Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group
- 10 WASTES FROM THERMAL PROCESSES
- 10 01 wastes from power stations and other combustion plants (except 19)
- 10 01 01 bottom ash, slag and boiler dust (excluding boiler dust mentioned in 10 01 04)
Az erőművi salak a széntüzelésű hőerőművekben keletkezik, égési melléktermékként. A hőerőmű olyan erőmű, melyben fosszilis tüzelőanyaggal fűtött gőzkazánok által termelt gőz, gőzturbinát és rajta keresztül villamos generátort hajt meg, eképpen szolgáltat villamosenergiát. Minden kazán alján gyűjtőteret alakítanak ki, ahová a nem szálló pernye formáját öltő salak és esetleg a kazán faláról leváló samot lehullik. Ezt a gyűjtőteret vízzel állandóan feltöltik, hogy lehűtse a lehulló anyagot. Egy berendezés az összegyűlt anyagot összezúzza, hogy utána szállítószalagon el lehessen szállítani a raktározási helyre. A salak hűtése történhet átfolyó és elpárologtató üzemmódban. (Forrás: Angyal Zsuzsanna (2009) Erőművi salakhányók környezetre gyakorolt hatásainak és hasznosításuk lehetőségeinek vizsgálata egy salgótarjáni mintaterület példáján, Doktori (PhD) értekezés, ELTE TTK Környezettudományi Centrum)
A Mátrai Erőmű kazánjaiban a gyöngyösvisontai ill. bükkábrányi lignitet égetik el, amivel gőzt termelnek a generátorokat hajtó turbinák számára. A kazánok füstgáz rendszerében áramló füstgáz magával viszi a pernye szemcséket, amelyek még tartalmazhatnak el nem égetett szenet és alulról eltávolítják a salakot.
A salak nagyobb darabokba összetapadó hamu, amely a kazán tűztere alatti utóégető rostélyra hullik. Innen salakelmosató medencébe jut, ahol lehűl, és aprítás után salakzagyszivattyúk szállítják tovább. A salak és pernye keletkezési aránya: 15% : 85%. Forrás: http://www.mert.hu/hu/zagyelhelyezes
Mind a salak, mind a pernye összetétele az adott tüzelőanyag (szénfajta) jellegétől függ. A salak szemcseeloszlása elsősorban a szén darabosságától függ, valamint a tüzelőberendezés és a tűzvitel szabályozásának megoldásától is.
Az adatlapon található tartalmak forrása: [1] A Gyöngyösoroszi ércbánya végleges bezárásához szükséges pernye tömedékanyag és technológia elméleti vizsgálata, Műszaki szakértői tanulmány, Miskolc 2009
- Other inorganic chemical compounds
- silicon
- Metals, semi-metals and their compounds
- aluminium
- Metals, semi-metals and their compounds
- iron
- Metals, semi-metals and their compounds
- manganese
- Other inorganic chemical compounds
- calcium
- Other inorganic chemical compounds
- magnesium
- Metals, semi-metals and their compounds
- potassium oxide (K2O)
- Other inorganic chemical compounds
- sodium
Az erőműből kikerülő salak éghetőanyag-tartalma átlagosan 8-9%, ennek kiégése
gyakran a lerakón öngyulladás formájában következik be. Vízoldható sótartalma
átlagosan 0,5-5% közötti, nehézfémtartalma általában kicsi, szilikáttartalma viszonylag nagy.
A salakban előforduló elemek százalékos megoszlása: kén 35%, fluor 35%, klór 10%, vas 99%, réz 90%, cink 50%, ólom 60%, kadmium 10%.
Korábban inkább arra törekedtek, hogy a nehézfémek a salakban koncentrálódjanak. Napjainkban viszont a megfelelő tüzeléstechnikai paraméterek beállításával azt kívánják elérni, hogy a szennyező anyagok a füstgázba kerüljenek.
A nagy szilikáttartalom miatt sok salakban a vízoldható komponensek vízben oldhatatlan szilikátos kötésbe mennek át.
Az elemtartalom vizsgálatánál megállapították, hogy az apró szemcsék (0,063 mm) fémtartalma kisebb, mint a nagyobb frakcióké. (Forrás: Angyal Zsuzsanna (2009) Erőművi salakhányók környezetre gyakorolt hatásainak és hasznosításuk lehetőségeinek vizsgálata egy salgótarjáni mintaterület példáján, Doktori (PhD) értekezés)
A salak hasznos elemtartalma: Ca, Mg, Si, Fe bekerülhet a talaj szervetlen strukturális alkotóelemeibe, beépülhet oxidokban, hidroxidokba és agyagásványokba, a víz, a levegő, a többi talajösszetevő, valamint a biológiai rendszer hatására. A tápanyagként hasznosítható elemeket a növények és más élőlények felveszik, beépítik szervezetükbe.
Útépítés
Hórvölgyi L. (2001): Hazai tapasztalatok a pernyék útépítési hasznosításában. – „Tiszta Környezetünkért” szénerőművii pernyék hasznosításával foglalkozó tudományos konferencia. Miskolci Egyetem Közleményei, 55. Környezetvédelem, eljárástechnika. pp. 79-94.; Hartlén, J. (1996): Waste management in Sweden. Cycle and Stabilization Technologies of MSW Waste-to-energy Residues. – Waste Management. 16. p. 516.; Johansson, H. G. – Nilson, U. (1999): Increased usage of alternative materials in roads – international research project. – Nordic Road and Transport Research 3.
Vizsgálták a fémtartalmát: a salakpernyében kimutatott elemek közül élettani szempontból a legveszélyesebb a kadmium, ám legnagyobb része a vas- és mangán-oxid irreverzibilis lekötése miatt kevésbé veszélyes, immobilis állapotban van. A vizsgált anyagban legnagyobb mennyiségben a báriumot mutattuk ki.
Sugáregészségügyi szempontból is megvizsgálták, amely eredménye (108-191 Bq/kg között) a hazánkban megengedett (a nemzetközi gyakorlatban, a korlátlan felhasználás értékhatára 370 Bq/kg) értékek alatt van.
Forrás: Angyal Zsuzsanna (2009) Erőművi salakhányók környezetre gyakorolt hatásainak és hasznosításuk lehetőségeinek vizsgálata egy salgótarjáni mintaterület példáján, Doktori (PhD) értekezés, ELTE TTK Környezettudományi Centrum
Veszélyessége: A salakpernye tartalmaz néhány olyan elemet (Cu, Zn, Cd, Ba), amely nagy mennyiségben, vagy bizonyos kémiai formában veszélyeztetheti az élővilágot.
Létfontosságú tápanyagok és ásványi anyagok (Ca, Mg, Fe, Zn, Mo, S és Se) felvételét/pótlását biztosítja a növények és növényzet számára. Alkalmazásával 20-30%-os termésnövekedést figyeltek meg egy 20 hektáron végzett szabadföldi kísérletben [2].
Referenciák: [2] Ahmad Shamshad, Fulekar M.H., Pathak Bhawana (2012) Impact of Coal Based Thermal Power Plant on Environment and its Mitigation Measure, International Research Journal of Environment Sciences, Vol. 1(4), 60-64
Ca, Mg, Si, Fe és más elemtartalom miatt tápanyagpótlásra, például vashiányos mezőgazdasági talaj esetén.
Ca, Mg, Si, Fe, P elemtartalma miatt
Salak és hamurétegen vizsgálták különböző növény szemek növekedését és megállapították, hogy a hagyományos mezőgazdasági technikák alkalmazásával és intenzív trágyázás mellett, a salak használható különböző növények termesztéséhez, anélkül, hogy romlana a termés minősége: őszi rozs (Secale cereule L.), lucerna (Medicngo sativu L.), árpa (Hordeum ativum Jessen. (Forrás: Zeljko S. Dzeletovic and Radoslav Filipovic (1994) Grain characteristics of crops grown on power plant ash and bottom slag deposit, Resources, Conservation and Recycling 13 ( 1995) 105-l13)
Mivel jó a puzzolános aktivitása, ami azt jelenti hogy víz hatására a cementhez hasonlóan köt és szilárdul. Tőzeges talaj stabilizálásánál, a hamu hozzáadása, kétszeresére növeli a nyomószilárdságot [3]. Széntüzelésű erőművekből származó salakot cementbe keverve használnak fel építkezéseknél illetve útépítésnél, mivel növeli a nyomószilárdságot [4].
Referenciák: [3] Kolay P.K1, Sii H.Y., Taib S.N.L. (2011) Tropical Peat Soil Stabilization using Class F Pond Ash from Coal Fired Power Plant ,International Journal of Civil and Environmental Engineering 3:2 [4] Vas Choudhry and Steven R. Hadley (1992) Utilization of Coal Gasification Slag: An Overview, Clean Energy from Waste and Coal, Chapter 20, pp 253–263
Alkalmas lehet homokos talajok talajszerkezetének tartós megváltoztatására, mivel növeli a mikroporozitást és javítja a vízmegtartó képességet, ezáltal elősegíti a növények megtelepülését és így csökkenti az eróziót [5].
Referenciák: [5] Prem Kishor, A.K. Ghosh, Dileep Kumar (2010) Use of Flyash in Agriculture: A Way to Improve Soil Fertility and its Productivity, Asian Journal of Agricultural Research 4(1):1-14
Jó puzzolán aktivitása és szorpciós kapacitásának köszönhetően alkalamas lehet.
Salakpernye felhasználása útépítéshez is alkalmas, az elmúlt évtizedekben folyamatosan épültek alsóbbrendű utak ebből az anyagból, elsőrban Komárom-Esztergom megyében.
Hasznosításnál szükséges aprítani, mivel a vegyes szemcseméret frakció több szennyező anyagot tartalmaz, mint az apró frakció, illetve az elemek olyan kémiai állapotban vannak, amely esetlegesen nem teszi lehetővé a mélyebb rétegekbe a vándorlást és a feldúsulást.
A fémek mobilizálódása kockázatot jelenthet, de a mérések alapján a salakhányóban a kúpok felszíne felöl a mélyebb rétegek felé csökkent a koncentráció, ami arra utal, hogy az elemek vertikális vándorlása nem jellemző, illetve lassú.
A salak radioaktivitasa is kockázatot jelenthet.