Шарыповская зола – в нефтескважинах и на тротуарах

На станции нашли применение золошлаковым отходам, которые ранее просто складировали на специально выделенных участках. Сегодня они востребованы для тампонажа скважин в нефтегазодобыче. Зачем Березовская ГРЭС этим занимается? Почему филиал можно назвать новатором в этом направлении? И что будет дальше? Об этом «Юнипро Мегаватт» рассказал Василий Петроченко, заместитель директора по капитальному строительству Березовской ГРЭС.

Василий Петроченко, заместитель директора по капитальному строительству Березовской ГРЭС

Экологичность плюс экономическая выгода

– Василий, для начала давайте поясним читателям, как образуются золошлаки и что с ними происходит дальше.

– Золошлаковые отходы – остаток от сгорания угля в котле. Сначала уголь поступает на станцию с Березовского разреза, проходит подготовку и подается в котел. Далее уголь сгорает, и получаются золошлаки. Они делятся на две категории: шлак, который падает в низ топки и отдельно удаляется, и летучая зола – зола-уноса. Последняя представляет собой мелкую фракцию. Она пролетает через котел, попадает в электрофильтр, где дымовые газы очищаются от золы-уноса.

По проекту зола-уноса и шлак складируются на золоотвале нашей станции. Мы удаляем золошлаковые отходы с территории ГРЭС гидроспособом: они смешиваются с водой и перекачиваются на золоотвал при помощи насосов.

– Почему Березовская ГРЭС решила вторично использовать золошлаки?

– Во-первых, в Юнипро в 2022 году принята Стратегия устойчивого развития. Мы должны бережно относиться к территориям, на которых работаем. В том числе это касается исключения или минимизации негативного воздействия золошлаковых отходов на окружающую среду.

Золошлаки образуются на Березовской ГРЭС ежегодно. Их объем зависит от времени работы оборудования станции. Но в среднем речь идет о 170 тысячах тонн в год. Все это копится на золоотвале, который, как вы понимаете, с годами требует расширения. Мы занимаем золошлаками значительную территорию, которая по размеру сопоставима с территорией самой станции. Она могла бы использоваться более рационально: например, для нужд сельского хозяйства или лесопосадок. Мы стремимся к тому, чтобы в будущем это было именно так.

Во-вторых, ГРЭС ежегодно производит экологические платежи за размещение отходов на золоотвале. Если мы уменьшаем объем поступающих туда золошлаков, то и сумма платежей сокращается. Высвободившиеся ресурсы можно расходовать более эффективно: на улучшение условий труда, повышение эффективности оборудования и другое.

В-третьих, если мы реализуем золу в коммерческих целях, то получаем экономическую выгоду.

– Как станция использует золошлаки сегодня?

– С 2022 года Березовская ГРЭС сотрудничает с лицензированным предприятием, которое приобретает у нас золу-уноса и производит с ее использованием специальный тампонажный раствор по своей технологии. Раствор востребован у нефтегазовых компаний. Он обладает вяжущими свойствами и пригоден для укрепления скважин по периметру, чтобы нефть или газ выходили на поверхность без потерь. Еще одна особенность нашей золы: при смешении с водой она увеличивается в объеме в полтора раза. Это свойство пришлось весьма кстати для заполнения микрополостей при закачивании раствора в скважины. Бетон, с использованием обычного цемента, так не может. Кроме того, стоимость золы-уноса и цемента несопоставима, зола-уноса на порядок дешевле.

Зола-уноса – это почти 99% от всех золошлаков, которые образуются на станции. Партнер сейчас покупает у нас порядка 5% от этого объема. Остальное мы по-прежнему складируем на золоотвале. Производитель рассчитывает в ближайшем будущем расширить масштаб реализации своего тампонажного раствора. Мы, соответственно, можем увеличить объем отгрузок летучей золы в два-три раза.

Золоотвал Берёзовской ГРЭС. В результате химической реакции вода окрашивается в бирюзовый цвет

Зола вместо цемента? А почему бы и нет!

– Где помимо предприятий нефтегазовой отрасли могут быть востребованы золошлаки с Березовской ГРЭС?

– Мы понимаем, что объем реализации золы для производства тампонажного раствора ограничен: по нашим оценкам, мы можем продавать с этой целью порядка 30 тысяч тонн в год из 170. Поэтому параллельно мы прорабатываем порядка 15 альтернативных направлений применения золошлаков: в сельском хозяйстве, в промышленном, частном и дорожном строительстве. Например, есть вариант использования золы в строительных смесях, где она сможет заменить цемент. Также зола пригодна для создания тротуарной плитки, пенобетона.

Тротуарная плитка, изготовленная, в том числе, из золы-уноса

Кстати, уже есть образцы такой тротуарной плитки. Мы создали их вместе с компанией-партнером и сейчас тестируем: пока просто выложили на открытом полигоне. Плитка успешно преодолела сибирскую зиму и удовлетворяет нужным техническим требованиям. Следующее испытание: покроем новым продуктом небольшой участок на территории ГРЭС. Будем наблюдать, как плитка проявляет себя при каждодневном использовании. Если испытания пройдут успешно, сможем предлагать новшество на рынке. За счет того, что цемент в составе материала плитки заменен золой, стоимость продукта будет на 30–50% ниже среднерыночной.

Кроме этого, сейчас рассматриваем в качестве очень перспективного направления использование золы для производства закладочных смесей, которые будут применены в выработках в шахтах. Мы договорились с одной из шахт сибирского предприятия о проведении опытно-промышленных испытаний в этом году. Ранее партнеры завершили исследование в лабораторных условиях и подобрали несколько видов оптимальных для них рецептур. В случае успешных испытаний мы начнем создавать инфраструктуру для массовых поставок золы-уноса производителю закладочных смесей.

Но и это еще не все. В текущем году стартует ряд научных исследований. Специалисты, которых мы сейчас как раз выбираем, проанализируют нашу золу и будут разрабатывать активную минеральную добавку для цемента и перспективные строительные материалы с использованием золы-уноса. Итоговые варианты должны удовлетворять требованиям строителей и быть экономически целесообразными. И конечно, удовлетворять экологическим и санитарным требованиям.

– Вы решаете все эти вопросы своими силами или привлекаете подрядчиков?

– Мы активно привлекаем потенциальных партнеров. Речь идет о взаимовыгодном сотрудничестве. Мы заинтересованы в реализации золошлаков, а партнеры стремятся снизить себестоимость своей продукции. Наша зола – перспективный материал для этих целей.

– В чем заключаются основные сложности работы в этом направлении?

– Направление вторичного использования золошлаков, аналогичных нашим, – довольно новое в России. Готовых решений на рынке немного, особенно для нашей золы: с высоким содержанием кальция, с высокой щелочностью. Для нас нет готовых решений и нет стопроцентной уверенности в том, что те или иные испытания, исследования дадут положительный результат. Поэтому мы делаем шаги в самых разных направлениях и ищем наиболее перспективные.

Сложный момент также связан с тем, что мы – профессионалы в энергетике, но не в производстве строительных материалов и не в вопросах переработки отходов. Чтобы успешно работать в этих направлениях и общаться с партнерами на одном языке, нам приходится становиться в какой-то мере экспертами и в этих областях. Это сложный, но очень интересный путь.

Также мы видим, что производители строительных материалов и строители не привыкли использовать вторичное сырье. Формирование такой привычки требует дополнительных стимулов со стороны государства и развития экологической культуры в обществе.