Izvori zagađivanja životne sredine
• Izvori zagađivanja životne sredine se najopštije
mogu podeliti u dve kategorije:
– Prirodne izvore
– Veštačke (antropogene, ili tehnogene) izvore
Izvori prirodnog zgadjivanja vazduha i vode
Prirodno zagađivanja vazduha
• Mada se, kada se govori o zagađivanju životne
sredine, obično misli na unošenje štetnih supstanci
u životnu sredinu putem ljudske delatnosti, i
priroda može da bude sopstveni zagađivač,
ponekad i više nego čovek.
1
• Razlika između prirodnih i antropogenih izvora
zagađivanja nije samo u količini i vrsti
zagađujućih materija, već i u tome što prirodno
zagađenje nastaje spontano.
• Na primer, pored sumpornih jednjenja, značajne
količine i praškastih materija emituju vulkani.
(Erupcija vulkana „Hekla“ na Isladnu pre tri god. poremetila je
vazdušni saobraćaj između Evrope i SAD zbog velikih oblaka prašine
na avio-koridorima)
• Pri velikim vulkanskim erupcijama, direktno u
stratosferu (sloj između 10 i 55km visine) se emituju
velike količine prašine što može imati globalne
posledice ograničenog trajanja jer značajno utiču na
količinu toplote koja sa Sunca dospeva na našu planetu
(ove čestice dospevaju u zonu snažnih stratosfernih
strujanja pa bivaju raznosene na velke udaljenosti,
čime se zagađenje “globalizuje”)
(Čestice prašine i sulfatni aerosoli u stratosferi ostaju i do 5 godina).
2
Mount Sinabung, Indonezija
3
• Prilikom eksplozivne erupcije vulkana Krakatau između
ostrva Jave i Sumatre, na teritoriji današnje
Indonezije 1883. god., izračunato je da je deo
vulkanske kupe (oko 20km3 kamena) u obliku najfinije
prašine izbačen na visinu od preko 30km.
• O razmerama posledica svedoče zapisi savremenika koji su
čak i u našim krajevima primetili da je “i danju vladao suton i
mrak“, pa se pomišljalo da je u došao “smak sveta”.
• Ovakve i slične katastrofe utiču na globalni klimatski
status planete, jer dovode do sniženja prosečne
temperature na Zemlji u dužem vremenskom periodu.
• Smatra se da je udar asteroida prečnika 10 do 15 km,
pre oko 10 miliona godina u regionu poluostrva Jukatan
na teritoriji današnjeg Meksika izazvao katastrofalni
dugotrajni, mozda cak viševekovni poremećaj klime, i
stim u vezi drastično smanjenje vegetacije, što je za
posledicu imalo izumiranje mnogih životinjiskih vrsta
među kojim i dinosaurusa. Danas na tom mestu postoji
deformisani krater prečnika 200km, koji se delimično
nalazi u vodama Meksičkog zaliva.
4
Lokacija kratera nastalog udarom jukatanskog asteroida
5
• U tabeli je prikazane prirodne godišnje emisije jednjinja
sumpora i azota: (Tg = 106 tona) (podaci iz 1990. god.)
►
Značajan prirodni izvor sumpora je vodoniksulfid. Nastaje pri bakterijskoj redukciji
sulfatnih jona, raspadanju organske supstance i
aktivnošću vulkana. Emituje se i iz geotermalnih
izvora, ali najveći izvor vodonik-sulfida je emisija
dimetil-sulfida iz okeana koja se procenjuje na
više od 30 milona tona.
6
• Emisija azot-suboksida i amonijaka iz tla izazvana
je redukcijom nitrata u zemlji (denitrifikacija).
Šumski požari takođe stvaraju znatne količine
azotovih oksida i čestica koje emituju u
atmosferu.
• Električna pražnjenja u atmosferi takođe mogu
biti prirodan izvor ove zagađujuće materije
• Velike količine amonijaka nastaju kao posledica
biološkog raspadanja, i iz životinjskih izlučevina
• U atmosferi, naknadnim reakcijama, amonijak
može da se jedini sa sulfatima i nitratima gradeći
aerosole. Pošto je slaba baza, rastvorljivost
amonijaka u padavinama, kao i mogućnost
oslobađanja iz zemljišta, umnogome je određena
kiselošću sredine (pH-vrednošću)
7
• Prirodni izvori ugljen-monoksida emituju oko 50
miliona tona ovog otrovnog gasa godišnje u
atmosferu.
• Nastajanje CO je vezano za raspadanje organskih
materija, sagorevanje uglja, šumske požare,
vulkane, oksidaciju metana, izdvajanje iz okeana i
disocijaciju ugljen-dioksida u stratosferi.
• Metan u velikim količinama nastaje anaerobnom
fermentacijom organskih materija u močvarama i
tundrama‚ kao i bio-mase. U globalnoj emsiji
ugljovodonika, metan učestvuje sa preko 80%.
• Od drugih prirodno emitovanih ugljovodonika,
naprisutniji su terpeni koji se u velikim količinama
emituju iz šumskog drveća i učestvuju u stvaranju
fotohemijskih izmaglica u letnjim mesecima.
8
• Smatra se da je godišnja produkcija nemetanskih
ugljovodonika , gde terpeni čine dominantan deo,
oko 600 mil. tona, međutim, zbog njihove visoke
reaktivnosti, koncentracija u vazduhu im je
srazmerno mala (oko 50μg/m3)
Prirodni izvori i osnovne koncentracije nekih zagađujućih
gasova u vazduhu
9
Prirodno zagađenje vode
• Voda koja se nalazi u prirodi nije hemijski čista
voda. Ona u sebi sadrži veliki broj supstanci koje
mogu biti rastvorene, ili su kao čvrsta faza,
raspršene u vodi, obrazujući koloidne rastvore ili
suspenzije.
• Neke od supstanci rastvorenih u vodi neophodne
su za život i opstanak kako biljaka i životinja, tako
i čoveka jer se sa vodom u organizam unose i
potrebe količine ovih materija. Npr: mikroelementi, npr.:
Fe, Zn, Se, jod; gasovi: O2, CO2, soli: NaCl, MgCl2, Ca(HCO3)2,..,
• Međutim, da bi biljke, životinje i čovek mogli da
koriste vodu, sadržaji ovih supstanci u vodi
moraju biti u okviru određenih granica.
10
• Neke od ovih supstanci, kao i njihovi sadržaji u
vodi, nisu podjednako pogodne za sve biljne i
životinjske vrste, odnosno, čoveka. To se najbolje
vidi iz činjenice da biljni i životinjski organizmi
koji žive u moru, sa retkim izuzecima, ne mogu da
žive u slatkoj vodi, i obrnuto. (jegulje, lososi, neke vrste
delfina i morskih pasa npr, mogu)
• Iz ovoga sledi da je čoveku, pojedinim biljnim i
životinjskim vrstama, kao i drugim živim
organizmima, za život potrebna voda određenog
hemijskog sastava.
• Ako je korišćenje vode zbog supstanci prisutnih u
njoj nepogodno ili opasno za biljne ili životinjske
vrste, odnosno, čoveka, voda se smatra
zagađenom.
11
• Hemijski sastav prirodnih voda na Zemlji nije
jedinstven. On zavisi od porekla vode, mineralnog
sastava zemljišta sa kojim je voda u kontaktu, kao
i od biljnih i životinskih vrsta koje u njoj žive.
• Pored ovoga, kolebanja temperature u toku
godišnjih doba, kao i mešanje različitih vrsta voda
takođe predstavljaju činioce od kojih zavisi
hemijski sastav prirodnih voda.
• Iz pobrojanih razloga, hemijski sastav prirodnih
voda nije stalan, čak i u istoj rečici ili izvorištu,
već se u vremenu menja. Sve dok, međutim, ove
promene ostaju u granicama u kojim se ne zapaža
negativan uticaj na žive organizme, voda se
smatra nezagađenom.
12
• Uzroci prirodnog zagađenja voda su različiti. To mogu
biti vulkanske erupcije, zemljotresi, tsunami, poplave
kada može doći do promene saliniteta, klimatske
promene, veliki šumski požari koji dovode do promene
hidrološkog statusa pojedinih oblasti i td. (Tsunami može
da dovede morsku vodu u slatkovodna jezera,...)
• Suštinski, sve promene izazvane pomenutim uzrocima
čine da vodi određenih osobina, mnoge bitne
karakteristike budu izmenjene što po pravilu ugrožava
i njoj pripadajući biološki svet. Zbog toga može doći i
do delimične ili potpune izmenu flore i faune koja
takvu vodu naseljava.
• Pri tome, za “staru” floru i faunu, ova voda je
zagađena, ali za one vrste koje u njoj opstaju, ili je
naknadno naseljavaju, ovakva voda nije zagađena
13
• Prema podacima iz Strategije prostornog razvoja RS#:
šire područje Šapca je svrstano u područja ugrožene
životne sredine sa manjim uticajima na čoveka, živi svet i
kvalitet života:
• Prema preporukama iz navedene Strategije prostornog
razvoja RS, za ovakva područja treba:
• Sprečiti dalju degradaciju i obezbediti poboljšanje
postojećeg stanja, kako bi se umanjila degradiranost
životne sredine kao ograničavajućeg faktora razvoja;
• Odrediti adekvatan način korišćenja prirodnih resursa i
prostora sa ciljem očuvanja prirodnih vrednosti i
unapređenja životne sredine
• #Strategija prostornog razvoja Republike Srbije 20092013-2020 – RS Ministarstvo životne sredine i
prostornog planiranja, Beograd 2009. god.
14
Prostorna
diferencijacija životne
sredine Republike
Srbije, prema
Prostornom planu RS
15
Emisioni faktor
• Emisioni faktor je reprezentativna veličina koja
utvrđuje količinu emitovane određene zagađujuće
supstance u vazduh, iz aktivnosti ili procesa, koji
izaziva emisiju takve supstance.
• Emisioni faktor se može različito izražavati, pri čemu se u
odnos stavlja masa ili količina zagađujuće supstance,
prema masi, zapremini, količini, trajanju, položaju,...
aktivnosti od koje potiče zagađenje, i td.; na primer:
– Masa zagađujuće supstance po jediničnoj zapremini
utrošenog izvora, (kg/m3) kgSO2/m3 mazuta
– Masa zagađujuće supstance po jediničnoj masi utrošenog
izvora, (kg/t) kgSO2/t lignita
– Količina/masa zagađujuće supstance na određenom
rastojanju od izvora zagađujuće supstance, (mol, kg)
– Količina /masa zagađujuće supstance nakon isteka jediničnog
vremena na određenom mestu u odnosu na izvor zagađujuće
supstance, (mol, kg)..
16
• Na primer, emisioni faktor pokazuje:
– Prosečnu masu (u vazduh) emitovanih čvrstih čestica
koje nastaju sagorevanjem 1 tone uglja određenog
kvaliteta (hemijskog sastava); (kg/t)
– Prosečnu masu emitovanog CO po jedinici zapremine
utrošenog mazuta određenog hem. sastava (kg/m3)
• U najvećem broju slučajeva, emisioni faktori određeni
su kao izračunata srednja vrednost merenih emisija
štetne materije tokom višestruko ponovljenog
izvođenja određenog procesa pod određenim uslovima,
u dužem vremenskom periodu pa su ovi faktori veoma
pouzdani.
• Pošto se dobijaju na bazi merenja pod precizno
definisanim uslovima, emisioni faktori predstavljaju
veoma korisne i praktično primenljive podatke.
• Na osnovu emisionih faktora moguće je unapred proceniti
veličinu emisije štetnih materija iz različitih izvora
zagađivanja
17
• Poznavanje emisionih faktora omogućuje da se na brz
način i uz zadovoljavajuću tačnost izračuna moguće
opterećenje životne sredine emisijom neke
zagađujuće supstance, sa ciljem da se unapred
procene eventualne negativne posledice po životnu
sredinu i zdravlje ljudi.
• Opšta formula za izračunavanje emisije, a time i
opterećenja živ. sred. na osnovu emisionog faktora je:
ER
E  A  EF  (1 
)
100
 E - Emisija;
 A – Brzina (intenzitet) aktivnosti, tj. kapacitet sa
kojim postrojenje (izvor) radi
 EF – Emisioni faktor
 ER – Ukupna efikasnost smanjenja emisije
18
• Brzina (intezitat) aktivnosti (A) se odnosi na količinu
utrošene ili prerađene sirovine tokom određenog
vremenskog perioda, a koja izaziva tokom svog utroška ili
prerade emisiju određene zagađujuće supstance.0 Na
primer, tokom sagorevanja uglja određene vrste potrebno
je znati koliko tona se sagoreva u jedinici vremena jer to
suštinski utiče na količinu oslobađenih zagađujućih
materija u životnu sredinu.
• Smanjenje emisije ER pokazuje efikasnost postrojenja u
pogledu otklanjanja konkretne zagađujuće supstance iz
vazduha u okviru sistema koji predstavlja izvor zagađujuće
supstance. To postrojenje može biti i uređaj (npr.
skruber, elektrofiltar, ciklon i td.), koji u izvesnoj meri
otklanja zagađujuću supstancu iz gasne faze, koja se
nakon toga ispušta u atmosferu.
• Efikasnost se određuje u toku dužeg perioda, i tek tada
daje vrednost za ER, stim što se definišu uslovi rada pod
kojim prezentirana vrednost može biti primenjivana.
19
• Primer:
– Na jednom postrojenju za proizvodnju toplotne energije kao
energent se koristi lož-ulje u količini od 10m3 na dan.Treba
izračunati kolika je dnevna emisija CO (kg) za tu vrstu
goriva, za postrojenje u kome se sagoreva.
– Emisioni faktor za tu vrstu lož-ulja i takvo postrojenje
iznosi 0,006 kg CO/dm3 lož-ulja (podaci iz literature).
– Kako se kod ovog procesa, u konkretnom slučaju ne
primenjuje nikakvo postrojenje za redukciju emisije, pa u
ovom slučaju efikasnost smanjenja emisije, ER, iznosi 0%.
• Na osnovu rečenog, sledi:
3
ER
kg
0
3 dm
E  A  EF  (1 
)  10  10
 0,006 3  (1 
)  60kg CO dan
100
dan
dm
100
20
ANTROPOGENO ZAGAĐENJE ŽIVOTNE
SREDINE
Procesi vađenja i prerade metaličnih
mineralnih sirovina
• Procesi iskopavanja i prerade mineralnih sirovina
predstavljaju početnu fazu velikog broja
industrijskih procesa (tzv “velikih tehnologija”) a
odnose se na iskopavanje metaličnih sirovina
(bakar, cink, gvožđe,..), nemetaličnih sirovina
(peskovi, magnezit, mermer, kamen, glina,
kaolin,..), kao i vađenje fosilnih goriva
(kaustobiolita), tj. uglja, zemnog gasa i nafte.
• Vađenje i prerada metaličnih mineralnih sirovina
obuhvata postupke i radnje od rudarskih
aktivnosti do specifične pripreme mineralnih
sirovina za narednu fazu prerade (npr.
metaluršku preradu u topionicama).
21
• Faze vađenja i prerade metaličkih minerala
su:
• Otkopavanje rude na površinskim kopovima ili
podzemna eksploatacija,
• Transport rude (do postrojenja za
drobljenje i mlevenje),
• Drobljenje i mlevenje,
• Flotacija (odvajanje) korisne rudne
komponente od nekorisne jalovine (dobijanje
rudnog koncentrata),
• Sušenje, pečenje (kalcinacija) rudnog
koncenrata
• Ukrupnjavanje (aglomeracija) rudnog
koncentrata.
22
• Na blok-šemi je prikazan
tok prerade neke
metalične rude sa
naznačenim
karakterističnim mestima
oslobađanja zagađujućih
supstanci (prašine, emisije
zagađujućih gasova i
ispuštanja otpadnih voda)
23
• Geološko istraživanja terena – otkrivanja ležišta i
istraživanja količine i sastava prisutnih mineralnih
sirovina su rudarski radovi koji se prvo izvode na
terenu
• Istraživanjem ležišta dolazi se, pored ekonomskotehničkih podataka o samom kvalitetu i veličini
ležišta, i do informacija o mogućim opasnostima i
rizicima po životnu sredinu, kada (ako) ležište bude
eksploatisano.
• Kada se ležište otvori (počne iskopavanje), pod
dejstvom niza spoljašnih atmosferskih faktora, stvara
se mogućnost za intenzivno emitovanje štetnih i
opasnih supstanci u životnu sredinu.
• Tokom pripreme mineralnih sirovina dolazi do
dodatnog zagađivanja jer, usitnjena i samlevena ruda
u flotaciji, kao i otpadni flotacioni materijal, idealni su
za ubrzanu ekstrakciju svih štetnih supstanci iz rude.
24
• Uticaj vode na rudu u rudnicima u eksploataciji je
veliki i negativan zbog mogućeg zagađenja vode, i
dodatno, zbog mogućeg osiromašenja rude
rastvaranjem i oksidacijom rudnih minerala što
ide lakše u prisustvu vode.
• Posebno je važna heterogena ravnoteža između
rude i vode, s obzirom da voda u kojoj (uvek) ima
rastvorenog kiseonika i ugljen-dioksida,
predstavlja vrlo efikasan agens u procesu
rastvaranja minerala iz rude, čime voda postaje
medijum za širenje zagađenja.
• Tokom površinske i podzemne eksploatacije
ležišta, usled erozionih i degradacionih procesa
dolazi do emisije štetnih materija u vazduh i vodu.
25
• Nakon vađenja, pri utovaru i transportu rude do
mesta drobljenja i mlevenje razvija se prašina
koja se raznosi vetrom po široj okolini.
• Drobljenje i mlevenje imaju za cilj da rudu usitne
do mere kada su korisni minerali oslobođeni od
mehaničke veze se jalovinskim materijalom, posle
čega mogu biti koncentrisani nekim od postupaka
flotacije.
• Drobljenje se izvodi u više faza (primarno,
sekundarno i tercijerno), u zavisnosti od prirode
rude. U toj podeli, npr. rude bakra, gvožđa, zlata,
olova i cinka – su meke, dok su boksit, rude urana,
titana i dr. – tvrde rude
• Izdrobljena ruda se dalje melje (u prisustvu
vode), pri čemu nastaje disperzni materijal u
formi pulpe, iz koga se korisni mineral izdvaja
flotacijom.
26
Površinski kop
Jedan do uređaja za
drobljenje rude
27
• Mlevenje rude se izvodi u prisustvu vode da bi se
maksimalno smanjila emisija prašine.
• Tako korišćena voda, međutim, postaje zagađena
rastvorenim i suspendovanim štetnim materijama i
ne sme se ispuštati u recipijent.
Poprečni presek
kugličnog mlina
Industrijski kuglični mlin
28
• Postupak flotacije počinje dodavanjem flotacionog reagensa
pulpi (suspenziji) fino samlevene rude. U zavisnosti od prirode
minerala, flotacioni reagens se vezuje za mineral ili jalovinu,
pa kad se u takvu masu uduvava vazduh, korisni mineral se
koncentriše, ili u peni na površini, ili pada na dno dok se u peni
sakuplja jalovina.
• Nakon odvajanja rudnog koncentarta, jalovina se odlaže na
jalovište. Ukoliko jalovište nije propisno izgrađeno, iz jalovine
se spontano cedi zagađena voda (i ispira atmosferilijama).
•Na osušenim delovima
jalovišta, stvara se
prašina (od fino
usitnjenog suvog
materijala), koja se lako
raznosi po bližoj o daljoj
okolini, dok samo jalovište
zauzima veliki prostor.
Flotaciona ćelija
29
Odvođenje
koncentrata
Dovođenje
vazduha
Propeler
mešalice
Dovođenje
samlevene
rude i
flotacionog
reagnesa
Odvođenje
jalovine
Princip rada kontinualnog flotacionog uređaja kad
se korisna komponenta koncentriše u peni
30
Tehnološki sistem vađenja i pripreme metaličnih
mineralnih sirovina
Ruda
Postrojenja
Energija
Tehnologija i
ljudski rad
Koncentrat
Vađenje i
priprema
metaličnih
mineralnih
sirovina
Rudna
jalovina
Flotaciona
jalovina
Otpadne vode
Praškaste
materije
31
Sprečavanje emisije zagađujućih materija tokom
vađenja i pripreme rude, svodi se na aktivnosti kojim
se deluje na izlazne elemente ovog tehnološkog
sistema, (ne može se bitnije delovati na ulazne
elemente);
• U pogledu izlaznih elemenata, deluje se na
spečavanje emisije otpadnih proizvoda u gasovitoj,
čvrstoj i tečnoj fazi:
– Sprečavanje prodiranja zagađenih rudničkih voda, i voda
iz postrojenja za flotaciju rude u prirodne površinske i
podzemne vode (ostvarivanje zatvorenog ciklusa
korišćenja vode)
– Sprečavanje emisije prašine u atmosferu
– Bezbedno odlaganje rudne i flotacione jalovine
32
• Rudničke vode iz podzemne ili površinske eksploatacije
uglavnom sadrže sve one elemente (jone) koji postoje u
rudi,
• Sličan sastav imaju i vode iz postrojenja za flotaciju
• Iz ovih razloga pitanje otpadnih voda iz ovakvih
tehnoloških sistema rešava se jedinstveno, uzimajući u
obzir da se ostvari maksimalna reciklaža vode u procesu, a
u sistem unosi minimalna količina sveže (čiste) vode.
• Korišćena voda se posle odgovarajućeg tretmana ponovo
koristi (npr. ista voda recirkuliše na postrojenju za mokro
mlevenje i flotaciju jer se posle odvajanja flotacionog
koncetrata, dobijena voda koristi u mokrim mlinovima i
flotacionim uređajima).
• Bilansni višak vode (ukoliko ga ima) može se ispustiti u
recipijent samo posle prečišćavanja i dovođenja vode u
okvire zakonom dozvoljenih parametara.
33
Algoritam izbora optimalnog metoda za tretman otpadnih voda
hemijske industrije uz pomoć BAT referenci
34
• U tehnološkom sistemu vađenja i pripreme
mineralnih sirovina, sprečavanje emisije prašine u
atmosferu vrši na dva načina, u zavisnosti gde
prašina nastaje:
– Na otvorenom - prskanjem (vodena zavesa) i
prelivanjem vodom materijala koji generiše prašinu,
– U zatvorenom prostoru , primenom ciklona, skrubera i
kućišta za otprašivanje.
• Za srednji i visok stepen zaprašenosti koji se ne može
kontrolisati, tipičan za mlevenje rude na suvo, ili
procese sušenja samlevene rude kod mokrog postupka,
koriste se cikloni i skruberi, što emisiju prašine
smanjuje i do 95%
• U slučajevima kada je emisija prašine mala, ali je i
pored toga neophodno njeno uklanjanje, efikasnost
mokrih skrubera je manja i iznosi oko 70%.
35
Ulaz
zaprašenog
vazduha
Izlaz
otprašenog
vazduha
Izlaz
otprašenog
vazduha
Mlaznice
za vodu
Ulaz vode
Izlaz
prašine
Ulaz
zaprašenog
vazduha
Ciklon
Ciklonski skruber
Izlaz
vodene
suspenzije
36
Izlaz
otprašenog
vazduha
Ulaz
zaprašenog
vazduha
Mlaznica
ubrizgava fine
kapi vode u
zaprašen vazduh
Centrifugalna
pumpa
Sakupljanje
čvrste faze
Venturi skruber
37
– Kućišta za otprašivanje, ukoliko su konstruktivno dobro
rešena i pravilno održavana, mogu biti vrlo efikasna u
sadejstvu sa filtarskim uređajem (najčešće vrećasti filter).
– Osnovna karakteristika kućišta za otprašivanje je da
predstavljaju kontrolisani prostor gde se u potpunosti
obuhvata i hermetizuju izvor prašine. Mogu da otpraše
vazduh do određene granice, i da uklanjanju čestice prašine
do određenih dimenzija, ispod kojih efikasnost kućišta
prestaje
– Tako, npr emisija prašine uz primenu kućišta za otprašivanje
ne prelazi 0,05g/Nm3, stim što je efikasnost najveća kod
krupnijih čestica prašine (i do 99%), ali se značajno
smanjuje sa smanjivanjem veličine čestica prašine, što je
vezano za karakteristike filtarskog medija.
• U zavisnosti od potrebe i stepena opasnosti od emisije
prašine, mogu se primeniti mokri skruberi, ili kućišta
za otprašivanje, stim što su skruberi efikasnije, ali i
skuplje rešenje.
38
Filtarske
vreće
Mehanizam
za
otresanje
Filtarske
vreće
Vrećasti filter
39
Izdvajane čestica iz gasa pomoću vrećastih filtera ostvaruje se u
tri faze:
 U prvoj fazi dolazi do kontakta čestica sa vlaknima filterskog materijala i
izdvajanje čestica se temelji na mehanizmu neposrednog filtriranja kroz
filtarski medijum
 U dragoj fazi dolazi do formiranja sloja čestica na filteru pa se filracija
dodatno odvija i kroz formirani sloj staloženih čestica koji nastavlja da
raste,
 U trećoj fazi dolazi do tolikog povećavanja debljine sloja čestica na
filteru u da dolazi do usporavanja procesa filtriranja. Staloženi sloj čestica
mora se eliminisati sa filterskog platna da bi proces ponovo postao efikasan.
Prašnjavi gas Predfilter Vrećasti filter
Prečišćeni gas
Princip delovanja vrećastog filtera
40
Redovno uklanjanje prašine iz tkanine filtera je važno kako
bi se održala​ efikasnost samog filtera, a utiče i na životni
vek tkanine. Vrećasti filteri obično se klasifikuju prema
načinu na koji su tkanina filtera čisti. Čišćenje filterskog
medijuma se izvodi povremeno jednim od sledećih sistema:
 Sistem mehaničkog tresenja, ili
 Sistem vibracija, ili
 Sistem obrnutog protoka vazduha, ili
 Pulsiranja kompresovanog vazduha
Sistem za sakupljanje prašine ispod vrećastog filtera 42
• Količine rudne i flotacione jalovine koju treba
odložiti u tehnološkom sistemu vađenja i
pripreme metaličnih mineralnih sirovina su veoma
velike (rude metala najčešće sadrže od 0,5 do 23% metala), pa se na 1 milion tona izvađene rude,
odlaže min. 0,97 miliona tona jalovine.
• Rudna, a posebno flotaciona jalovina ima redovno
karakteristike opasnog otpada i mora se odlagati
na propisne deponije.
• Ove deponije, kada se napune, potrebno je
konzervirati i sačuvati za budućnost jer je
lugično pretpostaviti da će tadašnje tehnologije
takve izvore korisnih metala tretrati kao
dragocene sirovine.
43
Sistem
piezometara
(kontrolnih
bunara)
Nabijena
glina
Sistem za
odvođenje
procedne vode
Deponovani
talog
Sloj peska
Recirkulacija
vode
PE folija
Sabirna
cev
Tlo
Model savremene deponije opasnih industrijskih otpada
(npr. flotacione jalovine i sl.)
44
Detalj izgradnje savremene deponije šljake u topionici olova u Mežicama u Sloveniji
45
Detalj postavljanja debele PE folije kod izradnje
savremene deponije
46
Širenje zagađujućih supstanci tokom pripreme rude
bakra; Studija slučaja RTB
• Za proizvodnju bakra eksploatiše se sulfidna ruda
bakra koja obično sadrži manje od 1% bakra.
• U rudnicima u Boru i Majdanpeku, ruda se eksploatiše i
na površinskim, i u podzemnim kopovima, a sadržaj
bakra u ovim rudama je najčešće od 0,4 do 0,6%.
Godišnje, optimalno je da se za proizvodnju oko
80.000t čistog bakra (kocka stranice ≈ 21m) preradi
oko 385.000t bakarnog koncentrata, koji se dobije
vađenjem 22-24 miliona tona rude (kocka stranice ≈
200m).
– U koncentratu bakra ima oko 25% S, 25% Fe i preko 20% Cu, a od
ostalih korisnih elemenata, najvažniji su u malim količinama prisutni
plemeniti metali: Au, Pt, Pd, Ir, Ag,..dok se:
– As, Se, Sb, Te, Pb, Zn, Ga, Ge, W i neki drugi elementi, prisutni u niskim
koncentracjama, u Boru se odbacuju zajedno sa jalovinom i šljakom.47
– Ova druga grupa metala predstavlja veliku opasnost za
životnu sredinu jer se u slučaju nepravilnog
deponovanja rudničke i flotacione jalovine, neprekidno
oslobađaju i zagađuje površinske i podzemne vode
• Ako se sumiraju svi zagađivači i procesi
zagađivanja pri eksploataciji rude bakra, može se
konstatovati sledeće:
1. Proces eksploatacije rude bakra je veoma nepovoljan
jer izuzetno mnogo degradira prirodnu sredinu
naročito na površinskim kopovima gde se postepeno
sve veće površine zemljišta devastiraju zbog
raskrivanja rude, i/ili odlaganja raskrivke (rudničke
jalovine).
2. Pod dejstvom vode, kiseonika i CO2‚ sulfidne rude se
oksidišu do u vodi rastvornih sulfata pri čemu se
oslobađaju mnogi štetni elementi iz ležišta (npr. “plave”
rudničke vode)
48
U sred grada Bora nalazi se najveće veštački stvoreno udubljenje na
takvom mestu u Evropi - Površinski kop Bor. Nastao je eksploatacijom
rude bakra tokom dvadesetog veka. Veličina borskog kopa dovoljna je
da se u nju smesti 36 miliona kubnih metara vode. (Reci Savi, čiji je
prosečni protok na ušću u Dunav 1.720m3/s, bilo bi potrebno oko 6 sati
da udubljenje napuni do vrha, a Dunavu (na Đerdapu 4.800m3/s), oko
49
dva sata).
 Tokom drobljenja rude stvara se velika količina prašine. U
cilju sprečavanja raznošenja prašine raspršuju se velike
količine vode koja se pri tome degradira i postaje zagađena
i neupotrebljiva, osim, posle odgovrajuće pripreme, ponovo
za sam proces hvatanja prašine
 Za proces pripreme rude za flotaciju, i za proces
flotiranja, troši se voda u količini od 3m3/t rude. (Bilansno,
na godišnjem nivou, to je oko 65 miliona kubnih metara vode
(kocka stranice ≈ 400m), koja je toliko zagađena da se bez
prethodnog prečišćavanja ne može koristiti ni u
tehnološkom procesu
 Tokom prerade iskopanih mineralnih sirovina nastaju velike
količine jalovine (od 22-24 mil. tona rude dobije se svega
oko 0,38 mil. tona koncetrata, ostalo je jalovina)
 Ako se jalovina odlaže na neuslovno odlagalište, odakle tečna
faza (procedna voda iz procesa flotacije koja sadrži jedinjenja
As, Se, Sb, Te, Pb, Zn, Ga, Ge i druga) nekontrolisano otiče,
nastaje veliko zagađenje.
50
Izgled jezera na kopu Majdanpek
nastalog vađenjem bakarne rude u XX veku
51
Pogled na deo jednog od jalovišta Borskog basena
52
Deponija rudne
jalovine
Površinski kop
Krivelj
Površinski
kop Bor
Deponija
flotacione
jalovine
Kriveljska
reka
Prikaz lokacije površinskih kopova RTB Bor
Borska reka
53
• Zaštita od pobrojanih zagađenja u pripremi rude
bakra sastoji se u sledećem:
1. Smanjenje emisije prašine na otvorenom prostoru, (vodena
zavesa; izvori prašine se prskaju vodom)
2. Smanjenje emisije prašine u zatvorenom prostoru,
(primenjuju se cikloni, skruberi i kućišta za otprašivanje u
kombinaciji sa vrećastim fiterima)
3. Tretman otpadne vode iz rudnika (rudničke vode), i
otpadnih voda iz flotacije. Ove vode se delimično
prerađuju posebnim postupcima, i ponovo vraćaju u
proces (recirkulacija vode u procesu) da se ne bi u
sistem stalno unosila sveža voda (3m3/t flotirane rude)
• Ovakva šema kruženja vode, iako, tehnološki i ekološki
opravdana, potencijalno postaje veliki izvor zagađenja kada
se desi otkaz nekog od postrojenja u kružnom toku. U tom
slučaju, zbog broja uključenih faza procesa (otkopavanje
rude, mlevenje, transportovanje, flotiranje,...) ne može se
ceo proces zaustaviti da se otkloni kvar, pa visoko zagađena
voda može dospeti u životnu sredinu. Postoji mugućnost da
se jedno vreme nastavi proces sa tzv. rezervnim
zapreminama, ali to ne može trajati dugo.
(važnost održavanja ispravnosti opreme!!)
54
• Štetni i opasni elementi tokom prerade rude do
koncentrata, i kasnije, prerade koncentrata bakra do
čistog metala, dospevaju u otpadne vode, flotacionu
jalovinu i šljaku od metalurške prerade.
Prosečan sadržaj štetnih i opasnih elemenata u jalovini i šljaci
55
• Da bi procenili mogući uticaj sirovine koja se prerađuje, na
zagađenje posmatrajmo primer jedne siromašne rude
bakra iz Majdanpeka, čija mineraloška anliza pokazuje da
je sastav pojedinih minerala u ovoj rudi sledeći:
►
U mineralima prisutnim u bakarnoj rudi, strukturno je
ugrađen značajan broj veoma štetnih elemenata za životnu
sredinu (As, Sb, Zn, Pb, Cd, Ni, Ga, Ge, Se, Te,..), a oni se
oslobađaju u toku prerade rude
56
 Hemijskom analizom makro i mikro elemenata u
prisutnim mineralima, dolazi se do sadržaja štetnih
elemenata, koji se oslobađaju u procesu prerade
 Zapaža se da je sadržaj nekih štetnih metala u pojedinim
mineralima veoma visok, posebno u tetraedaritu i sfaleritu.
57
• Iz svega napred rečenog očigledno je da se životna sredina mora da
da štiti još od prvog trenutka projektovanja rudnika.
• Iz hemijskih analiza, uz poznavanje tehnologije iskopavanja i
prerade rude, mogu se unapred, izračunavanjem, sa dovoljnom
tačnošću predvideti negativni efekti štetnih supstanci koje bi mogle
biti emitovane u medijume životne sredine, kao i njihov uticaj na
životnu sredinu (npr. u vazduh, primenom emisionih faktora,..).
• Ovi podaci se dalje koriste za projektovanje potrebne
tehnologije zaštite radne i životne sredine
• Zatim se u odnos stavljaju ukupna ulaganja uključujući i
investicije u zaštitu životne sredine, i ekonomski efekti
otvaranja rudnika, -tzv. Cost-Benefit analiza za koju se očekuje
da bude pozitivna, jer tek tada, otvaranje rudnika ima smisla)
• Shodno važećim zakonskim propisima, izgradnji i otvaranju
rudnika prethodi izrada i prihvatanje Studije o proceni uticaja
projekta na životnu sredinu, gde se sagledavaju i analiziraju svi
negativni uticaji na životnu sredinu i postupci kako se ti uticaji
eliminišu ili umanjuju do zakonom dozvoljenih granica., a Studija
predstavlja deo projektne dokumenatcije.)
• Zatim sledi dobijanje Integrisane dozvole od nadležnog
ministarstva (koje se bavi zašt. ž. sredine), a u kojoj se detaljno
normiraju postupci i procesi kojim se štiti živ. sredina.
t58
• (Sve se ovo obavlja pre početka bilo kakve gradnje!)
• Naša država je 2004. god donela Zakon o
integrisanom spečavanju i kontroli zagađenja kojim
se, saglasno rešenjima koja se primenjuju u EU, za
svako postrojenje koje će biti izgrađeno, a podleže
ovom zakonu, nameće obaveza da MORA uskladiti
emisije zagađ. materija sa zakonom propisanim
vrednostima. Bez toga postrojenje neće dobiti
Upotrebnu dozvolu, tj. ne može početi da radi#.
• Zakon važi i za stara postrojenja, stim da se ona do
2015. god. moraju usaglasiti sa ovim odredbama.
• Ovaj zakon prate četiri podzakonska akta (uredbe
koje bliže definišu, ko, kako, kada i kojom
procedurom treba da priđe rešavanju pitanja
dobijanja integralne dozvole).
• Vidi http://www.ekoplan.gov.rs/src/document.php
•
#Imajući
u vidu veoma sporo uvođenje Int. Doz. planira se
59
produženje ovog roka do 2020.
• Sva naknadna rešenja problema zagađenje (za postrojenja
koja već rade) su manje uspešna i neuporedivo skuplja jer,
najčešće, duboko zadiru u ugrađenu tehnologiju, a time i
opremu, što često zahteva nabavku potpuno nove
tehnologije i postrojenja, a to je onda neisplativo.
• Analizirajući tabelu sa prosečnim vrednostima štetnih i
opasnih elemenata u jalovini i šljaci koja nastaje preradom
u Borskom kombinatu, može se zaključiti kolike su
svojevremeno bile godišnje emisije ovih materija, a samim
tim i proceniti ekološka šteta koju izazivaju (podaci su iz
90.tih):
• Na primer, na 22 -24 miliona tona rude prerađene godišnje
u RTB Bor, pored devastacije terena iskopavanjem i
porastom odlagališta, godišnje je emitovano u sve medije
životne okoline oko: 240 tona arsena, 720 tona kobalta,
2.400 tona nikla i td.
• Zatvaranje (reinženjering) ovakvog procesa je nužan, da bi
se uticaj na životnu sredinu u najvećoj mogućoj meri
smanjio, i on je na delu postrojenja u Boru u toku.
(Prezentirati primer reke Columbia pored postrojenja “Cominco” u sred
grada Trejl/Britanska Kolumbija/Kanada)
60
Download

Izvori zagađivanja životne sredine Izvori prirodnog zgadjivanja