Zaštita okoliša u rudarstvu

Osnovni podaci

ECTS: 5.5

Nositelj: dr. sc. doc. Ivan Sobota

Izvođač: dr. sc. doc. Ivan Sobota

Prijava ispita: Studomat

E-učenje: Merlin

Engleski jezik:

Detaljne informacije

VRSTA NASTAVEUKUPNO
Auditorne vježbe15
Laboratorijske vježbe15
Predavanja30
 

Opis predmeta: CILJEVI PREDMETA:
Upoznavanje studenata s problematikom onečišćenja i zaštite okoliša u rudarstvu, konkretnim primjerima onečišćenja i zaštite okoliša iz rudarske prakse, tehnologijama i uređajima za pročišćavanje zraka i otpadnih plinova, te otpadnih voda.

OČEKIVANI ISHODI UČENJA NA RAZINI PREDMETA:
1. Definirati okoliš i objasniti osnovne značajke njegovih pojedinih sastavnica.
2. Objasniti osnovne pojmove vezane za zaštitu okoliša i općenite mjere zaštite okoliša.
3. Klasificirati izvore onečišćenja okoliša i objasniti značajke pojedinih onečišćujućih tvari.
4. Analizirati glavne utjecaje eksploatacije čvrstih mineralnih sirovina na okoliš i osnovne mjere zaštite od pojedinih utjecaja.
5. Izabrati odgovarajuće mjere i postupke za smanjenje emisija prašine i plinova na površinskim kopovima s obzirom na specifične uvjete rudarskog zahvata.
6. Klasificirati, skicirati i objasniti pojedine postupke (uređaje) koji se u rudarstvu, i općenito industriji i energetici, primjenjuju za pročišćavanje zraka i otpadnih plinova, te mehaničko pročišćavanje otpadnih voda (vrste, primjena, princip rada, učinkovitost, prednosti, nedostaci).
7. Analizirati mogućnost primjene pojedinih postupaka i uređaja za pročišćavanje zraka (otpadnih plinova) s obzirom na značajke pročišćavanog fluida i samog postupka, te na temelju analize odabrati odgovarajući postupak (uređaje).
8. Analizirati mogućnost primjene pojedinih postupaka i uređaja za mehaničko pročišćavanje otpadnih voda s obzirom na značajke pročišćavane suspenzije i samog postupka, te na temelju analize odabrati odgovarajući postupak (uređaje)
9. Skicirati i objasniti osnovne tipove i načine izgradnje odlagališta otpadnog mulja u eksploataciji čvrstih mineralnih sirovina.
10. Procijeniti mogućnost primjene otpadnog mulja iz procesa eksploatacije čvrstih mineralnih sirovina i odabrati načine njegovog odlaganja ovisno o značajkama mulja i lokacije odlagališta.
11. Izraditi i prezentirati stručni rad na temu iz područja zaštite okoliša u rudarstvu.

SADRŽAJ PREDMETA RAZRAĐEN PREMA SATNICI NASTAVE:
P1 - Uvod. Definicija okoliša i ekosfere. Osnovne značajke prirodnog okoliša (zraka, vode i tla).
V1 - Uvod u vježbe. Upute i smjernice za izradu seminarskih radova.
P2 - Onečišćavanje okoliša. Emisija i imisija. Glavne onečišćujuće tvari i njihovi izvori emisija u zrak, vodu i tlo, utjecaj na ljude i okoliš. Općenite mjere zaštite okoliša.
P2 - Onečišćavanje okoliša. Emisija i imisija. Glavne onečišćujuće tvari i njihovi izvori emisija u zrak, vodu i tlo, utjecaj na ljude i okoliš. Općenite mjere zaštite okoliša.
V2 - Seminarska obrada teme: "Onečišćenje atmosferskog zraka i prirodnih voda: izvori, utjecaj na okoliš i ljudsko zdravlje, mjere zaštite"
P3 - Izvori onečišćenja zraka, vode i tla tijekom tehnološkog procesa eksploatacije čvrstih mineralnih sirovina. Izvori otpadnih voda pri dobivanju i oplemenjivanju mineralnih sirovina.
V3 - Seminarska obrada teme: "Utjecaj površinske eksploatacije čvrstih mineralnih sirovina na okoliš i mjere zaštite". Prikaz trajnih i privremenih utjecaja rudarske djelatnosti na okoliš. Prikaz mjera zaštite od pojedinih utjecaja (primjeri iz svijeta i RH): sanacija i prenamjena površinskih kopova, mjere za smanjenje emisije prašine, plinova, buke i vibracija.
P4 - Mjere zaštite zraka na površinskim kopovima. Mjere za smanjenje emisije prašine i plinova.
V4 - Seminarska obrada teme: "Izvori onečišćenja i mjere zaštite zraka u kamenolomima tehničko-građevnog kamena". Prikaz problematike kamenoloma u neposrednoj blizini velikih naselja (primjer kamenoloma na području Parka prirode Medvednica): zatvaranje, sanacija i prenamjena.
P5 - Uređaji za pročišćavanje zraka i otpadnih plinova: osnovna primjena i podjela. Dinamika čestica.
V5 - Seminarska obrada teme: "Tehnologije pročišćavanja zraka i otpadnih plinova u industriji i energetici". Prikaz postupaka i uređaja koji se u tehnološkim procesima oplemenjivanja mineralnih sirovina, proizvodnje cementa i Al, te u energetskim postrojenjima primjenjuju za pročišćavanje zaprašenog zraka (otpadnih plinova).
P6 - Gravitacijski taložnici (taložne komore). Inercijski impaktorski (udarni) taložnici. V6 - Seminarska obrada teme: "Onečišćavanje i zaštita prirodnih voda". Prikaz mogućnosti primjene vode, pokazatelja kvalitete vode, izvora onečišćavanja površinskih i podzemnih voda, primjera onečišćenja/zagađenja voda u RH i svijetu, posljedica onečišćenja i osnovnih mjera zaštite".
P7 - Aerocikloni. Filtri (vrećasti filtar).
V7 - Seminarska obrada teme: "Pročišćavanje otpadnih voda". Prikaz općenitih postupaka obrade industrijskih i komunalnih otpadnih voda: mehanički, kemijski i biološki postupci čišćenja. Kisele rudničke vode: nastajanje, mjere zaštite i prikaz utjecaja na okoliš na lokacijama gdje nisu poduzete odgovarajuće zaštitne mjere (primjeri iz rudarske prakse).
P8 - Elektrostatički taložnici. Mokri i suhi kolektori (skraberi).
V8 - Seminarska obrada teme: "Pročišćavanje otpadnih voda u kamenolomima". Prikaz postupaka mehaničkog čišćenja otpadnih voda (odvodnjavanja) - zgušnjavanje i filtracija, te mogućnosti odlaganja/primjene mulja (filtarskog kolača) dobivenog tim postupcima. Primjeri tehnoloških procesa pročišćavanja otpadnih voda iz prerade tehničko-građevnog kamena i pogona za preradu arhitektonsko-građevnog kamena.
P9 - Pročišćavanje otpadnih voda. Osnovne značajke suspenzije. Koagulacija i flokulacija. Postupci odvodnjavanja: osnovna primjena i podjela.
V9 - Seminarska obrada teme: "Postupci obrade i zbrinjavanja otpadnog mulja". Prikaz osnovnih značajki, mogućnosti primjene, postupaka obrade (odvodnjavanje, kemijska, biološka i termička obrada), te odlaganja otpadnog mulja.
P10 - Gravitacijska sedimentacija (zgušnjavanje). Zgušnjivači tipa Dorr, Enviro-Clear i lamelarni zgušnjivač: osnovne značajke, princip rada, prednosti i nedostaci.
V10 - Seminarska obrada teme: "Odlagališta rudničke krupne jalovine i otpadnog mulja: utjecaj na okoliš i mjere zaštite okoliša". Prikaz primjera iz svjetske rudarske prakse: lagune na lokacijama rudnika kositra, Pb, Zn, Cu, boksita, urana; posljedice nepropisno projektiranih, izvedenih i održavanih odlagališta (oštećenja pregrada - prodori mulja, procjeđivanja filtrata, emisije prašine i plinova). Prikaz mjera zaštite: izrada temeljnog i pokrovnog zaštitnog sustava odlagališta.
P11 - Centrifugalna sedimentacija. Hidrocikloni i centrifuge. Taložni bazen.
V11 - Seminarska obrada teme: "Utjecaj energergetike na okoliš i alternativni izvori energije". Prikaz proizvodnje, potrošnje i utjecaja korištenja energije na okoliš, te mogućnosti primjene alternativnih izvora energije u RH i svijetu (primjeri iz prakse). P12 - Filtracija. Vakuum filtri: bubnjasti filtar, disk filtar, tračni filtri.
V12 - Seminarska obrada teme: "Tehnologije korištenja ugljena i utjecaj na okoliš". Prikaz utjecaja eksploatacije i izgaranja ugljena na okoliš. Prikaz "čistih" postupaka korištenja ugljena: postupci oplemenjivanja ugljena, izgaranje u fluidiziranom sloju, rasplinjavanje ugljena, pročišćavanje dimnih plinova (odsumporavanje, redukcija NOx), hvatanje i geološko skladištenje CO2.
P13 - Tlačni filtri (filtar-preše): komorna i okvirna filtar preša.
V13 - Seminarska obrada teme: "Termoelektrane: utjecaji na okoliš i mjere zaštite okoliša". Prikaz specifičnih emisija onečišćujućih tvari iz TE, problematike onečišćenja atmosferskog zraka, korištenja "čišćih" energenata i tehnologija izgaranja, pročišćavanja dimnih plinova (odsumporavanje, redukcija NOx), zbrinjavanja otpadnog mulja iz mokrog postupka, šljake s rešetki ložišta TE i pepela kao produkta nepotpunog izgaranja ugljena, lokacije TE i zauzimanja velikih zemljišnih površina.
P14 - Problematika odlaganje otpadnih muljeva u rudarstvu: nastajanje, utjecaj na okoliš i mjere zaštite.
V14 - Seminarska obrada teme: "Cementna industrija - primjer održive tehnologije i razvoja". Prikaz faza tehnološkog procesa proizvodnje cementa, utjecaja na okoliš i mjera zaštite u pojedinim fazama proizvodnje. Primjena uređaja za otprašivanje, "čišćih" goriva, sirovina i proizvodnih postupaka, primjena raznih vrsta otpada kao sekundarnih sirovina za proizvodnju cementa i zamjenskih (alternativnih) goriva.
P15 - Taložni bazeni. Lagune: tipovi i načini izgradnje laguna. Čišćenje otpadne vode iz flotacije.
V15 - Seminarska obrada teme: "Proizvodnja glinice i aluminija: utjecaji na okoliš i mjere zaštite okoliša". Prikaz tehnološkog postupka proizvodnje glinice (Bayer-ov postupak) i postupka dobivanja Al elektrolizom glinice. Prikaz utjecaja na okoliš i mjera zaštite u pojedinim fazama proizvodnje (nastajanje i zbrinjavanje crvenog mulja i otpadne lužine, emisije fluorida, prikaz tehnoloških postupaka: odvodnjavanja i odlaganja crvenog mulja, te pročišćavanja otpadnih plinova iz procesa elektrolize glinice).

OBVEZE STUDENATA:
- prisustvovati na najmanje 80% nastave,
- seminarski rad (izrada u pisanom obliku i izlaganje pred kolegama),
- završni (pismeni i usmeni) ispit.

 

Literatura:

LITERATURAVRSTA LITERATURE
1. Spitz, K., Trudinger, J.: Mining and the Environment - From Ore to Metal. CRC Press/Balkema, Taylor & Francis Group, London, 2009. 2. Jorgensen, S. E.; Johansen, I.: Principles of Environmental Science and Technology. Elsevier, Amsterdam, 1989. 3. Svarovsky, L.: Solid-Liquid Separation. Butterworths, London, 1990. 4. Dullien, F.A.L.: Introduction to Industrial Gas Cleaning. Academic Press, San Diego, 1989. 5. Wills, B.A.: "Dewatering", "Tailings Disposal", In: Mineral Processing Technology. Pergamon Press, Oxford, 1992, pp. 695-752. 6. Kupchella, C. E.; Hyland, M. C.: Environmental Science. Allyn and Bacon, Boston, 1989. 7. Kissell, F.N.: Handbook For Dust Control In Mining. U.S. Department of Health and Human Services, NIOSH, Pittsburgh, 2003. 8. Cheremisinoff, N.P.: Handbook of Water and Wasterwater Treatment Technologies. Butterworth-Heinemann, Boston, 2002. 9. Rushton, A., Ward, A.S., Holdich, R.G.: Solid-Liquid Filtration and Separation Technology. Wiley-VCH, Weinheim, 1996. 10. Löffler, F., Dietrich, H., Flatt, W.: Dust Collection with Bag Filters and Envelope Filters. Friedr. Vieweg & Son, Wiesbaden, 1988. 11. Ikić, M: Ekološki uvjeti u atmosferi površinskih kopova i okoline. Univerzitet u Tuzli, Tuzla, 1996. 12. Ikić, M: Projektna rješenja zaštite atmosfere površinskih kopova i okoline. Univerzitet u Tuzli, Tuzla, 1996. 13. Tuhtar: Zagađenje zraka i vode. Svjetlost, Sarajevo, 1984. 14. Tedeschi, S.: Zaštita voda. Udžbenici sveučilišta u Zagrebu, Zagreb, 1997. 15. Martin Marietta Corporation: Dust Control Handbook for Minerals Processing. Bureau of Mines, U.S. Department of the Interior, Baltimore, 1997.Preporučena
 

Nastava

2. semestar - obvezni predmet studija Zbrinjavanje i odlaganje otpada

NAVIGACIJA

Satnica

...preddiplomskog studija Geološkog inženjerstva za ak. god. 2018/2019 - Ljetni semestar:

...preddiplomskog studija Geološkog inženjerstva za ak. god. 2018/2019 - Zimski semestar: