Разработка методов и технических средств утилизации промышленных золоотходов от сжигания твердого топлива на ТЭЦ

• Автор: Шевердяева, Наталия Валентиновна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Золоотходы, образующиеся от сжигания твердого топлива на ТЭЦ. Координация работ по проблеме утилизации золоотходов.

1.2 Экологические проблемы при хранении золоотходов от сжигания

твердого топлива на ТЭЦ.

1.3 Свойства золоотходов от сжигания твердого топлива на ТЭЦ и промышленные способы их переработки.

1.4 Области применения золоотходов от сжигания твердого топлива

на ТЭЦ.

II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Объекты исследования.

2.2. Методы исследования.
III. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1 Разработка методов и технических средств утилизации золоотходов
от сжигания твердого топлива на ТЭЦ.
3.1.1 Метод фракшонирования золоотходов.
3.1.2 Метод модификации поверхности золоотходов.
3.1.3 Метод получения золоотходов светлого цвета.
3.2 Химический состав и физикохимические свойства нового минерального продукта на основе утилизируемых золоотходов от
сжигания твердого топлива на ТЭЦ.
3.2.1 Химический состав.
3.2.2 Физикохимические и технические свойства.
3.2.3 ИКспектроскопическис исследования.
3.2.4 Термостабильность.
3.2.5 Термогравиметрический анализ.
3.2.6 Электронномикроскопические исследования.
3.3 Изучение влияния минерального продукта на основе
утилизируемых золоотходов от сжигания твердого топлива
на ТЭЦ в качестве нового минераьного наполнителя на
свойства композициошшх материалов и изделий разного
назначения.
3.3.1 Введение минерального продукта на основе утилизируемых золоотходов от сжигания твердого топлива на ТЭЦ вместо
барита и глинозема
3.3.2 Введение минерального продукта на основе утилизируемых золоотходов от сжигания твердого топлива на ТЭЦ вместо бентонита
3.3.3 Введение минерального продукта на основе утилизируемых золоотходов от сжигания твердого топлива на ТЭЦ вместо талька
3.3.4 Введение минерального продукта на основе утилизируемых золоотходов от сжигания твердого топлива на ТЭЦ вместо мела
3.3.5 Введение минерального проду кта на основе утилизируемых золоотходов от сжигания твердого топлива на ТЭЦ вместо каолина
3.3.6 Введение минерального продукта на основе утилизируемых золоотходов от сжигания твердого топлива на ТЭЦ вместо белой
3.3.7 Изучение влияния срока хранения на физикохимические свойства минерального продукта на основе утилизируемых золоотходов от сжигания твердого топлива на ТЭЦ и свойства композиционных материалов
3.4 Разработка экологически безопасного технологического
процесса превращетшя утилизируемых исходных золоотходов от сжигания твердого топлива на ТЭЦ в новый минеральный наполнитель для композиционных материалов и изделий разного назначения.
IV. ВЫВОДЫ.
V. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
VI. ПРИЛОЖЕНИЯ.
1. Заключение о результатах испытаний нового минерального наполнителя минерального продукта на основе золоотходов
от сжигания твердого топлива на ТЭЦ в специальных уплотнительных пастах для запорной арматуры газо и нефтепроводов НПУ ОРГГАЗНЕФТЕСЕРВИС.
2. Заключение о возможности применения минерального продукта на основе золоотходов от сжигания твердого топлива на ТЭЦ в качестве нового минерального наполнителя при производстве рулонных гидроизоляционных и кровельных битумных материалов
ОАО Завод ФИЛИКРОВЛЯ.
3. Заключение о возможности применения нового минерального наполнителя на основе золоотходов от сжигания твердого топлива на ТЭЦ при производстве формовых колес и нашпальных прокладок ОАО Объединение Альфапластик.
4. Расчет экономического эффекта от применения нового минерального наполнителя в резиновых смесях для грузового протектора радиальных и диагональных шин и резинотехнических изделий ОЛО Московский шинный завод.
ВВЕДЕНИЕ


ПДК некоторых металлов в атмосферном воздухе свинец 0, мгм3, ртуть 0,3 мгм3 при сгорании угля, нефти, газа, а также при переработке минерального сырья в окружающую среду попадает ежегодно около 0, тыс. Проведены исследования, показавшие негативное воздействие золоотходов ТЭЦ на состояние грунтов прилегающих территорий. Пыление золоотвалов ТЭЦ ведет к накоплению химических элементов в поверхностных слоях грунта. Загрязнению подвергаются груггты в процессе фильтрации воды из отстойных прудов золоотвалов ,. Оценка токсичности зологалаковых отходов от сжигания углей приводится в работе ,. Проведена оценка воздействия шлакоотвала ТЭЦ Кремиковцьг Болгария на загрязнение почвы. В шлакохранилгаце озеро накопитель площадью 1,4 км2 собираются пглаки, зола и отработанные воды ТЭЦ. Исследование влияния шлакоотвала на химический состав почвы показало, что ее загрязнение вызвано наличием Бп, 2п, Аэ, С1, Си . В реальных хранилищах в зоне попеременного увлажнения и высыхания за счет окисления сульфидов могут образовываться кислые соли, а также свободные кислоты и прежде всего серная кислота . Практически все ТЭЦ РФ используют гидравлическую систему транспорта золы в отвалы. ПДК. Проанализированы причины аварий на золошлакоотвалах ТЭЦ, работающих на твердом топливе и установлено, что ими являются потеря фильтрационной прочности ограждающих дамб, нарушение работы дренажных устройств, размыв откосов ливневыми водами. В связи с тем, что в настоящее время на ТЭЦ основным способом удаления и складирования отходов является гидравлический, их накопление происходит на золоотвалах, к которым предъявляются требования по обеспечению устойчивости ограждающих дамб, недопущению их деформации и прорывов ,. Составлен прогноз распространения загрязняющих веществ в основании золошлакоотвала . Проведены гидрохимические и токсикологические исследования золошлаковых отходов. Дана экологическая оценка пригодности золошлаковых отходов различных ТЭЦ . На основе анализа результатов экспериментальных исследований предложена методика расчетной оценки пылевых выносов с поверхности золошлакоотвалов, разработа1шая с использоватгием физической модели ветровой эрозии. Рекультивация отработанных золошлакоотвалов ТЭЦ является необходимым мероприятием для преодоления последствий негативного влияния на окружающую среду. Основным направлением рекультивации является саиитарно гигиеническое покрытие поверхности отвала слоем плодородного грунта толщиной до см, с высевом семян трав или посадкой деревьев или кустарников. Сельскохозяйственная рекультивация может проводиться только при остром недостатке земель, пригодных для выращивания растениеводческой продукци . Свойства золоотходов от сжигания твердого топлива па ТЭЦ н промышленные способы их переработки. Зола несгорающий остаток, образующийся из минеральных примесей твердого топлива при его полном сгорании. Содержание золы в каменном и буром углях находится в пределах 1 для сравнения в топливном торфе , в мазуте 0,, в дровах 1. С ,. Угли и углеотходы состоят из органической углерода, водорода, кислорода, азота и минеральной частей и поэтому свойства углеотходов как сырья зависят от содержания и свойств органического вещества и химического состава минеральной составляющей. Твердые золотходы состоят из минеральной части и их свойства как сырья зависят от химического состава минеральной части ,. Свежедобытый уголь сорбирует из воздуха кислород, который взаимодействует с органической частью уг ля с образованием пероксидов, при распаде которых ускоряется процесс окисления угля. В золоотходах практически отсутствует органическая часть и поэтому процесс окисления неглубокий. Минеральные компоненты, содержащиеся в углях, снижают его теплоту сгорания. Необходимость улавливания зольных уносов, транспортирования золошлаковых отходов в отвал, строительство этих отвалов связано со значительными затратами ,. Отходы добычи углей классифицируются глинистые глин, песчаные песчаника и кварца, карбонатные карбонатов. Среднее содержание глинистых пород в Экибастузском бассейне до , в Донецком бассейне до . Карбонатные породы сопутствуют главным образом сланцам Прибалтийского бассейна.