«Мостовик» использует 7 млн тонн золы омских ТЭЦ

Перспективы применения золошлаковых отходов, которые скопились на омских тепловых станциях в объеме 63 млн тонн, энергетики, строители, производители стройматериалов и представители региональной власти обсудили на научно-практической конференции «Формирование инновационной системы снижения ресурсной емкости производства угольных ТЭС», которая состоялась 10 февраля 2011 года в Омском филиале ОАО «ТГК-11». Все собравшиеся уверены, что технологии использования ЗШМ в региональной экономике уже имеются, наука дает ответы на все существующие вопросы, остается только сформировать нормативно-техническую базу, чтобы золошлаки нашли максимально широкое применение в региональной экономике.

Дорога из зольного кирпича

По словам директора Омского филиала ОАО «ТГК-11» Виктора ГААКА, за весь период эксплуатации омских ТЭЦ в золоотвалах станций скопилось почти 63 млн тонн золошлаковых материалов (ЗШМ), ежегодно золоотвалы пополняются еще на 1,4 млн тонн, и проблема складирования постоянно растущего количества золы, оказывающей негативное воздействие на окружающую среду, требует уже незамедлительного решения. По данным Омскстата, в регионе строительной отраслью ежегодно используется до 1,5 млн тонн песка, 3 млн тонн грунта, 1 млн тонн щебня – материалов, полноценным заменителем которых могут выступать ЗШМ. И принятие нормативных документов, регламентирующих обязательное использование ЗШМ вместо природных материалов, позволило бы к 2016 году, как считают омские энергетики, довести их потребление до 1,3 млн тонн в год, тем самым остановив процесс наращивания золоотвалов.

По словам Виктора ГААКА, вопросами строительства золоперерабатывающего комплекса энергетики занимаются уже давно. Первая установка сухого отбора золы мощностью 60 тысяч тонн в год была построена на омской ТЭЦ-4 еще в 1975 году, и она функционирует до настоящего времени. В начале 2008 года введена в эксплуатацию первая очередь второй установки отбора сухой золы на ТЭЦ-4, производительностью 210 тысяч тонн в год, таким образом, отбор сухой золы может производиться сегодня в объеме 270 тысяч тонн в год, что закрывает потребность в ЗШМ двух заводов ЗАО «Основа Холдинг», которые производят строительные материалы с использованием ЗШМ – газобетонные блоки торговой марки «Вармит» (120 тысяч кубометров в год) и известково-зольный кирпич «СибЭК» (79 млн штук условного кирпича в год). А в 2011 году инвестор планирует ввести в эксплуатацию и участок сухих строительных смесей с переработкой 30 тысяч тонн сухой золы в год. В планах ЗАО «Основа Холдинг» — строительство на территории уже ТЭЦ-5 установки отбора сухой золы производительностью 280 тысяч тонн в год, которая будет закрывать потребность в сырье цементного терминала годовой мощностью 200 тысяч тонн цемента (ввод в эксплуатацию намечен на начало 2012 года).

Сыпь в насыпь!

Однако производство строительных материалов все равно не сможет утилизировать все золошлаки. По расчетам омских энергетиков, даже при условии выхода на проектную мощность существующего золоперерабатывающего комплекса на ТЭЦ-4 и ввода цементного терминала на ТЭЦ-5 переработка ЗШМ не превысит 400 тысяч тонн в год, а это примерно 25% годового выхода золы. Кардинальное решение проблемы отрицательного воздействия золоотвалов ТЭЦ на окружающую среду возможно лишь за счет развития золоемких направлений – использования ЗШМ в дорожном строительстве для возведения насыпей, устройства вертикально-планировочных насыпей для строительства объектов различного назначения, промежуточной рекультивации полигонов ТБО, рекультивации карьеров кирпичных заводов.

— Проблема утилизации золошлаковых отходов сегодня превратилась по своему характеру, масштабам и значимости из сугубо отраслевой в межотраслевую государственную задачу, — уверен доктор технических наук, заведующий кафедрой «Проектирование дорог» СибАДИ Виктор СИРОТЮК. — Мы считаем, что уже пора переходить к крупнотоннажному использованию ЗШМ. Решение этого вопроса для целей строительства позволяет заменять дорогостоящие нерудные инертные строительные материалы – грунт, песок, щебень, гравий, добыча которых сопровождается разрушением природных экосистем. Сокращать стоимость строительства, устойчиво наращивать его объемы и получать в связи с этим дополнительно инфраструктурный эффект. При соответствующей поддержке нашего регионального правительства объемы утилизации золошлаков омских ТЭЦ могут измеряться миллионами кубометров в год.

Ученые из СибАДИ при поддержке ТГК-11 уже подготовили омским строителям один нормативный документ (стандарт организации «Золошлаки омских ТЭЦ для дорожного строительства. Технические условия») и работают над вторым («Золошлаки омских ТЭЦ для вертикально-планировочных насыпей. Технические условия»). Эти стандарты, как говорит Виктор СИРОТЮК, отвечают требованиям всех действующих отраслевых нормативно-методических документов и дополняют их в части использования ЗШО омских ТЭЦ при строительстве земляного полотна автомобильных дорог, оснований дорожных одежд, при использовании в качестве компонента для асфальто-бетонных смесей, а также при выполнении вертикально-планировочных насыпей. В настоящее время ведется работа по утверждению первого из этих стандартов в Федеральном дорожном агентстве.

Пример использования ЗШМ в этом направлении подают сами энергетики. В 2010 году были реализованы два проекта, в котором ЗШМ использовались масштабно. Был отсыпан участок двухметровой насыпи длиной 600 метров под строительство коллектора осветленной воды на ТЭЦ-2, куда ушло 36 тысяч тонн золошлаков. Так же отработана и технология исправления рельефных неудобий на ТЭЦ-5 методом гидронамыва, где использовалось порядка 650 тыс. тонн золошлаков. В 2011 году энергетики планируют продолжать работы на ТЭЦ-5 и использовать для вертикальной планировки территории еще порядка 600 тыс. тонн ЗШМ.

Без удобрений

Интересное решение по поводу использования золошлаков предлагает и аграрная наука, которая занимается повышением плодородия почв. В золе омских ТЭЦ не содержится ни калий, ни фосфор, поэтому в качестве «улучшителя» почвы она не годится. ЗШМ – это в основном силикаты и алюмосиликаты, то есть тот материал, который есть в коренных горных породах и который не расходуется в системе питания растений. Вроде бы прямое внесение золы в почву не может оказать положительного влияния на химический и минералогический состав плодородного горизонта, тем не менее ученые из ОмГАУ после ряда экспериментов пришли к выводу, что если ЗШМ вносить не в пахотный, а подпахотный слой почв, то можно увеличить урожайность полевых культур путем активизации почвенной микрофлоры, накапливающей в почве элементы питания растений.

— Реализация предлагаемой нами технологии вполне осуществима почвообрабатывающим орудием — комбинированным рыхлителем РН-4, — считает профессор ОмГАУ Леонид БЕРЕЗИН. — Это орудие было создано в ОКБ СибНИИСХоза в 2005 году. Уникальность данного рыхлителя заключается в том, что, работая по системе безотвального чизельного рыхления благодаря комплектации дисковым звеном, это орудие способно заделывать около 40% органических послеуборочных остатков вглубь почвы до 30-35 см. Сейчас подготовлены рабочие чертежи для модернизации орудия с целью одновременного внесения вглубь почвы гранулированных ЗШМ.

Для увеличения урожайности в подпахотный слой почвы достаточно будет внести, по словам Леонида БЕРЕЗИНА, от 350 до 800 килограммов гранулированных отходов в расчете на один гектар пашни. Проблема пока в том, что у энергетиков отсутствуют технологии грануляции ЗШМ. Но это тоже вопрос времени, поскольку грануляция дисперсных отходов и последующее их складирование – это вполне логичный шаг в направлении развития технологий хранения дисперсных минеральных остатков.

Северный обход

Идею масштабного использования отходов омских ТЭЦ поддерживают и региональные власти. Как говорит заместитель министра строительства и ЖКК Омской области Юрий ЕРЕХИНСКИЙ, применение зол и шлаков ТЭЦ в качестве сырьевых компонентов строительных материалов будет способствовать решению проблемы их дефицита и позволит сэкономить до 10% цемента, более половины природных заполнителей, снизить теплопроводность бетонов, облегчить массу зданий и сооружений. При комплексном применении материалов и изделий на основе ЗШМ снизится стоимость 1 кв. метра жилья на 25%.

Причем решение проблемы переработки и утилизации ЗШМ в Омске, по мнению Юрия ЕРЕХИНСКОГО, даст комплексный эффект. Удастся решить спектр экологических проблем, связанных с эксплуатацией золоотвалов, расположенных в поймах рек и водоемов, произойдет экономия природных ресурсов Омского региона, уменьшится отток финансовых средств из региона на покупку материалов из приграничных регионов, а строительная отрасль приобретет местные ресурсы для собственного роста, что особенно важно в свете реализации приорететного национального проекта «Доступное жилье». Отметил Юрий ЕРЕХИНСКИЙ и эффект от регулярного проведение в Омском филиале ОАО «ТГК-11» научных конференций и круглых столов по вопросам использования золошлаков.

В частности, после круглого стола, состоявшегося в ноябре 2009 года, в прошлом году была создана региональная рабочая группа по использованию ЗШМ в строительной отрасли, главной задачей которой является формирование регионального рынка сбыта ЗШМ, а также поиск инвесторов для строительства золоперерабатывающих производств. Сегодня в рамках этой рабочей группы готовится и закон Омской области «О реализации региональной программы использования ЗШМ в народном хозяйстве региона». Подготовкой проекта этого документа занимается юридический факультет Омского государственного университета.

В планах регионального минстроя на 2011 год — использование в строительстве и ремонтах дорог порядка 87 тысяч тонн золошлаков. Но самая масштабная перспектива – это строительство автодороги «Северный обход города Омска», в процессе которого по мнению регионального правительства логично было бы использовать ЗШМ при возведении насыпей. По расчетам энергетиков, Северный обход потребует порядка 7 млн тонн ЗШМ. И эта перспектива становится все более реальной. Как подтвердил на конференции начальник дорожно-строительного управления НПО «Мостовик» Александр ЛЫТКИН, проектировщики НПО «Мостовик» уже приступили к проектированию и в проектном решении уже заложено использование золошлаков при строительстве автодороги.