Угольная промышленность. Загрязнение окружающей среды
при улучшении качественных характеристик угля
Сафонов Сергей Александрович
Магистр, ИрНИТУ, г. Иркутск
The coal industry. Environmental pollution while improving
the quality characteristics of coal
Safonov Sergey Alekcandrovich
Master's degree, IRNTU, Irkutsk
Аннотация: Рассмотрена экологическая проблема размещения отходов углеобогащения и выбросов вредных веществ в атмосферу. Проведен мониторинг экологически-опасных факторов производства и возможности снижения экологической нагрузки на окружающей среду в процессе обогащения углей.
Abstract: The ecological problem of carbon enrichment waste disposal and emissions of harmful substances into the atmosphere is considered. The monitoring of environmentally hazardous factors of production and the possibility of reducing the environmental burden on the environment in the process of coal enrichment was carried out.
Ключевые слова: уголь, окружающая среда, экология, угольная пыль
Keywords: coal, environment, ecology, coal dust
В современном обществе уголь является одним из самых экологически неблагоприятных видов топлива и одним из «грязных» полезных ископаемых в связи с методами его добычи и переработки. Тем не менее, уголь по-прежнему остается востребованным и рассматривается как топливо будущего.
Значительная разработка новых угольных месторождений, добыча и обработка различных видов углей на действующих шахтах и фабриках отрицательно сказываются на окружающей среде. Это влияет на физико-механические свойства и состав почвы, а также подземных и поверхностных вод.
Одним из главных источников загрязнения окружающей среды при улучшении качества угля разных видов являются отходы от углеобогащения, которые включают твердые и жидкие отходы, а также микрочастицы угольной пыли, попадающие в атмосферу. Эти отходы и микрочастицы не только наносят вред окружающей среде, но и имеют негативное воздействие на здоровье человека. [1]
Для улучшения ситуации по угольной промышленности и снижения ее негативного влияния на окружающую среду необходимо разработать и внедрить новые методы и технологии, которые позволят уменьшить количество отходов и выбросов, а также обеспечить их надежную обработку и очистку перед сбросом в окружающую среду.
Вместе с тем, важно также улучшить контроль и наблюдение за соблюдением экологических стандартов и требований в угольной промышленности. Необходимо осуществлять строгий мониторинг выбросов и отходов, проводить регулярные проверки и проводить необходимые корректировки в процессах добычи, переработки и использования угля.
Только через комплексный подход и усиленные меры по охране окружающей среды можно достичь сбалансированного развития угольной промышленности, обеспечивая ее устойчивость и минимизируя негативные последствия для экологии. [4]
Экологическая проблема размещения отходов углеобогащения и
выбросов вредных веществ в атмосферу
Обогащение угля- это процесс классификации, измельчения, снижения содержания серы, уменьшения зольности и повышения теплотворной способности. Поскольку уголь неоднороден, для обычных марок угля важны два показателя- зольность и содержание серы. Основной экологической проблемой, связанной с обогащением угля, является постоянная нехватка места для хранения твердых и жидких отходов. К твердым отходам обогащения угля относится крупный щебень, который является неотъемлемой частью добытого угля, и его хранение в принципе осуществляется «в шаговой доступности» от основной производственной площадки с целью снижения себестоимости готовой продукции. Поэтому в некоторых случаях породные отвалы образуются в городских районах или микрорайонах. То же самое относится и к сбросу стоков углеобогащения.
Постоянное увеличение производственных мощностей углеобогатительных предприятий приводит к более быстрому заполнению уже существующих мест хранения отходов. В связи с этим предприятия вынуждены выделять дополнительные земли, не относящиеся к сельскохозяйственным угодьям, что наносит ущерб окружающей среде. [3]
Кроме того, экосистеме Якутии постоянно угрожают образовавшиеся или уже образовавшиеся неиспользуемые места хранения твердых отходов. Основными угрозами, связанными с наличием породных отвалов, являются обрушение склонов породных отвалов, оползни в нижних и средних слоях породных отвалов, которые могут выходить за пределы санитарно-защитной зоны, горение породных отвалов с выбросом вредных продуктов горения в атмосферу, выпадение дождевых и талых стоков с поверхности породного отвала. Загрязнение почв в результате в среднем из одного горящего отвала в сутки выбрасывается около 10 тонн угарного газа, 1,5 тонны диоксида серы и значительное количество других нечистых газов. Цинк, медь, свинец, кадмий и никель, содержащиеся в отходах горных пород, оказывают негативное воздействие на центральную нервную систему человека.
Основные угрозы от хранения жидких отходов углеобогащения: при превышении проектного уровня заполнения шламонакопителей в процессе производства жидкие отходы могут перелиться и затопить близлежащие жилые районы; вода с повышенным содержанием вредных веществ может просочиться в почву и на участки осветленной воды, вода, пригодная для повторного использования в процессе обогащения угля, просачивается через постоянную очистку.
Еще одним экологически вредным производственным фактором, способным нанести конкретный ущерб экосистеме Якутии, является выброс в атмосферу вредных пылевидных веществ. Твердые частицы в дисперсных системах образуются в результате измельчения, конденсации и различных химических реакций. Они взвешиваются под воздействием газовых и воздушных потоков и при определенных условиях образуют то, что принято называть пылью.
Пыль- это дисперсная система с газообразной дисперсионной средой и твердой дисперсной фазой, состоящая из частиц размером от около молекулярных до видимых невооруженным глазом (около 0,001-100 мкм) и обладающая свойством плавать в течение длительных или коротких периодов времени. Помимо экологического ущерба окружающей среде, частицы угольной пыли представляют угрозу для здоровья работников углеобогатительных фабрик. Угольная пыль, образующаяся при обогащении некоторых сортов угля, также является источником взрыво- и пожароопасности на производственных объектах. [1]
Мониторинг экологически-опасных факторов производства
Углеобогатительные предприятия Якутии должны строго соблюдать экологические требования и проводить мониторинг опасных факторов с целью предотвращения техногенных катастроф, загрязнения окружающей среды и ущерба флоре и фауне региона.
При создании и расширении породных отвалов, а также при других работах выполняются проектные работы, которые разрабатываются специализированными организациями и согласовываются с экологической инспекцией. Проекты включают в себя выполнение противооползневых, водоотводных мероприятий, защиту от внутренних возгораний и контроль температуры отвалов, локализацию очагов возгорания и укрепление откосов.
Строгое соблюдение всех проектных мероприятий, таких как правильное формирование основания и ярусов отвалов, устройство водоотводных канав, уплотнение отходов и засевание откосов, а также проведение геодезических и температурных измерений, быстрая локализация возгораний, значительно снизит негативное влияние на экосистему Якутии. [5]
Кроме того, при строительстве и эксплуатации прудов илонакопителей также требуется строгое соблюдение проектных требований, включая использование гидроизоляционного материала, уплотнение дамб, отсыпку и установку сооружений. Регулярный контроль и быстрая локализация обрушений откосов пруда помогут предотвратить дренирование отходов и загрязнение окружающей территории. На углеобогатительных предприятиях также должен осуществляться постоянный мониторинг выбросов вредных веществ в атмосферу и контроль загазованности помещений.
Эксплуатация аспирационных систем позволяет снизить выбросы угольной пыли в атмосферу, и при этом не создавать угрозы загрязнения воды и почвы, а также образования взрывоопасной концентрации пыли в воздухе.
Снижение экологической нагрузки на окружающей среду
в процессе обогащения углей
Один из основных способов уменьшения негативного воздействия на окружающую среду в рамках углеобогащения заключается в эффективном использовании и обработке твердых и жидких отходов. Это включает в себя повторное применение после технического обслуживания и восстановления отчищенных отходов на местах их складирования. Важно также уменьшить выбросы жидких отходов путем обновления технологий обогащения углей.
Вторичная переработка жидких отходов играет не только ключевую роль в увеличении запасов топлива, но и способствует сокращению нерационального использования земельных ресурсов и эксплуатационных расходов на содержание отстойников. Их включение в процесс производства товарной продукции поможет предприятиям получать дополнительную прибыль. Представляется также важным использование крупнообломочной горной породы, полученной в результате обработки твердых отходов, в строительных работах. Это позволит сократить расходы на создание новых отвалов, уменьшив тем самым затраты на производство и снизив стоимость готовой продукции. [2]
Список используемых источников
1 Статья «Энергетические и экологические проблемы развития угольной промышленности» А.Е.Красноштейн [Электронный ресурс] http://lipinet.ru/forum/viewtopic.php?f=66&t=5390
2 Статья «Угольная промышленность и экология» [Электронный ресурс] http://ekovolga.com/index.php/tekhnopark/proverki/90-ugolnaya-promyshlennost-i-ekologiya.html
3 Статья «Основные направления и перспективы эколого-экономического развития угольной отрасли» С.С. Гребенкин., В.Н. Павлыш, С.Е. Топчий, А.С. Гребенкина. [Электронный ресурс] http://ea.donntu.edu.ua:8080/jspui/bitstream/123456789/9424/1/%D0%BE%D1%81%D0%BD_%D0%BD%D0%B0%D0
4 "О мерах по комплексному развитию угольной отрасли Российской Федерации и его законодательному обеспечению". "Горная Промышленность" №6 (94) 2010
5 Ревич Б.А. «Горячие точки» химического загрязнения окружающей среды и здоровье населения России. - М.: Общественная Палата РФ, 2007