Tiêu chuẩn các sản phẩm đốt than: Thuật ngữ và định nghĩa

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12661:2019

(ASTM E 2201-2013)

CÁC SẢN PHẨM ĐỐT THAN - THUẬT NGỮ VÀ ĐỊNH NGHĨA

Standard terminology for coal combustion products

Lời nói đầu

TCVN 12661:2019 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận hoàn toàn tương đương với ASTM E 2201-2013 (Standard terminology for coal combustion products) với sự cho phép của ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Dive, West Conshohocken, PA 19428, USA. Tiêu chuẩn ASTM E 2201- 2013 thuộc bản quyền của ASTM quốc tế.

TCVN 12661:2019 do Viện Vật liệu Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

CÁC SẢN PHẨM ĐỐT THAN - THUẬT NGỮ VÀ ĐỊNH NGHĨA

Standard terminology for coal combustion products

1  Phạm vi áp dụng

1.1  Tiêu chuẩn này định nghĩa các thuật ngữ được sử dụng trong sản xuất, quản lý và sử dụng các sản phẩm đốt than. Mục đích nhằm định nghĩa chính xác các thuật ngữ đã được sử dụng.

1.2  Các thuật ngữ được định nghĩa và giải thích trong tiêu chuẩn này chỉ sử dụng và có ý nghĩa trong tiêu chuẩn sản phẩm đốt than.

2  Thuật ngữ và định nghĩa

2.1

Nước thải mỏ có tính axit

Nước thải có pH nhỏ hơn 6,0, trong đó độ axit tổng lớn hơn độ kiềm tổng, thoát ra từ mỏ than đang hoạt động, đã đóng cửa hoặc bị bỏ hoang, và từ hoạt động cải tạo, phục hồi môi trường hoặc từ khu vực chịu ảnh hưởng của hoạt động cải tạo, phục hồi môi trường và khai thác than lộ thiên.

2.2

Nước mỏ có tính axit

Xem điều 2.1.

2.3

Cốt liệu

Vật liệu dạng hạt được sử dụng như một thành phần trong bê tông và vữa, cùng với chất kết dính thủy lực tạo sản phẩm bê tông và vữa.

CHÚ THÍCH: Ví dụ cốt liệu bao gồm cát, sỏi, đá dăm, bê tông xi măng nghiền nhỏ, xỉ lò cao, hoặc tro đáy và xỉ lò hơi đốt than.

2.4

Độ kiềm

Là khả năng trung hòa axit của nước, và phụ thuộc vào hàm lượng carbonat, bicarbonat, hydroxide và đôi khi là hàm lượng borat, silicat, and phosphat trong nước. Độ kiềm thường được biểu thị bằng hàm lượng calci carbonat theo đơn vị miligam/lít.

2.5

Tầng chứa nước

Tầng địa chất, tập hợp các tầng địa chất hoặc một phần của tầng địa chất, đã bão hòa nước và có khả năng cung cấp một lượng nước đáng kể.

2.6

Thiết bị lọc bụi kiểu túi

Thiết bị sử dụng các túi lọc vải để thu các hạt rắn từ khí thải.

2.7

Sử dụng hiệu quả các sản phẩm đốt than

Sản phẩm đốt than được sử dụng hoặc thay thế cho sản phẩm khác dựa trên các chỉ tiêu về tính năng. Theo đó, sử dụng hiệu quả các sản phẩm đốt than bao gồm nhưng không giới hạn dùng làm nguyên liệu sản xuất clinker xi măng, bê tông, vữa, vật liệu điền đầy tự chảy, vật liệu cường độ thấp có kiểm soát; vật liệu đắp kỹ thuật; lớp base và lớp sub-base; gia cố đất; bột khoáng; kiểm soát lực kéo chống trơn trượt băng tuyết; làm sạch bề mặt kim loại; các hạt phủ lợp mái; ứng dụng trong khai thác mỏ; tấm tường; ổn định/đóng rắn chất thải; cải tạo đất và nông nghiệp.

2.8

Xỉ lò hơi

Phần tro nóng chảy thu gom ở đáy của van tháo xỉ và lò hơi kiểu cyclone, được làm nguội nhanh bằng nước và nứt vỡ thành các hạt góc cạnh, màu đen, có bề mặt thủy tinh, nhẵn.

2.9

Bãi chứa tạm

Khu vực được chỉ định làm nơi trữ đất cho các dự án xây dựng hoặc cải tạo, phục hồi môi trường mỏ; bao gồm một nguồn hoặc nhiều nguồn vật liệu mà không phải là vật liệu đào tại chỗ.

2.10

Tro đáy

Các hạt tro kết khối được hình thành trong lò hơi đốt than phun, do có kích thước lớn nên không thể bị cuốn theo dòng khí thải, sẽ va chạm vào tường lò hơi hoặc rơi xuống lọt qua các ghi lò, tới hộp thu tro ở đáy lò hơi. Tro đáy thường có màu xám hoặc màu đen, hoàn toàn góc cạnh và có cấu trúc bề mặt xốp.

2.11

Khối lượng thể tích xốp

Khối lượng của vật liệu trên một đơn vị thể tích bao gồm cả các lỗ rỗng. Khối lượng thể tích thường được thể hiện theo khối lượng thể tích khô.

2.12

Thạch cao (Calci sulfat dihydrat - CaSO₄·2H₂O)

Sản phẩm chính của hệ thống khử lưu huỳnh trong khí thải theo chu trình ướt và môi trường oxy hóa cưỡng bức, trong đó không khí được đưa thêm vào và sử dụng vôi hoặc đá vôi làm chất khử.

2.13

Tro có tính kết dính

Tro bay có khả năng đóng rắn không thuận nghịch khi trộn với nước. Còn được gọi là tro bay tự kết dính.

2.14

Tro than

Thuật ngữ chung chỉ các loại vật liệu rắn thu được chủ yếu từ quá trình đốt cháy than.

CHÚ THÍCH: Ví dụ bao gồm tro bay, tro đáy, hoặc xỉ lò hơi.

2.15

Các sản phẩm đốt than (CCPs)

Các sản phẩm thu được chủ yếu từ quá trình đốt than hoặc làm sạch khí thải bao gồm: tro bay, tro đáy, xỉ lò hơi, tro đốt than tầng sôi (FBC), hoặc vật liệu khử lưu huỳnh trong khói thải (FGD).

2.16

Đầm nén

Quá trình đầm nén đất hoặc vật liệu đốt than bằng tác động cơ học hoặc quá trình làm giảm thể tích rỗng của chất thải rắn thông qua lu lèn.

2.17

Cố kết

Hiện tượng giảm thể tích do sự thoát nước ra khỏi khối vật liệu, thường xảy ra do tăng ứng suất theo phương thẳng đứng lên khối vật liệu. Sự thoát nước, chứ không phải là sự nén các lỗ rỗng chứa khí, là dấu hiệu để phân biệt cố kết và đầm nén.

2.18

Cyclon

Là thiết bị làm sạch khí có dạng hình côn, hoạt động theo nguyên lý phân ly ly tâm, được sử dụng trong quá trình thu hạt hoặc nghiền mịn.

2.19

Khối lượng riêng

Khối lượng trên một đơn vị thể tích, được biểu thị theo đơn vị g/cm³ hoặc pound/ft³ đối với chất rắn, chất lỏng và đơn vị g/l đối với chất khí.

2.20

Đê

Nền đất tự nhiên hoặc nhân tạo, được sử dụng để chứa hoặc giữ chất lỏng, huyền phù, bùn hoặc các vật liệu khác ở bên trong.

2.21

Sự phát thải

Sự rò rỉ của chất thải ở dạng rắn, lỏng, khí hoặc bất kỳ thành phần nào của chất thải ra ngoài môi trường.

2.22

Lớp thoát nước

Một lớp đồng nhất các vật liệu có tính thấm như cát, đá dăm, hoặc tro đáy/xỉ lò hơi, được thiết lập cùng lớp vật liệu lọc phù hợp tại móng của vật liệu đắp kỹ thuật nhằm duy trì khả năng thoát nước của vật liệu đắp kỹ thuật.

2.23

Tro bay khô

Tro bay thu được từ thiết bị lọc bụi như lọc bụi tĩnh điện, lọc bụi kiểu túi, bộ thu bụi cơ khí, hoặc bộ lọc vải.

2.24

Thiết bị lọc bụi tĩnh điện (ESP)

Thiết bị thu hồi tro bay từ khí thải theo nguyên lý tích điện lên tro bay và thu hồi tro bay bằng lực hút tĩnh điện.

2.25

Bao rắn

Bọc kín hoàn toàn chất thải bằng vật liệu khác nhằm cô lập chất thải khỏi các tác động từ bên ngoài.

2.26

Ettringit

Khoáng cao calci sulfoaluminat (Ca₆. Al₂(SO₄)₃ (OH)₁₂. 26H2O)

2.27

Lớp phủ cuối cùng

Lớp vật liệu phủ được dùng để phủ kín bãi chôn lấp hoặc phủ trên bề mặt.

2.28

Tính cố định

Sự ổn định hoặc sự đóng rắn.

2.29

Vật liệu điền đầy tự chảy

Vật liệu có thể chảy như chất lỏng, tự san phẳng, không cần đầm nén hoặc rung để tạo độ đặc chắc lớn nhất, đóng rắn đạt cường độ theo quy định, và đôi khi là vật liệu cường độ thấp có kiểm soát.

2.30

Khử lưu huỳnh trong khí thải (FGD)

Sự loại bỏ khí lưu huỳnh dioxide từ khí thải lò hơi. Các quá trình khử lưu huỳnh chủ yếu sử dụng thiết bị lọc kiểu ướt, thiết bị lọc kiểu khô và có phun chất hấp thụ/hấp phụ. Các chất hấp thụ/hấp phụ bao gồm: vôi, đá vôi, các hợp chất chứa natri và tro bay đốt than có hàm lượng calci cao.

Tro FGD khô - xem vật liệu FGD khô.

Vật liệu FGD khô - là sản phẩm sinh ra từ hệ thống FGD kiểu khô và chủ yếu bao gồm calci sultit, tro bay, portlandite (Ca(OH)₂), và/hoặc calcit.

Vật liệu FGD cố định - là hỗn hợp bùn FGD đã tách nước, được thiết kế có thành phần chủ yếu bao gồm calci sulfit, và tro bay có hàm lượng vôi cao hoặc tro bay có hàm lượng vôi thấp kết hợp với một chất kết dính. Bùn FGD được gọi là bùn từ thiết bị lọc, vật liệu từ thiết bị lọc, chất rắn FGD, bánh lọc hoặc bánh lọc từ máy ly tâm.

Tro từ thiết bị sấy phun vôi - xem vật liệu

FGD khô.

Vật liệu ổn định FGD - là tên gọi khác của vật liệu cố định FGD.

Các sản phẩm FGD ướt - là sản phẩm sinh ra từ hệ thống hoặc quá trình FGD kiểu ướt. Thành phần chủ yếu bao gồm nước, các chất rắn calci sulfit/calci sulfat, và một lượng nhỏ tro bay. Các sản phẩm FGD ướt có tính xúc biến.

Thạch cao FGD - Là sản phẩm thạch cao từ quá trình khử lưu huỳnh trong khí thải sử dụng các chất có chứa calci và có tính oxy hóa.

Vật liệu FGD - là sản phẩm của quá trình FGD, thường sử dụng chất hấp thụ/hấp phụ có chứa hàm lượng calci cao như vôi hoặc đá vôi. Chất hấp thụ/hấp phụ có chứa natri hoặc tro bay có hàm lượng calci cao cũng được sử dụng trong một số hệ thống. Tính chất của vật liệu này biến đổi từ bùn xúc biến ướt đến vật liệu dạng bột khô tùy thuộc vào quá trình FGD.

Vật liệu FGD thu được từ thiết bị lọc kiểu khô - Vật liệu bột dạng khô từ thiết bị lọc kiểu khô, thu được tại lọc bụi kiểu túi cùng với tro bay, là hỗn hợp sulfit, sulfat và tro bay.

2.31

Tro đốt than tầng sôi

Sản phẩm tro bay và tro đáy từ lò hơi đốt than tầng sôi.

2.32

Tro đáy đốt than tầng sôi

Phế thải vật liệu tầng sôi thu được tại đáy của lò hơi đốt than tầng sôi. Tro đáy đốt than tầng sôi thường được thu gom riêng và được coi là tương đương với tro đáy của lò hơi đốt than phun có buồng đốt được thiết kế dạng tường đốt đáy khô hoặc đáy ướt.

2.33

Các sản phẩm đốt than tầng sôi

Các sản phẩm được sinh ra từ lò hơi đốt than tầng sôi bao gồm: than chưa cháy hết, tro, tro đáy đốt than tầng sôi, và chất hấp thụ/hấp phụ chưa phản ứng hết.

2.34

Tro bay

Tro than thoát ra từ buồng đốt, cuốn theo dòng khí thải và được thu lại tại các thiết bị kiểm soát ô nhiễm không khí, ví dụ lọc bụi tĩnh điện, lọc bụi kiểu túi và thiết bị lọc ướt.

2.35

Hàm lượng vôi trong tro bay

Tổng hàm lượng calci trong tro bay, bao gồm các chất chứa calci hoạt tính hoặc không hoạt tính, được biểu thị theo calcium oxide (CaO).

2.36

Vôi tự do

Vôi hoạt tính hoặc các chất hydroxide có thể phản ứng puzzolan tạo sản phẩm kết dính, thường được biểu thị bằng phần trăm trên tổng khối lượng sản phẩm.

2.37

Dịch lọc

Chất lỏng bao gồm các thành phần hạt lơ lửng, đã thấm qua hoặc thoát ra từ một khối vật liệu rắn.

2.38

Quá trình chiết

Quá trình, tự nhiên hoặc nhân tạo, tạo ra dịch lọc.

2.39

Chiều dày đầm nén

Chiều sâu của đất hoặc các vật liệu khác sử dụng trong phần nền đắp hoặc vật liệu điền đầy, có thể đầm nén đến độ chặt theo quy định với các thiết bị có sẵn.

2.40

Sự lún mỏ

Hiện tượng bề mặt địa hình tự nhiên dịch chuyển xuống dưới do việc khai thác lấy đi các vật liệu đỡ ở phía dưới.

2.41

Chất pozzolan

Các vật liệu có chứa thành phần chủ yếu là silic hoặc silic và nhôm, khi ở dạng hạt mịn và trong môi trường ẩm, phản ứng hóa học với calci hydroxide tạo các hợp chất có tính kết dính ở nhiệt độ thường.

2.42

Hoạt tính pozzolan

Hiện tượng phát triển cường độ khi một lượng nhôm silicat nhất định phản ứng với vôi trong môi trường có chứa nước ở nhiệt độ thường.

2.43

Sản phẩm

Vật có giá trị, có khả năng xuất bán ở dạng là một bộ phận của sản phẩm hoặc sản phẩm đã lắp ráp hoàn chỉnh, được sản xuất để đưa vào thị trường.

2.44

Cải tạo và phục hồi môi trường

Hoạt động khôi phục lại vùng mỏ đã khai thác được các cơ quan có thẩm quyền phê duyệt.

2.45

Nước thoát

Hiện tượng nước rơi xuống, chảy qua bề mặt, mang theo các vật liệu và nếu không bị giữ lại sẽ tiếp tục đi vào nguồn nước. Nước thoát có thể là nước mưa, dịch lọc hoặc các chất lỏng khác chảy qua một phần hoặc toàn bộ vùng đất.

2.46

Thiết bị lọc

Thiết bị kiểm soát ô nhiễm được thiết kế để loại bỏ một số thành phần khí từ khí thải lò hơi. Xem khử lưu huỳnh trong khí thải.

2.47

Sự sa lắng

Quá trình lắng của các hạt rắn do trọng lực trong hệ chất lỏng.

2.48

Tro bay đốt than tự kết dính

Xem điều 2.13.

2.49

Bùn

Hỗn hợp của nước và các vật liệu mịn không tan ở dạng huyền phù.

2.50

Cải tạo đất (Soil modification)

Là quá trình làm thay đổi các đặc tính vật lý và hóa học của đất.

2.51

Ổn định đất

Là quá trình biến đổi nhằm cải thiện các đặc tính vật lý của đất.

2.52

Đóng rắn

Sự chuyển đổi các dạng chất lỏng, bùn hoặc huyền phù thành vật liệu có khả năng xử lý hoặc đầm nén dễ dàng hơn trong việc sử dụng hoặc loại bỏ chất thải; đây là quá trình chuyển chất lỏng thành vật liệu đóng rắn; tro bay thường được sử dụng làm chất phản ứng hoặc chất hấp thụ/hấp phụ trong quá trình đóng rắn.

2.53

Chất hấp thụ/hấp phụ

Hợp chất hóa học thêm vào dòng khí của máy tạo hơi nước, nhằm giảm phát thải; đây là chất làm giảm nồng độ hoặc hàm lượng của một chất khác theo cơ chế thấm hút bề mặt, ví dụ hấp thụ và/hoặc hấp phụ; một vật liệu có thể thấm hút các chất lỏng tự do theo cả hai cơ chế hấp phụ hoặc hấp thụ.

2.54

Ổn định

Quá trình xử lý chất thải nhằm giảm thiểu các đặc tính không mong muốn của chất thải; xử lý chất rắn từ các quá trình kiểm soát ô nhiễm khí hoặc lọc ướt; tro bay thường được sử dụng như một phụ gia đầy hoặc chất phản ứng.

2.55

Vật liệu đắp kỹ thuật

Vật liệu điền đầy kỹ thuật, thường được sử dụng tạo thành các lớp có chiều dày đồng nhất và được đầm nén đến một đơn vị khối lượng nhất định, nhằm kiểm soát độ nén, cường độ, và hệ số thấm.

2.56

Tính xúc biến

Tính chất của vật liệu có khả năng đông cứng trong một thời gian tương đối ngắn khi ở trạng thái dừng, nhưng khi khuấy trộn hoặc thao tác, có sự thay đổi lớn về độ dẻo hoặc chất lỏng có độ nhớt cao, đây là quá trình xảy ra thuận nghịch.

2.57

Xử lý

Phương pháp, kỹ thuật hoặc quy trình bất kỳ được thiết kế để thay đổi các đặc tính sinh học, hóa học và vật lý của chất thải, nhằm trung hòa chất thải, làm giảm độc tính, an toàn hơn trong vận chuyển và quản lý, hoặc làm giảm khối lượng chất thải.