The issue of coal sludge deposits in Poland
 
More details
Hide details
 
Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2012;15(3):21–219
 
KEYWORDS
ABSTRACT
Mined from the bottom of coal mine spoil is a mixture of particles of carbon - waste that does not have any value on the market. In order to obtain commercial coal product, mining output is subjected to enrichment processes in coal preparation plants. Under industrial conditions, this process is based on the use of gravity methods of enrichment in a water environment or in a magnetite heavy liquid. Gradually developed over the years, methods of commercial coal production generated a considerable amount of secondary production in the form of coal sludge. The Centre of Waste and Environmental Management, a branch of the Institute of Mechanized Construction and Rock Mining, together with the Department of Mineral and Waste Disposal of the Silesian University of Technology, undertook the research and development project titled “Identification of the energy potential of coal sludge deposits in the national fuel balance and technological development strategy for their use.” The main objective of the project is to identify opportunities for inclusion, either directly or through appropriate processes of enrichment, in the national fuel balance of existing deposits of coal sludge. The project will also contribute to the fulfillment of the provisions of Directive 2006/21/EC of the European Parliament and the Council on the management of waste from extractive industries, and the Act of 10 July 2008 on mining waste (Journal of Laws of 2008, No. 138, item. 865) which transposes the provisions of the above Directive into Polish legislation in the hierarchy of management of extractive waste, requiring manufacturers to limit the amount of waste deposited in the mining environment and to decommission existing plants on which they were deposited. As part of the above mentioned project, an inventory of existing facilities was performed, along with conducting quantitative and qualitative identification. Then, a mathematical model was created to calculate the energy potential of each test object which will, in the future, identify potential customers and the identity number of possible deliveries. Based on this assessment of the impact of coal sludge deposits inventoried, including various components of the environment and the developed scoring system, a ranked list was fixed of objects which potentially comprise the greatest threat to the environment, taking into account the following: the current state, the phase of any operation, and the state after its completion. Direction, scope, and design guidelines for future revitalization of voids were defined. For inventoried and qualitatively and quantitatively identified deposits of coal sludge, technologies were developed for their enrichment into fuel for power plants, taking into account the diverse physical structure and chemical properties of the deposits. The work also presents directions for the potential use of waste resulting from the enrichment of coal sludge deposits as the mineral material in the production of artificial aggregates of sewage sludge and waste glass as a filler in the production of hydraulically bound mixtures, and (in addition to ceramics. The final stage of the project will be proposals for technical, organizational, and legal solutions – with a strategy of technological development - designed to use the inventoried quantity and quality of coal sludge deposits in the domestic energy industry. Implementation of the project by providing “know-how” will contribute to the creation and development of innovative enterprises, especially small and medium sized companies interested in providing services for the mining and energy sector. This will be the result of the use of the product obtained in the process of enrichment and the enrichment process residues by a wide variety of recipients. It will also enable the creation of “spin-off” companies operating on the basis of the project’s developments of innovative technologies using coal sludge deposits and residues from the enrichment process. These companies may perform services for the mining and energy sector, contributing to the spread of new technologies in the economy
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Problematyka depozytów mułów węglowych w Polsce
węgiel kamienny, muły węglowe, depozyty paliwowe
Wydobywany z dołu kopalń urobek węglowy stanowi mieszaninę ziaren węglowo-odpadowych, która nie posiada praktycznie na rynku zbytu żadnej wartości użytkowej. W celu uzyskania węglowego produktu handlowego urobek poddawany jest procesom wzbogacania w zakładach przeróbki mechanicznej węgla. W warunkach przemysłowych proces ten opiera się na wykorzystaniu grawitacyjnych metod wzbogacania w ośrodku wodnym bądź w cieczy ciężkiej magnetytowej. Przyjęte od lat i modyfikowane metody produkcji węgla handlowego powodują powstawanie znacznej ilości ubocznej produkcji w postaci murów węglowych. W Centrum Gospodarki Odpadami i Zarządzania Środowiskowego Oddziału Zamiejscowego Instytutu Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego wspólnie z Katedrą Przeróbki Kopalin i Utylizacji Odpadów Politechniki Śląskiej realizowany jest projekt badawczo-rozwojowy pt. "Identyfikacja depozytów mułów węglowych w bilansie paliwowym kraju oraz strategia rozwoju technologicznego w zakresie ich wykorzystania". Głównym celem realizowanego projektu jest określenie możliwości włączenia wprost lub poprzez zastosowanie odpowiednich procesów wzbogacania do krajowego bilansu paliwowego istniej?cych depozytów mułów węglowych. Realizacja projektu przyczyni się również do wypełnienia zapisów Dyrektywy 2006/21/WE Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie gospodarowania odpadami pochodzącymi z przemysłu wydobywczego oraz ustawy z dnia 10 lipca 2008 r. o odpadach wydobywczych (Dz.U. z 2008 r., Nr 138, poz. 865 z późń. zm.) transponującej zapisy wymienionej dyrektywy do ustawodawstwa polskiego, m.in. w zakresie hierarchizacji postępowania z odpadami wydobywczymi zobowiązującej wytwórców do ograniczenia ilości składowanych w środowisku odpadów wydobywczych oraz likwidacji istniejących obiektów na których były one deponowane W ramach wymienionego projektu w pierwszej kolejności przeprowadzono inwentaryzację istniejących obiektów wraz z identyfikacją ilościową i jakościową. Następnie opracowano model matematyczny, pozwalaj?cy na obliczenie potencja?u energetycznego każdego badanego obiektu, co umożliwi w przyszłości wskazanie potencjalnych odbiorców wraz z określeniem ilości możliwych dostaw. Opierając się na dokonanej ocenie oddziaływania zinwentaryzowanych depozytów mułów węglowych na różne komponenty środowiska oraz opracowanym punktowym systemie oceny, ustalona została lista rankingowa obiektów stanowiących potencjalnie największe zagrożenie dla środowiska uwzględniająca: stan aktualny, fazę ewentualnej eksploatacji oraz stan po jej zakończeniu. Określone zosta?y także kierunki, zakres oraz wytyczne projektowe przyszłej rewitalizacji terenów poeksploatacyjnych. Dla zinwentaryzowanych oraz zidentyfikowanych jakościowo i ilościowo depozytów mułów węglowych opracowano technologie ich wzbogacania na pełnowartościowe paliwo dla energetyki zawodowej, uwzględniające zróżnicowaną strukturę fizyczną i parametry chemiczne. Przedstawiono również kierunki potencjalnego gospodarczego wykorzystania odpadów powstających w wyniku wzbogacania depozytów mułów węglowych jako materiału mineralnego przy produkcji kruszyw sztucznych z osadów ściekowych i szkła odpadowego, jako wypełniacza przy produkcji mieszanek związanych hydraulicznie oraz jako dodatku do wyrobów ceramicznych. Końcowy etap projektu stanowić będą propozycje rozwiązań technicznych, organizacyjnych i prawnych - wraz ze strategią rozwoju technologicznego - zmierzających do wykorzystania zinwentaryzowanych w sposób ilościowy i jakościowy depozytów mułów węglowych w krajowym przemyśle energetycznym. Realizacja projektu dostarczając know-how przyczyni się do powstawania i rozwoju przedsiębiorstw innowacyjnych, szczególnie w sektorze małych i średnich przedsiębiorstw zainteresowanych świadczeniem usług dla sektora wydobywczego i energetycznego. Będzie to wynikiem przeznaczenia produktu uzyskiwanego w procesie wzbogacania, jak i pozostałości po procesie wzbogacania dla szerokiego grona odbiorców. Umożliwi również powstanie firm
 
REFERENCES (9)
1.
Informacja o funkcjonowaniu górnictwa węgla kamiennego w Polsce w 2001 r., Ministerstwo Gospodarki, Warszawa 2012.
 
2.
Rocznik Statystyczny Rzeczypospolitej Polskiej 2010, Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 2011.
 
3.
Ochrona Środowiska 2011, Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 2011.
 
4.
Projekt rozwojowy Nr N R09 006 06/2009 pn. „Identyfikacja potencja³u energetycznego depozytów mułów węglowych w bilansie paliwowym kraju oraz strategia rozwoju technologicznego w zakresie ich wykorzystania”, IMBiGS, Warszawa 2009.
 
5.
BAIC i in. 2011 – BAIC I.,WITKOWSKA-KITA B., LUTYŃSKI A., PIOTROWSKI Z., KOZIO£ W., 2011 – Technologie zagospodarowania odpadów z górnictwa węgla kamiennego – diagnoza stanu aktualnego, ocena innowacyjności, analiza SWOT Rocznik Ochrona Środowiska Tom 13. Rok 2011, Środkowo-Pomorskie Towarzystwo Naukowe Ochrony Środowiska ISSN 1506-218X, Koszalin 2011.
 
6.
BAIC I., 2010 – Skarby porzucone na hałdach. Miesięcznik Gigawat. Info – Energia nr 10/2010.
 
7.
SOBKO W., 2010 – Muły węglowe jako paliwo energetyczne. Wiedza i życie.
 
8.
HYCNAR J.J., BUGAJCZYK M., 2004 – Kierunki racjonalnego zagospodarowania drobnoziarnistych odpadów węglowych. Polityka Energetyczna t. 7, z. spec.
 
9.
HYCNAR J.J., 2006 – Paleniska fluidalne przykładem racjonalnego rozwiązywania problemu odpadów. Polityka Energetyczna t. 9, z. spec.
 
ISSN:1429-6675