Эколого-экономическая оценка применения технологий сжигания брикетов изготовленных из отходов обогащения углей Прокопьевского района

     Кемеровская область представляет собой с  эколого-географических позиций своеобразный регион. Центральную часть области  занимает Кузнецкий угольный бассейн, где сконцентрированы добыча угля, металлургические и химические предприятия, крупные ТЭЦ. Этот промышленный конгломерат  с трех сторон окружен горными  образованиями – Кузнецким Алатау, Горной Шорией, Салаирским кряжем, создающими замкнутую географическую систему, обособленную от смежных регионов. Отражающее действие горных хребтов  приводит к тому, что большая часть  промышленных выбросов в атмосферу  осаждается в Кузнецкой котловине  и на обращенных к ней склонах  гор. 

 

2. Современное состояние угольной отрасли региона

 

     Уголь - это топливо будущего. Таково мнение мирового энергетического сообщества, включающего производителей нефти  и газа.

     Приближается  период окончания нефтяной цивилизации на Земле. Газовых ресурсов хватит чуть надольше, но и они не бесконечны. Запасов нефти на планете хватит на 40-50 лет, газа на 60-70, угля - до 600 лет. Поэтому основными источниками энергии в долгосрочном периоде за пределами нефтегазовой цивилизации будут уголь и атомная энергетика.

     В мировом топливном балансе на долю угля приходится 23% добычи первичных  энергетических ресурсов, 38% производства электрической энергии, 70% производства металлургической продукции.

     Уголь, наряду с нефтью и газом, является невозобновляемым углеводородным природным  энергетическим ресурсом. Различные  виды угля содержат до 10% водорода и  до 90% углерода. В угле заключено  до 90% энергетического потенциала ископаемого  органического топлива. Сейчас в  мире добывается около 5 млрд.т в  год каменного, бурого и других разновидностей угля.

     По  некоторым оценкам, добыча угля в  ближайшее десятилетие может  возрасти до 7,5 млрд.т в год (в США  до 2 млрд.т). В Европе увеличение потребления  угля составит около 10% в 2003 г. помимо перспектив увеличения объемов добычи, мировыми тенденциями его производства и  использования являются международная  кооперация в области поставок угля и оборудования для его добычи и переработки, рост экспорта как  из старых (Австралия, ЮАР, Россия, США, Польша и др.), так и из развивающихся  поставщиков угля (общий объем  экспорта более 500 млн.т). Только три  порта - Дурбан, Ричардз Бей (ЮАР) и Кембла (Австралия) имеют погрузочную мощность около 200 млн.т в год.

     В мировых ценах на уголь не происходит таких ажиотажных колебаний, как  с ценами на нефть, торговые потоки в основном устоялись. В обороте находится только стабильно качественный уголь (углепродукт), удовлетворяющий экологическим и технологическим требованиям. Несмотря на общее увеличение объемов массовой добычи угля, стремление к безудержному росту добычи отошло в прошлое. Сейчас если происходят колебания добычи, то это объясняется очень точно настроенными механизмами эффективности добычи и использования угля, инвестиционных процессов. Эффективно используются общественные формы координации.

     Интенсивное развитие и техническое совершенствование  угольной промышленности в стране характеризуется  созданием крупных горнодобывающих  и перерабатывающих производств  на базе перспективных месторождений  бурых и каменных углей расположенных  в различных природно-климатических  зонах. Это требует новых технических  и технологических решений и  все больше капитальных вложений с учетом создания необходимой инфраструктуры, энергозатрат на транспортирование  полезного ископаемого и грузов, на проветривание и создание удовлетворительных условий труда горнорабочих.

     В настоящее время на долю угля приходится 11,8% в потреблении топливно-энергетических ресурсов, что значительно ниже технических  возможностей отрасли. По прогнозным оценкам  добыча угля будет увеличиваться. Важной составляющей частью общей стратегии развития отрасли является обеспечение экологической безопасности производства, жизненных условий для населения угольных регионов.

     Угольная  промышленность - важное звено топливно-энергетического комплекса (ТЭК). Уголь используется в промышленности, на тепловых электростанциях как топливо, а так же как технологическое сырье и топливо в металлургии и химической промышленности (коксующиеся угли). Районообразующая роль топлива сказывается тем сильнее, чем крупнее масштабы и выше технико-экономические показатели ресурсов. Массовое и дешевое топливо притягивает к себе топливоемкие производства, определяя в известной мере направление специализации района.

     Угольная  промышленность является составной  частью ТЭК России, и, соответственно, стратегия ее развития зависит от места, которое отводится углю в перспективном топливно-энергетическом балансе, и от конкретных характеристик последнего.

     Одним из самых крупных угольных месторождений  мира является Кузнецкий угольный бассейн (Кузбасс), который расположен на юге Западной Сибири, в основном на территории Кемеровской области. В бассейне эксплуатируются 58 шахт, 36 предприятий открытой добычи (угольных разрезов), 3 гидрошахты и 25 углеобогатительных фабрик.

     Основные  центры угледобычи находятся в Кемеровском, Ленинск-Кузнецком, Беловском, Прокопьевско-Киселевском, Бунгуро-Чумышском, Ерунаковском, Байдаевском, Осиновском, Мрасском, Кондомском и  Томь-Усинском районах.

     Угленосная  толща Кузнецкого угольного бассейна содержит около 260 угольных пластов различной мощности. Преобладающая мощность пластов угля от 1,3 до 4,0 м. Имеются угольные пласты в 9—15 и даже в 20 м, а в местах раздувов до 30 м. Максимальная глубина угольных шахт не превышает 500 м (средняя глубина около 200 м).

     По  петрографическому составу угли в балахонской и кольчугинской  сериях в основном гумусовые, каменные (с содержанием витринита соответственно 30—60 % и 60—90 %), в тарбаганской серии — угли переходные от бурых к каменным. По качеству угли разнообразны и относятся к числу лучших углей. В глубоких горизонтах угли содержат: золы 4—16 %, влаги 5—15 %, фосфора до 0,12 %, летучих веществ 4—42 %, серы 0,4—0,6 %; обладают теплотой сгорания 7000—8600 ккал/кг (29,1—36,01 МДж/кг); угли залегающие вблизи поверхности, характеризуются более высоким содержанием влаги, золы и пониженным содержанием серы.

     Угли  используются в коксовой и химической промышленности и как энергетическое топливо. 42—45 % добываемых в Кузбассе углей идёт на коксование. Основная часть Кузнецких углей потребляется в Западной Сибири, на Урале, а также в Европейской части России, в последнее время на 41 % вырос экспорт энергетического угля в основном европейским потребителям.

     Объемы  добычи угля по бассейну приведены  в таблице 1.1.

     Таблица 1.1 – Объем добычи угля в Кузнецком  бассейне [5]

год	Количество  добытого угля, млн. тонн
2003	131
2004	159
2005	167
2006	174
2007	181
2008	182
2010	185

 

     Несмотря  на сложность добычи угля, количество товарной продукции в последние  годы существенно увеличилось (см. табл. 1.1). 

      

3. Влияние угледобычи на состояние  окружающей природной  среды

 

      Действующие в Кемеровской области 133 предприятия угледобычи и углепереработки из всех отраслей промышленности, представленных в регионе, вносят самый большой вклад в загрязнение всех компонентов окружающей природной среды.

    Состояние атмосферного воздуха

    Состояние атмосферного воздуха Кемеровской  области определяется, в основном, деятельностью промышленных предприятий. Наибольшая масса выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников сохраняется в городах: Новокузнецк, Осинники, Мыски, Ленинск-Кузнецкий, Полысаево, Белово, Прокопьевск, Кемерово; Междуреченск и Междуреченский район.

    Значительное  негативное воздействие на атмосферный  воздух оказывают предприятия по добыче полезных ископаемых, металлургического  производства, передаче и распределению  электроэнергии. Кроме того, значительную долю в загрязнение атмосферного воздуха вносит автомобильный транспорт, особенно в городе Кемерово, где  вклад автотранспорта в суммарные  выбросы составил 47,3 % (49,700 тыс. т).

    По  данным государственной статистической отчетности по форме № 2-ТП (воздух), представленным Управлением Росприроднадзора по Кемеровской области, общая масса выброса загрязняющих веществ в атмосферу области за 2010 год составила 1614,724 тыс. т, в том числе от стационарных источников 1404,791 тыс. т (табл. 1.2).

      Таблица 1.2 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу в 2010 году, тыс. т

Показатель	Всего	В том  числе:
		от  стационарных источников	от передвижных  источников
Выброшено в атмосферу всего,	1614,724	1404,791	209,933
в том  числе:
Твердые	159,146	158,305	0,841
Газообразные  и жидкие, из них:	1455,578	1246,486	209,092
диоксид серы	115,543	113,655	1,888
оксид углерода	427,517	271,722	155,795
оксиды азота (в пересчете на NO2)	101,107	71,757	29,350
углеводороды	771,669	770,827	0,842
летучие органические соединения (ЛОС)	24,804	4,063	20,741
прочие газообразные	14,938	14,462	0,476
Удельный  вес улавливаемых (обезвреживаемых) загрязняющих веществ в общем  количестве этих веществ, %	77,360	77,360	-

 

 

    Основными загрязняющими веществами атмосферного воздуха являются газообразные: диоксид  серы, оксиды азота (в пересчете на NO₂), оксид углерода, углеводороды и твердые вещества. Они составляют 1574,982 тыс. т, или 97,5 % от общей массы зарегистрированных выбросов.

    Динамика  выбросов загрязняющих веществ в  атмосферный воздух за период с 2006 по 2010 год представлена в табл. 1.3 и на рис. 1.2.

    Таблица 1.3 - Суммарные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, тыс. т

Годы	2006	2007	2008	2009	2010
Всего по области,	1715,663	1715,663	1810,250	1733,628	1614,724
в том  числе:
от  стационарных источников	1342,393	1342,393	1515,411	1438,789	1404,791

 

 

    Рис. 1.2 -  Динамика выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух Кемеровской области  

      В регионе проводятся экологические  мероприятия, направленные а снижение загрязнения окружающей среды (табл. 1.4). Однако увеличение затрат на регулирование  экологии несопоставимо с увеличением  количества источников загрязнения (табл. 1.4).  

      Таблица 1.4 – Источники загрязнения атмосферы  и затраты на природоохранные  мероприятия [5]

      

Показатели	Ед. измерения	2008	2009	2010
Текущие затраты на охрану окружающей среды	тысяча рублей	6153422.4	5876966.1	6371985.7
Количество  объектов, имеющих стационарные источники  выбросов	единица	724	633	1056
Выброшено в атмосферу загрязняющих веществ, отходящих от стационарных источников – всего	тысяча тонн	1503.156	1408.077	1410.606