Istraživanja vezana za korišćenje otpada

Apstrakt

U Evropskoj uniji i u Sjedinjenim Američkim Državama leteći pepeo praktično više nije nusproizvod sagorevanja uglja u termoelektranama. Razlog tome je što se sav pepeo, koji se proizvede, koristi za proizvodnju građevinskog materijala, najčešće betona i cementa. Na taj način smanjuje se potreba za deponijama pepela. Mogućnost upotrebe letećeg pepela je višestruka. Leteći pepeo se koristi u izgradnji puteva (npr. asfalt beton), u proizvodnji cementa, u proizvodnji veziva i maltera, u proizvodnji opeke, itd. Osim toga što povećava kvalitet betona i cementa, upotreba letećeg pepela ima mnoge pozitivne efekte sa ekonomskog i ekološkog aspekta, uključujući i uštedu energije.

Ključne reči: leteći pepeo, cement, beton, reciklaža, deponovanje

1.    UVOD

Leteći pepeo, nusproizvod sagorevanja uglja u termoelektranama u Evropi se već 50 godina koristi kao građevinski materijal, posebno u proizvodnji betona i cementa. U razvijenim evropskim zemljama pepeo se tretira kao proizvod koji ima svoju upotrebnu vrednost, tržište i cenu, što je dovelo do toga da u nekim zemljama praktično više ne postoji nijedna deponija pepela. Sve što se proizvede ide direktno u proizvodnju građevinskih materijala, pre svega betona i cementa (Obradović, 2011)
Za razliku od vremena kada je pepeo odlagan u prirodu i od njega nije bilo nikakve koristi već samo ekološke štete, danas se leteći pepeo koristi kao aditiv u proizvodnji betona i cementa. Takav beton je bolji nego kada se koristi samo cement. Takođe, korišćenjem letećeg pepela smanjuje se potrošnja cementa, za čiju se proizvodnju koristi mnogo energije. Rezultat je da se korišćenjem pepela kao sirovine u građevinarstvu smanjuje potrošnja i resursa i energije, budući da je u proizvodnji cementa potreban aluminijum, koji se uzima iz gline. Umesto toga, moguće je iskoristiti leteći pepeo, koji ne mora da se iskopava. Dakle, koristi od upotrebe letećeg pepela su brojne. Prvenstveno koristi se materijal koji već postoji i raspoloživ je. Sa ekonomskog aspekta značajno je to što se koristi jeftiniji i bolji materijal u gradnji. Sa ekološkog aspekta značajno je što se pepeo ne odlaže kao otpad u prirodu i što se njegovom primenom postiže energetska ušteda (Obradović, 2011).
Srbija od šest miliona tona, koliko se godišnje proizvede letećeg pepela, koristi samo 2,7 odsto i to u industriji cementa (Obradović, 2011)

2.    OPIS LETEĆEG PEPELA

Leteći pepeo, koji se dobija sagorevanjem ugljene prašine u kotlovima za sagorevanje uglja, je fino mleveni, praškasti materijal koji se prenosi dimnim gasom. Pepeo se, obično, sakuplja pomoću elektrostatičkih taložnika, kontejnera za prikupljanje prašine ili uređaja za mehaničko prikupljanje, poput ciklona (Naik at al., 2004).
U proizvodnji energije primenjuju se tri načina uklanjanja pepela iz kotlovskog postrojenja: suvi, vlažni i ciklonski. U praksi se najčešće primenjuje suvi postupak. Kada se ugljena prašina uklanja suvim postupkom, oko 80% sagorelog ostatka napušta peć kao leteći pepeo sadržan u dimnom gasu. Kod uklanjanja vlažnim postupkom (ili kod peći sa odvodom za šljaku), oko 50% pepela se zadržava u pećima, a drugih 50% se izdvaja sa dimnim gasom. Kod ciklonskog tipa, gde se kao gorivo koristi ugljena prašina, 70% do 80% pepela se zadržava kao šljaka u kotlu i samo se 20% do 30% izdvaja iz peći kao suv pepeo u dimnom gasu (Naik at al., 2004).
Američko udruženje za ugljeni pepeo (od eng. American Coal Ash Association, ACAA) je objavilo da je 2006. godine proizvedeno 65,7 miliona metričkih tona (72,4 miliona tona) letećeg pepela dobijenog iz uglja (American Coal Ash Association, 2007, MN/RC–2007-08).