Ορυκτολογική, πετρογραφική και γεωχημική μελέτη ιπτάμενης τέφρας και τέφρας εστίας από τον Α.Η.Σ. Αγίου Δημητρίου, Δ. Μακεδονίας, Ελλάδα

• Κύριος συγγραφέας: Μακρή, Νίκη
• Άλλοι συγγραφείς: Makri, Niki
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2022
• Θέματα: Ιπτάμενη τέφρα; Τέφρα εστίας; Λιγνίτης; Πτολεμαΐδα; Fly ash; Bottom ash; Lignite; Ptolemais

Η διάθεση της ιπτάμενης τέφρας και της τέφρας εστίας συνιστά ένα από τα μεγαλύτερα περιβαλλοντικά ζητήματα των εγκαταστάσεων καύσης γαιανθράκων. Η τέφρα αποτελεί ένα πολύπλοκο μίγμα συστατικών, πολλά από τα οποία μπορεί να προκαλέσουν δυσμενείς επιπτώσεις στο περιβάλλον κατά την απόθεση ή/και τη διάθεση και αξιοποίησή τους. Επίσης, παρά το γεγονός ότι οι ιδιότητες της τέφρας την καθιστούν ένα χρήσιμο υλικό προς αξιοποίηση, ένα μόνο σχετικά μικρό ποσοστό αξιοποιείται σε διάφορες εφαρμογές, κυρίως ως πρόσμικτο υλικό στην παραγωγή τσιμέντου και ως δομικό υλικό. Άλλες λιγότερο διαδεδομένες εφαρμογές περιλαμβάνουν τη χρήση της στη γεωργία ως εδαφοβελτιωτικό, μέσο σταθεροποίησης στερεών αποβλήτων, για παραγωγή συνθετικών ζεόλιθων και για την απορρύπανση βιομηχανικών αποβλήτων. Το βασικότερο πρόβλημα που προκύπτει κατά τη διάθεση της ιπτάμενης τέφρας σε χώρους απόθεσης ή ακόμη κατά την αξιοποίησή της, είναι η μεταφορά ορισμένων συστατικών από τη στερεή στην υγρή φάση, όταν η ιπτάμενη τέφρα έρθει σε επαφή με υδατικά διαλύματα. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση της ποιοτικής και ποσοτικής σύστασης δειγμάτων ιπτάμενης τέφρας και τέφρας εστίας του ατμοηλεκτρικού σταθμού (ΑΗΣ) Αγ. Δημητρίου της ΔΕΗ. Παράλληλα μελετήθηκε και περιορισμένος αριθμός δειγμάτων από τους ΑΗΣ Μελίτης, Καρδιάς και Μεγαλόπολης για συγκριτικούς λόγους. Οι εργαστηριακές μέθοδοι περιλάμβαναν την προσεγγιστική και άμεση ανάλυση, ορυκτολογικούς, γεωχημικούς και ανθρακοπετρογραφικούς προσδιορισμούς. Από τα αποτελέσματα προκύπτει ότι η ορυκτολογική σύσταση των δειγμάτων περιλαμβάνει άμορφο υλικό, χαλαζία, ασβεστίτη, πλαγιόκλαστο, γκελενίτη και σε μικρές ποσότητες αιματίτη, νατρολίτη, μαρμαρυγίες, ανυδρίτη κ.ά. Η χημική ανάλυση έδειξε ως κύρια στοιχεία τα Si, Ca, Al, Mg, Fe, S και ως δευτερεύοντα Ti και K υποδεικνύοντας υψηλό δυναμικό παραγωγής σκωρίας εντός των θερμικών θαλάμων. Με βάση τα γεωχημικά και τα ορυκτολογικά χαρακτηριστικά της τέφρας εστίας προτείνεται μια πιθανή χρήση στην κατασκευή σκυροδέματος, λαμβάνοντας υπόψη ορισμένους περιορισμούς. Από την πετρογραφική μελέτη των δειγμάτων ήταν φανερά τα αποτελέσματα της θέρμανσης στους υπολειμματικούς κόκκους οργανικού υλικού καθώς παρουσίαζαν χαρακτηριστική θραύση λόγω της θερμότητας (heat cracks), στην οποία εκτέθηκαν, ενώ έντονη ήταν η παρουσία άκαυστου οργανικού υλικού. Πιο συγκεκριμένα κατά μέσο όρο οι περιεκτικότητες της τέφρας σε maceral (κ.ό.%, ελεύθερα ανόργανων συστατικών) είναι χουμινίτης 12%, ινερτινίτης 13,5%, λειπτινίτης 3,5%, ενώ τη μεγαλύτερη περιεκτικότητα εμφανίζουν τα εξανθρακώματα (chars) που αποτελούν το 71%. Από αυτά τα δεδομένα προκύπτει το συμπέρασμα ότι το υλικό δεν καίγεται πλήρως στους ΑΗΣ με αποτέλεσμα να εναπομένουν αναλλοίωτα οργανικά συστατικά του λιγνίτη σε σημαντικό ποσοστό.