WikiDer > Ясеневый пруд - Википедия

Ash pond - Wikipedia
Угольная электростанция с поверхностными водохранилищами

An пруд с золой, также называемый угольный зольный бассейн или же поверхностное водохранилище,[1] инженерная конструкция, используемая в электростанции на ископаемом топливе для утилизации двух видов продукты сгорания угля: зольный остаток и летучая зола. Пруд используется как свалка чтобы предотвратить выброс золы в атмосферу. Хотя использование золоотвалов в сочетании с мерами контроля загрязнения воздуха (такими как мокрые скрубберы) снижает количество переносимых по воздуху загрязнителей, конструкции представляют серьезную опасность для здоровья окружающей среды.[2]

В зольных отстойниках для осаждения крупных частиц (измеряется как общее количество взвешенных твердых частиц) от электростанции Сточные Воды. Эта технология не обрабатывает растворенные загрязнители.[3] Пруды в основном строились не как облицованные свалки, поэтому химические вещества из золы могут попадать в грунтовые воды и поверхностные воды, накапливающиеся в биомассе системы.[4][5][6]

В США федеральные стандарты проектирования золоотвалов были усилены в 2015 году, хотя различные положения новых правил приостановлены с 2020 года в ожидании продолжающегося судебного разбирательства.

Дизайн пруда

Пруды для золы обычно образуют кольцом набережная оградить свалку. Насыпи спроектированы с использованием тех же проектных параметров, что и набережные плотин, в том числе зонированная застройка с глина ядра. Процесс проектирования в первую очередь направлен на устранение просачивания и обеспечение устойчивости откосов.

Обрушение земляной насыпи пруда может вызвать выбросы золы на прилегающие земли и реки с серьезным экологическим ущербом, о чем свидетельствует 2008 г., разлив ископаемого растения в Кингстоне в Теннесси[7] и Разлив угольной золы на реке Дэн в 2014 году в Северной Каролине.[8]

Методы утилизации

Влажное удаление золы в золоотвалы является наиболее распространенным методом удаления золы.[9] но другие методы включают сухую утилизацию в свалки. Зола, обработанная сухим способом, часто перерабатывается в полезные строительные материалы. Мокрая утилизация была предпочтительнее по экономическим причинам, но растущие экологические проблемы фильтрат из прудов снизилась популярность влажного удаления отходов.[9] Мокрый метод заключается в сооружении большого «пруда» и его заполнении летучей золой. суспензия, позволяя воде стекать и со временем испаряться из летучей золы.[10]

Фильтрат из летучей золы может содержать тяжелые металлы превышают допустимые стандарты США в соответствии с Закон о сохранении и восстановлении ресурсов (RCRA).[11] Поток воды через летучую золу в грунтовые воды регулируется с помощью слоев глины с низкой проницаемостью и бороздок / стен. Глины с низкой проницаемостью имеют проницаемость порядка 10−7 см / с. Вертикальные потоки через фундамент регулируются путем размещения бассейнов с летучей золой на участках толстых слоев глины или горных пород, которые обеспечивают достаточно низкую проницаемость через дно пруда. Области с высокой проницаемостью подповерхностей можно улучшить, импортировав подходящую глину. Горизонтальные потоки через насыпь контролируются с помощью глинистых зон внутри насыпи. Обрезанные траншеи и отрезанные стены используются для соединения глиняных зон насыпи и глиняных слоев фундамента. Вырезанные траншеи - это траншеи, которые вырывают в выбранном подповерхностном слое с низкой проницаемостью и засыпают глиной, чтобы зафиксировать глиняную зону насыпи в подповерхностном слое. Срезанные траншеи обычно используются, когда слой (слои) фундамента с низкой проницаемостью находится вблизи поверхности. Отрезанные стены похожи на отрезанные траншеи, но, как правило, намного глубже и уже, и в них используется либо жидкий навоз, либо раствор вместо глины.

Воздействие на здоровье и окружающую среду

Не все вещества, присутствующие в угле, будут гореть, и, следовательно, негорючий материал присутствует в угольной золе в более концентрированных количествах, чем в самом угле. Вещества, обычно обнаруживаемые в угольной золе, включают: мышьяк, барий, бериллий, бор, кадмий, никель, вести, Меркурий, молибден, селен и таллий. Также могут присутствовать повышенные уровни радиоактивности.[12] Многие из этих веществ, особенно тяжелые металлы, при попадании внутрь могут оказывать негативное воздействие на человека. Потому что биомагнификация, концентрация нежелательных химикатов в организме животных может увеличиваться пищевая цепочка (аналогично ртути в тунце). Угольная зола, продукт сгорания, концентрирует эти элементы и может загрязнять грунтовые или поверхностные воды, если есть утечки из пруда для золы.[13]

В Соединенных Штатах угольная зола является основным компонентом национальных промышленных отходов.[14] По состоянию на 2012 год около 60 процентов угольной золы в США было захоронено в поверхностных отстойниках и на свалках. В 2012 году в США было 310 действующих свалок на территории, в среднем площадью более 120 акров со средней глубиной более 40 футов, и более 735 действующих поверхностных водохранилищ на территории, в среднем площадью более 50 акров со средней глубиной. 20 футов.[15] В 2017 году 38,2 млн коротких тонн (34,7 млн×10^6 т) летучей золы и 9,7 млн ​​коротких тонн (8,8×10^6 т) зольного остатка.[16]

Отчет за 2019 год Проект экологической целостности заявляет, что для угольных электростанций США с доступными данными мониторинга 91 процент из них загрязнены грунтовыми водами с «небезопасным уровнем токсичных загрязнителей».[17]

An экологическая справедливость советник Агентство по охране окружающей среды США (EPA) заявило, что повышенное токсическое воздействие от золоотвалов будет иметь непропорционально неблагоприятное воздействие на здоровье общин с низкими доходами и меньшинств.[18]

Регулирование в разных странах

Соединенные Штаты

В Соединенных Штатах из-за небольшого количества федеральных и государственных нормативных актов, касающихся золоотвалов, большинство электростанций не используют геомембраны, системы сбора фильтрата или другие средства контроля потока, часто встречающиеся в твердые бытовые отходы свалки.[10] В 1980 г. Конгресс США определила угольную золу как «особые отходы», которые не подлежат регулированию в соответствии с жесткими требованиями RCRA по разрешению опасных отходов.[19] В 2000 году EPA заявило, что летучая зола угля не должна считаться опасными отходами.[20][21]

После неудачи 2008 года, в результате которой администрация долины Теннесси Разлив шлама летучей золы Kingston Fossil PlantАгентство по охране окружающей среды начало разрабатывать правила, которые будут применяться ко всем зольным бассейнам в США.

В 2015 году EPA опубликовало Постановление об остатках сгорания угля (CCR). Агентство продолжало классифицировать угольную золу как неопасную (тем самым избегая строгих требований к разрешению согласно Подзаголовок C RCRA), но с новыми ограничениями:

  1. Существующие золоотвалы, загрязняющие грунтовые воды, должны перестать получать CCR и закрыты или модернизированы с помощью облицовки.
  2. Существующие золоотвалы и свалки должны соответствовать структурным ограничениям и месторасположению, если применимо, или должны быть закрыты.
  3. Пруд, который больше не получает CCR, по-прежнему подчиняется всем правилам, если он не будет обезвожен и покрыт до 2018 года.
  4. Новые пруды и свалки должны иметь геомембранную облицовку поверх слоя уплотненной почвы.[22]

Некоторые положения Регламента CCR 2015 г. были оспорены в судебном порядке, а Апелляционный суд США по округу Колумбия вернул определенные части регулирования в EPA для дальнейшего нормотворчества.[23]

EPA также опубликовало постановление о сточных водах в 2015 году в соответствии с Закон о чистой воде.[24] Регламент ограничивает сбросы токсичных металлов с электростанций, включая золоотвалы и другие сточные воды. По оценкам Агентства, регулирование снизит выбросы металлов в отрасли на 1,4 миллиарда фунтов в год.[25]

Агентство по охране окружающей среды опубликовало предложенное правило RCRA 14 августа 2019 года, в котором будут использоваться критерии на основе местоположения, а не числовой порог (т.е. размер водохранилища или полигона), который потребует от оператора продемонстрировать минимальное воздействие на окружающую среду, чтобы объект мог продолжать работать.[26]

После рассмотрения дела в суде EPA опубликовало окончательное постановление RCRA 28 августа 2020 г., требующее, чтобы все золоотвалы без футеровки были дооснащены вкладышами или закрывались к 11 апреля 2021 г. Некоторые объекты могут подать заявку на получение дополнительного времени - до 2028 г. - для поиска альтернатив удаление золошлаковых отходов перед закрытием их поверхностных водохранилищ.[27][28]

Нидерланды

Пепельные пруды запрещены в Нидерландах, так как они являются разновидностью свалки. Вместо этого вся угольная зола перерабатывается в Нидерландах.[29]

Исправление

Исправление варианты включают «покрытие, обезвоживание и / или стабилизацию, консолидацию на новом полигоне, удаление за пределы участка, преобразование в водно-болотные угодья или любую комбинацию этих вариантов».[30]

Есть несколько инициатив, например, инициатива 2015 г. Duke Energy, для выкапывания существующих золоотвалов для уменьшения воздействия угольных энергетических объектов на окружающую среду.[31][32]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Агентство по охране окружающей среды США (EPA), Вашингтон, округ Колумбия «Система управления опасными и твердыми отходами; идентификация и составление списков специальных отходов; удаление остатков сгорания угля на предприятиях электроэнергетики». Предлагаемое правило. Федеральный регистр, 75 FR 35130, 21 июня 2010 г.
  2. ^ Эриксон, Камилла (7 октября 2019 г.). «Смешивание воды с угольной золой бассейна Паудер-Ривер опасно для здоровья человека, новые исследования показывают». Каспер Стар-Трибьюн. Каспер, Вайоминг.
  3. ^ «Руководящие принципы и стандарты по ограничению сбросов для категории источников паровой электрической энергии». EPA. 2018-11-30.
  4. ^ Брук, Нельсон (5 июня 2019 г.). «Новые интерактивные карты загрязнения подземных вод выявляют угрозы, создаваемые угольными зольниками в Алабаме». Черный воин-хранитель реки. Бирмингем, Алабама.
  5. ^ Спрингер, Патрик (13 марта 2019 г.). «Отчет: в подземных водах Северной Дакоты обнаружено опасное загрязнение угольной золой». Bismarck Tribune. Бисмарк, Н.Д.
  6. ^ Тошев, Тейлор (31.07.2019). «Йорк: владельцы электростанции на острове Бруннер соглашаются на штраф в размере 1 млн долларов за очистку от угольной золы». Гаррисберг, Пенсильвания: Новости ABC27.
  7. ^ Деван, Шейла (23 декабря 2008 г.). «Водоснабжение проверено после разлива в Теннесси». Нью-Йорк Таймс.
  8. ^ «Краткое изложение дела: Duke Energy соглашается на очистку от угольной золы в реке Дан на 3 миллиона долларов». Исполнение. EPA. 2017-03-15.
  9. ^ а б Макларен, Р. Дж. И А. М. ДиДжоя (1987). «Типичные инженерные свойства летучей золы». В Вудсе, Р. Д. (ред.). Геотехническая практика по удалению отходов. Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей.
  10. ^ а б Кесслер, К. А. (1981). "История случая влажного захоронения ископаемых отходов растений". Журнал отдела энергетики. Американское общество инженеров-строителей. 107 (2).
  11. ^ Тайс, Т. Л., Марли, Дж. Дж. (1979). «Экологические аспекты летучей золы». Журнал отдела энергетики. Американское общество инженеров-строителей. 105 (1).
  12. ^ Уолтон, Роберт (5 марта 2018 г.). «Коммунальные службы обнаружили загрязнение подземных вод, радиоактивность на необлицованных участках золы угля». Утилита Погружение. Вашингтон, округ Колумбия: Industry Dive, Inc.
  13. ^ Шлоссберг, Татьяна (15.04.2017). «2 дела в Теннесси проливают свет на скрытую опасность угля». Нью-Йорк Таймс.
  14. ^ «Основы угольной золы». EPA. 2019-02-05.
  15. ^ «Часто задаваемые вопросы о правилах утилизации угольной золы 2015 года». EPA. 2014-12-16.
  16. ^ Отчет об исследовании производства и использования продуктов сжигания угля за 2017 год (PDF) (Отчет). Фармингтон-Хиллз, Мичиган: Американская ассоциация угольной золы. 2018.
  17. ^ "Ядовитое наследие угля". Вашингтон, округ Колумбия: Проект экологической целостности. 2019-03-04.
  18. ^ Маккенна, Фил (2018-03-15). «Советник EPA по вопросам экологической юстиции критикует план Прюитта по ослаблению правил, касающихся угольной золы». Нью-Йорк: Новости InsideClimate.
  19. ^ «Особые отходы». Опасные отходы. EPA. 2018-11-29.
  20. ^ EPA (22 мая 2000 г.). «Уведомление о нормативном определении в отношении отходов сжигания ископаемого топлива». Федеральный регистр, 65 FR 32214.
  21. ^ Лютер, Линда (2013-08-06). Справочная информация и реализация исключений Бевилла и Бентсена в Законе о сохранении и восстановлении ресурсов: Органы EPA по регулированию "особых отходов" (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия.: Служба исследований Конгресса США. R43149.
  22. ^ EPA. «Система обращения с опасными и твердыми отходами; удаление остатков от сжигания угля в электроэнергетике». 80 FR 21301, 2015-04-17.
  23. ^ Грин, Дуглас Х .; Хулихан, Майкл (24.04.2019). «Окружной суд округа Колумбия требует продления крайнего срока CCR для EPA». Секция окружающей среды, энергетики и ресурсов. Вашингтон, округ Колумбия: Американская ассоциация адвокатов.
  24. ^ EPA. «Руководящие принципы и стандарты по ограничению сбросов для категории источников паровой выработки электроэнергии». 80 FR 67837. 2015-11-03.
  25. ^ «Рекомендации по сбросам при производстве паровой электроэнергии - Окончательное правило 2015 г.». EPA. 2020-09-04.
  26. ^ EPA. «Система обращения с опасными и твердыми отходами: удаление остатков от сжигания угля на предприятиях электроэнергетики; расширение доступа общественности к информации; пересмотр критериев полезного использования и сваи; предлагаемое правило». Федеральный регистр, 84 FR 40353. 2019-08-14.
  27. ^ EPA. «Система обращения с опасными и твердыми отходами: удаление остатков сгорания угля на предприятиях электроэнергетики; целостный подход к закрытию. Часть A: крайний срок для начала закрытия». 85 FR 53516. 2020-08-28.
  28. ^ «Поправки к Положению о закрытии остатков от сжигания угля (CCR); информационный бюллетень». EPA. Июль 2020.
  29. ^ «Лучшие практики обращения с золой угля на электростанциях». www.powerengineeringint.com. Получено 2019-06-17.
  30. ^ Джонсон, Марк; Нилсон, Кент (01.12.2014). «Соображения по поводу строительства являются ключевыми при планировании закрытия золоотвалов». Журнал Power. Роквилл, Мэриленд: Access Intelligence, LLC.
  31. ^ «Угольная зола». Шарлотта, Северная Каролина: Фонд хранителя реки Катоба.
  32. ^ «Золоудаление и безопасное закрытие бассейнов». Шарлотта, Северная Каролина: Duke Energy.

внешняя ссылка