Предприятия, группы предприятий, их отдельные здания и сооружения с технологическими процессами, являющиеся источниками негативного воздействия на среду обитания и здоровье человека, необходимо отделять от жилой застройки санитарно-защитными зонами. Санитарно-защитная зона (СЗЗ) отделяет территорию промышленной площадки от жилой застройки, ландшафтно-рекреационной зоны, зоны отдыха, курорта с обязательным обозначением границ специальными информационными знаками [3].
Санитарно-защитная зона является обязательным элементом любого объекта, который является источником воздействия на среду обитания и здоровье человека. Использование площадей СЗЗ осуществляется с учетом ограничений, установленных действующим законодательством и настоящими правилами и нормативами. Санитарно-защитная зона утверждается в установленном порядке в соответствии с законодательством Российской Федерации при наличии санитарно-эпидемиологического заключения о соответствии санитарным нормам и правилам [3]. Ширина санитарно-защитной зоны устанавливается с учетом санитарной классификации, результатов расчетов ожидаемого загрязнения атмосферного воздуха и уровней физических воздействий, а для действующих предприятий и натурных исследований [3].
Территория санитарно-защитной зоны предназначена для:
• обеспечения снижения уровня воздействия до требуемых гигиенических нормативов по всем факторам воздействия за ее пределами;
• создания санитарно-защитного барьера между территорией предприятия (группы предприятий) и территорией жилой застройки;
• организации дополнительных озелененных площадей, обеспечивающих экранирование, ассимиляцию и фильтрацию загрязнителей атмосферного воздуха и повышение комфортности микроклимата.
В предпроектной, проектной документации на строительство новых, реконструкцию или техническое перевооружение действующих предприятий и сооружений должны быть предусмотрены мероприятия и средства на организацию и благоустройство санитарно-защитных зон, включая переселение жителей, в случае необходимости. Проект организации, благоустройства и озеленения представляется одновременно с проектом на строительство (реконструкцию, техническое перевооружение) предприятия [3].
Для проектируемых золоотвалав, так же как и для любой планируемой деятельности, обязательно проведение ОВОС. ОВОС проводится для выявления, анализа и учета прямых, косвенных и иных последствий воздействия на окружающую среду планируемой хозяйственной и иной деятельности в целях принятия решения о возможности или невозможности ее осуществления. ОВОС применительно к проектируемым золоотвалом в части охраны атмосферного воздуха заключается в расчете концентраций пылевых частиц на различном удалении от золоотвала и сравнении полученной концентрации пылевых частиц на границе СЗЗ с предельно допустимой концентрацией.
ОВОС - процесс, способствующий принятию экологически ориентированного управленческого решения о реализации намечаемой хозяйственной и иной деятельности посредством определения возможных неблагоприятных воздействий, оценки экологических последствий, учета общественного мнения, разработки мер по уменьшению и предотвращению воздействий [4].
Целью проведения оценки воздействия на окружающую среду является предотвращение или смягчение воздействия этой деятельности на окружающую среду и связанных с ней социальных, экономических и иных последствий.
Правовую основу проведения оценки воздействия на окружающую среду составляют ФЗ «Об охране окружающей среды» [1], ФЗ «Об экологической экспертизе» [10].
Окончательный вариант материалов по оценке воздействия на окружающую среду утверждается заказчиком, передается для использования при подготовке обосновывающей документации и в ее составе представляется на государственную экологическую экспертизу, а также на общественную экологическую экспертизу (если таковая проводится).
Оценка пылевых выбросов с поверхности золошлакоотвалов ТЭС может быть дана различными методами: экспериментальными, аналоговыми, расчетными. Наиболее полная и достоверная оценка пылящих свойств конкретных существующих золоотволов устанавливается полевыми исследованиями при методически правильной их организации, которые требуют привлечения высококвалифицированных научных сил, использования специальной аппаратуры. Универсальным способом оценки пылящих свойств золошлакоотвалов может служить расчетный метод, основанный на определенной физической модели процесса ветровой эрозии. Методика расчетной оценки ветровой эрозии и пыления золоотвала ТЭЦ [8] разработана на основе специально организованных теоретических, лабораторных и полевых исследований, обобщения данных выполненных ранее наблюдений, исследований, проектных разработок в отечественной и зарубежной энергетике, смежных отраслях. Методика учитывает факторы рельефа, скорости ветра, характеристики золошлаков, продолжительность периодов ограничения пыления и др. Учет конструктивных, планировочных и природно-климатических факторов обеспечивается введением ряда поправочных коэффициентов.
Цель данной работы заключается в оценке воздействия на атмосферный воздух проектируемого золоотвала Железногорской ТЭЦ.
Оценка воздействия на окружающую среду выполнена, исходя из опыта работы действующих золоотвалов, складирующих золошлаки от сжигания Ирша-Бородинских бурых углей, научных исследований проведенных за последние 10 лет и методических рекомендаций, специально разработанных для действующих и проектируемых золоотвалов с учетом современных норм проектирования.
Данные о золоотвале Железногорской ТЭЦ взяты из [6]. Железногорская ТЭЦ строится на базе незавершенного строительства Сосновоборской ТЭЦ. Площадка ТЭЦ расположена в 2 км северо-восточнее г. Сосновоборск Красноярского края. ТЭЦ предназначена для тепло- и энергоснабжения городов Сосновоборск и Железногорск.
В котлах Железногоской ТЭЦ в качестве основного топлива предусматривается сжигать Ирша-Бородинский бурый уголь (Канско-Ачинский угольный бассейн), резервное топливо – Березовский уголь. Проектный годовой выход золошлаков от котлов ТЭЦ после ее ввода на полную проектную мощность – 80,3 тыс.т/год.
Золошлаки Ирша-Бородинского угля, а также Березовского угля являются высококальциевыми. Усредненный химический состав золы (%): SiO2 – 46; Al2O3 – 6,6; Fe2O3 – 8,5; CaOобщ – 25; CaOсв – 5; MgO – 5; TiO2 – 0,3; K2O – 0,3; Na2O – 0,3; SO3. Шлак по сравнению с золой вследствие сепарации минеральной части топлива в топке котлоагрегата несколько обогащен тяжелыми кремний- и железосодержащими фракциями [7].
При термической обработке высококальциевой золы во время ее пребывания в топке котлоагрегата оксид кальция большей частью связывается с оксидами кремния, железа и алюминия в гидравлически активные клинкерные минералы: двух- и трехкальциевые силикаты, алюмоферриты-, ферриты- и алюминаты кальция. Содержание гидравлически активных клинкерных минералов в золе колеблется от 10 до 30 %. Кроме гидравлически активных клинкерных минералов, в золе образуются воздушные вяжущие вещества – свободный оксид кальция, свободный оксид магния, полуводный и безводный гипс. Образование в золе при ее термообработке в котле гидравлических и воздушных веществ определяет наличие у высококальциевой золы вяжущих свойств. Клинкерные минералы и воздушные вяжущие вещества гидратируются при затворении золы водой и образуют искусственный камень.
Проектируемая система золошлакоудаления – раздельная для золы и шлака. Шлакоудаление осуществляется гидравлическим способом, золоудаление – механическим способом. Шлак от шнековых шлакоудалителей котлоагрегатов по каналам смывается водой в приемные бункера багерных насосных. Багерными насосами шлаковая пульпа перекачивается на одну из секций отвала № 1. После ее заполнения производится переключение пульпопроводов для заполнения второй секции. С первой секции отвала спускается вода. Обезвоженный шлак при наличии потребителей экскаватором отгружается в автосамосвалы или железнодорожные вагоны. Избыток шлака самосвалами отправляется на площадку насыпного золошлакоотвала и используется для укрытия поверхности уложенной золы. Осветленная на отвале вода подается в систему гидрошлакоудаления.
Зола от бункеров золоуловителей котлоагрегатов удаляется пневмотранспортом в емкости склада сухой золы, из которых при наличии потребителей отгружается в авто- или железнодорожные цементовозы. Избыток золы смачивается водой до влажности 20-25 % в шнековых смесителях, установленных на складе, и автосамосвалами вывозится в насыпной отвал, где укладывается бульдозером и укатывается гружеными автосамосвалами.
Золоотвал запроектирован на площади 58,9 га. Золоотвал насыпной, косогорного типа, двухсекционный, с бассейном ливневых и талых вод. Высота золоотвала равна 12 м. Отметка конечного заполнения золоотвала 160 м соответствует максимальным отметкам рельефа площадки.
Емкость первой секции золоотвала при планировке поверхности отвала под рекультивацию с отметки конечного заполнения 160 м на отметку 159,5 м составит 1,4 млн.м3, емкость второй секции – 1,07 млн.м3. Суммарная по двум секциям емкость золоотвала достигает 2,47 млн.м3. При вводе ТЭЦ на полную мощность емкость секции 1 обеспечит складирование золошлаков в течение 19,7 лет. Емкость секции 2 обеспечит складирование золошлаков от двух очередей ТЭЦ в течение 15 лет. Полный срок эксплуатации золоотвала оценивается в 34,7 года.