Введение
Твердый остаток сгорания в нижней части промышленной печи. Зола-шлак является частью негорючих остатков сгорания на электростанциях, в котлах, печах или мусоросжигательных установках. В промышленном контексте традиционно речь идет о сжигании угля, и зола-шлак включает в себя следы горючих веществ, заключенных в формирующиеся спеки и прилипающих к горячим стенкам угольной печи во время ее работы. Часть золы, которая выбрасывается в дымоход или трубу, называется уносом. Спеки самопроизвольно осыпаются в нижний бункер угольной печи и охлаждаются. Эта часть золы также называется золой-шлаком. Большая часть золы-шлака, образующейся на электростанциях США, хранится в зольных прудах, которые могут нанести серьезный вред окружающей среде в случае разрушения конструкции.
Bottom ash is part of the non combustible residue of combustion in a power plant, boiler, furnace, or incinerator. In an industrial context, it has traditionally referred to coal combustion and comprises traces of combustibles embedded in forming clinkers and sticking to hot side walls of a coal burning furnace during its operation. The portion of the ash that escapes up the chimney or stack is referred to as fly ash. The clinkers fall by themselves into the bottom hopper of a coal burning furnace and are cooled. The above portion of the ash is also referred to as bottom ash. Most bottom ash generated at U. S. power plants is stored in ash ponds, which can cause serious environmental damage if they experience structural failures.
Процессы обработки пепла
В обычной системе водяного бункера для клинкера (WIH) глыбы клинкера измельчаются до мелких размеров клинкерными дробилками, установленными под водой, и падают в желоб, где водоэжектор выносит их в накопитель. Оттуда они выкачиваются подходящими роторными насосами. В другой конструкции непрерывная цепная скребковая установка извлекает клинкер из-под воды и подает его к клинкерным дробилкам вне нижнего зольного бункера. Современные мусоросжигательные заводы снижают образование диоксинов, осуществляя сжигание при температуре 850–950 градусов Цельсия в течение не менее двух секунд, в результате чего образуется зола-шлак как побочный продукт.
Обработка отходов
В США зола обычно перекачивается в зольные пруды – наиболее распространенный метод утилизации. Некоторые электростанции используют сухую систему утилизации с захоронением на полигонах.
Влияние на окружающую среду
В Соединенных Штатах зола от угля является основным компонентом потока промышленных отходов. В 2017 году было образовано золы-уноса и донного пепла. Уголь содержит следовые количества мышьяка, бария, бериллия, бора, кадмия, хрома, таллия, селена, молибдена и ртути, многие из которых высокотоксичны для человека и других живых организмов. Зола, являющаяся продуктом сгорания, концентрирует эти элементы и может загрязнять подземные или поверхностные воды в случае утечек из золоотвалов. Большинство электростанций США не используют геомембраны, системы сбора фильтрата или другие системы контроля потока, которые часто встречаются на полигонах твердых бытовых отходов. После аварии 2008 года, вызвавшей разлив шлама угольной золы-уноса на электростанции Кингстон Теннесси-Вэлли-Ауторитет, Агентство по охране окружающей среды США (EPA) приступило к разработке правил, которые будут применяться ко всем золоотвалам в США. EPA опубликовало окончательное правило "Часть A" для продуктов сжигания угля (CCR) 28 августа 2020 года, требуя от всех неизолированных золоотвалов установки защитных слоев или закрытия к 11 апреля 2021 года. Некоторые предприятия могут подать заявку на получение дополнительного времени – до 2028 года – для поиска альтернативных способов обращения с зольными отходами перед закрытием своих поверхностных хранилищ. EPA опубликовало правило "CCR Часть B" 12 ноября 2020 года, которое позволяет некоторым предприятиям использовать альтернативные гидроизоляционные слои при условии демонстрации того, что здоровье человека и окружающая среда не пострадают. По состоянию на 2021 год дальнейшие судебные разбирательства по нормативным актам CCR находятся в ожидании.
Переработка пепла
Зольный остаток (донный пепел) может быть извлечен, охлажден и транспортирован с использованием технологии сухой обработки золы. В сухом виде золу можно использовать для производства бетона, кирпича и других полезных материалов. Также это дает ряд экологических преимуществ. Зольный остаток может использоваться в качестве альтернативного сырья, заменяя землю, песок или заполнители, например, при строительстве дорог и в цементных печах (для производства клинкера). Другим заметным применением является использование в качестве среды для выращивания в садоводстве (обычно после просеивания). В Соединенном Королевстве его называют золой топки (FBA), чтобы отличать его от золы мусоросжигательного завода (IBA) – негорючих элементов, остающихся после сжигания. Первым применением зольного остатка стало производство бетонных блоков, использованных для строительства многих многоэтажных домов в Лондоне в 1960-х годах.