Депоновање пепела и шљаке из термоелектрана на угаљ

Депоновање пепела и шљаке који настају сагоревањем угља из термоелектрана је комплексан процес, који зависи од низа фактора. Угаљ је као извор енергије обележио економски и политички развој Европе у 19. и 20. веку. Србија спада међу европске државе код којих угаљ представља превладавајући енергетски извор, међутим проблем приликом производње електричне енергије из угља је настајање пепела и шљаке, који се карактеришу као инертни, опасни и неопасни отпад.

Порекло и настанак пепела[уреди | уреди извор]

Настанак пепела[уреди | уреди извор]

Угаљ је минерална сировина која се може поделити на сагорљиви и несагорљиви део. При сагоревању угља у котловима термоелектрана и топлана издваја се несагориви остатак који представља пепео.

У термоелектранама које примењују класичан систем сагоревања угља, на основу места издвајања, разликујемо више врста пепела:

шљака(енглески: bottom ash), најкрупнији несагориви остатак сагоревања, који се издваја на дну котла,
котловски пепео(енглески: boiler ash), крупније класе које се из котла издвајају са димним гасовима,
електрофилтерски пепео(енглески: fly ash), најситиније класе које се из котла издвајају заједно са димним гасовима.

Врсте пепела[уреди | уреди извор]

Разноврсна је класификација пепела, на основу врсте угља који се сагорева разликујемо "киселе" и "базичне". Кисели пепели настају сагоревањем камених , а базични мрких и лигнита.

По хемијском саставу код киселих пепела су заступљени SiO2 i Al2О3, док код базичних основну компоненту чини CaO. Тежећи да поделу пепела прилагоди приликама, Рударски институт у Београду је на основу разлика у хемијском и минеролошком саставу и и различитом понашању у контакту са водом, пепео поделио у 3 групе^[1]:

силикатни
калцијски
силикатно-калцијски

Силикатни пепели су потпуно инертни, основна компонента у хемијској грађи је SiO2, у минералном саставу уз аморфну масу јавља се мулит, калцит, кварц... Типичан представник силикатног типа су пепели настали сагоревањем лигнита из Колубарског и Костолачког угљеног басена.

Калцијски пепели су због високог учешћа калцијума у свом хемијском саставу врли реактивни у контакту са водом. Типичан калцијски тип се издваја у термоелектрани Гацко.

Силикатно-калцијски тип пепела има у грађи SiO2 и CaO у приближно међусобном односу. Мешовити силикатно-калцијски тип се среће на косовским термоелектранама.

Транспорт и депоновање пепела[уреди | уреди извор]

Транспорт и депоновање пепела се може вршити у:

мокром стању
сувом стању

Транспорт и депоновање сувог пепела[уреди | уреди извор]

Суви поступци подразумевају механички транспорт:

камионима
транспортним тракама

Приликом механичког транспорта, пре утовара у транспортно средство пепео је неопходно наквасити или навлажити. У случају да је пепео недовољно наквашен, због временског трајања циклуса транспорта долази до сушења и прашења око места истакања.

Транспорт и депоновање пепела и шљаке у облику хидромешавине[уреди | уреди извор]

Мокро или хидрауличко депоновање пепела подразумева да се сједињавањем пепела и воде добија хидромешавина, која се транспортује на депонију, а затим на одговарајући начин истаче. При овом виду манипулације јављају се два основна начина^[1]:

транспорт и депоновање у виду ретке хидромешавине
транспорт и депоновање у виду густе хидромешавине

Ретка хидромешавина подразумева да је однос воде:пепео=1:10. Овај систем рада не захтева посебну технолошку дисциплину, аутоматизацију и бригу, али је нерационалан због потрошње воде и енергије.

Густа хидромешавина подразумева да је однос воде и пепела строго контролисан.

Депоновање слободним истакањем хидромешавине[уреди | уреди извор]

Технолошки најпростији вид депоновања, који подразумева слободно истакање хидромешавине у припремљени акумулациони простор, карактеристичан за густе хидромешавине. Мана оваквог вида депоновања је у то што при истакању хидромешавине са великих висина, долази до појаве "кратера" у акумулационом просотру.

Израда насипа од ретке мешавине хидроциклона[уреди | уреди извор]

При депоновању ретке хидромешавине, неопходно је да акумулациони простор буде формиран пре истакања. Првобитно се то радило од материјала као што су дробљњни камен из каменолома, песак и шљунак. Потом је примењен систем као на флотацијским јаловиштима, који је подразумева класирање пепела у хидроциклонима, да би се издвојила (крупнија) класа крупноће, погодна за израду ободних насипа. Због неодговарајућег односа пепела и воде на излазу из термоелектране, примењен је систем двостепеног хидроциклонирања, који се састоји из 2 степена:

У првом степену примењује се хидроциклон- згушњивач, који одваја максималну количину воде и најситније честице,
у другом степену се користи класични хидроциклон- класификатор који издваја фракцију погодну за израду насипа.