Езерце со пепел

Езерцето со пепел, исто така било наречено слив од јаглен пепел или површинско затнување, е инженерска структура што се користи во електраните на јаглен за отстранување на два вида производи од согорување на јаглен : долна пепел и летечка пепел . Езерцето се користи како депонија за да се спречело испуштање на пепел во атмосферата. Иако употребата на езерца со пепел во комбинација со контроли за загадување на воздухот (како што се влажни чистачи ) го намалувало количеството на загадувачи во воздухот, структурите претставуваат сериозни здравствени ризици за околината.
Езерата со пепел ја користат гравитацијата за да ги таложат големите честички (мерени како вкупни суспендирани цврсти материи ) од отпадните води на електраните. Оваа технологија не ги третира растворените загадувачи. Езерата генерално не се изградени како обложени депонии, и затоа хемикалиите во пепелта можеле да се исцедат во подземните и површинските води, акумулирајќи се во биомасата на системот.
Летечка пепел | е производ за согорување на јаглен составен од фини честички кои се исфрлаат од котелот со димните гасови.
Долна пепел | првенствено се состои од споени погруби честички од пепел. Долниот пепел може да се користи како лесен агрегат, важна компонента во правењето бетонски блокови.
1 Дизајн
Езерата со пепел генерално се формирале со помош на прстенест насип за да се затвори местото за одлагање. Насипите се дизајнирани со користење на слични дизајнерски параметри како насипните брани, вклучувајќи зонирана конструкција со глинени јадра. Процесот на дизајнирање е првенствено фокусирано на справување со истекувањето и обезбедување стабилност на наклонот.
Неуспехот на земјениот насип на езерцето можело да предизвика излевање на пепел на соседното земјиште и реки, со сериозна еколошка штета, како што било потврдено во излевањето на фосилната фабрика Кингстон во 2008 година во Тенеси и излевањето на пепелта од јаглен во реката Ден во 2014 година во Северна Каролина.
2 Методи на отстранување
Влажното одлагање на пепелта во барињата со пепел е најчестиот метод за отстранување на пепелта, но другите методи вклучуваат суво одлагање во депониите . Пепелта со сува рачка често се рециклирала во корисни градежни материјали. Се претпочитало влажното одлагање поради економски причини, но зголемената загриженост за животната средина во врска со исцедокот од барите ја намалило популарноста на влажното одлагање. Влажниот метод се состоел од изградба на големо „езерце“ и негово полнење со кашеста маса од летечка пепел, овозможувајќи водата да се исцеди и испарува од летечката пепел со текот на времето.
Протокот на вода низ летечката пепел и во подземните води се контролирал со употреба на глинени слоеви со ниска пропустливост и отсечени ровови/ѕидови. Глините со ниска пропустливост имале пропустливост од редот на 10 <sup>−7</sup> cm/s. Вертикалните текови низ темелот се контролираат со поставување на бари со летечка пепел на површини со дебели глинени или карпести слоеви кои обезбедуваат соодветно ниска пропустливост низ основата на езерцето. Областите со висока подповршинска пропустливост може да се подобрат со увоз на соодветна глина. Хоризонталните текови низ насипот се контролирале со користење на глинени зони во рамките на насипот. Отсечените ровови и отсечените ѕидови се користат за поврзување на глинените зони на насипот и глинените слоеви на темелите. Отсечените ровови се ровови кои се вкопани во избраниот подповршински слој со ниска пропустливост и се полни со глина за да се приклучи зоната од глина на насипот во подповршината. Отсечените ровови обично се користеле кога основните слоеви со ниска пропустливост се блиску до површината. Отсечените ѕидови се слични на отсечените ровови, но генерално се многу подлабоки и потесни и користат или кашеста маса или инјекциска смеса наместо глина.
3 Влијанија врз здравјето и животната средина
Не сите супстанции присутни во јагленот ќе изгорат, па оттука незапаливиот материјал е присутен во повеќе концентрирани количини во пепелта од јагленот отколку во самиот јаглен. Супстанциите кои најчесто се наоѓаат во пепелта од јаглен вклучуваат арсен, бариум, берилиум, бор, кадмиум, никел, олово, жива, молибден, селен и талиум . Може да има и покачени нивоа на радиоактивност. Многу од овие супстанции, особено тешките метали, може да имаат негативни ефекти врз луѓето кога ќе се проголтаат. Поради биозголемување, концентрацијата на несакани хемикалии кај животните може да го зголеми синџирот на исхрана (слично како живата во туната). Јаглен пепел, производ на согорување, ги концентрира овие елементи и може да ги загади подземните или површинските води доколку има истекување од езерцето со пепел.
Пред да може да се затворат езерата со пепел, водата мора да се третира, тестира и отстрани за да се исуши пепелта доволно за да се квалификува и да се изгради системот на капакот за затворање. Овој процес се нарекува одводнување.
4 Земји
4.1 Австралија
Јаглен пепелта сочинувала речиси една петтина од отпадот што се создава во Австралија. Не постојат национални регулативи кои бараат рециклирање на пепел од јаглен. Околу 47% од пепелта од јаглен беше рециклиран во 2020 година Јаглен пепел во Нов Јужен Велс обично се складирал во депонии („суви места“) или езерца со пепел („брани за пепел“). Складирањето на пепелта од јаглен е регулирано од државниот Завод за заштита на животната средина и неговиот Комитет за безбедност на брани, кој објавува стандарди за дизајнирање на браната и мониторинг на животната средина.
4.2 Холандија
Езерата со пепел не се дозволени во Холандија, бидејќи тие се еден вид депонија. Наместо тоа, целата пепел од јаглен се рециклирала во Холандија.
4.3 Турција
Во 2021 година инспекциите биле критикувани и рекле дека се недоволни.
4.4 Соединети Држави
Во Соединетите Држави, пепелта од јаглен е главна компонента на протокот на индустриски отпад во земјата. Почнувајќи од 2012 година, приближно 60 проценти од пепелта од јаглен во САД се отстранува во површинските затворања и депонии. САД имаа 310 активни депонии на самото место во 2012 година, со просечна големина од повеќе од 120 хектари со просечна длабочина од над 40 стапки и повеќе од 735 активни површински затрупувања на самото место, со просечна големина од повеќе од 50 хектари со просечна длабочина. од 20 стапки. Во 2017 година, летечка пепел и се создало пепел од дното.
Во извештајот за 2019 година на Проектот за интегритет на животната средина се наведувало дека за американските централи на јаглен со достапни податоци за мониторинг, 91 отсто од нив ги загадиле подземните води со „небезбедни нивоа на токсични загадувачи“.
Во 2018 година, советникот за правда на животната средина на Американската агенција за заштита на животната средина (ЕПА) изјавил дека зголемената изложеност на токсични од езерата со пепел ќе има несразмерни негативни здравствени ефекти врз заедниците со ниски приходи и малцинските заедници.
Историски гледано, поради неколку федерални и државни регулативи во врска со езерата со пепел, повеќето американски електрани не користат геомембрани, системи за собирање исцедок или други контроли на протокот кои често се наоѓале во депонии за комунален цврст отпад . Во 1980 година , американскиот Конгрес ја дефинирале пепелта од јаглен како „специјален отпад“ што нема да биде регулирано според строгите барања за дозволување на опасен отпад од Законот за зачувување и обновување на ресурсите (RCRA). Конгресот, исто така, ја упатил ЕПА да го проучи проблемот со пепелта од јаглен и да одлучи дали понатамошното регулирање би било соодветно. Во 2000 година, EPA изјавил дека летечката пепел од јаглен не треба да се регулира како опасен отпад.
По неуспехот во 2008 година што предизвикало излевање на кашеста маса од летечка пепел од јаглен на управата на долината Тенеси, ЕПА започнала да развива регулативи кои ќе важат за сите езерца со пепел во САД. ЕПА објавила регулатива за остатоци од согорување јаглен (CCR) во 2015 година. Агенцијата продолжила да ја класифицира пепелта од јаглен како неопасен (со тоа избегнувајќи строги барања за издавање дозволи според RCRA Поднаслов В ), но со нови ограничувања:
# Постоечките бари со пепел кои ги загадуваат подземните води мора да престанат да примаат CCR и да се затворат или да се доградат со лагер.
# Постоечките бари и депонии за пепел мора да се усогласат со структурните и локациските ограничувања, каде што е применливо, или да се затворат.
# Езерцето кое повеќе не прима CCR сè уште е предмет на сите прописи, освен ако не е обезводенето и покриено до 2018 година.
# Новите езерца и депонии мора да вклучуваат геомембранска облога над слој набиена почва.
Некои од одредбите во регулативата за CCR од 2015 година биле оспорени во судски спор, а Апелациониот суд на Соединетите Држави за округот Колумбија ѝ вратил на ЕПА одредени делови од регулативата за понатамошно донесување правила.
ЕПА, исто така, објавила регулатива за упатства за ефлуенти (отпадни води) во 2015 година во согласност со Законот за чиста вода . Регулативата го ограничувала испуштањето на токсични метали од електраните, вклучително и бари со пепел и други текови на отпад. Агенцијата проценила дека регулативата ќе ги намали испуштањата на метали во индустријата за 1,4 милијарди фунти годишно. Во октомври 2020 година, ЕПА објавил конечно едно правило со кое се менуваат некои одредби од регулативата за отпадни води од 2015 година. Ревидираната регулатива го продолжувала рокот за усогласеност за некои електрани, а некои други целосно ги ослободува од построгите барања од 2015 година. Правилото од 2020 година е оспорено во судски спор. Во март 2023 година, ЕПА објавил предложено правило кое ќе промени некои аспектите од правилото од 2020 година и ќе ги заостри ограничувањата за отпадни води за некои објекти.
EPA објавил предложено правило RCRA на 14 август 2019 година кое ќе користи критериуми засновани на локација, наместо нумерички праг (т.е. големина на затнување или депонија) што ќе барала од операторот да демонстрира минимално влијание врз животната средина за да може локацијата да останела во функција.
По судскиот притвор, ЕПА го објавило своето последно правило „CCR Дел А“ на 28 август 2020 година со кое се бара сите езерца без обложена пепел да се реконструираат со облоги или да се затворат до 11 април 2021 година. Некои објекти може да аплицираат за да се добие дополнително време - до 2028 година - за да се најдат алтернативи за управување со отпадот од пепел пред да се затворат нивните површински затворања. EPA го објави своето правило „CCR Part B“ на 12 ноември 2020 година, кое им дозволувало на одредени објекти да користат алтернативна постава, врз основа на демонстрација дека здравјето на луѓето и животната средина нема да бидат засегнати. Понатамошни судски спорови за регулативата за CCR се во тек од 2021 година
На 11 јануари 2022 година, ЕПА објавил спроведена акција која вклучувала неколку бари со пепел во одредени постројки на јаглен во Индијана, Охајо, Ајова и Њујорк . Предлогот на агенцијата ќе ги одбиела барањата на постројките за продолжување надвор од крајниот рок во 2021 година и ќе барал од нив да ги затворат своите езерца со пепел пред нивните предложени распореди. ЕПА испратила предупредувачки писма до четири дополнителни погони. Акцијата на ЕПА е предмет на 30-дневен период за јавни коментари.
5 Ремедијација
Опциите за санација вклучувале „ограничување, одводнување и/или стабилизирање, консолидирање во нова депонија, отстранување надвор од локацијата, претворање во мочуришта или која било комбинација од овие опции“.
Постоеле некои иницијативи, како што е иницијативата од 2015 година од Дјук Енерџи, за ископување на постојните езерца со пепел за да се намалат еколошките ефекти од енергетските капацитети што согоруваат јаглен врз околината.
6 Поврзано
* Здравствените ефекти од пепелта од јаглен
* Индустриски третман на отпадни води
7 Наводи