soojusvahetuspindadega ümbritsetud kamber, kus põlevkivi kõrgtemperatuurilisel põlemisel antakse soojust põlemisgaasilt üle koldeekraanidele. Seal leiavad aset muundumisprotsessid põlevkivi mineraalosas ja tekib tuhk. Tahkosakesesed, mille hõljumiskiirus on väiksem kui gaasi kiirus, kanduvad koos põlemisgaasiga koldest välja, suuremad aga langevad kas raskusjõu või tsentrifugaaljõu toimel kolde põhja. Koos põlemisgaasiga koldest väljuvat tuhka nimetatakse lendtuhaks. Lendtuhast 80% moodustavad tuhaosakesed, mis on suuremad kui 46 µm, ülejäänud 20% on väiksemad. Probleemiks selle meetodi puhul on vääveldioksiidi kontsentratsioonpõlemisgaasis ja suur tahkete osakeste sisaldus heitgaasis. CFBS (circulating fluidized bed combustion) ehk tsirkuleeriva keevkihi tehnoloogia omapäraks on koldest lahkuva põlemisgaasi ja tuhaosakeste siirdumine separaatorisse, kus mõõtmetelt ja massilt suuremad tuhaosakesed välja separeeritakse ja koldesse tagasi suunatakse
a. Süsihappegaas on kolmeaatomiliste kuivade gaaside üks komponent. Kuna puidus väävlit on imevähe, siis on CO2 ainuke kolmeaatomiline kuiv gaas. VCO2 = 0,01866 Ct = 0,01866 40,198 = 0,750095 m03/kg b. Veeauru maht suitsugaasides võtab arvesse viiel erineval põhjusel sinna sattunud H2O. Õhu- ja kütuseniiskus, kütuses leiduva vesiniku põlemissaadus ja tehnoloogiline aur, mida lisatakse näiteks küttepindade puhastamisel lendtuhast suurtes jaamades. VH2O = 0,111 · Ht +0,0124 · Wt +0,0161 · α · V0 = = 0,111 · 4,8556 + 0,0124 · 20 + 0,0161 · 2 · 3,722 = 0,90682 m03/kg c. Lämmastik on suitsugaasides peamiselt põlemisõhus leiduva N2 tõttu. Arvutusvalem on koostatud kirjandusallikas [2, lk. 427] leiduvate valemite põhjal VN2 = 0,79·α V0+ 0,008 Nt = 0,79 · 2 · 3,722 + 0,008 · 0,4776 = 5,8846 m03/kg d
ekraan soojusvahetuspindadega ümbritsetud kamber, kus põlevkivi kõrgtemperatuurilisel põlemisel antakse soojust põlemisgaasilt üle koldeekraanidele. Seal leiavad aset muundumisprotsessid põlevkivi mineraalosas ja tekib tuhk. Tahkosakesesed, mille hõljumiskiirus on väiksem kui gaasi kiirus, kanduvad koos põlemisgaasiga koldest välja, suuremad aga langevad kas raskusjõu või tsentrifugaaljõu toimel kolde põhja. Koos põlemisgaasiga koldest väljuvat tuhka nimetatakse lendtuhaks. Lendtuhast 80% moodustavad tuhaosakesed, mis on suuremad kui 46 µm, ülejäänud 20% on väiksemad. Probleemiks selle meetodi puhul on vääveldioksiidi kontsentratsioon põlemisgaasis ja suur tahkete osakeste sisaldus heitgaasis. CFBS (circulating fluidized bed combustion) ehk tsirkuleeriva keevkihi tehnoloogia omapäraks on koldest lahkuva põlemisgaasi ja tuhaosakeste siirdumine separaatorisse, kus mõõtmetelt ja massilt suuremad tuhaosakesed välja separeeritakse ja koldesse tagasi suunatakse
Seepärast asuvadki kõik tarbijad kaevanduste lähedal. Eestis kaevandatav põlevkivi sisaldab 30-40% orgaanilist osa , mis pärineb erinevate taimede jäänustest. Põlevkivi anorgaanilise osa tähtsamateks mineraalideks on kaltsiit, dolomiit, kvarts, ortoklass, hüdrovilgud ja püriit. Sellise koostisega põlevkivi põletamisel tekib arusaadavalt suures koguses tuhka. Sõltuvalt põletamise viisist ja kasutatavatest puhastusseadmetest satub suur osa lendtuhast atmosfääri. Aastas emiteerivad Balti ja Eesti SEJ atmosfääri üle 150000 tonni põlevkivi lendtuhka Põlevkivi lendtuhk on kompleksne segu eri suuruse, kuju ja värvusega osakestest ning ta sisaldab praktiliselt kõiki perioodilisustabeli elemente. Põlevkivi lendtuhk on tugevalt leeliseline ja teda iseloomustab raskemetallide suur sisaldus. Elektrifiltritest pärinevad lendtuha osakesed koosnevad põhiliselt sellistest mineraalsetest
hulka ökoloogilise tasakaalu. 1.4. Põlevkivi lendtuhk Eestis kaevandatav põlevkivi sisaldab 30-40% orgaanilist osa [87], mis pärineb erinevate taimede jäänustest. Põlevkivi anorgaanilise osa tähtsamateks mineraalideks on kaltsiit, dolomiit, kvarts, ortoklass, hüdrovilgud ja püriit. Sellise koostisega põlevkivi põletamisel tekib arusaadavalt suures koguses tuhka. Sõltuvalt põletamise viisist ja kasutatavatest puhastusseadmetest satub suur osa lendtuhast atmosfääri. Aastas emiteerivad Balti ja Eesti SEJ atmosfääri üle 150000 tonni põlevkivi lendtuhka [87]. Põlevkivi lendtuhk on kompleksne segu eri suuruse, kuju ja värvusega osakestest ning ta sisaldab praktiliselt kõiki perioodilisustabeli elemente. Põlevkivi lendtuhk on tugevalt leeliseline ja teda iseloomustab raskemetallide suur sisaldus. Elektrifiltritest pärinevad lendtuha osakesed koosnevad põhiliselt sellistest
Tulemused näitavad keskmisi suurusi oluliselt ületavaid lokaalseid uraani/raadiumisisaldusi, Tsernobõli avarii radiotseesiumi sadenemisi ning uraanirea 238U/226Ra mittetasakaalulisust Virumaa pinnases. Suure arvu pinnaseprofiilide radionukliidisisalduse korrelatsioonidest järeldub ka Eesti keskmisest erineva 238U, 226Ra/232Th-suhtega pinnaste esinemine. Selle ala muld on tugevalt mõjustatud kahe suure põlevkivielektrijaama lendtuhast, sh selle looduslike radionukliidide sadenemisest. Paljudes Eesti piirkondades on joogivee radionukliidisisaldus ja sellest saadav aastadoos suurem kui vastav Euroopa Liidu aktsioonitase. Eestis on kõrgeim kiirgusfoon seotud meie maavarade põlevkivi- ja fosforiidimaardlatega ning karstialadega. Eriti kõrge on radioaktiivsete elementide sisaldus ühe põlevkivi eriliigi diktüoneermaargilliidi lademetes. Et see maavara on tekkinud umbes 50 miljonit aastat varem kui põlevkivi, siis
keevkihis. Tingituna ülerõhust on gaaside maht väike ja gaaside kiirus kihis jääb alla 1 m/s, mis tagab küttepinna torude tagasihoidlikuma kulumise. Seega rõhu all põletades on mulliline keevkiht etem kui tsirkuleeriv. Kihi kõrgus koldes on 3,5 - 4 m. Kolde soojuskoormust reguleeritakse kihi massi ning kõrgusega. Katlast väljuv suitsugaas suundub kaheastmelisse tsüklonite plokki ja edasi keraamilisse filtrisse lendtuhast puhastamiseks. Tsüklonite puhastusaste lendtuhast on 98 99 %, keraamiliste filtrite kasutamisel on tahkete kontsentratsioon suurusjärgus 10 mg/m3. Nii kolde põhjast kui ka tsüklonitest eralduva tuha soojuse utiliseerimiseks kasutatakse tuha soojusvaheteid. Probleemideks on rõhu all keevkihtkateldes suur tuhasisaldus ja keraamilised filtrid. Kui need probleemid lahendatakse, võib tegu olla tulevikutehnoloogiaga. Joonis 10-9.Rõhu all keevkiht katelseade 13. Kamb e rk old e d Kamberkolded on vedelike ja gaaside põletamiseks
juba ligikaudu 200 aastat tagasi Suurbritannias, mil Manchesteri ümbruse soodest hakkasid kaduma turbasamblad. Hiljem on samalaadseid protsesse kirjeldatud märksa laiematel aladel Lääne-Euroopas ning Põhja-Ameerikas. Alates 20 sajandi lõpukümnenditest on täheldatud olulisi muutusi ka Kirde-Eesti suuremates õhusaasteallikate läheduses paiknevates rabades. Seda siis aluselise õhusaaste näol, mis tuleneb peamiselt põlevkivi põletamisel tekkivast lendtuhast. Kuna põlevkivi lendtuhk on väga rikas erinevate elementide poolest, siis see sisaldab ka palju toitained (nagu näiteks lämmastik, kaalium). Toitainete kandumine rabadele, aga muudab antud ökosüsteemi elutegevust nii, et see võib 5 täielikult muutuda või koguni hävida. Sellest tulenevalt on ka antud teema vajalik, et uurida õhusaaste mõju rabadele, just Kirde-Eestis, kuhu on koondunud Eesti põlevkivil töötav tööstus.
10.3 Keskkonnamõjude leevendamise võimalused 10.3.1 Tahkete osakeste püüdmine suitsugaasidest Suitsugaaside puhastamine on vajalik selleks, et vähendada korstnast väljuva gaasi tuha- sisaldus nõutud tasemele. Tuhasisaldus suitsugaasides on määratud heitmenormidega. Lendtuha eraldamiseks suitsugaasidest võib kasutada mitmeid eritüüpi seadmeid ja meetodeid: multitsükloneid, kottfiltreid, elektrifiltreid ja ka skrabereid. Uus suund biokütuse katelde suitsugaaside puhastamises lendtuhast ja energeetilise efektiivsuse tõstmisel on suitsugaaside jahutamine, millega kaasneks selles sisalduva veeauru kondenseerumine koos tahkete osakeste püüdmisega. Kõikidel mainitud seadmetel on oma eelised-puudused ja seetõttu oleneb nende kasutamine konkreetse katla suitsugaasi puhastamisel mitmetest asjaoludest s.h. katla suurusest (võimsusest). Selleks, et tagada puhastusseadme kõrge efektiivsus peab seade olema õieti valitud ja arvutatud