Zašto gomile otpada gore. Hrpe otpada gore
4.1. Glavne teorije spontanog sagorijevanja odlagališta
Spontano sagorijevanje sastavni je stupanj u transformaciji ugljičnih stijena kada udare na površinu zemlje i dugo se skladište u oksidirajućim uvjetima.
Rice. 4.1. Samozapaljenje uglja na deponijama (prema Wessling, 2008.)
Toplota koja se oslobađa prilikom oksidacije uglja dovodi do njegovog samozagrevanja i paljenja samo u prisustvu povoljnih spoljašnjih uslova.
Tabela 4.1
Temperature samopaljenja uglja
|
Zapremina, ml |
Frakcija A |
frakcija B |
|
31 |
138 |
140 |
|
100 |
124 |
129 |
|
400 |
113 |
112 |
|
800 |
110 |
110 |
Samozapaljenje je uzrokovano egzotermnom reakcijom između uglja i kisika i povezanim oslobađanjem toplinske energije; ako je kisik dovoljno opskrbljen, ali energija nije uklonjena, tada reakcija postaje samoubrzavajuća sve dok ne dođe do izgaranja ( Wessling et al. 2008).
Jedna od prvih teorija koja objašnjava fenomen spontanog sagorevanja uglja bio je pirit (koji je izneo J. Liebig 1860. godine).
Godine 1861. Gundman je sugerirao da je glavni uzrok fenomena autooksidacije i spontanog izgaranja pirit pomiješan s ugljem. .
Neki istraživači (posebno u Engleskoj i Americi) se još uvijek drže ovog gledišta. Konkretno, Parr je otkrio da ugljevi s visokim sadržajem piritnog sumpora zaista imaju posebnu tendenciju spontanog paljenja. Graham također pripisuje odlučujuću ulogu u procesu spontanog izgaranja sumpornim spojevima željeza sadržanim u uglju - piritu i markazitu. Walter , Bielenberg i Gauswald smatra da će potvrdu teorije pirita pronaći u lakoj zapaljivosti polukoksa iz uglja koji sadrži mnogo željeznog sulfata.
Međutim, mnogi naučnici ističu da nisu svi ugljevi s visokim sadržajem željeznog sulfida sposobni za spontano izgaranje. U ugljenom basenu u blizini Moskve, na primjer, postoje močvare s velikim inkluzijama pirita, ali nisu sklone spontanom sagorijevanju u zraku. Nakon nekoliko mjeseci, željezni sulfat se pojavljuje na površini komada takve močvare gdje je bio pirit, ali sam ugalj ostaje nepromijenjen. .
Graham je također iznio pirit-fuzit teoriju, prema kojoj je najopasnija komponenta uglja s obzirom na spontano izgaranje fuzit sa fino usitnjenim piritom koji se nalazi u njemu. Ovo mišljenje dijeli i A.M. Gladstein i M. Berma. Putilin A. takođe iznosi kompromisno gledište. On priznaje važnost pirita, ali vjeruje da je "uloga pirita u spontanom sagorijevanju uglja da atomizira i u početku zagrijava ugalj."
F. Mullert piše: „Rezimirajući, možemo reći da uzrok spontanog sagorijevanja uglja leži u sposobnosti organske ugljene tvari koja nastaje izvan pristupa zraka da apsorbuje kisik iz zraka, dok prisustvo pirita i markazita igra važnu ulogu. sporedna uloga”.
Otkrivajući uzroke spontanog izgaranja, potrebno je obratiti pažnju uglavnom na tvari koje čine organsku masu uglja, a koje se moraju proučavati u odnosu na oksidaciju:
a) petrografske komponente uglja;
b) hemijska jedinjenja koja čine ugalj;
c) pojedinačne atomske grupe koje čine molekule ovih jedinjenja.
U skladu s ovim pristupom, primarni toplinski impuls u slučaju endogenih požara nastaje zbog oksidacije pirita sadržanog u uglju kisikom iz atmosfere. Dakle, kada se ugalj navlaži, pirit stupa u interakciju s vodom i kisikom otopljenim u njemu. Oksidacija sumpora može povećati temperaturu 1 tone uglja koji sadrži 1% sumpora za 117 0 K.
Spontano sagorevanje ugalj u gomilama je posledica hemijskog ciklusa povezana s visokom koncentracijom sumpornih spojeva, koji u kombinaciji s vlagom stvaraju sumporne spoj koji ulazi u oksidacijsku reakciju sa stijenama i inkluzijama uglja uz oslobađanje topline.
Međutim, kako su pokazala daljnja istraživanja, ni ovaj faktor nije odlučujući.
Proces spontanog izgaranja uglja je olakšan prisustvom sumpornog pirita u njima. Sumporni pirit, oksidirajući, oslobađa toplinu i labavi gornje slojeve grudvica uglja, otvarajući nove površine za oksidaciju.
Toplinskom spontanom sagorevanju prethodi relativno dug period samozagrevanja čvrstih čestica materijala. Spontano sagorevanje (samozapaljenje) je pojava sagorevanja u odsustvu izvora paljenja.
Takav se proces provodi s naglim povećanjem brzine egzotermnih reakcija (na primjer, oksidacije) u masi materijala, kada je brzina oslobađanja topline veća od brzine disipacije topline.
Oksidacija uglja u izvoru spontanog sagorevanja odvija se prema sledećim reakcijama, koje se odvijajupodmetač za antracit ugljevlje na T = 600-800 ° C:
2 C + O 2 \u003d 2SO + 570,24 kJ / mol. (deset)
2 CO + O 2 \u003d 2CO 2 + 960,58 kJ/mol. (jedanaest)
Do spontanog sagorevanja prvo dolazi u zoni maksimalnih temperatura ili na „vrućoj tački“, a zatim se sagorevanje širi na susedna područja.
Obično se spontano sagorevanje manifestuje u obliku tinjanja, tj. sagorevanje materijala bez plamena uz nedostatak kiseonika u zoni sagorevanja. Prilikom tinjanja u gasnoj fazi u zoni visokih temperatura ne dolazi do stvaranja zapaljive smjese od produkata raspadanja materijala i atmosferskog kisika. Dakle, ovdje nema vatrenog sagorijevanja.
Uz dovoljnu količinu kisika, tinjanje se može pretvoriti u sagorijevanje plamena (obično se opaža u površinskim slojevima materijala koji su intenzivnije aerirani).
U ovom slučaju, plinoviti i paroviti produkti termičke razgradnje materijala izgaraju plamenom uz emisiju velike količine topline. U ovom slučaju, dolazni kisik se gotovo u potpunosti troši za sagorijevanje oslobođenih produkata pirolize iznad površine čvrstog materijala.
Konusne i grebenaste deponije se obično zapale gotovo odmah, često čak iu trenutku odlaganja, i nastavljaju da gori 10-20 godina nakon završetka.
Spontano sagorijevanje odlagališta uglja je prilično složen proces, koji je uzrokovan nizom genetskih i vanjskih faktora.
Primjer za to je gomila otpada, u kojoj je kamenje padalo direktno sa transportne trake i nije dalje zbijano. Stoga, gomile otpada ove klase imaju visoku poroznost, koja dostiže 30%.
Upravo ovaj faktor, pod svim ostalim jednakim uvjetima (prisustvo značajnih količina zapaljivog materijala, sposobnost spontanog paljenja, itd.) osigurava aktivno pročišćavanje plina gotovo cjelokupnog volumena gomile otpada, što neminovno dovodi do velikih - obim i dugotrajni procesi sagorevanja.
Pod uticajem vjetra požari se brzo povećavaju i pojačavaju.
Trenutno je dovoljno detaljno proučen mehanizam spontanog izgaranja stijenske mase. Neki istraživači [32-34] vjeruju da je jedini razlog spontanog sagorijevanja uglja njegova interakcija s atmosferskim kisikom. Međutim, u radu se citira izjava jednog od Liebigovih stručnjaka u vezi sa činjenicom da je spontano sagorevanje uglja uzrokovano sadržajem željeznog sulfida u njima u fino raspršenom obliku, a prisustvo vode i zraka je najbliži uslov za spontani sagorijevanje.
Istraživanja ruskih i stranih naučnika pokazuju da trenutno ne postoji opšteprihvaćena teorija koja objašnjava procese spontanog sagorevanja uglja, ali sve veći broj istraživača preferira teoriju kompleksa "ugalj-kiseonik", koja povezuje procese stvaranja, odvođenje toplote i spontano sagorevanje.
Poteškoće u razvoju ove teorije leže u nedostatku podataka o opasnostima od spontanog izgaranja, koji ne dopuštaju, posebno, rješavanje jednačine toplinske ravnoteže. O tome svjedoči i analiza uzroka endogenih požara, zbog nesavršenosti metoda prognoze i preventivnih mjera opasnosti od endogenih požara.
U skladu sa termalna teorija spontanog sagorevanja uglja, kritična temperatura nije konstantna i zavisi kako od materijalnog sastava uglja tako i od uslova nastanka izvora paljenja (određenog njegovim oblikom i parametrima, kao i dotokom vazduha i karakteristike razmene toplote sa okolinom). Tako se kritična temperatura samozagrijavanja kreće od 403 0 K za mrki ugalj do 453 0 K za kameni ugalj, a za antracite prelazi 573 0 K.
Nakon dostizanja temperature spontanog sagorevanja u ložištu (130-150 0 K viša od temperature samozagrevanja), počinje faza sagorevanja. Intenzitet oslobađanja topline u ovom slučaju određen je kemijskom aktivnošću uglja, ali akumulacija temperature i zagrijavanje uglja ovisi o prirodi izmjene topline.
Trenutno su identifikovane sledeće vrste sagorevanja:
otvoreno gorenje;
Gorenje dobro gazirano u blizini površinskih dijelova deponijske mase;
Duboko gorenje (tinjanje);
Spaljivanje plinova unutar deponija;
Spaljivanje asfalt betonskih kora na površini gornjeg dijela deponije.
Trenutno postoji nekoliko teorija o spontanom izgaranju uglja i kamenja sa ugljem.
Anomalno visoku sklonost antracita spontanom sagorevanju pokušano je da se objasni sa stanovišta kombinovanog sulfid-fluidogenog mehanizma oksidacije organske materije.
Za implementaciju ovog mehanizma moraju biti ispunjeni sljedeći uslovi:
Pretežni sadržaj u uglju sfernih oblika željeznih disulfida radijalno-zračeće strukture, čija je oksidacija praćena maksimalnim egzotermnim efektom u poređenju sa sulfidima drugih morfoloških tipova (Kizilshtein et al., 1978);
Prisustvo uglja i stena koje sadrže ugalj iz lokalnih zona fluidogeno-tektonskih poremećaja sa efektima dešifrovanja u temperaturnom opsegu od 160–240 °C usled eksplozivnog oslobađanja fluidne faze koja sadrži ugljovodonike na deponiji (Trufanov et al., 1996);
Prisutnost na dekriptogramima efekata visokotemperaturne emisije fluidogene faze oslobođene iz terigenih mineralnih komponenti u blizini zone piroplastičnog stanja, koja po svojim parametrima odgovara temperaturi paljenja antracita (800-850 °C).
Postojanje ložišta obezbeđuje koncentrično zoniranje temperaturnog polja sa temperaturnom razlikom od maksimalne (više od 1300 °C) u jezgri izvora sagorevanja do 100-200 °C u spoljašnjim zonama.
Postoje i teorije spontanog sagorevanja - fenolni i ugljenokisenički kompleksi.
Sve ove teorije svode proces sagorijevanja na reakciju interakcije ugljika sa kisikom, koja nakon potpunog sagorijevanja do ugljičnog dioksida, teče s egzotermnim efektom od 405,46 J/mol.
Čak i unatoč različitim objašnjenjima uzroka pojave toplinskog impulsa, ove teorije objedinjuje naglasak na pretežno kemijskim aspektima reakcije kisika s ugljem i njegovim nečistoćama (pirit itd.).
Od sastavnih dijelova fosilnog uglja, huminske tvari se lakše oksidiraju, od huminskih kiselina do rezidualnih ugljeva huminskog porijekla, vjerovatno građenih slično kao i huminske kiseline.
Neki bitumeni se također lako oksidiraju, ali samo oni koji su po svojim svojstvima slični huminskim tvarima, na primjer, ekstrahiraju se glavnim reagensom piridinom i ne rastvaraju se u neutralnom hloroformu, tj. imaju kiseli karakter.
Huminske kiseline imaju dosta fenolnih hidroksila u svojim molekulima, koji se, očito, uglavnom čuvaju kada se pretvore u složenije proizvode. Fenolne grupe su, u svakom slučaju, znatno brojnije od nezasićenih.
Od svih dovoljno proučenih organskih spojeva, fenoli se najlakše oksidiraju i kalijevim permanganatom, i, koliko se vidi, slobodnim kisikom.
Stepen finoće uglja ima određeni utjecaj na snižavanje temperature samozagrijavanja. Što je ugalj više zdrobljen, to je veća površina oksidacije.
Sadržaj vlage u uglju takođe utiče na proces spontanog sagorevanja. U ovom slučaju vlaga djeluje kao katalizator, ubrzavajući kemijske procese, a također dovodi do pucanja uglja i stvaranja mikropukotina. Povećava se aktivna površina uglja i povećava se njegova apsorpcija kisika. Vlaga ispire formirane oksidirane filmove s površine uglja.
Osim toga, brzina spontanog sagorijevanja uglja u rasutim masama ovisi o temperaturi okoline: s povećanjem temperature, oksidacijski procesi postaju intenzivniji, a prijenos topline u okolinu se smanjuje.
Uloga organskih mikrokomponenti u procesu spontanog izgaranja uglja do sada je izazvala najkontroverznija mišljenja među istraživačima: od apsolutnog zanemarivanja do imenovanja ovog faktora kao jednog od najvažnijih.
Pechuk I.M. i Maevskaya V.M. u proučavanju povezanosti sklonosti uglja Donječkog basena spontanom sagorevanju sa njihovim petrografskim sastavom, utvrđeno je da petrografske mikrokomponente nejednako apsorbuju kiseonik.
Kao što se može vidjeti iz grafikona (Sl. 4.2), fusinit na temperaturama do 100 °C apsorbira više kisika i oslobađa CO i CO 2 od vitrinita, a s porastom temperature iznad 100 °C, sposobnost fuzinita da apsorbuje kiseonika postaje manje nego kod vitrinita. 
Sl.4.2. Ovisnost brzine sorpcije kisika od sadržaja vitrinita u ugljevima Donječkog basena:
a - formacija Kurakhovsky; b – formacija Aleksandrovsky; 1 - vitrinit; 2 - fuzinit
Ovi naučnici su pretpostavili da fuzinit povećava propusnost uglja, a time i brzinu oksidacije, samo kada formira agregate.
Ako je uronjen u staklenu tvar, tada njegovo prisustvo ne ubrzava apsorpciju kisika čak ni u tupim ugljenima.
Utvrđeno je da oko nakupina fuzinita dolazi do intenzivne oksidacije vitrinita: dolazi do pucanja, a zidovi pukotina dobivaju oksidiranu "granicu" niskog reljefa i smanjene refleksivnosti. Stoga sadržaj fuzinita u uglju ne može poslužiti kao pokazatelj njegove hemijske aktivnosti i sklonosti spontanom izgaranju.
Shtakh E., Makovski M.T. a drugi su drugačijeg mišljenja: "bez obzira na stepen metamorfizma, vitrinit je uvek najpodložniji spontanom sagorevanju."
Ova ideja je potvrđena studijama petrografskog sastava uglja u različitim fazama metamorfizma Eremina I.V. i drugi, koji su pokazali da sa povećanjem sadržaja mikrokomponenti fuzinitne grupe i smanjenjem sadržaja vitrinita, raste sklonost uglja spontanom sagorevanju.
Mikrokomponente fuzinitne grupe daju poticaj razvoju procesa spontanog sagorijevanja uglja. S druge strane, mikrokomponente grupe fuzinita i leuptinita otpornije su na oksidaciju od vitrinita.
Kasnije je otkriveno da samo velike inkluzije fuzinita povećavaju hemijsku aktivnost uglja. Njegove male inkluzije (mikrinit), uronjene u glavnu vitrificiranu masu uglja, neznatno utječu na brzinu sorpcije kisika.
Štoviše, pri proučavanju poliranih dijelova uglja pod mikroskopom, utvrđeno je da na mjestu inkluzija fuzinita u vitrinitu dolazi do njegove intenzivne oksidacije i, kako ugljen oksidira, u njemu se formira mreža mikropukotina.
Dakle, dokazano je da fusinit povećava reaktivnost uglja čineći ga poroznijim i time stvarajući puteve za prodiranje kisika u masu uglja. Na osnovu toga, Krikunov G.N. predložio petrografsku metodu za procjenu hemijske aktivnosti uglja, koja se sastoji u prebrojavanju ukupne količine fuzioniziranih komponenti za ugljeve Karagandskog basena u poliranom dijelu.
Istraživanja spontanog sagorevanja uglja u Moskovskom basenu potvrdila su tezu o glavnoj ulozi fusinita kao pokretača spontanog sagorevanja. Karakteristika uglja u blizini Moskve je prilično nizak sadržaj mikrokomponenti huminitne grupe i relativno visok sadržaj fuzinitne grupe.
Konkretno, ugljevi koji sadrže 80-90% huminita su najrjeđi. Oni čine tanke međuslojeve od 0,05 do 0,15 m i čine od 1 do 5% ukupne količine raznih vrsta uglja koje čine ovaj sloj. U ovom basenu su rasprostranjeni ugljevi sa sadržajem huminita od 45 do 60%. Njihove sorte se nalaze na svim poljima i dostižu 25-30% ukupne debljine ležišta. Javljaju se u svim horizontima u obliku slojeva debljine 0,1-0,3 m. Sadržaj fuzinita u ovim ugljevima kreće se od 12 do 21%.
Glavni geoekološki rizik od deponije uzrokovan je procesima sagorijevanja kamene mase koja sadrži ugalj.
Članak govori o tome što su deponije, kao rezultat kakve aktivnosti nastaju, koji se procesi odvijaju u njima i zašto mogu biti opasne.
Industrija
Još u davna vremena naši su preci skrenuli pažnju na činjenicu da je u utrobi zemlje koncentrirano puno određenih korisnih tvari. Zbog složenosti rudarstva ili neznanja, njihov ekstenzivni razvoj počeo je tek nakon mnogo vekova, ali na prvom mestu ljudi su oduvek bili zainteresovani za metal, kako običan tako i plemenit. Dugo je glavni ostao bakar, a kasnije i bronza (legura bakra i kalaja), ali je prava industrijska revolucija početkom 19. stoljeća omogućena zahvaljujući raširenoj proizvodnji čelika.
Osim metala, u utrobi zemlje su, na primjer, koncentrisane i druge korisne tvari, koje se dugo vremena smatralo bezvrijednim materijalom, a tek je ponovo početkom 19. stoljeća počelo njegovo opsežno rudarenje širom svijeta. I služio je, između ostalog, za pretapanje, kopa se na razne načine: kako na otvorenim kopovima, tako iu rudnicima. Ali u procesu eksploatacije i uglja i drugih minerala uvijek se formira mnogo prazne i beskorisne rude koju treba negdje staviti. Od njega se dobijaju hrpe. Pa šta su terrikoni? U tome ćemo razumjeti.
Definicija
Prvo, hajde da se pozabavimo terminologijom. Riječ "terrikon" ima francuske korijene: terri - gomila stijena, conique - kupast.
Deponija je gomila kamenja, koja najčešće ima konusni oblik. Njihove veličine mogu biti prilično male i doseći visinu od nekoliko desetaka metara. Mogu izgledati kao male planine (naročito ako se nalaze u blizini, formiraju lanac i zbog starosti su prekrivene vegetacijom). Pa šta su terrikoni?
U procesu iskopavanja uglja, drugog minerala ili supstance, nastaje mnogo otpadnih stijena koje treba negdje odložiti. Nije mudro istovariti ga u blizini rudnika i razvoja, jer se oni brzo povećavaju. Stoga se istovaruje na posebno određenom mjestu. Postepeno, s povećanjem veličine, daljnji istovar rude do vrha odlagališta postaje problematičan, a gomila raste na novom mjestu. Tako smo otkrili gomile otpada.
Ivica gomile otpada
Gomile plijena mogu se naći u bilo kojem dijelu svijeta, ali su, naravno, posebno česte tamo gdje se ekstenzivno rudari. Ako govorimo o postsovjetskom prostoru, onda je najpoznatija zemlja deponija Donbas, Donjecki ugljeni basen, koji se nalazi u istočnom dijelu Ukrajine.
Ako izbrojimo sve gomile otpada, onda ih ima više od stotinu, nalaze se gotovo svuda i svojevrsni su orijentir kraja, njegov zaštitni znak. Najstariji su stari preko sto godina, a pojavili su se u vreme kada je temelj regionalnih rezervi uglja tek jačao, a Donjeck se zvao Yuzovka (po industrijalcu koji ga je pokrenuo. Sada znamo šta su deponije u geografiji.
Vrste
Uslovno je moguće podijeliti gomile otpada na stare i mlade, one koje još “rastu”, nadopunjuju se novim dijelovima kamenog kamena. Vrlo ih je lako vizualno razlikovati: stari čak i izvana imaju gušću teksturu i čučnjeviji su. I što je najvažnije, na njima često raste razna vegetacija. Inače, ne samo trava, već i drveće, obično bagrem, jer su najnepretenciozniji prema sadržaju tvari u tlu. Dakle, sada znamo šta su gomile otpada, definiciju ove riječi i njihove vrste.
Opasnost
U međuvremenu, Terikoni nose opasnost. Čini se, koliko bezopasne planine stijena mogu naštetiti? Ali u stvari, nije sve tako ružičasto. Naravno, oni ne nanose štetu kao takvi, inače ne bi bili podignuti u neposrednoj blizini stambenih zgrada, ali uvijek ima onih koji se odluče sami istražiti planine koje je napravio čovjek. Usput, ne zovu ih uzalud planinama - neke imaju impresivnu visinu i formiraju prave, iako male, ali planinske lance, sa svojim vijencima, izbočinama i klisurama. Ali kakva je opasnost?
Sve se radi o procesima koji se odvijaju u dubinama gomile. Ako ne ulazite u duge opise hemijskih reakcija, onda u dubinama ovih "planina" zbog visokog pritiska neke supstance počinju da tinjaju oslobađanjem štetnih gasova. Istina, njihova koncentracija je dovoljno mala da naškodi slučajnom prolazniku, ali ako sjedite na šljaci i dišete ih dugo i redovno, neće završiti ničim dobrim. Osim toga, s vremenom se zbog propadanja formiraju praznine u koje ljudi često padaju.
Ali nije sve tako loše i nisu sve gomile opasne. Na primjer, stari, koji su davno formirani i prekriveni su vegetacijom sa drvećem, sigurni su i po njima možete hodati bez opasnosti da padnete u usijana crijeva.
Pa smo shvatili šta su gomile. Četvrti razred osnovne škole je upravo period kada se na časovima geografije priča o ovim planinama koje je napravio čovjek.
Ogromne deponije stena koje su izvađene iz rudnika zajedno sa ugljem nazivaju se deponije. Ova prelepa reč potiče od dve francuske reči "Terri", što znači "gomila kamenja" i "Conique" - "konusno". U početku se ova riječ izgovarala ovako: "terrikonic", ali je kasnije nestao završetak, uzet kao sufiks privrženosti.
Moguće je da je "terrikon" lijepa riječ, ali označava pojam koji je daleko od ljepote. Iako su se u stara sovjetska vremena deponije smatrale simbolima moći proizvodnje uglja, kao što se gusti dim iz dimnjaka tvornica smatrao simbolom moći socijalističke industrije.
Deponije rastu u svim oblastima iskopavanja uglja: u Donbasu, na sjeveru Francuske, u industrijskoj regiji Ruhr u Njemačkoj. I uopšte ne farbaju ova mesta. Odlagalište otpada najbolje je uporediti sa nužnim zahodom. Samo što je višestruko gora, prljavija i opasnija od obične septičke jame.
Zašto? Hajde da pokušamo da objasnimo.
Otpadne gomile se dobijaju kada se otpadna stijena koja je ostala nakon obogaćivanja uglja odlaže u posebno određena područja pomoću kamiona, transportera ili duž tračnica na kolicima. Kao rezultat dugogodišnjeg skladištenja, planine stijena se uzdižu do visine od oko 100 metara (gomile rudnika Chelyuskintsev u Donjecku). Deponija Ganil u industrijskoj regiji Ruhr u Njemačkoj čak doseže visinu od 159 metara. Ogromne planine koje je napravio čovjek zauzimaju površinu od stotine hiljada kvadratnih metara. Stotine hiljada kvadratnih metara praznog prostora!
Ali gomile još uvijek gore. Zašto? Mineralni pirit, jedinjenje sumpora i gvožđa, uvek je prisutan u stenama uglja. Kolonije bakterija se talože na piritskoj prašini, otvorenoj za zrak, koje svojom vitalnom aktivnošću pretvaraju pirit u čisti sumpor, željezne okside i sumpornu kiselinu, a pritom emituju mnogo topline. Ove bakterije se nazivaju sumporne ili tionske. Vitalna aktivnost tionskih bakterija povećava temperaturu na površini deponije do 260°C. Na ovoj temperaturi sumpor isparava i, reagirajući s kisikom u zraku, zapali se. Nakon toga se zapali i ugljena prašina, kojih je na deponiji ogromna količina. Ugalj koji se nalazi unutar deponije također svijetli. Tokom sagorevanja, temperatura unutar gomile otpada dostiže 1200°C. Deponija se pretvara u vulkan. Gomila šljake počinje da se dimi, a unutar nje počinju razne kemijske reakcije, koje je gotovo nemoguće regulirati.
Vlaga koja pada odozgo ne samo da ne gasi upaljenu deponiju, već dodaje toplotu. Koncentrirana sumporna kiselina koja se nakuplja unutra, kada voda uđe u nju, zagrijava se, isparava i ova goruća para izbija. To je kao vulkanska erupcija. Ponekad gomile eksplodiraju, a ovo je prava katastrofa.
A u sušnoj sezoni gomile su prašnjave. Prašina koju vetar nosi sa deponije sadrži štetne elemente kao što su nikl, olovo, bakar, cink, mangan...
Općenito, štetnost i opasnost od gomila otpada dovode do potrebe za njihovom rekultivacijom. Ovo je ozbiljan tehnički problem. Može se riješiti na jedan od četiri načina. Prvo, da napunimo kamenje sa deponija nazad u rudnike. Ovo je ekološki prihvatljiva, ali radno intenzivna metoda. Njegova cijena bit će veća od cijene eksploatacije uglja. Drugo, gomile otpada sade drveće. Površina gomile otpada zasađena je nepretencioznim vrstama drveća koje mogu rasti na kamenju, na primjer, bagrem. Tada se zasađene planine koje je napravio čovjek pretvaraju u parkove ili atrakcije. Treći način je da deponiju odnesete na drugo, besplatno mjesto. Ali ova metoda ne funkcionira gotovo nigdje. U industrijski razvijenim zemljama svaki kvadratni kilometar je bitan. Četvrti način je prodaja materijala koji čine deponiju kao vrijedne sirovine. Ili barem kao balast u izgradnji puteva.
Tu su i ekstravagantne ponude. Na primjer, jedan od donjeckih umjetnika ponudio je da proda gomile otpada bogatim ljudima. Neka u njima grade grobnice, poput onih koje su sebi izgradili drevni egipatski faraoni unutar piramida.
Gomila šljake je zaista stara više od stotinu godina, čini se da su svi problemi povezani s njom već u dalekoj prošlosti, ali mi je ispričana prava priča o smrti djeteta, koje je palo u prazninu, očigledno , izgoreli prostor. Istina, priča je, koliko sam shvatio, ipak povezana s onim vremenima kada je gomila šljake još imala vrh, a visila je nad gradom kao vrlo realna prijetnja. Zainteresovavši se za temu, iskopao sam materijal o smrti 60-ih godina sela "Nakhalovka" u gradu Dimitrovu. U članku se posebno spominje istorija deponije Gorlovka.
1966 Zemlja je proslavila Prvi maj i priprema se za Dan pobjede. Samo specijalne službe i naučni konsultanti znaju šta se dogodilo u rano majsko jutro u gradu Dimitrovo - eksplozija deponije uništila je jedno naseljeno mesto, usmrtivši više od 60 ljudi. Dogodila se nesreća koju je napravio čovjek, na koju su naučnici upozoravali. Štaviše - to se može ponoviti u sadašnjem trenutku. Malo ljudi se sjeća neviđene tragedije iz 1966. godine - dugi niz godina svi materijali koji se odnose na ono što se dogodilo, akti istrage, bili su povjerljivi.
Očevidac, osoba koja je učestvovala u istrazi eksplozije, akademik Akademije nauka Ukrajine, doktor tehničkih nauka, profesor, šef katedre Nacionalnog rudarskog univerziteta, direktor Istraživačkog instituta za rudarsku mehaniku im. nakon A.I. MM. Fedorova, Boris Budućnost.
„Uvijek me brine kada na TV-u pričaju o jakim kišama. Zabrinjavajuće jer su najveće nesreće kojih se sjećam bile povezane s visokim vodama. Tako je i eksplozija deponije u rudniku koji nosi ime Dimitrov, proizvodno udruženje `Krasnoarmejskugol`. Te godine, u prvim danima maja, u regionu su padali jaki pljuskovi. I ove kiše su izazvale odron na jednoj od deponija. Dio gomile kamenja je skliznuo. Kada je ova masa od stotina tona skliznula sa gomile otpada, otvorila su se usta vulkana. Usljed nagle promjene temperature, prodiranje vode izazvalo je eksploziju.
Erupcija. U pravom smislu te riječi. Na kraju krajeva, naše deponije su slojevi kamena, uglja iz rudnika i mnogih drugih elemenata, uključujući rijetke zemne metale, pa čak i u samom uglju. Dakle: temperatura u središtu takve deponije stijena, posebno konusnog, prelazi 3-4 hiljade stepeni. To jest, u stvari, grad Donjeck i rudarski gradovi su okruženi vulkanima koji polako napreduju. Postoji dobra, lepa pesma o Donjecku - gradu sa plavim gomilama, gradu srebrnastih topola. Ali plave hrpe nisu poetska metafora. Noću možete vidjeti sjaj iznad gomila. Plavi sjaj stvara visoka temperatura koja se nalazi unutar ove deponije, kao i zračenje rijetkih zemnih metala. A svaki uticaj olujnih tokova na deponije može dovesti do katastrofalnih posljedica.
Tačnije, imali smo dvije slične nesreće. Prvi se dogodio nekoliko godina ranije u rudniku broj 7 `Trudovskaya` u Petrovskom okrugu u Donjecku. Tada, srećom, nije bilo žrtava, u blizini nije bilo stambenih objekata.
Dakle, nesreća je prošla tiho, bez odjeka. Naučnici su se pitali – šta se zapravo dogodilo? Ali oni nisu pridavali nikakav ozbiljan značaj onome što se dogodilo. Ali onda je došlo do eksplozije deponije u Dimitrovu - poginulo je na desetine ljudi, nisu imali vremena da idu na posao, deca nisu imala vremena da idu u školu, bilo je rano ujutro. Ljudi nisu ni shvatili šta se dešava. Kako su se nekada zvala ova rudarska naselja oko odlagališta - Sobačevka, Nahalovka. Na starim fotografijama vidimo - ove kolibe su odmah pored gomila. Ljudi su uzimali ugalj sa deponije, grejali se, tu živeli i ničega se nisu plašili, jer nisu znali šta ih čeka.
Kada se desio taj incident, po prvi put je ukrajinska vlada odlučila da iseli ljude iz takvih zona. Kod nas je do 90-ih godina planiran broj stambenih jedinica za iseljavanje ljudi iz zone od 100-300 metara deponije, koje je opasno po život. I ne samo za život, već i za rad, kada se u blizini nalaze industrijski objekti rudnika - postoji i rizik. Niko ne zna iz kojeg smjera će doći nevolje. Svaki nagib može stvoriti pukotinu, a onda će doći do oslobađanja vrućeg kamena, plina. U životu sam vidio mnogo nesreća, mnogo tuge i suza. Ali ono što sam tada video, učestvujući u istrazi kao naučni konsultant, pamtiću do svoje smrti. Ispod stene, ispod vrele stene, iskopali su stanove i ljude. Živi su izgorjeli, temperatura je bila tako visoka.
Bilo ih je nemoguće identifikovati, uslovno, prema anketi poznanika, znali su gde, kakva porodica živi. Zapravo, niko ne zna tačan broj žrtava. Više od 60, ali sigurno... Činjenica je da ta naselja, tih godina, nisu bila uknjižena, nije bilo zemljišnih parcela, građevinskih dozvola. Otkud takav naziv - `Nakhalovka`? Postoji samo u Donbasu. Ljudi su jednostavno zauzimali slobodne teritorije i gradili sebi kuće tamo gdje im je bilo zgodno.
Nakon nesreće uvedena je procedura za dodjelu stanova. Onda je došlo do reda - 20% izgrađenih stambenih objekata dato je ljudima za preseljenje sa deponija. I onda je to dato gradu, za veterane i tako dalje. Takođe je bilo potrebno stvoriti organizacije koje bi se bavile prevencijom ovakvih incidenata. Sećaju se stari ljudi - na ulazu u Gorlovku nalazila se najlepša deponija na celom svetu rudnika Kočegarka - kupastog oblika, oštra, visoka više od 100 metara. Ovo je prva gomila šljake kojoj je iz sigurnosnih razloga uklonjen vrh, jer je predstavljao prijetnju za grad Gorlovku. Sada je tako ravna, neopisiva, ali ranije, kada nismo znali za opasnost, bili smo ponosni - eto kakvu divnu gomilu imamo, lice Gorlovke, lice Donbasa!
U Ukrajini je stvoreno 40 trustova, odjela za rekultivaciju i gašenje gomila kamenja. Projektantske organizacije su napravile posebne planove, dodijeljena su oprema, ljudi i sredstva. A sada ima opasnih gomila. Ovo je veoma ozbiljno – uostalom, niko se ovim problemom nije bavio poslednjih 12 godina! (Prema podacima Državne uprave za ekologiju i prirodne resurse u Donjeckoj oblasti, u regionu ima 580 gomila otpada, od kojih 114 gori. Na teritoriji Donjecka gori 30. - inf. Obozrevatel .)
Miris sumpornog pirita se ponekad može osjetiti u centru grada. Na primjer, u Torezu je gorjela gomila šljake, cijeli grad je bio zadimljen. A sumporni pirit je samo element koji je sposoban proizvesti iskru visoke temperature. Inače, mnoge nesreće u rudnicima, eksplozije metana izazvane su varnicom, koju je izazvao metalni rezač kombajna protiv sumpornog pirita. Jednom sam vidio strašnu sliku - iza mašine za probijanje tunela bio je plamen, gorio je metan, zapaljen takvom iskrom.
Ako vidite deponiju više od 50 metara, znajte da već predstavlja prijetnju. Pogotovo ako je gomila otpada konusnog oblika. Ali na ovaj problem možete gledati i sa druge strane. Ako se borimo protiv metana, i uzimamo ga iz rudnika, možemo ga koristiti u industrijske svrhe, rješavati plinsko snabdijevanje gradova, zašto onda ne razmišljamo o korištenju deponija, ovih umjetnih vulkana, ako su temperature tako visoke tamo? Naučnici Nacionalnog rudarskog univerziteta Ukrajine, koji se nalazi u Dnjepropetrovsku, dugo su razvili niz prijedloga vezanih za korištenje visokotemperaturnih gomila otpada. Na tome su radili stručnjaci Donjeckog tehničkog univerziteta. Obratite pažnju na sadašnju deponiju, odnosno onu gde rudnik nastavlja da nosi stenu. Šine se savijaju od visoke temperature, pragovi gore, užad gore.
Temperatura koja se diže iz utrobe takve kamene deponije - može se i korisno iskoristiti - za bušenje bunara i ugradnju prijemnika topline. Takva tehnička rješenja su dugo razvijena. Možemo smanjiti opasnost i ugrijati se. Druga stvar je da su nam potrebne organizacije koje bi to radile. Malo mina će izvesti takav zadatak. Iako rudnik nije samo preduzeće za eksploataciju uglja, to je čitav konzorcijum. I dok rudnik radi, oni se bave rješavanjem kompleksa pitanja. Prije svega, ispumpava vodu. Također, kada govorimo o opasnostima vode, takav primjer. Početkom 1980-ih, u Donjecku, u ulici Rosa Luxembourg, srušila se petospratnica. Ispostavilo se da su krive i podzemne vode rudnika. Isprali su temelj, došlo je do slijeganja. Kuća je uništena, ljudi su poginuli. Sada je tu sagrađena nova kuća.
Gorlovka, Donjeck, Makeevka su ogromne nedovoljno obrađene teritorije. Izvadili su kamen i ugalj - ovdje gomile stoje, a tamo ispod zemlje - praznina. Uostalom, danas niko ne kontroliše slijeganje zemljine površine. Amerika, Poljska, Njemačka, zašto se tamo ne vide hrpe? Da, jer oni prerađuju ovaj kamen, miješaju ga s pijeskom i drugim dodacima i polažu goaf. Za nas to nije novost - 1975-76. imali smo takvo postrojenje za zatrpavanje u rudniku Gorki. Postojala je odluka vlade za rudnike centralnog Donbasa - da se razviju projekti i procjene za izgradnju kompleksa za zatrpavanje.
To je bilo to. Ali smo zaboravili na ovo. Danas ne postoje organizacije koje bi se bavile ovim pitanjima! Rudnici su zatvoreni. Na novim rudnicima nema konusnih deponija, sve su deponije ravne, ali stare, koje su već zatvorene i sada se zatvaraju, imaju goruće deponije. Ko će kontrolisati slijeganje? Ispumpati vodu? Ugasiti gomile otpada? Ako to treba da uradi Ukrrestrukturiranje, potrebno je odrediti njegove funkcije, odnosno ova organizacija mora ne samo da zatvori preduzeća, već i da kontroliše sve poslove bezbednosti u godinama koje dolaze. U suprotnom, biće velikih nevolja u Donbasu. Imamo i činjenice kada eksplodiraju stambene zgrade i stanovi. Jer - metan! Slijeganje površine uvijek je povezano sa povećanim oslobađanjem metana. U podrumima, u podrumima. Mi, ukrajinski naučnici, imamo dovoljno jedinstvenih naučnih dostignuća, iskustva i potencijala da rešimo sva ova pitanja. Morate organizovati proces. Ali to je zadatak vlade.
„Na teritoriji DNR nalazi se 521 gomila otpada. Svi su registrovani kod gradskih vlasti. Od toga ima 48 zapaljenih gomila, 43 od ovih 48 nemaju vlasnika, a za 146 gomila uopšte nema podataka”, rekao je za DNR Viktor Nir, poslanik Narodnog veća DNR (Frakcija Slobodnog Donbasa). LIVE.
Zašto imamo gomile otpada, a ne na Zapadu?
Hrpe plijena su formirane nakon Prvog svjetskog rata.
“Nakon zatvaranja rudnika, gomile su napuštene. A u Ukrajini su predati Ukrrestrukturingu, koji nije imao dovoljno sredstava za održavanje deponija”, napomenuo je V. Neer.
Na zapadu ne postoje gomile otpada, jer se iskopavaju po tehnologiji potpunog zatrpavanja.
Prema riječima V.Nehera, ne postoji mogućnost primjene tehnologije kompletnog polaganja stijena u Republici, jer je za to potrebna posebna oprema. Viktor Nir je takođe napomenuo da se u ovom trenutku razmatra pitanje prelaska gomila otpada u vlasništvo RP "Donbassuglerestrukturiranje".
Zašto su hrpe opasne?
Kao rezultat gorenja, gomile otpada zagađuju atmosferu: zbog visokog tlaka neke tvari počinju tinjati uz oslobađanje štetnih plinova. Međutim, njihova koncentracija je dovoljno mala da naškodi prolazniku. Istovremeno, dug i redovan boravak u blizini deponije može dovesti do nepovratnih posljedica.
V. Neher je naglasio da gomile otpada nanose ozbiljnu štetu prirodi i zdravlju ljudi.
“Da biste posadili drveće na gomili, prvo morate pripremiti teren. rekao je poslanik. — U Krivoj Rogu deca pate od silikoze, jer prašina koja se formira iz gomila otpada ulazi u pluća. Za to je potrebna ozbiljna odluka, pristup vlade.”
U tlu ispod odlagališta promijenjena je kiselinsko-bazna ravnoteža i fizičko-mehanička svojstva. Otapanje uranijuma dovodi do povećanja radioaktivnosti stene odlagališta. Konusni oblik deponija, strmina njihovih padina (do 45°) doprinosi ispiranju toksičnih stijena i katastrofalnim erozijskim procesima.
Otpadne gomile zagađuju zrak produktima sagorijevanja, stvaraju prijetnju slijeganju tla u području rudarskih radova i pod gomilama. Ako je koncentracija prašine prilično visoka, onda to može uzrokovati kronični bronhitis ili pogoršati postojeće bolesti, poput bronhijalne astme.
Treba napomenuti da se stepen opasnosti od gomila može smanjiti uz pomoć uređenja okoliša.
U članku Romana Poberežnjuka u 90. broju novina Moskovsky Komsomolets in Donbass, navodi se da se zonom maksimalnog zagađenja smatra zona u radijusu od 500 m oko odlagališta otpada. Zapaljene hrpe ispuštaju u zrak štetne tvari koje izazivaju bolesti gornjih dišnih puteva i alergijske reakcije. Ugljični monoksid, koji je teži od zraka, širi se po tlu - pri visokoj koncentraciji osoba se može ugušiti.
Kako odložiti gomile otpada?
Ekolozi već razvijaju programe za smanjenje negativnog uticaja odlagališta, uključujući, zajedno sa naučnicima iz DonNU i Botaničke bašte, nastavljaju da rade na njihovoj rekultivaciji i sadnji.
Trenutno su poznati sledeći načini odlaganja odlagališta: proizvodnja građevinskog materijala i ugljenih đubriva, proizvodnja boksita i legura aluminijuma, odvajanje magnetnih jedinjenja koja sadrže gvožđe, odvajanje germanijumskih i retkozemnih elemenata iz odlagališta otpada. Nakon drobljenja kamena ili sekundarnog rudarskog otpada, mogu se koristiti, uključujući u sastavu asfalta, betonskih proizvoda kao punilo.
“Sada se postavlja pitanje o stvaranju ekološkog fonda za primanje kazni. To će omogućiti finansiranje ovakvih programa i sadnju drveća. Da bi gomila otpada zarasla u drveće, prvo morate unijeti zemlju. Postojala je ideja da se jaruge napune, ali one gore i dolazi do raspadanja. U idealnom slučaju, koristite ih kao materijal za zatrpavanje, ali mi za to nemamo sredstava. Zajedno sa ekolozima treba da napravimo program i odlučimo: možda neki nivo, sravniti sa zemljom, zatrpati jaruge, pripremiti tlo odozgo i biće zemlje. Radioaktivni elementi su na prihvatljivom nivou. Kako se neki građevinski materijali mogu koristiti? Za vađenje rijetkih zemnih metala, ali oni nisu od industrijskog interesa u malim količinama”, komentirao je zamjenik V. Neer situaciju sa deponijama.
SAD, Poljska, Njemačka već dugo koriste tehnologije obrade gomile: miješaju stijenu s pijeskom i drugim aditivima i polažu goaf. Kamena masa rudničkih deponija sadrži do 46% uglja, do 15% glinice (sirovine za proizvodnju aluminijuma i silumina) i do 20% oksida silicijuma i gvožđa.
Relativno jeftina metoda ekstrakcije metala je elektrostatički separator. Stijena se drobi do praha i sipa između dvije elektrode pod visokim naponom.
Kako zaraditi na deponijama?
Sirovine sa deponija i gotovi proizvodi od ovih sirovina su uvijek traženi. Proizvodi od silumina neophodni su za potrebe hemijske, gasne i naftne industrije.
Germanij se koristi u proizvodnji plastike za domaćinstvo, u metalurgiji i elektro industriji, u medicini, optici i solarnoj energiji. Cijena germanijuma prelazi 1.000 dolara po kg.
Skandij je nezamjenjiv u zrakoplovnoj i svemirskoj industriji, automobilskoj industriji, kriogenoj tehnologiji, halogenim lampama i zubnoj protetici. Cijena skandijuma se kreće od 42.000 do 45.000 dolara po kg.
Djelokrug galija je proizvodnja maziva i ljepila, projektovanje poluvodičkih lasera, termoelemenata za solarne baterije. Cijena galija je trenutno oko 1,3-1,5 hiljada dolara po kg.
Rusko-britanski konsultantski centar je 2001. godine predložio stvaranje dvije elektrane na bazi tehnologije spaljivanja gomila otpada uz blagi dodatak uglja. To bi omogućilo preradu 100 miliona tona otpadnog kamena, koji sada gori i truje atmosferu.
1975-1976 u rudniku. Gorkog, instalacija za polaganje stijene radila. Kompanija Hertz izmislila je još jedan način obrade gomila: da se kamen koristi kao tlo i građevinski materijal. Jedan od najuspješnijih primjera je odlaganje 30-metarske gomile otpada na granici između Donjecka i Makiivka.
Postoji još jedan način korištenja gomila otpada - rastaviti ih do temelja, koristeći sve komponente gomile otpada u industriji. Planirano je vađenje aluminijuma, germanijuma, skandijuma, galija, itrijuma, pa čak i cirkonijuma iz gomila otpada. Razdvajanje sirovina na frakcije elektrostatičkom metodom. Cena sirovina dobijenih iz jedne gomile otpada srednje zapremine je oko 100 miliona dolara.
Do sada je najopravdaniji i najpouzdaniji način korištenja gomila otpada postepeno korištenje za izgradnju puteva. 2008. godine bilo je potrebno nešto više od mjesec dana da se 900 hiljada tona kamena sravni sa zemljom. Sada, na mestu nekadašnje deponije u Donjecku, nalazi se hipermarket Metro Cash & Carry. U rudniku. A.F. Zasjadko je odlučio da ne "gradi" još jednu gomilu šljake, već da veliku gredu napuni kamenjem, kao da izravnava reljef.
Kako započeti kao tutor?
Učenje engleskog na daljinu
Pravilni i nepravilni engleski glagoli