительстве автодорожной развязки исходила от СТГ. Данное решение было обусловлено тем, что строительный объект возводился на расстоянии 7 км от золоотвала ТЭЦ-22 Мосэнерго (входит в ООО «Газпром энергохолдинг»), ЗШМ которой стали основным компонентом сооружения земляного полотна.
Результаты проекта:
В 2018 г. был сдан в эксплуатацию второй в новейшей истории России объект дорожного строительства, возведенный с использованием ЗШМ – транспортная развязка на пересечении Лыткаринского шоссе и магистрали М-5 «Урал» в Люберецком районе Московской области.
Строительство транспортной развязки и надземного путепровода в Московской области с использованием золошлаковых материалов
28 апреля, 2022
Инициатор (исполнитель) проекта:
ОАО «Стройтрансгаз» (далее — СТГ)— одна из крупнейших российских строительных компаний. Основные направления деятельности связаны со строительством и проектированием объектов электроэнергетики, комплексным строительством объектов нефтегазовой и нефтегазохимической отраслей, с реализацией проектов в сфере дорожного строительства и промышленной экологии.
Вторичное сырье:
Золошлаковые материалы (далее — ЗШМ)
Предпосылки для реализации проекта:
Необходимость строительства надземного путепровода в районе железнодорожной станции Жилёво (87-й километр железнодорожного перегона Михнево-Жилёво) была обусловлена тем, что переезд рядом с ж/д станцией закрывался суммарно на 6-10 часов в сутки, чтобы пропускать поезда. Автомобилисты вынуждены были стоять в многочасовых пробках.
Согласно решению технического совета Главного Управления дорожного хозяйства Московской области СТГ была дана рекомендация по использованию при строительстве ЗШМ в качестве грунта для сооружения земляного полотна. Для строительства дороги было решено использовать ЗШМ Каширской ГРЭС в связи с близким территориальным расположением к строительному объекту.
Результаты проекта:
По результатам реализации проекта была построена транспортная развязка и надземный путепровод в районе железнодорожной станции Жилёво, 87-й километр железнодорожного перегона Михнево-Жилёво в подмосковном Ступинском районе.
Построенный объект представляет собой шестиполосное дорожное полотно (по три полосы в каждую сторону) длиной 105,7 метров, с максимальной высотой насыпи – 14 метров. Вместе со съездами и участком главного хода автомобильной дороги общая протяженность строительства составила 3-4 км.
Торжественная церемония открытия путепровода была в январе 2016 г. с участием Губернатора Московской области Андрея Воробьева.
Производство цемента с использованием золошлаков в Иркутской области
28 апреля, 2022
Инициатор (исполнитель) проекта
АО «Ангарский цементно-горный комбинат» (далее – Ангарскцемент), управляющая компания — АО «ХК «Сибцем».
Ангарскцемент — одно из ведущих предприятий строительной отрасли Восточной Сибири.
Вторичное сырье
Золошлаковые материалы
Предпосылки для реализации проекта
На Сибирский федеральный округ приходится порядка 70% от суммарно произведенных отходов в России. За счет того, что в Сибири расположены крупнейшие ТЭЦ, проблема утилизации ПСТТ-ЗШО является для региона особенно актуальной. Количество накопленных ЗШМ в Сибири составляет 420 млн т или 23% от общего накопленного объема в стране.
Особенно актуальной проблема утилизации золошлаков является для Иркутской области, где большинство золошлаковых хранилищ располагается в пределах Байкальской природной зоны. Общая площадь, занимаемая золоотвалами, превышает 2 тыс. га земли.
Для решения проблемы утилизации накапливаемых ЗШМ в 1950 г. был построен уникальный для России завод по производству цемента Ангарскцемент. Данный завод был изначально запроектирован под использование золошлаков в технологических процессах. В настоящее время Ангарскцемент перерабатывает ЗШМ ТЭЦ-1 ПАО «Иркутскэнерго».
Результаты проекта
С применением цемента Ангарскцемента были построены следующие объекты:
- ГЭС: Братская, Усть-Илимская, Вилюйская;
- Северомуйский тоннель протяженностью 16 км (Республика Бурятия);
- Взлетно-посадочная полоса аэропорта г. Читы, рассчитанная на посадку пассажирских и тяжелых грузовых «Боингов»;
- Автомобильные мосты на трассе Москва-Владивосток;
- Железнодорожные мосты Байкало-Амурской магистрали;
- 3-й мост через Ангару в Иркутске;
- Строительные объекты городов Ангарск, Братск, Шелехов, Мирный, Усть-Илимск.