odpady(1).pdf
(
3199 KB
)
Pobierz
doktorat_tekst
POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
WYDZIAŁ GEOINŻYNIERII
GORNICTWA I GEOLOGII
Wpływ sposobów składowania odpadów paleniskowych w
wyrobisku końcowym odkrywki Bełchatów na
środowisko wodne
Autor: mgr inż. Lech Stolecki
Promotor: prof. dr inż. Zbigniew Kozłowski
Wrocław 2005
Spis treści
I Studia literaturowe
1. Wstęp......................................................................................3
2. Słownik pojęć wykorzystanych w pracy...................................4
3. Przegląd literatury....................................................................7
4. Eksploatacja węgla brunatnego w Polsce ............................11
4.1 Stan górnictwa węgla brunatnego w Polsce i prognozy jego rozwoju...................11
4.2 Charakterystyka Kopalni Węgla Brunatnego „Bełchatów” S.A..............................15
4.2.1
Lokalizacja i budowa geologiczno-hydrogeologiczna
........................................................................ 15
4.2.2
Opis KWB „Bełchatów”
.................................................................................................................... 22
5. Odpady paleniskowe uzyskiwane z elektrowni opalanych
węglem brunatnym......................................................................24
5.1 Klasyfikacja odpadów paleniskowych....................................................................24
5.2 Charakterystyka odpadów paleniskowych z Elektrowni „Bełchatów” S.A..............29
6.
Problem składowania odpadów paleniskowych – sposoby
rozwiązań ....................................................................................38
6.1
Metody wykorzystania odpadów paleniskowych................................................38
6.2
Obecne technologie składowania odpadów paleniskowych...............................44
6.3
Proponowane metody składowania odpadów paleniskowych z Elektrowni
„Bełchatów” S.A...........................................................................................................48
II Praca badawcza
7. Metodyka badań......................................................................56
7.1
Badania czasu wiązania odpadów paleniskowych.............................................58
7.2 Badania wytrzymałości na jednoosiowe ściskanie.............................................58
7.3
Badania wpływu wody zewnętrznej na związane odpady paleniskowe.............59
7.4 Określenie współczynnika filtracji związanych odpadów paleniskowych............60
7.5 Badania odcieków ze związanych odpadów paleniskowych oraz odpadów
mieszanych z nadkładem..........................................................................................62
8. Wyniki uzyskane z przeprowadzonych badań
laboratoryjnych............................................................................65
9. Określenie zanieczyszczeń emitowanych ze składowiska
Bagno-Lubień do wód podziemnych ...........................................70
10. Prognoza zanieczyszczeń emitowanych do wód
podziemnych
dla róŜnych technologii deponowania odpadów....77
11. Modelowanie hydrogeochemiczne ........................................90
11.1 Charakterystyka modelowania..........................................................................90
11.2 Obliczenia hydrogeochemiczne........................................................................92
12. Propozycje metod składowania odpadów paleniskowych
uzyskiwanych ze spalania węgla brunatnego w Elektrowni
„Bełchatów” S.A...........................................................................97
13. Podsumowanie....................................................................120
14. Wnioski................................................................................126
15. Literatura.............................................................................128
2
1. Wstęp
Problem składowania odpadów paleniskowych jest zagadnieniem szeroko dysku-
towanym oraz badanym w kraju i zagranicą. Większość wykonywanych badań skupia
się na zabezpieczeniu środowiska (atmosferycznego i wodnego) przed niekorzystnym
wpływem deponowanych odpadów paleniskowych ze składowisk ulokowanych na po-
wierzchni terenu. Zdeponowanie odpadów paleniskowych w postaci luźnej na składowi-
sku znajdującym się na powierzchni terenu moŜe spowodować nadmierne pylenie
drobnej frakcji odpadów paleniskowych. Dodatkowo, lokowanie odpadów palenisko-
wych na składowiskach nie dostosowanych do panujących warunków hydrogeologicz-
nych w danym rejonie moŜe wywołać zwiększenie ogólnej mineralizacji wód, poprzez
wzrost zawartości siarczanów i wapnia wynikający z naturalnej skłonności odpadów
paleniskowych do rozpuszczania w wodzie. Kompleksowe rozwiązanie problemu zwią-
zanego z bezpieczną utylizacją odpadów paleniskowych, które są produktem ubocznym
zachodzących procesów technologicznych w przemyśle energetycznym, jest zagadnie-
niem skomplikowanym i wywołującym wiele problemów w zakresie ochrony środowiska
naturalnego.
Trudności z bezpiecznym zagospodarowaniem odpadów paleniskowych dotyczą
takŜe Elektrowni „Bełchatów” S.A. Brak przyjętej strategii utylizacji odpadów palenisko-
wych po wypełnieniu zaprojektowanych zbiorników na wierzchowinie zwałowiska we-
wnętrznego (w około 2016 roku) zmusza elektrownię do szukania nowych technologii
ich składowania oraz nowych miejsc lokalizacji składowisk. Jednym z pomysłów posa-
dowienia składowisk jest umieszczenie ich w wyrobisku eksploatacyjnym kopalni od-
krywkowej. Taka lokalizacja składowisk pozwala rozwiązać dwa istniejące problemy:
brak bezpiecznych i wystarczająco duŜych składowisk dla odpadów paleniskowych oraz
wypłycanie wyrobiska końcowego kopalni odkrywkowej. Z drugiej strony, umiejscowie-
nie zdeponowanego materiału w rejonie występowania wód podziemnych rodzi niebez-
pieczeństwo zanieczyszczenia ich związkami zawartymi w odpadach paleniskowych.
Niniejsza praca dotyczy określenia wpływu na środowisko wodne składowanych
odpadów paleniskowych uzyskiwanych ze spalania węgla brunatnego w zaleŜności od
sposobu ich deponowania. Analizowane technologie składowania odpadów muszą
uwzględniać specyfikę projektowanych lokalizacji składowisk jakimi mogą być poziomy
zwałowiska wewnętrznego zlokalizowanego w wyrobisku Bełchatów, któremu przypisa-
no wodne zagospodarowanie. Do rozwaŜań wyselekcjonowano cztery sposoby składo-
3
wania odpadów: suspensji, mechaniczny – zmodyfikowany, hydrauliczny – zmodyfiko-
wanej oraz mechaniczny.
W części literaturowej pracy znajduje się opis górnictwa odkrywkowego węgla
brunatnego w Polsce i perspektywy jego rozwoju. Scharakteryzowano obecne metody
składowania odpadów paleniskowych. Przedstawiono technologie deponowania stoso-
wane dotychczas w Elektrowni Bełchatów S.A. oraz nowe technologie, które mogą zo-
stać wdroŜone do eksploatacji, w tym przedsiębiorstwie lub innych elektrowniach.
Prezentację metodyki wykonanych badań, charakterystykę modelowania geoche-
micznego wykorzystanego w niniejszej pracy oraz opis monitoringu składowiska Bagno-
Lubień i wód odwadniających w Kopalni Bełchatów S.A. zawiera część badawcza.
W tym etapie opracowania scharakteryzowano takŜe wyniki badań uzyskanych przez
autora.
Ostateczne opracowanie badań polegało na analizie porównawczej otrzymanych
wyników za pomocą róŜnych aparatów badawczych (badania laboratoryjne, pomiary
terenowe i modelowanie geochemicznego). Na podstawie tych danych sformułowano
wniosek zawierający odpowiedź na pytania: jakie związki będą wymywane ze związa-
nych odpadów paleniskowych, jaka jest ich wielkość, czy zagraŜają bezpieczeństwu
środowiska wodnego w rejonie odkrywki Bełchatów oraz w przypadku wystąpienia za-
groŜenia zanieczyszczenia środowiska wodnego jak mu przeciwdziałać. Odpowiedź na
te pytania dotyczy wszystkich analizowanych technologii składowania odpadów paleni-
skowych.
2. Słownik pojęć wykorzystanych w pracy
Ze względu na szeroki zakres tematyczny zawarty w pracy autor podał definicje
pojęć najczęściej uŜywanych w pracy oraz dodatkowo zdefiniował analizowane sposoby
składowania odpadów paleniskowych.
Ługowanie skał
– rozpuszczanie minerału lub grupy minerałów i wynoszenie pro-
duktów rozpuszczania poza zasięg występowania ługowanych skał [Macioszczyk, Do-
brzyński, „Hydrogeochemia…” 2002].
Odkrywka
– wydzielona organizacyjnie część kopalni węgla brunatnego
[W. Glapa, „Mały leksykon…” 2005].
4
Plik z chomika:
HelmiHauta
Inne pliki z tego folderu:
Odpady w moim mieście - Skarżysko Kamienna.doc
(1437 KB)
Glomba_2-1994(1).pdf
(1533 KB)
doktorat_Stolecki(1).pdf
(3199 KB)
odpady(1).pdf
(3199 KB)
odpady paleniskowe.ppt
(213 KB)
Inne foldery tego chomika:
Biochemia
Biologia
Chemia
Chemia środowiska
Chemizacja rolnictwa
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin