Coal‐Fire

d Po

wer Plant Bottom Ash 

Wet‐To‐Dry Con

versions / Case Stud

ies 

Presen

ted By: G

erald Long

May 2015

2015

Wo

rld

of

Co

al A

sh (

WO

CA

) C

on

fere

nce

in N

asvh

ille,

TN

- M

ay 5

-7, 2

015

htt

p:/

/ww

w.f

lyas

h.in

fo/

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Regulatory Upd

ate/

Implications

/Com

pliance Timeline

Bottom

 Ash Han

dling Technical A

lternatives

Discussion Overview

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Key Re

gulatory Actions

Coal Com

bustion Re

sidu

als (CC

R)

Issued

 Decem

ber 1

9, 201

4

CFR Pu

blication: April 17

, 201

5

Goals

‐Groun

dwater Protection Be

nefits

‐Preven

ting Future CCR

 Impo

undm

ent C

atastrop

hic Failures

Efflu

ent Lim

itatio

ns Guide

lines (E

LG)

Prop

osed

 Rules Issued

 April 20

13

Final Rules: C

onsent Decree = Septem

ber 3

0, 201

5

Goals

‐Strengthen

 Steam

 Electric

 Pow

er Plant Disc

harge Co

ntrols

‐Re

duce Surface W

ater Pollutant Disc

harges

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Coal Com

bustion Re

sidu

als (CC

R) Ruling

Overview

Regulatio

n Focus Areas:

Locatio

n Re

strictio

ns: A

quife

r, Wetland

s, Fault Zone

s, Seism

ic Zon

es, 

Unstable Areas

De

sign Crite

ria: Lined

/Unlined

, Leaking/N

ot Leaking, Structural Integrity

Ope

ratin

g Crite

ria: Flood

 Con

trol, Fugitive Dust C

ontrol, Inspe

ctions 

(Weekly/Mon

thly/Ann

ual)

Groun

dwater M

onito

ring and Co

rrectiv

e Actio

n

Closure Re

quire

men

ts and

 Post‐closure Care

Re

cordkeep

ing, Notificatio

n, and

 Internet Postin

g

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Coal Com

bustion Re

sidu

als (CC

R) Ruling

Regulatory Tim

eline –ExistingCC

R Surface Im

poun

dmen

ts

04/1

5

Upd

ated

Pa

rt 2

57

Publ

ishe

d to

Fe

dera

l R

egis

ter

10/1

5

Fugi

tive

Dus

t Con

trol P

lan,

W

eekl

y In

spec

tions

,

Mon

thly

Mon

itorin

g,

La

unch

Rec

ordk

eepi

ng,

Not

ifica

tions

& W

ebsi

te

01/2

016

04/1

7

Emer

genc

y A

ctio

n Pl

an

Initi

ate

Clo

sure

Ac

tivity

01/2

4

Com

plet

e C

losu

re

Activ

ity

Doc

umen

t if

exis

ting

Surf

ace

Impo

undm

ents

ar

e Li

ned/

Unl

ined

2016

2017

2018

2019

2024

2015

Com

plet

e In

itial

Ann

ual

Insp

ectio

n

Inst

all

Perm

anen

t M

arke

r

Floo

d C

ontro

l Pla

n,C

losu

re &

Pos

t-Clo

sure

C

are

Plan

s, S

truct

ural

As

sess

men

t

10/1

6

Inst

all G

roun

dwat

er

Mon

itorin

g Sy

stem

, Sa

mpl

ing

& An

alys

is

Prog

ram

, Det

ectio

n M

onito

ring

Prog

ram

10/1

7

Com

plet

e de

mon

stra

tion

for

plac

emen

t abo

ve a

quife

r and

co

mpl

ete

dem

onst

ratio

ns fo

r w

etla

nds,

faul

t are

as, s

eism

ic

zone

s an

d un

stab

le a

reas

10/1

804

/19

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

ELG Ruling

Steam Electric

 Main Re

gulatory Options

Wastestream

sTechno

logy Basis fo

r the

 Main Re

gulatory Options

3a3b

34a

FGD W

astewater

BPJ D

etermination

Chem

ical Precipitatio

n + 

Biological Treatmen

t for units 

at a facility with

 a to

tal w

et‐

scrubb

ed capacity

 of 

>200

0MW; B

PJ fo

r <200

0MW

Chem

ical Precipitatio

n + 

Biological Treatmen

t Ch

emical Precipitatio

n + 

Biological Treatmen

t 

Fly Ash Tran

sport 

Water

Dry Han

dling

Dry Han

dling

Dry Han

dling

Dry Han

dling

Bottom

 Ash Transpo

rt 

Water

Impo

undm

ent  

(equ

alto BPT

)Im

poun

dmen

t  (equ

alto BPT

)Im

poun

dmen

t  (equ

alto BPT

)

Dry Han

dling/ Closed

‐loop

 for u

nits >40

0W; 

Impo

undm

ent (eq

ualto 

BPT) fo

r units <40

0MW

Combu

stion Re

sidu

al 

Leacha

teIm

poun

dmen

t  (equ

alto BPT)

Impo

undm

ent  

(equ

alto BPT)

Impo

undm

ent  

(equ

alto BPT)

Impo

undm

ent  

(equ

alto BPT)

FGMC Wastewater

Dry Ha

ndling

Dry Ha

ndling

Dry Ha

ndling

Dry Ha

ndling

Gasificatio

n Wastewater

Evaporation

Evaporation

Evaporation

Evaporation

Non

chem

icalMetal 

Cleaning

 Wastes

Chem

ical Precipitatio

nCh

emical Precipitatio

nCh

emical Precipitatio

nCh

emical Precipitatio

n

EPA will cho

ose (1) o

f the

 (4) 

Options and

 issue as fina

l in 

Septem

ber 2

015 

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Fly Ash Wet‐to‐Dry Con

versions (A

ll 4 Options)

Re

maining

 wet fly ash system

s will be converted to dry sy

stem

s

Existing wet back‐up

 system

s will be de

commissione

d and will likely 

requ

ire add

ition

al re

dund

ancy fo

r prim

ary dry system

s

Bottom

 Ash W

et‐to‐Dry Con

versions

Und

er 3 of 4

 regulatory options, utilities will have to determine if 

existing im

poun

dmen

ts can

 meet B

PT re

quire

men

ts (T

SS, o

il and grease)

Utilities will also

 have to weigh

 BA WTD

 con

version costs a

gainst CCR

 Subtitle D requ

iremen

ts: “Must rem

ove solids and retrofit with

 a 

compo

site liner or cease re

ceiving CC

R’s  w

ithin 5 years of e

ffective date 

and close the Unit”

For O

ption 4a, all gene

ratin

g un

its >40

0 MW will have to im

plem

ent B

A WTD

 con

versions; gen

erating un

its <40

0 MW will have to evaluate BA

 WTD

 con

version costs a

gainst BPT

 requ

iremen

ts

Implications of E

LG Ruling

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Pow

er E

ngin

eerin

g, F

ebru

ary

2013

, UC

C S

FC, S

CE&

G-W

ater

ee S

tatio

n, S

outh

Car

olin

a

Bottom

 Ash W

TD Con

version Alternatives

Continuo

us Dew

atering & Recirculation System

 (CDR

) with

 Rem

ote SFC’s

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Regulatory Upd

ate / Im

plications / Com

pliance Timeline

Bottom

 Ash Han

dling Technical A

lternatives

Discussion Overview

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Bottom

 Ash W

et‐To‐Dry Con

versions 

Technical A

lternatives Subm

erged Flight Con

veyor –

SFC™

Long

‐Term Econo

mical Cho

ice (Low

 O&M Costs)

Simple Solutio

n if Space is Available

Re‐Circulating Hydraulic System (3

 Options)

No Ch

anges U

nder Boiler, Uses Existing Ho

pper

Minim

izes Outage Re

quire

men

ts

Dry Hop

per P

neum

atic Con

veying

 –PA

X™

No Water, Returns Heat B

ack to Boiler

Easie

st 100

% Dry Option to M

ove Ash Out of B

oiler B

uilding

Mecha

nical B

ottom Ash Con

veying

 

No Water, Returns Heat B

ack to Boiler

Co

ntinuo

us Rem

oval of B

ottom Ash

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Bottom

 Ash W

TD Con

version Alternatives

Und

er Boiler S

ubmerged Flight Con

veyor (SFC)

Co

ntinuo

us Rem

oval of A

sh

Low Pow

er Con

sumption

Easily Incorporates M

ill Rejects

Indu

stry Stand

ard on

 New

 Units fo

r past 

30 years

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Bottom

 Ash W

TD Con

version Alternatives

Subm

erged Flight Con

veyor (SFC)

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Minim

al Outage Time for C

onversion

Co

ntinue

 to Use Existing Bo

ttom

 Ash Hop

pers

Bottom

 Ash W

TD Con

version Alternatives

Conven

tional D

ewatering & Recirculation System

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Bottom

 Ash W

TD Con

version Alternatives

Settling and Surge Tanks

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Bottom

 Ash W

TD Con

version Alternatives

Continuo

us Dew

atering & Recirculation System

 (CDR

) with

 Rem

ote SFC’s

CD

R System

 with

 Rem

ote SFC’s

Co

mbine

s SFC

 Techno

logy with

 Co

nventio

nal Recirculation System

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Bottom

 Ash W

TD Con

version Alternatives

Continuo

us Dew

atering & Recirculation System

 (CDR

) with

 Rem

ote SFC’s

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Bottom

 Ash W

TD Con

version Alternatives

Bottom

 Ash Dew

atering and Clarificatio

n System

 with

 Rem

ote SFC’s

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Bottom

 Ash W

TD Con

version Alternatives

Bottom

 Ash Dew

atering and Clarificatio

n System

 with

 Rem

ote SFC’s

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Bottom

 Ash W

TD Con

version Alternatives

Bottom

 Ash Dew

atering and Clarificatio

n System

 with

 Rem

ote SFC’s

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Bottom

 Ash W

TD Con

version Alternatives

Bottom

 Ash Dew

atering and Clarificatio

n System

 with

 Rem

ote SFC’s

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Bottom

 Ash W

TD Con

version Alternatives

Bottom

 Ash Dew

atering Ba

sins

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Med

ium and

 fine

 particulates m

ay not achieve 

desired moisture conten

t of 1

5‐20

% in

 basins

Bottom

 Ash Dew

atering Ba

sins

Desig

n/Pe

rformance Con

siderations

Ash may have to be moved

 and

 spread to achieve th

e moisture conten

t suitable for lan

dfill com

paction

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Must con

side

r poten

tial plugging of dew

atering screen

s

Bottom

 Ash Dew

atering Ba

sins

Desig

n/Pe

rformance Con

siderations

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Bottom

 Ash Dew

atering Ba

sins

Desig

n/Pe

rformance Con

siderations / Risk Analysis

Per C

CR re

quire

men

ts, b

asins will still re

quire

 subsurface line

r system and

 groun

dwater m

onito

ring 

system

, and

 must b

e 5 ft. abo

ve upp

ermost a

quife

r

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Bottom

 Ash Dew

atering Ba

sins

Desig

n/Pe

rformance Con

siderations / Risk Analysis

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Bottom

 Ash Dew

atering Ba

sins

Desig

n/Pe

rformance Con

siderations / Risk Analysis

Risk Ana

lysis must con

side

r relative proxim

ity to

 local 

waterways/flo

od plain fo

r poten

tial m

igratio

n of ash 

wastewater and

 solid

s during a pe

ak storm

 event, 

particularly re

lativ

e to pen

ding

 ELG

 requ

iremen

ts 

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Pow

er E

ngin

eerin

g, F

ebru

ary

2013

, UC

C S

FC, S

CE&

G-W

ater

ee S

tatio

n, S

outh

Car

olin

a

Bottom

 Ash W

TD Con

version Alternatives

Pneu

matic Ash Extractor (PAX

) System & M

echanical Bottom Ash System

Pow

er E

ngin

eerin

g, F

ebru

ary

2015

, UC

C P

AX

Syst

em, D

uke-

May

o St

atio

n,

Nor

th C

arol

ina

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Dry Bottom Ash –PA

X System

Pr

oven

Tec

hnol

ogy

Easi

ly R

etro

fitte

d Ar

ound

Stru

ctur

al B

arrie

rs

Prov

ides

Impr

oved

Hea

t Rec

over

y

Doe

s N

ot R

equi

re W

ater

for C

onve

ying

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Dry Bottom Ash –PA

X System

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Dry M

echa

nical B

ottom Ash

Sp

ace

for I

nclin

ed R

amp

Se

cond

ary

Con

veyo

r(s)

[Mec

hani

cal S

how

n]

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Tech

nolo

gy A

ltern

ativ

es

1 =

Wor

st, 5

= B

est

Scal

eR

e-C

irc S

yste

mU

nder

Boi

ler

Dra

g C

hain

Dry

Col

lect

ion/

Pneu

mat

ic

Con

veyi

ng (P

AX)

DR

Y

1-5

(Hyd

raul

ic)

(Mec

hani

cal)

(Pne

umat

ic)

(Mec

hani

cal)

Crit

eria

for D

eter

min

ing

Tech

nolo

gy S

elec

tion

WT

SCTo

tal

SCTo

tal

SCTo

tal

SCTo

tal

Wat

er U

sage

/Ava

ilabi

lity

22

43

65

105

10

Out

age

Tim

e Li

mite

d5

525

420

210

315

Tota

l Ins

talle

d C

ost

21

25

103

62

4

Ope

ratio

n &

Mai

nten

ance

Cos

t2

24

510

36

48

Pow

er C

onsu

mpt

ion

21

24

82

45

10

Boile

r Hou

se C

orrid

or A

vaila

bilit

y5

525

315

525

15

Mul

tiple

Uni

t Syn

ergi

es5

525

210

420

210

Biom

ass

/ Unb

urne

d C

arbo

n C

once

rns

11

11

14

45

5

Wei

ghte

d To

tal S

core

8880

8567

Decision An

alysis Process

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

ELG & CCR

 Ruling

Typical W

et‐to‐Dry Ash Co

nversio

n Project D

urations

R

ules

will

likel

y dr

ive

doze

ns o

f WTD

ash

con

vers

ion,

pon

d cl

osur

e, d

ry la

ndfil

l and

was

tew

ater

trea

tmen

t pro

ject

s

Pote

ntia

l to

test

the

capa

city

of U

tiliti

es, A

E Fi

rms,

Tec

hnol

ogy

Prov

ider

s &

Inst

alla

tion

Con

tract

ors

Task

Januar

yFebrua

ryMa

rchApr

ilMa

yJun

eJuly

August

Septem

berOct

oberNov

ember

Decem

berJan

uaryFeb

ruary

March

April

May

June

JulyAug

ustSep

tember

Octobe

rNovem

berDecem

berJan

uaryFeb

ruary

March

April

May

June

JulyAug

ustSep

tember

Octobe

rNovem

berDecem

berJan

uaryFeb

ruary

March

April

May

June

2015

2016

2017

2018

Plan

ning

 Study

/               

Spec. D

evelop

men

t/       

Perm

itting

Requ

est for Propo

sal/ 

Procurem

ent

Engine

ering

Procurem

ent/                

Fabrication

Constructio

n/             

Commission

ing

TOTA

L PR

OJECT

 DURA

TION

36‐42 mon

ths

2015

2016

2017

6‐12

 mon

ths 3‐6 mon

ths

9‐12

 mon

ths

12 m

onths

12‐18 mon

ths

2018

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

Que

stions

Que

stions ?

© 201

5.   United Co

nveyor Corpo

ratio

n.  A

ll Righ

ts Reserved.

United Co

nveyor Corpo

ratio

n

Gerald Long

Geraldlon

g@un

itedcon

veyor.com