stringtranslate.com

Продукты сгорания угля

Продукты сгорания угля ( CCP ), также называемые отходами сгорания угля (CCW) или остатками сгорания угля (CCR) [1] , подразделяются на четыре группы, каждая из которых основана на физических и химических формах, полученных в результате методов сжигания угля и контроля выбросов:

Схема размещения отходов сжигания угля

Летучая зола

Микрофотография, сделанная с помощью сканирующего электронного микроскопа и детектора обратного рассеяния: поперечное сечение частиц летучей золы

Летучая зола , дымовая зола , угольная зола или пылевидная топливная зола (в Великобритании) — plurale tantum : остатки сгорания угля ( CCR ) — это продукт сгорания угля , состоящий из твердых частиц , которые выбрасываются из угольных котлов вместе с дымовыми газами . Зола, которая падает на дно камеры сгорания котла (обычно называемой топкой), называется зольным остатком . На современных угольных электростанциях летучая зола обычно улавливается электрофильтрами или другим оборудованием для фильтрации частиц до того, как дымовые газы достигнут дымовых труб. Вместе с зольным остатком, удаляемым со дна котла, она известна как угольная зола .

В зависимости от источника и состава сжигаемого угля компоненты летучей золы значительно различаются, но вся летучая зола включает в себя значительное количество диоксида кремния (SiO 2 ) (как аморфного , так и кристаллического ), оксида алюминия (Al 2 O 3 ) и оксида кальция (CaO) — основных минеральных соединений в угленосных пластах пород .

Использование летучей золы в качестве легкого заполнителя (LWA) дает ценную возможность для переработки одного из крупнейших потоков отходов в США. Кроме того, летучая зола может предложить множество преимуществ, как экономических, так и экологических, при использовании в качестве LWA. [2]

Незначительные компоненты летучей золы зависят от конкретного состава угольного пласта , но могут включать один или несколько из следующих элементов или соединений, обнаруженных в следовых концентрациях (до сотен частей на миллион): галлий , мышьяк , бериллий , бор , кадмий , хром , шестивалентный хром , кобальт , свинец , марганец , ртуть , молибден , селен , стронций , таллий и ванадий , а также очень небольшие концентрации диоксинов , соединений ПАУ и других следовых соединений углерода. [3] [4] [5] [6]

В прошлом летучая зола обычно выбрасывалась в атмосферу , но стандарты контроля загрязнения воздуха теперь требуют, чтобы она была уловлена ​​до выброса с помощью оборудования для контроля загрязнения . В Соединенных Штатах летучая зола обычно хранится на угольных электростанциях или размещается на свалках. Около 43% перерабатывается, [7] часто используется в качестве пуццолана для производства гидравлического цемента или гидравлической штукатурки и замены или частичной замены портландцемента в производстве бетона. Пуццоланы обеспечивают схватывание бетона и штукатурки и обеспечивают бетону большую защиту от влажных условий и химического воздействия.

В случае, если летучая (или шлаковая) зола не производится из угля, например, когда твердые отходы сжигаются на предприятии по переработке отходов в энергию для производства электроэнергии, зола может содержать более высокие уровни загрязняющих веществ, чем угольная зола. В этом случае полученная зола часто классифицируется как опасные отходы .

Химический состав и классификация

Летучая зола затвердевает, находясь во взвешенном состоянии в выхлопных газах, и собирается электростатическими осадителями или фильтровальными мешками. Поскольку частицы быстро затвердевают во взвешенном состоянии в выхлопных газах, частицы летучей золы, как правило, имеют сферическую форму и размер от 0,5 мкм до 300 мкм. Главным следствием быстрого охлаждения является то, что мало минералов успевают кристаллизоваться, и что в основном остается аморфное, закаленное стекло. Тем не менее, некоторые тугоплавкие фазы в пылевидном угле не плавятся (полностью) и остаются кристаллическими. В результате летучая зола является неоднородным материалом.

SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 и иногда CaO являются основными химическими компонентами, присутствующими в летучей золе. [8] Минералогия летучей золы очень разнообразна. Основные встречающиеся фазы - это стеклянная фаза вместе с кварцем , муллитом и оксидами железа гематитом , магнетитом и/или маггемитом . Другие часто идентифицируемые фазы - кристобалит , ангидрит , свободная известь , периклаз , кальцит , сильвин , галит , портландит , рутил и анатаз . Минералы, содержащие Ca , анортит , геленит , акерманит и различные силикаты кальция и алюминаты кальция, идентичные тем, что содержатся в портландцементе, могут быть идентифицированы в летучей золе, богатой Ca. [9] Содержание ртути может достигать 1 ppm , [10] но, как правило, входит в диапазон 0,01–1 ppm для битуминозного угля. Концентрации других микроэлементов также различаются в зависимости от вида угля, сжигаемого для их образования.

Классификация

Два класса летучей золы определены Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM) C618: летучая зола класса F и летучая зола класса C. Главное различие между этими классами заключается в количестве кальция, кремния, глинозема и железа, содержащихся в золе. Химические свойства летучей золы в значительной степени зависят от химического состава сжигаемого угля (т. е. антрацита , битуминозного и лигнита ). [11]

Не вся летучая зола соответствует требованиям ASTM C618, хотя в зависимости от области применения это может быть необязательно. Летучая зола, используемая в качестве замены цемента, должна соответствовать строгим строительным стандартам, но в Соединенных Штатах не установлено стандартных экологических норм. Семьдесят пять процентов летучей золы должны иметь тонкость 45 мкм или менее и содержание углерода , измеряемое потерей при прокаливании (LOI), менее 4%. В США LOI должен быть менее 6%. Распределение размера частиц сырой летучей золы имеет тенденцию постоянно колебаться из-за изменения производительности угольных мельниц и производительности котла. Это делает необходимым, чтобы, если летучая зола используется оптимальным образом для замены цемента в производстве бетона, она должна быть обработана с использованием методов обогащения , таких как механическая воздушная классификация. Но если летучая зола используется в качестве наполнителя для замены песка в производстве бетона, необогащенная летучая зола с более высоким LOI также может использоваться. Особенно важна постоянная проверка качества. Это в основном выражается в знаках контроля качества, таких как знак Бюро индийских стандартов или знак DCL муниципалитета Дубая.

Утилизация и источники сбыта

В прошлом летучая зола, образующаяся при сжигании угля, просто уносилась дымовыми газами и рассеивалась в атмосфере. Это создавало проблемы для окружающей среды и здоровья, которые привели к принятию законов в странах с развитой промышленностью, таких как США [ где? ] , которые сократили выбросы летучей золы до менее 1% от производимой золы. [14] Во всем мире более 65% летучей золы, образующейся на угольных электростанциях, утилизируется на свалках и в золоотвалах .

Зола, которая хранится или размещается на открытом воздухе, в конечном итоге может выщелачивать токсичные соединения в подземные водоносные горизонты. По этой причине большая часть текущих дебатов вокруг утилизации летучей золы вращается вокруг создания специально выровненных свалок, которые предотвращают выщелачивание химических соединений в грунтовые воды и местные экосистемы.

Поскольку уголь был доминирующим источником энергии в Соединенных Штатах в течение многих десятилетий, энергетические компании часто размещали свои угольные электростанции вблизи мегаполисов. Усугубляя экологические проблемы, угольным электростанциям требуется значительное количество воды для работы их котлов, что привело к тому, что угольные электростанции (а позже и их бассейны для хранения летучей золы) были расположены вблизи мегаполисов и вблизи рек и озер, которые часто используются в качестве питьевых источников для близлежащих городов. Многие из этих бассейнов для летучей золы не были облицованы и также подвергались большому риску разлива и затопления из близлежащих рек и озер. Например, Duke Energy в Северной Каролине была вовлечена в несколько крупных судебных процессов, связанных с ее хранением угольной золы и разливами в результате утечки золы в водный бассейн. [15] [16] [17]

Переработка летучей золы стала все более актуальной в последние годы из-за растущих расходов на захоронение и текущего интереса к устойчивому развитию . По состоянию на 2017 год угольные электростанции в США сообщили о производстве 38,2 млн коротких тонн (34,7 × 10 6  т) летучей золы, из которых 24,1 млн коротких тонн (21,9 × 10 6  т) были повторно использованы в различных целях. [18] Экологические преимущества переработки летучей золы включают снижение спроса на первичные материалы, которые необходимо было бы добывать в карьерах , и дешевую замену таким материалам, как портландцемент .^^

Повторное использование

По данным Американской ассоциации угольной золы, в 2019 году около 52 процентов угольной золы в США были переработаны для «полезного использования». [19] В Австралии в 2020 году было переработано около 47% угольной золы. [20] Главным преимуществом переработки является стабилизация экологически вредных компонентов угольной золы, таких как мышьяк, бериллий, бор, кадмий, хром, хром VI, кобальт, свинец, марганец, ртуть, молибден, селен, стронций, таллий и ванадий, а также диоксины и полициклические ароматические углеводороды . [21] [22]

В США нет государственной регистрации или маркировки использования летучей золы в различных секторах экономики – промышленности, инфраструктуре и сельском хозяйстве. Данные исследования использования летучей золы, признанные неполными, ежегодно публикуются Американской ассоциацией угольной золы. [23]

Применение угольной золы включает (примерно в порядке убывания значимости):

Другие области применения включают косметику , зубную пасту , кухонные столешницы, [27] напольную и потолочную плитку, шары для боулинга , плавучие устройства, штукатурку , посуду, ручки для инструментов, рамы для картин, кузова автомобилей и корпуса лодок , ячеистый бетон, геополимеры , черепицу , кровельные гранулы, настилы, каминные полы , шлакоблоки , трубы из ПВХ , структурные изоляционные панели , сайдинг и отделку домов, беговые дорожки, абразив для дробеструйной обработки, переработанную пластиковую древесину , опоры и траверсы, железнодорожные шпалы , шумозащитные экраны на шоссе , морские сваи, двери, оконные рамы, строительные леса, дорожные знаки, склепы, колонны, железнодорожные шпалы, виниловые напольные покрытия, брусчатку, душевые кабины, гаражные ворота, парковые скамейки, ландшафтную древесину, кашпо, блоки для поддонов, формование, почтовые ящики, искусственный риф , связующее вещество, краски и грунтовки, литье металлов и наполнитель. в изделиях из дерева и пластика. [28] [29]

портландцемент

Благодаря своим пуццолановым свойствам летучая зола используется в качестве замены портландцемента в бетоне . [30] Использование летучей золы в качестве пуццоланового ингредиента было признано еще в 1914 году, хотя самое раннее заслуживающее внимания исследование ее использования было проведено в 1937 году. [31] Римские сооружения, такие как акведуки или Пантеон в Риме, использовали вулканический пепел или пуццолан (который обладает схожими свойствами с летучей золой) в качестве пуццолана в своем бетоне. [32] Поскольку пуццолан значительно повышает прочность и долговечность бетона, использование золы является ключевым фактором в их сохранении.

Использование летучей золы в качестве частичной замены портландцемента особенно подходит, но не ограничивается летучей золой класса C. Летучая зола класса "F" может оказывать летучее воздействие на содержание вовлеченного воздуха в бетоне, что приводит к снижению устойчивости к повреждениям при замораживании/оттаивании. Летучая зола часто заменяет до 30% по массе портландцемента, но может использоваться в более высоких дозировках в определенных применениях. В некоторых случаях летучая зола может повысить окончательную прочность бетона и повысить его химическую стойкость и долговечность.

Летучая зола может значительно улучшить обрабатываемость бетона. Недавно были разработаны методы частичной замены цемента на летучую золу большого объема (замена цемента на 50%). Для бетона, уплотненного роликами (RCC) [используемого при строительстве плотин], значения замены в 70% были достигнуты с обработанной летучей золой на проекте плотины Гхатгар в Махараштре, Индия. Благодаря сферической форме частиц летучей золы, она может повысить обрабатываемость цемента, одновременно снижая потребность в воде. [33] Сторонники летучей золы утверждают, что замена портландцемента летучей золой снижает «след» парниковых газов бетона, поскольку производство одной тонны портландцемента генерирует приблизительно одну тонну CO 2 , по сравнению с отсутствием CO 2 при использовании летучей золы. Новое производство летучей золы, т. е. сжигание угля, производит приблизительно 20-30 тонн CO 2 на тонну летучей золы. Поскольку ожидается, что к 2010 году мировое производство портландцемента достигнет почти 2 миллиардов тонн, замена любой значительной части этого цемента летучей золой может значительно сократить выбросы углерода, связанные со строительством, при условии, что при сравнении производство летучей золы принимается как данность. [ необходима цитата ]

Набережная

Свойства летучей золы необычны среди инженерных материалов. В отличие от почв, обычно используемых для строительства насыпей, летучая зола имеет большой коэффициент однородности и состоит из частиц размером с глину . Инженерные свойства, которые влияют на использование летучей золы в насыпях, включают распределение размера зерна, характеристики уплотнения , прочность на сдвиг , сжимаемость , проницаемость и восприимчивость к морозу . [33] Почти все типы летучей золы, используемые в насыпях, относятся к классу F.

Стабилизация грунта

Стабилизация грунта — это постоянное физическое и химическое изменение грунта для улучшения его физических свойств. Стабилизация может повысить прочность грунта на сдвиг и/или контролировать свойства усадки-набухания грунта, тем самым улучшая несущую способность подстилающего слоя для поддержки тротуаров и фундаментов. Стабилизация может использоваться для обработки широкого спектра материалов подстилающего слоя от расширяющихся глин до гранулированных материалов. Стабилизация может быть достигнута с помощью различных химических добавок, включая известь, летучую золу и портландцемент. Правильное проектирование и испытания являются важными компонентами любого проекта по стабилизации. Это позволяет установить критерии проектирования и определить надлежащую норму химической добавки и примеси, которая обеспечивает желаемые инженерные свойства. Преимущества процесса стабилизации могут включать: более высокие значения сопротивления (R), снижение пластичности, более низкую проницаемость, уменьшение толщины дорожного покрытия, исключение выемки грунта – транспортировки/обработки материалов – и импорта основания, содействие уплотнению, обеспечение «всепогодного» доступа на проектные площадки и внутри них. Другой формой обработки почвы, тесно связанной со стабилизацией почвы, является модификация почвы, иногда называемая «высушиванием грязи» или кондиционированием почвы. Хотя некоторая стабилизация по своей сути происходит при модификации почвы, различие заключается в том, что модификация почвы является всего лишь средством снижения содержания влаги в почве для ускорения строительства, тогда как стабилизация может существенно повысить прочность материала на сдвиг, так что его можно включить в структурный проект проекта. Определяющими факторами, связанными с модификацией почвы по сравнению со стабилизацией почвы, могут быть существующее содержание влаги, конечное использование структуры почвы и, в конечном счете, предоставляемая экономическая выгода. Оборудование для процессов стабилизации и модификации включает: разбрасыватели химических добавок, смесители почвы (реклаймеры), переносные пневматические контейнеры для хранения, водовозы, уплотнители глубокого подъема, автогрейдеры.

Текучая заливка

Летучая зола также используется в качестве компонента при производстве текучего наполнителя (также называемого контролируемым материалом низкой прочности, или CLSM), который используется в качестве самовыравнивающегося, самоуплотняющегося материала для обратной засыпки вместо уплотненной земли или гранулированного наполнителя. Прочность текучих смесей для засыпки может варьироваться от 50 до 1200 фунтов силы/дюйм 2 (от 0,3 до 8,3 МПа ) в зависимости от проектных требований рассматриваемого проекта. Текучий наполнитель включает смеси портландцемента и наполнителя и может содержать минеральные примеси. Летучая зола может заменить либо портландцемент, либо мелкий заполнитель (в большинстве случаев речной песок) в качестве наполнителя. Смеси с высоким содержанием летучей золы содержат почти всю летучую золу с небольшим процентом портландцемента и достаточным количеством воды, чтобы сделать смесь текучей. Смеси с низким содержанием летучей золы содержат высокий процент наполнителя и низкий процент летучей золы, портландцемента и воды. Летучая зола класса F лучше всего подходит для смесей с высоким содержанием летучей золы, тогда как летучая зола класса C почти всегда используется в смесях с низким содержанием летучей золы. [33] [34]

Асфальтобетон

Асфальтобетон — это композитный материал, состоящий из асфальтового связующего и минерального заполнителя, обычно используемый для покрытия дорог. Летучая зола как класса F, так и класса C обычно может использоваться в качестве минерального наполнителя для заполнения пустот и обеспечения точек контакта между более крупными частицами заполнителя в асфальтобетонных смесях. Это применение используется в сочетании или в качестве замены других связующих веществ (таких как портландцемент или гашеная известь). Для использования в асфальтовом покрытии летучая зола должна соответствовать спецификациям минерального наполнителя, изложенным в ASTM D242. Гидрофобная природа летучей золы придает дорожным покрытиям лучшую устойчивость к сдиранию. Также было показано, что летучая зола увеличивает жесткость асфальтовой матрицы, улучшая устойчивость к образованию колеи и увеличивая долговечность смеси. [33] [35]

Наполнитель для термопластов

Летучая зола угля и сланцевого масла использовалась в качестве наполнителя для термопластов , которые можно было бы использовать для литья под давлением . [36]

Геополимеры

Совсем недавно летучая зола использовалась в качестве компонента в геополимерах , где реакционная способность стекол летучей золы может быть использована для создания связующего вещества, похожего по внешнему виду на гидратированный портландцемент , но с потенциально превосходными свойствами, включая снижение выбросов CO2 , в зависимости от рецептуры. [37]

Бетон, уплотненный валиком

Верхний резервуар гидроэлектростанции Таум-Саук компании Ameren был построен из уплотненного роликами бетона, в который была включена летучая зола с одной из угольных электростанций компании Ameren. [38]

Другим применением летучей золы является строительство плотин из бетона, уплотненного валиком . Многие плотины в США были построены с высоким содержанием летучей золы. Летучая зола снижает теплоту гидратации, что позволяет производить более толстые размещения. Данные по ним можно найти в Бюро мелиорации США. Это также было продемонстрировано в проекте плотины Гхатгар в Индии .

Кирпичи

Существует несколько методов производства строительного кирпича из летучей золы, которые производят широкий ассортимент продукции. Один тип кирпича из летучей золы производится путем смешивания летучей золы с равным количеством глины, а затем обжига в печи при температуре около 1000 °C. Этот подход имеет основное преимущество в уменьшении количества необходимой глины. Другой тип кирпича из летучей золы производится путем смешивания почвы, гипса, летучей золы и воды, и высушивания смеси. Поскольку не требуется нагрева, этот метод снижает загрязнение воздуха. Более современные производственные процессы используют большую долю летучей золы и технологию производства под высоким давлением, которая производит высокопрочные кирпичи с экологическими преимуществами.

В Соединенном Королевстве летучая зола используется уже более пятидесяти лет для изготовления бетонных строительных блоков . Они широко используются для внутренней оболочки полых стен . Они, естественно, более теплоизолирующие, чем блоки, изготовленные из других заполнителей. [39]

Кирпичи из ясеня использовались в строительстве домов в Виндхуке, Намибия , с 1970-х годов. Однако есть проблема с кирпичами, заключающаяся в том, что они имеют тенденцию разрушаться или образовывать неприглядные выступы. Это происходит, когда кирпичи вступают в контакт с влагой, и происходит химическая реакция, заставляющая кирпичи расширяться. [ необходима цитата ]

В Индии кирпичи из летучей золы используются для строительства. Ведущие производители используют промышленный стандарт, известный как «Измельченная топливная зола для смеси извести и пуццоланы», используя более 75% переработанных отходов после промышленной переработки и процесс сжатия. Это дает прочный продукт с хорошими изоляционными свойствами и экологическими преимуществами. [40] [41]

Композиты с металлической матрицей

Частицы летучей золы доказали свой потенциал в качестве хорошего армирования алюминиевых сплавов и показывают улучшение физических и механических свойств. В частности, прочность на сжатие, прочность на растяжение и твердость увеличиваются при увеличении процентного содержания летучей золы, тогда как плотность уменьшается. [42] Присутствие ценосфер летучей золы в чистой матрице Al снижает ее коэффициент теплового расширения (КТР). [43]

Добыча полезных ископаемых

Возможно, можно будет использовать вакуумную дистилляцию для извлечения германия и вольфрама из летучей золы и их переработки. [44]

Переработка и стабилизация отходов

Летучая зола, ввиду ее щелочности и способности поглощать воду, может использоваться в сочетании с другими щелочными материалами для преобразования осадка сточных вод в органическое удобрение или биотопливо . [45] [46]

Катализатор

Летучая зола, обработанная гидроксидом натрия , по-видимому, хорошо функционирует в качестве катализатора для преобразования полиэтилена в вещество, подобное сырой нефти, в ходе высокотемпературного процесса, называемого пиролизом [47] и используемого при очистке сточных вод. [48]

Кроме того, летучая зола, в основном класса C, может использоваться в процессе стабилизации/отверждения опасных отходов и загрязненных почв. [49] Например, процесс Rhenipal использует летучую золу в качестве добавки для стабилизации канализационного ила и других токсичных ила. Этот процесс используется с 1996 года для стабилизации больших объемов загрязненных хромом (VI) кожаных иловых осадков в Алканене , Португалия. [50] [51]

Воздействие на окружающую среду

Большинство КСП захораниваются, размещаются в шахтных стволах или хранятся в золоотвалах на угольных электростанциях. Загрязнение грунтовых вод из необлицованных золоотвалов является постоянной экологической проблемой в Соединенных Штатах. [52] Кроме того, некоторые из этих прудов имели структурные неисправности, что привело к массовым выбросам золы в реки, например, разливу угольной золы в реке Дэн в 2014 году . [53] Федеральные стандарты проектирования для золоотвалов были ужесточены в 2015 году. [54] [55] После судебных разбирательств по различным положениям правил 2015 года [56] Агентство по охране окружающей среды выпустило два окончательных правила в 2020 году, обозначенных как правила «CCR Часть A» и «CCR Часть B». Правила требуют, чтобы некоторые предприятия модернизировали свои водохранилища с помощью облицовки, в то время как другие предприятия могут предлагать альтернативные проекты и запрашивать дополнительное время для достижения соответствия. [57] [58] В марте 2023 года было опубликовано предлагаемое правило, которое ужесточит лимиты на сбросы сточных вод в поверхностные воды. [59]

Загрязнение грунтовых вод

Уголь содержит следовые количества микроэлементов (таких как мышьяк , барий , бериллий , бор , кадмий , хром , таллий , селен , молибден и ртуть ), многие из которых являются высокотоксичными для людей и других форм жизни. Поэтому летучая зола, полученная после сжигания этого угля, содержит повышенные концентрации этих элементов, и потенциал золы вызывать загрязнение грунтовых вод является значительным. [60] В США зарегистрированы случаи загрязнения грунтовых вод, которые последовали за утилизацией или использованием золы без принятия необходимых мер защиты.

Примеры

Мэриленд

Компания Constellation Energy утилизировала летучую золу, вырабатываемую ее электростанцией Brandon Shores Generating Station на бывшей песчано-гравийной шахте в Гэмбриллсе, штат Мэриленд , в период с 1996 по 2007 год. Зола загрязняла грунтовые воды тяжелыми металлами. [61] Департамент охраны окружающей среды Мэриленда наложил штраф в размере 1 миллиона долларов на компанию Constellation. Местные жители подали иск против Constellation, и в 2008 году компания урегулировала дело за 54 миллиона долларов. [62] [63]

Северная Каролина

В 2014 году жителям, проживающим недалеко от паровой станции Buck Steam в Дьюквилле, Северная Каролина , сообщили, что «угольные зольные ямы рядом с их домами могут вымывать опасные материалы в грунтовые воды». [64] [65]

Иллинойс

В Иллинойсе много свалок угольной золы, образующейся на угольных электростанциях. Из 24 свалок угольной золы в штате, по которым имеются данные, 22 сбрасывают токсичные загрязняющие вещества, включая мышьяк , кобальт и литий , в грунтовые воды, реки и озера. Опасные токсичные химикаты, сбрасываемые в воду в Иллинойсе этими свалками угольной золы, включают более 300 000 фунтов алюминия, 600 фунтов мышьяка, почти 300 000 фунтов бора, более 200 фунтов кадмия, более 15 000 фунтов марганца, примерно 1500 фунтов селена, примерно 500 000 фунтов азота и почти 40 миллионов фунтов сульфата, согласно отчету Environmental Integrity Project , Earthjustice , Prairie Rivers Network и Sierra Club . [66]

Теннесси

В 2008 году завод по производству ископаемых в округе Роан в Кингстоне вылил 1,1 млрд галлонов угольной золы в реки Эмори и Клинч и повредил близлежащие жилые районы. Это крупнейший промышленный разлив в США [67]

Техас

Подземные воды, окружающие каждую из 16 угольных электростанций в Техасе, были загрязнены угольной золой, согласно исследованию Проекта экологической целостности (EIP). Небезопасные уровни мышьяка, кобальта, лития и других загрязняющих веществ были обнаружены в грунтовых водах вблизи всех мест свалки золы. На 12 из 16 участков анализ EIP выявил уровни мышьяка в грунтовых водах в 10 раз выше, чем максимальный уровень загрязнения EPA ; было обнаружено, что мышьяк вызывает несколько типов рака. На 10 участках литий, вызывающий неврологические заболевания, был обнаружен в грунтовых водах в концентрациях более 1000 микрограммов на литр, что в 25 раз превышает максимально допустимый уровень. В отчете делается вывод о том, что топливная промышленность в Техасе не соблюдает федеральные правила по переработке угольной золы, а государственные регулирующие органы не смогли защитить грунтовые воды. [68]

Экология

Влияние летучей золы на окружающую среду может варьироваться в зависимости от тепловой электростанции , где она производится, а также от соотношения летучей золы к зольному остатку в отходах. [69] Это связано с различным химическим составом угля в зависимости от геологии района, где находится уголь, и процесса сжигания угля на электростанции. Когда уголь сжигается, он создает щелочную пыль. Эта щелочная пыль может иметь pH от 8 до 12. [70] Пыль летучей золы может осаждаться на верхнем слое почвы, увеличивая pH и влияя на растения и животных в окружающей экосистеме. Микроэлементы, такие как железо , марганец , цинк , медь , свинец , никель , хром , кобальт , мышьяк , кадмий и ртуть , могут быть обнаружены в более высоких концентрациях по сравнению с зольным остатком и исходным углем. [69]

Летучая зола может выщелачивать токсичные компоненты, которые могут быть в сто-тысячу раз больше, чем федеральный стандарт для питьевой воды . [71] Летучая зола может загрязнять поверхностные воды через эрозию , поверхностный сток , частицы, переносимые по воздуху , оседающие на поверхности воды, загрязненные грунтовые воды, перемещающиеся в поверхностные воды, затопление дренажа или сброс из пруда с угольной золой. [71] Рыба может быть загрязнена несколькими способами. Когда вода загрязнена летучей золой, рыба может поглощать токсины через свои жабры. [71] Осадок в воде также может быть загрязнен. Загрязненный осадок может загрязнять источники пищи для рыб, затем рыба может загрязняться от потребления этих источников пищи. [71] Затем это может привести к загрязнению организмов, которые потребляют эту рыбу, таких как птицы, медведи и даже люди. [71] После воздействия летучей золы, загрязняющей воду, у водных организмов повысился уровень кальция , цинка, брома , золота, церия, хрома, селена, кадмия и ртути. [72]

Почвы, загрязненные летучей золой, показали увеличение объемной плотности и влагоемкости, но снижение гидравлической проводимости и связности. [72] Влияние летучей золы на почвы и микроорганизмы в почвах зависит от pH золы и концентрации следов металлов в золе. [72] Микробные сообщества в загрязненной почве показали снижение дыхания и нитрификации. [72] Эти загрязненные почвы могут быть вредными или полезными для развития растений. [72] Летучая зола, как правило, имеет полезные результаты, когда она исправляет дефицит питательных веществ в почве. [72] Наиболее вредные эффекты наблюдались, когда наблюдалась фитотоксичность бора. [72] Растения поглощают элементы, повышенные летучей золой из почвы. [72] Мышьяк, молибден и селен были единственными элементами, обнаруженными на потенциально токсичных уровнях для пастбищных животных. [72] Наземные организмы, подвергшиеся воздействию летучей золы, показали только повышенные уровни селена. [72]

В Великобритании лагуны с летучей золой со старых угольных электростанций были превращены в природные заповедники , такие как Ньюпортские водно-болотные угодья [73] [74], которые стали средой обитания для редких птиц и других диких животных. [75]

Разливы при хранении насыпью

Авария на системе сдерживания летучей золы Tennessee Valley Authority 23 декабря 2008 г. в Кингстоне, штат Теннесси

Если летучая зола хранится навалом, она обычно хранится влажной, а не сухой, чтобы минимизировать летучую пыль . Получающиеся в результате водохранилища ( зольные пруды ) обычно большие и стабильные в течение длительного времени, но любое нарушение их плотин или обвалования происходит быстро и в огромных масштабах.

В декабре 2008 года обрушение насыпи на водохранилище для мокрого хранения летучей золы на заводе по переработке ископаемых в Кингстоне компании Tennessee Valley Authority привело к крупному выбросу 5,4 млн кубических ярдов угольной летучей золы, что повредило три дома и вылилось в реку Эмори . [76] Расходы на очистку могут превысить 1,2 млрд долларов. [ требуется обновление ] За этим разливом несколько недель спустя последовал меньший разлив на заводе TVA в Алабаме , который загрязнил ручей Видовс-Крик и реку Теннесси . [77]

В 2014 году 39 000 тонн золы и 27 миллионов галлонов (100 000 кубометров) загрязненной воды вылилось в реку Дэн около города Эден, штат Северная Каролина, с закрытой угольной электростанции в Северной Каролине, принадлежащей Duke Energy. В настоящее время это третий по величине разлив угольной золы, когда-либо произошедший в Соединенных Штатах. [78] [79] [80]

Агентство по охране окружающей среды США (EPA) опубликовало в 2015 году регламент по отходам сжигания угля (CCR). Агентство по-прежнему классифицирует угольную золу как неопасную (тем самым избегая строгих требований к выдаче разрешений в соответствии с Подзаголовком C Закона о сохранении и восстановлении ресурсов (RCRA), но с новыми ограничениями:

  1. Существующие золоотвалы, загрязняющие грунтовые воды, необходимо прекратить использовать CCR и закрыть или модернизировать с помощью гидроизоляционного покрытия.
  2. Существующие золоотвалы и свалки должны соответствовать структурным и территориальным ограничениям, если применимо, или быть закрыты.
  3. Пруд, на который больше не распространяется система CCR, по-прежнему подпадает под действие всех правил, если только он не будет осушен и покрыт к 2018 году.
  4. Новые пруды и свалки должны включать геомембранный слой поверх слоя уплотненной почвы . [54]

Регламент был разработан для предотвращения прорывов прудов и защиты грунтовых вод. Требуется усиленный контроль, ведение записей и мониторинг. Также включены процедуры закрытия, включающие в себя укупорку, облицовку и осушение. [81] Регламент CCR с тех пор стал предметом судебного разбирательства.

Загрязнители

Летучая зола содержит следовые концентрации тяжелых металлов и других веществ, которые, как известно, вредны для здоровья в достаточных количествах. Потенциально токсичные микроэлементы в угле включают мышьяк , бериллий , кадмий , барий , хром , медь , свинец , ртуть , молибден , никель , радий , селен , торий , уран , ванадий и цинк . [82] [83] Примерно 10% массы угля, сжигаемого в Соединенных Штатах, состоит из несгораемого минерального материала, который становится золой, поэтому концентрация большинства микроэлементов в угольной золе примерно в 10 раз превышает концентрацию в исходном угле. Анализ, проведенный в 1997 году Геологической службой США (USGS), показал, что летучая зола обычно содержала от 10 до 30 частей на миллион урана, что сопоставимо с уровнями, обнаруженными в некоторых гранитных породах, фосфатных породах и черных сланцах . [84]

В 1980 году Конгресс США определил угольную золу как «особые отходы», которые не будут регулироваться в соответствии со строгими требованиями RCRA к разрешению на опасные отходы. В своих поправках к RCRA Конгресс поручил EPA изучить вопрос особых отходов и принять решение о необходимости более строгого регулирования разрешений. [85] В 2000 году EPA заявило, что угольная летучая зола не нуждается в регулировании как опасные отходы. [86] [87] В результате большинство электростанций не были обязаны устанавливать геомембраны или системы сбора фильтрата в золоотстойниках. [88]

Исследования радиоактивных элементов в угольной золе, проведенные Геологической службой США и другими организациями, пришли к выводу, что летучая зола сопоставима с обычными почвами или горными породами и не должна быть источником тревоги. [84] Однако общественные и экологические организации задокументировали многочисленные проблемы загрязнения и ущерба окружающей среды. [89] [90] [91]

Проблемы с воздействием

Кристаллический кремнезем и известь вместе с токсичными химикатами представляют риск воздействия на здоровье человека и окружающую среду. Летучая зола содержит кристаллический кремнезем, который, как известно, вызывает заболевание легких, в частности силикоз , при вдыхании. Кристаллический кремнезем включен в список МАИР и Национальной токсикологической программы США как известный канцероген для человека . [92]

Известь (CaO) реагирует с водой (H 2 O) с образованием гидроксида кальция [Ca(OH) 2 ], что дает летучей золе pH где-то между 10 и 12, от средней до сильной щелочи. Это также может вызвать повреждение легких, если присутствует в достаточных количествах.

В паспортах безопасности материалов рекомендуется соблюдать ряд мер предосторожности при обращении с летучей золой или работе с ней. [93] К ним относятся ношение защитных очков, респираторов и одноразовой одежды, а также избегание перемешивания летучей золы, чтобы свести к минимуму количество, которое попадает в воздух.

В 2007 году Национальная академия наук отметила, что «присутствие высоких уровней загрязняющих веществ во многих фильтратах CCR (остатков сгорания угля) может создавать проблемы для здоровья человека и экологии» [3] .

Регулирование

Соединенные Штаты

После разлива угольной золы на заводе по переработке ископаемых ископаемых в Кингстоне в 2008 году Агентство по охране окружающей среды начало разрабатывать правила, которые будут применяться ко всем золоотстойникам по всей стране. Агентство по охране окружающей среды опубликовало правило CCR в 2015 году. [54] Некоторые положения правила CCR 2015 года были оспорены в судебном порядке, и Апелляционный суд США по округу Колумбия вернул некоторые части правила в Агентство по охране окружающей среды для дальнейшего нормотворчества. [56]

Агентство по охране окружающей среды опубликовало 14 августа 2019 года предлагаемое правило, которое будет использовать критерии, основанные на местоположении, а не числовой порог (например, размер водохранилища или свалки), который потребует от оператора продемонстрировать минимальное воздействие на окружающую среду, чтобы объект мог продолжать функционировать. [94]

В ответ на судебное постановление EPA опубликовало свое окончательное правило «CCR Часть A» 28 августа 2020 года, требующее, чтобы все необлицованные золоотстойники были модернизированы с помощью облицовки или закрыты к 11 апреля 2021 года. Некоторые предприятия могут подать заявку на получение дополнительного времени — до 2028 года — для поиска альтернативных вариантов управления зольными отходами перед закрытием своих поверхностных водохранилищ. [95] [96] [97] EPA опубликовало свое правило «CCR Часть B» 12 ноября 2020 года, которое позволяет некоторым предприятиям использовать альтернативную облицовку, основываясь на демонстрации того, что здоровье человека и окружающая среда не будут затронуты. [58] Дальнейшие судебные разбирательства по постановлению CCR ожидаются по состоянию на 2021 год. [98]

В октябре 2020 года Агентство по охране окружающей среды опубликовало окончательное правило по сбросам , которое отменяет некоторые положения своего правила 2015 года, ужесточавшего требования к токсичным металлам в сточных водах, сбрасываемых из золоотстойников и других отходов электростанций. [99] [100] Правило 2020 года также было оспорено в судебном порядке. [101] В марте 2023 года Агентство по охране окружающей среды опубликовало предлагаемое правило, которое отменяет некоторые аспекты правила 2020 года и устанавливает более строгие ограничения на сточные воды для некоторых предприятий. [102]

Индия

Министерство охраны окружающей среды, лесного хозяйства и изменения климата Индии впервые опубликовало уведомление в 1999 году, в котором указывалось использование летучей золы и указывалась целевая дата для всех тепловых электростанций, которые должны были соблюдать требования, обеспечив 100% утилизацию. [ 103] Последующие поправки в 2003 и 2009 годах сместили крайний срок для соблюдения на 2014 год. Как сообщило Центральное управление электроэнергетики Нью-Дели, по состоянию на 2015 год утилизировалось только 60% произведенной летучей золы. [104] Это привело к последнему уведомлению в 2015 году, которое установило 31 декабря 2017 года в качестве пересмотренного крайнего срока для достижения 100% утилизации. Из примерно 55,7% утилизированной летучей золы большая ее часть (42,3%) идет на производство цемента, тогда как только около 0,74% используется в качестве добавки в бетон (см. Таблицу 5 [29]). Исследователи в Индии активно решают эту проблему, работая над летучей золой в качестве добавки к бетону и активированному пуццолановому цементу, такому как геополимер [34], чтобы помочь достичь цели 100% использования. [105] Наибольшие возможности, очевидно, лежат в области увеличения количества летучей золы, включаемой в бетон. Индия произвела 280 миллионов тонн цемента в 2016 году. Поскольку жилищный сектор потребляет 67% цемента, существует огромный потенциал для включения летучей золы как в увеличивающуюся долю PPC, так и в бетон низкой и средней прочности. Существует ошибочное представление, что индийские кодексы IS 456:2000 для бетона и железобетона и IS 3812.1:2013 для летучей золы ограничивают использование летучей золы менее чем 35%. Подобные заблуждения существуют в таких странах, как США [106], но доказательством обратного является использование HVFA во многих крупных проектах, где проектные смеси использовались под строгим контролем качества. Предлагается, чтобы в целях максимального использования результатов исследований, представленных в статье, срочно разрабатывается бетон Ultra High Volume Fly ash Concrete (UHVFA) для широкого использования в Индии с использованием местной летучей золы. Также необходимы срочные шаги для продвижения бетонов на основе щелочно-активированного пуццолана или геополимерного цемента.

В геологической летописи

Из-за возгорания угольных залежей Сибирскими траппами во время пермско-триасового вымирания около 252 миллионов лет назад в океаны было выброшено большое количество угля, очень похожего на современную летучую золу, которая сохранилась в геологической летучей летучей золе в морских отложениях, расположенных в канадской Высокой Арктике. Была выдвинута гипотеза, что летучая зола могла привести к токсичным условиям окружающей среды. [107]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Угольная зола". Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). 2019-05-07.
  2. ^ "Fly Ash & The Lightweight Aggregate Market". Архивировано из оригинала 2018-11-05.
  3. ^ ab "Управление отходами сжигания угля в шахтах", Комитет по размещению отходов сжигания угля в шахтах, Национальный исследовательский совет национальных академий, 2006 г.
  4. ^ «Оценка риска для человека и окружающей среды от отходов сжигания угля», RTI, Research Triangle Park , 6 августа 2007 г., подготовлено для Агентства по охране окружающей среды США
  5. ^ Хелле, Соня; Гордон, Альфредо; Альфаро, Гильермо; Гарсия, Химена; Ульоа, Клаудия (2003). «Сжигание угольной смеси: связь между несгоревшим углеродом в летучей золе и мацеральным составом». Технология обработки топлива . 80 (3): 209–223. doi :10.1016/S0378-3820(02)00245-X. hdl : 10533/174158 .
  6. ^ Фан, Чжэн; Гессер, HD (1996-06-01). «Восстановление галлия из угольной летучей золы». Гидрометаллургия . 41 (2): 187–200. Bibcode : 1996HydMe..41..187F. doi : 10.1016/0304-386X(95)00055-L. ISSN  0304-386X.
  7. ^ "ACAA – Американская ассоциация угольной золы" . Получено 2022-03-27 .
  8. ^ "Renelux Commodities Fly Ash". www.renelux.com . Получено 2022-06-17 .
  9. ^ Снеллингс, Р.; Мертенс Г.; Элсен Дж. (2012). «Дополнительные цементирующие материалы». Обзоры по минералогии и геохимии . 74 (1): 211–278. Bibcode :2012RvMG...74..211S. doi :10.2138/rmg.2012.74.6.
  10. ^ "Летучая зола в бетоне" (PDF) . perkinswill.com. 2011-11-17 . Получено 2013-11-19 . Летучая зола содержит приблизительно одну часть на миллион ртути.
  11. ^ "ASTM C618 – 08 Стандартная спецификация для угольной летучей золы и сырого или кальцинированного природного пуццолана для использования в бетоне". ASTM International . Получено 18.09.2008 .
  12. ^ "The Building Brick of Sustainability Архивировано 28 июня 2009 г. в Wayback Machine ". Чусид, Майкл; Миллер, Стив; и Рапопорт, Джули. The Construction Specifier Май 2009 г.
  13. ^ "Побочный продукт угля будет использоваться для производства кирпичей в Каледонии. Архивировано 18 сентября 2010 г. в Wayback Machine ". Берк, Майкл. The Journal Times, 1 апреля 2009 г.
  14. ^ Чэнь, И; Фань, Инцзе; Хуан, Юй; Ляо, Сяолин; Сюй, Вэньфэн; Чжан, Тао (2024-01-01). «Комплексный обзор токсичности угольной летучей золы и ее выщелачивания в экосистеме». Экотоксикология и экологическая безопасность . 269 : 115905. doi : 10.1016/j.ecoenv.2023.115905 . ISSN  0147-6513.
  15. ^ "История и хронология реагирования". Разлив угольной золы Duke Energy в Идене, Северная Каролина . Агентство по охране окружающей среды. 2017-03-14.
  16. ^ "Завод Duke Energy сообщает о выбросе угольной золы". Charlotte Observer . 2014-02-03.
  17. ^ Шойхет, Кэтрин Э. (2014-02-09). «В результате разлива в реку Северной Каролины выбрасываются тонны угольной золы». CNN.
  18. ^ Отчет об исследовании производства и использования продуктов сжигания угля за 2017 год (PDF) (Отчет). Фармингтон-Хиллз, Мичиган: Американская ассоциация угольной золы. 2018. Архивировано из оригинала (PDF) 2019-05-07 . Получено 2019-05-09 .
  19. ^ «Использование летучей золы в бетоне немного увеличивается, поскольку общий уровень переработки угольной золы снижается» (PDF) . Денвер, Колорадо: Американская ассоциация угольной золы. 15.12.2020.
  20. ^ Национальный отчет об отходах 2020 (PDF) (Отчет). Доклендс, Виктория: Министерство сельского хозяйства, водных ресурсов и окружающей среды Австралии. 2020-11-04. С. 36.
  21. ^ Оценка остаточного полезного использования сжигания угля: бетон с летучей золой и гипсовые стеновые панели FGD (отчет). EPA. Февраль 2014 г. EPA 530-R-14-001.
  22. ^ Управление отходами сжигания угля в шахтах (отчет). Вашингтон, округ Колумбия: Национальный исследовательский совет (США). 2006. ISBN 0-309-65472-6.
  23. ^ Американская ассоциация угольной золы. "Статистика производства и использования продуктов сгорания угля". Архивировано из оригинала 2010-12-04 . Получено 2010-11-23 .
  24. ^ Goyal, A., & Karade, SR (2020). Коррозия стали и контроль в бетоне, изготовленном с использованием морской воды. Инновации в области коррозии и материаловедения (ранее недавние патенты по коррозионной науке), 10(1), 58–67.
  25. ↑ Гаардер, Нэнси. «Угольная зола будет бороться с наводнениями». Архивировано 08.09.2012 в archive.today , Omaha World-Herald , 17 февраля 2010 г.
  26. ^ "Ротари празднует присвоение имени Пола Харриса". observertoday.com . Получено 27.03.2022 .
  27. ^ Лессард, Пол. "Mine Tailings and Fly Ash Beneficial Use Photo Showcase". Tons Per Hour, Inc. Архивировано из оригинала 5 марта 2016 г. Получено 1 марта 2016 г.
  28. ^ Федеральное управление автомагистралей США . "Летучая зола". Архивировано из оригинала 21-06-2007.
  29. ^ Государственные служащие за экологическую ответственность. «Отходы сжигания угля в нашей жизни». Архивировано из оригинала 2011-01-17 . Получено 2010-11-23 .
  30. ^ Скотт, Аллан Н. .; Томас, Майкл ДА (январь–февраль 2007 г.). «Оценка летучей золы от совместного сжигания угля и нефтяного кокса для использования в бетоне». ACI Materials Journal . 104 (1). Американский институт бетона: 62–70. doi :10.14359/18496.
  31. ^ Холстед, У. (октябрь 1986 г.). «Использование летучей золы в бетоне». Национальный кооперативный проект по исследованию автомагистралей . 127 .
  32. ^ Мур, Дэвид. Римский Пантеон: Триумф бетона .
  33. ^ abcd Федеральное управление автомобильных дорог США . "Факты о летучей золе для инженеров-дорожников" (PDF) .
  34. ^ Хеннис, К. В.; Фришетт, К. В. (1993). «Новая эра в контроле плотности заполнения». Труды Десятого международного симпозиума по утилизации золы .
  35. ^ Циммер, Ф. В. (1970). «Летучая зола как битумный наполнитель». Труды Второго симпозиума по утилизации золы .
  36. ^ Красноу, И. (2021). «Физико-механические свойства и морфология наполненного полипропилена низкой плотности: сравнительное исследование карбоната кальция с горючим сланцем и угольной золой». Журнал виниловых и аддитивных технологий . 28 : 94–103. doi :10.1002/vnl.21869. S2CID  244252984.
  37. ^ Адевуйи, Юсуф Г. (2021-06-22). «Последние достижения в области геополимеров на основе летучей золы: потенциал использования для устойчивой экологической реабилитации». ACS Omega . 6 (24): 15532–15542. doi :10.1021/acsomega.1c00662. PMC 8223219. PMID  34179596 . 
  38. ^ "Реконструкция Таум-Саука". Ассоциация портландцемента . Получено 15.11.2012 .
  39. ^ "Что такое летучая зола? - Определение из Corrosionpedia". Corrosionpedia . Получено 2022-06-17 .
  40. ^ "FAQs – Летучая зола кирпичи – Пуццолана Грин летучая зола кирпичи". Летучая зола кирпичи Дели.
  41. ^ Real, Bricks. "Список важных кодов IS, связанных с кирпичами". Информация о кирпичах из летучей золы.
  42. ^ Manimaran, R.; Jayakumar, I.; Giyahudeen, R. Mohammad; Narayanan, L. (2018-04-19). «Механические свойства композитов на основе летучей золы — обзор». Energy Sources . 40 (8). Taylor & Francis: 887–893. doi :10.1080/15567036.2018.1463319. S2CID  103146717.
  43. ^ Rohatgi, PK; Gupta, N.; Alaraj, Simon (2006-07-01). "Термическое расширение композитов алюминий–летучая зола ценосферы, синтезированных методом инфильтрации под давлением". Журнал композитных материалов . 40 (13). Sage Journals: 1163–1174. doi : 10.1177/0021998305057379. S2CID  137542868.
  44. ^ Lingen Zhang (2021). «Удаление мышьяка и восстановление германия и вольфрама из токсичной угольной летучей золы из лигнита путем вакуумной перегонки с сульфурирующим реагентом». Environmental Science & Technology . 55 (6): 4027–4036. Bibcode : 2021EnST...55.4027Z. doi : 10.1021/acs.est.0c08784. PMID  33663209. S2CID  232121663.
  45. ^ "N-Viro International". Архивировано из оригинала 23 августа 2010 года.
  46. ^ «От золы к экологически чистому решению по удалению опасных металлов». nmi3.eu .
  47. ^ Na, Jeong-Geol; Jeong, Byung-Hwan; Chung, Soo Hyun; Kim, Seong-Soo (сентябрь 2006 г.). «Пиролиз полиэтилена низкой плотности с использованием синтетических катализаторов, полученных из летучей золы» (PDF) . Journal of Material Cycles and Waste Management . 8 (2): 126–132. doi :10.1007/s10163-006-0156-7. S2CID  97662386 . Получено 14 ноября 2022 г. .
  48. ^ Ланкапати, Хенилкумар М.; Латия, Дхармеш Р.; Чоудхари, Лалита; Далай, Аджай К.; Махерия, Калпана К. (2020). «Цеолит типа морденита из золы-уноса угля: синтез, характеристика и его применение в качестве сорбента при удалении ионов металлов». ChemistrySelect . 5 (3): 1193–1198. doi :10.1002/slct.201903715. ISSN  2365-6549. S2CID  213214375.
  49. ^ EPA, 2009. Обзор эффективности технологий: выбор и использование обработки отверждением/стабилизацией для рекультивации участка. NRMRL, Агентство по охране окружающей среды США, Цинциннати, Огайо
  50. ^ "Стабилизация токсичного шлама для INAG, Португалия". Группа DIRK. Архивировано из оригинала 2008-08-20 . Получено 09.04.2009 .
  51. ^ Группа DIRK (1996). «Продукты из измельченной топливной золы решают проблемы сточных вод в отрасли очистки сточных вод». Waste Management . 16 (1–3): 51–57. Bibcode : 1996WaMan..16...51D. doi : 10.1016/S0956-053X(96)00060-8.
  52. ^ Шлоссберг, Татьяна (15.04.2017). «Два случая в Теннесси выявили скрытую опасность угля». The New York Times .
  53. ^ "Краткое изложение дела: Duke Energy соглашается на очистку реки Дэн от угольной золы стоимостью 3 миллиона долларов". Правоприменение . EPA. 15.03.2017.
  54. ^ abc EPA. «Система управления опасными и твердыми отходами; Утилизация остатков сжигания угля на электростанциях». 80 FR 21301, 17.04.2015.
  55. ^ «Руководящие принципы и стандарты по ограничению сбросов для категории точечных источников паровых электростанций». Агентство по охране окружающей среды. 2018-11-30.
  56. ^ ab Green, Douglas H.; Houlihan, Michael (2019-04-24). «Окружной суд округа Колумбия вынес решение о продлении крайнего срока CCR в EPA». Секция окружающей среды, энергетики и ресурсов . Вашингтон, округ Колумбия: Американская ассоциация юристов.
  57. ^ EPA. «Система управления опасными и твердыми отходами: утилизация остатков сжигания угля на электростанциях; комплексный подход к закрытию. Часть A: крайний срок для начала закрытия». 85 FR 53516. Окончательное правило. 28.08.2020.
  58. ^ ab EPA (2020-11-12). «Система управления опасными и твердыми отходами: утилизация CCR; целостный подход к закрытию, часть B: альтернативная демонстрация для неизолированных поверхностных водоемов». Окончательное правило. 85 FR 72506
  59. ^ EPA (29.03.2023). «Дополнительные руководящие принципы и стандарты по ограничению выбросов для категории точечных источников паровой электростанции». Предлагаемое правило. Федеральный реестр, 88 FR 18824
  60. ^ Шлоссберг, Татьяна (15.04.2017). «Два случая в Теннесси выявили скрытую опасность угля». The New York Times .
  61. ^ Джонсон, Джеффри У. (23.02.2009). «Темная сторона „чистого угля“». Новости химии и машиностроения . Т. 87, № 8. Вашингтон, округ Колумбия: Американское химическое общество.
  62. ^ Уиллер, Тим (2009-09-07). «Свалка угольной золы в городе Фоут». The Baltimore Sun.
  63. ^ Чо, Хана (2008-11-01). "Жители Созвездия, Гэмбриллс урегулировали иск о летучей золе". The Baltimore Sun.
  64. ^ Associated Press (2014-06-17). "Опасения Дьюквилля по поводу угольной золы: 5 вещей, которые нужно знать". The Denver Post . Архивировано из оригинала 2016-02-12 . Получено 2014-06-17 .
  65. ^ Фишер, Хью (2014-05-06). «Riverkeeper: Угольная зола с паровой электростанции в Баке представляет токсичную угрозу». Salisbury Post . Архивировано из оригинала 2016-02-12 . Получено 2014-06-17 .
  66. ^ "Новый отчет выявил серьезное загрязнение грунтовых вод на свалках угольной золы в Иллинойсе". Earthjustice . 2018-11-27 . Получено 2022-03-27 .
  67. ^ "Проигнорированная угроза: токсичный выброс золы в Кингстоне показывает другую темную сторону угля". Окружающая среда . 2019-02-19. Архивировано из оригинала 20 февраля 2021 г. Получено 2021-06-26 .
  68. ^ "Отчеты показывают, что 100 процентов угольных электростанций Техаса загрязняют грунтовые воды". Earthjustice . 2019-01-16 . Получено 2022-03-27 .
  69. ^ ab Usmani, Zeba; Kumar, Vipin (17 мая 2017 г.). «Характеристика, разделение и количественная оценка потенциального экологического риска микроэлементов в угольной летучей золе». Environmental Science and Pollution Research . 24 (18): 15547–15566. doi :10.1007/s11356-017-9171-6. PMID  28516354. S2CID  8021314.
  70. ^ Magiera, Tadeusz; Gołuchowska, Beata; Jabłońska, Mariola (27 ноября 2012 г.). «Техногенные магнитные частицы в щелочной пыли электростанций и цементных заводов». Загрязнение воды, воздуха и почвы . 224 (1): 1389. doi : 10.1007 /s11270-012-1389-9. PMC 3543769. PMID  23325986. 
  71. ^ abcde Готтлиб, Барбара (сентябрь 2010 г.). "Угольная зола: токсичная угроза нашему здоровью и окружающей среде" (PDF) . Earth Justice .
  72. ^ abcdefghij El-Mogazi, Dina (1988). «Обзор физических, химических и биологических свойств летучей золы и ее воздействие на сельскохозяйственные экосистемы». Наука об окружающей среде в целом . 74 : 1–37. Bibcode :1988ScTEn..74....1E. doi :10.1016/0048-9697(88)90127-1. PMID  3065936.
  73. ^ "Newport Wetlands NNR". Уровни жизни . Партнерство уровней жизни. 25 января 2019 г. Получено 24 июня 2023 г. До создания заповедника эта земля была частью соседней угольной электростанции Uskmouth и представляла собой покрытую золой пустошь. В 2008 году заповедник был признан национальным природным заповедником.
  74. ^ "Заповедник водно-болотных угодий Ньюпорта (NRW)". Croeso Cymru . Llywodraeth Cymru . Получено 24 июня 2023 г. Создано 20 лет назад на старых лагунах с летучей золой с близлежащих угольных электростанций с целью создания среды обитания для размножения выпи.
  75. ^ Мурата, Нацуки; Фист, Алан (15 июня 2015 г.). «Исследование случая доказательства отсутствия «чистых потерь» биоразнообразия птиц в проекте развития». Water and Environment Journal . 29 (3). Wiley: 419–429. doi :10.1111/wej.12124. ISSN  1747-6585. Анализ показал, что компенсационная среда обитания была лучше исходной.
  76. ^ Флесснер, Дэйв (29.05.2015). «TVA выставит на аукцион 62 участка в Кингстоне после завершения очистки от пепла». Chattanooga Times Free Press . Чаттануга, штат Теннесси. Архивировано из оригинала 16 июня 2019 г. Получено 16.06.2019 .
  77. ^ Кох, Жаклин (2009-01-10). "Теннесси: гипсовый пруд просачивается в ручей Вдов". Chattanooga Times Free Press . Архивировано из оригинала 2022-08-09 . Получено 2023-12-13 .
  78. ↑ Чакраворти, Шубханкар; Гопинат, Света (18 февраля 2015 г.). «Duke Energy близка к урегулированию с правительством вопроса разлива». HuffPost .
  79. ^ Брум, Джерри (25 сентября 2016 г.). «Корпорация Duke Energy согласна на штраф в размере 6 миллионов долларов за разлив угольной золы, сообщает Северная Каролина». CBS News / AP .
  80. ^ Мартинсон, Эрика (24 марта 2014 г.). «Правило Агентства по охране окружающей среды по угольной золе все еще не принято». Politico .
  81. ^ Лессард, Пол К.; Ваннасинг, Дэвис; Дарби, Уильям (2016). "Крупномасштабное осушение пруда с летучей золой" (PDF) . Лумис, Калифорния: Tons Per Hour, Inc. Архивировано из оригинала (PDF) 2016-03-05 . Получено 2016-03-05 .
  82. ^ Уокер, ТР, Янг, СД, Криттенден, П.Д., Чжан, Х. (2003) Антропогенное обогащение металлами снега и почвы на северо-востоке Европейской части России. Загрязнение окружающей среды. 121: 11–21.
  83. ^ Walker, TR (2005) Сравнение скоростей антропогенного осаждения металлов с избыточной нагрузкой на почву от угольной, нефтяной и газовой промышленности в бассейне реки Уса, северо-запад России. Польские полярные исследования. 26(4): 299–314.
  84. ^ ab Геологическая служба США (октябрь 1997 г.). «Радиоактивные элементы в угле и летучей золе: распространенность, формы и экологическое значение» (PDF) . Информационный бюллетень FS-163-97.
  85. ^ "Специальные отходы". Опасные отходы . EPA. 29.11.2018.
  86. ^ EPA (2000-05-22). «Уведомление о нормативном определении по отходам от сжигания ископаемого топлива». Федеральный реестр, 65 FR 32214.
  87. ^ Лютер, Линда (2013-08-06). Предыстория и реализация исключений Бевилла и Бентсена в Законе о сохранении и восстановлении ресурсов: полномочия Агентства по охране окружающей среды по регулированию «специальных отходов» (отчет). Вашингтон, округ Колумбия: Исследовательская служба Конгресса США . R43149.
  88. ^ Кесслер, KA (1981). «История случая мокрого удаления ископаемых отходов завода». Журнал энергетического отдела . 107 (2). Американское общество инженеров-строителей: 199–208. doi : 10.1061/JDAEDZ.0000063.
  89. ^ МакКейб, Роберт; Майк Сэвитц (2008-07-19). «Чесапик предпринимает шаги к присвоению статуса Суперфонда». The Virginian-Pilot .
  90. ^ МакКейб, Роберт. «Надземное поле для гольфа, чуть ниже, если потенциальные риски для здоровья» Архивировано 16.05.2013 в Wayback Machine , The Virginian-Pilot , 30.03.2008
  91. ^ Совет граждан по углю, Совет по охране окружающей среды Хузиера, Целевая группа по чистому воздуху (март 2000 г.), «Выброшенные в отходы: грязная тайна отходов сгорания на американских электростанциях». Архивировано 15 января 2008 г. на Wayback Machine
  92. ^ "Вещества, перечисленные в Тринадцатом докладе о канцерогенах" (PDF) . NTP . Получено 2016-05-12 .
  93. ^ "Headwaters Resources Class F Fly Ash Safety Data Sheet" (PDF) . Headwaters Resources . Получено 2016-05-12 .
  94. ^ EPA. «Система управления опасными и твердыми отходами: утилизация остатков сжигания угля на электростанциях; улучшение доступа общественности к информации; пересмотр критериев полезного использования и отвалов; предлагаемое правило». Федеральный реестр, 84 FR 40353. 2019-08-14.
  95. ^ «EPA позволяет некоторым опасным угольным зольным прудам оставаться открытыми дольше». Новости США . 2020-10-16.
  96. ^ EPA. «Система управления опасными и твердыми отходами: утилизация остатков сжигания угля на электростанциях; комплексный подход к закрытию. Часть A: крайний срок для начала закрытия». 85 FR 53516. 28.08.2020.
  97. ^ «Изменения в правилах закрытия отходов сжигания угля (CCR); информационный бюллетень». EPA. Июль 2020 г.
  98. ^ Смут, Делавэр (2020-12-11). «Группы бросают вызов отмене правила угольной золы». Маскоги Финикс . Маскоги, Оклахома.
  99. ^ Деннис, Брэди; Эйлперин, Джульетта (31.08.2020). «Администрация Трампа отменяет правило эпохи Обамы, направленное на ограничение токсичных сточных вод угольных электростанций». The Washington Post .
  100. ^ EPA (2020-10-13). «Правило пересмотра парового электричества». Окончательное правило. Федеральный реестр, 85 FR 64650
  101. ^ «Экологические группы подают иски против администрации Трампа за откат мер по токсичному загрязнению воды». Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Waterkeeper Alliance. 2020-11-02.
  102. ^ EPA (29.03.2023). «Дополнительные руководящие принципы и стандарты по ограничению сбросов для категории точечных источников паровой электростанции». Предлагаемое правило. 88 FR 18824
  103. ↑ Отчет Комитета Национального зеленого трибунала (NGT), Нью-Дели, 2015. 42 стр.
  104. ^ Центральное управление электроэнергетики, Нью-Дели. Отчет об образовании летучей золы на тепловых электростанциях, работающих на угле/лигните, и ее использовании в стране за 2014-15 годы, Приложение II. Октябрь 2015 г. https://www.cea.nic.in/reports/others/thermal/tcd/flyash_final_1516.pdf Архивировано 11 октября 2020 г. на Wayback Machine
  105. ^ Мехта А. и Сиддик Р., Свойства геополимерного бетона на основе низкокальциевой летучей золы, включающего ОРС в качестве частичной замены летучей золы. Строительство и строительные материалы 150 (2017) 792–807.
  106. ^ Обла, К. Х. Определение летучей золы для использования в бетоне. Concrete in Focus (весна 2008 г.) 60–66.
  107. ^ Grasby, Stephen E.; Sanei, Hamed; Beauchamp, Benoit (февраль 2011 г.). «Катастрофическое рассеивание угольной летучей золы в океанах во время последнего пермского вымирания». Nature Geoscience . 4 (2): 104–107. Bibcode : 2011NatGe...4..104G. doi : 10.1038/ngeo1069. ISSN  1752-0894.

Внешние ссылки