Эколого-технологическая оценка золошлаковых отходов тепловых электростанций Восточного Забайкалья

Мязина, Валентина Ивановна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Эколого-технологическая оценка золошлаковых отходов тепловых электростанций Восточного Забайкалья
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Эколого-технологическая оценка золошлаковых отходов тепловых электростанций Восточного Забайкалья"

На правах рукописи

МЯЗИНАВАЛЕНТИНАИВАНОВНА

ЭКОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗОЛОШЛАКОВЫХ ОТХОДОВ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ

Специальность 25.00.36 - Геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Чита 2004

Работа выполнена на кафедре Обогащения полезных ископаемых и вторичного сырья Читинского государственного университета Федерального агентства по образованию

Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Наркелюн Леонид Францевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Зелинская Елена Валентиновна кандидат геолого-минералогических наук Федоров Валентин Петрович

Ведущая организация:

Забайкальский комплексный научно-исследовательский институт (ЗабНИИ), г.Чита

Защита состоится « 24 » декабря 2004 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета К 212.299.02 при Читинском государственном университете по адресу: ул. Амурская, 15, г. Чита, ауд. ВХ-410

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Читинского государственного университета

Отзыв на автореферат, заверенный печатью, просим выслать по адресу: ул. Александрово-Заводская, 30, г. Чита, 672039, ЧитГУ, ученому секретарю диссертационного совета К 212.299.02

Факс: (3022) 26-14-59

Авторефератразослан « /У » ноября 2004 г. Ученый секретарь диссертационного совета,

к.т.н., доцент

Н.М. Шарапов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) Восточного Забайкалья занимает ведущее место в промышленности региона, обеспечивая в значительной степени установившуюся стабильность в развитии промышленности, строительства. Он вносит решающий вклад в формирование финансово-экономических показателей региона и, в конечном итоге, в обеспечение национальной безопасности Восточной Сибири.

ТЭК Читинской области объединяет шесть крупных теплоэлектростанций (ТЭС), в том числе электростанций крупных предприятий, а также значительное количество малых производственных котельных, работающих на бурых углях Восточного Забайкалья. Бурые угли Харанорского, Татауровского, Уртуй-ского месторождений по стратегии Сибирской угольно-экономической компании (СУЭК) являются приоритетным топливом с перспективой роста объемов сжигания на ТЭС региона и реализацией в пограничные области.

В золошлаковых отходах ТЭС в несколько раз по сравнению с исходными углями может возрастать содержание токсичных Be, Щ, As, F,), потенциально токсичных и тяжелых металлов ^п, Pb, V, №, &, Cd, Se), в том числе потенциально промышленно значимых микро- и макроэлементов и их соединений. Золошлаки, накапливаясь в золоотвалах в значительных объемах, создают реальную угрозу загрязнения почв, водоемов, атмосферы, но в то же время могут представлять промышленный интерес как нетрадиционное техногенное сырье.

Изучение токсичных ценных компонентов и закономерности их распределения в углях и продуктах сжигания, по существу, является новым разделом в экологии тепловой энергетики. Формирование и развитие его как самостоятельного научного направления началось в 80-х годах благодаря работам Юдо-вича ЯЗ., Клера В.Р., Шпирта МЛ., Беляева В.К., Трунова Б.Д., Пантелеева В.Г., Кетриса М.П., Моисеенко В.Г., Путилова В.Я., Рубана В.А., Зильбер-шмидта М.Г., Наркелюна Л.Ф. и других известных ученых.

До настоящего времени комплексных исследований продуктов сжигания углей месторождений Восточного Забайкалья не проводилось.

Таким образом, актуальность работы обусловлена необходимостью комплексной оценки золошлаковых отходов от сжигания углей в свете современных требовании, предъявляемых к отходам производства с точки зрения экологической опасности для окружающей природной среды (ОПС), а также возможности и направлений их утилизации.

Основная научная идея заключается в системном подходе к изучению свойств, качественного и количественного состава золообразующих элементов, токсичных, потенциально промышленно значимых компонентов в сложной геосистеме «уголь - зола-унос - шлак - золошлак».

Целью работы является комплексная эколого-технологическая оценка золошлаковых отходов от сжигания углей Харанорского, Уртуйского, Татау-ровского месторождений на ТЭС региона. ___

сое. НАЦИОНАЛЬНА*

библиотека

Основные задачи исследования

1. Анализ состояния и выявление изученности вопроса влияния золошла-ковых отходов, образующихся при сжигании углей Восточной Сибири и Дальнего Востока на ОПС.

2. Сравнительный анализ технологических характеристик качественного и количественного состава исходных углей, сжигаемых на Читинских ТЭЦ 1 и ТЭЦ 2, Приаргунской ТЭЦ (ПТЭЦ).

3. Обоснование методики отбора проб геосистемы «уголь - зола-унос -шлак - золошлак» и подготовка их к анализам.

4. Аналитические исследования компонентного состава геосистемы «уголь - зола-унос - шлак - золошлак» и фазово-минералогическая характеристика минеральной составляющей золошлаковых отходов.

5. Комплексная качественная и количественная оценка золошлаковых отходов в зависимости от состава сжигаемых углей, способов их сжигания на ТЭЦ 1, ТЭЦ 2 и ПТЭЦ. Выявление закономерностей распределения токсичных, потенциально токсичных, потенциально промышленно значимых компонентов.

6. Отнесение золошлаков от сжигания Харанорских, Уртуйских, Татау-ровских углей к классу опасности для ОПС расчетным методом с подтверждением экспериментальным методом (биотестированием). Обоснование критериев экологической безопасности золошлаков.

7. Обоснование основных направлений рационального использования зо-лошлаков от сжигания харанорских, татауровских, уртуйских углей в народном хозяйстве региона.

Объекты исследования. Золошлаковые отходы (ЗШО), образующиеся при сжигании харанорских, уртуйских, татауровских углей на крупнейших ТЭС ОАО «Читаэнерго» - Читинских ТЭЦ 1, ТЭЦ 2, Приаргунской ТЭЦ.

Методы исследования. Направление работы формировалось на основе проведенных патентно-информационных исследований. В работе использованы комплекс традиционных и новых методов исследований: физико-химический, химический, седиментационный, гравиметрический, минералогический, гранулометрический, спектральный полуколичественный, силикатный, масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS), сканирующая электронная микроскопия в сочетании с энерго-дисперсионным рентгеновским анализом, оптико-геометрический, рентгенофлуоресцентный (РФА), оптико-геометрический с автоматическим компьютерным анализом изображения, магнитометрический, атомно-адсорбционный, гамма-бета исследования, гамма-спектрометрический, токсикологический (биологическое тестирование), статистическая обработка данных.

Защищаемые научные положения

1. Золошлаковые отходы ТЭС оцениваются как сложная геосистема: «уголь - зола-унос - шлак - золошлак», позволяющая с использованием новейших методов исследований выделить в ней качественные и количественные значения по трем основным группам элементов:

- золообразующим;

- токсичным, потенциально токсичным;

- потенциально промышленно значимым.

2. Комплексная оценка экологической безопасности ЗШО базируется на основе отнесения их к классу опасности для ОПС с использованием расчетного метода, подтвержденного биологическим тестированием и дополнительным контролем значения удельной эффективной активности природных радионуклидов (Аэфф, Бк/кг).

3. Частная классификация продуктов сжигания углей для обоснованного выбора направления их использования в народном хозяйстве базируется на основе учета основных параметров:

- технологических свойств и компонентного состава;

- относительной ценности сконцентрированных микроэлементов по сравнению с минимальным содержанием, определяющим возможную промышленную значимость;

- классов опасности для окружающей природной среды;

- радиационной безопасности;

- показателя экологичности.

Достоверность и обоснованность научных положений и выводов подтверждается представительностью и достаточным количеством изученных проб, сходимостью результатов, полученных сравнительной оценкой теоретических данных и данных экспериментальных исследований с использованием традиционных и новейших (высокоточных) методов, проведенных, в том числе, в независимых аккредитованных лабораториях Российской Федерации.

Научная новизна работы

1. Впервые проанализированы и обобщены данные по компонентному составу и содержанию токсичных, потенциально-токсичных, потенциально про-мышленно значимых компонентов (микроэлементов) в системе: «уголь - зола-унос - шлак - золошлак» объектов ТЭЦ 1, ТЭЦ 2, ПТЭЦ, позволившая дать сравнительную эколого-токсикологическую оценку и ранжирование по возможной товарной значимости продуктов сжигания углей с учетом новейших достижений геохимии неорганического вещества ископаемых углей.

2. Впервые выполнена сравнительная оценка образующихся золошлако-вых отходов харанорских, татауровских и уртуйских углей, полученных различными способами сжигания: факельным, слоевым, сжиганием в низкотемпературном кипящем слое.

3. Автором, на основании использования новейших и традиционных методов исследования, установлены характеристические показатели, определяющие экологическую безопасность золошлаковых отходов от сжигания харанор-ских, уртуйских, татауровских углей, а именно - класс опасности для ОПС, показатель радиационной безопасности (Аэфф), показатель экологичности.

Установлено: золошлаки от сжигания харанорских, уртуйских углей относятся к V классу опасности, татауровских - к IV классу опасности для ОПС.

4. Выявлено повышенное содержание в золе-уноса потенциально значимых элементов Ag, Ли, Т^ Mo, Sг, Y, УЬ при различных способах сжигания углей на Читинских ТЭЦ 1, ТЭЦ 2 и Приаргунской ТЭЦ, позволяющее сделать заключение о том, что золоотвалы могут рассматриваться как техногенные об-

разования, а текущие отходы ТЭС - как нетрадиционный источник минерального сырья для выделения ценных компонентов.

5. Установлено, что характер магнитной восприимчивости продуктов геосистемы «уголь - зола-унос - шлак - золошлак» при различных режимах сжигания угля подчиняются логнормальной зависимости (коэффициент корреляции 0,8-0,9). Таким образом, обоснована возможность магнитной сепарации золы-уноса для разделения на концентраты, различные по составу и свойствам.

Практическая значимость и реализация результатов работы

На основании выполненного комплекса исследований продуктов сжигания харанорских, уртуйских, татауровских углей установлена закономерность распределения токсичных, потенциально токсичных, потенциально промыш-ленно значимых компонентов в геосистеме «уголь - зола-унос - шлак - золош-лак», позволяющая выявить направления и возможности дальнейшей утилизации отходов ТЭС.

Установленный класс опасности золошлаков от сжигания харанорских, татауровских, уртуйских углей позволяет упорядочить и привести в соответствие размеры платежей за загрязнение ОПС.

Выявленные значения магнитной восприимчивости (максимальные для золы-уноса) указывают на возможность выделения из золошлаков с помощью магнитной сепарации сконцентрированных железосодержащих минералов.

Основные положения диссертации, а именно, обоснование отнесения зо-лошлаковых отходов к классу опасности для ОПС, возможные направления их утилизации реализованы в мероприятиях по снижению объемов образования ЗШО и их влияния на ОПС (Акт внедрения от 07.08.04.).

Изданное (в соавторстве) учебное пособие рекомендовано к использованию в учебном процессе при написании раздела «Охрана окружающей среды» в курсовых и дипломных проектах, магистерских диссертаций (Акт от 15.10.04).

Материалы по обоснованию класса опасности золошлаковых отходов от сжигания харанорских, уртуйских, татауровских углей на ТЭС ОАО «Чита-энерго» прошли государственную экспертизу в ФГУ «ФЦАМ» МПР РФ и приняты к рассмотрению с целью включения в проект очередных Дополнений к ФККО (Письмо от 09 июля 2004 г., № 161/11).

Эколого-экономическая эффективность за счет снижения платы за размещение золошлаковых отходов составляет по ТЭС ОАО «Читаэнерго» 15 млн. 300 тыс. рублей в год (Акт от 15.10.04).

Личный вклад автора

Соискатель является автором разработки программы исследований по геосистеме «уголь - зола-унос - шлак - золошлак», организатором и соисполнителем работ, связанных с отбором и обработкой проб, подготовкой их к анализам. Проведение исследований по представленным в лаборатории пробам отходов выполнялось при непосредственном участии автора.

Обработка полученных данных, выявление закономерностей, подготовка документации для практической реализации полученных результатов, разра-

ботка основных положений, выводов и рекомендаций по научным исследованиям выполнены непосредственно автором.

Соискатель является ответственным исполнителем и непосредственным исполнителем работ, связанных с расчетами и дальнейшим проведением биотестирования по установлению класса опасности золошлаков от сжигания углей на ТЭЦ 1, ТЭЦ 2 и ПТЭЦ, подготовке документации для государственной экспертизы в ФГУ «ФЦАМ» МПР РФ. Автор являлся одним из исполнителей раздела региональной программы «Отходы».

Автором впервые в аккредитованных лабораториях России на примере проб ЗШО ТЭЦ 1, ТЭЦ 2 и ПТЭЦ использованы новые оригинальные методы исследования: сканирующей электронной микроскопии с автоматическим компьютерным анализатором изображения и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, ренгенофлуоресцентный метод (РФА), с чувствительностью измерений до 10-4, а также метод биологического тестирования.

Апробация работы. Основные положения и отдельные материалы по результатам работы представлялись, докладывались и обсуждались на международных и всероссийских конференциях, совещаниях (Москва, РУДН, 2002; Улан-Удэ, БИЛ СО РАН, 2000; Чита, ЧитГУ, 2002), межрегиональных, региональных, научно-технических конференциях (Чита, ЗабНИИ, 2001; Чита, ЧитГУ, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004), технических советах АООТ «ППГХО», АО «ПЗМЗ», Читинской ТЭЦ 1, ОАО «Читаэнерго».

Публикации

Материалы по диссертационной работе нашли отражение в 12-и публикациях, в 3-х рукописных работах, прошедших госрегистрацию во ВНТИЦентре и отражены в более 10-и проектных документах, прошедших государственную экологическую экспертизу.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 165 с., состоит из введения, 5 глав, заключения, списка используемой литературы, 165 наименований, из 60 таблиц, 30 рисунков, 10 приложений.

Во введении отражена актуальность работы, идея, цели и задачи исследования, практическая реализация и значимость, личный вклад автора.

В первой главе дан анализ современного состояния и уровня изученности актуального направления экологии - загрязнения ОПС золошлаковыми отходами топливно-энергетического комплекса. Приведены данные по накоплению и использованию золошлаковых отходов в России, за рубежом и в Восточном Забайкалье. Дается характеристика Читинских ТЭЦ 1, ТЭЦ 2, ПТЭЦ как объектов исследования, сформулированы цели и задачи научных исследований.

Во второй главе показана роль угля в обеспечении энергетической безопасности России. Рассмотрено состояние угольно-энергетической базы Восточной Сибири и Забайкалья. Приводятся данные, сравнительные характеристики, состав и свойства углей, сжигаемых на ТЭС Восточного Забайкалья и на объектах исследований - ТЭЦ 1, ТЭЦ 2, ПТЭЦ.

В третьей главе дано обоснование методики опробования продуктов системы золоулавливания и гидрозолоудаления с учетом особенности способов сжигания углей на ТЭС. Приведена скорректированная, дополненная и адаптированная относительно целей и задач исследований методика опробования гео-

системы «уголь - зола-унос - шлак - золошлак». Представлены данные по использованным методам исследований.

В четвертой главе дана сравнительная технолого-экологическая и токсикологическая оценка покомпонентного состава, свойств углей и образующихся продуктов при различных способах его сжигания на ТЭЦ 1, ТЭЦ 2 и ПТЭЦ. Дано описание фазово-минералогического состава ЗШО и магнитной восприимчивости минеральной фракции в системе «уголь - зола-унос - шлак - золош-лак». Приведены данные исследований и расчетов класса опасности золошла-ков для ОПС, их радиационной безопасности.

В пятой главе приводится обоснование и выбор основных направлений использования ЗШО в промышленном и строительном комплексе Читинской области. Представлена эколого-экономическая оценка результатов исследования, и рекомендованы мероприятия по снижению воздействия золошлаков на ОПС.

Автор выражает глубокую благодарность д.т.н., профессору Шпирту М.Я (ФГУП ИГИ, Москва) за научные консультации, постоянную методическую помощь при постановке экспериментальной, теоретической части и в написании диссертации.

Искренняя признательность и благодарность автора д.г.-м.н. проф. Нар-келюну Л.Ф., д.т.н., проф. Мязину В.П., к.т.н. доц., Руденко С.С., к.т.н. доц., Куклиной Г.Л., к.б.н., доц., Горленко А.С. за научные консультации и методическую помощь, а также инженерам Башлыковой Т.В., Швединой Т.А., Ми-хайлютиной СИ., Гончарову Д.С., Финогеевой Е.В. за оказанную помощь при выполнении работ над диссертацией.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Основные результаты научных исследований отражены в научных положениях, выносимых на защиту.

Первое научное положение. Основной методический прием, используемый для раскрытия первого научного положения - это комплексный, системный анализ геосистемы «уголь - зола-унос - шлак - золошлак», с целью установления химического состава, закономерности распределения токсичных, потенциально токсичных, потенциально промышленно значимых компонентов (микроэлементов) в каждой составляющей исследуемой геосистемы относительно известных справочных усредненных значений: «порога токсичности» (ПТ) и минимального содержания химических элементов, определяющих их возможную промышленную значимость.

В процессе сгорания происходят сложные химические и фазовые превращения минеральной части топлива. Главной частью, составляющей золошлаки. являются кислородные соединения: SiO2, AI2O3, CaO, MgO, меньшая доля присутствует в виде сульфатов - CaSO4, MgSO4, FeSO4, еще в меньших содержаниях присутствуют фосфаты, соединения щелочных металлов - К2О, Na2O.

Химический состав золошлаков может колебаться в широких пределах при сжигании на ТЭС одного и того же топлива, но в среднем их химический состав принято считать стабильным. В таблице 1 приведен усредненный химический состав опробуемой геосистемы «уголь — зола-унос - шлак - золошлак» по сравнению со справочными (усредненными) значениями содержания компо-

нентов в сжигаемых исходный углях, что подтверждает сходимость результатов исследований.

На основании данных исследований можно констатировать, что продукты сжигания углей также как и угли, относятся:

- по содержанию соединений железа, в основном, к среднежелезистым (Ре2О3 в золе 5-12%);

- по содержанию соединений алюминия - к среднеглиноземным (А1е2О3 в золе 15-28%);

- по содержанию соединений кальция и магния - к средне- и высококальциевым (СаО + MgO в золе > 12 %).

На рисунке 1 представлена диаграмма химического состава системы «уголь - зола-унос - шлак - золошлак» на примере ТЭЦ 2, работающей на ха-ранорских углях.

□ Исходный уголь ■ Шлак (слоевое сжигание)

□ Зола-унос (слоевое сжигание) Б Шлак (сжигание в кипящем слое) 0 Зола-унос (сжигание в кипящем слое) ■ ЗШО

Рисунок 1 - Химический состав исходных углей и продуктов их сжигания (Читинская ТЭЦ 2)

Таблица 1 — Сравнительная оценка химического состава минеральной части и продуктов их сжигания на ТЭЦ 1, ТЭЦ 2 и ПТЭЦ

(золообразующих компонентов) исходных углей

Исследуемый материал Компоненты, % масс на золу

5Ю3 ИезОз АЬОз СаО ТЮз Мп02 р2о5 к2о Ыа20 ППП

ТЭЦ 2 (на харанорских углях) Уголь Справочные данные 48,2 6,5 17,9 18,5 5,5 0,6 0,2 0,2 0,9 0,7

Данные анализов 48,0 6,4 18,4 19,4 4,6 0,2 0,3 1,8 0,9

слоевое сжигание Зола-унос, сжигание в кипящем слое 47.5 47,8 ТА 6,9 17.8 18,0 23.4 26,4 5.5 5,2 ол. 0,1 М 0,1 1д9 1,1 м 0,7

слоевое сжигание Шлак, сжигание в кипящем слое 49.1 48,6 4^4 5,2 20.0 18,6 14.4 14,0 12 3,1 02 1,2 02. од 1А 1,2 М 1,0

Золошлак (золоотвал) 51,4 5,4 18,9 10,9 3,2 0,4 0,1 0,3 0,7 0,5 17,5

ТЭЦ 1 (на смеси харанорских. татауровских, уртуйских углей) Уголь та-тауров-скнй Справочные данные 47,5 7,9 17,2 15,7 1,8 0.9 0,4 0,3 1,4 0,7

Данные анализов (испытательный котел №10) 59,4 7,6 16,8 0,5 0,8 0,5 3,3 3,2 0,3

Смесь трех углей Данные анализов 52,5 63 20,9 11,9 1,3 0,7 1.1 3,1 3,5

Зола-унос 51,2 6,3 22,9 12,8 1,6 0,7 0,3 2,8 2,8

Шлак 67,3 6,0 10,9 8,6 1,0 0,8 0.3 33 2,2

Золошлак (золоотвал) 56,9 7,5 15,9 8,3 3,2 0,7 0,2 0,3 0,9 0,6 4,6

ПТЭЦ (на уртуйских углях) Уголь Справочные данные 43,6 5,4 17,5 16,5 2,7 0,9 0,4 0,2 0,6 0,6

Данные анализов 52,4 5,8 20,4 15,4 2,0 1,4 оа 1,9 0,6

Зола-унос 43,4 6,4 19,8 15,3 1,2 1,5 0,3 0,2 1,9 0,9 8,2

Шлак 48,2 6,1 18,6 12,3 1,0 1,8 0,3 2,4 0,4

Золошлак (золоотвал) 51,1 6,2 18,9 11,8 0,8 1,5 0,1 0,3 1,6 0,2 7,5

С использованием комплекса новейших методов исследования, в том числе масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS), рентге-нофлуоресцентным методом (РФА), установлено распределение концентраций химических золообразующих элементов, микроэлементов в харанорских, та-тауровских, уртуйских бурых углях и продуктах их сжигания на ТЭЦ 1, ТЭЦ 2, ПТЭЦ.

Из малых элементов (микроэлементов), содержания которых не превышают 0,1 %, методом ICP-MS зафиксировано около 50 наименований. Содержание и распределение токсичных и потенциально токсичных элементов в сравнении с «порогом токсичности» (ПТ) и потенциально промышленно значимых представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Распределение микроэлементов в пробах по ПТ* и минимальному их содержанию, определяющему промышленную значимость

Основные группы элементов Характеристика установленных значений микроэлементов

Исходные угли Зола-унос Шлак

ТЭЦ 1 (смесь харанорских, татауровских, уртуйских углей)

Токсичные, потенциально токсичные элементы, тяжелые металлы Превышение ПТ по: V, са, 2п, Сг Приближен к ПТ: Мп на 60-90 %, N1 на 50%,РЪ на50-60% Превышение ПТ по: V,Cd Приближен к ПТ: Мп на 60-100 %,РЪ на 5060% Превышение ПТ по: V,Cd Приближен к ПТ: Мп на 60-100%

Потенциально про-мышленно значимые Превышение ПТ по: УЪ, СО, Си, Мо, 8е, 8е, 8г, 2п Приближен к ПТ: V на 90 %, N на 90%,2гИа90% Превышение ПТ по: Приближен к ПТ: УЪ на 80 %, Мо на 80% Не установлено

ТЭЦ 2 (харанорские угли)

Токсичные, потенциально токсичные элементы, тяжелые металлы Превышение ПТ по: Мп Приближен к ПТ: А на 60-70 %, N1 на 60-70 % Превышение ПТ по: Мп Приближен к ПТ: А на 60-70 % (единичные пробы при слоевом сжигании), N1 на 50-60 % Превышение ПТ по: Мп Приближен к ПТ: N1 на 50-60 %

Потенциально промышленно значимые

Превышение ПТ по Be (единичные пробы), Bi, У, УЪ, Mo, Rb, 8е, А? (единичные пробы), 8г, Те, Та Приближен к ПТ: Со на 70-80 %, N1 на 60-70 %, № на 8090 %, на 80-90 % 7г на 60-80%

Превышение ПТ по: 8е, А? (единичные пробы), 8г Приближен к ПТ: УЪ на 80-90%

Превышение ПТ по: 8г

Приближен к ПТ: УЪ на 70-80 %, 8е на 80-90 %

Окончание таблицы 2

Основные группы элементов Характеристика установленных значении микроэлементов

Исходные угли Исходные угли

ПТЭЦ (уртуйские угли)

Токсичные, потенциально токсичные элементы, тяжелые металлы Приближен к ПТ: V на 60-70 % Приближен к ПТ: V на 70 %, РЬ на 8090 % (единичные пробы) Не установлено

Потенциально про-мышлснно значимые Превышение ПТ по: $с (единичные пробы), V (единичные пробы). Со, N1, Оа, ЯЬ, Sг, гг, У, УЬ, N6, Мо, И, Se, Щ Та, Те, В1, Си, РЬ Превышение ПТ по: Д Se Приближен к ПТ: гг, У, УЬ, Ш на 8090% Не установлено

* Примечание: порог токсичности (ПТ) - справочные данные

Из числа зафиксированных промышленно значимых элементов четко прослеживается во всех углях исследуемых месторождений и их золошлаках повышенное содержание некоторых редких и редкоземельных, а также цветных металлов, подтверждающих результаты исследований других авторов (Пантелеев В.Г., Шпирт М.Я., Клер В.Р., Куклина Г.Л. и др.). Закономерная связь концентраций токсичных, потенциально токсичных, потенциально промышленно значимых микроэлементов в углях и продуктах их сжигания отмечается для V, Мп, №, Сг. Причем, концентрация отмеченных микроэлементов в золе-уноса имеет меньшее значение по сравнению с содержанием их в золе углей.

Сравнительной оценкой токсичных, потенциально токсичных элементов продуктах сжигания углей на ТЭЦ 1, ТЭЦ 2 установлено, что способ сжигания в низкотемпературном кипящем слое по сравнению с факельным и слоевым следует отнести к экологически более «чистым», и ему должно быть отдано предпочтение.

Методом тяжелосредной сепарации золошлаки разделены на легкую (плотность менее 3,6 г/см3) и тяжелую фракции. Дальнейшим гравитационным фракционированием установлено, что выход тяжелой фракции узких классов крупности находится в диапазоне 2,3-6,5 %. Минералогическими исследованиями установлено, что легкая фракция представлена, в основном, силикатами и алюмосиликатами, а на оксиды железа приходится от 3,0 до 20 %. В тяжелых фракциях доля оксидов железа составляет 65-75 %, алюмосиликатов - 18-25 %, пирита-4-15 %.

Минеральный состав тяжелой фракции после напыления для микрозон-дового анализа показан на рисунке 2 (электронный микроскоп 1ео1 5300, кратность увеличения 3000000). Размер анализируемых зерен минералов находится в пределах от 0,1 до 0,25 мм.

1 - пирит, 2 - самородное железо, 3 - сплав оксидов железа, кремния, алюминия, 4 - сплав оксидов кальция, железа, кремния, 5 - оксиды железа

Рисунок 2 - Минеральный состав тяжелой фракции плотностью более 3,6 г/см1

Второе научное положение. Класс опасности золошлаков установлен на основании утвержденного (Приказ МПР России от 15.06 01, № 511) документа «Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды» (Критерии).

Отнесение золошлаков к классу опасности для ОПС определяется по показателю (К) - степени опасности отхода при его воздействии на ОПС, рассчитанного как сумма показателей степени опасности отдельных компонентов составляющих отход (К,) (Таблица 3)

Показатель степени опасности компонента отхода для ОПС К, рассчитывается по гЬопмутте:

где С, - концентрация ьго компонента в опасном отходе (мг/кг),

- коэффициент степени опасности отдельных компонентов отхода

Для отдельных компонентов отхода коэффициент установлен постоянным, в соответствии с Критериями, для остальных - рассчитывается по установленному порядку.

Таблица 3 - Отнесение отходов к классу опасности для ОПС в соответствии с Критериями

Класс опасности отходадля ОПС I класс Чрезвычайно опасные II класс Высоко опасные III класс Умеренно опасные IV класс Малоопасные V класс Практически неопасные

Степень опасности отхода для ОПС (К) 106 > К > 104 104> К> 103 103> К>102 102> К>10 К < 10

Исходя из того, что доля шлака в котельных агрегатах факельно-слоевого сжигания топлива составляет 5-7 %, компонентный состав отхода (золошлака) определяет по составу золы-уноса (РД 153 34.1-02.203-99) Химический состав золы уноса для расчетного метода определения класса опасности установлен

рентгенофлуоресцентным методом (РФА) в аккредитованной лаборатории МГУ им. Ломоносова.

В таблице 4 приведены данные расчетного методы по отнесению золош-лаков от сжигания харанорских, уртуйских, татауровских углей к классу опасности для ОПС, установленному по компонентному составу золошлаков.

Таблица 5 - Результаты токсикологических исследований (биотестирования) проб продуктов сжигания харанорских, татауровских, уртуйских углей

Шифр пробы Тест-объект Оценка тестируемый пробы Класс опасности для ОПС

рНисх Безвредная кратность разведения (БКР) Острое токсическое действие (ЛРК)

ЗШО (золоотвал ТЭЦ 1) Daphnia magna Straus Paramecium cauda-tum ehrenberg 9,97 9,97 1:1 БКР10-24 1:1 БКР10-24 ЛКР50 не оказывает ЛКР50 не оказывает V класс

Зола-унос (татауровский уголь) ТЭЦ 1,исп. котел № 10 Daphnia magna Straus Paramecium cauda-tum ehrenberg 8,1 8,1 1:1 БКР10-24 1:1 ЛКР50 оказывает ЛКР50 не оказывает IV класс

Зола-унос (харанорский уголь) ТЭЦ 2 Daphnia magna straus Paramecium cauda-tum ehrenberg 8,13 8,13 1:1 БКР10-96 1:1 БКР10-24 ЛКР50 не оказывает ЛКР50 не оказывает V класс

ЗШО (золоотвал ТЭЦ-2) Daphnia magna Straus Paramecium cauda-tum Ehrenberg 9,65 9,65 1:1 БКР10"24 1:1 БКР110-24 ЛКР50 не оказывает ЛКР50 не оказяывает V класс

Зола-унос (уртуйский уголь) ПТЭЦ Daphnia magna straus Paramecium cauda-tum ehrenberg 8,01 8,01 1:1 БКР10-96 1:1 БКР10-24 ЛКР50 не оказывает ЛКР50 не оказывает V класс

ЗШО (золоотвал ПТЭЦ) Daphnia magna straus Paramecium cauda-tum ehrenberg 9,65 9,65 1:1 БКР10-24 1:1 БКР10-24 ЛКР50 не оказывает ЛКР50 не оказывает V класс

Для подтверждения отнесения отходов к пятому классу опасности для ОПС, полученного расчетным методом в аккредитованной лаборатории МГУ приведен экспериментальный метод исследования проб золошлаков на двух тест-объектах из ранних биологических групп (дафнии, инфузории). Класс опасности ЗЩО установлен по кратности разведения водной вытяжки, при которой не выявлено токсикологического воздействия на биологические объекты (Таблица 5). Таким образом, расчетным методом и полученными экспериментальными данными с использованием биотестирования установлено: золошла-ки от сжигания харанорских, уртуйских углей относятся к V классу опасности, татауровских - к IV классу опасности для ОПС

Таблица 4 — Данные расчетного метода отнесения золошлаков от сжигания харанорских, уртуйских, татауровских углей к классу опасности для ОПС

По пробам харанорских углей По пробам уртуйских углей По пробам татауровских углей

№ п/п Наиме- Концентра- Коэффициент степени Показатель Концентрация компо- Коэффициент степени Показатель степени опасности компонента, К1 Концентрация компонента отхода, С1, мг/кг Коэффициент степени Показатель

ция компо- опасности опасности опасности

нента отхода, компонента отхода, С1, мг/кг компонента компонента

С1, мг/кг отхода, Ш, мг/кг К1 отхода, Ш, мг/кг отхода, мг/кг К1

1 А12О3 219900 1000000 0,2199 286000 1000000 0,286 270800 1000000 0,271

2 БЮа 164100 1000000 0,1641 271800 1000000 0,2718 284900 1000000 0,285

3 Р2О5 6330 15488,17 0,408699 2100 1000000 0,0021 2300 1000000 0,002

4 БО, 19140 33113,11 0,578019 8800 1000000 0,0088 6500 1000000 0,007

5 К2О 4800 1000000 0,0048 19400 1000000 0,0194 36200 16595,87 2,181

6 СаО 212100 1000000 0,2121 188400 1000000 0,1884 187900 1000000 0,188

7 ТЮ2 6180 4677,4 1,321247 14640 4677,4 3,129944 11400 1000000 0,011

8 Сг2О3 700 1548,8 0,451963 500 1548,8 0,322831 800 1548,8 0,517

9 Мп 2961 5888,4 0,502853 1575 5888,4 0,267475 4931 5888,4 0,837

10 Ре2О2 131400 1000000 0,1314 104000 1000000 0,104 175900 24547,1 7,166

11 Со 79 1412,5 0,055929 79 1412,5 0,055929 79 1412,5 0,056

12 Си 3600 2454,7 1,466574 3280 2454,7 1,336212 3680 2454,7 1,499

13 гп 80 2454,7 0,032591 160 2454,7 0,065181 80 2454,7 0,033

14 БгО 8700 6918,3 1,257534 3300 6918,3 0,476996 2900 6918,3 0,419

15 ВаО 4200 3388,44 1,239508 2200 3388,44 0,649266 100 3388,44 0,030

16 РЬ 91 1445,4 0,062958 91 1445,4 0,062958 456 1445,4 0,315

17 V 100 2951,2 0,033885 <100 2951,2 0,033885 100 2951,2 0,034

18 Л8 100 1000 0,1 100 1000 01 100 1000,0 0,100

19 N1 100 1949,8 0,051287 200 1949,8 0,102575 100 1949,8 0,051

20 С 193700 1000000 0,1937 82300 1000000 0,0823 — — —

21 О 6809 1000000 0,006809 31400 1000000 0,0314 11474 1000000 0,011

К= 8,50 К=7,60 К=14,013

Радиационная безопасность ЗШО устанавливается по значению эффективной удельной активности (Аэфф, Бк/кг), а также данных дозиметрического контроля экспозиционной дозы ионизирующего излучения (мкР/час), с использование нормативной документации (НРБ-96, ГОСТ 30108-94, СП 2.6.1.799-99).

Лабораторные исследования эффективной удельной активности естественных радионуклидов были проведены в испытательной лабораторном центре Госсанэпиднадзора по Читинской области, аккредитованным на данный вид деятельности в системе Госсанэпидслужбы России. Данные лабораторных испытаний и выводов по ним представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Данные лабораторных испытаний продуктов сжигания углей на эффективную удельную активность естественных радионуклидов (Аэфф, Бк/кг)

Наименование ТЭС Сжигаемое топливо Материал, место взятия проб Максимальное значение Аэфф, Бк/кг Заключение по НРБ-99

ТЭЦ1 Испытательный котел № 10 Уголь татауровский Зола-унос (батарейный циклон) Не превосходит 211 Соответствует I классу строительных материалов Аэфф < 370 Бк/кг

ТЭЦ1 Смесь харанорских, татауровских, уртуйских углей Золошлак с действующей карты золоотвала Не превосходит 321 То же

ТЭЦ 2 Уголь харанорский Зола-унос (батарейный циклон) Не превосходит 153

Золошлак с действующей карты золоотвала Не превосходит 142,3

ПТЭЦ Уголь уртуйский Золошлак с действующих карт золоотвала Не превосходит 255

Зола-унос (батарейный циклон) Не превосходит 850 Соответствует III классу строительных материалов Аэфф < 1500 Бк/кг

Анализом данных дозиметрического контроля ионизирующего излучения в контрольных точках золоотвалов, котельно-турбинных цехов и вспомогательных помещений, системы гидрозолоудаления ТЭЦ 1, ТЭЦ 2 и ПТЭЦ установлено, что значение экспозиционной дозы излучения колеблется в пределах от min: 9-11 до max: 20-23 мкР/час при естественном фоне на даты замеров 1315 мкР/час. Таким образом, данные замеров мощности ионизирующего излучения в контрольных точках указывают на то, что уровень дозы гамма-излучения находится на уровне естественного фона.

Значение магнитной восприимчивости анализируемых проб геосистемы «уголь - зола-унос - шлак - золошлак» существенно разнятся. Максимальное значение соответствует золам, минимальное - исходному углю (рисунок 3).

Рисунок 3 - Зависимость изменения магнитной восприимчивости в исходных углях и продуктах сжигания

Рост магнитной восприимчивости подчиняется логнормальной зависимости при коэффициенте корреляции 0,76.

Содержание железа в золе и золошлаке увеличивается по сравнению с углем, причем часть его при обжиге переходит в окисленную магнитную фракцию.

Максимальные вариации параметра в зольном уносе обусловлены различием режимов сжигания, что требует дополнительных исследований.

Третье научное положение. Известные классификации промышленного использования ЗШО базируются на технологических критериях комплексной системной оценки состава и технологических свойств. При этом основные отрасли и направления использования ЗШО рассматриваются в виде общего -«класс», а производство для получения готовой продукции - как «подкласс» и «группа».

В качестве характерных технологических показателей (индексное обозначение), учитывающих требования к отходам переработки углей - золошлакам -при использовании их для получения готовой продукции выделены следующие:

- содержание серы (общей), Std;

- содержание углерода (органического), Оэ^

- содержание соединений железа ^е2О3 в золе), Fe;

- содержание соединений алюминия (А12О3 в золе), А1;

- содержание соединений кальция и магния (СаО + MgO в золе), М;

- пластичность, Р.

В результате выполненных эколого-технологических исследований продуктов сжигания углей автором предлагается по аналогии с существующей системной индексацией параметров и групп общей классификации отходов добычи и переработки углей (по Шпирту М.Я. и др.), взятой за основу, дополнить новыми показателями, характерными для золошлаков (Таблица 7). К таким показателям относятся:

- источник образования (относительно золошлаков);

- первичная характеристика (относительно золошлаков);

- класс опасности для ОПС;

- эффективная удельная активность естественных радионуклидов (Аэфф, Бк/кг).

Таблица 7 - Система индексного обозначения параметров классификации отходов промышленного сжигания углей (по МЯ. Шпирту)

Индексное обозначение параметра Цифровой код

Наименование характеристического параметра Значение параметра Место в цифровом коде параметра Место индекса параметра

Источник образования ЗШО

а) отходы сжигания углей на ТЭЦ б) отходы сжигания углей на произ- А 1 1 2

водственных котельных

Первичная характеристика ЗШО

а) зольные уносы тонкодисперсные; более 1

б) зольные уносы грубодисперсные; 1000мАг Ъ 2 2

в) шлак сухого удаления; менее 3

г) шлак жидкого удаления 1000мг2/г 4

Содержание углерода (органич.) Со11

а) низкоуглеродистые; <4% 1

б) малоуглеродистые; в) среднеуглеродистые; 4-8% 8-12% Со1 3 2 3

г) углеродистые; 12-20% 4

д) высокоуглеродистые >20% 5

Содержание соединений железа

а) низкожелезистые; <1,5% 1

б) маложелезистые; в) среднежелезистые; 1,5-5% 5-12% Бе 4 2 3

г) железистые; 12-18% 4

д) высокожелезистые >18% 5

Содержание серы (общей)

а) низкосернистые; <0,5% 1

б) малосернистые; 0,5-2% б; 5 2

в) среднесернистые; 2-3 % 3

г) сернистые; 3-4% 4

д) высокосернистые >4% 5

Окончание таблицы 7

Индексное обозначение параметра Цифровой код

Наименование характеристического Значение параметра Место в цифровом Место индекса параметра

параметра коде параметра

Содержание соединений алюминия

а) малоглиноземные; < 15% А1 6. 1

б) среднеглиноземные; 15-28% 2

в) высокоглиноземные >28% 3

Содержание соединений кальция и

магния в золе (СаО + MgO %)

а) низкокальциевые; <3% М 7. 1

б) среднекальциевые; 3-6% 2

в) кальциевые; 6-12% 3

г) высококальциевые >12% 4

Пластичность

а) непластичность; Р = 0 Р 8. 1

б) малопластичность; Р<7 2

в) среднепластичность Р= 7-14.0 3

Класс опасности для ОПС 102>К> 10

- IV класс К<10 К 9 1

- V класс 2

Удельная активность природных ра-

дионуклидов, Аэфф:

- сельское хозяйство < 4,0 Бк/кг 1

- II класс строит, материалов < 370 Бк/кг А ^эфф 10 2

- II класс строит, материалов < 740 Бк/кг 3

- III класс строит, материалов <1500Бк/кг 4

- IV класс строит, материалов < 4000 Бк/кг 5

Достоинство предложенной частной классификации заключается в следующем:

- представляется возможным наметить эффективные области использования золошлаковых материалов в строительной индустрии Восточного Забайкалья;

- приступить к разработке технологических регламентов (технических условий) на применение золошлаков в народном хозяйстве;

- наметить эффективные способы и решения проблемы утилизации золошлаков и снижения их вредного воздействия на ОПС;

- найти взаимовыгодные формы взаимодействия на рынке сбыта вторичной продукции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обоснована и решена научно-практическая задача по эколого-технологической оценке продуктов сжигания улей - золошлаковых отходов крупнейших объектов (ТЭС) ТЭК Восточного Забайкалья.

1. Установлена закономерность распределения токсичных, потенциально токсичных, ценных компонентов в продуктах сжигания, которая подчиняется общим законам накопления их в углях Харанорского, Уртуйского, Татауров-ского месторождений. При этом выявлена тесная связь токсичных элементов и минеральной составляющей ЗШО.

2. Использованием современных оптико-геометрических методов исследования установлено, что преобладающая часть минеральных включений в зо-лошлаках представлена сульфидами (преимущественно пиритом), оксидами, карбонатами, силикатами, алюмосиликатами. Тяжелая фракция представлена большей частью оксидами железа. Минеральные компоненты представлены, в основном, частицами пузырчатого силикатного стекла, силикатных минералов и их шлакоподобных агрегатов. Некоторую часть золы составляют частицы не-сгоревшего угля, выход которого обусловлен особенностью способов сжигания твердого топлива на ТЭС.

3. Выполненным комплексом расчетов и исследований обоснована и решена важная региональная задача - отнесение золошлаков от сжигания хара-норских, уртуйских углей к 5-му классу опасности, татауровских к 4-му классу опасности для ОПС.

4. Установлено, что магнитная восприимчивость как критерий обогати-мости минеральных продуктов имеет максимальное значение для золы-уноса и подчиняется логнормальной зависимости при коэффициенте корреляции 0,76. В процессе сжигания топлива железо переходит в магнитную фракцию, что позволяет извлечь его в концентрат с помощью магнитной сепарации.

5. Путем оценки уровня активности естественных радионуклидов продуктов сжигания углей (шлак, зола-унос, золошлак) установлено (НРБ-99):

- к строительным материалам (отходам) 1-го класса радиационной опасности (слабо радиоактивным) относятся шлаки, золошлаки, золы-уноса Харанорского, Татауровского месторождений (ТЭЦ 1, ТЭЦ 2). Ограничений на использование их, в том числе и для строительства жилых зданий нет;

- к строительным материалам (отходам) Ш-го класса относится зола-унос от сжигания уртуйского угля (ПТЭЦ) и может быть использована в дорожном строительстве вне населенных пунктов.

6. На основе обобщенной классификации золошлаковых отходов промышленного сжигания углей Харанорского, Татауровского и Уртуйского месторождений, рекомендованы направления их рационального использования, а именно: как вторичное минеральное сырье для получения железосодержащих и редкометальных концентратов, в качестве составляющей в производстве строительных материалов, в дорожном строительстве, для заполнения выработанных пространств при ведении горных работ, в составе закладочной смеси для за-

полнения выработанного пространства шахт, в сельском хозяйстве в качестве добавок к удобрениям.

7. Использование текущих золошлаковых отходов, а золоотвалов - как техногенных образований вторичного сырья, позволит снизить негативное воздействие ТЭК на ОПС, а также исключить (или в значительной мере сократить) вовлечение в разработку новых геогенных месторождений строительных материалов со всеми вытекающими последствиями для ОПС.

8. Расчетная годовая эколого-экономическая эффективность за счет снижения платы за размещение золошлаков в окружающую природную среду и учета их использования составит 74717 тыс. рублей. Реальная годовая экономическая эффективность по ТЭС ОАО «Читаэнерго» подтверждена в размере 15301 тыс. рублей.

Направление дальнейших исследований:

- изучение золошлаковых отходов (накопленных и текущих) от сжигания углей региона как нетрадиционного минерального сырья для выделения установленных редких, редкоземельных элементов, тяжелых металлов;

- обоснование и разработка технологии обогащения железосодержащей минеральной части золы-уноса;

- установление класса опасности для ОПС золошлаков от сжигания углей Татауровского месторождения на ТЭС и производственных котельных;

- доработка частной классификации продуктов сжигания углей для обоснованного выбора направления их утилизации.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Наркелюн Л.Ф., Мязина В.И. Источники загрязнения и охрана окружающей среды при добыче и сжигании углей Восточного Забайкалья // Материалы Всероссийской науч.-практ. конф. «Эколого-безопасные технологии освоения недр Байкальского региона: Современное состояние и перспективы», посвящ. 300-летию учреждения Приказа рудокопных дел. - Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 2000.-С. 307-312.

2. Наркелюн Л.Ф., Мязина В.И. О загрязнении окружающей среды отходами энергетического комплекса Забайкалья // Региональная конф. «Проблемы освоения и рационального использования природных ресурсов Забайкалья». -Чита: ЧитГТУ, 2000. - С.48-51.

3. Мязина В.И. Экологический мониторинг объектов топливно-энергетического комплекса Забайкалья // Третья науч.-техн. конф. Горного института. - Чита: ЧитГТУ - 4.1,2000. - С. 55-57.

4. Мязин В.П. Мязина В.И. Экологическое сопровождение проекта по образованию и размещению отходов в отвалах и хвостохранилищах горнодобывающего и топливно-энергетического комплекса // Проблемы экологической безопасности границ России на рубеже десятилетий: Межрегиональная конф.: Тез. докл. - Чита: ЧитГТУ, 2000. - С. 6-10.

5. Мязин В.П., Мязина В.И., Авдеев П.Б. Об основных положениях концепции целевой региональной подпрограммы «Отходы горнодобывающего и перерабатывающего комплекса Читинской области» // Региональная конф.

«Проблемы освоения и рационального использования природных ресурсов Забайкалья»). - Чита: ЧитГТУ, 2000. - С. 51-53

6. Мязина В.И. Размахнин К.К. Технологическая оценка золошлаковых отходов теплоэнергетического комплекса // Вторая международная науч.-техн. конф. «Забайкалье на пути к устойчивому развитию - экология, ресурсы, управление». - Чита: ЧитГТУ, 2001. - С. 146-148.

7. Мязина В.И. Состав золошлаковых отходов теплоэнергетического комплекса Забайкалья и их влияние на окружающую среду // Материалы межрегиональной науч.-техн. конф., посвящ. 40-летию ЗабНИИ. - Чита: ЗабНИИ, 2001.-С. 266.

8. Мязина В.И. Эколого-технологическая оценка золошлаковых отходов при сжигании углей Забайкальского региона // Международное совещание «Экологические проблемы и новые технологии комплексной переработки минерального сырья», Плаксинские чтения. (Москва - Чита, 2002). - Чита: ЧитГТУ.-С.76-77.

9. Мязина В.И. Экологические аспекты безопасного обращения с отходами углепереработки // Материалы Первой международной конф. «Ресурсо-воспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр»: тезисы докладов. - М.: Издательство РУДН, 2002. - С. 324-325.

10. Мязина В.И. Минералого-технологические исследования золошлаковых отходов ТЭЦ // Четвертая науч.-техн. конф. Горного института (Чита, 2003). - Чита: ЧитГТУ, 2003. - Ч. I, с. 130-134.

11 Мязин В.П., Мязина В.И., Насоловец Н.Б. Проектирование горнообогатительного производства (Охрана окружающей среды): Учебное пособие. -Чита:ЧитГУ,2004.-198с.

12. Мязина В.И. Технологическая оценка состава и свойств золошлако-вых отходов тепловых электростанций Восточного Забайкалья // Вестник ЧитГУ. Спец. выпуск, посвящ. 30-летию Горного института. - Чита: ЧитГУ, 2004.-№35.-С. 61-66.

Лицензия ЛР № 020525 от 02.06.97 г.

Сдано в производство 15 ноября 2004 г.

Уч.-изд. л. 1 Усл. печ. л. 1

Тираж 100 экз. Заказ № 112

Читинский государственный университет 672039, Чита, ул. Александро-Заводская, 30

РИК ЧитГУ

1*2 6 0 9 S

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Мязина, Валентина Ивановна

ВВЕДЕНИЕ

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И УРОВЕНЬ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ЗОЛОШЛАКОВЫМИ ОТХОДАМИ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА.

1.1 Роль угля в обеспечении энергетической безопасности России

1.2 Оценка влияния золошлаковых отходов и объектов их размещения на загрязнения компонентов окружающей природной среды.

1.3 Краткий анализ существующих критериев экологической оценки углей и продуктов их сжигания.

1.4 Химический состав геосистемы «уголь - зола-унос - шлак -золошлак»

1.5 Анализ изученности токсичных микроэлементов в геосистеме «уголь - зола-унос - шлак - золошлак»

1.6 Краткий анализ экологических последствий, связанных с образованием и размещением ЗШО.

1.6.1 Оценка способов сжигания углей на ТЭС

1.6.2 Экологическая оценка способов и систем золошлакоудаления

1.7 Цели задачи исследований.

2 КОМПЛЕКСНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ

УГЛЕЙ И ТЭС ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ

2.1 Угольно-энергетическая база Восточной Сибири и

Дальнего Востока.

2.2 Ресурсы энергетических углей месторождений Восточного Забайкалья.

2.3 Состав и свойства основных углей, сжигаемых на крупнейших

ТЭС Восточного Забайкалья.

2.4 Характеристика ТЭЦ 1, ТЭЦ 2 и ПТЭЦ как объектов исследования

2.5 Выводы по главе

3 МЕТОДОЛОГИЯ ОПРОБОВАНИЯ ГЕОСИСТЕМЫ «УГОЛЬ-ЗОЛА-УНОС - ШЛАК - ЗОЛОШЛАК» НА ТЭС И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1 Основные положения комплексной оценки состава и свойств

ЗШО на объектах исследования.

3.2 Методика опробования продуктов системы золоулавливания и гидрозолоудаления

3.2.1 Особенности отбора проб на объектах исследования с целью установления класса опасности.

3.3 График отбора проб

3.4 Подготовка проб к анализу.

3.5 Методы исследований и виды анализов.

3.6 Выводы по главе

4 ЭКОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТАВА И СВОЙСТВ ЗШО, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ СЖИГАНИИ УГЛЕЙ НА ТЭЦ 1, ТЭЦ 2 И ПТЭЦ.

4.1 Обоснование критериев эколого-технологической оценки ЗШО

4.2 Технологическая характеристика исследуемых проб.

4.3 Химический, микрокомпонентный, гранулометрический состав исходных углей и ЗШО

4.3.1 Химический состав минеральной части исходных углей и продуктов их сжигания

4.3.2 Гранулометрический состав продуктов сжигания углей

4.3.3 Гравитационное фракционирование и минеральный состав фракций ЗШО ТЭЦ 1 и ТЭЦ 2.

4.3.4 Минеральный состав исследуемых проб.

4.3.5 Минералого-петрографический состав золы-уноса ТЭЦ 2.

4.3.6 Оценочные критерии содержания в углях и продуктах сжигания углей потенциально промышленно ценных и токсичных компонентов.

4.3.7 Микрокомпонентый состав минеральной части исходных углей и продуктов их сжигания.

4.4 Исследование магнитной восприимчивости проб Харанорских углей и продуктов их сжигания на ТЭС.

4.5 Отнесение золошлаков от сжигания углей Харанорского, Уртуйского, Татауровского месторождений к классу опасности для окружающей природной среды

4.5.1 Общие положения методики отнесения отходов к классу опасности для ОПС.

4.6 Оценка активности естественных радионуклидов используемых углей и продуктах их сжигания на ТЭЦ 1, ТЭЦ 2 и ПТЭЦ.

4.7 Выводы по главе

5 ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗШО В ХОЗЯЙСТВЕННОМ КОМПЛЕКСЕ.

5.1 Оценка основных направлений промышленного использования ЗШО

5.2 Анализ существующих классификаций технологий утилизации ЗШО.

5.3 Предлагаемая классификация ЗШО для обоснования выбора направления их использования на основе обобщения эколого-технологических показателей.

5.4 Рекомендации по основным направлениям утилизации ЗШО

ТЭЦ 1, ТЭЦ 2, ПТЭЦ.

5.5 Эколого-экономическая оценка платы за размещение золошлаковых отходов ТЭК Восточного Забайкалья.

5.6 Выводы по главе

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Эколого-технологическая оценка золошлаковых отходов тепловых электростанций Восточного Забайкалья"

ТЭК Читинской области объединяет шесть крупных теплоэлектростанций (ТЭС), в том числе электростанций крупных предприятий, а также значительное количество малых производственных котельных, работающих на бурых углях Восточного Забайкалья. Бурые угли Харанорского, Татауровского, Уртуйского месторождений по стратегии Сибирской угольно-экономической компании (СУ-ЭК) являются приоритетным топливом с перспективой роста объемов сжигания на ТЭС региона и реализацией в пограничные области.

В золошлаковых отходах ТЭС в несколько раз по сравнению с исходными углями может возрастать содержание токсичных (S, Be, Hg, As, F,), потенциально токсичных и тяжелых металлов (Mn, Pb, V, Ni, Со, Cr, Cd, Se), в том числе - потенциально промышленно значимых микро- и макроэлементов и их соединений. Золошлаки, накапливаясь в золоотвалах в значительных объемах, создают реальную угрозу загрязнения почв, водоемов, атмосферы, но, в то же время, могут представлять промышленный интерес как нетрадиционное техногенное сырье.

Изучение токсичных ценных компонентов и закономерности их распределения в углях и продуктах сжигания, по существу, является новым разделом в экологии тепловой энергетики. Формирование и развитие его как самостоятельного научного направления началось в 80-х годах благодаря работам Юдовича ЯЗ., Клера В.Р., Шпирта М.Я., Беляева В.К., Трунова Б.Д., Пантелеева В.Г., Кетри-саМ.П., Моисеенко В.Г., Путилова В.Я., Рубана В.А., Зильбершмидта М.Г., Наркелюна Л.Ф. и других известных ученых.

Таким образом, актуальность работы обусловлена необходимостью комплексной оценки золошлаковых отходов от сжигания углей в свете современных требований, предъявляемых к отходам производства с точки зрения экологической опасности для окружающей природной среды (ОПС), а также возможности и направлений их утилизации.

Методы исследования. Направление работы формировалось на основе проведенных патентно-информационных исследований. В работе использован комплекс традиционных и новых методов исследований: физико-химический, химический, седиментационный, гравиметрический, минералогический, гранулометрический, спектральный полу количественный, силикатный, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS), сканирующая электронная микроскопия в сочетании с энерго-дисперсионным рентгеновским анализом, оптико-геометрический, рентгенофлуоресцентный (РФА), оптико-геометрический с автоматическим компьютерным анализом изображения, магнитометрический, атомно-адсорбционный, гамма-бета исследования, гамма-спектрометрический, токсикологический (биологическое тестирование), статистическая обработка данных.

Защищаемые научные положения

- золообразующим;

- токсичным, потенциально токсичным;

- потенциально промышленно значимым.

- технологических свойств и компонентного состава;

- классов опасности для окружающей природной среды;

- радиационной безопасности;

- показателя экологичности.

Научная новизна работы

2. Впервые выполнена сравнительная оценка образующихся золошлаковых отходов харанорских, татауровских и уртуйских углей, полученных различными способами сжигания: факельным, слоевым, сжиганием в низкотемпературном кипящем слое.

3. Автором, на основании использования новейших и традиционных методов исследования, установлены характеристические показатели, определяющие экологическую безопасность золошлаковых отходов от сжигания харанорских, уртуйских, татауровских углей, а именно - класс опасности для ОПС, показатель радиационной безопасности (АЭфф), показатель экологичности.

4. Выявлено повышенное содержание в золе-уносе потенциально значимых элементов Ag, Au, Ti, Mo, Sr, Y, Yb при различных способах сжигания углей на Читинских ТЭЦ 1, ТЭЦ 2 и Приаргунской ТЭЦ, позволяющее сделать заключение о том, что золоотвалы могут рассматриваться как техногенные образования, а текущие отходы ТЭС - как нетрадиционный источник минерального сырья для выделения ценных компонентов.

5. Установлено, что характер магнитной восприимчивости продуктов геосистемы «уголь - зола-унос - шлак - золошлак» при различных режимах сжигания угля подчиняются логнормальной зависимости (коэффициент корреляции 0,80,9). Таким образом, обоснована возможность магнитной сепарации золы-уноса для разделения на концентраты, различные по составу и свойствам.

Практическая значимость и реализация результатов работы

На основании выполненного комплекса исследований продуктов сжигания харанорских, уртуйских, татауровских углей установлена закономерность распределения токсичных, потенциально токсичных, потенциально промышленно значимых компонентов в геосистеме «уголь - зола-унос - шлак - золошлак», позволяющая выявить направления и возможности дальнейшей утилизации отходов ТЭС.

Основные положения диссертации, а именно - обоснование отнесения зо-лошлаковых отходов к классу опасности для ОПС, возможные направления их утилизации, реализованы в мероприятиях по снижению объемов образования ЗШО и их влияния на ОПС (Акт внедрения от 07.08.04.).

Материалы по обоснованию класса опасности золошлаковых отходов от сжигания харанорских, уртуйских, татауровских углей на ТЭС ОАО «Читаэнер-го» прошли государственную экспертизу в ФГУ «ФЦАМ» МПР РФ и приняты к рассмотрению с целью включения в проект очередных Дополнений к ФККО (Письмо от 09 июля 2004 г., № 161/11).

Эколого-экономическая эффективность за счет снижения платы за размещение золошлаковых отходов составляет по ТЭС ОАО «Читаэнерго» 15 млн 300 тыс. рублей в год (Акт от 15.10.04).

Личный вклад автора

Обработка полученных данных, выявление закономерностей, подготовка документации для практической реализации полученных результатов, разработка основных положений, выводов и рекомендаций по научным исследованиям выполнены непосредственно автором.

Автором впервые в аккредитованных лабораториях России на примере проб ЗШО ТЭЦ 1, ТЭЦ 2 и ПТЭЦ использованы новые оригинальные методы исследования: сканирующей электронной микроскопии с автоматическим компьютерным анализатором изображения и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, ренгенофлуоресцентный метод (РФА), с чувствительностью измерений до 10"4, а также метод биологического тестирования.

Публикации

Материалы по диссертационной работе нашли отражение в 12-й публикациях, в 3-х рукописных работах, прошедших госрегистрацию во ВНТИЦентре и отражены в более 10-и проектных документах, прошедших государственную экологическую экспертизу.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 170 е., состоит из введения, 5 глав, заключения, списка используемой литературы, 165 наименований, из 60 таблиц, 30 рисунков, 10 приложений.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Мязина, Валентина Ивановна

5.6 Выводы по главе

1. Установлено, что использование разработанных классификаций не полностью отражает критерии по отношению к отходам (золошлакам), т.к. не учитывает основной экологический показатель - класс опасности отходов для окружающей природной среды, а также требования НРБ-99 по классификации отходов как строительных материалов.

2. Подтверждено специально выполненными эколого-технологическими исследованиями на трех объектах: Читинской ТЭЦ 1 и ТЭЦ 2 и Приагрунской ТЭЦ - необходимость учета экологических показателей в виде класса опасности отходов для ОПС, эффективной активности естественных радионуклидов (АЭфф).

3. Предложена общая классификация выбора направления использования ЗШО, разработанная на основе ранее известной, дополненная критериями экологической безопасности: класс опасности отходов для ОПС, показатель АЭфф. Тем самым предлагается обоснованный подход к принятию решений по утилизации ЗШО ТЭК, в том числе и Восточного Забайкалья.

4. По нормативам платежей за IV и V класс опасности дана сравнительная оценка платы за загрязнение ОПС золошлаками ТЭК. По результатам расчетов годовая экономия по ОАО «Читаэнерго» составляет 21048,97 тыс. рублей, всего по предприятиям ТЭК Восточного Забайкалья - 74717,00 тыс. рублей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обоснована и решена научно-практическая задача по эколого-технологической оценке продуктов сжигания улей — золошлаковых отходов крупнейших объектов (ТЭС) ТЭК Восточного Забайкалья.

1. Установлена закономерность распределения токсичных, потенциально токсичных, потенциально промышленно значимых компонентов в продуктах сжигания, которая подчиняется общим законам накопления их в углях Харанорского, Уртуйского, Татауровского месторождений. При этом выявлена тесная связь токсичных элементов и минеральной составляющей ЗШО.

2. Использованием современных оптико-геометрических методов исследования установлено, что преобладающая часть минеральных включений в золош-лаках представлена сульфидами (преимущественно пиритом), оксидами, карбонатами, силикатами, алюмосиликатами. Тяжелая фракция представлена большей частью оксидами железа. Минеральные компоненты представлены, в основном, частицами пузырчатого силикатного стекла, силикатных минералов и их шлакопо-добных агрегатов. Некоторую часть золы составляют частицы несгоревшего угля, выход которого обусловлен особенностью способов сжигания твердого топлива на ТЭС.

3. Выполненным комплексом расчетов и исследований обоснована и решена важная региональная задача - отнесение золошлаков от сжигания харанорских, уртуйских углей к 5-му классу опасности, татауровских к 4-му классу опасности для ОПС.

4. Установлено, что магнитная восприимчивость как критерий обогатимо-сти минеральных продуктов имеет максимальное значение для золы-уноса и подчиняется логнормальной зависимости при коэффициенте корреляции 0,76. В процессе сжигания топлива железо переходит в магнитную фракцию, что позволяет извлечь его в концентрат с помощью магнитной сепарации,

- к строительным материалам (отходам) 1-го класса радиационной опасности (слабо радиоактивным) относятся шлаки, золошлаки, золы-уноса Харанорско-го, Татауровского месторождений (ТЭЦ 1, ТЭЦ 2). Ограничений на использование их, в том числе и для строительства жилых зданий, нет;

6. На основе обобщенной классификации золошлаковых отходов промышленного сжигания углей Харанорского, Татауровского и Уртуйского месторождений, рекомендованы направления их рационального использования, а именно: как вторичное минеральное сырье для получения железосодержащих и редкометаль-ных концентратов, в качестве составляющей в производстве строительных материалов, в дорожном строительстве, для заполнения выработанных пространств при ведении горных работ, в составе закладочной смеси для заполнения выработанного пространства шахт, в сельском хозяйстве в качестве добавок к удобрениям.

Направление дальнейших исследований:

- обоснование и разработка технологии обогащения железосодержащей минеральной части золы-уноса;

- дальнейшее исследования по возможности отнесения золошлаков от сжигания углей Татауровского месторождения на ТЭС и производственных котельных к V классу опасности для ОПС;

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Мязина, Валентина Ивановна, Чита

1. Абишева З.С., Блайда И.А., Пономарева Е.И. Пути извлечения галлия из золы-уноса от сжигания энергетических углей // Цветные металлы. 1994. - № 2. -С. 42-43.

2. Адеева А.Н. Научные практические основы экологических технологий комплексной переработки производственных отходов в крупном промышленном регионе: Автореф. дис. канд. техн. наук. Омск, 2002. - С. 11-13.

3. Акционерное общество «Читаэнерго» лидер энергетики Читинской области // Ресурсы Забайкалья. - 2002. - № 2 (6). - С. 42-45.

4. Альбов М.Н. Опробование месторождений полезных ископаемых. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1975. - С. 18-23.

5. Анализ состояния и перспективы использования золошлаковых отходов тепловых электростанций / В.Я. Путилов, К.П. Борисов, Б.Я. Вишня, В.М. Мику-шевич // Энергетик. 1997. - № 9. - С. 12-13.

6. Арене В.Ж., Саушин А.З., Гридин А.О. Очистка окружающей среды от углеводородных загрязнений. Астрахань: Интербук, 1999. - 371 с.

7. Бажов А.С. Применение методов атомно-сорбционного анализа в геологии. Исследование по применению новых методов анализа минерального сырья. -Алма-Ата, 1986. С. 66-72.

8. Бакулин Ю.И. Черепанов А.А. Золото и платина в золошлаковых отходах ТЭЦ г. Хабаровска // Руды и металлы. 2003. - № 1. - С. 60-67.

9. Беляев В.К. Токсичные элементы в углях. М., 1986. - 29 с.

10. Беляев В.К., Трунов Б.Д., Клер В.Г. Токсичные элементы в углях Эки-бастузского бассейна // Геологические методы поисков и разведки месторождений твердых горючих ископаемых: ЭИ ВИЭМС. М., 1982. - Вып. 3. - С. 7-10.

11. Беляев В.К., Трунов Б.Д. Методические рекомендации по изучению токсичных элементов в угольных месторождениях / Мингео СССР, ВНИГРИ-уголь. Ростов-н/Д, 1984. - 84 с.

12. Беляев В.К., Трунов Б.Д. Токсичные элементы в Кузнецком и Канско-Ачинском угольных бассейнах. // Геолого-промышленная оценка угольных бассейнов Южной Сибири. Л., 1984. - С. 30-37.

13. Беляев В.К., Трунов Б.Д. Токсичные элементы в угольных месторождениях Западной Сибири и Казахстана. // Геологические методы поисков и разведки месторождений твердых горючих ископаемых: ЭИ ВИЭМС. — М., 1983. Вып. 5. -С. 1-18.

14. Беляев B.C. Токсичные элементы в углях Улугхемского и Минусинского бассейнов. // Геологические методы поисков и разведки месторождений твердых горючих ископаемых: ЭИ ВИЭМС. М., 1985. - Вып. 6. - С. 1-5.

15. Бундюк B.C., Волостнов А.В., Берчук В.Ю. Элементы-примеси в углях Канско-Ачинского бассейна. // Геологические методы поисков и разведки месторождений твердых горючих ископаемых: ЭИ ВИЭМС. М., 1985. - Вып. 6. -С. 1-5.

16. Буров К.Н., Дробышев А.И. Эффективный способ извлечения металлов из зол-уноса ТЭЦ // 15 Менделеевский съезд по общей прикладной химии. — Минск, 1993.-С. 149-150.

17. Влияние цены топлива на уровень тарифов на электрическую и тепловую энергию // Ресурсы Забайкалья. 2004. - № 3 (17). - С. 40-42.

18. Волженский А.В., Иванов И.А., Виноградов В.Н. Применение зол и топливных шлаков в производстве строительных материалов. М.: Стройиздат, 1984.-225 с.

19. Володарский И.Х., Шпирт М.Я., Зекель Л.А. Распределение германия и некоторых других элементов примесей в продуктах термической переработки угля // Химия твердого топлива. - 2000. - № 6. - С. 73-79.

20. Володарский И.Х., Шпирт М.Я. Распределение германия, молибдена, вольфрама, ванадия и серебра в продуктах факельно-слоевого сжигания угля // Химия твердого топлива. -1998.-№4.-С. 3-17.

21. Воробейник Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем (локальный уровень). — Екатеринбург: Наука, 1994.

22. Вязова Н.Г., Крюкова В.Н. Закономерности распределения некоторых токсичных элементов в углях Восточной Сибири // Химия твердого топлива. — 1996. № 3. - С.101-105.

23. Галинов Ю.Н., Култышев В.И. Решетников А.А. Твердеющая закладка при разработке месторождений урановых руд // Горн. журн. 1993. - № 3.

24. Гладких К.В. Изделия очистных бетонов на основе шлаков зол. М.: Стройиздат, 1976. - 256 с.

25. Глухов В.В., Лисочкина Т.В., Некрасова Т.П. Экономические основы экологии: Учебник. СПб.: Спец. лит., 1997. - 304 с.

26. Голыптейн Л.Я., Штейерт Н.П. Использование топливных зол и шлаков при производстве цемента. -М.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1977. 152 с.

27. Горное дело и охрана окружающей среды / М.Е. Певзнер, А.А. Малышев, А.Д. Мельков, В.П. Ушань М.: Изд-во МГГУ, 1997. - 152 с.

28. ГОСТ 30108-94. Материалы и изделия. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов. М.: Изд-во стандартов, 1994.

29. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды в Читинской области за 2000 г. Чита: Читагоскомэкология, 2001. - 157 с.

30. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды в Читинской области за 2001 г. Чита: Читагоскомэкология, 2002. - 163 с.

31. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды в Читинской области за 2003 г. Чита: КПР по Читинской области, 2004. - 165 с.

32. Гольдина Т.М., Пантелеев В.Г. Об агрегатном удельном весе золошла-ковых материалов / Доклады по гидротехнике. — Л.: ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1970-Вып. 11, Кн. 6, С. 314-324.

33. Данилов-Данильян В.И., Лосев К.С. Экологический вызов и устойчивое развитие. Учеб. пособие. М.: Прогресс-Традиция, 2000. - 416 с.

34. Еремин И.В., Броновец Т.М. Марочный состав углей и их рациональное использование. М.: Недра, 1994. - С. 225-228.

35. Золошлаковые материалы и золоотвалы / В.Г. Пантелеев, В.А. Мелен-тьев, В.Л. Допкин и др. М.: Энергия, 1978.

36. Иванов И.А. Исследование зол электростанций Западной Сибири с целью комплексного использования в строительстве: Атореф. дис. канд. техн. наук. Новосибирск, 1962.

37. Иванов И.К., Виноградов Б.Н., Волженский А.В. Применение зол и топливных шлаков в производстве строительных материалов. М.: Стройиздат, 1984.

38. Иметинов Н.Б. Крупные пористые заполнители на основе отходов промышленности: Учеб. пособие. Чита: ЧитГТУ, 2000. - 133 с.

39. Инструкция по изучению токсичных компонентов при разведке угольных и сланцевых месторождений / АН СССР, Мингео СССР. М.,1982. - С.84.

40. Исследование возможности применения золы и шлака Читинской ТЭЦ для локализации золоотвалов: Отчет о НИР/ тема № 346; Руководитель В.В. Ушаков.-Чита, 1988.

41. Ионизирующее излучение, радиационная безопасность. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). СП-2.6.1.758-99. (Утв. Гл. гос. санитарным врачом РФ 2 июля 1999 г.).

42. Измеритель магнитной восприимчивости ИМВ-2. Технологическая инструкция. Л.: ВИРГ, 1979.

43. Итоги науки и техники. Серия: Охрана природы и воспроизводство природных ресурсов. Савенков B.C. Природные и антропогенные источники загрязнения атмосферы. М.: ВИНИТИ, 1991. - Т. 31. - 211 с.

44. Кадастр техногенных скоплений горнорудных предприятий Читинской области / Разраб. В.П. Васильев, Ю.Ф. Харитонов, Н.А. Шелопугина. Фондовые материалы ЗабНИИ, 1998.

45. Каплунов Ю.В., Климов С.Л., Красавин А.П. Экология угольной промышленности России на рубеже XXI века. М.: Изд-во Акад. горн, наук, 2001. -295 с.

46. Кизилыитейн Л.Я., Степаносов А.Р. Вялов В.И. Исследование золооб-разующих и токсичных элементов углей при помощи рентгеноспектрального анализа. М.: РГУ, 1984. - С. 12. - Деп. в ВИНИТИ 9.04.84, № 2126-84.

47. Китаев К.В., Китаева Н.И. К вопросу о формах содержания малых элементов в углях и углистых породах. // Геохимия и петрохимия осадочных комплексов Дальнего Востока. Владивосток, 1990. - С. 7-33.

48. Клер В.Р. Изучение сопутствующих полезных ископаемых при разведке угольных месторождений. М., 1979.

49. Клер В.Р., Ненахова В.Ф. Изучение токсичных компонентов при разведке угля и горючих сланцев // Геологические методы поисков и разведки месторождений твердых горючих ископаемых: ЭИ ВИЭМС. М., 1979. - Вып. 2-3. — С. 13-31.

50. Климов С.Л., Шпирт М.Я., Горюнова Н.П. Влияние минеральных компонентов, содержащихся в углях, на экологические и технико-экономические показатели их переработки // Химия твердого топлива. 1999. - № 4. - С. 69-75.

51. Ковальчук А.В., Пономарев В.П., Романов С.М. Состояние рынка угля в России, ближайшие и дальние перспективы // Уголь. 2002. - № 1. - С. 49-51.

52. Козин В.З. Опробование и контроль технологических процессов обогащения: Учеб. для вузов. М.: Недра, 1985. - 294 с.

53. Комплексная переработка зол от сжигания подмосковных углей с выделением ценных компонентов / В.Н. Охотин, В.Н. Медведев, Ю.А. Лайнер и др. // Энергитическое строительство. 1994. - № 7. - С. 67-69.

54. Кон Е.Х. Комплексное использование зол ТЭС для изготовления строительных материалов: Учеб. пособие. Чита: ЧитГТУ, 2002. - 122 с.

55. Красноярский Jl.Г., Щадов М.И. Топливно-энергетический комплекс России: тенденции и перспективы // Горн. журн. 2000. - № 6. - С. 78-80.

56. Краснянский Г.Л. Экономические аспекты развития топливно-энергетического комплекса России. М.: Изд-во Акад. горн, наук, 2000. - 128 с.

57. Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды: Утв. приказом МПР России от 15 июня 2001 г. № 511. -М., 2001.-9 с.

58. Куклина Г.Л. Системная оценка качества использования углей Восточного Забайкалья и их рациональное использование: Дис. . канд. тех. наук: Защищена 28.11.2002; Утв. 14.03.2003.-М., 2003.- 156 с.

59. Ласкорин Б.Н., Барский Л.А., Персиц В.З. Безотходная технология переработки минерального сырья. Системный анализ. — М.: Недра, 1984. 334 с.

60. Лебедев В.В., Рубан В.Л., Шпирт М.Я. комплексное использование углей. -М.: Недра, 1980.

61. Левич А.П. Биотическая концепция контроля природной среды // ДАН,1994.

62. Леонов С.Б., Федотов К.В., Сенченко А.Е. Промышленная добыча золота из золошлаковых отвалов тепловых электростанций // Горный журнал. -1998.-№5.-С. 67-68.

63. Малышев Ю.Н. Уголь и альтернативная экологически чистая энергетика. Общеэкономические аспекты. М.: Изд-во Акад. горн, наук, 2000. - 96 с.

64. Методы биотестирования качества водной среды / Под ред. О.Ф. Фи-ленко. М.: Изд-во МГУ, 1989. - 150 с.

65. Минерально-сырьевой комплекс Читинской области и его основные проблемы / Ю.Ф. Харитонов, Ю.Г. Сайтов, М.В. Петухов и др. // Плаксинские чтения. Чита, 2002. - С. 152-157.

66. Мисевра О.А., Щадов М.И. Угольно-энергетический баланс Восточной Сибири и Дальнего Востока. М.: Изд-во МГГУ, 2003. 472 с.

67. Моисеенко В.Г., Беляева Р.А. Мировой и отечественный опыт утилизации золошлаковых отходов ТЭЦ (ТЭС, ГРЭС) // Зола: Материалы науч.-практ. конф. Благовещенск, 1998. - С 5-8.

68. Мязин В.П., Мязина В.И., Насоловец Н.Б. Проектирование горнообогатительного производства (Охрана окружающей среды): Учеб. пособие. Чита: ЧитГУ, 2004. - 198 с.

69. Мязин В.П., Ходкевич Д.В., Мязина В.И. Обоснование и разработка природоохранной концепции обращения с отходами горнопромышленного комплекса Читинской области // Вестн. МАНЭБ: Спец. вып. СПб., 2000. - № 10. -С.83-90.

70. Мязина В.И. Минералого-технологические исследования золошлаковых отходов ТЭЦ // Четвертая науч.-технолог, конф. Горн, ин-та: Материалы конф. Чита, ЧитГТУ, 2003. - 4.1 - С. 130-134.

71. Мязина В.И. Состав золошлаковых отходов теплоэнергетического комплекса Забайкалья и их влияние на окружающую среду // Материалы межрегиональной науч.- техн. конф., поев. 40-летию ЗабНИИ «Новый век новые открытия». - Чита: ЗабНИИ, 2001. - С. 266.

72. Мязина В.И. Экологические аспекты безопасного обращения с отходами углепереработки // Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр: Материалы Первой междунар. конф.: Тез. докл. -М., 2002.-С. 324-325.

73. Мязина В.И. Экологическая оценка состава и свойств золошлаковых отходов тепловых электростанций Восточного Забайкалья // Вестник ЧитГУ. Спец. выпуск посвящ. 30-летию Горного института. Чита: Чит ГУ, 2004. - № 35. -С 61-66.

74. Мязина В.И. Экологический мониторинг объектов топливо-энергетического комплекса // Третья науч.-техн. конф. Горн, ин-та. Чита, 2000. -Ч. 1.-С. 55-57.

75. Мязина В.И. Экологические проблемы при освоении и реконструкции Дарасунского рудника // Вторая междунар. конф. «Экономика, экология, туризм: механизмы инвестирования»: Байкальский эконом, форум: Сб. докл. и рекомендаций. Чита, 2003. - С. 46-54.

76. Мясник В.Ч. Читинская энергосистема. Современное состояние // Ресурсы Забайкалья. 2001. - № 2. - С. 11-12.

77. Назмеев Ю.Г. Системы золошлакоудаления ТЭС / МЭИ. М., 2002.572 с.

78. Наркелюн Л.Ф. Комплексное использование минерального сырья и горно-технологических отходов: Учеб. пособие. — Чита: ЧитГТУ, 1996. 139 с.

79. Наркелюн Л.Ф., Мязина В.И. О загрязнении окружающей среды отходами энергетического комплекса Забайкалья // Проблемы освоения и рационального использования природных ресурсов Забайкалья: Регион, конф.: Тез. докл. -Чита, ЧитГТУ, 2000. С.48-51.

80. Наркелюн Л.Ф., Офицеров В.Ф. Комплексное использование ископаемых углей. Чита: Поиск, 2000. - 270 с.

81. Никольская И.Н., Власова В.В. Технология комплексной переработки золы-уноса тепловых электростанций // Химия твердого топлива. 2002. - № 5. — С. 87-91

82. Новые технологии сжигания топлива: Краткое учеб. пособие для персонала котельных, обслуживающих котлы с топками «кипящего слоя» / Под ред. Ф.Е. Щербакова. Барнаул: НИЦ ПО «Бийскэнергомаш», 2002. - 22 с.

83. Нуждихин Г.И. Совершенствовать режим экономии материальных и топливно-энергетических ресурсов // Уголь. 1985. - № 10. - С. 3-6.

84. Масштабная утилизация летучей золы теплоэлектростанции в Huaneng Furhou (Китай). Liu Wenhua. Comprehensive utilization of fly ash from huaneng fuzhou power plant // Proc. Int Symp. Clean Co Technol. Xiamen. 1997. Beijing, 1997. P. 614-624.

85. Об отходах производства и потребления: с изменениями от 29.12.2000 от 10.01.2003: Федер. закон от 24 июня 1998 г. №89-ФЗ.

86. Об охране окружающей среды: Федер. закон от 10 января 2002 г. № 71. ФЗ.

87. О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения: Федер. закон от 30 марта 1999 г. №52- ФЗ.

88. Об утверждении порядка определения платы и ее предельных размеров за загрязнение окружающей природной среды, размещение отходов. Другие видывредного воздействия. Постановление Правительства РФ от 28 августа 1992 г., № 632.

89. Орлов А.В. Рекультивация золошлакоотвалов с целью снижения негативного влияния на окружающую среду в районе действия тепловых электростанций. М.: АО «Фирма ОРГРЭС», 1994.

90. ОСТ 153-34.0-02-021-99. Охрана природы. Атмосфера. Тепловая энергетика. Термины и определения. М.: АООТ «ВТИ», 2000. - 17 с.

91. ОСТ 34-70-542-2001. Зола-унос тепловых электростанций. Нормативные характеристики. М.: АООТ «ВТИ», 2001. - 11 с.

92. Оценка поступления микроэлементов в окружающую среду при сжигании углей на электростанциях / А.Н. Егоров, Н.В. Лактионова, И.В. Новоселов и др. // Химия твердого топлива. 1978. - № 5. - С. 68-70.

93. Пальгунов П.П., Сумароков M.B. Утилизация промышленных отходов. М.: Стройиздат, 1990. - 352 с.

94. Певзнер М.Е. Горная экология: Учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во МГГУ, 1997.-300 с.

95. Повышение экологической безопасности тепловых электростанций: Учеб. пособие для вузов / А.И. Абрамов, Д.П. Елизаров, А.Н. Ремизов и др.; Под ред. А.С. Седлова. М.: Изд-во МЭИ, 2001. - 378 с.

96. Применение золошлаковых отходов ТЭЦ в различных областях народного хозяйства и решение связанных с этим экологических вопросов // Зола: Материалы науч.-практ. конф. Благовещенск, 19-23 апреля 1998 г. - Благовещенск, 1998. - 82 с.

97. Проект нормативов образования отходов и лимитов на их размещение для ТЭЦ 2 ОАО «Читаэнерго». Чита: ЧитГУ (фонды ЧитГУ), 2002. - 96 с.

98. Проект нормативов образования отходов и лимитов на их размещение для ТЭЦ 1 ОАО «Читаэнерго». Чита: ООО «Экосервис» (фонды ООО «Экосер-вис»), 2004. - 204 с.

99. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России / Учебное и справочное пособие 2-е изд. М.: Финансы и статистика, 2000 - 672 с.

100. Путилов В.Я., Демкин В.В., Преснов Г.В. Использование золошлаков ТЭС в строительном комплексе крупных городов // Энергетик. — 2000. № 6. -С. 20-23.

101. Развитие системы экологической оценки в Российской Федерации: Раздаточные материалы к семинару и круглому столу по теме «Стратегическая экологическая оценка». М.: Эколайн, 2000. - 74 с.

102. Развитие технологии подготовки и сжигания топлив на электростанциях: Сб. науч. ст. / Под ред. А.Г. Тумановского, В.Р. Котлера. М.: ВТИ, 1996.

103. РД 34.02.103-98 Методика оценки технико-экономических показателей системы золошлакоудаления ТЭС с учетом экологических требований / В.Я. Путилов, А.Б. Автономов, К.П. Борисов и др. М.: НТФ «Энергопрогресс», 1977.

104. РД 153-34.1-02.203-99. Методика расчета компонентного состава золошлаковых отходов ТЭЦ. М.: МПБ ВТИ, 2001. - 8 с.

105. Рекультивация нарушенных земель при разработке россыпных месторождений Забайкалья: Метод, указания / Разраб. В.П. Мязин и др. Чита: Чит-ГТУ, 1998.-82 с.

106. Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр: Материалы Второй междунар. конф. Москва, 15-18 сент. 2003 г. М.: Изд-во РУДН, 2003. - 580 с.

107. Роль угля и энергетическая стратегия России: Материал интервью чл.-корр. РАН Грицко Г.И., представл. ин-том угля и углехимии СО РАН (Кемерово) // Глюкауф: Журн. по сырью, горной промышленности, энергетике. ЕССЕН, ФРГ, 2000. - № 2 (3). - С. 53-57.

108. Румшинский J1.3. Математическая обработка результатов эксперимента. М., 1971.

109. Середин В.В., Магазина Л.О. Минералогия и геохимия ископаемой древесины Павловского буроугольного месторождения (Приморье) // Литология и полезные ископаемые. 1999. - № 2. - С. 156-173.

110. Скалкин Ф.В., Канаев А.А., Копп И.Э. Энергетика и окружающая среда. Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1981. - 280 с.

111. Состав и свойства золы и шлака ТЭС: Справ, пособие / В.Г. Пантелеев, Э.А. Ларина, В.А. Мелентьев и др. Л.: Энергоатомиздат, 1985. - 288 с.

112. Состояние и перспективы развития топливно-энергетического комплекса Читинской области / И.А. Московец, С.Е. Никитин, Ю.К. Давыдов и др. // Разведка и охрана недр. 2000. - №1. - С. 11-12.

113. Сырьевая база угольной промышленности Читинской области / B.C. Чечеткин, В.П. Федоров, Ю.Ф. Харитонов, Г.Л. Куклина // Ресурсы Забайкалья. -2004. № 3 (17). - С. 14-26.

114. Терехова В.А. Биотестирование как метод определения класса опасности отходов // Экология и промышленность России. М., МГУ им. М.В. Ломоносова, 2003. - Дек. - С. 27-29.

115. Технология минеральных теплоизоляционных материалов и легких бетонов / К.Э Горяйнов, К.Н. Дубенецкий, С.Г. Васильков, Л.Н. Попов. М.: Стройиздат, 1976. - 536 с.

116. Тихонов С.Б. Читаэнерго 40 лет // Ресурсы Забайкалья. - 2001. - № 2.-С. 13-14.

117. Тренобля В.И., Фингер Е.Д., Авдеева А.А. Технологические испытания котельных агрегатов. М.: Энергия, 1977.

118. Угольная летопись Забайкалья: В цифрах, фактах, фотографиях / Ю.П. Глушков, В.А. Ештокин, И.Г. Куренная. Владивосток: Владиздат, 2001. -152 с.

119. Угольная база России. Том IV. Угольные бассейны и месторождения Восточной Сибири (Тунгусский и Таймырский бассейны, месторождения Забайкалья). М.: ЗАО «Геоинформмак», 2001. - 493 с.

120. Федоров В.П., Куклина Г.Л. Состояние и перспективы развития топливно-энергетического комплекса Читинской области / И.А. Московец, С.Е. Никитин, Ю.К. Давыдов и др. // Разведка и охрана недр. 2000. - № 1. - С. 11-12.

121. Финни Д. Введение в теорию планирования экспериментов. М.,1970.

122. Центр экспертных систем технологического аудита и сертификация минерального сырья. RU 0001.40005, per. № 49. Лицензия Госрогтехнадзора России, № 080-02/6058 от 18.06.97 г.

123. Целиковский Ю.К. Некоторые проблемы использования золошлаковых отходов ТЭС в России // Энергетик. 1998. - № 7. - С. 29-31.

124. Ценные и токсичные элементы в товарных углях России: Справочник. -М.: Недра, 1996.-238 с.

125. Шпирт М.Я. Безотходная технология. Утилизация отходов добычи и переработки твердых горючих ископаемых. М.: Недра, 1986 - 255 с.

126. Шпирт М.Я., Горгонова Н.П., Зекель JI.A. Вопросы токсичных малых элементов и пути их снижения при промышленном сжигании углей // Химия твердого топлива. 1998. - № 2. - С. 30-34.

127. Шпирт М.Я., Зекель JI.A., Краснобаева Н.В. Состав, свойства и некоторые закономерности образования пористых зольных частиц при сжигании углей // Химия твердого топлива. 2001. - № 1. - С. 9-17.

128. Шпирт М.Я. Основные направления изучения минеральных компонентов твердых горючих ископаемых // Химия твердого топлива. 1998. - № 4. — С. 3-17.

129. Шпирт М.Я., Рубан В.А., Иткин Ю.В. Рациональное использование отходов добычи и переработки углей. М.: Недра, 1990. - 224 с.

130. Шпирт М. Я., Рубан В. А. Классификация золошлаковых отходов промышленного сжигания углей и выбор оптимальных технологий утилизации этих отходов. // Symp. New Coal Technol. Espoo, 10-13 May. M., 1993. - C. 35.

131. Шпирт М.Я., Рубан В.A. // Symp. New Coal Technol, Espoo, 10-13 May, 1993.-P. 35/

132. Шубов Л.Я., Ставровский M.E., Шехирев B.B. Технология отходов мегаполиса. Технологические процессы в сервисе: Учеб. пособие. М., 2002. -376 с.

133. Экологические аспекты устойчивого развития теплоэнергетики России. / Под ред. Р.И. Вяхирева. М.: Ноосфера, 2000.

134. Экология энергетики // Краткий конспект лекций для слушателей ЦППЭЭ / В.Я Путилов, К.П. Боричев, А.В. Орлов и др. М.: Изд-во МЭИ, 1999.

135. Эксплуатация оборудования гидрозолоудаления: Инструкция. Чита: Чит. ТЭЦ-2, 2002. - 23 с.

136. Энергетическое топливо СССР: Справочник / Под. ред. B.C. Вдови-ченко, М.И. Мартыновой, Н.В. Новицкого и др. М.: Энергоатомиздат, 1991. -184 с.

137. Энергохозяйство. Окружающая среда. Краткие сообщения // Глюка-юф. 2001. - № 2 (4). - С. 7-8.

138. Юдович Я.Э. Геохимия ископаемых углей. Л.: Наука, 1978.

139. Юдович Я.Э. Геохимия неорганического вещества (НОВ) ископаемых углей // Проблемы экологии и освоения недр: Тр. Седьмого междунар. науч. симп. им. A.M. Усова. Томск: Изд-во Томск, политехи, ун-та, 2003. - С. 575-578.

140. Юдович Я.Э. Грамм дороже тонн. Редкие элементы в углях. М.: Наука, 1989.

141. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Мерц А.В. Элементы-примеси в ископаемых углях. JL: Наука, 1985. - 239 с.

142. Asubijo O.I., Dezancey K.,Guinn V.P. Multielement analysis of North Western Nigerian rocks by instrumental neutron activation analysis. // J. Radional and Nuc 1. Chem.: Art., 1985, Vol. 88, № 2. P. 389-396.

143. Davis A. Sulfur in coal. // Earth and Miner Science. 1981. Vol. 51, № 2, 13. P. 18-21.

144. Estimate of Ecological Soil / A.S. Yakovlev, I.V.Tumencev, S.A. Yakov-lev, A.A. Rachleeva, V.A. Terekhova.

145. Extraction procedures for atomic absorption spectrometric analysis of toxic metals in urban dust / D.A. Tinsley, A.R Baron, P. Critchley e.a. // Int. J. of Environmental Analyt. chemistry. 1983. Vol. 14, № 4. P. 285-298.

146. Finrelman R.B. Modes of occurrence trace elements and minerals in coal: an anciytical approach. // Atom and Nucl. Meth. Fossil Energy Res. Proc. Amer/ Nuch. Soc. Conf. Mayaguez. Dec. 1-4, 1980. New York, London, 1982. P. 141-149.

147. Gusman R.M., Brown D.K., Edwards N.T. Ecoloxieity of coal gasifler solid wastes. // Bull of Environ mental Contamination and Toxicology, 1982, Vol. 28. P. 39-45.

148. Sehemann A.D., Pormoso M.L., Bristotia Estudo da assoclacao de alguns elementos menores coma tracao organica с inorganica do Carvao da Mina do Leao. // Miner, met, 1981. Vol. 44, № 426. P. 9-12.

Информация о работе

Мязина, Валентина Ивановна
кандидата технических наук
Чита, 2004
ВАК 25.00.36

Диссертация

Эколого-технологическая оценка золошлаковых отходов тепловых электростанций Восточного Забайкалья - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы