Stanje energetike u Srbiji
• Srbija ima najniži stepen energetske efikasnosti u Evropi!
Statistički posmatrano, države zapadne Evrope za
zadovoljenje svih potreba po kvadratnom metru potroše
manje od 100 KWh energije godišnje a u našoj
zemlji potrošnja je od 150 do 180 KWh.
• Od ukupno potrošene električne energije u Srbiji skoro
polovinu potroše gradjani u svojim stanovima a čak 65
procenata te energije odnosi grejanje (oko 33% od ukupne
električne energije troše građani za grejanje!)
• Specifična potrošnja toplotne energije u sezoni grejanja u
poslovnim prostorima i zgradama u Danskoj je 96 KWh/m2,
a kod nas je 228KWh/m2, dok je u privatnim kućama i
mnogo veća.
• Štednja je neophodna jer Srbija troši nuporedivo više
primarne energije po jedinici bruto društvenog proizvoda
1
nego razvijene zemlje, što je neracionalno i rasipno.
• Utrošak energije u nekim sektorima je čak četiri do pet
puta veći od zapadnih zemalja, pa čak i za javnu rasvetu
trošimo 50 procenata više nego zemlje Evropske Unije.
• Privreda zbog neracionalne potošnje energije proizvodi
robu koja nije konkurentna na svetskom tržištu,
domaćinstva plaćaju veće račune, a država nepotrebno daje
više sredstava za uvoz struje, gasa i drugih energenata.
• Neke studije pokazuju da povremeno aktuelni državni
projekti izgradnje postrojenja za proizvodnju EE, koji su
često inspirisani političkim marketingom, blokiraju
sprovođenje programa štednje energije i povećanja
energetske efikasnosti, koji bi mogao da donese socijalne i
ekonomske koristi kako domacinstvima tako i privredi.
• Takođe, uporno se odlaže uvođenje zakonodavnih reformi u
prizvodnji EE i cena električne energije što bi pomoglo
ubrzanju investicija u sitne i decentralizovane obnovljive
izvore energije. U Srbiji je električna energija socijalna kategorija.
2

Primer korišćenja
obnovljivog izvora
energije (sunca) za
snabdevanje
električnom
energijom automata
za izadvanje karata
za parkiranje u
užem centru Beča. 3
I. Sagorevanje nafte i prirodnog gasa
• Derivati naftex i prirodni gas, koriste se kao
preovlađujuća goriva u različitim oblastima kao što su:
– Drumski saobraćaj (sagorevanje benzinskih i dizel
frakcija nafte)
– Vodeni saobraćaj (sagorevanje dizel frakcije nafte ili
mazuta)
– Avio- saobraćaj (sagorevanje petrolejske frakcije
nafte – kerozina)
– Sagorevanje lož ulja u svrhe zagrevanja (dizel frakcija
nafte)
– Sagorevanje mazuta u industriji i termoelektranama
(mazut je jedna od teških frakcija koja se izdvaja u
završnoj fazi destilacije sirove nafte)
xKod prerade (frakcione destilacije) sirove nafte nastaju
derivati nafte: lake, srednje, teške frakcije i ostatak od
destilacije).
4
• Kao posledica pomenutih upotreba naftnih derivata,
zagađivanje vazduha je neizbežno, ali je moguće i zagađivanje
zemljišta i vode, ako se u manipulaciji sa ovim proizvodima
postupa nepažljivo, pa dođe do prosipanja.
• Zagađivanja umnogome zavisi od sastava korišćenih naftnih
derivata, pa ako se sagorevaju lake frakcije nafte
(upotrebljive na niskim temperaturama), onda je zagađivanje
manje, jer su ove frakcije dobro sagorevaju, a hemijski
sastav im je povoljniji.
Motorna vozila
• Savremeni motori sa unutrašnjim sagorevanjem koriste benzin
bez dodataka olova (tetraetil-olovo), što je ranije bio veliki
izvor zagađenja vazduha. Danas se ovakvi benzini, srećom, vrlo
malo koriste.
• Zbog visokoh temperatura pri sagorevanju goriva u motoru u
produktima sagorevanja javljaju se i oksidi azota NOX.
• Ako motor nije ispravan, ili nije pravilno podešen, onda pored
ugljen-dioksida, emituju i povećanu količinu ugljen- monoksida i
čađ.
• Ako se radi o manje kvalitetenim benzinu u kome ima i sumpora,
5
emituju se i oksidi sumpora
• Zbog velikog broja vozila u svetu (preko 900 miliona, od
kojih se oko 700 miliona svakodnevno koristi), sagorevanje
goriva u motorima je najveći antropogeni izvor CO, a uz
energetska postrojenja, i azotovih oksida (oko 35 do 40%
od ukupne emisije NOx).
• U urbanim sredinama, drumski saobraćaj proizvodi oko 60%
od ukupne količine zagađujućih materija prisutnih u
atmosferi.
• Razlozi za ovako veliku emisiju zagađujućih materija kod
motora su u uslovima sagorevanja goriva, bez obzira da li se
radi o benzinskom ili dizel motoru.
• Smeša goriva i vazduha sagoreva pod visokim pritiskom i
na temperaturama znatno višim od temperatura
slobodnog sagorevanja istih goriva, i dodatno, uz
ograničeno vreme sagorevanja od svega nekoliko
milisekundi.
6
• U takvim uslovima sagorevanje goriva je nepotpuno, što
pored niske energetske efikasnosti, ima za posledicu
emisiju produkata nesagorele gorivne smeše u kojoj ima i
CO, zbog nepotpunog sagorevanja.
• Na primer, stehiometrijsko sagorevanje mola oktana
(C8H18), koji je tipičan sastojak goriva za motore,
zahteva 12,5 molova kiseonika:
C8H18 + 12½O2 → 8CO2 + 9H2O
• Skraćeno vreme sagorevanja oktana u cilindrima, čak i u
prisustvu dovoljne količine vazduha, izaziva stvaranje CO
koji se pridružuje produktima sagorevanja i nesagorelom
gorivu, jer se reakcija sagorevanja ne završava do kraja,
• Visoka temperatura na kojoj gorivo sagoreva stvara
okside azota:
N2 + O2 → 2NO
7
• Brzina sagorevanja i nepogodni uslovi sagorevanja dovode
i do stvaranja i novih jedinjenja u produktima
sagorevanja koja nastaju reakcijom ugljovodonika i
kiseonika, a koja mogu biti toksična.
• Dizel motori, zbog svojih specifičnih osobina i načina
rada ,u odnosu na benzinske motore produkuju znatno
manje CO i nesagorelih ugljovodonika u odnosu na
benzinske motore; emisija azotovih oksida im je
uporediva, a emisija čestica čađi znatno veća.
Sadržaj zagađujućih materija u izduvnim gasovima
benzinskih i klasičnih dizel motora
8
Област највеће снаге мотора
Uticaj masenog odnosa vazduh:gorivo, na rad benzinskog
motora
Zapaža se da se ne može postići minimalni sadržaj
9
ugljovodonika, CO i NOx u oblasti maksimalne snage motora
• Problem lošeg sagorevanja goriva u motoru rešava se
ugradnjom katalizatora (keramičko saće prekriveno
tankim slojem plemenitih metala i/ili njihovih jedinjenja:
Pt, Pd, Rh) na kojem se NOx prevode u N2 i O2, a CO u
CO2.
(2CO + O2 = 2CO2
2NO2
N2 + 2O2)
• Problem emisije čestica je posebno izražen kod rada
dizel motora kod kojih je proces sagorevanja specifičan,
pa pri opterećenjima (naglo ubrzavanja, i sl), gorivo
nepotpuno sagoreva uz emitovanje čestica čađi. Ove
čestice su prosečnih dimenzija od 20 do 60nm.
• Na emitovane čestice čađi adsorbuju se aromatični
ugljovodonici iz nesagorelog goriva, što se smatra jednim
od opasnih izvora zagađenja u urbanim sredinama, kome
se pripisuje mutageno dejstvo.
• Procenjuje se da 80% od ukupno emitovanih ugljeničnih
čestica (čađi) u Evropi emituju dizel motori. (podatak sa
početka XXI veka)
10
• Pored pomenutih zagađujućih supstanci, za rad
benzinskih motora dugo se vezivao i problem olova (ovo
važi i danas za starije tipove motora u nekim zemljama).
• U Evropi problem olova je bio aktuelan do osamdesetih
godina XX veka (kod nas do nedavno!) Npr. 1982. god. od
izduvnih gasova iz benzinskih motora poticalo je oko 75%
od ukupnog olova u atmosferi Evrope.
• U to vreme olovo se dodavalo benzinu u obliku
rastvorljivog tetraetil-olova u cilju povećanja oktanskog
broja što motoru omogućuje ravnomerniji rad.
• Usavršavanjem motora i masovnim prelaskom industrije
motora na bezolovni benzin, osamdesetih godina, emisija
olova u Evropskoj Uniji je znatno smanjena.
• Primena bezolovnih benzina koji sadrže daleko više
aromatičnih ugljovodonika , koji prirodno pravilnije
sagorevaju (bez detonacija), popravilo je stanje sa
olovom, ali, kako su aromatični uljovodonici toksični,
problem aerozagađenja se delom preselio u drugu oblast
11
U periodu korišćenja olovnog
benzina, sadržaj olova u krvi
ispitanika (učesnika u studiji u
Nemačkoj i SAD), bio je
značajan, ali se prelaskom na
bezolovni benzin ova situacija
popravila
12
• Na slici je prikazana
relativna emisija
polutanata emitovanih iz
benzinskih motora u V.
Britaniji od 1975. do
1986. gde je za
uporednu vrednost
uzeta emisija 1975. god.
(100%), kada je korišćen
iusključivo “olovni”
benzin.
• Zapaža se da je
zamenom “olovnog”
benzina, “bezolovnim”,
ostvareno dramatično
smanjenje emisije olova,
ali ne i drugih
polutanata, koji
nastavljaju da rastu
zbog povećavanja broja
automobila
13
U EU na snazi je serija Pravilnika ECE 83 usaglašenog sa
direktivom EU 98/69/EC, 595/2009/EC, u kojom je uvedena kontrola
emisije vozila koja koriste tečni naftni gas LPG ili prirodni gas LNG.
Granice emisije za motore koji koriste gas, su iste kao i za benzinske
motore. U narednoj tabeli prikazani su dozvoljeni nivoi emisije za
motore snage < 85 kW:
Dozvoljen nivo emisije izduvnih gasova g/kWh
Nivo
EURO
EURO
EURO
EURO
EURO
EURO
I
II
III
IV
V
VI
Godina
stupanja na
snagu
CO
HC
NOx
PM
1992
1996
1999
2005
2008
31.12.2013.
4,5
4,0
2,15
1,5
1,5
1,5
1,1
1,1
0,46
0,46
0,46
0,13
8,0
7,0
3,5
3,5
2,0
0,4
0,36
0,15
0,10
0,02
0,02
0,01
Коришћењем ТНГ као ауто горива, емисија угљен-моноксида је
умањена за 50%, емисија сумпора је врло мала чиме се не загађују
земља и воде, за 40% је умањена емисија угљоводоника, за 35%
има мање азотних оксида, и за 50% мање потенцијалних озонских
формација од бензина.
14
• Smanjenje toksičnih elemenata emisije izduvnih gasova i
smanjenje potrošnje energije, ostaje dominantan cilj
proizvođača vozila. Takvi trendovi zahtevaju krupne promene
u ponašanju vozača, razvoj goriva i maziva i razvoj motora
što treba da omogući sledeća poboljšanja:
– Nisku koncentraciju toksičnih komponenata izduvne emisije, uz
mogućnost korigovanja, naknadnim tretmanom izduvnih gasova,
– Minimalnu specifičnu potrošnju goriva : od 200 g/kWh za dizel
motore i manje od 240 g/kWh za benzinske motore,
– Nizak nivo buke 74 dB(A) prema pravilniku ECE R51,
– Nzak nivo vibracija,
– Visoku specifičnu i litarsku snagu, preko 30 kW/lit za dizel i 4050 kW/lit za benzinske motore,
– Trajnost i pouzdanost motora, garancija na 100.000 km, ili ukupno
pređenih više od 200.000 km.
• (Sve više savremenih automobila ima ugrađen start-stop
sistem koji gasi motor na semaforu, a uključuje ga zatim
automatski, hibridni automobili, električni automobili,....)
15
• Važan, mada zanemaren problem kod korišćenja motornih
goriva je emisija ugljovodonika nevezana za rad motora.
• Kod starijeg (otvorenog) sistema pretovara benzina emituju
se znatne količline ugljovodonika (npr. kod pretovara iz autocisterne od 20tona u rezervoar benzinske pumpe i do 150 kg
ugljovodonika nepovratno ispari u atmosferu, dok kod
putničkog automobila, gubitak je i do 150 g po rezervoaru)
(Podatak se odnosi tehnike otvorenog pretovara koje su kod
nas jos zastupljene kod starijih benzinskih pumpi)
• Novije tehnike ostvaruju punu hermetičnost sistema tokom
manipulacije gorivom, pa je emisija ugljovodonika u vazduh
praktično zanemaljiva.
• Mada se usavršavanjem motora, povećavanjem energetske
efikasnosti i primenom najnovijih tehnoloških saznanja,
potrošnja benzina na 100 km po automobilu konstantno
smanjuje, globalni porast populacije i broja vozila to više nego
kompenzuje, pa se po ovom osnovu emisija polutanata u svetu
povećava
16
0,14%
0,16%
0,16%
Pregled intenziteta gubitka benzina od rafinerije
(proizvodnje) , do rezervoara automobila
(statistika za Srbiju, a odnosi se na staru tehniku “otvorenog“ pretakanja)
17
Industrijska postrojenja
• Industrija kao energent koristi teže frakcije nafte koje
se destilišu pri višim temperaturama, sadrže mnogo više
sumpora nego benzin, pa se pri njihovom korišćenju SO2
javlja u značajno većim količinama, npr:
• Sagorevanje mazuta u industrijskim ložištima i
termoelektranama/toplanama ima za cilj dobijanje
toplote, pa se efikasnosti sagorevanja poklanja značajna
pažnja. Zbog toga, se projektuju novi gorionici u kojim
mazut sagoreva pri višim temperaturama, sto, uz emisiju
SO2 zbog prisutnog sumpora, izaziva i povećanu emisiju
oksida azota – NOx.
• Iz rečenog, može se zaključiti da su glavni polutanti kod
sagorevanja teških frakcija nafte (u zavisnosti od
konkretnog goriva) CO2, SO2, NOx i CO, stim što treba
istaći da neizbežni CO2, spada u grupu najznačajnijih
gasova staklene bašte.
18
• Kod sagorevanja prirodnog gasa, situacija je
povoljnija, uz određene specifičnosti
– U zavisnosti od stepena prečišćavanja prirodnog gasa
od sumpornih jedinjenja, zavisiće i intenzitet
zagađivanja vazduha otpadnim gasovima od sagorevanja.
– Pošto i prirodni gas sagoreva stvarajući visoke
temperature, postoje uslovi za nastajanje oksida azota
a ako je sagorevanja loše podeseno, i CO, uz određenu
količinu SOx, što je zavisno od sadržaja sumpora u gasu.
U tabeli su prikazani emisioni faktori za sagorevanje nekih
naftnih derivata u industrijskim postrojenjima i
termoelektranama (kg/m3 spaljenog derivata)
19
Izvori i sprečavanje zagađivanja
• Hemijska analiza lakših frakcija nafte (benzin, kerozin,
laka ulja), ukazuje da se u njima može naći sumpor,
maksimalno do 0,3%mas, mada su savremeni benzini
znatno čistiji (u Evropskoj Uniji i razvijenom zemljama).
• Visokomperaturne (teže) naftne frakcije su najčešći
industrijski energenti sadrže uvek više sumpora, ponekad
i preko 1%, kao i tragove teških metala (Sb, As, Be, Cr,
Co, Pb, Mn, Hg, Ni i Se). Ove frakcija pri sagorevanju
emituje okside sumpora, azota i male količine veoma fine
čvrste faze (ispod 10μm) koja lako dospeva u pluća sa
vazduhom. Ove čestice, međutim, mogu se efikasno u
industriji eliminisati iz otpadnih gasova skruberima i
elektrostatičkim filterima.
• Količina emitovanog ugljenmoksida ne zavisi od kvaliteta
naftnih derivata, već od konstrukcije gorionika,
temperature sagorevanja i količine kiseonika koji dolazi u
gorionik i peć.
20
Emisioni faktori kod nekontrolisane i kontrolisane emisije
čvrstih čestica pri sagorevanju naftnih derivata

Iz tabele se, upoređivanjem emisionih faktora za
nekontrolisanu i kontrolisanu emisiju pri sagorevanju
naftnih derivata, jasno vidi do koje mere su efikasni (i
važni) sistemi za prečišćavanje gasovitih produkata
sagorevanja od prisutne prašine (čvrste faze)
21
• Kod sagorevanja prirodnog gasa, u odnosu na naftne
derivate, zapažaju se drugačiji problemi. Ovaj energent
se mora pre korišćenja prečistiti od sumpora, da bi tako
prečišćen emitovao CO2 , vodenu paru, (u meri preostalog
sumpora) SOx; NOx ; CO, i veoma malo prašine
Emisioni faktori za sagorevanje prirodnog gasa, (kg/1000m3
sagorelog gasa)
22
II.Sagorevanje uglja
• U našoj zemlji ugalj se industrijski najviše troši u
termoelektranama, na nekoliko lokacija gde se površinskom
eksploatacijom i vadi.
• Eksploatacija i upotreba uglja (sagorevanje), uz
devastaciju zemljišta, ima za posledicu više vrste
zagađivanja okoline:
–
–
–
–
–
Zagađivanje
Zagađivanje
Zagađivanje
Zagađivanje
Zagađivanje
voda u rudničkoj eksploataciji
vazduha pri drobljenju i mlevenju uglja
vazduha dimnim gasovima pri sagorevanju
vazduha letećom prašinom sa deponije pepela
površinskih i podzemnih voda filtratom iz pepelišta
• Pri sagorevanju mekih ugljeva (lignita), produkuje se pepeo
u količini od 12 do 24% u odnosu na sagorelu masu uglja
• Ovaj podatak ukazuje da TE koje godišnje sagore preko
milion tona uglja, produkuju veoma veliku masu pepela, sa
svim štetnim i opasnim materijama koje se u njemu nalaze
• Živa, deo arsena i kadmijuma, i još neki elementi, prelaze u
dimne gasove, dok svi drugi ostaju u pepelu i dimnoj prašini.
23
• Termoenergetske kapacitete Elektroprivrede Srbije čini:
• Osam termoelektrana (TE) sa 25 blokova ukupne
instalisane snage 5.171 MW, koje kao pogonsko gorivo
koriste lignit,
• Tri termoelektrane-toplane (TE-TO) sa 6 blokova ukupne
snage 425 MW, koje rade na tečna i gasovita goriva.
• Ovi termokapaciteti, proizvode oko 69% ukupne električne
energije u Srbiji, a ostatak dolazi iz hidroelektrana.
• Prema poslednjim sagledavanjima, Srbija sa današnjom
potrošnji lignita, svoje zalihe lignita iscrpela bi za 45 do
55 godina. Pretpostavlja se da će biti otkrivena i nova
nalazišta lignita, ali to neće bitno popraviti situaciju.
24
Blok-šema termoelektrane na ugalj
25
Površinski kop Kolubara kod Lazarevca
Satelitski snimak videti na adresi:
http://wikimapia.org/#lat=44.4511831&lon=20.3183556&z=13&l=0&m=b
26
Srednji sadržaj nekih štetnih i opasnih elemenata u uglju,
pepelu i dimnoj prašini TE “Morava” u Svilajncu

Razlika u sadržajima elemenata u pepelu i dimnoj prašini potiče zbog
delimičnog rastvaranja u vodi koja služi za hidraulički transport
pepela na pepelište (odnos pepela i vode u suspenziji je 1:9)
27
• Od elemenata prisutnih u uglju, uran, na primer, sav
ostaje u pepelu. Prema publikovanim podacima, u
ugljevima koji se spaljuju u TE “Morava”, ima ga od 2,2,
do 5,3 g/t; Torijuma u istom uglju ima od 4,7 do 10,9 g/t.
• Zbog efekta koncentrisanja pri smanjenju mase pri
sagorevanju (pepeo/ugalj), sadržaj urana u pepelu je veći
nego u uglju (na 100.000t sagorelog uglja u pepeo dospeva
od 220 do 530kg urana).
• U prisustvu vode, uran se jednim delom rastvara (kao
šestovalentan), što je olakšano u alkalnoj sredini, kakva
nastaje delovanjem vode na pepeo.
• Uran se delimično ispira iz pepelišta transportnom vodom,
međutim, bez sistematskog bilansnog istraživanja
sudbine ovog urana, ne može se doneti definitivan
zaključak, gde on konačno završava
28
• Određivanja sadržaja urana u podzemnim vodama u
neposrednoj blizini TE “Nikola Tesla –A” kod Obrenovca
pokazuju da ga ima oko 0,1μg/dm3, a u ispranom pepelu,
merenja radiokativnosti pokazuju da je tri puta veća u
odnosu na radioaktivnost uglja
Izvori i sprečavanje zagađivanja
• Generalno posmatrajaući, upotreba uglja kao goriva ima i
nekih prednosti, ali i velikih mana
1.
Najčešći način eksploatacije uglja za potrebe undustrije i
termoelektrane je putem površinskih kopova, što u potpunosti
uništava ogromne površine obradivog zemljišta
2. Tokom sagorevanja dolazi do emisije gasova CO2, CO, SO2, NOx i
prašine, ali i mnogih drugih štetnih i opasnih materija
neorganskog i organskog porekla
3. Pepeo koji ostaje posle sagorevanja uglja odlaže se u islužene
površinske kopove ili manje pogodna mesta, koja, ako se ne
rekultivišu prekrivanjem zemljom, ostaju trajno devastirana
29
površina.
– Termoelektrane su, u zavisnosti od sastava uglja, spadaju
u najveće nuklearne zagađivače. Radioaktivne materije iz
pepelišta termoelektrana, zbog radioaktivnih nečistoća u
uglju, (radioaktivni uranijum, barijum, torijum i kalijum)
doprinose jonizujućem zračenju više od od nuklearnih
elektrana u redovnom radu (pod kontrolom).
• Jedan od najznačajnijih problema, kada su u pitanju
termoelektrane su pepelišta. Kada velika količina uglja sagori
na jednom mestu, masa radionuklida ostaje nepromenjena, a
kako su oni nesagorivi deo uglja, ostaju u pepelu, što samo po
sebi ne mora predstavljati veliku opasnost.(Pepeo je 12 do
25% mase spaljenog uglja)
• Problem nastaje kada bi ovi produkti sagorevanja došli u
atmosferu kao posledica takozvane eolske erozije pepela,
odnosno neželjenog raznošenja pepela pod dejstvom vetra.
Da se to spreči, pepelišta se neprekidno orošavaju vodom (po
suvom vremenu), ili su zasađena tolerantnim biljnim
kulturama koje sprečavaju eolsku eroziju
30
Deponija uglja
termoelektrane
Nikola
Tesla
kod Obrenovca
Deponija
uglja TE „Nikola
TeslaB“ u BObrenovcu
31
Deponija
termoelektrane
Pepelištepepela
termoelektrane
32
U termoelektranama
"Nikola Tesla" sagori
preko 20 miliona tona
lignita/god. Produkt
sagorevanja je više od
3,5 miliona tona
pepela godišnje, koji
se deponuju na
otvorenim
odlagalištima ukupne
površine preko 800 ha
Dopremanje
suspenzije
pepela na
deponiju
(pepelište)
termoelektrane
33
Pepelište TE može biti značajan izvor zagađivanja vazduha letećim
česticama. Da bi o sprečilo, pepeo se stalno vlaži vodom
34
1
2
1). Rezultat ispitivanja rekultivacije pepelišta tolerantnim vrstama biljaka;
2) Uklanjanje pepela sa točkova mehanizacije
35
• Tokom sagorevanja kamenog uglja (u industriji) emituju
se sa dimnim gasovima mnogi štetni elementi.
Emisioni faktori za neke štetne elemente za jedno postrojenje u SAD
koje sagoreva kameni ugalj (kg/t sagorelog uglja).

Imajući u vidu enormno velike količine kamenog uglja koje
se u industriji troše, može se zaključiti da je emisija
opasnih metala u životnu sredinu kroz ovaj izvor značajna,
ali istovremeno i količina CO2, kao gasa staklene bašte
36
Shema postrojenja za sagorevanje sumpornih ugljeva u
termoelektranama opremljenim tehologijom redukcije emisije SO2
37
Na shemi je dat materijalni bilans TE snage 750MW koja radi 6000 sati
(250 dana) godišnje, pod punim opterećenjem (prema BAT)
Račun je izveden na milion tona utrošenog lignita i proizvedenih čvrstih
ostataka u termoelektrani sa tehnologijom desulfurizacije krečnjakom i
denitrifikacije amonijakom.
Ovakva TE godišnje potroši oko 5,5 miliona tona lignita.
38
• U tabeli su dati emisioni faktori za SO2, NOx i CO za
industrijska ložišta (kg/t sagorelog uglja), za mrki ugalj




Emisija SO2, iz sumpora koji je u uglju uvek prisutan u
nekoj meri, takođe je značajan patricipijent u zagađivanju
životne sredine
Emisija CO zavisi prvenstveno od kvaliteta i konstrukcije
ložišta u kojem se ugalj sagoreva, pri čemu, uz efikasniji
dovod kiseonika, sadržaj CO u produktima sagorevanja,
opada.
Emisija NOx zavisi od temperature na kojoj ugalj
sagoreva, pri čemu viša temperatura, pogoduje generisanju
više NOx
Sadržaj prašine zavisi od kontrukcije ložišne komore i
efikasnosti sistema za otprašivanje (elektrofiltri skruberi
39
u značajnoj meri smanjuju emisiju prašine)
• Emisioni faktori za prašinu, za industrijska ložišta (kg/t
sagorelog mrkog uglja), u uslovima primene elektrofiltera (ESF), odnosno otprašivačke komore- u tabeli:

Kao što se iz tabele vidi, efikasnost otprašivanja ciklona
naglo opada sa smanjenjem veličine čestica u gasovitim
produktima sagorevanja. Kod elektrofiltera, efikasnost
otprašivanja opada sa povećavanjem veličine čestica, što
je razumljivo imajući u vidu principe rada ovih uređaja. 40
Pogled odozgo na postrojenje elektrofiltera termoelektrane
41
Uticaj individualnih ložišta u kojim se sagoreva ugalj na
zagađivanje životne sredine ne sme se potceniti:
U velikim gradovima koji nisu (u većoj meri) gasifikovani, ili nemaju
razvijenu mrežu daljinskog grejanja (preko centralnih toplana), ovo
je značajan izvor zagađivanja jer (u meri sadržaja zagađujućih
materija u uglju), efikasnosti ložišta i sistema za otprašivanje, u
vazduh se emituju, uz neizbežni CO2, i SO2, CO, NOx, dodatno, čađ
i pepeo. (Kumulativno, emituju se i značajne količine CO i SO2)
Domaćinstva (individualna ložišta), i sagorevanje goriva u motorima
najveći su globalni izvor čestica čađi.
Može se lako sagledati iz analiza vazduha u gradovima
(uključujući i Šabac), da je u toku gejne sezone, vazduh
značajno zagađeniji ovim karakterističnim polutantima
koji potiču baš iz individualnih ložišta.
• Rešenje ovog problema je, najpre, u gasifikaciji, ili
proširivanju mreže daljinskog grejanja, što povoljno utiče
na kvalitet vazduha u zimskim mesecima
•
42
Tehnološki procesi u prehrambenoj industriji i
životna sredina
• Hrana je egzistencijalna potreba živih bića.
Uprkos napretku u proizvodnji hrane, zbog brzog
porasta ljudske populacije, proizvodnja i
distribucija hrane postaje globalni problem za
životnu sredinu koji se ogleda su sledećem:
– Čovek neprekidno usvršava tehnologije za proizvodnju i
preradu životnih namirnica , a pri tome troši ogromne
količine energije (zagrevanja, rad mašina, hlađenje, ili
kao pogonsko gorivo transportnih sistema).
– Sve veća upotreba hemijskih sredstava u poljoprivredi
dovodi su do pojave toksičnih hemijskih supstanci u
vazduhu, vodi i zemljištu. Ove supstance negativnim
fiziološkim dejstvom ugrožavaju zdravlje ljudi.
43
– U hrani, pored neželjenih supstanci koje dospevaju iz
zagađene životne sredine, mogu se naći i supstance koje
se prehrambenim proizvodima:
1.
Namerno dodaju u toku proizvodnje ili prerade (aditivi*), kao
i supstance koje
2. Nastaju hemijskim reakcijama u sirovinama pri nepovoljnim
tehnološkim uslovima (usled kvarenja).
– Prehrambena industrija (mlečna, mesna, šećerane,
proizvodnja alkoholnih i bezalkoholnih pića, industruja
konzervirane hrane i td), troši velike količine pitke
vode, a ujedno stvara , isto tako velike količine
otpadnih voda niskog kvaliteta (sličnog komunalnim
vodama).
– Deo prehrambene industrije stvara i velike količine
gasova i čvrstog otpada, što takođe ugrožava životnu
sredinu.
*npr. NaNO2 se dodaje mesu koje se suši na dimu, da mu da crvenu
44
boju, a ima kancerogeno ponašanje!
Proizvodnja mleka i mlečnih proizvoda
• Industrija za obradu i preradu mleka spada u
najstarije i najvažnije u okvirima prehrambene
industrije svake države jer se bavi jednom od
najznačajnijih namirnica u ljudskoj ishrani –
mlekom.
• Mleko je proizvod lučenja mlečnih žlezda kod sisara. Kod
nas u ljudskoj ishrani koristi se mleko krava, i ovaca,
mada se u pojedinim delovima sveta u iste svrhe koristi
kozje, kamilje i kobilje mleko, mleko magarice, irvasa,
jaka, lame i dr.
• Mleko različitih sisara sadrži uglavnom iste komponente,
ali u veoma različitim odnosima.
• Mleko je tečnost složenog hemijskog sastava, a čine ga
voda (oko 87%), masti, belančevine, ugljeni hidrati,
mineralne materije i vitamini.
45
• Mlečna mast predstavlja smešu triglicerida zasićenih i
nezasićenih masnih kiselina a u mleku je ima 3-6%. Nakon
muže, mlečna mast se u mleku nalazi u obliku emulzije
(sitnih kapljica homogeno raspoređenih u tečnosti). Pošto
se ohladi, emulzija prelazi u suspenziju pri čemu mlečna
mast očvršćava u dobija oblik grudvica ( isplivava, na
površinu).
• Proteini mleka imaju veliku biološku vrednost, i po tome
su odmah iza proteina jaja jer sadrže sve neophodne
amino-kiseline potrebne ljudskom organizmu.
• Najveći deo proteina mleka čine: kazein, albumin i
globulin. U proteinima mleka, kazeina ima oko 78% (2,6%
u odnosu na mleko); albumina oko 10-15% (ili oko 0,5% u
mleku), dok se globilin javlja u veoma malim količinama u
normalnom mleku.
• Mleko sadrži veći broj enzima, pri čemu neke od ovih
enzima luče mlečne žlezde, dok drugi potiču od
mikroorganizama
46
• Količina laktoze (mlečnog šećera) u mleku kreće se
između 3,6 i 5,5%. Dužim zagrevanjem mleka, laktoza
dobija smeđu boju (i mleko zbog toga), i karameliše se.
• Laktoza je rastvorljiva u vodi i javlja se kao molekulski
rastvor u mleku. Kod proizvodnje sira, veći deo laktoze
ostaje u surutki.
• U mleku se nalazi veći broj viitamina, među kojim su
najvažniji: A, B1 i B2 i D. Vitamini A i D su liposolubilni
(rastvaraju se u masnoćama), dok su ostali rastvorljivi u
vodi
• Mineralne materije se nalaze u mleku u veoma malim
količinama – oko 1%, ali je njihova važnost u:
– ishrani;
– u održavanju fizičko-hemijske ravnoteže koloidnog sistema
mleka,
– i uticaju na tehnološke osobine mleka, veoma velika
47
• Mleko sadrži rastvorene gasove (5 do 9% zapreminskih),
a to su ugljen-dioksid, vodonik i kiseonik
• U fizička svojstva mleka spadaju:
•
•
•
•
– Izgled,
– Gustina,
– Tačka mržnjenja,
– Stepen kiselosti
Mleko je neprozirna tečnost jer sadrži čestice masti i
proteine koji utiču na prozirnost
Boja mleka može biti od bele do bledo-žute boje, dok
obrano mleko ima plavkast izgled.
Gustina mleka normalno varira između 1,028 i 1,043g/cm3,
u zavisnosti od sastava
Tačka mržnjenja mleka se kreće između -0,54 i -0,590C
48
• Prosečna pH-vrednost mleka varira između 6,6 i 6,7, sa
ekstremnim vrednostima kod pojedinačnih mlečnih grla
od 6,3 do 6,85.
• Obrada mleka objedinjuje procese koji se izvode
u mlekari, a koji pomuženo (sirovo) mleko
pretvaraju u konzumno mleko.
• Postoji više vrsta konzumnog mleka:
– Pasterizovano
– Sterilizovano
– Kratkotrajno sterilizovano
– Aromatizovano
– Specijalni tipovi mleka ( sa različitim dodacima)
• Tehnološki proces prerade mleka sastoji se od nekoliko
faza, što zavisi od dizajna procesne linije i vrste željenog
proizvoda
49
• Bez obzira na krajnji proizvod, mleko mora biti tako obrađeno da svi
patogeni mikroorganizmi budu uništeni, što se postiže termičkim
tretmanom mleka.
• Zakon u svim zemljama propisuje pasterizaciju mleka, kao način
eliminisanja patogenih mikroorganizama.
Sirovo mleko
Izdvajanje
čvrstih materija
Blok-šema tehnološkog procesa
prerade mleka

Deaeracija
Standardizacija
količine masti
Pasterizacija
Konzumno mleko

Izdvajanje čvrstih materija, koje se
sastoje od čestica prljavštine koja se u
toku muže i rukovanja sirovim mlekom
nakupi izvodi se sedimentacijom u
separatoru, a prosečno, na 1000 litara
mleka, dolazi oko 1kg čvrstih materija
Separator je uređaj posebne
konstrukcije koja omogućuje efikasno
izdvajanje čvrstih materija iz mleka.
50
• Deaeracija mleka predstavlja izdvajanje iz mleka
prisutne gasovite faze (vazduha) koji se rastvara u mleku
u transportu do mlekare. Kad stigne u mlekaru, mleko ima
oko 10% veću zapreminu u odnosu na pomuženu.
• U mleku ne sme biti više vazduha od propisanog sadžaja
zbog tehnoloških teškoća koje se javljaju pri preradi, pa
se različitim metodama udaljuje iz mleka. Pri tome,
primenjuje se vakuumska obrada ili vazdušna separacija.
• Pri eliminisanju vazduha iz mleka ovim postupcima
najsitniji mehurići vazduha se veoma teško udaljavaju
• Standardizacija sadržaja masti se vrši kod punomasnog
mleka na vrednost koja je predviđena, tako što se višak
masti izdvaja i koristi za druge proizvode (maslac, npr.)
51
• Pri standardizaciji, koja se može izvoditi na tri načina:
predstandardizacijom, poststandardizacijom i direktnom
standardizacijom u liniji, prvi korak je separacija
punomasnog mleka u pavlaku i obrano mleko.
• Ako treba popraviti sadržaj masnoće svežem
punomasnom mleku koje je stiglo na obradu dodaje je
pavlaka, a ako je potrebno sniziti sadržaj masnoće,
svežem mleku se dodaje obrano mleko.
• Pasterizacija mleka se definiše kao zagrevanje mleka na
temperaturu nižu od 1000C, ili dovoljno visoku da bi
patogeni mikroorganizmi bili uništeni, posle čega je mleko
pogodno za ljudsku ishranu, ili dalju preradu.
• Takođe, potrebno je da pasterizacijom budu uništeni
saprofitni mikoorganizmi u što većoj meri, da bi se
očuvao kvalitet tokom skladištenja, transporta,
distribucije, ili dalje prerade jer ovi mikroorganizmi mogu
da izazovu kvarenje mleka.
52
• Pasterizacija je osnovna operacija obrade u svim
mlekarama na koju se zatim nadovezuje pakovanje mleka u
odgovarajuću ambalažu, ili dalja prerada.
• Pri delovanju toplote, dva faktora obezbeđuju baktericidno
dejstvo:
– Primenjena temperatura
– Trajanje procesa
• Ovi faktori moraju biti tako kombinovani da se postigne
najbolji rezultat, tj da se u mleku unište patogeni
mikroorganizmi, posebno izazivač tuberkuloze koji je
najotporniji na dejstvo toplote, a da se očuva kvalitet
mleka i ne dođe do termičke degradacije pojedinih
sastojaka mleka
• Kod pasterizacije, uz primenu visokih temperature
razlikuju se:
– Kratkotrajna pasterizacija (71 – 760C, minimalno 15 sekundi)
– Visoka (trenutna) sterilizacija (85 do 900C, i odmah hlađenje na
ispod 100C)
53
• Pasterizacija se izvodi u pasterizatorima različitih
konstrukcija , što su posebno konstruisani izmenjivači
toplote (pločasti, bubnjasti, ili cevasti), pri čemu su
pločasti najekonomičniji zbog efikasnosti razmene toplote
kroz veliku površinu pri turbulentnom strujanju mleka u
tankom sloju
• Hlađenjem mleka na 4-50C proces sterilizacije se završava,
i pasterizovano mleko prebacuje na pakovanje ili dalju
preradu.
• Drugi mlečni proizvodi uključuju: kondenzovano mleko,
mleko u prahu, proizvode mlečno-kisele fermentacije,
maslac i sir
– Kondenzovano mleko se dobija isparavanjem pod vakuumom obranog
ili neobranog mleka na 50 -600C, a obično se pakuje u konzerve
– Mleko u prahu se dobija prelivanjem mleka preko zagrejanog valjka,
pri čemu isparava voda, a sa valjka se struže prah mleka; ili
rasprskavanjem mleka u fine kapi u komori sa vrelim vazduhom
54
• Proizvodi mlečno-kisele fermentacije se dobijaju
tretiranjem mleka na poseban način da se izazove
fermentacija, pri čemu nastaju: sir, jogurt, pavlaka, kefir,
kumis, vurda, surutka i td.
• Da bi se pokrenuo proces fermentacije, dodaju se gajene
bakterijske kulture (starteri) i proces odvija pod strogo
kontrolisanim uslovima. Tokom takve fermenatacije
bakterije stvaraju supstance koje fermentisanom
proizvodu daju karakterističan ukus, aromu, konzistenciju,
pH-vrednost i td.
• Kisela mleka predstavlja zajednički naziv za ceo niz
proizvoda kao što su jogurt, kefir, kisela mlaćenica, kisela
pavlaka i td. Nastaju tako što se se na kontrolisan način
deo laktoze transformiše u mlečnu kiselinu, ugljendioksid,
sirćetnu kiselinu, acetaldehid i druge supstance.
• Od svih proizvoda ovog tipa najpoznatiji je jogurt, a mleko
koje se koristi za jogurt mora biti sa malim brojem
bakterija, bez enzima i supstanci koje ometaju razvoj
kulture u jogurtu
55
• Pred-tretman mleka za proizvodnju jogurta sastoji se od
nekoliko faza:
– Standardizacija količine masti
– Termička obrada
– Homogenizacija
• Maslac u osnovi predstvalja mlečnu mast, a može biti:
maslac slatke pavlake i maslac kisele pavlake. U pogledu
sadržaja soli, maslac može biti neslan, osoljen, ili
specijalno osoljen maslac
• Maslac se proizvodi vekovima, i dugo se proizvodio ručno
u drvenim bućkalicama od pavlake koja je počela da
fermentiše.
• Danas se maslac proizvodi savremenim industrijskim
postupcima
• Sir je mlečni proizvod koji u sebi sadrži proteine, mast,
vodu i soli u raznim količinama, u zavisnosti od tipa sira
56
• U proizvodnji sireva svih vrsta, proces počinje
tretiranjem mleka sirištem. Enzimi prisutni u sirištu
dovode do koagulacije belančevina mleka i obrazovanja
gruša, koji se zatim seče u manje komade, mehanički
obrađuje i zagreva prema propisanim, karakterističnim
receptima, pri čemu se odvaja surutka. Dobijeni gruš se
stavlja u kalupe od metala, drveta ili plastike, čime dobija
konačni oblik sira.
• Odstojavanjem, sira (zrenjem), koje se može izvoditi na
veoma različite, ali strogo kontrolisane načine, ponekad i
uz dodatak začinskih biljaka, plemenitih plesni i td,
dobija se konačni proizvod – sir.
• Uticaj tehnološkog procesa na životnu sredinu
• Otpadne materije koje nastaju u procesu obrade mleka
mogu se svrstati u dve grupe (uzimajuci LCA u obzir):
– Otpadne materije koje se javljaju u primarnoj proizvodnji mleka i
transportu
– Otpadne materije koje nastaju u industrijskoj obradi i preradi
mleka
57
• Otpadne materije vezane za primarnu proizvodnju su
otpadne vode i čvrst otpad poreklom od muznih grla
fekalnog karaktera koji mogu zagaditi zemljište i vode,
posebno kada su u pitanje veće farme (čvrst i tečan otpad,
kao i gasovi neprijatnog mirisa)
• Otpadne materije koje se javljaju u transportu su otpadni
gasovi motornih vozila kojim se mleko transportuje
• Otpadne materije koje se javljaju u industrijskoj obradi i
preradi mleka mogu biti u tri agregatna stanje:
– Otpadni gasovi
– Otpadne vode
– Čvrst otpad
• Otpadni gasovi u mlekarama potiču od rada kotlarnica koje
za potrebe tehnološkog procesa neprekidno rade, a koriste
različita goriva: ugalj, mazut, tečne naftne derivate, gas.
Shodno kapacitetima ispuštaju kroz dimnjak gasove koji
mogu u većoj ili manjoj meri zagaditi vazduh
58
• Za potrebe procesa hlađenja, koji je tipičan za industriju
mleka i mlečnih proizvoda, veoma često se primenjuje
amonijak kao rashladni medijum, pa postoji opasnost od
isticanja amonijaka iz neispravne instalacije
– Posebno su opasne akcidentne situacije kad amonijak brzo i
nekontrolisano ističe iz instalacije, kada može biti i smrtonosan
za zaposlene
• Zagađivanje vazduha izazivaju i motorna vozila koja
dovoze mleko ili odvoze gotove proizvode, kao i vozila u
internom transportu
• Čvrste otpadne materije iz mlekarske industrije čini
oštećena i upotrebljena ambalaža, sedimentni materijal i
komunalni otpad iz proizvodnih postrojenja i
administrativnih prostorija
• Sedimentni materijal predstavlja čvrste čestice nastale
59
u procesu čišćenja mleka
– Najbrojniji čvrst otpad je, međutim, ambalaža od potrošenih
proizvoda koja se odbacuje i samim tim je indirektni zagađivač
zemljišta i vode (pri tom neke vrste plastičnih materijala su gotovo
nerazgradive!). U mnogim zemljama ova ambalaža mora biti
biorazgradljiva!
• Zagađivanje zemljišta nastaje od motornih vozila kojim se
sirovo mleko ili gotovo proizvodi transportuju, a nastaje kod
nepravilnog odlaganja, ili curenja motornog i mašinskog ulja,
prosipanja kiseline iz starih akumulatora, curenja mazuta pri
pretakanju i td.
• Mlekarska, kao i većina drugih grana prehrambene industrije,
veliki je potrošač vode, ali istovremeno, i veliki “proizvođač”
zagađene vode, koja može biti organskog i neorganskog
porekla
– Otpadne vode organskog porekla nastaju u procesu prethodne
obrade mleka kao polazne sirovine ili obrade i tretmana mlečnih
proizvoda (separacije, homogenizacije i pasterizacije); od pranja
mašina i uređaja (voda sadži dosta masti i deterdžente), iz
60
sanitarnih čvorova i sl.
• Otpadne vode neorganskog porekla potiču iz mašina za
pranje povratne ambalaže, od pranja kamiona za prevoz
mleka i utovarno-istovarnih rampi i fabričkog kruga, i td.
• Radi efikasnije evidencije i kontrole sastava i otpadnih
voda , mlekare su u ugovornom odnosu akreditovanim
laboratorijama, koji obavljaju kontrolnu funkciju na bazi
analize uzoraka otpadnih voda
• Uzorci se uzimaju sa prethodno određenih mesta, u
određenim vremenima, i na propisan način,
– Uzorci otpadnih voda se uzimaju iz poslednjeg šahta pre
izliva u grasku kanalizaciju. Obim i sadržaj ispitivanja
usaglašen je sa Pravilnikom o načinu i minimalnom broju
ispitivanja kvaliteta otpadnih voda
61
• Kod ispitivanja kvaliteta otpadnih voda mlekare vrši se
analiza sledećih parametra:
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
pH-vrednost
Sedimentne i suspendovane materije
Utrošak KMnO4,
10
20BPK5 - vrednost
HPK - vrednost
Sadžaj hlorida
Sadržaj nitrata
Sadržaj nitrita
Sadržaj NH4+,
Sadržaj deterdženata
Sadržaj masti i ulja
Sadržaj sulfata
Bakteriološka analiza
• Na osnovu svih rezultata daje se pismeni izveštaj o
ispitivanju i primerak dostavlja i mlekari na uvid
• Otpadne vode mlekarske industrije se nužno prečišćavaju
pre ispuštanja u recipijent
62
Proizvodnja alkoholnih pića
• Proizvodnja alkoholnih pića poznata je od davnih vremena,
mnogo ranije nego što se znalo šta su uzročnici alkoholnog
vrenja i kako se ono odvija.
• Naziv vrenje ili fermentacija se prvobitno odnosio samo
na alkoholno vrenje u kome se, kao proizvod reakcije,
pored alkohola stvara i ugljen-dioksid, što stvara
komešanje komine – vrenje
• Osim alkoholnog vrenja, danas se u vrenja ubrajaju i
drugi mikrobiološki procesi u kojim ne nastaje ugljendioksid (npr. mikrobiološka proizvodnja mlečne kiseline)
• Procesi vrenja odvijaju se pod dejstvom karakterističnih
mikroorganizama, (bakterija, plesni i kvasaca) zbog čega
spadaju u mikrobiološke procese
• Prema uslovima odvijanja, mikrobiološki procesi se dele na
aerobne i anaerobne
63
• Anaerobni procesi se odvijaju u odsustvu vazduha
(kiseonika), a najznačajniji su:
– Alkoholno vrenje (dobijanje alkoholnih pića)
– Mlečno-kiselinsko vrenje (dobijanje mlečne kiseline za
konzervisanje povrća i voća)
– Butanol-acetonsko vrenje kojim se proizvode organski rastvarači
• Aerobni procesi se odvijaju u prisustvu vazduha, a
karakteristični su:
– Proizvodnja pekarskog kvasca
– Proizvodnja organskih kiselina (sirćetna, limunska, ..)
• Alkoholno vrenje predstavlja složen biohemijski proces
razlaganja monosaharida heksoze (glukoza, fruktoza,
manoza) i disaharida (saharoza i maltoza) u alkohol i
ugljendioksid
– Ova reakcija odvija se u ćelijama kvasca pod dejstvom enzima
koji se stvara u njihovim ćelijama. Razlaganje se odigrava preko
više međuproizvoda a zbirno, ali veoma uprošćeno, prikazuje se
reakcijom:
C6H12O6 → 2CH3CH2OH + 2 CO2 + Q
64
• Prikazana jednačina predstavlja samo osnovnu rekaciju u
procesu alkoholne fermentacije, a pored osnovnih
produkata, nastaje i niz sekundarnih produkata zbog
odigravanja i sekundarnih transformacija šećera
• Alkoholno vrenje koje se koristi u industriji za dobijanje
alkoholnih pića, izvodi se u prisustvu odabranih kvasaca
koji se posebno uzgajaju i kultivišu
• Prilikom vrenja može doći do akcidentnih situacija –
nastanka požara i eksplozija, a razlog tome je što neka od
ovih vrenja produkuju vodonik i ugljen-dioksid (butanolacetonsko vrenje)
• Zbog pomenutih razloga u procesima vrenja, radna
sredina mora biti dobro ventilisana
65
Proizvodnja industrijskog etanola
• Alkohol (špirit), spada u najstarije proizvode hemijske
industrije. Veoma dugo se dobijao isključivo alkoholnim
vrenjem šećera, sastojka u raznim biljnim i voćnim
sirovinama, da bi ova tehnologija bila potisnuta
uvođenjem industrijskog postupka sinteze na bazi etilena
• Postupak dobijanja alkohola alkoholnim vrenjem, međutim
zadržao se i dalje, posebno u zemljama koje raspolažu
velikim količinama odgovarajućih prirodnih sirovina
• Etanol ima široku primenu kao efikasan rastvarač,
komponenta goriva za motore*, polazna sirovina u sintezi
drugih jedinjenja, a osnovni je sastojak alkoholnih pića
• Prirodne sirovine koje se koriste za proizvodnju etanola
mogu se podeliti u dve grupe:
– Šećerne sirovine (saharoza, melasa, voće)
– Polisaharidi (skrobne sirovine- kukuruz, krompir, žitarice), i
celuloza
*U Brazilu gorivo za automobile je mešavina benzina i alkohola
66
Priprema sirovina
Gajenje i razmnožavanje
kvasaca
Alkoholno vrenje
Destilacija prevrele
komine
Rektifikacija sirovog
alkohola
Etanol 96%
Sušenje čvrstog
ostatka
Na prikazanoj šemi
predstavljene su
faze u tehnološkom
procesu
proizvodnje etanola
fermentacijom
voćnih sirovina 67
Proizvodnja žestokih pića (rakije)
• Žestoka pića (npr. rakije) su alkoholna pića koja se dobijaju
destilacijom prevrelih sokova od slatkog voća (rakije) ili
šećera koji se dobijaju razgradnjom skroba iz krompira ili
žitarica (votka, viski,..). Iz takvih sirovina, pod uticajem
kvaščevih gljivica, nastaju alkohol i ugljen-dioksid. Posle
završenog vrenja, izvodi se destilacija, a dobijeni proizvod
žestoko piće (rakija).
• Sadržaj alkohola u rakiji varira od 20 do 60% (vol)
• U proizvodnji žestokih pića koristi se veliki broj pomoćnih
sirovina, kao što su vinski kvasac, šećerna boja, šećerni
sirupi, želatin, bentonit, aktivni ugalj i dr.
– Vinski kvasasc ima ulogu da fermentaciju usmeri, i učini je
efikasnijom
– Šećerna boja (karamel) se koristi za korekciju boje i ukusa pića, a
nastaje kontrolisanom zagrevanjem šećera do približno 2000C
– Šećerni sirup (invertirana saharoza) se dodaje pićima radi
poboljšanja ukusa i arome
– Želatin se kristi za smanjenje količine taninskih materija u piću 68
– Bentonit je sredstvo za bistrenje jakih alkoholnih pića, a dodaje
se u kombinaciji sa želatinom
– Aktivni ugalj ima sposobnost adsorpcije pojedinih sastojaka
prisutnih u piću (aldehida, estara, kiselina i td.), pa mu se dodaje
u obliku kaše pripremljene suspendovanjem uglja u maloj količini
pića. Ova operacija obićno prethodi dodavanju bentonita, koji
zatim, izbistrava piće
• Tehnološki proces proizvodnje rakije od voća sastoji se
od tri osnovne faze:
– Muljanje voćne sirovine u cilju dobijanja tečne faze
– Fermentacija
– Destilacija
• Pripremnom fazom (muljanjem), obezbeđuju se optimalni
uslovi za odvijanje fermentacije. U ovoj fazi se voće
sitni, gnječi, melje (u zavisnosti od vrste voća), i po
potrebi dodaje voda da gustina kljuka (nastale pulpe)
bude povoljna za fermentaciju.
69
• Na početku fermentacije dodaje se (po potrebi) kultura
kvasca, i intenzivnim mešanjem, u kljuk ubaci dovoljno
kiseonika da na optimalnoj temperaturi od 20-250C,
fermentacija počne.
• Ubrzo počinje intenzivno vrenje koje se u povoljnim
uslovima veoma brzo završava, posle čega se odmah
pristupa destilaciji
• Destilacija ima za cilj da iz smeše etanola, isparljivih
misrisnih materija i tečnog ostatka posle završene
fermentacije, zagrevanjem do ključanja i hlađenjem
nastalih para, dobije alkoholni napitak određenih osobna
(jačine, ukusa, arome i dr.)
• Uređaji za destilaciju mogu biti šaržni, manjeg kapaciteta
kakvi su uobičajeni u domaćinstvima, u kojim se izvodi
dvostruka destilacija (destilacija prvog destilata), ili
industrijski, koji mogu takođe raditi dvostruku
destilaciju, ili rektifikatori, koji u jednoj destilaciji daju
proizvod.
70
Uticaj na životnu sredinu
• Negativan uticaj tehnološkog procesa proizvodnje jakih
alkoholnih pića na životnu sredinu manifestuje se preko
otpadnih materija koje emituje u sva tri agregatna stanja
– Otpadni gasovi
– Otpadne čvrste materije
– Otpadne vode
• Otpadni gasovi nastaju usled rada kotlarnica koje,
praktično, neprekidno rade zbog potreba procesa, kao i
zagrevanja prostorija u grejnom periodu
– Ispitivanjem se utvrđuje emisija štetnih materija iz kotlarnice,
sagledavanje stepena zagađivanja vazduha okoline i sagledavanja
opasnosti koje u pogledu zagađivanja predstavlja rad kotlarnice
– Merenja se izvode u skladu sa Pravilnikom o graničnim
vrednostima emisije (način, rokovi, evidencija podataka)
71
• Tehnološki proces proizvodnje rakije zahteva veliku
količinu vode koja se koristi u tehnološke, i manju, za
sanitarne potrebe.
• Voda se kristi za pranje opreme, mašina, rezervoara,
prostorija i td., što ima za posledicu nastajanje otpadnih
voda koje se pre ispuštnja u recipijent moraju prečistiti
• U fazi destilacije nastaju dve vrste otpanih voda:
– Patoka, tj. tečni otpadak od destilacije
– Rashladne vode
• Patoka ima karakteristično nisku pH-vrednost (3-4) i
izrazito visoko organsko opterećenje, dok rashladne vode
u normalniom okolnostima, osim povišene temeparture, ne
sadrže zagađujuće materije
• Ako se rakija flašira u povratnu ambalažu, onda se ova
prvo pere rastvorom deterdženta koncentracije 1,1 do
1,2%, i zatim ispira. Rastvor deterdženta se osvežava, ali
72
se povremeno, zbog zaprljanosti, mora zameniti
• Određena količina otpadne vode stiže iz sanitarnih čvorova. Ova
voda se priključuje otpadnim vodama u internoj kananlizaciji i
upućuje na prečišćavanje, pre uključivanja u komunalnu kanalizacionu
mrežu
U tabeli je prikazan kvalitet zbirnih otpadnih voda preduzeća “Rubin” iz
Kruševca
73
• Pri proizvodnji jakih alkoholnih pića javlja se određena
količina čvrstog otpada, a sačinjavaju ga:
– Čvrsta faza iz iskorišćene komine (džibra)
– Peteljke i koštice voća
• Rastresitost ovih materija čini ih nepogodnim za
skladištenje i korišćenje daleko od mesta nastanka, a
organsko poreklo, da su lako kvarljive (raspadaju se), što
se u poslednje vreme rešava bio-briketiranjem
• Džibra se zbog značajnog sadržaja suve materije (4 do
10%), uz dodatak melase može koristiti za ishranu
životinja, a ako se osuši, može se i duže čuvati
• Koštice od voća mogu se koristiti za proizvodnju
aromatičnih materija (eteričnih ulja) koja se koriste u
kozmetici i prehrambenoj industriji
• Pored tehnološkog čvrstog otpada, javlja se ambalažni
otpad – plastika, staklo, karton, međutim, ovi materijali
se mogu uputiti na reciklažu, i oni nisu problematični.
74
Download

Stanje energetike u Srbiji