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粉煤灰灰场对环境的影响及其综合利用

作者:红星机器时间:2016-03-22

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粉煤灰是电力生产行业必然产物,且随着用电量增加,粉煤灰产量也在日益增加。目前西方发达国家(丹麦、荷兰等欧美国家)的粉煤灰利用率已高达80%,有的国家(荷兰)达到了非常高的利用率。因此,国家正在尽量节约用地和提高资源利用率的基础上,积极推广对粉煤灰在生产水泥、基料、农业生产和提取金属等的综合利用的新技术。

粉煤灰

灰场对环境的影响

灰场的建设运行使用对周围环境的会造成较大的影响。影响主要体现在这几方面:对环境空气的影响、地表水及地下水的影响、生态环境的影响和安全环境影响。

1、灰场对环境空气的影响

灰场对环境空气的影响主要是贮灰在风蚀作用下产生扬尘,引起周围环境空气中的降尘量、总悬浮颗粒浓度增加,从而影响环境空气质量,进一步影响生态环境。灰场扬尘的强度取决于灰渣粒度、含水率、地面风力风速及灰场所处地理位置等。

2、灰场对水环境的影响

灰场对水的影响包括对地表水和地下水环境影响。在遇到大雨及暴雨时,灰场灰面坡度及表面由雨水的淋漓及洪水的冲刷,灰渣会大量进入水体,引起地表水体中的SS、悬浮物及溶解性有毒有害元素或物质浓度增高或超标。粉煤灰在大气降水及汇水冲刷浸泡作用下,粉煤灰中的有毒有害物质F-、Ca2+、Mg2+等污染物淋溶通过迁移渗透等途径进入地下水体,从而引起地下水质恶化。灰水对地下水污染的影响因素主要有两类,一类是与渗水量包括降雨量、降雨强度、降雨历时、蒸发量、灰场附近地形、灰的渗透性能等有关;另一类是与包气带与含水层性质有关的因素,包括包气带厚度、包气带和含水层的渗透性能、包气带和含水层对灰水污染物的吸附性能、地下水的径流强度以及灰水随地下水的迁移距离等一系列水文地质和地球化学因素。这些因素直接影响灰水对地下水的污染程度。

3、灰场生态环境影响

灰场在十来年的运行中所占用的土地面积非常大,二台50MW燃煤机组所需配套建设的灰场面积就应在20万㎡以上,所压覆的地貌完全改变,灰渣堆压占的植物几乎都会死亡,原有的土地使用性质也随着改变。另粉煤灰的扬尘落在周围植物的叶片和茎部上会影响其生长。由此可见贮灰场的建设使用对该地区生态环境会造成一定影响。

4、灰场的安全影响

灰场堆的安全主要取决于拦渣墙的安全系数、防洪设计标准和堆灰的形式,另山谷灰场还与灰堆放方式有关。贵州某电厂由于运行中未按设计要求堆灰,恰逢特大降雨,致使雨水携谷口堆灰下泄,形成泥石流,将谷口的火电厂截洪沟填满后进入电厂,循环水泵房与冷却塔池大量进灰,停产半个月。由此可见灰场堆的建设使用会对周围人民的生命和财产带来一定的安全隐患。

生产现场

粉煤灰的综合利用

大量的粉煤灰不仅占用大量的土地,而且对环境造成一定了影响,其堆场处置会带来一定的安全隐患。目前国内外都积极推广对粉煤灰的综合利用的新技术,国家对此积极出台了一些相关政策推动对包括粉煤灰在内的固体废物综合利用,鼓励采用粉煤灰、页岩和煤矸石等为主要原材料生产的墙体材料。

1、粉煤灰作水泥混合材料

由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰和加入适当石膏磨细可制成水硬性胶凝材料,即粉煤灰硅盐盐水泥。水泥熟料中加入粉煤灰数量不同,可制成不同标号的粉煤灰水泥。一般水泥中煤粉灰掺合量按重量百分比计为20~40%,制成的粉煤灰水泥分275、325、425、525、625五个标号。如年产300万t的水泥厂,其年消耗粉煤灰为60万t~80万t,每年并可大约节约29万t标煤,而且吨熟料电耗下降约5~7kW·h。

2、粉煤灰生产其他建筑材料

利用粉煤灰可以制成各种大型砌块和板材,以及其它烧结制品、铺筑道路、构筑坝体、建筑港口等。用粉煤灰灰渣代替砂石做公路路基材料的承重层。采用灰渣80%和石灰20%的混合料做路面,铺摊厚度25cm。强度比砂石料高1.5~3倍,路面造价降低10%。路基不但防冻、防翻浆和龟裂,而且板体性好,后期强度高。近年来西部大开发使得省以及西北各省区的公路交通等基础设施建设迅速发展,因此电厂灰渣在筑路方面有广阔的应用前景。

3、粉煤灰在农业上的应用

利用电厂灰渣可生产肥料和直接施用于农田。灰渣中含有植物可以吸收利用的营养元素,如K、P、Fe、Ca、B等。另外还含有磁性材料,可作为农作物生长刺激剂,对土壤有改良作用。

4、粉煤灰在水处理方面的应用

近年来,国外利用电厂灰渣在水处理方面取得很大进展。灰渣作为主要原料生产分子筛、吸附剂、过滤介质以及净水剂等,主要用于电镀、造纸、机械工业废水处理等。

5、粉煤灰在烟气脱硫中的应用

粉煤灰中的主要成分SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO在常温有水存在的情况下,细粉末状的火山灰能与碱金属和碱土金属发生“凝硬反应”的特性,从而提高粉煤灰在循环利用过程中提高钙基吸收利用率。试验证明,用粉煤灰制成的脱硫剂的脱硫效益要高于纯的石灰脱硫剂。目前国内外都在开展此方面的研究。脱硫后的灰渣,可安全地用于建筑材料、水泥生产及道路施工、土壤改良等诸多行业和领域。

粉煤灰生产流程

6、粉煤灰中回收金属

煤、煤矸石和石煤一般会半生有钒、钼和镓等贵金属,其燃烧后品位会进一步富集。已有资料报道,有从富含金属的粉煤灰中成功提取了金属钒、钼和镓等。

灰渣的综合利用是解决电厂固体废弃物环境影响的根本生路,是当前我国确定的资源综合利用突破口之一,要扩大粉煤灰的综合利用工作必须加大对电厂粉煤灰综合利用的认识,树立可持续发展观念,建立与市场经济相符合的运行机制,国家通过政策引导,并加强成果的产业化,使我国逐步走向循环经济发展道路。

河南红星机器厂家研究粉煤灰综合利用数十年,主要生产粉煤灰处理设备与工艺,研发生产的专业粉煤灰设备有雷蒙磨粉机、球磨机、烘干机、选粉机等,可以有效促进粉煤灰综合利用,为改善环境、减少占地提供良好的解决措施,并且创造良好的经济效益和社会效益。

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