Как превратить золу в дороги

Объёмы золошлаков в России растут со скоростью 22 миллиона тонн в год. Сегодня их производят более 170-ти угольных ТЭЦ по всей стране, а площадь полигонов, построенных для хранения их отходов, достигает 28-ми тысяч гектаров. Частично освободить эти земли для хозяйственного оборота позволят новые методы утилизации золошлаковых материалов, в том числе их использование в дорожном строительстве. Внедрение таких технологий проходит при поддержке Правительства России и Министерства строительства и ЖКХ РФ.
Возможности применения золошлаков в строительстве обсуждали на недавней встрече главы Минстроя России Ирека Файзуллина с руководством Сибирской генерирующей компании (СГК). В частности, были рассмотрены предложения по мерам стимулирования вторичного использования золошлаков и обеспечению инфраструктуры для их переработки.

Как отмечалось на этой встрече, только один из видов золошлаков – зола уноса – может заместить до 20% объёма цемента при производстве строительных материалов.

Зола уноса – это тонкодисперсный материал и наиболее опасный из вредных выбросов в атмосферу. Он образуется в результате сжигания углей в котлоагрегатах теплоэлектростанций и вместе с дымовыми газами собирается в золоулавливающих устройствах. По инициативе Минстроя России СГК совместно с НИЦ «Строительство» и НИИЖБ имени А. А. Гвоздева изучают возможности использования золы-уноса в современных бетонных смесях. Базовой площадкой для исследования выбрана Рефтинская ГРЭС в Свердловской области – вторая по мощности теплоэлектростанция в России после Сургутской ГРЭС-2 и крупнейшая по объемам генерации тепла на твёрдом топливе. Соответственно, Рефтинская ГРЭС – и самый мощный в стране производитель золы-уноса с объёмом выбросов до 4,5 миллиона тонн в год.
Первый в России комплексный проект по переработке золы угольных тепловых электростанций был разработан в Росатоме. Его представили в 2020 году АО «Русатом Инфраструктурные решения» и АО «Русатом Гринвэй» – структуры госкорпорации в сферах теплоэнергетики и обращения с отходами I-V классов опасности. А первой в стране площадкой, где была реализована пилотная технология, стал золоотвал Северской ТЭЦ в Томской области.

Одна из новых инициатив, обсуждаемых в Минстрое, предполагает включение стройматериалов на основе золошлаков в ресурсный перечень для крупных инфраструктурных объектов. Для этого потребуется доработка нормативных документов по применению золошлаков в строительстве. Хотя сама по себе идея далеко не нова.

Главный эксперт проекта Управления объектов транспортного и гидротехнического назначения Главгосэкспертизы России Евгений Гайнулин рассказал:

В 70-х годах прошлого столетия были разработаны и внедрены ведомственные строительные нормы ВСН 185-75 по использованию зол уноса и золошлаковых смесей, получаемых от сжигания каменных и бурых углей и торфа. С учётом особенностей климата и распространенности ТЭС по всей стране, такой материал был доступен повсеместно и в больших объёмах.

В дорожном строительстве, по словам эксперта, применение зол уноса и золошлаковых смесей широко применялось в конструкциях дорожных одежд. Например, минеральный порошок в щебеночно-мастичных и асфальтобетонных смесях заменялся золой уноса. Как уточнил господин Гайнуллин:

Золошлаковые смеси, укреплённые цементом, известью и доменными шлаками использовали в нижних слоях конструкций дорожных одежд. Особенностью данного материала, в отличие от применения классического портландцемента в конструкциях дорожной одежды, является продолжающийся во времени набор прочности конструктивного слоя после достижения заданных параметров.

Иначе говоря, золошлаки потенциально способны сделать дороги не только дешевле, но и долговечнее. Но, очевидно, их время еще не пришло. Или уже ушло? Евгений Гайнулин пояснил:

По истечении 40-ка лет методики применения золы-уноса и золошлаковых смесей были обновлены, но широкого применения они так и не получили.

Подробнее о действующих отраслевых дорожных методиках (ОДМ) и нормативных требованиях к золошлакам рассказал главный эксперт проекта отдела комплексной экспертизы Крымского филиала Главгосэкспертизы Нияз Зайнутдинов:

Согласно ОДМ 218.2.031-2013 «Методические рекомендации по применению золы-уноса и золошлаковых смесей от сжигания угля на тепловых электростанциях в дорожном строительстве», сегодня для проектирования и строительства рекомендуются пять видов применения золошлаковой смеси и золошлаков, в том числе для земляного полотна автомобильных дорог; дополнительных слоев оснований дорожных одежд автомобильных дорог; слоёв дорожных одежд из золошлаковой смеси, укреплённой минеральными вяжущими; слоев дорожных одежд из обработанных материалов и укрепленных грунтов с применением золошлаков; слоев дорожных одежд из асфальтобетонных и органоминеральных смесей, приготовленных с применением золошлаков.

Что касается сметных нормативов для применения золы-уноса и других отходов сгорания твердого топлива, то и здесь барьеров для их внедрения в строительной практике не существует. Как отметил заместитель начальника управления сметного нормирования Главгосэкспертизы России Роман Карпов:

Технологии, предусмотренные сметными нормами на устройство оснований дорог и дорожных покрытий, как правило, универсальны и не ограничивают применение новых материалов, в том числе и золошлаковых.

Стоит также отметить, что в рамках реализации Энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2035 года был подготовлен «Комплексный план утилизации отходов угольных электростанций и котельных». Он утверждён распоряжением Правительства РФ №1557-р от 15 июня 2022 года. План содержит 12 межотраслевых мероприятий, направленных на создание экономических предпосылок и нормативное стимулирование применения золошлаков ТЭС и котельных в качестве вторичного сырья.
Таким образом, правительство установило целевой показатель по увеличению доли утилизируемых золошлаков: к 2024 году – 15% и к 2035-ому – 50% от годового объёма образования подобных отходов в России.

Ранее заместитель председателя Правительства РФ Александр Новак так комментировал экологическую и экономическую отдачу принимаемых мер:

В результате реализации плана в хозяйственном обороте останется до 3-х тысяч гектаров земель, то есть исчезнет необходимость их использования для размещения отходов. Вторичное применение золошлакового сырья заместит до 15-ти миллионов тонн природных ресурсов ежегодно и предотвратит выброс до 6-ти миллионов тонн парниковых газов. Кроме того, до 2035 года угольные ТЭС сэкономят до 60-ти миллиардов рублей в связи с исключением необходимости расширения емкостей золоотвалов.

При полном и/или частичном копировании данного материала, для последующего размещения его на стороннем ресурсе, обратная, индексируемая ссылка на источник обязательна! 

(с благодарностью коллегам из пресс-службы Главгосэкспертизы России)