Сегодня в России работают 846 крупных электростанций, которые ежегодно сжигают более 170 млн тонн угля. Результат этой работы — не только энергия, но и порядка 30 млн тонн золы и шлаков в год. Большая часть этих отходов отправляется в золоотвалы, площадь которых уже достигает 25–30 тыс. га.
Проблема заключается не только в занятии земель. Золошлаковые отвалы оказывают серьезное воздействие на окружающую среду: загрязняют атмосферный воздух, поверхностные, грунтовые и подземные воды, почвы, водные объекты. В конечном итоге это влияет и на здоровье человека. При этом электростанции ежегодно тратят значительные средства на хранение и содержание золошлаков — эти затраты впоследствии включаются в стоимость энергоресурсов.
Что такое золошлаки
Золошлаковые материалы образуются при сжигании твердого топлива на ТЭЦ, ТЭС и ГРЭС. По сути, это продукты термического преобразования минеральной части угля.
Например, при факельном сжигании порошкообразного угля часть частиц не успевает полностью сгореть. Более тяжелые фракции оседают в нижней части котла, а мелкие частицы вместе с дымовыми газами поступают в системы очистки и фильтрации.
В каких слоях дорожной одежды можно использовать золошлаки
Золошлаковые материалы обладают разными свойствами, основными из которых являются зерновой состав, насыпная и истинная плотности, водонасыщение, а также способность к морозному пучению. Показатели этих свойств определяют возможность применения отходов в дорожном строительстве с разной степенью ограничений.
Согласно ОДМ 218.2.031-2013 «Методические рекомендации по применению золы-уноса и золошлаковых смесей от сжигания угля на тепловых электростанциях в дорожном строительстве», золошлаки можно применять:
- для сооружения земляного полотна;
- для устройства дополнительных слоев оснований дорожных одежд;
- для строительства конструктивных слоев дорожной одежды, укрепленных минеральными вяжущими;
- при обработке материалов и укреплении грунтов;
- для приготовления асфальтобетонных и органоминеральных смесей.
Почему не все золошлаки одинаковы
Золошлаки нельзя рассматривать как однородный материал. Их свойства могут существенно отличаться в зависимости от типа топлива, технологии сжигания и способа улавливания. Именно поэтому перед использованием в дорожном строительстве специалисты обязательно оценивают химический состав и физические характеристики материала.
Свойства золошлаковых материалов определяются несколькими факторами:
- составом минеральной части топлива;
- режимом сжигания;
- теплотворной способностью топлива;
- способом улавливания и удаления;
- местом отбора золошлаков в золоотвале или системах улавливания.
На иллюстрациях представлены несколько вариантов классификации золошлаковых материалов. Такое разделение необходимо не формально, а для определения оптимальной области применения каждого материала.
Опасно ли применение золошлаков для людей и окружающей среды
«Золошлаки вредны для экологии» — один из самых распространенных мифов вокруг их применения в дорожном строительстве. Согласно Федеральному классификационному каталогу отходов золошлаковая смесь относится к одному из двух классов опасности отходов — малоопасные (IV) или практически неопасные (V). А использование этих материалов регулируется действующими нормативами и требованиями безопасности.
Как можно решить проблему золошлаковых отвалов
Одним из ключевых решений становится развитие технологий переработки и повторного применения золошлаковых материалов. Использование золошлаков позволяет одновременно решать сразу несколько задач:
- снижать потребление природных материалов;
- уменьшать нагрузку на полигоны и золоотвалы;
- сокращать выбросы парниковых газов;
- снижать затраты электростанций на содержание объектов хранения отходов.
В апреле 2025 года Правительство России утвердило Энергетическую стратегию РФ до 2050 года (распоряжение от 12 апреля 2025 года № 908-р). Согласно документу, доля утилизированных золошлаков должна вырасти до 40% к 2030 году, до 50% к 2036 году и до 90% к 2050 году. Одним из наиболее перспективных направлений для достижения этих показателей считается дорожное строительство.
Экономические выгоды использования золошлаков
Снижение стоимости строительных материалов
Одним из наиболее значимых преимуществ является возможность частичной замены традиционных строительных материалов золошлаками. По данным Минстроя России, использование золошлаков в качестве компонента бетонной или органоминеральной смеси позволяет снизить себестоимость строительных материалов на 10–20%.
Сокращение логистических расходов
Дополнительный экономический эффект обеспечивается за счёт снижения транспортных затрат, особенно если золошлаковый отвал расположен в радиусе 130–150 км от объекта строительства. Золошлаковые грунты обладают меньшим удельным весом по сравнению с рядом традиционных материалов: по данным исследования Н. А. Осокина, И. Ю. Золотовой и Ю. В. Никитушкина, стоимость транспортировки таких материалов может быть в среднем на 30–40% ниже.
Эффект для ТЭС
Расширение применения золошлаков позволяет ТЭС сократить расходы на содержание и расширение золоотвалов. Кроме того, золошлаковые материалы в качестве вторичного сырья формируют дополнительный источник доходов для энергетических предприятий.
Эффект для государства
По оценкам Минэнерго России, вовлечение золошлаков в хозяйственный оборот позволит снизить совокупные издержки российской экономики более чем на 113 млрд рублей к 2035 году — за счёт сохранения в обороте до 3 тыс. га земель и ежегодной экономии до 15 млн тонн природных строительных материалов.
Повышение инвестиционной привлекательности отрасли
Развитие технологий переработки и применения золошлаковых материалов приближает нашу страну к мировому тренду на расширение использования вторичных ресурсов и принципов экономики замкнутого цикла.
Несмотря на то что золошлаки традиционно воспринимались как отходы, они обладают рядом ценных свойств. Дорожная отрасль показывает, что материалы, которые десятилетиями накапливались в отвалах, могут становиться полноценным строительным ресурсом.
