UPOTREBA ELEKTROFILTERSKOG PEPELA
U PODZEMNIM RUDNICIMA UGLJA
Vladimir Todorović
1
, Zlatko Dragosavljević
2
, Dejan Dramlić
3
, Boban Branković
1
1
JP PEU – Resavica,
2
Univerzitet Singidunum – Beograd,
3
Institut za ispitivanje materijala – Beograd ,
REZIME
Termoenergetska postrojenja u Republici Srbiji utroše 35 – 40 miliona tona uglja godišnje,
najviše lignita, pri čemu se kao nus proizvod proizvodnje električne i toplotne energije dobija i
oko 6 miliona tona otpada odnosno pepela i šljake, koji se odlaže na deponije.
Zakon o upravljanju otpadom definiše mogućnost ponovne upotrebe pepela i šljake, a
Pravilnik o kategorijama, ispitivanju i klasifikaciji otpada, kao i Uredba o tehničkim i drugim
zahtevima za pepeo, kao gradjevinski materijal namenjen za upotrebu u izgradnji, rekonstrukciji,
sanaciji i održavanju infrastrukturnih objekata javne namene, elektrofilterski pepeo i šljaku
karakterišu kao neopasan otpad, čime se stvaraju široke mogućnost upotrebe.
U rudnicima uglja poslednjih decenija elektrofilterski pepeo je našao primenu u nekoliko
oblasti, a sve više dobija na značaju, a što je predmet ovog rada, sa ciljem da se prikaže
efikasnost korišćenja i istovremeno doprinose zaštiti životne sredine
Ključne reči: rudnici, ugalj, filterski pepeo, izolacija požara
1.
UVOD
Elektrofilterski pepeo i šljaka su najzastupljeniji sekundarni otpad u Republici Srbiji. Na
sadašnjim deponijama površine preko 1.600 ha uglavnom plodnog zemljišta deponovano je oko
200 miliona tona pepela i šljake, koje se nalaze u neposrednoj blizini termoelektrana, velikih
rečnih tokova i naseljenih mesta. Ovo značajno utiče na pogoršanje uslova zaštite životne
sredine, te je imperativ naći rešenje upotrebe ovog pepela, kako bi se zadovoljili i ekološki i
ekonomski parametri.
Potrošnja pepela u gradjevinarstvu je sve veća i najviše se upotrebljava u industrijski
razvijenim zemljama u Velikoj Britaniji, SAD-u, Francuskoj, Holandiji, Češkoj i Poljskoj. U
zemljama EU ne postoji problem odlaganja elektrofilterskog pepela. Količine elektrofilterskog
pepela koje nastaju su nedovoljne da podmire potrebe sve veće tražnje. Prema podacima u
razvijenim zemljama Evropske unije se godišnje upotrebi 18 miliona tona pepela, pre svega, u
gradjevinskoj industriji i izgradnji puteva.
U rudnicima Republike Srbije elektrofilterski pepeo se sada koristi za zapunjavanje prostora
iza protivpožarnih izolacionih pregrada i ima niz prednosti u odnosu na druge klasične načine
1
izolacije oksidacionih i požarnih procesa. U prvom redu učinio je zapunjavanje bržim
postupkom, smanjio broj angažovanih radnika i omogućio kontinuirano zapunjavanje.
U pojedinim rudnicima vršeno je zapunjavanje otkopanih praznih prostora na većoj
površini, u cilju sprečavanja deformacija površine terena. Takodje, u nekim slučajevima
zapunjavanje elektrofilterskim pepelom je vršeno u otkopnim poljima u kojima je bilo izradjeno
više jamskih prostorija i preko kojih je prelazila radna
fronta
sa mehanizovanog širokočelnog
otkopa, te su te prostorije morale predhodno biti zapunjene.
2.
SVOJSTVA ELEKTRO-FILTERSKOG PEPELA
Elektro-filterski pepeo, koji se dobija sagorevanjem 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 uredjaja za mehaničko
prikupljanje, poput ciklona.
U prozvodnji energije primenjuju se tri načina uklanjanja pepela iz kotlovskog postrojenja:
suvi, vlažni i ciklonski, pri čemu se u termoobjektima u Srbiji najčešće primenjuje suvi postupak.
Pepeo se sastoji od punih ili šupljikavih praškastih čestica uglavnom loptastog oblika i
većinom je staklaste (amortne) prirode. Specifična težina elektrofilterskog pepela obično se kreće
od 2,1 do 3,0, dok specifična površina (merena Blejnovom metodom propustljivosti vazduha)
može varirati od 170 do 1000 m²/kg.
Hemijske osobine elektrofilterskog pepela zavise od sastava uglja, načina kontrole
zagadjenja vazduha u termoelektranama i tehnika koje se koriste za transport i skladištenje na
deponijama.
Pepeo od lignita ima veći sadržaj kalcijum oksida i niži gubitak žarenjem (LO1) u odnosu
na onaj iz bitumeniziranog
uglja. Elektrofilterski pepeo od lignita i delimično bitumeniziranog
uglja mogu imati veću količinu sulfatnih jedinjenja u odnosu na pepeo dobijen od
bitumeniziranog uglja.
Gubitak pri žarenju (LO1), predstavlja meru količine ostatka ugljenika koji se zadržao u
elektrofilterskom pepelu, je jedno od najznačajnijih njegovih hemijskih svojstava.
Kod klasifikovanog pepela gubitak žarenjem može biti od 5 % do 6% prema
specifikacijama AASHTO ili ASMT. Gubitak žarenjem ukazuje na podobnost korišćenja pepela
kao zamene za cement u betonu što je bitna karakteristika.
Pored hemijskog sastava i gubitka žarenjem, kvalitet elektrofilterskog pepela je pre svega
odredjen finoćom i konzistencijom.Finoća utiče na reaktivnost pepela, kao i nivoe sadržaja
ugljenika. Elektrofilterski pepeo je veće finoće od
portland cementa i kreča, i veličina zrna se
kreće izmedju 10 i 100 mikrona. Pepeo koji se koristi za proizvodnju betona i čvrste mase za
zapunjavanje treba da bude konzistentan, odnosno postojan na promene, kako bi se omogućilo
ispitivanje mešavine.
Dosadašnja istraživanja primene elektrofilterskog pepela u Republici Srbiji bila su gotovo
isključivo vezana za oblast gradjevinarstva. Utvrdjeno je da kao sirovina za proizvodnju
gradjevinskog materijala ima primenu: kod gradjevinskih elemenata-blokova opeke, keramike,
betonskih prefabrikata, lakih betona, lakih agregata, pucolansko-metalurških cementa,
hidrauličnog kreča cementa.
Kao meterijal koji se direktno ugradjuje na lokacijama primene upotrebljava se za: mase za
stabilizaciju kolovoznih konstrukcija; kao punilo u asfaltnim mešavinama i bitumenskim
2
