Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Малышенко В.С., Каплунов Ю.В., Красавин А.П., Харионовский А.А. Совершенствование природоохранных работ в угольной промышленности - файл 1.docx


Малышенко В.С., Каплунов Ю.В., Красавин А.П., Харионовский А.А. Совершенствование природоохранных работ в угольной промышленности
скачать (2014.7 kb.)

Доступные файлы (1):

1.docx2015kb.05.02.2012 10:47скачать

содержание
Загрузка...

1.docx

1   2   3   4   5   6   7   8   9
Реклама MarketGid:
Загрузка...

^ ГАЗООЧИСТКА НА КОТЕЛЬНЫХ И ТЭЦ

Очистка дымовых газов от оксидов серы и азота. Основными ис

точниками загрязнения атмосферы являются котельные и ТЭЦ, на которые приходится 70% (960 тыс. т) всего количества выбросов. Из 4 тыс. котельных около 50% имеют производительность от 1 до 10 т пара в час.

Источники и характеристика выбросов представлены в табл. 11.
Превышение максимальных приземных концентраций без учета фонового загрязнения для диоксида серы наблюдается на 120 источни

ках, для оксидов азота — на 81.

Одним из путей снижения выбросов загрязняющих атмосферу ве

ществ является очистка дымовых газов.

Всего известно около 200 способов удаления диоксида серы, про

мышленное использование нашли лишь 25.

Один из наиболее распространенных и освоенных методов — известняковый, основанный на связывании диоксида серы суспензией известняка с получением гипса. В ФРГ 75% энергоустановок, в США 50% работают по данному методу.

В настоящее время ведутся работы по совершенствованию аппа

ратурного оформления, доведению до кондиции отходов и их исполь

зованию.

Надежную длительную эксплуатацию установок, работающих по мокрому способу очистки, обеспечивает защита внутренних поверхно

стей оборудования гуммированием или применение части оборудова

ния в коррозионном исполнении.

За рубежом работа всех современных сероулавливающих устано

вок практически полностью автоматизирована. Это гарантирует под

держание параметров установки в заданном диапазоне, что исключает зарастание абсорбера и суспензионных трубопроводов солевыми отло

жениями.

Наряду с известняком в качестве реагента может быть применена известь.

Промышленные установки для сероочистки дымовых газов в стра

не серийно не выпускаются. Не производится серийно и основное обо

рудование, предназначенное для работы в условиях воздействия кор

розионной и абразивной сред.

В последнее время за рубежом широкое распространение получил метод сухой абсорбции, сущность которого заключается в диспергиро

вании в потоке горячих топочных газов водного раствора щелочного поглотителя, взятого в таком количестве, чтобы вся содержащаяся в растворе вода полностью испарилась. Образующийся продукт реакции вместе с золой отделяется в фильтрах. Этот метод отличается меньшим количеством отходов, причем в сухом виде, не требует дополнитель

ного оборудования, что снижает монтажную стоимость и площадь тер

ритории, занятой под установку. Применение метода сухой абсорбции оправдано только для дымовых газов с исходным содержанием диокси

да серы 1—2 г/м3. Для достижения высокой степени очистки (90%) следует подавать большой избыток сорбента. Степень использования сорбента при этом не превышает 30%. Для успешной эксплуатации требуется достаточно сложная и надежная система автоматизации.

Прогрессивным методом для сероулавливания является использо

вание щелочных свойств летучей золы топлива или щелочных отходов других производств.



Сокращение выбросов оксидов азота может осуществляться спе

циальной организацией процесса сгорания топлива и очисткой дымо

вых газов от оксидов азота. Усовершенствование технологии сжигания топлива позволяет снизить содержание оксидов азота на 10—40%. Это целесообразно проводить в котельных, работающих на жидком и газо

образном топливе или сжигающих угольную пыль.

Основными методами очистки дымовых газов от оксидов азота яв

ляются селективные каталитическое и некаталитическое высокотем

пературное восстановление аммиаком.

Япония является единственной страной в мире, где осуществляется промышленная эксплуатация денитрификации уходящих газов. В I настоящее время в Японии очистные установки позволяют удалить 80% оксидов азота, а в ближайшие годы предполагается увеличить сте

пень их удаления до 90%.

В угольной промышленности котельные оборудованы в основном котлоагрегатами производительностью не более 25 т пара в час. Сокращение выбросов оксидов азота путем газоочистки на таких котельных нецелесообразно. Использование газоочистных установок от оксидов I дзота возможно для ТЭЦ, оснащенных котлоагрегатами производительностью не менее 75 т пара в час.

В последнее время наблюдается тенденция развития методов од

новременной очистки дымовых газов от оксидов серы и азота.

Большой интерес вызывает способ очистки дымовых газов от оксидов серы и азота с применением аммиака и облучения потока очи

щаемого газа пучком электронов, разрабатываемый фирмой «Эбара» (Япония). Способ обеспечивает эффективность улавливания оксидов серы и азота до 90%, а получаемые при этом сульфат и нитрат аммония могут быть использованы в качестве удобрений.

За рубежом разработаны пылеугольные горелки с пониженным выходом оксидов азота и серы.

Разработана конструкция вращающейся печи для сжигания газо

образного, жидкого или твердого топлива. Данная печь обеспечивает I полное сгорание топлива и минимальные потери тепла. Снижение содержания в дымовых газах диоксида серы достигается подачей в печь высокодисперсных известняка или извести. Постадийная подача воздуxa, частичная рециркуляция дымовых газов позволяют снизить со

держание оксидов азота в дымовых газах.

Одним из наиболее перспективных и удобных для применения в малой энергетике является способ сжигания твердого топлива в низко-температурном кипящем слое (НТКС), при этом многие авторы утвер

ждают, что псевдоожиженный слой позволяет уменьшить выбросы вредных веществ в атмосферу.

Для снижения выбросов диоксида серы в кипящий слой вводят известняк, известь или доломит. При использовании доломитизированного известняка диоксида серы выделяется на 40% меньше, чем при использовании известняка. Эффективность от введения известняка возрастает с увеличением его дисперсности, однако при этом растет унос. Повышение эффективности очистки взаимосвязано с низкой сте

пенью утилизации сорбента.

Известны десятки способов очистки дымовых газов от сернистого ангидрида, которые, в основном, сводятся к восстановлению окислов азота на блочном твердом катализаторе в виде «сот» (процесс СКР).

В мировой практике (Германия, США, Япония) для очистки ды

мовых газов от окислов серы широко используется комбинированный метод (процесс СКР с мокрым известняковым способом) с получением гипса. Однако известняковый метод, несмотря на кажущуюся простоту процесса, имеет ряд серьезных недостатков, главными из которых яв

ляются большие объемы циркулирующей коррозионной активной жид

кости, образование сточных вод, шламов и нетоварного гипса, что ха

рактерно при нейтрализации газов от сжигания бурых углей или углей с соединениями мышьяка и тяжелых металлов.

Каталитический метод, выгодно отличающийся от рассмотрен

ных, разработан фирмой «Халдор Топсе А/О» (Дания). Катализатор и технология очистки дымовых 

газов от окислов азота аналогичны про

цессу СКР, однако очистка от окислов серы производится в газовой фа

зе путем каталитического окисления диоксида серы до триоксида с дальнейшим получением товарной серной кислоты.

Технология позволяет осуществлять четыре основных процесса газоочистки:

каталитическое сжигание растворителей и других горючих ве

ществ, содержащихся в воздухе и отходящих газах (КАТОКС);

каталитическая десульфация промышленных отходящих газов (ВСА). Сера извлекается в виде концентрированной серной кислоты, при этом не создается новых источников загрязнения;

удаление окислов азота из дымовых газов и других промышлен

ных отходящих газов (ДЕНОКС). Окислы азота извлекаются селек

тивно с помощью аммиака на катализаторе «Топсе»;

процесс, сочетающий технологии ВСА и ДЕНОКС.

Применительно к экологическим проблемам на территории СНГ предпочтительным является Процесс СНОКС, обеспечивающий одно

временную очистку от диоксида серы на 95—96% и от оксидов азота — около 90%. Важным является и то, что с увеличением содержания серы в дымовых газах уменьшаются эксплуатационные расходы.

Для широкого внедрения данной технологии в СНГ и за рубежом с участием фирмы «Халдор Топсе» организовано СП «Вита СТ» для производства, сбыта, монтажа и эксплуатации указанных установок.

Перспективным способом снижения выбросов котлов высокой па

ри производительности могла бы служить газификация угля.

В Германии разработана технология, позволяющая осуществлять газификацию углей практически любого состава и практически полностью ликвидировать выбросы соединений серы и пыли, а также значительно снизить выбросы оксидов азота.

Совершенствование технологии сжигания топлива в котельных установках. Применяющиеся в настоящее время топочные устройства для сжигания угля в котлах паропроизводительностью от 4 до 25 т пара в час снабжены слоевыми топками. Сжигание рядовых углей с высокой зольностью и большим содержанием мелких фракций в серийных то

почных устройствах затруднительно, КПД котельных установок не

редко составляет 60—65% и обеспечить паспортную производитель

ность котла практически невозможно. Это обстоятельство обусловило необходимость разработки новых способов сжигания углей с повышен

ной (до 70—80%) зольностью.

Существует ряд способов снижения выбросов путем совершенствования процессов сжигания.

К таким способам можно отнести слоевое сжигание угля с пред

варительным отделением угольной мелочи перед подачей топлива пневмомеханическим забрасывателем (ПМЗ).

При сжигании угля в факельно-слоевых топках значительная до

ля золы и оксидов азота образуется при сгорании мелочи, которая при подаче угля ПМЗ горит во взвешенном состоянии во время падения на слой угля. При отделении от угля мелочи содержание летучей золы в дымовых газах уменьшается в 6 раз, содержание оксидов азота замет

но снижается. Предложено отделять мелочь от угля в специальном се

параторе до его сжигания. Возможен вдув мелочи в топку непосредст

венно над слоем или добавка его в систему возврата уноса. Этот способ может быть использован для слоевых топок и топок кипящего слоя, ос

нащенных ПМЗ.

Другой перспективный способ снижения выбросов котлоагрегатов со слоевыми топками малой мощности (до 5 МВт) разработан в Герма

нии. В топливо перед сжиганием добавляют известковые препараты (кусковая жженая известь или известковое молоко). Связывание ди

оксида серы происходит непосредственно в топке. Степень очистки со

ставляет около 50%.



Уменьшить Образование оксидов азота и серы в продуктах сгора

ния можно рациональной организацией топочного процесса. Если вы

бросы диоксида серы удается сократить введением присадок, то выбро

сы оксидов азота можно существенно уменьшить ступенчатым вводом воздуха и топлива в зону горения, сжиганием с малыми избытками воздуха, рециркуляцией газов, вводом в топку водяных паров. Однако при этом необходимо следить, чтобы недожог топлива был в допустимых пределах.

^ КОНТРОЛЬ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА

Для защиты атмосферы от загрязнения, а также для обеспечения высокой эффективности работы пылегазоулавливающего оборудова

ния необходима система контроля за промышленными выбросами в ат

мосферу с применением современных приборов. Задачей данной сис

темы является контроль за соблюдением нормативов допустимых вы

бросов в атмосферу и выдача информации о вкладе конкретных источ

ников в общий фон загрязнения окружающей среды.

Измерение концентрации пыли является трудной метрологиче

ской задачей. Пыль почти всегда полидисперсна (размер частиц от 10-2 до 102 мкм). Интервал концентраций является еще более широким. Форма и физико-химические свойства частиц пыли могут быть самы

ми разнообразными. Все это затрудняет разработку и создание универ

сальных методов и средств измерения концентрации пыли.

Анализ показывает, что наиболее широко применяются в послед

нее время приборы, работающие по принципу определения пыли в воз

духе с применением фильтров. Этот метод основан на протягивании определенного объема исследуемого воздуха через фильтры АФА с по

следующим определением содержания пыли в пробе по массе фильтра (весовым методом).

Для измерения запыленности воздуха может быть использована зависимость между интенсивностью радиоактивного излучения и мас

сой слоя пыли. Приборы, использующие эту зависимость, работают по принципу отбора запыленного воздуха от основного потока и протяги

вания его через высокоэффективный фильтрующий материал, поме

щенный между источником β-измерсния и детектором (счетчиком β-частиц).

Для определения содержания пыли в воздухе предназначен также электроприципитатор — прибор, работающий по принципу осаждения пыли в электрическом поле высокого напряжения.

В зарубежной практике наибольшее распространение получили гравиметрические преобразователи, принцип действия которых за

ключается в том, что с помощью диафрагменного воздушного насоса с приводом от двигателя через дисковый фильтр протягивается исследу

емый воздух с определенной скоростью. Общее количество протянутого через фильтр воздуха регистрируется расходомером, вмонтирован

ным в насосе.

Все перечисленные приборы не лишены недостатков. Главными из них являются значительные затраты труда на обслуживание аппара

туры периодического действия для измерения запыленности воздуха и постоянного наблюдения со стороны технического персонала. Точность измерения этих приборов во многом зависит от физико-химического состава пыли, состояния воздушной среды, окружающей обстановки и многих других факторов. Кроме того, данные приборы совершенно не

пригодны для автоматизированных систем контроля и управления.

Автоматизированная система контроля позволяет получить дина

мику запыленности воздуха в течение всего производственного цикла, выявить периоды интенсивного пылевыделения и получить объектив

ную картину, отражающую уровень запыленности в любой момент ра

боты технологического оборудования.



Некоторые модели приборов для определения запыленности воз

духа, разработанные в последнее время, получили пока ограниченное применение и нуждаются в доработке.

Трудности прямого автоматического определения массы пыли, со

держащейся в воздушном потоке, т. е. взвешивание на заключитель

ном этапе определения запыленности воздуха, требуют разработки косвенных методов, которые позволили бы пользоваться автоматическими приборами, например, оптическими.

Существенным фактором, ограничивающим длительное исполь

зование оптических пылемеров, является запыление оптики.

Разработка и установление предельно допустимых выбросов (ПДВ), загрязняющих атмосферу веществ, для каждого источника за

грязнения на предприятиях угольной промышленности возможны при наличии надежной быстродействующей аппаратуры. Однако создание ее существенно задерживается.

Институтом ВНИИОСуголь разработан и прошел межведомствен

ные испытания фотоэлектрический датчик оптического пылемера ФДОП и разрабатывается датчик переносного оптико-волоконного пы

лемера ДПОВД 20280, предназначенные для контроля запыленности газов в дымовом тракте котлоагрегатов.

Датчик ФДОП положен в основу разрабатываемой ВНИИОСуглем системы авторегулирования процесса горения САПГ, предназна

ченной для регулирования процесса горения топлива в котлоагрегате и поддержания его на заданном уровне за счет изменения подачи топ

лива в топку при неизменной подаче воздуха.

Специализированным трестом «Средазцветметэнерго» разработан и внедрен переносной радиоизотопный концентратомер пыли «Приз-2», предназначенный для определения массовой концентрации неради

оактивной пыли в атмосфере, не содержащей паров кислот и щелочей. Преимуществами данного прибора являются: полуавтоматический ре

жим работы; наличие цифровой индикации результатов измерения не

посредственно в мг/м3; возможность выбора источника питания (авто

номный или сетевой); малые габариты и масса.

Прибор обеспечивает измерение концентраций пыли в диапазоне от 1,0 до 500,0 мг/м3 при температуре окружающей среды от — 10°С до +40 С и относительной влажности воздуха до 80%.

К недостаткам прибора относится то, что при наличии в атмосфе

ре диспергированного масла он измеряет суммарное массовое содержа

ние в ней пыли и масла.

Основные технические характеристики некоторых отечественных и зарубежных пылемеров приведены в табл. 12.




^ КОНТРОЛЬ СОДЕРЖАНИЯ ГАЗОВ В ВОЗДУХЕ

Одной из важных тенденций, прослеживающихся в последние го

ды в газоаналитическом приборостроении за рубежом, является созда

ние комбинированных приборов, предназначенных для одновременно

го или последовательного определения концентраций нескольких инг

редиентов и имеющих несколько датчиков в одном корпусе.

Анализ развития газоаналитической техники в нашей стране по

казывает, что только в последние годы стало уделяться внимание сред

ствам измерения состава промышленных выбросов.

Всесоюзным НИИ аналитического приборостроения (ВНИИАП) впервые в стране разработан многокомпонентный газоанализатор но

вого поколения 305 ФА-01, предназначенный для непрерывного изме

рения массовой концентрации одновременно пяти компонентов в вы

бросах ТЭС и промышленных предприятий: оксидов углерода и азота, диоксидов азота и серы, аммиака. При необходимости можно контро

лировать и массовую концентрацию диоксида углерода, метана и па

ров воды, которые входят в состав промвыбросов, а также любого в отдельности взятого компонента. Новый газоанализатор может успешно заменить газоаналитическую систему, состоящую из пяти газоанали

заторов, работа которых основана на различных методах измерения. Газоанализатор комплектуется устройством пробоподготовки, уста

навливается в специально оборудованном автомобиле и подсоединяет

ся к объекту контроля с помощью выносного обогреваемого трубопро

вода. Может подключаться и стационарно.

Этим же НИИ разработан и начал серийно выпускаться переносный инфракрасный газоанализатор 121 ФА-01, предназначенный для измерения объемной доли оксида углерода в выхлопных газах карбюраторных двигателей. Прибор прост в обслуживании, обладает высокой надежностью и стабильностью показаний, быстродействием, само контролируемой чувствительностью измерения, универсальным питанием (от сети 220 В и от аккумуляторной батареи 12 В).

Ужгородским СКБ средств аналитической техники разработан и серийно выпускается газоанализатор ГЛ-1121, предназначенный для определения углеводородов в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания.



Экспрессность, удобство в эксплуатации и экономичность вновь возвращают жизнь одному из старейших методов анализа состава ве

щества — линейно-колористическому.

В институте ВНИИОСуголь разработан газоопределитель ГХПВ-1, предназначенный для определения оксидов азота и диоксида серы в дымовых газах котельных и углеобогатительных фабрик.

Диапазон концентраций, измеряемых ГХПВ, составляет для ди

оксида серы 0.5—10,0 г/м3; оксида азота (в пересчете на диоксид) — 0,1 — 1,0 г/м3.

Газоанализатор ГХПВ аттестован на высшую категорию качества, выпускается серийно с 1989 г. и в настоящее время внедряется на пред

приятиях отрасли.

^ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ, НАРУШЕННЫХ ГОРНЫМИ РАБОТАМИ. ОХРАНА ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ

ОБЩЕЕ СОСТОЯНИЕ

Угольная промышленность является одной из экологически слож

ных отраслей народного хозяйства страны. Это связано не только с со

зданием и функционированием крупномасштабных производств в раз

ных зонально-климатических районах страны, но и с многосторонним негативным воздействием технологических процессов добычи и пере

работки угля на окружающую среду, выраженным в изъятии земель из оборота, видоизменений прилегающего ландшафта и в загрязнении его вредными отходами производства. Всевозрастающая концентрация промышленных объектов отрасли в основных угледобывающих райо

нах усугубляет экологическую обстановку.

В среднем при добыче 1 млн. т угля нарушается при открытом способе 20 га, подземном — до 7,5 га земли.

Основным направлением рационального использования земель

ных ресурсов в отрасли является рекультивация нарушенных земель и возврат их народному хозяйству в качестве продуктивных угодий. К наиболее характерным видам нарушений земель относятся плоские и I конические породные отвалы, карьерные выемки, деформация земной поверхности (прогибы, провалы), гидро- и золоотвалы, хвостохранилища. Значительная часть (69%) нарушений приходится на открытые разработки. Темпы рекультивации нарушенных земель постоянно по

вышаются, но все еще отстают от темпов нарушения. Основными направлениями рекультивации являются сельскохозяйственное (пашня, пастбища, сенокосы); лесохозяйственное (леса и кустарники); сани

тарно-гигиеническое и рекреационное.

Основными проблемами в области охраны и рационального использования земельных ресурсов являются:

- совершенствование технологии вскрышных, добычных работ и отвалообразования в направлении сокращения изымаемых из земле

пользования и нарушаемых площадей, приближения, ускорения и снижения трудоемкости рекультивационных работ;

- совершенствование существующих и разработка новых более эф

фективных способов технической и биологической рекультивации на

рушенных земель, в том числе обеспечивающих восстановление гид

родинамического режима грунтовых вод;

- разработка комплексов специальных машин для производства рекультивационных работ для различных видов нарушений и условий;

- разработка мероприятий и технических средств, исключающих отрицательное воздействие горных работ на прилегающие территории.

В рамках НТП по рациональному использованию земельных ре

сурсов проводились научные исследования и разработки по дальней

шему совершенствованию технологий технической и биологической рекультивации, по освоению высокопроизводительных технологиче

ских комплексов оборудования, обеспечивающих повышение качества и ускорение темпов рекультивационных работ. В отрасли постоянно выполнялись работы по разработке и освоению 

комплекса инженерно-технических и биологических мероприятий по предотвращению эрози

онных процессов на отвалах и рекультивированных землях.

Проблема рекультивации на современном этапе в связи с ежегод

ным увеличением степени техногенного влияния угольной промыш

ленности на природные ландшафты и окружающую среду требует но

вого подхода. Чтобы решить ее полностью и эффективно, необходимо изучить комплексно все виды нарушений природных экосистем, изу

чить специфику и динамику экологических условий, создающихся при техногенном воздействии на природные комплексы, спрогнозировать те изменения, которые могут произойти в результате действия техно

генных факторов. Однако эта проблема по-прежнему решается в стра

не в рамках отдельных отраслей. Планирование рекультивационных работ в большинстве случаев не учитывает роли нарушенных и восста

новленных земель в сохранении экологического равновесия в природе, правильного соотношения направлений рекультивации с учетом при

родно-климатических условий района, всего необходимого комплекса мер по сохранению и воспроизводству нарушенных экосистем в целом.

Технический этап рекультивации земель на разрезах, как прави

ло, по-прежнему ведется без совмещения с технологией вскрышных работ и отвалообразования, отстает по времени от горных работ и вы

полняется по раздельной схеме, что ведет к значительному (до 10 раз) удорожанию рекультивационных работ.

Определенный опыт рекультивации земель, нарушенных горнодо

бывающей промышленностью, накоплен в капиталистических стра

нах. Так, в США площадь земель, поврежденных открытыми горными разработками, превышает 2 млн. га, ежегодно возрастая на 80 тыс. га.

В Великобритании, стране с относительно небольшой террито

рией, разработками каменного угля (ведущимися в 9 бассейнах), же

лезной руды, строительных материалов нарушено более 80 тыс. га зе

мель, прирост их составляет около 2 тыс. га в год. При этом плотность нарушений на 1000 га достигает в Ланкашире 7,3, на севере Англии — 4,3, в западном Медленде — 40 га.

В Германии наиболее сильное вмешательство в природу имеет ме

сто в районе Нижнерейнского буроугольного бассейна — крупнейшего в Европе месторождения, занимающего территорию около 2,5 тыс. км2. До 99% угля добывается здесь открытым способом с глубины до 300 м, площадь нарушенных земель составляет порядка 20 тыс. га. Добычей строительных материалов в Германии нарушается 7—10 тыс. га земель в год.

Быстрый рост и расширение масштабов горных разработок в раз

витых капиталистических странах, часто в ущерб другим видам ис

пользования земель, делают особенно актуальной проблему восстанов

ления полезных природных свойств территории — рекультивации лан

дшафтов. Эта проблема обостряется конкуренцией различных земле

пользователей, конфликтным столкновением их интересов, прежде всего в густонаселенных районах с высокой концентрацией экономи

ческой деятельности. Принятые в отдельных капиталистических странах определения понятия «нарушенных земель» несколько различаются, но суть их сводится к следующему: к нарушенным землям относятся территории, настолько поврежденные горнодобывающей промышленностью или другими видами производств, что рентабельное использование их невозможно без проведения специальных мероприятий. Это определение близко к трактовке нарушенных земель в нашей стране.

Конечной целью рекультивации является создание «оптимального ландшафта», под которым понимается такая форма организации тер

ритории, которая позволяет не только обеспечить максимальную про

дуктивность земельных угодий, но и удовлетворить рекреационные, эстетические, санитарно-гигиенические и другие требования к природной среде.



На месте старых карьеров часто проводится водохозяйственная рекультивация. Это один из самых дешевых способов восстановления нарушенных земель, позволяющих вместе с тем создавать резервы воды для промышленных и сельскохозяйственных нужд. Затоплению подвергаются даже карьеры с высокотоксичными грунтами, к которым неприменимы другие способы рекультивации.

Санитарно-гигиеническая и озеленительная рекультивация про

водится для борьбы с водной и ветровой эрозией главным образом вблизи населенных пунктов и в целях создания местообитаний для жи

вотных, прежде всего таких видов, которым угрожает уничтожение. В этих случаях активно используют самозарастание, ускоряя его обога

щением пород минеральными и органическими веществами. Особую трудность представляет восстановление нарушенных земель с токсич

ными породами. Основное внимание в этих случаях уделяется подбору видов растений.

Важным направлением рекультивации является создание на местe отработанных месторождений зон отдыха и спортивных баз. Для этих целей могут использоваться как территории с водными ресурсами — глубокие затопляемые карьеры (виды использования — рыболовство, водный спорт), так и без них (маршрутный и прогулочный туризм, скалолазание, мото- и велоспорт, теннис, лыжный спорт). Затраты при рекреационном направлении рекультивации в среднем в 3 раза ниже, чем при сельскохозяйственном.

В густонаселенных районах с высокой концентрацией промышленного производства территории выработанных карьеров и шахт чаще всего после предварительной подготовки используются для жилищного, промышленного или транспортного строительства.

Капиталистическими странами накоплен богатый опыт по рекультивации разных типов нарушенных земель, представляющий практический интерес. Однако, надо подчеркнуть, что проблема нарушенных горнодобывающей промышленностью земель в этих странах далека от своего решения. Затраты на рекультивацию весьма значительны. 3а-висимость проведения восстановительных работ от заинтересованности предприятий в том или ином участке земли, от рыночной стоимости земли препятствуют последовательному осуществлению этих работ, предотвращению деградации природных ландшафтов, так как многие карьеры вообще не подвергаются рекультивации, а используются для складирования промышленных отходов.

Во вскрышной толще буроугольных месторождений часто встречаются сульфидсодержащие породы с большим содержанием серы и гидроокислов алюминия и железа. Такие породы рекультивируются путем нанесения рекультивационного слоя. Для этой цели используются гумусированный слой почвы, лессовидные суглинки и лесс. Мощность насыпного слоя зависит от целевого использования рекультивируемых земель и колеблется от 0,6 до 1,5 м. При освоении таких зе

мель используют различные почвообразующие культуры и мелиора

тивные севообороты. Большое внимание уделяется агротехническим и противоэрозионным мероприятиям: тщательное выравнивание отвальной поверхности и насыпного слоя, глубокая (до 50 см) вспашка, внесение повышенных доз минеральных удобрений. На рекультивиро

ванных таким образом участках через 2—3 года получают урожай не ниже, чем на старопахотных землях. При отсутствии гумусированного слоя почвы и суглинков для перекрытия фитотоксичных пород прово

дится химическая мелиорация поверхности отвалов.

Для рекультивации фитотоксичных пород применяется также ме

тод Койке, основанный на использовании бытовых сточных вод. По этому методу в течение двух лет разбрызгивается до 1100 мм биологи

чески активного осадка. Поверхность отвала периодически дискуется и глубоко пашется. Восстановленная таким образом площадь исполь

зуется, в основном, под посевы многолетних трав.



При создании лесонасаждений на отвалах без нанесения рекуль

тивационного слоя на первом этапе высеваются лютик многолетний (15—60 кг/га) или донник белый (30 кг/га). На третий год травы за

пахиваются и высаживаются древесно-кустарниковые культуры (дуб, липа, лиственница, сосна, ольха, ива и др.).

Для облесения в Германии используются большей частью участ

ки, непригодные для сельскохозяйственного производства, в том числе и откосы. Облесенные откосы отвалов составляют 40—60% всей пло

щади лесохозяйственной рекультивации.

При рекультивации старых заброшенных земель практикуется их обработка сточными водами с целью насыщения субстратов органическими и другими питательными веществами. Дополнительно производится внесение минеральных удобрений, которые стабилизируют вы

мывание некоторых химических элементов, особенно в районах с большим количеством осадков. Обработка сточными водами проводится из чета 100 т сухого осадка на 2,0 тыс. т породы. Новые отвалы сразу проектируются с откосами от 3—4° до 18° с целью последующего использования их в сельском хозяйстве. Использование осадков бытовых сточных вод (ОСВ) получило широкое распространение при восстановлении нарушенных земель в последние 5—10 лет в США. Сущность способа заключается в известковании кислых субстратов отвала известью до рН=7,0. Затем с ком

постированием либо без него вносится ОСВ в количестве 120—134 т/га в пересчете на сухое вещество. После вспашки производится посев овсяницы тростниковой, ежи сборной, ледвянца рогатого. Наблюдения в течение 5 лет подтвердили благотворное влияние ОСВ на надземную и корневую биомассу, накопление в почве органического вещества. Другой способ использования ОСВ состоит в анаэробном сбраживании и обезвоживании осадка (до консистенции около 25%), смешивании с опилками в соотношении 1:2 и компостировании. Полученный компост смешивается с осадком в соотношении 1:1 и вносится в субстрат отвалов в количестве 12—13,4 кг/м2. При этом восстановление нарушенных земель происходит значительно быстрее, чем при использовании минеральных удобрений. Анализ на наличие тяжелых металлов в выращенной продукции дал отрицательные результаты.

Заслуживает внимания также опыт использования ОСВ в Венг

рии, где путем биологического инъектирования его в субстрат отвалов восстановлено более 2,0 тыс. га после разработки бурого угля. Сущ

ность способа заключается в подготовке на основе ОСВ смеси из лиг

нита, опилок или соломы с удобрениями и инъектирования ее в повер

хность отвала. Практика показала, что на подготовленных таким об

разом участках с успехом растет пшеница, рожь, овес, ячмень, овощи, древесные и кустарниковые культуры.

Повышение требований к охране окружающей среды побуждает в последние годы более внимательно относиться к формированию от

валов.

Накоплен мировой опыт рекультивации отвалов несколькими способами, к которым относятся:

- выполаживание угла откоса отвала до 8—12°, последующий посев трав и посадка деревьев;

- нарезка на высоких (20 м и более) отвалах террас и микротеррас с последующей посадкой на них древесно-кустарниковой растительности;

- закрепление поверхности откосов отвалов дерниной с сенокосно-пастбищных угодий;

- закрепление поверхности отвалов вяжущими веществами в сочетании с мульчирующим материалом, макро- и микроудобрениями, се

менами при гидропосеве;

- покрытие поверхности откосов отвалов искусственно выращенны

ми торфодерновыми коврами.

Наиболее перспективны два последних способа: первый из них да

ет возможность производить механизированным способом посев мно

голетних трав на 

труднодоступных участках рельефа, второй является наиболее быстрым и эффективным.

В СНГ гидропосев применяется при мелиорации и в дорожном Строительстве. Известен целый ряд рецептов, отличающихся друг от друга входящими в их состав компонентами. В качестве вяжущих ма

териалов используются различные марки битумов, латексов, в качест

ве мульчирующих добавок — древесные опилки, солома, дерновая крошка, торф, органическое волокнистое вещество и т. д. Для посева берутся семена различных видов многолетних трав. В каждом конкрет

ном случае состав рабочей смеси определяется условиями применения, получаемым эффектом, стоимостью и доступностью материалов. В по

следние годы для закрепления откосов отвалов и создания естествен

ного природного ландшафта успешно применяются дерновые покрытия на торфяной основе (торфодерновые ковры), технология производства которых разработана Всесоюзным научно-исследовательским институ

том торфяной промышленности (ВНИИТП).

Торфодерновые ковры представляют собой геометрически пра

вильно нарезанные куски дернины, эластичные и равномерные по тол

щине, с густым травянистым покровом. Их получают путем посева многолетних трав (мятлик луговой, овсяница красная и луговая, по

левица белая, ежа сборная, тимофеевка луговая и т. д.) на торфяниках верхового типа со слабой степенью разложения. Торфяная основа хо

рошо переплетается корнями травянистых растений, отличается высо

ким содержанием влаги (65—85%), запасом необходимых питатель

ных веществ, имеет слабокислую реакцию среды. Срок выращивания торфодерновых ковров — один месяц. Производство такого рода про

дукции освоено на ряде торфопредприятий страны.
1   2   3   4   5   6   7   8   9



Скачать файл (2014.7 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru