煤灰是什么?它有多危险?

晴朗的天空映衬着两座燃煤发电厂的烟囱。"class=

马丁33 /盖蒂图片社

煤灰是指燃煤发电厂燃烧煤炭时产生的有害副产物,即飞灰、底灰和锅炉渣,其中含有砷和铅等有毒物质。这是一种极具争议的工业废物,因为美国环境保护署(EPA)直到2015年才开始对其处理进行监管。beplay体育官网电脑

在自然状态下,煤是有轻微危险的。它可以发出细颗粒物污染当不穿衣服坐在仓库里或被火车运输时,特别是在有风的天气条件下。但是当煤被燃烧或燃烧时,例如在发电厂,当煤在锅炉中燃烧时;来自火炉的热量将锅炉水转化为蒸汽;蒸汽推动涡轮机转动发电机——它向空气中释放出有毒污染物的危险混合物,包括:

  • 二氧化硫(所以2),导致酸雨和呼吸道疾病,
  • 氮氧化物(不x),造成烟雾和呼吸道疾病,以及
  • 二氧化碳(有限公司2),是人类活动导致全球变暖的主要温室气体。

煤的非气态残留物煤灰含有砷、铅、汞和其他重金属,这些重金属已知会导致癌症、发育障碍和生殖问题。

美国煤灰协会估计,2019年产生了近7900万吨煤灰。考虑到从1950年到2015年,煤炭是美国最大的化石燃料发电来源(2016年,煤炭成为仅次于天然气的第二大能源来源),你就会知道目前有多少煤灰困扰着这个星球。

煤灰的副产品是什么?

煤灰是煤燃烧的多种副产物,包括飞灰、烟气石膏、底灰和锅炉炉渣,堆积在燃煤电站的腹部。

粉煤灰

大约一半的煤炭燃烧残留物以“飞灰”的形式存在,这是一种浅色的粉末状残留物,类似于木灰。飞灰非常细,像羽毛一样轻,它会飞到发电厂的烟囱里。过去,飞灰通过这种方式释放到空气中,但现在法律要求飞灰排放由过滤器捕获。

烟气脱硫石膏

当火电厂的排气烟囱内的废气洗涤器清除气流中的硫和氧化物时,就会产生烟气石膏。它是第二大最常见的煤炭燃烧副产品。

底灰

顾名思义,底灰是煤灰中较重的部分。它不是漂浮在排气管中,而是聚集在一起,在锅炉的炉底沉淀下来。底灰约占煤灰废物的10%。

锅炉渣

在燃烧的高温下熔化,然后冷却形成玻璃状黑曜石状颗粒的煤灰部分被称为锅炉渣。锅炉渣的痕迹可以在烟囱过滤器中找到,也可以在炉底找到。

煤灰到底有多危险?

煤灰清理现场的鸟瞰图。"class=Savannah River Site / Flickr / CC BY 2.0" data-caption="An aerial view of a coal ash pit cleanup site." data-expand="300" id="mntl-sc-block-image_1-0-26" data-tracking-container="true">
煤灰坑清理现场的鸟瞰图。 萨凡纳河/ Flickr / CC BY 2.0

煤灰被储存在发电厂附近,包括露天垃圾填埋场(“灰坑”)和水塘或蓄水池(“灰池”)。这种储存系统的问题是煤灰中的污染物会渗入土壤、河流、湖泊和地下水。这对住在美国310多个活跃煤灰坑和735多个活跃煤灰池处理场附近的人来说尤其危险。事实上,它是如此危险,如果你住在潮湿的灰池塘附近,从井里获取饮用水,你可能有高达50%的几率因饮用砷污染的水而患癌症,美国环保署指出。

2008年12月,田纳西州金斯顿发生煤灰泄漏,造成超过10亿加仑的煤灰浆破坏房屋,流入田纳西河的支流,突显出煤灰对环境和人类健康的危害。beplay体育官网电脑作为回应,环保署于2010年6月提出了“电力公司燃煤残留物处置”规则,以规范煤灰的处置。2015年10月,在奥巴马政府领导下,美国环保署最终确定了这项规定,但由于该规定将煤灰指定为“非有害固体废物”,这并不是环保人士所希望的胜利。beplay体育官网电脑

尽管美国环保署仍将煤炭列为无害煤,但这并不能否定煤灰含有有害化合物的科学事实。《煤灰规则》旨在保护社区不受煤灰毒性的影响,也旨在追究违反煤灰规定的公司的责任。

煤灰可以回收利用吗?

减少倾倒在灰坑和灰池中的煤灰量的一个选择是将其作为其他材料进行回收和再利用。安全回收这些有毒物质的关键是一个被称为封装的过程,该过程在分子水平上与煤灰结合,从而最大限度地减少有毒化学物质的浸出。例如,粉煤灰在与水混合时结合并凝固,使其成为水泥和灌浆的理想原料。封装石膏通常用于制作干墙。

同样,矿渣和底灰已经被EPA清除,用作道路和路堤建设的填料;然而,这些都是煤灰的非封装用途——煤灰仍然对周围环境造成一定程度的风险。beplay体育官网电脑

显然,粉煤灰回收是一门不完善的科学。即便如此,它有时也提供了对环境影响最小的煤灰处理方案。beplay体育官网电脑

观点的文章来源
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