Экология энергетики Утилизация отходов электростанций
Утилизация отходов электростанций

Использование золошлаковых отходов ТЭС

Тепловые электростанции, работающие на твердом топливе, складируют свои золошлаковые отходы на специально построенных золоотвалах. Строительство золоотвалов требует значительных отводов земель. Золоотвалы представляют определенную опасность для окружающей природной среды, поскольку загрязняют почву, грунтовые воды в связи с пылением и инфильтрацией.

Утилизация золошлаковых отходов в народном хозяйстве - это важное природоохранное мероприятие, приносящее существенный экономический эффект.

Основные направления их использования: известкование кислых почв, добавки в бетоны и растворы, обвалование дамб золоотвалов.

В настоящее время имеются отработанные технологии использования золы и золошлаков для производства различных строительных материалов: бетонов, в том числе ячеистых, глиноземного керамзита, иглопористового гравия, шлакоблоков и др.

Для широкого вовлечения золошлаковых отходов в народнохозяйственный оборот на ТЭС необходимо развивать мощности для их отбора, для чего требуются соответствующие капиталовложения.

Утилизация минеральных солей

Необходимость в обессоливании стоков возникает тогда, когда концентрация солей в водном объекте, принимающем сточные воды ТЭС, близка к предельно допустимой. В таких условиях возможности разбавления, особенно в случае небольших водотоков, становятся ограниченными и возникает необходимость в полном обессоливании всех или части стоков и утилизации получаемых солей.

Основным принципом максимального сокращения количества стоков является их повторное использование или подача на другие технологические установки. Так, отработанный раствор соли предыдущей регенерации фильтров может быть использован для разрыхления катионитов следующей регенерации. При этом кроме уменьшения расхода воды достигается более полное использование соли.

Главной проблемой являются разработка эффективных схем обессоливания стоков и разделение многокомпонентных смесей.

Несмотря на то, что состав рассолов, образующихся в процессе упаривания сточных вод ТЭС, разнообразен и зависит от таких факторов, как качество воды в водоисточнике, способ ее обработки, вид сжигаемого топлива и др. В основе их находятся хлоридные и сульфатные соединения кальция, магния и натрия с примесью других элементов. Эти соли находят применение в разных отраслях промышленности (стекольной, фарфоровой, резиноасбестовой, строительных материалов и др.), а хлористый натрий (поваренная соль) может быть непосредственно использован на ТЭС для регенерации катионитовых фильтров. При непосредственном использовании выпарного хлористого натрия на ТЭС для регенерации катионитовых фильтров допустимая степень загрязнения его солью Na2S04 может достигать 50 %, что существенно упрощает технологию разделения этих солей для данных целей.

Определение допустимой степени загрязнения основных утилизируемых солей побочными, упрощающее технологию их разделения, является важным моментом при их утилизации, т. к. для разделения многокомпонентных смесей с получением чистых продуктов требуется применение сложной технологии с фракционной кристаллизацией, дробным выделением некоторых компонентов в осадок и т. д. Понятно, что рентабельность такой сложной технологии в масштабах ТЭС требует доказательств.Энергетических объектов, имеющих бессточную систему с выпаркой сточных вод до сухих солей не много. Это Северодонецкая ТЭЦ-2, имеющая бессточную схему с выпаркой сточных вод до сухих солей и их разделением с последующим использованием местной промышленностью, и Ферганская ТЭЦ-2 с запроектированной выпарной установкой, упаривающей сточную воду до сухих солей, которые предполагается складировать в нефильтрующем «могильнике».

Термообессоливающие установки более актуальны для черной металлургии, предприятия которой сбрасывают в водные объекты приблизительно в 5 раз больше солей, чем тепловые электростанции.

Утилизация минеральных солей теплоэнергетики в народном хозяйстве является сложной задачей, связанной со значительными материальными затратами, поэтому ее решение выходит за рамки отрасли.

Вопрос об утилизации солей следует решать с позиций экономической целесообразности. При этом необходимо определять, с одной стороны, рентабельность применения сложных технологий разделения многокомпонентных смесей в масштабах самих тепловых электростанций и целесообразность применения таких схем на конкретных ТЭС, с другой - выявлять круг предприятий, заинтересованных в утилизируемых продуктах, и их потребность, что позволит установить возможные объемы утилизации. Одновременно для решения данной задачи необходимо проводить исследования в направлении разработки эффективных схем обессоливания сточных вод с полной утилизацией сбрасываемых солей.