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

3

Mount Sinabung, Indonezija

• 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

5

Lokacija kratera nastalog udarom jukatanskog asteroida

• U tabeli je prikazane prirodne godišnje emisije jednjinja sumpora i azota: (Tg = 106 tona) (podaci iz 1990. god.)

6

► Značajan prirodni izvor sumpora je vodonik-sulfid. 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.

• 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 2009-2013-2020 – 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:

)100

1( RF

EEAE

18

E - Emisija;

A – Brzina (intenzitet) aktivnosti, tj. kapacitet sa kojim postrojenje (izvor) radi

EF – Emisioni faktor

ER – Ukupna efikasnost smanjenja emisije

• 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:

danCOkgdm

kg

dan

dmEEAE R

F 60)100

01(006,01010)

1001(

3

33

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 ekonomsko-tehničkih 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

27

Jedan do uređaja za drobljenje rude

• 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.

28

Poprečni presek kugličnog mlina Industrijski kuglični mlin

• 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).

29

•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

Princip rada kontinualnog flotacionog uređaja kad se korisna komponenta koncentriše u peni

30

Propeler mešalice

Odvođenje koncentrata

Dovođenje samlevene

rude i flotacionog reagnesa

Dovođenje vazduha Odvođenje

jalovine

Ruda

31

Postrojenja

Energija

Tehnologija i ljudski rad

Vađenje i priprema

metaličnih mineralnih

sirovina

Koncentrat

Tehnološki sistem vađenja i pripreme metaličnih mineralnih sirovina

Rudna jalovina

Otpadne vode

Flotaciona jalovina

Praškaste materije

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

34

Algoritam izbora optimalnog metoda za tretman otpadnih voda hemijske industrije uz pomoć BAT referenci

• 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

Ciklon

36

Ciklonski skruber

Ulaz zaprašenog

vazduha

Izlaz otprašenog

vazduha

Mlaznice za vodu

Ulaz vode

Izlaz vodene

suspenzije

Ulaz zaprašenog

vazduha

Izlaz otprašenog

vazduha

Izlaz prašine

37 Venturi skruber

Ulaz zaprašenog

vazduha

Izlaz otprašenog

vazduha

Sakupljanje čvrste faze

Mlaznica ubrizgava fine

kapi vode u zaprašen vazduh

Centrifugalna pumpa

– 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

Vrećasti filter

39

Filtarske vreće

Mehanizam za

otresanje

Filtarske vreće

40

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.

Princip delovanja vrećastog filtera

Prašnjavi gas Predfilter Vrećasti filter Prečišćeni gas

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 2-3% 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

44

Model savremene deponije opasnih industrijskih otpada (npr. flotacione jalovine i sl.)

Deponovani talog

Sistem za odvođenje

procedne vode

PE folija

Sloj peska

Nabijena glina

Tlo

Sistem piezometara(kontrolnih

bunara)

Recirkulacija vode

Sabirna cev

Detalj izgradnje savremene deponije šljake u topionici olova u Mežicama u Sloveniji 45

46

Detalj postavljanja debele PE folije kod izradnje savremene deponije

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

49

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 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

51

Izgled jezera na kopu Majdanpek

nastalog vađenjem bakarne rude u XX veku

Pogled na deo jednog od jalovišta Borskog basena 52

Prikaz lokacije površinskih kopova RTB Bor 53

Površinski kop Krivelj

Deponija rudne jalovine

Deponija flotacione jalovine

Borska reka

Kriveljska reka

Površinski kop Bor

• 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:

56

► 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

Hemijskom analizom makro i mikro elemenata u prisutnim mineralima, dolazi se do sadržaja štetnih elemenata, koji se oslobađaju u procesu prerade

57

Zapaža se da je sadržaj nekih štetnih metala u pojedinim mineralima veoma visok, posebno u tetraedaritu i sfaleritu.

• 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.

• (Sve se ovo obavlja pre početka bilo kakve gradnje!) t58

• 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

produženje ovog roka do 2020.

59

• 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