Экологическая оценка состояния отвалов золошлаковых отходов для их последующего дифференцированного освоения на примере Харанорской ГРЭС

Проведен анализ технологий переработки и утилизации золошлаковых отходов, активно применяемых в мировой практике. Выполнена экологическая оценка состояния второй секции отвала золошлаковых отходов на Харанорской ГРЭС в Забайкальском крае с целью его дальнейшего дифференцированного освоения. Золошлаковые отходы являются объектами специального изучения. В отличие от природных месторождений полезных ископаемых при изучении золошлаковых отходов отсутствует необходимость проведения поисковых работ. Отличительной особенностью при организации геологоразведочных работ и последующего изучения отвалов золошлаковых отходов может являться присутствие в золошлаковых отходах серьезных концентраций потенциально опасных и радиоактивных элементов, что так или иначе может серьезно повлиять на рекомендации по вовлечению золошлаковых отходов в использование в сферах народного хозяйства. При этом степень влияния золошлаковых отходов на окружающую среду и количественная оценка полезных компонентов являются основными вопросами, которые должны быть решены в процессе проведения исследовательских работ. Вопросы технологии использования и утилизации отходов добычи и сжигания углей должны регулироваться пользователями недр первоначально на стадии проектирования и разработки техногенного месторождения (техногенного минерального объекта). В условиях Забайкальского края это особенно актуально, учитывая структуру энергетической сети, сложившуюся в регионе. Представлены результаты испытаний отходов сжигания углей на выявление содержания в пробах естественных радионуклидов, ртути, определение химического и гранулометрического состава проб. Подробно изложены методы проведения полевых и лабораторных исследований. Представлены выводы и заключения.

Маниковский П. М., Овчаренко Н. В., Гущина Т. О., Сидорова Г. П. Экологическая оценка состояния отвалов золошлаковых отходов для их последующего дифференцированного освоения на примере Харанорской ГРЭС // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 8. – С. 19–37. DOI: 10.25018/0236_1493_ 2024_8_0_19.

Исследование выполнено при поддержке Программы развития Забайкальского государственного университета «Приоритет-2030. Дальний Восток», проект № НП-1.

Маниковский Павел Михайлович¹ — канд. техн. наук, старший преподаватель, SPIN-код: 9511-6257, e-mail: manikovskiypm@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0002-0120-1627,
Овчаренко Наталья Валерьевна¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: nataovharenko@mail.ru, SPIN-код: 8080-3673,
Гущина Татьяна Олеговна — канд. техн. наук, главный специалист-эксперт, Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору, e-mail: tanyshkagychina@inbox.ru, SPIN-код: 2870-9420,
Сидорова Галина Петровна¹ — д-р техн. наук, профессор, e-mail: druja@inbox.ru, SPIN-код: 1416-5854, Author ID: 615647,
¹ Забайкальский государственный университет.

Сидорова Г.П., e-mail: druja@inbox.ru.

1. Мешков Г. Б., Петренко И. Е., Губанов Д. А. Итоги работы угольной промышленности за 2023 год // Уголь. — 2024. — № 3(1178). — С. 18—29. DOI: 10.18796/0041-5790-2024-3-18-29.

2. Yao Z. T., Ji X. S., Sarker P. K., Tang J. H., Ge L. Q., Xia M. S., Xi Y. Q. A comprehensive review on the applications of coal fly ash // Earth-Science Reviews. 2015, vol. 141, pp. 105—121. DOI: 10.1016/j.earscirev.2014.11.016.

3. Путилова И. В. Современное состояние проблемы обращения с золошлаками ТЭС в России и за рубежом // Альтернативная энергетика и экология. Международный научный журнал. — 2023. — № 1(406). — С. 51—62. DOI: 10.15518/isjaee.2023.01.051-062.

4. Gollakota Anjani R. K., Vikranth Volli, Chi-Min Shu Progressive utilisation prospects of coal fly ash. A review // Science of The Total Environment. 2019, vol. 672, pp. 951—989. DOI: 10.1016/j. scitotenv.2019.03.337.

5. Лавриненко А., Кунилова И., Гольберг Г., Комарова С., Дунаева Д., Филатова В. О нормативной документации в области использования золошлаковых отходов сжигания углей для извлечения редкоземельных элементов / Роль технического регулирования и стандартизации в эпоху цифровой экономики: Cборник статей участников III Международной научно-практической конференции молодых ученых. — Екатеринбург, 2021. — С. 134—139.

6. Row Robert W. Developments in the management of wastes from coal-fired power plants // Waste Management. 1994, vol. 14, no. 3—4, pp. 299—308. DOI: 10.1016/0956-053X(94)90076-0.

7. Гущина Т. О. Научно-методическое обеспечение оценки водно-миграционной опасности отходов добычи и сжигания углей: Aвтореф. дисс. … канд. техн. наук. — М.: НИТУ «МИСиС», 2021. — 28 с.

8. Фоменко Н. А. Применение окисленных бурых углей для повышения экологической безопасности утилизации золошлаковых отходов: Автореф. дисс. … канд. техн. наук. — М.: НИТУ «МИСиС», 2019. — 22 с.

9. Буравчук Н. И., Гурьянова О. В. Использование золошлаковых отходов в гидротехническом бетоне для шахтной крепи // Уголь. — 2022. — № 2(1151). — С. 45—49. DOI: 10.18796/00415790-2022-2-45-49.

10. Игуминова В. А., Карючина А. Е., Ровенских А. С. Анализ способов утилизации золошлаковых отходов // Исследования молодых ученых: Материалы VI Международной научной конференции. — Казань: Молодой ученый, 2020. — С. 21—25. https://moluch.ru/conf/stud/archive/ 357/15509/ (дата обращения: 06.05.2024).

11. Маниковский П. М., Турушев Е. Н., Баранов М. Н., Распопов А. Н., Васильев Е. А., Холшевников Д. С. Золошлаковые отходы угольных ТЭС как техногенный источник строительного сырья / Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов: Материалы XXIII Международной научно-практической конференции (в 3 ч.). Ч. 2. — Чита: ЗабГУ, 2023. — С. 88—91.

12. Cho H., Ji S.-W., Shin H.-Y., Jo H. A case study of environmental policies and guidelines for the use of coal ash as mine reclamation filler: Relevance for needed south korean policy updates // Sustainability. 2019, vol. 11, article 3629. DOI: 10.3390/su11133629.

13. Hirschi J. C., Chugh Y. P. Sustainable coal waste disposal practices / Advances in Productive, Safe, and Responsible Coal Mining. Woodhead Publishing. 2019, pp. 245—269. DOI: 10.1016/B9780-08-101288-8.00012-2.

14. Путилова И. В. Опыт реализации проектов с использованием золошлаков ТЭС в России и за рубежом // Альтернативная энергетика и экология. Международный научный журнал. — 2023. — № 3(408). — С. 49—68. DOI: 10.15518/isjaee.2023.03.049-068.

15. Маниковский П. М., Сидорова Г. П., Николаева Т. В., Кривченко О. В., Гущина Т. О. Обоснование возможности использования золошлаковых смесей в дорожном строительстве / Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов. Mатериалы XXIII Международной научно-практической конференции: (в 3 ч.). Ч. 2. — Чита: ЗабГУ, 2023. — C. 81—88.

16. Маниковский П. М., Люлина Д. С., Сахнова П. М., Белокрылова С. В., Зубаков А. А., Гущина Т. О. Обоснование возможности использования золошлаковых смесей в отраслях народного хозяйства (на примере золошлакоотвала Харанорской ГРЭС) / Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов. Mатериалы XXIII Международной научнопрактической конференции: (в 3 ч.). Ч. 2. — Чита: ЗабГУ, 2023. — C. 75—81.

17. Сниккарс П. Н., Золотова И. Ю., Осокин Н. А. Утилизация золошлаков ТЭС как новая кросс-отраслевая задача // Энергетическая политика. — 2020. — № 7. — C. 34—45. DOI: 10.46920/ 2409-5516_2020_7149_34.

18. Sanchit Gupta, Sandeep Chaudhary Use of fly ash for the development of sustainable construction materials / New Materials in Civil Engineering. Butterworth-Heinemann, 2020, pp. 677—689. DOI: 10.1016/B978-0-12-818961-0.00021-1.

19. Hemalatha T., Ananth Ramaswamy A review on fly ash characteristics — Towards promoting high volume utilization in developing sustainable concrete // Journal of Cleaner Production. 2017, vol. 147, pp. 546—559. DOI: 10.1016/j.jclepro.2017.01.114.

20. Паукова Ю. С., Зубарева К. С. Государственная экологическая экспертиза и ответственность за невыполнение требований заключения / Сборник научных статей 9-й Международной молодежной научной конференции. В 6-ти томах. Т. 5. — Курск, 2021. — C. 76—78.