Deponovanje pepela i šljake iz termoelektrana na ugalj
 | Ovaj članak je deo projekta seminarskih radova na Rudarsko-geološkom fakultetu u Beogradu. Datum unosa: mart—jun 2020. Ova grupa studenata uređivaće u prostoru članaka. Nemojte prebacivati članak u druge imenske prostore. Pozivamo vas da doprinesete njegovom kvalitetu i pomognete studentima pri uređivanju. |
Deponovanje pepela i šljake koji nastaju sagorevanjem uglja iz termoelektrana je kompleksan proces, koji zavisi od niza faktora. Ugalj je kao izvor energije obeležio ekonomski i politički razvoj Evrope u 19. i 20. veku. Srbija spada među evropske države kod kojih ugalj predstavlja prevladavajući energetski izvor, međutim problem prilikom proizvodnje električne energije iz uglja je nastajanje pepela i šljake, koji se karakterišu kao inertni, opasni i neopasni otpad.
Poreklo i nastanak pepela[uredi | uredi izvor]
Nastanak pepela[uredi | uredi izvor]
Ugalj je mineralna sirovina koja se može podeliti na sagorljivi i nesagorljivi deo. Pri sagorevanju uglja u kotlovima termoelektrana i toplana izdvaja se nesagorivi ostatak koji predstavlja pepeo.
U termoelektranama koje primenjuju klasičan sistem sagorevanja uglja, na osnovu mesta izdvajanja, razlikujemo više vrsta pepela:
- šljaka(engleski: bottom ash), najkrupniji nesagorivi ostatak sagorevanja, koji se izdvaja na dnu kotla,
- kotlovski pepeo(engleski: boiler ash), krupnije klase koje se iz kotla izdvajaju sa dimnim gasovima,
- elektrofilterski pepeo(engleski: fly ash), najsitinije klase koje se iz kotla izdvajaju zajedno sa dimnim gasovima.
Vrste pepela[uredi | uredi izvor]
Raznovrsna je klasifikacija pepela, na osnovu vrste uglja koji se sagoreva razlikujemo "kisele" i "bazične". Kiseli pepeli nastaju sagorevanjem kamenih , a bazični mrkih i lignita.
Po hemijskom sastavu kod kiselih pepela su zastupljeni SiO2 i Al2O3, dok kod bazičnih osnovnu komponentu čini CaO. Težeći da podelu pepela prilagodi prilikama, Rudarski institut u Beogradu je na osnovu razlika u hemijskom i minerološkom sastavu i i različitom ponašanju u kontaktu sa vodom, pepeo podelio u 3 grupe[1]:
- silikatni
- kalcijski
- silikatno-kalcijski
Silikatni pepeli su potpuno inertni, osnovna komponenta u hemijskoj građi je SiO2, u mineralnom sastavu uz amorfnu masu javlja se mulit, kalcit, kvarc... Tipičan predstavnik silikatnog tipa su pepeli nastali sagorevanjem lignita iz Kolubarskog i Kostolačkog ugljenog basena.
Kalcijski pepeli su zbog visokog učešća kalcijuma u svom hemijskom sastavu vrli reaktivni u kontaktu sa vodom. Tipičan kalcijski tip se izdvaja u termoelektrani Gacko.
Silikatno-kalcijski tip pepela ima u građi SiO2 i CaO u približno međusobnom odnosu. Mešoviti silikatno-kalcijski tip se sreće na kosovskim termoelektranama.
Transport i deponovanje pepela[uredi | uredi izvor]
Transport i deponovanje pepela se može vršiti u:
- mokrom stanju
- suvom stanju
Transport i deponovanje suvog pepela[uredi | uredi izvor]
Suvi postupci podrazumevaju mehanički transport:
- kamionima
- transportnim trakama
Prilikom mehaničkog transporta, pre utovara u transportno sredstvo pepeo je neophodno nakvasiti ili navlažiti. U slučaju da je pepeo nedovoljno nakvašen, zbog vremenskog trajanja ciklusa transporta dolazi do sušenja i prašenja oko mesta istakanja.
Transport i deponovanje pepela i šljake u obliku hidromešavine[uredi | uredi izvor]
Mokro ili hidrauličko deponovanje pepela podrazumeva da se sjedinjavanjem pepela i vode dobija hidromešavina, koja se transportuje na deponiju, a zatim na odgovarajući način istače. Pri ovom vidu manipulacije javljaju se dva osnovna načina[1]:
- transport i deponovanje u vidu retke hidromešavine
- transport i deponovanje u vidu guste hidromešavine
Retka hidromešavina podrazumeva da je odnos vode:pepeo=1:10. Ovaj sistem rada ne zahteva posebnu tehnološku disciplinu, automatizaciju i brigu, ali je neracionalan zbog potrošnje vode i energije.
Gusta hidromešavina podrazumeva da je odnos vode i pepela strogo kontrolisan.
Deponovanje slobodnim istakanjem hidromešavine[uredi | uredi izvor]
Tehnološki najprostiji vid deponovanja, koji podrazumeva slobodno istakanje hidromešavine u pripremljeni akumulacioni prostor, karakterističan za guste hidromešavine. Mana ovakvog vida deponovanja je u to što pri istakanju hidromešavine sa velikih visina, dolazi do pojave "kratera" u akumulacionom prosotru.
Izrada nasipa od retke mešavine hidrociklona[uredi | uredi izvor]
Pri deponovanju retke hidromešavine, neophodno je da akumulacioni prostor bude formiran pre istakanja. Prvobitno se to radilo od materijala kao što su drobljnjni kamen iz kamenoloma, pesak i šljunak. Potom je primenjen sistem kao na flotacijskim jalovištima, koji je podrazumeva klasiranje pepela u hidrociklonima, da bi se izdvojila (krupnija) klasa krupnoće, pogodna za izradu obodnih nasipa. Zbog neodgovarajućeg odnosa pepela i vode na izlazu iz termoelektrane, primenjen je sistem dvostepenog hidrocikloniranja, koji se sastoji iz 2 stepena:
- U prvom stepenu primenjuje se hidrociklon- zgušnjivač, koji odvaja maksimalnu količinu vode i najsitnije čestice,
- u drugom stepenu se koristi klasični hidrociklon- klasifikator koji izdvaja frakciju pogodnu za izradu nasipa.
Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]
Deponovanje pepela u termoelektrani Nikola Tesla