Совершенствование обращения с золошлаковыми отходами

Игорь КОЖУХОВСКИЙ,генеральный директор ЗАО «АПБЭ»	Юрий ЦЕЛЫКОВСКИЙ,инженер ОАО «ВТИ»

Пропагандируя утилизацию золошлаковых отходов (ЗШО) угольных теплоэлектростанций (ТЭС), многие специалисты называют их золошлаковой смесью, золошлаковыми материалами, золошлаками, побочным продуктом от сжигания твёрдого топлива, вторичным минеральным сырьём, минеральным порошком и т.д., и т.п.

Вместе с тем у энергетиков основной товарный продукт – энергоносители, а ЗШО – это всё-таки золошлаковый отход согласно Федеральному закону от 24.07.1998 № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления». Кстати, ЗШО, насколько нам известно, и в ЕС, и в США остаётся отходом производства.

Давно говорят о полезных свойствах ЗШО и перспективности их использования в различных отраслях промышленности. Однако в нашей стране по-прежнему крайне низкий уровень использования ЗШО. И это положение никак не меняется.

Так, в СССР годовой выход ЗШО в конце 1980-х гг. был около 100 млн т, уровень утилизации (переработки) – 15%. В России годовой выход ЗШО (в среднем) – 25 млн т, уровень утилизации (переработки) – 8%.

Существует по крайней мере два подхода к утилизации ЗШО.

Первый – законсервировать отработанные золошлакоотвалы для дальнейшего их использования потомками в качестве полезных месторождений.

Недостатками этого подхода являются:

• · негативное воздействие на окружающую среду (фильтрация, пыление);
• · отсутствие свободных территорий под новые золошлакоотвалы после заполнения старых.

Второй подход – добиваться реализации положения «Угольные ТЭС без золошлакоотвала».

Преимуществами этого подхода являются:

• · сохранение природной среды (экономия природных ресурсов, сокращение площадей под золошлакоотвалы, снижение рисков негативного воздействия на окружающую среду);
• · сокращение эксплуатационных и инвестиционных издержек на отбор, транспортировку и хранение ЗШО;
• · снижение себестоимости производства энергоносителей.

Однако реальное положение дел отличается от желаемого. В России действует 172 ТЭС на угольном топливе. Каждая угольная ТЭС имеет золошлакоотвал. В настоящее время в них накоплено свыше 1,5 млрд т ЗШО. Площадь золошлакоотвалов по данным ЗАО «АПБЭ»достигает 28 тыс. га.

Утилизируется и используется не более 1,5–2,1 млн т годового выхода ЗШО. Если такая тенденция сохранится, то к 2020 г. объём накопленных ЗШО превысит 1,8 млрд т.

По экспертной оценке, затраты на содержание 1 т ЗШО составляют от 400 до 700 руб. или 5–7% себестоимости производства электроэнергии и тепла угольной ТЭС. Инвестиции в реконструкцию одного золошлакоотвала могут достигать до 1 млрд руб. Стоимость строительства нового золошлакоотвала 2–4 млрд руб.

В ближайшие годы (по экспертной оценке через 3–5 лет) переполнение золошлакоотвалов приобретёт массовый характер (сейчас процесс уже начался). Это создаёт риск ограничения мощности угольных генераций и вывода их из энергетического баланса в ближайшие годы.

В настоящее время наличие золошлакоотвалов на угольных ТЭС – анахронизм: символ технической отсталости и экономической неэффективности. Если при строительстве угольных ТЭС в прошлом веке наличие золошлакоотвалов было технически объяснимо, а иногда и экономически целесообразно, то в XXI в. следует использовать более современные, экономически эффективные проекты модернизации теплоэнергетики.

Перечислим проблемы угольных ТЭС в области обращения ЗШО:

• · золошлакоотвалы – это балласт для угольных ТЭС;
• · работа по утилизации ЗШО – непрофильная деятельность энергетиков;
• · требуются значительные инвестиции в реконструкцию существующих и строительство новых золошлакоотвалов;
• · малые объёмы реализуемых потребителям ЗШО не решают задачи сокращения объёмов их накопления;
• · из-за ЗШО снижается конкурентоспособность угольных генераций по сравнению с газовыми, атомными, другими генерациями;
• · ухудшается экологическая ситуация в районе расположения золошлакоотвала.

Но есть и иные проблемы. В стране сложилась ситуация, когда переработка и использование ЗШО в больших объёмах невыгодна, несмотря на различные декларации ответственных за это руководителей.

К примеру, рынок строительных материалов поделён. В промышленности строительных материалов в основном используются природные материалы (песок и щебень). Поставщики природных ресурсов имеют отработанную технологическую схему для поставки этих ресурсов. Сложно предположить, что они добровольно отдадут этот рынок. При этом неясно, почему региональные власти выдают лицензии на добычу песка и щебня, несмотря на действие Федерального закона от 21.02.1992 ФЗ № 2395-1 «О недрах». Недра для добычи общераспространённых полезных ископаемых в целях производства строительных материалов могут не предоставляться при условии возможности использования отходов горнодобывающего и иных производств, являющихся альтернативными источниками сырья (ст. 18 «Предоставление недр для разработки месторождений общераспространенных полезных ископаемых»). Законом, таким образом, предусмотрена норма, но чтобы её применить, нужна соответствующая политическая воля на уровне субъекта РФ.

Непонятны и те причины, по которым Минтранс России отвергает применение ЗШО при сооружении транспортных магистралей. Нормативно-технической документации для использования ЗШО при устройстве дорожных покрытий разработано достаточно (не менее 30 нормативных документов). В настоящее время в Росавтодоре даже начата работа по их актуализации. Таким образом, отсутствие нормативной базы не является сдерживающим фактором применения ЗШО при строительстве автомобильных дорог. Кроме того, проведена целая серия исследований по применению ЗШО в земляном полотне автомобильных дорог с привязкой к конкретному региону. Между прочим, опыт применения золошлаковых смесей угольных ТЭС при сооружении земляного полотна автомобильных дорог существует в нашей стране с 1972 г.

Экспертная оценка потенциально возможных объёмов использования ЗШО угольных ТЭС до 2015 г. при строительстве автомобильных дорог, выполненная на основе подпрограммы «Автомобильные дороги» федеральной целевой программы «Развитие транспортной системы России (2010–2015 гг.)». С учётом того, что объём земляных работ при сооружении земляной насыпи из ЗШО равен приблизительно 10 тыс. м³ на 1 км, это – 200,2 млн т. ЗШО. Следовательно, применение ЗШО резко снизит расход бюджетных средств, выделяемых на строительство автомобильных дорог.

Существуют и проблемы реализации ЗШО потребителям:

• · разработано большое количество технологий переработки и использования ЗШО. Проблема заключается в сбыте продукции, произведённой с их использованием;
• · отсутствие независимой профессиональной экспертизы проектов утилизации ЗШО и их эффективности после внедрения;
• · увеличение отпускных цен на сухую и гидратированную золу, это сокращает круг потребителей ЗШО;
• · неясна правомерность продажи ЗШО стороннему потребителю, так как они уже были оплачены потребителями при покупке электроэнергии и тепла.

Однако основная причина – экономическая: кому выгодно или невыгодно использование ЗШО.

Прежде всего рассмотрим угольные ТЭС. Основной (уставной) целью угольных генераций является получение максимальной прибыли. Поэтому, менеджеры угольной ТЭС стараются продавать ЗШО, постоянно повышая на них цены и тем самым сужая круг потребителей. При этом не учитывается, что сокращение объёмов накопления ЗШО в золошлакоотвалах снижает эксплуатационные и инвестиционные затраты на них и потребность в строительстве новых золошлакоотвалов. Инвестиционные же затраты на реконструкцию золошлакоотвала и его укрепление, а также будущие затраты на строительство нового золошлакоотвала с лихвой перекрывают так называемую прибыль от продажи ЗШО. Но эту прибыль получают сегодня, а будущее мало кого волнует: финансовые проблемы по размещению ЗШО с помощью государства можно переложить на плечи потребителя энергоресурсов, то есть промышленность и население. Известно, что потребитель всегда платит за неэффективные решения менеджеров в любой области и тем более в области утилизации ЗШО, но, желательно, чтобы эти платежи были бы значительно меньше. Не надо забывать и то, что повышение тарифов на услуги энергокомпаний имеет свой предел.

В некоторых энергокомпаниях непрофильный бизнес по утилизации ЗШО передали частным предпринимателям. Это неплохое решение. Но в таком варианте может возникнуть и монополизм привлечённой организации, что приведёт к снижению возможных объёмов реализации ЗШО сторонним потребителям, в том числе за счёт «накрутки» цены на ЗШО. Целесообразно, чтобы энергокомпания и данная организация заключали между собой договор на 5–10 лет на реализацию ЗШО в сроки и объёмах, удовлетворяющих обе стороны. При этом особенно важно предусмотреть, чтобы невыполнение договора со стороны организации приводило к штрафным санкциям в размере, компенсирующим упущенную выгоду энергокомпании.

Некоторые угольные ТЭС сертифицировали ЗШО в качестве строительных материалов напрямую без дополнительной переработки. Конечно, это позволяет расширить круг потребителей, однако правомерность реализации ЗШО в качестве строительного материала в этом случае должна тщательно проверяться.

Угольной ТЭС реализация ЗШО на постоянной основе может быть и невыгодна, так как товарный продукт должен иметь постоянные характеристики, как по химическому составу, так и по физическим свойствам. Следовательно, угольной генерации потребуются модернизации технологий подготовки и сжигания топлива, что, ведёт к дополнительным затратам на обновление оборудования. Это не только модернизация котлов, но и установка электрофильтров, классификаторов ЗШО, оборудование для сушки ЗШО, строительство силосов для их складирования, установка оборудования для получения и складирования товарного золошлакового продукта. Дело осложняется и тем, что при принятой в России практике на угольной ТЭС могут сжигать твёрдое топливо разных угольных бассейнов, что естественно усложняет подготовку товарного продукта из ЗШО.

Изменения в Федеральном законе «Об отходах производства и потребления» позволяют потребителю не лицензировать свою деятельность при работе с ЗШО 5-го класса опасности. Это облегчило жизнь и угольной ТЭС, и потребителям ЗШО. Однако надо помнить, что снижение класса опасности ЗШО не всегда выгодно экологическому надзору, поскольку снижаются отчисления в его бюджет.

Невыгодно использование ЗШО и для собственников в стройиндустрии. Для применения ЗШО в промышленности строительных материалов требуются если не изменение, то по крайней мере корректировка уже применяющейся технологии производства строительных материалов, а также нужны дополнительные капитальные вложения.

При использовании ЗШО в строительных материалах возникает и психологическая проблема. Многие специалисты без достаточных на то оснований годами создавали негативный образ ЗШО, утверждая, что они токсичны, радиоактивны и т.п. В результате потребитель продукции, произведённой с использованием ЗШО, может под влиянием отрицательной информации отказаться от приобретения такого товара. Хотя очевидно, что любой строительный материал проходит обязательную сертификацию, поэтому негативное воздействие его на человека исключено. Тем не менее, производитель подобной продукции старается скрыть факт использования ЗШО, так как сокращение себестоимости производства при сложившейся конъюнктуре рынка стройматериалов не является для него стимулом к снижению цены конечного продукта, а также из-за опасений, связанных с возможной негативной реакцией покупателя на произведённый им продукт.

Невыгодно использование ЗШО и руководителям строительного комплекса автомобильных дорог. Известно, что при оценке стоимости строительства автомобильной дороги используется «затратный» механизм. Дирекции строящейся дороги просто не с руки иметь малозатратные технологии строительства, поскольку её благосостояние в процентном отношении зависит от сметной стоимости строительства. Стоимость же песка и щебня может в разы превышать стоимость их качественного заменителя – ЗШО. Кстати, и проектировщикам автомобильной дороги также платят в зависимости от величины сметной стоимости проекта. Поэтому выдвигается масса «объективных» причин невозможности применения ЗШО. Здесь приемлемо выражение: «Кто хочет выполнить работу, тот ищет способы, как это сделать. Кто не хочет работать, тот ищет причину, как от неё отказаться».

Кому же выгодна утилизация ЗШО? Прежде всего:

• · собственнику угольной генерации, если он и далее собирается развивать свой бизнес в России;
• · бизнесу в промышленности строительных материалов для развития своего дела за счёт снижения себестоимости производства продукции;
• · населению, поскольку переработка и использование ЗШО приносит прямую экономическую выгоду за счёт снижения себестоимости производства энергоносителей и сокращения издержек на производство в строительной индустрии;
• · государству, если оно заинтересовано в эффективном использовании средств федерального и регионального бюджетов;
• · жителям населённых пунктов, расположенных по соседству с золошлакоотвалами, в связи с улучшением экологической обстановки в местах их проживания;
• · обществу в целом, поскольку при этом сохраняются природные ресурсы и окружающая природная среда (ландшафты).

Работа в направлении «Угольная ТЭС без золошлакоотвала» полностью совпадает с кардинальным улучшением ныне сложившейся обстановки в области обращения ЗШО. К нему относятся:

• · вывод из угольных генераций непрофильного бизнеса по переработке и использованию ЗШО;
• · повышение конкурентоспособности угольных ТЭС за счёт существенного (до величины годового выхода) сокращения объёмов накопления ЗШО и расходов на их обращение);
• · создание гарантированного рынка сбыта ЗШО;
• · существенное увеличение объёма отгрузки ЗШО потребителям;
• · расширение номенклатуры реализуемых ЗШО за счёт их классификации и предпродажной переработки;
• · сокращение инвестиционных и эксплуатационных издержек на содержание золошлакоотвала и систему гидрозолоудаления (ГЗУ), до их полной ликвидации;
• · установка систем отбора сухой золы (золы-уноса);
• · строительство складов (силосов) сухой золы;
• · внедрение принципиально нового и экономически эффективного способа складирования невостребованных ЗШО;
• · отказ от золошлакоотвалов.

Для увеличения уровня вовлечения ЗШО в производственную деятельность различных отраслей промышленности нужны, прежде всего, институциональные преобразования в энергетической области, скоординированные с направлениями работы отраслей промышленности в стране. В этой работе важно отношение государства (и его представителя – Минэнерго России) к согласованию общественных (государственных) интересов и частных интересов бизнес-структур.

Если не решать вопрос институционально, то невозможно преодолеть негативных сторон в области обращения ЗШО, что приведёт к сужению рынка сбыта инновационных технологий и оборудования, в том числе и зарубежного и, соответственно, к сокращению объёмов использования ЗШО.

Стремление разработчиков, изготовителей и поставщиков инновационных технологий и оборудования для переработки ЗШО рекламировать и поставлять их в Россию понятно: это для них дополнительная экономическая выгода. Но для этого надо «подготовить почву». При этом большую помощь могут оказать зарубежные специалисты тех стран, где вопросы в области обращения ЗШО решаются успешно. Нужны «правила игры», и потому так важна институционализация в области обращения ЗШО.

Основные области деятельности для институционализации в сфере обращения ЗШО для решения названных задач:

• · создание гарантированного рынка сбыта ЗШО посредством изменения федерального и регионального законодательства с учётом ст. 18 Закона РФ «О недрах»;
• · сотрудничество с региональными властями в области поиска потребителей и переработчиков ЗШО;
• · согласование между производителями, потребителями и переработчиками отпускных цен на ЗШО;
• · создание действующего банка данных производителей, потребителей и переработчиков ЗШО, технологий переработки и использования золошлаковых материалов и разработка правил пользования;
• · проведение независимой профессиональной экспертизы технико-экономических обоснований и предлагаемых проектов, направленных на переработку и использование ЗШО;
• · разработка стандартов и нормативно-технической документации в области обращения с ЗШО;
• · создание условий для внедрения крупнотоннажных технологий использования ЗШО (строительство земляного полотна автомобильных дорог, обратная засыпка шахт и угольных разрезов, строительная индустрия, засыпка полигонов ТБО, ландшафтное строительство и т.д.).

Подводя итог сказанному, следует отметить, что для увеличения уровня использования ЗШО необходимо:

• · не прекращая текущей деятельности по утилизации ЗШО, сосредоточиться на институциональных проектах в области обращения ЗШО, конечной целью которых должны стать «Угольные ТЭС без золошлакоотвалов»;
• · развивать на федеральном и региональном уровнях деловое взаимовыгодное сотрудничество с зарубежными странами, имеющими богатый опыт в области обращения ЗШО, при разработке нормативных правовых актов и иных программ, нацеленных на сокращение накопления этого вида отходов;
• · подключать бизнес-структуры, обладающие инновационными технологиями и производящие оборудование для переработки ЗШО, к разработке проектов, направленных на сокращение выхода ЗШО;
• · привлекать бюджетные (федеральные и территориальные) источники, средства энергокомпаний, владеющих угольными генерациями, и иные источники к финансированию проектов, направленных на увеличение уровня потребления ЗШО.

Источник: «Экология производства», № 10,октябрь 2012 г.