Инженерная защита грунтовых вод от загрязнения фильтратом из накопителей золошлаков, устраиваемых в песчаных грунтах

• Автор: Омелаев, Тимофей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 135 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ ГРУНТОВЫХ ВОД ОТ ФИЛЬТРАТА НАКОПИТЕЛЕЙ ЗОЛОШЛАКОВ
1.1. Перспективы развития теплоэнергетики и экологические аспекты в работе тепловых электростанций

1.2. Механический и химический состав золошлаковых отходов

1.3. Противофильтрационныс пленочные экраны грунтовых гидротехшческих сооружений.

1.4. Использование иротивофильтранионных завес, возведенных способом стена в грунте для защиты заглубленных сооружений

1.5. Подземные дренажи как способ защиты груггговых вод

от загрязнения

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

2. НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЙОНА ЗОЛООТВАЛА НОВОЧЕРКАССКОЙ ГРЭС.

2.1. Краткая характеристика изучаемого объекта и вариантов защиты грунтовых вод от зарязнений.
2.2. Цель, задачи и методика натурных исследовашгй района золоогвала Новочеркасской ГРЭС
2.3. Анализ химического состава грунтовых вод в районе золоотвала
2.4. Результаты определения фильтрационных характеристик грунтов в районе расположения золоогвала
2.5. Оценка защитных свойств кольматантов для создания противофильтрационной завесы
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.
3. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСЛОВИЙ ЗАЩИТЫ
ГРУНТОВЫХ ВОД ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИОННЫМ ПОТОКОМ ИЗ НАКОПИТЕЛЕЙ ЗОЛОШЛАКОВ.
3.1. Цель и задачи экспериментальных исследований
3.2. Методические основы моделирования методом ЭГДА
3.3. Методика моделирования фильтрации из золоотвалов тепловых электростанций.
3.4. Оценка точности результатов экспериментов.
3.5. Анализ результатов экспериментальных исследований
и оценка эффективности защитных мероприятий.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ,.
4. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВА1ШЕ ПАРАМЕ ТРОВ СИСТЕМЫ ПЕРЕХВАТЫВАЮЩИХ СКВАЖИН.
4.1. Задачи фильтрационных расчетов и обоснование расчетной схемы.
4.2. Расчет притока воды к дрене при работе золоотвала по схеме бассейна в выемке.
4.3. Расчет притока воды к дрене при работе золоотвала по схеме бассейна в полувыемксполунасыпи
4.4. Прогноз изменения парамелров области фильтрации
в процессе заполнения золоотвала.
4.5. Рекомендации по расчету параметров защитной системы золоотвалов в виде перехватывающих дрен
ВЫВОДЫ ГО ГЛАВЕ
5. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРАКТИКУ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ ЗОЛООТВАЛОВ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
5.1.Рекомендации по проектированию противофильтрационной защиты золоотвалов ТЭС в виде системы перехватывающих скважин
5.2. Рекомендации по устройству и эксплуатации системы перехватывающих скважин золоотвала Новочеркасской 1 ТЭС
5.3. Техникоэкономическое сопоставление вариантов защиты грунтового потока продуктами золоотвала для условий Новочеркасской ГРЭС
5.4. Рекомендации по консервации золоотвала Новочеркасской ГРЭС после заполнения и организации наблюдений за состоянием грунтовых вод.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В частности использование твердого минерального топлива при производстве тепловой и электроэнергии сопряжено с различными вредными выбросами газообразными и жидкими, а характерным для существующих типов ТЭС, работающих на твердом минеральном топливе является значительный объем выбросов золы и шлака. В связи с увеличением объемов использования высокозольных и низкокалорийных углей объемы золошлаковых отходов увеличиваются. В настоящее время практически все золошлаки тепловых электростанций удаляются гидравлическим способом, и складируются в специальных земляных котлованахнакопителях или просто золоотвалах В. А. Мелентьев, Е. З. Нагли, . По своему функциональному назначению, способу складирования золошлаковых материалов золоотвалы относятся к специальным гидротехническим сооружениям, характерной особенностью которых является непрерывное изменение конструктивных и технологических параметров. Основными особенностями золоотвалов являются непрерывность намыва золошлаковых материалов, наибольший выход которых приходится на зимнее время совпадение сроков строительства и эксплуатации возведение многоярусных золоотвалов с помощью дамб поярусного наращивания аккумулирование двухфазных отходов сложного состава. По своему объему и содержанию различных химических веществ, включая и вредные, золошлаковый материал является главным источником загрязнения окружающей среды в районах действующих предприятий. Методы защиты грунтовых вод от загрязнения фильтратом промышленных объектов и, в частности, ТЭС по исполнению и эффективности ограничиваются устройством защитных экранов, противофильтрационных завес или дренажей. В мировом объеме производства электроэнергии почти две трети 1 0 1 МВт приходится на долю тепловых электростанций, а в ряде стран и того больше Китай . ЮАР ,5 США ,1 Россия ,8 Германия ,6. При этом указанные страны на протяжении всего прошедшего столетия максимально используют органическое топливо, и в частности уголь, для производства электроэнергии. Так в США на угле вырабатывается всей электроэнергии, а в Германии . Широкое строительство тепловых электростанций на каменном угле планируется в Китае, Индии, Японии и Южной Корее. В соответствии с прогнозами доля каменного угля в структуре котельнопечного топлива тепловых электростанций сохранится на высоком уровне и в будущем Е. А. Гетманов и Саламов, Саламов, Р. Уже к м годам прошлого века, при достижении крупных масштабов добычи твердотопливного сырья, возникли противоречия между существующими технологиями его использования и современными экологическими требованиями по защите окружающей среды от загрязнения отходами переработки. Так, например, существующие в настоящее время технологии сжигания твердого топлива связаны с массовым выходом золы и шлака, которые вынужденно утилизируются для хранения на поверхности земли в специальных накопителях золошлакоотвалах золоотвалах. Огромные объемы, содержащиеся в золоотвалах различных в том числе и вредных для человека химических веществ, являются мощным источником загрязнения окружающей среды в целом и грунтовых вод в частности. Предпринимаемые мероприятия по снижению этих воздействий зачастую недостаточно эффективны и экономически очень дороги, так как составляют до стоимости основного оборудования Мадоян, Ф. А. Кушнарев, . В создавшейся экологической ситуации во многих странах произошел резкий переход на использование в качестве базовых друтих видов первичного топлива, в частности жидкого и газообразного топлива на тепловых электростанциях. Одной из основных причин снижения объемов применения твердого топлива угля является его одноцелевое использование, а именно как энергетического сырья. На протяжении всего XX столетия к твердому топливу предъявлялись однозначные требования повышение качества по углеродосодержанию и снижению так называемого балласта. Вместе тем многие фирмы и правительства финансируют развитие перспективных экологически чистых угольных технологий в надежде проникнуть на рынки стран, развивающих угольную электроэнергетику. ТЭС, оснащенные котлами с топками кипящего слоя, в том числе парогазовыми с кипящим слоем под давлением. Технология внутрицикловой газификации утля позволяет обеспечить возможность радикальной реструктуризации энергетики на основе много целевого использования угля любого качества.