फ्लाई ऐश: Difference between revisions
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अभी हाल ही में, फ्लाई ऐश का उपयोग जियोपॉलिमर में घटक के रूप में किया गया है। जहां फ्लाई ऐश काँच की प्रतिक्रियात्मकता का उपयोग हाइड्रेटेड पोर्टलैंड सीमेंट के समान बाइंडर बनाने के लिए किया जा सकता है। किन्तु कम CO<sub>2</sub> सहित संभावित उत्तम गुणों के साथ उत्सर्जन, सूत्रीकरण पर निर्भर करता है।<ref>{{Cite journal|last=Adewuyi|first=Yusuf G.|date=2021-06-22|title=Recent Advances in Fly-Ash-Based Geopolymers: Potential on the Utilization for Sustainable Environmental Remediation|url=https://doi.org/10.1021/acsomega.1c00662|journal=ACS Omega|volume=6|issue=24|pages=15532–15542|doi=10.1021/acsomega.1c00662|pmc=8223219|pmid=34179596}}</ref> | अभी हाल ही में, फ्लाई ऐश का उपयोग जियोपॉलिमर में घटक के रूप में किया गया है। जहां फ्लाई ऐश काँच की प्रतिक्रियात्मकता का उपयोग हाइड्रेटेड पोर्टलैंड सीमेंट के समान बाइंडर बनाने के लिए किया जा सकता है। किन्तु कम CO<sub>2</sub> सहित संभावित उत्तम गुणों के साथ उत्सर्जन, सूत्रीकरण पर निर्भर करता है।<ref>{{Cite journal|last=Adewuyi|first=Yusuf G.|date=2021-06-22|title=Recent Advances in Fly-Ash-Based Geopolymers: Potential on the Utilization for Sustainable Environmental Remediation|url=https://doi.org/10.1021/acsomega.1c00662|journal=ACS Omega|volume=6|issue=24|pages=15532–15542|doi=10.1021/acsomega.1c00662|pmc=8223219|pmid=34179596}}</ref> | ||
=== रोलर कॉम्पैक्ट ठोस === | === रोलर कॉम्पैक्ट ठोस === | ||
[[File:UserKTrimble-AP Taum Sauk Reservoir UnderConstruction Nov 22 2009 crop1.jpg|thumb|right|आमेरन के [[ताउम सौक हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन]] के ऊपरी जलाशय का निर्माण रोलर-कॉम्पैक्ट ठोस से किया गया | [[File:UserKTrimble-AP Taum Sauk Reservoir UnderConstruction Nov 22 2009 crop1.jpg|thumb|right|आमेरन के [[ताउम सौक हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन]] के ऊपरी जलाशय का निर्माण रोलर-कॉम्पैक्ट ठोस से किया गया था। जिसमें आमेरन के कोयला संयंत्रों में से से उड़ने वाली राख सम्मिलित थी।<ref name="taumsauk">{{cite web | ||
| url = http://www.cement.org/water/dams_rcc_taum_sauk.asp | | url = http://www.cement.org/water/dams_rcc_taum_sauk.asp | ||
| publisher = Portland Cement Association | | publisher = Portland Cement Association | ||
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फ्लाई ऐश से दूषित मिट्टी ने थोक घनत्व और जल की क्षमता में वृद्धि देख सकते है। किन्तु हाइड्रोलिक चालकता और सामंजस्य में कमी आ जाती है।<ref name=":1" /> मिट्टी में फ्लाई ऐश का प्रभाव और मिट्टी में सूक्ष्मजीव राख के पीएच से प्रभावित होते हैं और राख में धातु की सांद्रता का अनुमान लगाते हैं।<ref name=":1" /> दूषित मिट्टी में सूक्ष्मजीव समुदायों ने श्वसन और नाइट्रिफिकेशन में कमी दिखाई देती है।<ref name=":1" /> ये दूषित मिट्टी पौधों के विकास के लिए हानिकारक या \लाभदायक हो सकती हैं।<ref name=":1" /> फ्लाई ऐश के सामान्यतः लाभकारी परिणाम होते हैं। जब यह मिट्टी में पोषक तत्वों की कमी को उचित करता है।<ref name=":1" /> बोरॉन फाइटोटॉक्सिसिटी देखे जाने पर सबसे हानिकारक प्रभाव देखे गए है।<ref name=":1" /> पौधे मिट्टी से फ्लाई ऐश द्वारा बढ़ाए गए तत्वों को अवशोषित करते हैं।<ref name=":1" /> आर्सेनिक, मोलिब्डेनम और सेलेनियम ही ऐसे तत्व थे। जो चरने वाले जानवरों के लिए संभावित विषैले स्तरों पर पाए गए थे।<ref name=":1" /> फ्लाई ऐश के संपर्क में आने वाले स्थलीय जीवों ने केवल सेलेनियम के बढ़े हुए स्तर को दिखाया गया है।<ref name=":1" /> | फ्लाई ऐश से दूषित मिट्टी ने थोक घनत्व और जल की क्षमता में वृद्धि देख सकते है। किन्तु हाइड्रोलिक चालकता और सामंजस्य में कमी आ जाती है।<ref name=":1" /> मिट्टी में फ्लाई ऐश का प्रभाव और मिट्टी में सूक्ष्मजीव राख के पीएच से प्रभावित होते हैं और राख में धातु की सांद्रता का अनुमान लगाते हैं।<ref name=":1" /> दूषित मिट्टी में सूक्ष्मजीव समुदायों ने श्वसन और नाइट्रिफिकेशन में कमी दिखाई देती है।<ref name=":1" /> ये दूषित मिट्टी पौधों के विकास के लिए हानिकारक या \लाभदायक हो सकती हैं।<ref name=":1" /> फ्लाई ऐश के सामान्यतः लाभकारी परिणाम होते हैं। जब यह मिट्टी में पोषक तत्वों की कमी को उचित करता है।<ref name=":1" /> बोरॉन फाइटोटॉक्सिसिटी देखे जाने पर सबसे हानिकारक प्रभाव देखे गए है।<ref name=":1" /> पौधे मिट्टी से फ्लाई ऐश द्वारा बढ़ाए गए तत्वों को अवशोषित करते हैं।<ref name=":1" /> आर्सेनिक, मोलिब्डेनम और सेलेनियम ही ऐसे तत्व थे। जो चरने वाले जानवरों के लिए संभावित विषैले स्तरों पर पाए गए थे।<ref name=":1" /> फ्लाई ऐश के संपर्क में आने वाले स्थलीय जीवों ने केवल सेलेनियम के बढ़े हुए स्तर को दिखाया गया है।<ref name=":1" /> | ||
=== थोक भंडारण का छलकाव === | === थोक भंडारण का छलकाव === | ||
[[File:Aerial view of ash slide site Dec 23 2008 TVA.gov 123002.jpg|thumb|250px|[[ टेनेसी | [[File:Aerial view of ash slide site Dec 23 2008 TVA.gov 123002.jpg|thumb|250px|23 दिसंबर सन्न 2008 को [[टेनेसी वैली अथॉरिटी]] फ्लाई ऐश नियंत्रण विफलता किंग्स्टन, टेनेसी में]]जहां फ्लाई ऐश को थोक में संग्रहित किया जाता है। वहां सामान्यतः धूल को कम करने के लिए इसे सूखे के अतिरिक्त गीला रखा जाता है। अतः परिणामी बाड़े (तालाब) सामान्यतः लंबे समय तक बड़े और स्थिर होते हैं। किन्तु उनके बांधों या [[ मेंडबंदी |मेंडबंदी]] का कोई भी उल्लंघन तेजी से और बड़े पैमाने पर होता है। | ||
दिसंबर 2008 में, टेनेसी घाटी अथॉरिटी के किंग्स्टन फॉसिल प्लांट में फ्लाई ऐश के गीले भंडारण के लिए तटबंध के ढहने से 5.4 मिलियन क्यूबिक गज कोयले की फ्लाई ऐश निकली गयी थी। जिससे तीन घर क्षतिग्रस्त हो गए और [[एमोरी नदी]] में बह गये थे।<ref>{{cite news |last=Flessner |first=Dave |date=2015-05-29 |title=TVA to auction 62 parcels in Kingston after ash spill cleanup completed |url=https://www.timesfreepress.com/news/business/aroundregion/story/2015/may/29/tvaucti62-parcels-kingstafter-ash-spill-clean/306796/ |work=Chattanooga Times Free Press |location=Chattanooga, TN |access-date=2019-06-16 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190616180927/https://www.timesfreepress.com/news/business/aroundregion/story/2015/may/29/tvaucti62-parcels-kingstafter-ash-spill-clean/306796/ |archive-date=June 16, 2019 |url-status=live}}</ref> अतः सफाई की लागत $1.2 बिलियन से अधिक हो सकती है। इस रिसाव के कुछ सप्ताह पश्चात् [[अलाबामा]] में छोटा टीवीए-प्लांट फैल गया था। जिसने विडोज क्रीक और [[टेनेसी नदी]] को दूषित कर दिया था।<ref>{{cite news |last=Koch |first=Jacqueline |title=Tennessee: Gypsum pond leaks into Widows Creek |url=https://www.timesfreepress.com/news/local/story/2009/jan/10/tennessee-gypsum-pond-leaks-widows-creek/203158/ |work=Chattanooga Times Free Press |date=2009-01-10}}</ref> | दिसंबर 2008 में, टेनेसी घाटी अथॉरिटी के किंग्स्टन फॉसिल प्लांट में फ्लाई ऐश के गीले भंडारण के लिए तटबंध के ढहने से 5.4 मिलियन क्यूबिक गज कोयले की फ्लाई ऐश निकली गयी थी। जिससे तीन घर क्षतिग्रस्त हो गए और [[एमोरी नदी]] में बह गये थे।<ref>{{cite news |last=Flessner |first=Dave |date=2015-05-29 |title=TVA to auction 62 parcels in Kingston after ash spill cleanup completed |url=https://www.timesfreepress.com/news/business/aroundregion/story/2015/may/29/tvaucti62-parcels-kingstafter-ash-spill-clean/306796/ |work=Chattanooga Times Free Press |location=Chattanooga, TN |access-date=2019-06-16 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190616180927/https://www.timesfreepress.com/news/business/aroundregion/story/2015/may/29/tvaucti62-parcels-kingstafter-ash-spill-clean/306796/ |archive-date=June 16, 2019 |url-status=live}}</ref> अतः सफाई की लागत $1.2 बिलियन से अधिक हो सकती है। इस रिसाव के कुछ सप्ताह पश्चात् [[अलाबामा]] में छोटा टीवीए-प्लांट फैल गया था। जिसने विडोज क्रीक और [[टेनेसी नदी]] को दूषित कर दिया था।<ref>{{cite news |last=Koch |first=Jacqueline |title=Tennessee: Gypsum pond leaks into Widows Creek |url=https://www.timesfreepress.com/news/local/story/2009/jan/10/tennessee-gypsum-pond-leaks-widows-creek/203158/ |work=Chattanooga Times Free Press |date=2009-01-10}}</ref> | ||
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=== संयुक्त राज्य अमेरिका === | === संयुक्त राज्य अमेरिका === | ||
सन्न 2008 में किंग्स्टन फॉसिल प्लांट कोल फ्लाई ऐश स्लरी स्पिल के पश्चात्, ईपीए ने ऐसे नियम विकसित करना प्रारंभ किया था। जो राष्ट्रव्यापी सभी राख तालाबों पर प्रयुक्त | सन्न 2008 में किंग्स्टन फॉसिल प्लांट कोल फ्लाई ऐश स्लरी स्पिल के पश्चात्, ईपीए ने ऐसे नियम विकसित करना प्रारंभ किया था। जो राष्ट्रव्यापी सभी राख तालाबों पर प्रयुक्त होता था। ईपीए ने सन्न 2015 में सीसीआर नियम प्रकाशित किया था।<ref name="CCR 2015"/> सन्न 2015 में सीसीआर विनियमन में कुछ प्रावधानों को मुकदमेबाजी में चुनौती दी गई थी और कोलंबिया सर्किट के जिला के लिए अपील की संयुक्त राज्य न्यायालय ने आगे नियम बनाने के लिए विनियमन के कुछ भागों को ईपीए को भेज दिया गया था।<ref>{{cite web |last1=Green |first1=Douglas H. |last2=Houlihan |first2=Michael |title=डीसी सर्किट कोर्ट ने सीसीआर समय सीमा विस्तार को ईपीए को भेजा|url=https://www.americanbar.org/groups/environment_energy_resources/publications/st/20190424-dc-circuit-court-remands-ccr-deadline-extension-to-epa/ |date=2019-04-24 |website=Environment, Energy, and Resources Section |publisher=American Bar Association |location=Washington, DC}}</ref> | ||
ईपीए ने 14 अगस्त | ईपीए ने 14 अगस्त सन्न 2019 को प्रस्तावित नियम प्रकाशित किया था। जो स्थान-आधारित मानदंडों का उपयोग करता था। अतः अतिरिक्त संख्यात्मक सीमा (अर्थात् बाड़े या गड्ढों के आकार) के अतिरिक्त ऑपरेटर को न्यूनतम पर्यावरणीय प्रभाव प्रदर्शित करने की आवश्यकता होती थी। जिससे कि साइट संचालन में रह सकता था।<ref>EPA. "Hazardous and Solid Waste Management System: Disposal of Coal Combustion Residuals from Electric Utilities; Enhancing Public Access to Information; Reconsideration of Beneficial Use Criteria and Piles; Proposed Rule." ''Federal Register,'' {{usfr|84|40353}}. 2019-08-14.</ref> | ||
अक्टूबर 2020 में ईपीए ने अंतिम [[प्रवाह दिशानिर्देश]] नियम प्रकाशित किया जो इसके 2015 के विनियमन के कुछ प्रावधानों को उलट देता | कोर्ट रिमांड के उत्तर में, ईपीए ने 28 अगस्त, 2020 को अपना CCR भाग A अंतिम नियम प्रकाशित किया था। जिसमें सभी अनलाइन राख तालाबों को लाइनर्स के साथ फिर से जोड़ने या 11 अप्रैल, 2021 तक बंद करने की आवश्यकता थी। अतिरिक्त समय प्राप्त करने के लिए कुछ सुविधाएं प्रयुक्त हो सकती हैं। सन्न 2028 तक ऐश अपशिष्टों की सतह को बंद करने से पूर्व उनके प्रबंधन के लिए विकल्प खोजने के लिए प्रयुक्त किया जाएगा।<ref>{{cite magazine |title=EPA कुछ खतरनाक कोयले की राख के तालाबों को लंबे समय तक खुला रहने देता है|url=https://www.usnews.com/news/politics/articles/2020-10-16/epa-letting-some-hazardous-coal-ash-ponds-stay-open-longer |date=2020-10-16 |magazine=U.S. News}}</ref><ref>EPA. "Hazardous and Solid Waste Management System: Disposal of Coal Combustion Residuals From Electric Utilities; A Holistic Approach to Closure Part A: Deadline To Initiate Closure." {{usfr|85|53516}}. 2020-08-28.</ref><ref>{{cite web |title=Revisions to the Coal Combustion Residuals (CCR) Closure Regulations; Fact sheet |url=https://www.epa.gov/coalash/fact-sheet-revisions-several-coal-ash-closure-requirements-and-provisions-enhance-public |date=July 2020 |publisher=EPA}}</ref> ईपीए ने 12 नवंबर सन्न 2020 को अपना सीसीआर भाग बी नियम प्रकाशित किया था। जो कुछ सुविधाओं को वैकल्पिक लाइनर का उपयोग करने की अनुमति देता है। जो इस प्रदर्शन पर आधारित है कि मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण प्रभावित नहीं होता था।<ref>EPA (2020-11-12). "Hazardous and Solid Waste Management System: Disposal of CCR; A Holistic Approach to Closure Part B: Alternate Demonstration for Unlined Surface Impoundments." Final rule. {{usfr|85|72506}}</ref> अतः सीसीआर विनियम पर आगे का मुकदमा सन्न 2021 तक लंबित है।<ref>{{cite news |last=Smoot |first=D.E. |title=समूह कोयला राख नियम के रोलबैक को चुनौती देते हैं|url=https://www.muskogeephoenix.com/news/groups-challenge-rollback-of-coal-ash-rule/article_3114a09f-400f-55d8-8d3d-5d56e5120986.html |date=2020-12-11 |work=Muskogee Phoenix |location=Muskogee, OK}}</ref> | ||
अक्टूबर सन्न 2020 में ईपीए ने अंतिम [[प्रवाह दिशानिर्देश]] नियम प्रकाशित किया था। जो इसके सन्न 2015 के विनियमन के कुछ प्रावधानों को उलट देता था। जिसने राख तालाबों और अन्य विद्युत संयंत्र अपशिष्ट जल से निकलने वाले अपशिष्ट जल में विषैली धातुओं पर आवश्यकताओं को कड़ा कर दिया था।<ref>{{cite news |last1=Dennis |first1=Brady |last2=Eilperin |first2=Juliet |title=ट्रम्प प्रशासन ने कोयला संयंत्रों से जहरीले अपशिष्ट जल को सीमित करने के उद्देश्य से ओबामा-युग के नियम को वापस ले लिया|url=https://www.washingtonpost.com/climate-environment/2020/08/31/coal-ash-epa-trump |date=2020-08-31 |newspaper=The Washington Post}}</ref><ref>EPA (2020-10-13). "Steam Electric Reconsideration Rule." Final rule. ''Federal Register,'' {{USFR|85|64650}}</ref> अतः मुकदमेबाजी में सन्न 2020 के नियम को भी चुनौती दी गई है।<ref>{{cite web |title=विषाक्त जल प्रदूषण रोलबैक के लिए पर्यावरण समूहों ने ट्रम्प प्रशासन के खिलाफ मुकदमा दायर किया|url=https://waterkeeper.org/news/environmental-groups-file-lawsuits-against-trump-administration-for-toxic-water-pollution-rollbacks/ |date=2020-11-02 |publisher=Waterkeeper Alliance |location=New York, NY}}</ref> अगस्त सन्न 2021 में ईपीए ने घोषणा की कि वह सन्न 2020 के नियम को संबोधित करने और अपशिष्ट जल की सीमाओं को मजबूत करने के लिए और नियम बना रहा है। एजेंसी सन्न 2022 के पतन में प्रस्तावित नियम प्रकाशित करने की योजना बना रही है।<ref>EPA (2021-08-03). "Effluent Limitations Guidelines and Standards for the Steam Electric Power Generating Point Source Category." Notice of rulemaking initiative. ''Federal Register,'' {{USFR|86|41801}}</ref> | |||
=== भारत === | === भारत === | ||
भारत के पर्यावरण, वन और जलवायु परिवर्तन मंत्रालय ने | भारत के पर्यावरण, वन और जलवायु परिवर्तन मंत्रालय ने प्रथम बार सन्न 1999 में फ्लाई ऐश के उपयोग को निर्दिष्ट करने और 100% उपयोग सुनिश्चित करके सभी ताप विद्युत संयंत्रों के लिए एक लक्ष्य तिथि को अनिवार्य करने के लिए एक राजपत्र अधिसूचना प्रकाशित की थी।<ref>Report of the Committee National Green Tribunal (NGT), New Delhi, 2015. 42 pp.</ref> सन्न 2003 और 2009 में बाद के संशोधनों ने 2014 के अनुपालन की समय सीमा को स्थानांतरित कर दिया था। जैसा कि केंद्रीय विद्युत प्राधिकरण, नई दिल्ली द्वारा रिपोर्ट किया गया था। सन्न 2015 तक उत्पादित फ्लाई ऐश का केवल 60% उपयोग किया जा रहा था।<ref>Central Electricity Authority, New Delhi. Report on fly ash generation at coal/lignite based thermal power stations and its utilization in the country for the year 2014-15, Annex II. Oct 2015. https://www.cea.nic.in/reports/others/thermal/tcd/flyash_final_1516.pdf {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20201011220535/https://www.cea.nic.in/reports/others/thermal/tcd/flyash_final_1516.pdf |date=2020-10-11 }}</ref> इसका परिणाम 2015 में नवीनतम अधिसूचना में हुआ था। जिसने 31 दिसंबर सन्न 2017 को 100% उपयोग प्राप्त करने के लिए संशोधित समय सीमा के रूप में निर्धारित किया है। अतः लगभग 55.7% फ्लाई ऐश का उपयोग किया जाता है। इसका बड़ा भाग (42.3%) सीमेंट उत्पादन में जाता है। जिससे कि लगभग 0.74% का उपयोग ठोस में योजक के रूप में किया जाता है। (तालिका 5 [29] देखें।) चूँकि भारत में शोधकर्ता 100% उपयोग के लक्ष्य को प्राप्त करने में सहायता करने के लिए ठोस और सक्रिय पोज़ोलानिक सीमेंट जैसे जियोपॉलीमर [34] के मिश्रण के रूप में फ्लाई ऐश पर कार्य करके सक्रिय रूप से इस चुनौती का समाधान कर रहे हैं।<ref>Mehta A, and Siddique R., Properties of low-calcium fly ash based geopolymer concrete incorporating OPC as partial replacement of fly ash. Construction and Building Materials 150 (2017) 792–807.</ref> अतः सबसे बड़ी गुंजाइश स्पष्ट रूप से ठोस में सम्मिलित होने वाली फ्लाई ऐश की मात्रा बढ़ाने के क्षेत्र में है। भारत ने सन्न 2016 में 280 मिलियन टन सीमेंट का उत्पादन किया गया था। आवास क्षेत्र द्वारा 67% सीमेंट की खपत के साथ, पीपीसी की बढ़ती भागदारी और निम्न से मध्यम शक्ति वाले ठोस दोनों में फ्लाई ऐश को सम्मिलित करने की बहुत बड़ी गुंजाइश है। अतः गलत धारणा है कि भारतीय कोड ठोस और प्रबलित ठोस के लिए आईएस 456:2000 और फ्लाई ऐश के लिए आईएस 3812.1:2013 फ्लाई ऐश के उपयोग को 35% से कम तक सीमित करता है। इसी प्रकार की भ्रांतियां अमेरिका जैसे देशों में भी हैं।<ref>Obla, K H. Specifying Fly Ash for Use in Concrete. Concrete in Focus (Spring 2008) 60–66.</ref> किन्तु इसके विपरीत साक्ष्य विभिन्न बड़ी परियोजनाओं में एचवीएफए का उपयोग करते है। जहां दृढ़ गुणवत्ता नियंत्रण के अनुसार डिजाइन मिश्रण का उपयोग किया गया है। यह सुझाव दिया जाता है कि पेपर में प्रस्तुत शोध परिणामों का अधिकतम लाभ उठाने के लिए स्थानीय फ्लाई ऐश का उपयोग करके भारत में व्यापक उपयोग के लिए अति उच्च आयतन फ्लाई ऐश ठोस (यूएचवीएफए) ठोस को तत्काल विकसित किया जाता है। क्षार सक्रिय पोज़ोलन या जियोपॉलीमर सीमेंट आधारित ठोस को बढ़ावा देने के लिए भी तत्काल कदम उठाने की आवश्यकता है। | ||
== भूवैज्ञानिक रिकॉर्ड में == | == भूवैज्ञानिक रिकॉर्ड में == | ||
लगभग 252 मिलियन वर्ष पहले पर्मियन-ट्राइसिक विलुप्त होने की घटना के समय [[साइबेरियाई जाल]] द्वारा कोयले के भंडार के प्रज्वलन के कारण | लगभग 252 मिलियन वर्ष पहले पर्मियन-ट्राइसिक विलुप्त होने की घटना के समय [[साइबेरियाई जाल]] द्वारा कोयले के भंडार के प्रज्वलन के कारण आधुनिक फ्लाई ऐश के समान बड़ी मात्रा में चरस को महासागरों में छोड़ा गया था। जो समुद्री निक्षेपों में भूगर्भीय रिकॉर्ड में संरक्षित है। अतः कनाडाई उच्च आर्कटिक में स्थित है। यह परिकल्पना की गई है कि फ्लाई ऐश के परिणामस्वरूप विषैली पर्यावरणीय स्थिति हो सकती है।<ref>{{Cite journal|last1=Grasby|first1=Stephen E.|last2=Sanei|first2=Hamed|last3=Beauchamp|first3=Benoit|date=February 2011|title=नवीनतम पर्मियन विलोपन के दौरान महासागरों में कोयला फ्लाई ऐश का विनाशकारी फैलाव|url=http://www.nature.com/articles/ngeo1069|journal=Nature Geoscience|language=en|volume=4|issue=2|pages=104–107|doi=10.1038/ngeo1069|bibcode=2011NatGe...4..104G|issn=1752-0894}}</ref> | ||
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Revision as of 17:38, 26 March 2023
फ्लाई ऐश, फ़्लू ऐश, कोयले की राख या चूर्णित ईंधन राख (यूके में) बहुवचन टैंटम, कोयला दहन अवशिष्ट (सीसीआरएस), कोयला दहन उत्पाद है। जो उन कणों (जले हुए ईंधन के महीन कणों) से बना होता है। जो कोयले से चलने वाले बायलर से संक्रामक गैसों के साथ बाहर निकलते हैं। सामान्यतः बॉयलर के दहन कक्ष (फायरबॉक्स) के नीचे गिरने वाली राख को नीचे की राख कहा जाता है। आधुनिक कोयले से चलने वाले विद्युत संयंत्रों में संक्रामक गैस के चिमनियों तक पहुँचने से पूर्व फ्लाई ऐश को सामान्यतः इलेक्ट्रोस्टैटिक अवक्षेपक या अन्य कण निस्पंदन उपकरण द्वारा पकड़ लिया जाता है। बॉयलर के तल से निकाली गई निचली राख के साथ, इसे कोयले की राख के रूप में जाना जाता है।
अधिकांशतः दहन किये जाने वाले कोयले के स्रोत और संरचना के आधार पर, फ्लाई ऐश के घटक अधिक भिन्न होते हैं। किन्तु सभी फ्लाई ऐश में पर्याप्त मात्रा में सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) सम्मिलित होता है। (स्फटिकता ठोस और क्रिस्टलीयता दोनों), अल्यूमिनियम ऑक्साइड (Al2O3) और कैल्शियम ऑक्साइड (CaO), कोयला-असर परत में मुख्य खनिज यौगिक सम्मिलित होते है।
लाइटवेट एग्रीगेट (एलडब्ल्यूए) या सरल समुच्चय के रूप में फ्लाई ऐश का उपयोग अमेरिका में सबसे बड़ी अपशिष्ट धाराओं में रीसायकल (पुनरावृत्ति) करने का मूल्यवान अवसर प्रदान करता है। इसके अतिरिक्त, एलडब्ल्यूए के रूप में उपयोग किए जाने पर फ्लाई ऐश आर्थिक और पर्यावरणीय दोनों प्रकार से अनेक लाभ प्रदान कर सकता है।
फ्लाई ऐश के साधारण घटक विशिष्ट कोयला तल पर निर्भर करते हैं, किन्तु इसमें ट्रेस सांद्रता (सैकड़ों पीपीएम तक) में पाए जाने वाले निम्नलिखित तत्वों या यौगिकों में से अधिक सम्मिलित हो सकते हैं। गैलियम, हरताल , फीरोज़ा , बोरॉन, कैडमियम, क्रोमियम, हैग्जावलेंट क्रोमियम, कोबाल्ट, सीसा, मैंगनीज, पारा (तत्व), मोलिब्डेनम, सेलेनियम, स्ट्रोंटियम, थालियम और वैनेडियम के साथ-साथ पॉलीक्लोराइनेटेड डिबेंज़ोडाइऑक्सिन और पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन की बहुत कम सांद्रता होती है।[1][2] इसमें अदहनीय कार्बन भी होता है।[3][4]
अतीत में, फ्लाई ऐश को सामान्यतः पृथ्वी के वातावरण में छोड़ा जाता था। किन्तु वायु प्रदूषण नियंत्रण मानकों के लिए अब यह आवश्यक है कि इसे वायु प्रदूषण नियंत्रण उपकरणों को उचित करके प्रदर्शित करने से पूर्व कैप्चर किया जाता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, फ्लाई ऐश को सामान्यतः कोयला विद्युत संयंत्रों में संग्रहित किया जाता है या गड्ढों में रखा जाता है। अतः लगभग 43% पुनर्नवीनीकरण किया जाता है।[5] अधिकांशतः हाइड्रोलिक सीमेंट या हाइड्रोलिक प्लास्टर का उत्पादन करने के लिए पॉज़ोलन के रूप में उपयोग किया जाता है और ठोस उत्पादन में पोर्टलैंड सीमेंट के प्रतिस्थापन या आंशिक प्रतिस्थापन होता है। पॉज़ोलन ठोस और प्लास्टर की सेटिंग सुनिश्चित करता है और द्रवीय स्थितियों और रासायनिक आक्षेप से अधिक सुरक्षा के साथ ठोस प्रदान करता है।
उस स्थिति में जब फ्लाई (या तली) राख कोयले से उत्पन्न नहीं होती है। उदाहरण के लिए जब ठोस अपशिष्ट को विद्युत उत्पादन के लिए अपशिष्ट से ऊर्जा सुविधा में दहन किया जाता है। तब राख में कोयले की राख की तुलना में उच्च स्तर के प्रदूषक हो सकते हैं। उस स्थिति में उत्पादित राख को अधिकांशतः संकटपूर्ण अपशिष्ट के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
रासायनिक संरचना और वर्गीकरण
| अवयव | बिटुमिनस | सबबिटुमिनस | कोयला |
|---|---|---|---|
| SiO2 (%) | 20–60 | 40–60 | 15–45 |
| Al2O3 (%) | 5–35 | 20–30 | 20–25 |
| Fe2O3 (%) | 10–40 | 4–10 | 4–15 |
| CaO (%) | 1–12 | 5–30 | 15–40 |
| LOI (%) | 0–15 | 0–3 | 0–5 |
फ्लाई ऐश सामग्री निकास गैसों में निलंबित होने पर जम जाती है और इलेक्ट्रोस्टैटिक अवक्षेपकों या फिल्टर बैग द्वारा एकत्र की जाती है। चूंकि निकास गैसों में निलंबित होने पर कण तेजी से जम जाते हैं। अतः फ्लाई ऐश के कण सामान्यतः आकार में गोलाकार होते हैं और आकार में 0.5 माइक्रोमीटर से 300 माइक्रोमीटर तक होते हैं। जिसके तेजी से ठंडा होने का प्रमुख परिणाम यह है कि कुछ खनिजों के क्रिस्टलीकरण का समय होता है और मुख्य रूप से अनाकार, बुझता हुआ कांच रहता है। अतः, चूर्णित कोयले में कुछ दुर्दम्य चरण (पूर्ण प्रकार से) पिघलते नहीं हैं और क्रिस्टलीय बने रहते हैं। परिणाम स्वरुप, फ्लाई ऐश विषम सामग्री है।
SiO2, Al2O3, Fe2O3 और कभी-कभी CaO फ्लाई ऐश में उपस्तिथ मुख्य रासायनिक घटक होते हैं।[6] फ्लाई ऐश का खनिज विज्ञान अत्यधिक विविध है। चूँकि सामना किए गए मुख्य चरण काँच के चरण हैं, साथ में क्वार्ट्ज, मुलाइट और लोहे के आक्साइड हेमेटाइट, मैग्नेटाइट या मैग्माइट होते है। अधिकांशतः पहचाने जाने वाले अन्य चरण क्रिस्टोबलाइट, एनहाइड्राइट, कैल्शियम ऑक्साइड, ख़तरे में डालना, केल्साइट, सिल्वेट, सेंधा नमक , कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड, रूटाइल और एनाटेज हैं। कैल्शियम युक्त खनिज एनोर्थाइट, गेहलेनाइट , एकरमैन और पोर्टलैंड सीमेंट में पाए जाने वाले समान विभिन्न कैल्शियम सिलिकेट्स और कैल्शियम एल्युमिनेट्स को कैल्शियम समृद्ध फ्लाई ऐश में पहचाना जा सकता है।[7]
चूँकि पारा सामग्री 1 पीपीएम तक पहुँच सकती है। किन्तु सामान्यतः बिटुमिनस कोयले के लिए 0.01–1 पीपीएम की सीमा में सम्मिलित किया जाता है।
अन्य ट्रेस तत्वों की सांद्रता भी इसे बनाने के लिए दहन किए गए कोयले के प्रकार के अनुसार भिन्न होती है।
वर्गीकरण
अमेरिकन सोसाइटी फार टेस्टिंग एंड मैटरियल्स (एएसटीएम) सी618 द्वारा फ्लाई ऐश की दो श्रेणियों को परिभाषित किया गया है, श्रेणी एफ फ्लाई ऐश और श्रेणी सी फ्लाई ऐश। इन वर्गों के मध्य मुख्य अंतर राख में कैल्शियम, सिलिका, एल्यूमिना और लौह सामग्री की मात्रा है। फ्लाई ऐश के रासायनिक गुण अधिक सीमा तक जलाए गए कोयले (अर्थात्