ODPADY PALENISKOWE
1. Odpady paleniskowe uzyskiwane z elektrowni opalanych węglem brunatnym
2. Systemy utylizacji odpadów powęglowych na dole kopalni.
2.1. Podsadzka hydrauliczna
2.2. Podsadzka pneumatyczna
2.3. Zagospodarowanie odpadów w zawałowym systemie eksploatacji.
3. Systemy utylizacji odpadów powęglowych na powierzchni
3.1. Niwelacja i rekultywacja terenu 3.2. Roboty inżynieryjne
3.3. Produkcja materiałów budowlanych
3.4. Zwałowiska własne i centralne
3.5. Zwałowiska komunalne 4. Bilans odpadów w latach 1989-2000 w górnictwie węgla kamiennego
5. System logistyczny odpadów w Polsko-Węgierskiej Górniczej Spółce Akcyjnej
HALDEX
5.1. Składowanie
5.2. Technologia przerobu odpadów powęglowych
5.3. Kierunki zagospodarowania produktów pochodzących z przeróbki odpada
powęglowych
6. Żużle hutnicze
6.1.System logistyczny Zakładu Przerobu Żużla Hutniczego zlokalizowanego na terenie
Huty Częstochowa – Mirów
6.2. Produkcja i zastosowanie kruszywa żużla stalowniczego, wielkopiecowego i
żelazostopowego
7. Zmiany sposobu eksploatacji składowisk odpadów paleniskowych przy elektrowniach
8. Obecne technologie składowania odpadów paleniskowych
Odpady paleniskowe to ogromne źródło wielu wartościowych materiałów mineralnych, które powinny być wykorzystywane w maksymalnym stopniu. Jednym z warunków umożliwiających realizację tego postulatu jest odpowiednie składowanie tych odpadów na wydzielonych składowiskach.
Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 2 lipca 1998 r. (Dz.U. Nr 90, poz. 573):
do odpadów szczególnie zalecanych do wykorzystania do celów przemysłowych zalecono m.in..: żużle, popioły lotne z węgla kamiennego, zużyte materiały ogniotrwałe i mikrosfery z popiołów lotnych.
Według normy branżowej BM-79/6722-09 popioły lotne i żużle podzielono na:
— Popioły (lotny, lotny uchwycony, lotny emitowany)
— Żużle (pozostałość po spalaniu węgla kamiennego lub brunatnego, mieszanina popiołowo-
żużlowa)
— Mikrosfery – lekka frakcja glinokrzemianów, zawartych w popiołach lotnych, składająca
się z kulistych ziaren wewnątrz wypełnionych gazami (azot, dwutlenek węgla).
Wykorzystanie odpadów z górnictwa węgla kamiennego wynosi nieco 20 min Mg, co stanowi ok. 40% wytworzonych odpadów. Pozostała liczba jest na różnego rodzaju składowiska: centralne, przykopalniane lub stosowana jest m. niwelacji terenu (wypełniania wyrobisk - odkrywek, zapadlisk itp.).
Omawiane odpady, ze względu na ich liczbę i własności użytkowe, są przedmiotem wielu badań, które pozwoliły określić ich przydatność, m.in. do:
• produkcji klinkierytu portlandzkiego,
- produkcji cementu,
- produkcji ceramiki budowlanej i kruszyw,
• produkcji ściennych elementów betonowych,
• produkcji kruszyw mineralnych i sztucznych,
- nawożenia i melioracji gleby,
• odzyskiwania koncentratów metali, w tym glinu, żelaza, tytanu, germanu, galu,
- odzyskiwania węgla,
• neutralizacji ścieków i odpadów,
- robót inżynierskich,
- robót rekultywacyjnych,
• innych robót w technologiach górniczych.
Klasyfikacja pozwala na zakwalifikowanie popiołów do danej grupy dzięki czemu
znane są ich właściwości fizyko-chemiczne, co ułatwia próby ich gospodarczego wykorzystywania.
Popioły przedostające się do atmosfery stanowią problem ekologiczny. Zastosowanie
systemów odpopielania w działających elektrowniach opalanych węglem brunatnym
w znacznym stopniu ograniczyło emisje tych odpadów poprzez kominy elektrowni.
Podwyższenie skuteczności oczyszczania gazów technologicznych zwiększyło ilość
deponowanych odpadów na składowiskach. Najczęściej spotykaną lokalizacją składowisk
odpadów paleniskowych jest powierzchnia terenu.
Takie posadowienie umożliwia odizolowanie składowanego materiału od wód gruntowych, a zastosowanie odpowiedniego odwadniania powierzchniowego umożliwia odpowiednią gospodarkę ściekami związanymi z opadami atmosferycznymi.
Lokalizacja takich obiektów na powierzchni terenu ma także złe strony. Najpoważniejszym zagrożeniem jest zjawisko pylenia wtórnego.
Odpady są unoszone poprzez wiatr, powodując zanieczyszczenie powietrza,
a następnie opadają na powierzchnię terenu wokół składowiska, gdzie następuje ich
ługowanie przez opady atmosferyczne, wody powierzchniowe lub gruntowe. Następnym
zagrożeniem związanym z tą lokalizacją jest niebezpieczeństwo obsunięć zdeponowanych
opadów ze składowisk nadpoziomowych.
Lokowanie składowisk popiołów lotnych na powierzchni jest złem koniecznym.
Jednym z możliwych rozwiązań tego problemu jest określenie technologii deponowania
odpadów poniżej powierzchni terenu. Wykorzystana metoda musi spełniać wszelkie
wymogi związane z bezpieczeństwem środowiska wodnego.
Dodatkowo przedstawiono klasyfikacje popiołów i żużli traktowanych jako odpad
przemysłowy. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 27.IX.2001r. w sprawie katalogu odpadów (Dz. U. nr 112, poz. 1206) odpady paleniskowe powstające
w wyniku spalania węgla brunatnego w Elektrowni „Bełchatów” S.A. można zaliczyć do:
grupy 10 - odpady z procesów termicznych,
podgrupy 10 01 - odpady z elektrowni i innych
zakładów energetycznego spalania paliw, rodzaju:
10 01 02 - popioły lotne z węgla
oraz w przypadku składowania przy wykorzystaniu metody hydraulicznej
10 01 80 -mieszanki popiołowo-żużlowe z mokrego odprowadzania odpadów paleniskowych.
Odpady te należą do grupy odpadów uciążliwych ze śladową zawartością metali
ciężkich, nie stanowiących szczególnego zagrożenie dla środowiska i zdrowia ludzi.
Rys. Schemat klasyfikacji odpadów elektrownianych według J. Hycnara
Rys. Analizy chemiczne odpadów paleniskowych podana w postaci tlenkowej
Gęstość objętościowa
Gęstość objętościowa odpadów luźno sypanych świeżych wynosi ok. 0,45 g/cm3.
Po zagęszczeniu np. poprzez wibrowanie parametr ten wzrasta do ok. 1,20 g/cm3.
Gęstość właściwa
Wartości gęstości właściwej ulegają pewnym wahaniom w zależności od pobranych
prób i mieszczą się w granicach od 2,1 –2,5 g/cm3.
Skład granulometryczny
Około 10% odpadów stałych z elektrowni stanowi żużel. W poszczególnych okresach
jego ilość wzrasta do 15%.
Popiół stanowi około 90% odpadów stałych. Blisko 90% stanowi w nim frakcja
drobna. Z uwagi na dużą zawartość związków aktywnych hydraulicznie, popiół jest podatny
na przechwytywanie wilgoci z powietrza i pod jej wpływem tworzy aglomeraty
(zbryla się). W załączniku nr 1 przedstawiono wykres uziarnienia badanych odpadów.
Skład mineralogiczny
Skład mineralogiczny popiołów bełchatowskich określili w swoich pracach
E. Michniewicz, Z. Giergiczny oraz J. Peukerta i A. Thiela. Badania przeprowadzono
metodą dyfraktometryczną i stwierdzono obecność w popiele faz krystalicznych:
kwarcu – SiO2, anortytu - CaO×Al2O3× 2SiO2, hematytu – Fe2O3, wolnego wapnia – CaO,
anhydrytu – CaSO4, gelenitu – 2CaO×Al2O3× 2SiO2 oraz ślady gipsu – CaSO4×2H2O.
Zawartość metali
Zawartość metali w odpadach paleniskowych pochodzących ze spalania węgla
brunatnego z rejonu Bełchatowa określono w pracy [95]. Wg autorów tego opracowania
metale w odpadach paleniskowych występują w postaci pierwiastków śladowych o niewielkich stężeniach od kilku ppm do kilkuset ppm, a ich ilość mieści się w zakresach
zawartości charakterystycznych dla powierzchniowych poziomów gleb Polski. W załączniku
nr 2 przedstawiono wykres zawartości pierwiastków śladowych w odpadach na
tle średniej zawartości w glebach Polski.
Część odpadów powęglowych (ok. 4,7 min Mg/rok) jest odstawiana do zakładów przeróbczych, które odzyskują zawarty w odpadach węgiel. Z odpadów tych węgiel jest rany trzema metodami przez spółki: polsko-węgierską „Haldex" (najstarsza, się z kilku zakładów przeróbczych), polsko-angielską oraz polsko-niemiecką, które po jednym zakładzie. Pozostałość po odzyskiwaniu węgla (wtórny odpad) jest składowana na zwałowiskach albo wykorzystywana jako dodatek do podsadzki hydraulika lub w przemyśle materiałów budowlanych.
Mimo tak dużych możliwości w zakresie surowcowego zagospodarowania omawianych odpadów największe ich ilości są wykorzystywane w robotach inżynierskich i niwelacyjnych oraz w robotach górniczych. Stosunkowo mały procent odpadów znajduje zastosowanie do produkcji materiałów budowlanych. W ostatnich latach rośnie natomiast ich wykorzystanie w robotach górniczych.
Dla każdej kopali węgla kamiennego jednym z ważniejszych problemów zagospodarowanie generowanych przez siebie odpadów powęglowych, jak i pozagórniczych. Znane i stosowane do tej pory kierunki zagospodarowania i utylizacji odpadów powęglowych to: Na dole kopalni: (l l,5%)
— Podsadzka hydrauliczna (7,8%)
- Podsadzka sucha (2,6%)
- Inne (1,1%)Na powierzchni: (88,5%)
...
HelmiHauta