Угольные отходы (также называемые угольными отходами, породой, шлаком, угольными отходами, отходами, каменной насыпью, штыбом, косточкой или комком [1] ) — это материал, оставшийся после добычи угля, обычно в виде отвалов хвостов или отвалов . На каждую тонну каменного угля, полученного в результате добычи, остается 400 кг (880 фунтов) отходов, включая некоторое количество потерянного угля, который частично экономически извлекаем. [2] Угольные отходы отличаются от побочных продуктов сжигания угля, таких как летучая зола .
Кучи угольных отходов могут иметь серьезные негативные последствия для окружающей среды, включая выщелачивание остатков железа, марганца и алюминия в водные пути и кислые шахтные дренажи . [3] Сток может привести к загрязнению как поверхностных, так и подземных вод. [4] Сваи также создают опасность пожара с возможностью самопроизвольного возгорания. Поскольку большая часть угольных отходов содержит токсичные компоненты, их нелегко утилизировать путем пересадки таких растений, как пляжные травы. [5] [6]
Плевок (сокращение от « битумный мусор » [7] ) содержит примерно в четыре раза больше токсичной ртути и серы, чем обычный уголь. [1] Штыб — это термин для обозначения отходов антрацитового угля. [1]
Первым шагом к рекультивации земель, занятых угольными отвалами, является вывоз мусора. [8]
Там, где это экономически целесообразно, некоторые угольщики пытаются перерабатывать эти отходы. В более промышленно развитых странах это может включать сложную переработку, [9] такую как сжигание в псевдоожиженном слое на электростанциях. [5] В менее промышленно развитых системах может использоваться ручная сортировка. Например, на угольном месторождении Джариа в восточной Индии большая группа «валлахов угольного цикла» вручную сортирует хвосты шахты вместе со своими семьями, а затем перевозит утилизированный уголь на велосипедах на расстояние более 60 километров на рынок. [10] [11]
Сжигание угольных отходов обычно производит больше токсинов для окружающей среды, чем более высокоэнергетические угли. [1] Современное сжигание в псевдоожиженном слое с известняком для контроля кислых газов может снизить выбросы до приемлемого уровня, концентрируя токсичность в золе отходов. На каждые 100 тонн сожженных угольных отходов образуется 85 тонн золы (более токсичные версии летучей золы и золы ). [5] К счастью, эта зола более стабильна, чем отходы, и ее можно просто повторно утрамбовать на руднике с меньшим риском выщелачивания. Его также можно использовать для нейтрализации кислотных выбросов шахт. [8]
Были попытки использовать негорючие угольные отходы в производстве бетона, аналогично использованию летучей золы . [12] Зола от сжигания угольных отходов одобрена Департаментом автомобильных дорог Западной Вирджинии в качестве источника летучей золы в 2019 году. [8]
В Соединенных Штатах большинство куч угольных отходов накопилось в период с 1900 по 1970 годы, когда методы переработки были менее совершенными. [13] В США существует давняя программа проверки этих куч мусора. [14] Только в Пенсильвании обнаружено более 770 таких свай. [15] Есть по крайней мере 18 заводов по сжиганию угольных отходов в Соединенных Штатах , [16] в основном в Пенсильвании.
Проект электроэнергетики Грант-Таун в Западной Вирджинии сжигает 530 000 тонн угольных отходов ежегодно, что позволяет рекультивировать 30 акров земли в год. [8] Тем не менее, существует критика в отношении отрицательной рентабельности завода и выбросов парниковых газов в результате сжигания угля. Завод неоднозначно предложил перейти к майнингу криптовалюты для финансирования. [17] Более широкая замена цемента летучей золой должна снизить выбросы углекислого газа. [8]
Во время катастрофы в Аберфане в Уэльсе в 1966 году обрушился отвал шахты , затопив школу и унеся жизни 116 детей и 28 взрослых. Другие аварии, связанные с угольными отходами, включают разлив угольной суспензии округа Мартин (США, 2000 г.) и разлив угольной шахты горы Обед (Канада, 2013 г.).