Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

Утилизация шламов химводоподготовки ТЭЦ с минимальным антропогенным воздействием

УТИЛИЗАЦИЯ ШЛАМОВ ХИМВОДОПОДГОТОВКИ ТЭЦ С МИНИМАЛЬНЫМ АНТРОПОГЕННЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ

Работа посвящена утилизации жидких отходов – шламов химводоподготовки ТЭЦ, которые образуются на стадии предварительной очистки воды на ТЭЦ. Токсичность отходов связана не только с их химическим составом. Степень их экологической опасности связана с агрегатным состоянием (твердые, жидкие, газообразные). Твердые – сравнительно легко фиксируются и хранятся на местности. Имеется большое количество решений по газоулавливанию. Самым опасными являются «мокрые» отходы – суспензии, мульмы, осадки сточных вод – шламы.

В настоящее время самым радикальным методом утилизации шламов является их сушка и сжигание. Такой способ избавления от отходов является экологически не безопасным, поскольку требуется очистка выбрасываемых газов от загрязняющих веществ, создает трудности с дополнительной очисткой образуемых в системе промывки газов суспензий. Также расходуется значительное количество энергии, а проблема утилизации отхода остается, поскольку остается минеральная часть осадка [1].

Решить данную задачу наиболее полно можно за счет применения шламов в качестве сырья самой материалоемкой отрасли народного хозяйства – строительной индустрии. Разнообразие продукции этой отрасли позволяет найти рациональное направление утилизации практически каждого вида отходов данной группы.

Анализ современного опыта показал, что, использование шламов химводоподготовки ТЭЦ ограничивается применением их в качестве второстепенных компонентов при добавлении в смеси строительного назначения [2]. Значительно меньшее внимание уделено активизации данных продуктов и получения на их основе систем, самостоятельно обладающих вяжущими свойствами.

По этим причинам в результате данных исследований разрабатывается технология утилизации шламов химводоподготовки ТЭЦ с максимальным использованием энергии, запасенной на стадии их образования, при минимальном антропогенном воздействии на окружающую среду.

В данной работе исследовался шлам химводоподготовки Новогорьковской (НГТЭЦ) и Автозаводской ТЭЦ Нижегородской области. Сопоставление результатов DТА, РГФ и оптического методов позволило отметить, что после осаждения и фильтрации осадок шлама состоит, в основном, из гидроксида и карбоната кальция; в примесях – соединения магния и железа, гипс, кремнезем, органические вещества. При этом содержание карбоната кальция – 65-75%; гидроксидов железа – 5-10%; гидроксидов кальция и магния – 2-4%; гипса – 2-5%.

Так как шлам содержит в своем составе большое количество карбоната кальция, то, как правило, на его основе такого сырья производят воздушную известь. Другим вяжущим, при производстве которого используется большое количество карбонатного компонента (до 25 %) является портландцемент.

В основе технологии производства наиболее крупнотоннажных вяжущих веществ, таких как цемент, строительная известь, лежит высокотемпературный обжиг сырья от 1000 °С и более, который сопровождается выделением большого количества диоксида углерода. К тому же в процессе высокотемпературного обжига происходит загрязнение окружающей среды, выделяющимся при этом радоном-222 (222Rn) и дочерними продуктами его распада (ДПР) [3].

К тому же, содержание основного минерала карбоната кальция в шламе, как отмечалось ранее, составляет 65 – 75 %, что делает его еще более непривлекательным в качестве сырья для производства указанных выше вяжущих.

Другим вяжущим веществом, содержащим ионы Са2+, является гипсовое вяжущее. Производство гипсовых вяжущих веществ осуществляется при более низких температурах, что значительно снижает выделение углекислого газа за счет сжигания топлива. Тепловая обработка происходит с выделением воды в виде пара или в капельно-жидком состоянии. Выделение радиоактивных веществ при производстве данного вяжущего также значительно снижается [3].

Учитывая вышеприведенные заключения при утилизации отходов химической подготовки воды на ТЭЦ, были сделаны попытки получения вяжущего максимально приближенного к технологии гипсовых вяжущих веществ.

При данном фазовом составе температурная обработка в области температур получения гипсовых вяжущих не позволяет получать вяжущих систем. При этом продукты термической обработки шлама химводоподготовки ТЭЦ представляют собой системы «высыхания» с низкими прочностными показателями. Это объясняется малым содержанием сульфатов кальция.

1 2 3 4