Золошлаковые материалы ТЭЦ становятся все более интересным сырьем для рынка. О том, какие проекты могут быть реализованы в Новосибирской области с привлечением этого сырья, редакции Infopro54 рассказал директор по реализации золошлаковых материалов СГК Петр Саньков.

Стратегия реализации

— Петр, о необходимости введения в хозяйственный оборот золошлаков говорится уже не один десяток лет. С чем связано решение «Сибирской генерирующей компании» запустить масштабную программу по вовлечению этого ресурса в оборот?

— При сжигании угля образуются три основных типа золошлаков. Первый тип — мелкая сухая зола-уноса. В Новосибирске мы реализуем буроугольную золу, которая имеет в своем составе оксид кальция и может заменять цементную смесь. Второй — шлаки. Они образуются в котле и представляют собой более крупные стекловидные минеральные элементы. Третий — золошлаковый материал, представляющий собой смесь воды и двух первых типов, эта смесь поступает в большие техногенные бассейны — золошлакоотвалы.

tec

tec1

tec2

tec3

Основная проблема связана не с экологическими вопросами, поскольку золошлаки имеют пятый — самый безопасный — класс отходов, а в том, что золошлакоотвалы чаще всего находятся на территории городов.

По России накопленный объем золошлаков оценивается в 1,5 млрд тонн и занимает площадь около 28 тысяч гектаров. При текущих темпах вовлечения золошлаковых отходов во вторичное использование к 2045 году он составит более 2 млрд тонн, что потребует изъятия дополнительных земельных участков для строительства золоотвалов.

Мы разработали стратегию использования золошлаков, которая подразумевает, что в экономически развитых регионах целесообразно строительство системы отбора/отгрузки золы-уноса. Инвестиции в этот проект составят более 1 млрд рублей. Но эти вложения будут экономически эффективными за счет увеличения объемов реализации золы-уноса.

zola

zola1

zola2

— В каких объемах образуется зола-уноса? Какое место занимает СГК в производстве золы-уноса?

— Объем золы-уноса в объеме образованных золошлаков по группе компании составляет 92%. Всего по стране образуются около 20 млн тонн золошлаков в год, на все станции «Сибирской генерирующей компании» приходятся около 8-8,5 млн тонн в год. Потому логично, что это направление становится одним из ключевых в развитии. В таких регионах, как Хакасия, Новосибирская область, Кузбасс, Красноярский край, мы развиваем систему отбор/отгрузки золы-уноса и формируем рынок сырья для производства строительных материалов.

Практика применения золошлаков

— Как меняется интерес компаний к приобретению золошлаков как сырья для своего производства?

— Рынок использования вторичных ресурсов, в частности золы-уноса, находится сегодня в России на стадии зарождениz или, скорее, возрождения, потому что в Советском Союзе зола и шлак использовались в производстве шлакоблоков. Но тогда переработка вторресурсов имела вектор некоего принуждения. Мы в своей стратегии такую логику не закладываем. Мы точно знаем, что наш продукт технологически интересен и экономически целесообразен для переработчиков, а также безопасен для потребителей. Мы работаем с теми компаниями, которые видят экономику. Они увеличивают свои обороты и становятся более конкурентоспособными.

— Какие проекты по использованию золошлаков вы уже протестировали? Можете рассказать об их результатах?

— Основными потребителями золошлаков на сегодняшний день являются производители газобетона. Например, заводы компании «Теплит». Один из них построен рядом с Рефтинской ГРЭС. Эта компания закупает у нас уже сотни тысяч тонн золы уноса в год.

Производитель битумных строительных материалов «Технониколь» использует буроугольные золы сибирских станции в качестве сырья с 2007 года и перерабатывает до 40 тысяч тонн продукта в год.

Также потребителем продукта сгорания угля является крупнейший за Уралом завод сухих строительных смесей «Геркулес-Сибирь». Среднегодовой объем продажи золы-уноса заводу составляет около 6 тысяч тонн: в среднем 400-500 тонн ежемесячно.

Зола-унос Новосибирской ТЭЦ-5 используется при производстве клеевой продукции — в основном в цементных клеях под керамическую плитку. Лабораторные исследования показали, что эта добавка улучшает свойства продукции — дает более эффективное нанесение, с продуктом становится легче работать, а его прочность увеличивается.

Важное направление — работа с производителями цементов. В России до сих пор бытует мнение, что чистый цемент — самый лучший, тогда как во всем мире уже от него отошли и используют добавочные цементы. То есть когда к чистому цементу идет активная минеральная добавка, которая позволяет улучшить конечные свойства растворов. Это тренд общемировой.

Холдинг «Сибирский цемент» в течение нескольких лет активно прорабатывает возможность использования золы-уноса ГРЭС и ТЭЦ Новосибирска, Красноярска, Кемерова. На Красноярском цементном заводе в 2022 году произведена модернизация оборудования, позволяющая перерабатывать золу-уноса для целей производства композиционного портландцемента ЦЕМ II/А-К (Ш-З) 32,5Б. По оценкам специалистов холдинга, потенциальный объем потребления золы-уноса на предприятиях компании составит более 400 тысяч тонн в год.

Золошлаки в дорожном строительстве

— В каких отраслях, помимо строительной, уже применяются золошлаки?

— Одно из важных направлений — это дорожное строительство. Здесь применение золошлаков можно разделить на два направления. Первое — использование золы-уноса как минерального вяжущего вещества для увеличения прочности земляного полотна. Второе — золошлаки, которые используются как грунт.

В январе текущего года между Федеральным дорожным агентством и «Сибирской генерирующей компанией» подписан меморандум о взаимодействии по вопросам внедрения золошлаковых материалов в практику дорожного строительства.

Меморандум подразумевает как формирование единой технической политики в части применения подобных материалов, так и совершенствование нормативно-технической и правовой базы, подготовку предложений в федеральные органы государственной власти о существующих возможностях их внедрения.

Аналогичное соглашение о взаимодействии подписано между Ассоциацией производителей и потребителей асфальтобетонных смесей «Р.О.С.АСФАЛЬТ». Начата совместная разработка предварительного нацстандарта применения золошлаков в дорожном строительстве. Документ не только позволит нам классифицировать образованные на станциях золошлаки, но и развеет все сомнения по вопросу применения золошлаковых материалов. Стандарт позволит перейти от пилотных проектов к системному использованию золошлаков в дорожном строительстве. По истечении периода адаптации (1-2 года) нацстандарт будет утвержден в виде ГОСТа.

Уже подтверждена возможность использования 175 тысяч тонн золошлаков Новосибирской ТЭЦ-5 вместо грунта на 15 км участке третьего этапа строительства автотрассы «Восточный обход Новосибирска» в 2025-2028 годах. Планируемая экономия, по предварительным данным, составит около 18 млн рублей. Кроме того, будет снижена разработка природных ресурсов и уменьшено накопление золошлаковых отходов. Это будет знаковый проект, по результатам которого технология может быть тиражирована по другим регионам.

— А есть примеры, когда золошлаки уже применялись в дорожном строительстве?

— В этом году в Алтайском крае был реализован первый для СГК проект использования золы-уноса в качестве компонента вяжущего вещества при строительстве дорог. 25 тонн золы-уноса Барнаульской ТЭЦ-3 использованы в составе компонентов монолитного основания при строительстве участка автодороги «Павловск — Колыванское – Ракиты — Топчиха». Суть технологии в том, что часть цемента (20 и 40% состава) была заменена золой с добавлением модификаторов, увеличивающих прочность материала. Предварительные лабораторные исследования показывают, что набор прочности произошел даже больше, чем классическое укрепление грунта с использованием чистого цемента.

— То есть можно тиражировать технологию на другие регионы и проекты?

— Да, дальнейшая задача — тиражировать подобного рода технологию там, где она востребована. Например, в Красноярском или Приморском краях технология укрепления грунта не распространена, тогда как в Алтайском крае она очень популярна. Укрепленный грунт повышает жизнеспособность цикла дороги. В Новосибирской области тоже возможно применение такой практики, и мы сейчас ведем переговоры об использовании золы-уноса не только с региональными дорожниками, но и с частными компаниями.

Перспективы использования золошлаков

— Какие еще ниши использования золошлаков вы видите, в которые еще не зашли, но планируете зайти в будущем?

— Здесь все зависит от потребностей. Например, в Германии при хорошо развитой угольной генерации был дефицит земель для строительства новых золоотвалов. Это способствовало тому, что программа утилизации золошлаков была очень быстро развернута.

В Индии довольно большое количество населения, которое надо кормить и увеличивать объем сельскохозяйственных площадей. Там золошлаки широко используются в сельском хозяйстве: засыпаются большие территории, которые потом рекультивируются. То есть, по сути, используются в качестве удобрения и улучшителя почвы.

В Китае — сумасшедший объем строительства, и использование золы-уноса находится на высочайшем уровне — практически 100%.

У нас ни первой, ни второй, ни третьей потребности нет, поэтому и развитие идет медленно. Хотя даже в Советском Союзе был опыт использования золошлаков в сельском хозяйстве, и ученые доказали эффективность золошлаков при раскислении почвы. Это отдельный трек, который бы нам хотелось проработать.

Стоит отметить, что благодаря взаимодействию с Центром трансформации технологий НГУ мы второй год на коммерческой основе реализуем золу-уноса новосибирских ТЭЦ птицеводческим предприятиям. Дело в том, что зола-уноса участвует в технологическом процессе компостирования отходов птицефабрик.

Еще одно направление — сепарирование и извлечение из золошлаков различных полезных веществ. Но здесь вопрос в экономической целесообразности.

— Какие планы ставит СГК по использованию золошлаков на ближайшие годы?

— По планам компании, к 2035 году мы выйдем на реализацию золы-уноса до 2,5 млн тонн в год. На сегодняшний день благодаря этой стратегии завершается реконструкция и введение в эксплуатацию системы отбора/отгрузки золы-уноса Новосибирской ТЭЦ-3, завершено проектирование системы отгрузки Новосибирской ТЭЦ-5.

Кроме того, со второго квартала 2024 года будет запущена система отбора/отгрузки золы-уноса Кемеровской ГРЭС. Это станет первой золой СГК, которая будет отгружаться со станции в Кузбассе. При этом уже сформирован пул потребителей золы-уноса Кемеровской ГРЭС. Следующим этапом будет Приморская ГРЭС. Стратегия — это большой план, живой документ, он может изменяться в зависимости от потребностей рынка и внешней среды. Но главная задача — планомерно развивать системы отбора/отгрузки золы-уноса.