1 500 1 http://romeka.rgf.rs/files/original/Udzbenici/DK_Odlaganje_industrijskog_otpada/DK_Odlaganje_industrijskog_otpada.2.pdf d4958c07d7824ec2a963b5e8d2c78acd PDF Text Text ОДЛАГАЊЕ ИНДУСТРИЈСКОГ ОТПАДА Динко Н. Кнежевић Славко Торбица, Златко Рајковић, Мирко Недић Универзитет у Београду Рударско-геолошки факултет ОДЛАГАЊЕ ИНДУСТРИЈСКОГ ОТПАДА Динко КНЕЖЕВИЋ Славко ТОРБИЦА Златко РАЈКОВИЋ Мирко НЕДИЋ Београд, 2015. ОДЛАГАЊЕ ИНДУСТРИЈСКОГ ОТПАДА Аутори: проф. др Динко Кнежевић, проф. др Славко Торбица, грађ. инг. Златко Рајковић и доц. др Мирко Недић Рецензенти: Проф. др Никола Лилић, проф. др Милош Станић Публиковање ове монографије одобрено је од стране Наставно-научног већа Рударско-геолошког факултета Универзитета у Београду одлуком бр. 8/145 од 21.11.2014. Уредник: Проф. др Рудолф Томанец Уређивачки одбор: Проф. др Рудолф Томанец, проф. др Драган Игњатовић, проф. др Небојша Видановић, проф. др Лазар Кричак, проф. др Драган Ђорђевић, проф. др Дејан Ивезић, доц. др Весна Каровић-Маричић, Александра Томашевић дипл. инж. руд. Издавач: Рударско-геолошки факултет Универзитета у Београду За издавача: проф. др Иван Обрадовић, дипл.мат. Графичка припрема: Александра Томашевић, дипл.инг.руд. Драгана Нишић, М5с, асистенткиња Слика на корицама: Хидроциклонирање флотацијске јаловине на јаловишту РБ "Велики Кривељ", Бор Штампа: 015 рићИс, Београд Тираж: 300 примерака ЦИП-Каталогизација у публикацији Народна библиотека Србије, Београд 628.4(075.8] ОДЛАГАЊЕ индустријског отпада/Динко Кнежевић [и др.]. -Београд: Рударско-геолошки факултет, 2014 (Београд: 015 рићНс]. - XIV, 488 51г.: Низ^г.; 25 ст На врху насл. стр.: Универзитет у Београду. - Тираж 300. -Библиографија: стр. 467-485 и уз свако поглавље. - Регистар. 15ИВ 978-86-7352-285-2 1. Кнежевић, Динко, 1955- [аутор] а] Депонија отпадних материјала С0В155.5К-10 211566860 " Зар ви заиста мислите да напамет научена скраћена умножена предавања, без похађања наставе ( ) могу да замене живу реч доброг професора? Зар вредност универзитетске наставе није башу томе што професор, наравно прави професор, преноси свој начин разми-шљања, свој начин разматрања проблема наученике? Конкретне чињенице које професор излаже могу да се нађуу хиљадама књига, али начин на који их он обрађује и објашњава јесте једи-нствен и не може се заменити књигама. Када студент положи испит, он практично ништа незна. Њега ће изградити сама пракса, и то под условом да га је професор научио на који начин да сагледа ствари Уосталом, шта доказујеуниверзитетска диплома?Као што сам већ рекао, ништа друго него да њен власник може покушати, ако је интелигентан и вредан, да кроз праксу постане неко и нешто у струци. Изато, као што сам већ рекао, потребно је да непосредно при-ма поуку неког доброг професора.Дипломе стечене испитима положе-ним тако што суза ту прилику напамет научени параграфи из књига ништа не вреде " Арчибалд Рајс "ЧујтеСрби", 1928 ћир://5УеИо51.огд/ропас1/сиј1е_5гђ1_га]5.пос САДРЖАЈ Предговор XI Значење скраћеница хШ 1. Увод 1 1.1. Дефиниција отпада 1 1.2. Врсте отпада 3 1.3. Хијерархија у поступању са отпадом 5 1.4. Принципи депоновања отпада 7 2. Законска регулатива 11 2.1. Општи преглед Европских директива о отпаду 11 2.2. Европска директива о депонијама отпада 14 2.3. Закони Републике Србије о отпаду 18 2.4. Категоризација отпада 22 3. Основне карактеристике индустријског отпада минералног порекла 29 3.1. Хемијски састав 29 3.2. Минерални састав 32 3.3. Модел тла 33 3.4. Врстетла 34 3.5. Густина, релативна густина, запреминска и насипна густина 35 3.6. Гранулометријски састав 37 3.7. Угао насипања 39 3.8. Порозност и коефицијент порозности 40 3.9. Збијеност и консолидација 42 3.9.1. Збијеност и релативна збијеност 42 3.9.2. Консолидација подлоге и депонованих слојева 43 3.10. Стишљивост 45 3.11. Вода у депонији 47 3.12. Брзина таложења 50 3.13. Хидрауличка збијеност 54 3.14. Водопропустљивост - коефицијент филтрације 55 3.15. Елементи унутрашњег отпора 59 3.16. Конзистенција 61 3.17. Границе конзистенције или Атербергове границе 63 4. Врсте депонија 69 5. Избор локације за формирање депоније отпада 79 5.1. Техничко-технолошки фактори 81 5.2. Урбанистички фактори 85 5.3. Социолошки фактори 87 5.3.1. Јавност 87 5.3.2. Нимбизам 89 5.3.3. Превазилажење нимбизма 92 5.4. Еколошки фактори 95 5.5. Економски фактори 96 5.6. Приказ неких других приступа у избору локације депоније 98 6. Хидрауличко депоновање индустријског отпада 111 6.1. Основни елементи система за хидрауличко депоновање отпада 111 6.1.1. Транспорт отпада од места издвајања до депоније 112 6.1.2. Оконтурење депоније 115 6.1.3. Регулација природних водотокова који пролазе кроз контуру будуће депоније 117 6.1.4. Депоновање отпада 119 6.1.5. Евакуација избистрене воде 121 6.1.6. Систем за заштиту околине 125 6.1.7. Систем осматрања депоније 126 6.2. Методе надградње ободних насипа депоније 126 6.2.1. Наступна метода надградње депоније 127 6.2.2. Одступна метода надградње депоније 130 6.2.3. Надградња депоније методом централне линије 132 6.3. Контрола воде на депонијама 132 6.3.1. Порекло воде у депонији 132 6.3.2. Задржавање водеунутар депоније 138 6.3.3. Отицање воде из депоније 141 6.3.4. Евакуација воде са депоније 142 6.3.5. Биланс вода 143 7. Анализа филтрације воде кроз депонију 151 7.1. Принципи филтрације 152 7.2. Границе, пропустљивост тла и притисци којима је изложена вода 154 7.2.1. Типови граница 154 7.2.2. Пропустљивост тла 155 7.2.3. Притисци награницама 155 7.2.4. Хемијски састав воде 156 7.3. Методи зарешавање проблема филтрације 156 7.3.1. Графички метод конструкције струјне мреже 157 7.3.2. Физички модели 159 7.3.3. Аналитички методи 160 7.3.4. Нумерички методи 160 7.4. Стабилност брана са гледишта филтрације 163 7.5. Контрола филтрације 164 7.5.1. Мере за контролу филтрације 167 7.5.2. Цевни дренови и дренажни теписи 167 7.5.3. Дренажна ножица 174 7.5.4. Растеретни бунари 174 7.5.5. Основни захтеви за дренове и филтере 174 7.5.5.1. Пројектовање филтера и дренова 175 7.5.5.2. Изградња дренажа 177 8. Стабилност депонија индустријског отпада 181 8.1. Косине и клизишта 181 8.2. Методе прорачуна стабилности 183 8.2.1. Метода граничне равнотеже 186 8.2.2. Пробабилистички прорачун стабилности методом граничне равнотеже 189 8.2.3. Напонско-деформацијска анализа стабилности косина 190 8.3. Избор улазних података за прорачун стабилности 190 9. Ризици у експлоатацији депонија индустријског отпада 193 9.1. Појам ризика 193 9.2. Процена ризика 194 9.3. Ризичност као основ за класификацију депонија 196 10. Депоновање сувог индустријског отпада 207 10.1. Основни елементи система за суво депоновање индустријског отпада.,208 10.1.1. Транспорт издвојеног отпада од места издвајања до депоније 208 10.1.2. Оконтурење депоније 209 10.1.3. Систем за регулацију природних водотокова који се налазе унутар контура депоније 209 10.1.4. Систем депоновања отпада 209 10.1.5. Систем за заштиту околине 210 10.1.6. Систем осматрања депоније 210 10.2. Суво депоновање претходно третираних хидромешавина 210 11. Заједничко депоновање 215 12. Поремећаји у експлоатацији депонија и могуће хаварије 223 12.1. Статистички подаци 223 12.2. Хаварије на нашим просторима 229 12.3. Појаве, узроци и последице хаварија и санационе мере 236 12.3.1. Преливање преко круне насипа 236 12.3.2. Нестабилност косине насипа 237 12.3.3. Земљотреси 238 12.3.4. Проблеми са фундирањем насипа 239 12.3.5. Проблемиу структури насипа 239 12.3.6. Проблеми са ерозијом 240 12.3.7. Проблеми са преливним грађевинама 242 12.3.8. Негативни утицај рудника 242 13. Хидроизолација депонија индустријског отпада 245 13.1. Хидроизолација депонија природним материјалима 247 13.2. Хидроизолација депонија синтетичким материјалима 250 13.2.1. Постављање фолије 254 13.3. Хидроизолација депоиија индустријског отпада композитним материјалима 257 14. Затварање депонија индустријског отпада 259 14.1. Завршно попуњавање акумулационог простора 259 14.2. Техничка рекултивација депонија индустријског отпада 260 14.3. Биолошкарекултивација депонија индустријског отпада 265 14.3.1. Заштита нанесеног земљишта 268 14.3.2. Мелиоративне мере 270 14.4. Биолошке мере 275 14.5. Оксидација одложене јаловине и настанак киселих дренажних вода 292 14.6. Стабилност затворених депонија индустријског отпада 301 15. Осматрања депонија индустријског отпада 305 15.1. Визуелна осматрања 311 15.2. Специјалистичка мерења 317 15.3. Студије, извештаји и иновирање техничке документације 320 16. Депоновање флотацијске јаловине 323 16.1. Увод 323 16.2. Порекло и карактеристике флотацијске јаловине 325 16.3. Методе депоновања флотацијске јаловине 328 16.3.1. Депоновање јаловине у облику ретке пулпе 329 16.3.2. Коришћење и прорачунхидроциклона 330 16.3.2.1. Распоред хидроциклона наободном насипу 331 16.3.2.2. Прорачун хидроциклона 334 16.3.2.3. Прорачун и избор хидроциклона при двостепеном хидроциклонирању 343 16.3.2.4. Прорачун количине материјала која се може издвојити хидроциклонима 344 16.3.2.5. Прорачун времена изградње насипа помоћу хидроциклона 344 16.3.2.6. Депоновање преко истакача и спигота 345 16.3.3. Депоновање згуснуте јаловине 345 16.3.3.1. Обезбећење згуснуте јаловине и пасте 345 16.3.3.2. Депоновање згуснуте јаловине и пасте 349 16.4. Флотацијска јаловишта у Србији 355 17. Депоновање пепела и шљаке из термоелектрана на угаљ 363 17.1. Порекло и настанак пепела 367 17.2. Врсте и поделе пепела 369 17.3. Карактеристике пепела 372 17.4. Условљеност технологије депоновања и врсте пепела 377 17.5. Транспорт и депоновање пепела 378 17.5.1. Транспорт и депоновање сувог пепела 378 17.5.2. Транспорт и депоновање пепела и шљаке у облику хидромешавине 381 17.5.2.1. Депоновање слободним истакањем хидромешавине 382 17.5.2.2. Депоновање преко спигота 383 17.5.2.3. Израда насипа од ретке хидромешавине коришћењем хидроциклона 385 17.5.2.4. Депоновање густе хидромешавине 389 17.6. Солидификација пепела 392 17.7. Утицај депонија пепела на загађење околине и мере заштите 397 17.7.1. Смањење извора загађења 398 17.7.1.1. Селективно откопавање 398 17.7.1.2. Чишћењеугља 399 17.7.1.3. Хомогенизација угљева пре сагоревања 400 17.7.1.4. Коришћење пепела и шљаке као секундарних сировина 401 17.7.2. Претходне мере заштите 402 17.7.2.1. Избор рационалне технологије депоновања 402 17.7.2.2. Оптимизација величине депоније 403 17.7.2.3. Избор локације 404 17.7.2.4. Припрема простора за депоновање 405 17.7.3. Накнадне мере заштите 406 17.7.3.1. Одржавање таложног језера максимално дозвољене величине.,406 17.7.3.2. Прскање откривених делова депоније 407 17.7.3.3. Формирање биопокривача 408 17.8. Депоније пепела и шљакеу Србији 409 18. Депоновање гипса из постројења за одсумпоравање димних гасова 419 18.1. Карактеристике ОДГ гипса 421 18.2. Депоновање суспензије ОДГ гипса 423 18.3. Депоновање гипса у мешавини са другим отпадима 424 19. Депоновање фосфогипса 429 19.1. Карактеристике фосфогипса 430 19.2. Депоновање фосфогипса 431 19.3. Утицај на окружење 433 19.4. Депонија фосфогипсау Србији 434 19.5. Други отпади при производњи вештачких ђубрива 435 20. Депоновање црвеног муља 439 20.1. Кратак приказ Бајеров поступка 439 20.2. Врсте отпада који настају при производњи глинице 441 20.3. Састав црвеног муља 442 20.4. Депоновање црвеног муља 443 20.5. Депоновање црвеног муљау блиском окружењу 446 20.5.1. Депонија црвеног муља Творнице глинице Обровац (ТГО), Хрватска 446 20.5.1.1. Изградња базена за депоновање црвеног муља у Творници глинице Обровац 447 20.5.1.2. Приказ технологије депоновања црвеног муља 447 20.5.1.3. Састав отпадне базе у великом и малом базену 448 20.5.1.4. Стање околине у непосредном окружењу депоније црвеног муља 449 20.5.1.5. Санација депоније 449 20.5.2. Комбинат алуминијума - Подгорица (КАП) 450 20.5.3. Комбинат алуминијумау Мостару 452 20.5.4. Фабрика глинице код Зворника 452 21. Депоновање отпадне исплаке 455 21.1. Порекло и карактеристике отпадне исплаке 456 21.2. Карактеризација отпадне исплаке 457 21.3. Депоновање отпадне исплаке 457 21.4. Депоновање отпадне исплаке у Србији 459 Индекс појмова 463 Литература 467 Аутори и извори фотографија 487 ПРЕДГОВОР Уџбеник под називом "Одлагање индустријског отпада" сачињен је према програ-му за одржавање наставе из истоименог предмета на студијском програму "Инже-њерство заштите животне и радне средине". Како се ради о једном од првих уџбе-ника из ове области, на српском језику, у многим поглављима додати су и делови инжењерских вештина које могу бити од користи и инжењерима који се овом про-блематиком професионално баве. Разуме се, никада не треба губити из вида да је ово, ипак уџбеник који приоритетно доноси основна знања који могу бити добра основа за даље студирање и учење. Уџбеник се бави депоновањем неопасног отпада минералног порекла. Опредеље-ње за овај приступ везано је за више чињеница: - масено овог отпада има највише, његово рециклирање и поновно кориш-ћење је само симболично, тако да се он углавном депонује формирањем озбиљних и просторно великих депонија, - прерада и коришћење минералних сировина, по правилу, захтева далекосе-жно уситњавање, сировина пролази кроз различите фазе технолошког про-цесаунутар којег долази до физичких и физичко-хемијских измена полазне сировине што може битно да утичу на њихово стање и има утицај на живо-тну средину, - неопасни отпад који се издваја у другим индустријама масено је подрећен, често се рециклира или му се налази нека друга намена, а ако се депонује примењују се исти принципи и технике који се користе и код отпада мине-ралног порекла па тако овај уџбеник посредно покрива и ту област, - инертном отпаду није дат посебан простор јер га масено има веома мало, углавном се рециклира, а сам поступак депоновања је везан за попуњавање постојећих рупа и удубљења тако да нема ни говора о озбиљним депонијама или угрожавању животне средине. Када се детаљније погледа садржај овог уџбеника може се уочити да нема дела који третира рудничку откривку и њено одлагање. Масе овога отпада су веома значајне, али се овде не третирају из следећих разлога: - откопавање откривке је уско везано за технолошки процес површинске експлоатације минералних сировина па је и формирање тих одлагалишта део ускорударског технолошког процеса, - откривка не пролази кроз било коју фазу технолошке прераде и од изво-рног облика разликује се само по уситњености коју изискује величина тра-нспортних средстава (дакле, ради се о крупнозрном отпаду) па је и сваки утицај на окружење безначајан. Књига је, у основи, подељеиа у два дела. У првом делу, првих петнаест поглавља, изложена су општа теоријска и практична знања везана за депоновање индустри-јског отпада, а у другом делу, поглавља 16 до 21 дат је конкретан приказ примене тих сазнања на појединим индустријским отпадима. Обрађени су флотацијска ја-ловина, пепео и шљака, гипс из одсумпоравања димних гасова и производње фо-сфорне киселине, црвени муљ и отпадна исплака. Разуме се, међу више од 1000 врста отпада ово је мали репрезент, али одабрани и обрађени отпади масено доминирају, њихове депоније су просторно највеће и најскупље, проблеми који се појављују су озбиљни и завређују пажњу и добро познавање. Верујем да ће сту-денти знања из првог дела успешно моћи да применена отпад чије депоновање они треба да реше. Литература је наведена двоструко. Најпре је иза сваког поглавља наведена лите-ратура која је коришћена за писање тог поглавља, сложена по редоследу позива-ња, а потом је на крају дат свеукупни списак коришћене литературе, сложен по азбуци. У књизи има више од 300 шема, цртежа и слика, које треба да олакшају процес усвајања новог градива. Највећи број слика су оригинали са депонија из окружења. Кад год у окружењу није било доброг примера коришћене су слике из литературе. За прегледно сагледавање неке локације коришћене су слике са сајта "Соо§1е Еаг1ћ". Да би уџбеник био комплетнији делове су написали проф. др Славко Торбица [стабилност депонија), грађ. инг. Златко Рајковић [филтрација воде кроз порозну средину) и доц. др Мирко Недић са Пољопривредног факултета {биолошка реку-лтивација). Сви они су признати стручњаци у својим областима, имају богато професионално искуство па су имали шта да напишу. Захваљујем им се на вољи и жељи да помогну да студенти боље и комплетније разумеју процес депоновања и формирања депонија индустријског отпада. Посебну захвалност дугујем рецензентима ове књиге професорима Николи Лили-ћу (Рударско-геолошки факултет) и Милошу Станићу (Грађевински факултет). Они су свом послу приступили предано па су бројним сугестијама, примедбама и питањима допринели да текст буде јаснији, прецизнији и концизнији. Графичким уређењем бавила се дипл. инг. Александра Томашевић уз помоћ аси-стенткиње Драгане Нишић, М5с. Хвала им на труду да ова књига изгледа лепше но што сам у почетку мислио. Као и увек, финансирање књиге је посебно болно. Сви аутори су сами покрили свој рад и обезбеђење литературе, а штампање је покривено средствима Рударског одсека. РГФ, јануар 2015. Динко Кнежевић ЗНАЧЕЊЕ СКРАЋЕНИЦА БиХ Босна и Херцеговина ВАНАНА ВиМађ5о1и1е1у по1ћт§ апушћеге пеаг апуопе (не гради апсолутно ништа, ни поред кога) ГИС географски информациони систем ГПО главни погонски објекат ЕУ Европска унија ИХП индустрија хемијских производа КАП Комбинат алуминијума, Подгорица ОДГ одсумпоравање димних гасова РБ рудник бакра РЦО рудник цинка и олова САД Сједињене америчке државе СРПС српски стандарди СССР Савез совјетских социјалистичких република ТГО Творнице глинице Обровац ТЕ термоелектрана ТЕНОРМ 1есћп1са11у епћапсе^ паШгаПу оссигг1п§ гаШоасИуе та1ег1а1 (технички обогаћен природни радиоактивни материјал) ТЕНТ термоелектране НиколаТесла Ч:Т чврсто : течно ЧССР Чехословачка социјалистичка република АМО асМ Ш1пе Љата§е (киселе рудничке дренажне воде) АНСОСО АтегЈсап паИопа1 соттШее оп 1аг§е Љт5 (Амерички национални комитет за високе бране), АКО асМ госк Љата§е (киселе стенске дренажне воде) А5 Аи51гаНап 81апЉг^ (Аустралијски стандард) СРТЦ Сопе Репе1гаИоп Тез1 и (опит статичке пенетрације с мерењем порног притиска воде) СРЦ Сопе Репе1гаИоп Тез1 (опит статичке пенетрације) С5А СапаШап 81апЉгЉ АззоааИоп (Канадско удружење за стандардизацију) ОШ 0еи15сће5 1п5Ши1 Гиг Иогтип§ (Немачки институт за стандардизацију) ОМТ ОИа1оте1ег Тез1 (дилатометарски тест) ОбОР 0а1а 51аИоп Сог Оат РаИигез (Станица за прикупљање података о поремећајима на брани) ЕС Еигореап Сотт15510п (Европска комисија) ЕЕС Еигореап Есопотк СоттипИу (Европска економска заједница) ЕИ Еигореап Иогт (Европске норме) ЕРА Епу1гоптеп1а1 Рго1есИоп А§епсу (Агенција за заштиту животне средине) ЕШС Еигореап Шаз1е Са1а1о§ие (Европски каталог отпада) ССС §ео5уп1ћеПс с1ау Ипег (геосинтетичка глинена облога) СК1 Сео5уп1ћеИс Кезеагсћ 1п5Ши1е (Истраживачки институт за геосинтетику] НОРЕ Н1§ћ ОепзИу Ро1уе1ћу1епе (полиетилен високе густине) 1СОСО .1п1егпаИопа1 Сотт15510п оп Саг§е Оат5 (Међународна комисија за високе бране) 1ЕС 1п1егпаИопа1 Е1ес1го1есћп1са1 Сотт155шп (Међународна електротехничка комисија) 1КК интерна стопа рентабилности 150 1п1егпаИопа10г§ап12аИоп Гог 51апЉгШ2а1лоп (Међународна организација за стандардизацију) СНСи СосаИу Цпшап1е^ Сап^-Цбе (Локално непожељни корисник земљишта) МЕР МиШр1е Ех1гасПоп Ргосе^иге (поступак вишеструке екстракције) ИЕИ Ие^ег1апЉ НогтаИ5аИе-1п5Шии1 (Холандски институт за стандардизацију] И1АВУ .по11п апуВо^у'5 Васкуаг^ (не у ничијем дворишту] И1МТ0 по11П ту 1егт оГоШсе (не у време моје владавине, неу мом изборном периоду] И1МВУ по11п ту ћаскуаг^ (не у мом дворишту] К1СЕМ Кеип1оп 1п1егпаИопа1е ^е5 СаВога1о1ге5 е1 Ехрег15 ^е5 Ма1епаих, 5у51ете5 Де соп51гисИоп е1 оиуга§е5 (Међународно удружење лабораторија и експерата за грађевинске материјале, системе и структуре] 5РСР 5уп1ћеИс РгеарИаИоп Сеасћ1п§ Ргосе^иге (поступак растварања синтетичком преципитацијом] ТССР Тох1сИу Сћагас1еп51лс Сеасћ1п§ Ргосе^иге (поступак одређивања отровних карактеристика растварањем] ТТО ТМскепе^ ТаШп§ 015ро5а1 (одлагање згуснуте јаловине] ТТ05 ТМскепе^ ТаШп§ 015ро5а15у51ет (систем одлагања згуснуте јаловине] Ц5ЕРА (ЈпИе^ 51а1е5 Епу1гоптеп1а1 Рго1есИоп А§епсу (Агенција за заштиту животне средине Сједињених држава] Ц550 (ЈпИе^ 51а1е5 5ос1е1у оп 0ат5 (Друштво за бране Сједињених држава] ШЕТ Ша51е Ех1гасИоп Те51 (тест екстракције из отпада] ШМС Ше51егп М1П1П§ СогрогаИоп (Ше51егп М1П1П§ корпорација] 1. УВОД Темауводног поглавља јеупознавање са дефиницијом отпада и проблемима при дефинисању када је нешто отпад, а када није, врстама отпада и хијерархијому поступању са отпадом. Из овога ће се видети да је одлагањеувек последња при-хватљива могућносту поступању са отпадом. Отпад не постојн у природном систему. Све што је природно створено има неку своју намену у затвореном животном циклусу [НаЛјЉкоз, 2011]. Међутим, због несавршености и недограђености технолошких процеса које је створио човек ма-ло је индустријских процеса у којима се не појављује некорисни производ - отпад. Огромне количине свих врста отпада који се производе код многих изазивају бо-јазан за даљи опстанак живота на планети Земља. 0 д седамдесетих година 20. века увелико се прича о одрживом опстанку, а поступања са отпадом су део тог гло-балног програма. Пол Конет [Раи1 Соппеи) [према СћапЉк, 2010] назвао је 20. век "веком управљања отпадом", а 21. "веком управљања ресурсима". У прошлом веку задатак је био "ефикасно управљање отпадом уз минимална оштећења јавног здравља и окружења", док је у новом веку задатак "управљање нашим одбаченим ресурсима тако да будућим генерацијама не одузмемо неке, или све вредности". 1.1. Дефиниција отпада Дефиницијом отпада баве се сви закони и стандарди који се на отпад односе. Према међународним стандардима [150 14000,2004] отпади су " материјали, ене-ргија, производи и нус-производи који се одбацују у животну средину, као крајње одлагалиште, а делом могу бити извор секундарних сировина". Према "Закону о управљању отпадом Републике Србије" [Управљање отпадом, 2009] отпад је " свака супстанца или предмет који власник одстрањује, намерава или мора да одстрани, а који је сврстан у категорије отпада утврђене посебним прописом". Према "Закону о заштити животне средине Републике Србије" [Заштита животне средине, 2004] "отпад јесте сваки предмет или супстанца, категорисан према утвр-ђеној класификацији отпада са којим власник поступа или има обавезу да поступа, односно управља". Према "Закону о поступању са отпадним материјалима" [Поступање с отпадом, 2005] "отпадне материје су материјали који настају у обављању производње, услужне или друге делатности, предмети искључени из употребе као и отпадне материје које настају у потрошњи, а могу се непосредно или уз одговарајућу дора-ду и прераду употребљавати као сировине у производњи или као полупроизводи. Отпацима, у смислу овог закона, сматрају се и материјали који немају употребну вредност ". Очигледно је да је дефиниција отпада веома комплексна. Остаје проблем да ли је отпад нешта што произвођач није желео да произведе, а произведено је као "нус-производ" (споредни производ) који недвосмислено има (или може да има) употребну вредност и представља сировину за неку другу индустријску грану или неког другог произвођача. Типичан пример су гипсеви који се произведу у систему одсумпоравања димних гасова (тзв. ОДГ-гипс) или при производњи фосфорне киселине (тзв. фосфогипс). Они имају карактеристике сличне гипсу који се откопава као минерална сировина. За своје произвођаче су отпад, а за друге сировина. Проблем би се лако разјаснио када би масе које се прои-зведу биле приближно једнаке масама које се, континуирано са производњом, могу пласирати као сировина. Стварно, произведене количине су вишеструко веће од количина које се могу тржишно пласирати, при чему се производња и пласман увелико разликују од региона до региона. Тако се у САД сав произведени ОДГ-гипс пласира на тржиште јер је тамо коришћење монтажних кућа, за чије преградне зидове се користи гипс, цивилизацијска тековина, док је у Европској унији (ЕУ-15) од 10,6 милиона гипса произведеногу 2009.Г. пласирано 8,1 милион тона, око 76% [Галка, 2013]. Без обзира на овакву ситуацију ОДГ-гипс се према "Каталогу" сврставау отпад [Упутство, 2010]. Специфична ситуација је са фосфогипсом. За произвођаче фосфорне киселине то је отпад, а за произвођаче цемента, грађевинског материјала, за пољопривреду то је корисна сировина. Нема га у "Каталогу отпада" [Упутство, 2010], а често се тре-тира као отпад, па чак и као опасан отпад. Има више разлога да се фосфогипс не третира као отпад [Рајковић, 2004]: - фосфогипс је споредни производ при производњи фосфорне киселине у којем се акумулирају све нечистоће, и - количина фосфогипса масено 4-8 пута надмашује количину главног прои-звода, што није уобичајено код отпада из индустријских процеса (овај феномен се среће само код рударских отпада). Да ствар буде компликованија због уранових једињења која су присутна у готово свим фосфатима фосфогипс се понекад третира и као опасни отпад мада фосфати вулканског порекла имају безначајне количине урана, а при преради фосфата са значајнијим учешћем радионуклида они углавном прелазе у фосфорну киселину и, потом у вештачка ђубрива [Рајковић, 2004]. Тако се долази до парадокса да главни производ, у који пређе 60-80% радионуклида, није опасан по окружење док се споредни производ, у којем је садржан остатак радионуклида, третира као опасан по окружење?! Бавећи се проблемом распознавања шта је отпад, а шта споредни или нус-произ-вод Европска заједница као отпад не третира производе који испуњавају следеће критеријуме [ОЈгесИуе 2008/98/ЕС]: - даљекоришћењејеизвесно, - даље се користи без било какве дораде, - представља интегрални део производног процеса, - даље коришћење је законито, пошто испуњава услове везане за квалитет, заштиту окружења и здравља људи. Наведено, али како га недвосмислено применити? Штаје са"отпадом"чији се само део може искористити, а шта са отпадом који ће се моћи користити у догледно време? Уз мноштво других питања остаје констатација да је граница измећу отпа-да и нус-производа веома осетљива и да је треба пажљиво одрећивати од случаја до случаја, водећи се законским решењима, искуством и објективношћу при про-цени шта се може пласирати, а шта не. 1.2. Врсте отпада Отпад се уобичајено дели по месту настанка и по карактеристикама. По месту настанка отпад се дели на: - отпад из домаћинства (кућни отпад), - комерцијални отпад, - индустријски отпад. Кућни отпад настаје у домаћинствима, веома је хетероген, скупљају га за то спе-цијализоване фирме, одвозе и депонују на технички урећену и одржавану комуна-лну депонију. У ову групу спада и други отпад који је због своје природе или са-става сличан кућном (парковски отпад и сл.). Комерцијални отпад настаје у предузећима, установама и другим институцијама које се у целини или делимично баве трговином, услугама, канцеларијским посло-вима, спортом, рекреацијом или забавом. Карактерише га хетерогеност, а на њего-вом прикупљању, транспорту и депоновању ангажују се посебне комуналне службе. Кућни и комерцијални отпад назива се и комуналним отпадом [Радосављевић, 2013]. Индустријски отпад јесте отпад из било које индустрије или са локације на којој се налази индустрија1. По карактеристикама општа подела отпада је на: - опасан или хазардни отпад, - неопасни отпад, и - инертни отпад. Опасан отпад јесте отпад који по свом пореклу, саставу или концентрацији опа-сних материја може проузроковати опасност по животну средину и здравље људи и има најмање једну од опасних карактеристика: експлозивност, реактивност, запаљивост, надражљивост, штетност, токсичност, инфективност, канцерогеност, 1 У европском и српском законодавству рударски отпад (откривка и јаловина) се искључује из инду-стријског отпада. Ово је урађено због различите економске моћи и опште важности рударских и ко-мпанија из других индустрија што условљава да се и општеобавезујуће законске норме за третирање рудничког и другог отпада разликују. мутагеност2, тератогеност3, екотокснчност, својство оксидације, нагризања и от-пуштања отровних гасова хемијском реакцијом или биолошком разградњом. У овај отпад се укључује и амбалажа у коју је опасан отпад био или јесте упакован. Интересантно је да америчка ЕРА [КСКА] за карактерисање отпада као опасног користи запаљивост, корозивност, реактивност и токсичност. Америчка ЕРА је прописала алгоритам, приказан на слици 1.1 [5Ш-846], по којем се испитивањима доказује да ли је неки отпад опасан. Неопасан отпад јесте отпад који нема карактеристике опасног отпада. Инертни отпад јесте отпад који није подложан било каквим физичким,хемијским или биолошким променама; не раствара се, не сагорева или на други начин физички или хемијски не реагује, није биолошки разградив или не утиче непово-љно на друге материје са којима долази у контакт на начин који може да доведе до загађења животне средине или угрози здравље људи; укупно излуживање и садржај загађујућих материја у отпаду и екотоксичност излужених материја морају бити у дозвољеним границама, а посебно не смеју да угрожавају квалитет површинских и/или подземних вода. Среће се и подела по агрегатном стању. По агрегатном стању отпадне материје могу бити: течне, гасовите и чврсте. Према америчком "Закону о заштити и коришћењу ресурса" [КСКА] чврсти отпад подразумева следеће групе: - смеће или кућни отпад, - амбалажа, - муљеви из постројења за третирање отпада, прераду воде, пречишћавање гасова и сл. - неопасни индустријски отпад, - руднички отпад, - отпад од сирове нафте и природног гаса, - грађевински отпад, - медицински отпад, - отпад из пољопривредне производње, - кућни опасни отпад, и - отпад који производе други "мали произвођачи". 1.3. Хијерархија у поступању са отпадом Суочен са огромним количинама отпада свет је одавно започео битку за неко алтернативно коришћење отпада. При том се успоставља хијерархија по којој се поступа. Различите државе и групе држава су прописале различите хијерархије. Према документима Европске комисије [Ша51е, 2008] у поступању са отпадима примењује се следећа хијерархија: 2 Мутација - [биолошки) промена у наследним карактеристикама, условљена променама особина гена [Клајн, 2006] 3 Тератоген - који доводи до оштећења; деформација плода у току трудноће [Клајн, 2006] - превентивно смањење количине отпада, - поновно коришћење отпада, - рециклажа отпада, - сагоревање и коришћење енергије из отпада, и - безбедно депоновање. Слична разматрања се срећу и у прописима држава Аустралије [УЈсШпа, 2002] у којима поступање са отпадом подразумева следећу хијерархију: - избегавање генерисања отпада, где год је могуће треба заменити техно-лошки процес како би се избегло стварање отпада, - поновно коришћење, неки отпад из једног процеса може се користити као сировина у другом процесу, - рециклирање, унутар отпада постоји део који се може одвојити и поновно користити као сировина, - сагоревање ради супституције енергије, неки отпади се могу сагоревати и на тај начин искористити као замена за енергију добијену из примарних извора, - обрада, кад год је могуће треба приступити обради отпада како би се учи-нио неутралним [безопасним], - складиштење, кад год је могуће треба отпад складиштити у затворене објекте који су изоловани од окружења, - депоновање, складиштење отпада у природним и контролисаним усло-вима. Наведена хијерархија, са очекиваним и логичним смањењем количина како се прелази на ниже нивое, графички је представљена на слици 1.2. Избегавање генерисања отпада Поновно коришћење Рециклирање Сагоревање ради супституције енергије Обрада Складиштење Депоновање Слика 1.2. Графички приказ хијерархијеуправљања отпадом Америчка агеиција за заштиту животне средине [ЕРА, 2013] хијерархијски је орга-низовала систем за збрињавање неопасног отпада: - смањење количине и поновно коришћење произведеног отпада, ефика-сан метод који се заснива на промени пројекта, производног процеса или коришћењу производа и сировина који смањују количину и токсичност произведеног отпада, односно поновно коришћење производа који је за неког отпад, - рециклирање и компостирање, рециклирање подразумева поновно ко-ришћење папира, стакла, пластике и метала, а компостирање декомпози-цију органских материја уз помоћ микроорганизама (углавном бактерија и гљивица) и производњу природних органских ђубрива, - коришћење отпада као еиергеита, подразумева спаљивање сагорљивих делова отпада и производњу енергије, - третирање и одлагање, укључује депоновање отпада на и унутар земљи-шта после одговарајуће обраде, као и одлагање несагоривог дела из процеса сагоревања самог отпадауз коришћење добијене енергије. Према "Закону о управљању отпадом" [Управљање отпадом, 2 009] у Србији је успо-стављена следећа хијерархија: - превеиција стварања отпада и редукција, односно смањење коришћења ресурса и смањење количина и/или опасних карактеристика насталог отпада, - поновна употреба, односно поновно коришћење производа за исту или другунамену, - рециклажа, односно третман отпада ради добијања сировине за произво-дњу истог или другог производа, - искоришћење, односно коришћење вредности отпада (компостирање, спаљивање уз искоришћење енергије и др.); - одлагање отпада депоновањем или спаљивање без искоришћења енергије, ако не постоји друго одговарајуће решење Упркос свему индустријски отпади у Србији се у највећој мери депонују. 1.4. Принципи депоновања отпада Када се донесе одлука да се отпад депонује потребно је формирати и уредити простор за прихватање тог отпада, у форми која се добија на крају технолошког процеса или се приступа третирању отпада како би се превео у неки други облик (рецимо из ретке хидромешавине у густу или у филтерски кек), односно облик који је подеснији за депоновање. При формирању простора за депоновање потребно је испоштовати све законске и техничке норме, а да се притом не наруше урбанистички и социолошки услови уз прихватљиву цену инвестиционог и оперативног коштања. Развијени су бројни модели и принципи управљања отпадом, а веома интересантни су принципи базирани на одрживом развоју. Укупно је издвојено 7 основних принципа чијим поштовањем се обезбеђују услови за одрживи развој. Принципи су развијени за рударски и отпад из постројења за припрему минералних сировина, али се могу применити и као општи. Ти принципи су [прилагођено према Ргапк5-у, 2011]: 1) стабилан: отпадом треба руковатн тако да физички, просторно, хемијски и радиоактивно остане стабилан (непромењен), 2) инертан: у интеракцији са окружењем отпад треба да остане инертан, тј. једнак (у форми, концентрацији, локацији, запремини, времену и брзини) материјалу и хемијској грађи унутар екосистема, 3) изолован: ако отпад није инертан онда га треба изоловати да, практично, буде инертан, и у облику који је компатабилан са техничким решењем управљањауз уважавање еколошког система и социјалних прилика, 4) на минималној површини: отпад треба да буде тако депонован у дефини-саним границама и да заузима минималну површину, на локацији мале еколошке и друштвене вредности, у физичком и хемијском облику који обезбеђује ограничену интеракцију са окружењем, 5) прихватљив за окружење: отпадом треба тако управљати да задовољава еколошке и социолошке услове на свакој локацији, а одређивање прихват-љивости технологије депоновања треба да укључи и мишљење (став) вла-сника, 6) минимални трошкови: отпадом треба тако управљати да активности по-сле затварања буду минималне, минимални треба да буди и оперативни трошкови (вода, енергија), као и количина издвојеног отпада у односу на производнујединицу, 7) прихватљива технологија: технологија управљања отпадом треба да уна-преди еколошке и социолошке карактеристике и смањи површину коју треба заузети, могућност поновног коришћења отпада треба развијати кад год је то, практично, могуће. Поступањем, уз поштовање наведених принципа, формираће се депонија која ће бити прихватљива, како за власника и локалну администрацију тако и за окруже-ње. ПИТАЊА ЗА ПОНАВЉАЊЕ: 1. Штајеотпад? 2. Када настају проблеми у дефинисању отпада? 3. Који су услови да се "отпад" преведе у "нус производ"? 4. Како се отпад дели по месту настанка, а како по својим карактеристикама? 5. Које особине отпад дефинишу као опасни? 6. Наведите хијерархију у поступању са отпадом у Србији! 7. Упоредите хијерархију управљања отпадом у Србији са хијерархијом у Аустралији, САД и ЕУ! 8. У чему је разлика између поновне употребе и рециклаже отпада? 9. Зашто се одлагање у свим земљама појављује као последња опција у руковању отпадом? 10. Који су основни принципи депоновања отпада? Литература 1. [НафЊпох,2011] НаДјЉкоб К., 0. ОегтаГаз, С.б. СазрМои, [2011), Мип1с1ра1 5оМ шаз1е тапа§етеп1 ап^ 1ап^Ш15Ие 5е1есИоп т Сгеесе: ЈггаИопаИгу уегзиз еГВсЈепсу, С1оћа1 ИЕ5Т Јоигпа1, Уо113, N0 2, рр 150-161 2. [СћапДак, 2010] СћапЉкб. Р., (2010), ТгепЉ т боШШабГе Мапа§етепГ: 155ие5, Сћа11еп§е5 ап^ Оррог1ипШе5,1п1егпаИопа1 СопбикаИуе МееИп§ оп Ехрап^1п§Ша51е Мапа§етеп1 бегУ1се51п Оеуе1орт§ Соип1г1е5, Токуо, Јарап 3. [150 14000,2004] 1б0 14000 ћ«р://шшшл50.ог§/15о/ћоте/51апЉгЉ/ тапа§етеп1-5ГапЉгЉ/15о14000.ћ1т 4. [Управљање отпадом, 2009] "Закон о управљању отпадом Републнке Србије", Сл. гласник РС, 36/2009 5. [Заштита животне средине, 2004] "Закон о заштити животне средине Републике Србије", Сл. гласник РС135/04 6. [Поступање с отпадом, 2005] "Закон о поступању са отпадним материјалима", Сл. Гласник РС 25/96,26/96,101/2005 7. [Са1ка, 2013] Са1ка Р, (2013), Тће §ур5ит тагке! - Ц5а§е оГбупШеИс Сур5ит 1п Еигоре, АбНТКАИб ЕЦКОРЕ 2013 Сорепћа§еп, Оептагк 8. [Упутство, 2010] Реџић Н., Ђорћевић Љ., Дукић И., Мисајловски Н., Михаиловић Л., (2010), Каталог отпада, Упутство за одрећивање индексног броја, Агенција за заштиту животне средине, Београд 9. [Рајковић, 2004] Рајковић М., (2004), "Класификација фосфогипса као отпадног производа са аспекта животне средине", Хемијска индустрија, Вол. 58, бр. 1, стр. 26-32 10. [Шаб1е, 2008] ОкесИуе 2008/98/ЕС оп ша51е ап^ гереаИп§ сег1а1п 01гесИуе5, Еигореап СоттипШе5, ОШаа1 Јоигпа1 оГ 1ће Еигореап Цтоп, 1,312/3, 22.11.2008 11. [Клајн, 2006] Клајн И., Шипка М., "Велики речник странихречи и израза", Прометеј, Нови сад, 2006. 12. [КСКА] Ке5оигсе Соп5егуаИоп ап^ Кесоуегу Ас1 (Закон о заштити и обнављању ресурса), Цб ЕРА 13. [5Ш-846] Те51 МеГћоЉ Гог Еуа1иа1т§ боШ Ша5Ге, Рћу51са1/Сћет1са1 МеШоЉ", бШ-846, Цб ЕРА 14. [Радосављевић, 2013] Радосављевић Ј., Ђорћевић А., (2013), Депоније и депоновање комуналног отпада, Факултет заштите на раду, Ниш 15. [У1с1опа, 2002] Соуегпшеп1 оГУ1с1ог1а, Оераг^теп! оГпа1ига1 ге5оигсе5 ап^ епУ1гоптепГ, (2002), ТаШп§5 5Гога§е, §иМеИпе5 Гог У1с1ог1а, Љси55шп рарег 16. [ЕРА, 2013] Иоп-На2аг^ои5 Ша5Ге Мапа§етеп1 НЈегагсћу, ћИр: / / шшш.ера.§оу/ша5Ге/попћа2 / тип1с1ра1/ћ1егагсћу.ћ1т 17. [Ргапкб, 2011] Ргапкб МБ, Во§ег УО, С"о1е МС, МиШ§ап КО, (2011), би5Га1паћ1е ^еуе1ортеп1 рппар1е5 Гог Гће Љро5а1 оГ ттт§ ап^ т1пега1 ргосе551п§ ша5Ге5, Ке5оигсе5 РоИсу 36 114-122 2. ЗАКОНСКА РЕГУЛАТИВА Тема овог поглавља јеупознавање са важећом законском регулативом на нивоу Европскеуније и Републике Србије. Посебно су приказане европске директиве, за-кони,уредбе и правилници о отпаду, његовојкарактеризацији, третману и одла-гању. Због динамичког развоја и прилагођавања домаће законске регулативе европској, ово поглавље је свакодневно подложно значајним променама и допу-нама. За Србију су подједиако важни закони, прописи, правилници, уредбе и стандарди донети на нивоу Европске уније и на нивоу саме земље. По правилу, последњих година та легислатива је усклађена или се, што је нарочито случај код стандарда, само преводи и усваја. Због тога се у овом поглављу најпре даје приказ европских прописа везаних за отпад, посебно за депоновање отпада, па тек онда српских. 2.1. Општи преглед Европских директива о отпаду Европска заједница је прву директиву о отпаду донела 15.07.1975. као Оквирну директиву о отпаду [Ргатешогк, 1975]. Директива установљава оквир за управљање отпадом у ЕУ и хијерархију поступа-ња са отпадом (превенцију или смањење производње отпада и његове штетности, искоришћавање отпада, укључујући рециклажу, поновно коришћење или кори-шћење отпада као горива). Основа за ову Директиву је Стратегија ЕУ о отпаду. Од земаља чланица се захтева да установе интегралну и адекватну мрежу постројења за одлагање, узимајући у обзир најбоље расположиве технологије које не укључују превелике трошкове у скл аду са специфичним циљевима, као што је принцип бли-зине и самодовољности у одлагању отпада. Земље чланице треба да израде пла-нове зауправљање који покривају посебно врсте, количине и порекло отпада који треба третирати или одложити, опште техничке захтеве, све специјалне аранжма-не који се односе на све специфичне отпаде, и одговарајуће локације и постројења за одлагање. Компаније или установе које третирају, складиште или одлажу отпад за друго лице, морају обезбедити овлашћење од надлежних органа које се односи посебно на врсте и количине отпада који треба да буде третиран, опште техничке захтеве и предострожности које треба да буду предузете. Принцип "загађивач плаћа" се примењује на одлагање отпада да би се осигурало да су трошкови одлагања отпада, створени од произвођача отпада или од власника отпада, који отпад носи на сакупљање или одлагање. Системи за бележење пода-така и извештавање морају бити установљени за праћење мера које су предузете ради спровођења Директиве, а посебно хијерархије отпада и националних пла-нова за управљање отпадом и да се обезбеди да су прикупљени подаци о називу, адреси, врсти и количини отпада којим се рукује за свако постројење за одлагање опасног отпада. Директиву о опасном (хазардном) отпаду Европска комисија је донела 12.12. 1991. [На2аг^ои5,1991]. Циљ ове директиве јесте приближавање закона земаља чланица контролисаном управљању опасним отпадом. Под ову директиву не спада отпад из домаћинстава. Земље чланице треба да идентификују и попишу свако место на којем је депоно-ван опасни отпад. Поред тога, земље чланице треба да успоставе и предузму мере за искоришћавање, сакупљање и транспорт опасног отпада. Мешање различитих опасних отпада или опасних и неопасних отпада је забрањено. Тамо где су отпади већ помешани сепарисање мора бити ефикасно. Члан 5 се бави паковањем и озна-чавањем отпада и регулише опште активности на инспекцији. Према члану 6 сва-ка земља чланица треба да направи планове за управљање опасним отпадом и да те планове учини јавно доступним. У анексу I дају се категорије или сродни типови опасног отпада према њиховој природи или активностима које су их произвеле. Отпад може бити у течном, муљевитом или чврстом облику. Анекс II указује на саставне делове (конституенте) отпада, а анекс IIБ предочава да су отпади опасни када имају карактеристике описане у Анексу III. Наредну директиву о отпаду Европска комисија је објавила 05.04.2006. као Дире-ктиву о отпаду [Ша51е, 2006]. Овом директивом је успостављен правни оквир за руковање отпадом у Европској унији. Она је дефинисала основни концепт, који укључује отпад, коришћење и депоновање и дала је основне захтеве за управљање отпадом, посебно обавезе за успостављање или преузимање бриге да за процес управљања отпадом буду уве-дене дозволе или да буде регистрован уз обавезу сваке земље чланице да уради планове за управљање отпадом. Такође су успостављени основни принципи као што су обавезно руковање отпадом на такав начин да оно нема негативан утицај на окружење или здравље људи, успостављена је хијерархија у управљању отпа-дом и, у сагласности са принципом загађивач плаћа, захтева се да трошкови депо-новања морају бити покривени од стране поседника отпада, претходног власника или од прозвођача производа од којег је настао отпад. Најновијадирективаносиознаку2008/98/ЕС, донета је 19.11.2008. изове сеДире-ктива о отпаду и укидању неких директива [Шаз1е, 2008]. Овом директивом су замењене претходне директиве 75/439/ЕЕС, 91/689/ЕЕС и 2006/12/ЕС. Директива 2008/98/ЕС успоставља законски оквир за третирање отпадау земља-ма Европске уније. Њен циљ је да заштити окружење и здравље људи кроз преве-нцију ефеката узнемиравања при генерисању и управљању отпадом. Примењује се на све отпаде сем гасовитих ефлуената, радиоактивних елемената, отпаде од експлозива, фекалне отпаде, отпадне воде, животињске нуспроизводе, угинула животињска трупла и отпаде из рударске производње. Овим законом се успоставља хијерархија у руковању отпадом која подразумева: превенцију, поновно коришћење, рециклирање, неко друго коришћење, посебно за производњу енергије и депоновање. У делу управљања отпадом сваки произвођач отпада је дужан да сам третира отпад или да то препусти неком ко је за то овлашћен. Земље чланице Уније могу дауспоставе мрежу депонија отпада. Опасни отпад мора бити одложен и третиран на тај начин да не угрози здравље и окружење. Ни у ком случају опасан отпад се не може мешати са другим опасним отпадом и мора бити пакован и означен у са-гласности са међународним прописима. Сваки субјект који жели да се бави третирањем отпада мора за тај посао да обезбе-ди дозволу надлежног органа у којој ће бити дефинисана количина и тип отпада, метод који ће се користити као и мере мониторинга и контроле. Било који метод сагоревања или заједничког сагоревања (коинсинерације) може се прихватити само ако обезбеђује висок ниво енергетске ефикасности. Надлежни орган мора успоставити планове управљања отпадом који покривају целу територију земље. Ови планови садрже, појединачно, тип, количину и извор настајања отпада, систем сакупљања и критеријуме за локацију. Морају бити донети и превентивни планови како утицај на околину и генерисање отпада не би били везани за економски раст. Како директива о депоновању отпада не обухвата руднички отпад ЕУ је донела посебну Директиву 2006/21/ ЕС о управљању отпадом из екстрактивие ииду-стрије [Ех1гасИуе, 2006]. Под екстрактивном индустријом подразумевају се све рударске активности од истраживања до припреме минералних сировина. Дире-ктива обезбеђује мере, процедуре и водиче ради превенције или смањења загађе-ња околине услед рада са отпадом из екстрактивне индустрије. Директива има де-лове под насловом: план управљања отпадом, превенција акцидената и информи-сање, примена и дозволе, учешће јавности, класирање објеката, управљање и изра-да објеката, затварање и контрола после затварања, финансијске гаранције итд. У овој директиви рудничке депоније се класификујуу категорију А или ван ње. Ову директиву прати неколико одлука којим се поближе уређују поједине ставке: - Одлука 2009/337/ЕС о критеријумима за класирање објеката за отпад, - Одлука 2009/335/ЕС о техничким препорукама за успостављање финан-сијских гаранција, - Одлука 2009/360/ЕС о комплетирању техничких захтева за карактериза-цију отпада, - Одлука 2009/359/ЕС о дефинисању инертног отпада, - Одлука 2009/358/ЕС о хармонизацији, регуларном преносу информација и упитнику према наведеној Директиви. 2.2. Европска директива о депонијама отпада Основни правилник у Европској унији који покрива депоновање отпада на и уну-тар земљишта (земље) је "99/31/ЕС 1,ап^Ш1 шаз1е ЉесИуе" [ХапШШ, 1999]. Директива 1999/31/ЕС о депонијама отпада забрањује на територији ЕУ депоно-вање појединих врста опасног отпада, течних отпада и гума. Директива поставља за циљ редуковање депонованих количина биоразградивог комуналног отпада. Директивом се захтева да сав отпад мора бити третиран пре депоновања. Депоније отпада се, према члану 4, деле на: депоније за опасни (хазардни) отпад, депоније за неопасни отпад и депоније за инертни отпад. У директиви се уводи забрана одлагања за: биоразградиви отпад, течни отпад, запаљив или изузетно запаљив отпад и експлозиван отпад. Према овој директиви заједничко одлагање инертног, опасног и комуналног отпада није дозвољено. Правилник прате и 3 анекса у којима се даје доста техничких детаља: - у анексу I дати су "Општи захтеви за све врсте депонија", - у анексу II "Критеријуми и процедуре за прихватање отпада", а - у анексу III "Процедуре контроле и надгледања у време рада и после затва-рања депоније". Са аспекта формирања депоније анекс I је интересантан јер прописује опште усло-ве везане за: 1) локацију, 2) контролу воде и управљање растворима, 3) заштиту земљишта и воде, 4) контролу гаса, 5) штете и опасност, 6) стабилност, и 7) ограде. 1. Код избора локације депоније важно је размотрити: - удаљеност депоније од стамбених и зона за рекреацију, токова воде и језера, пољопривредних и урбаних зона, - постојање подземних вода, приобалних вода и заштићених зона природе, - геолошке и хидрогеолошке прилике у зони депоније, - ризик од плављења, слегања, клизања и одрона, - заштићена природна и културна добра у зони депоније. 2. Контрола воде и раствора подразумева (није обавезно за депоније инертног материјала): - контролу падавина које улазе у контуру депоније, - спречавање уласка површинских и подземних вода у депонију, - скупљање загађених вода и раствора, - третирање загађених вода и раствора пре испуштања из депоније. 3. Заштита земљишта и вода подразумева предузимање мера да не дође до њи-ховог загађења. Основа и стране депоније треба да буду обложене минералним слојем дефинисане дебљине и вредности коефицијента водопропустљивости: Врста депоније Коефицијент водопро-пустљивости, Ш/5 Дебљина минералног слоја на дну и странама депоније, т За опасни отпад <1х109 >5 За неопасни отпад <1х109 >1 За инертни отпад <1х107 >1 У случајевима где ие постоје природни услови минерална баријера се може фор-мирати наношењем материјала који обезбеђује исти ниво заштите с тим да његова дебљина не може бити мања од 0,5 т. Правилник уз природне минералне баријере прописује и додатне баријере које треба да спрече разношење загађених вода и раствора: Врста отпада који се депонује Неопасан Опасан Вештачка заптивна облога Да, захтева се Да, захтева се Дренажни слој > 0,5 т Да, захтева се Да, захтева се Уколико је потребно може се, по одлуци надлежног органа, прописати и следећа заштита: Врста отпада који се депонује Неопасан Опасан Дренажни слој за гас Да, захтева се Не захтева се Вештачка заптивна облога Не захтева се Да, захтева се Водонепропусни минерални слој Да, захтева се Да, захтева се Дренажни слој дебљи од 0,5 т Да, захтева се Да, захтева се Прекривка земљом дебљине изнад 1 т Да, захтева се Да, захтева се Истовремено, надлежни орган је овлашћен да на бази процена ризика на земљи-ште и воде умањи захтевани ниво заштите. За инертни отпад мере заштите могу се одредити националним законима. Метода за одређивање коефицијента водопропустљивости "1п 5Ии" дефинисана је и одобрена од стране Комитета. 4. Контрола гаса. Код биоразградивог отпада директива предвиђа обавезност контроле, прикупљања и коришћења издвојеног гаса. 5. Штете и опасности. Ова мера подразумева заштиту од емисије мириса и пра- шине, материјала које разноси ветар, буке и саобраћаја, заштиту птица, штето- чина и инсеката, формација и аеросола и пожара. Депоније треба да буду тако опремљене да се прљавштине са депоније не разносе по јавним путевима и окружењу. 6. Стабилност. Овај део подразумева предузимање потребиих мера да депонија остане стабилна те да не дође до клизања депоније или лома тла испод депоније који би могао условити штету и оштећења на објектима у окружењу. 7. Ограде. Депонија мора бити тако ограђена да се спречи слободан улазак, ван радног времена капије на депонији треба да буду закључане, а успостављени систем контроле треба да омогући проналажење (детектовање) и спречавање илегалног одлагања неког материјала. У Анекс II су дате процедуре и критеријуми за пријем отпада на депонију. Састав, излуживост, понашање у дугом временском периоду и опште карактеристике потребно је познавати што тачније. Критеријуме који ће се користити треба да, независно од Европске комисије, развије свако национално законодавство. При томе, критеријумима треба обухватити: - заштиту окружења, практично подземне и површинске воде, - заштиту система за заштиту, тј. облоге и систем за пречишћавање излуже-них раствора, - заштиту жељеног процеса за стабилизацију отпада, - заштиту здравља људи. Примери правилно заснованих критеријума су: - захтеви за познавање укупног састава, - ограничења количине органске материје у отпаду, - захтеви или ограничења биоразградивих компоненти отпада, - ограничења количине специфичних, потенцијално опасних, компоненти, - ограничења потенцијалне или очекиване излуживости специфичних, по-тенцијално опасних, компонената, - екотоксиколошке карактеристике отпада и добивеног раствора. Опште процедуре за испитивање и прихватање отпада морају се базирати на следећем: - ниво 1. основне карактеристике - ниво 2. усаглашено испитивање, и - ниво3.верификацијаналицуместа. Први ниво испитивања подразумева општа испитивања карактеристика отпада сагласно стандардизованим методама. Други ниво се састоји од периодичних испитивања према упрошћеним стандардизованим методама у сагласности са дозволом за депоновање и специфичним критеријумима. Трећи ниво подразуме-ва брзу контролу ради потврђивања да је отпад идентичан отпаду за који су добијене дозволе. Овај ниво испитивања може да обухвати и визуелну контролу отпада пре утовара и после истовара (одлагања) на депонију. Специфични отпади, нормално, треба да прођу испитивања предвиђена као ниво 1, потом периодична (нпр. годишња) испитивања дата као ниво 2, док сви отпади који стижу на депонију треба да буде верификован кроз ниво 3. Следећа општа упутства могу се користити као критеријуми за прелиминарно прихватање отпада: - за депоније инертног отпада: вреди само за отпад дефинисан у члану 2(е) - за депоније неопасног отпада: отпад који није обухваћен Директивом 91/689/ЕЕС - за депоније опасног отпада: прелиминарна листа обухваћена је Директи-вом 91/689/ЕЕС, али се такав отпад не може прихвати без претходне обра-де, ако се отпад или излужени раствор састоји од опасних компонената које су краткорочно ризичне по окружење или да се спречи стабилизација у пројектованом времену рада депоније. Чланом 2(е) "Директиве о депоновању у и на земљишту" инертни отпад је дефи-нисан као материјал који није претрпео никакву физичку, хемијску и биолошку трансформацију, који је нерастворљив, незапаљив, нереактиван, није биоразгра-див и не утиче на друге материјале са којима долази у контакт да би они угрозили окружење загађењем или угрозили здравље људи. Укупна излуживост и садржај загађивача у отпаду и екотоксицитет раствора мора бити занемарљив и не сме угрозити квалитет вода. У Анексу III је дат минимум процедура за мониторинг како би се проверило: - да отпад који је прихваћен за одлагање испуњава услове из категорије депо-није, - дајерадунутардепонијеприхватљив, - да је систем заштите окружења потпуно функционалан, и - да су испуњени сви услови из дозволе за депоновање. Мониторинг обухвата: - метеоролошке податке, - податке о емисији воде, раствора и гаса - заштиту подземне воде, и - податке о депонији. Свака држава чланица ЕУ треба да одлучи на који начин ће се прибављати метео-ролошки подаци (мерењем т 5Ии, коришћењем националне метеомреже и сл.), али се препоручује прибављање следећих података и следећа динамика: Период Активног депоновања По затварању депоније Количина падавина Дневно Дневно,додатно и месечна вредност Температура (мин/максу 14 ћ) Дневно Месечни просек Правац и снага доминантног ветра Дневно Није потребно Испаравање (лизиметром или другом одговарајућом методом) Дневно Дневно,додатно и месечна вредност Влажност ваздуха (у 14.00 СЕТ) Дневно Месечни просек Подаци о водама, излуженим растворима и гасовима прибављају се анализом одговарајућих узорака. Раствори и површинске воде се узоркују сходно 150 ста-ндарду 5667-2 (1991). Површинску воду треба узорковати најмање на два места -једно узводно, а друго низводно од депоније. Фреквенција узорковања треба да буде прилагођена морфологији депоније и спе-цифицирана је у дозволи за рад. Фреквенције које се препоручују су: Период Активног депоновања По затварању депоније Количина излужевина Месечно Сваких шест месеци Састав раствора Тромесечно Количина и састав површинске воде Тромесечно Потенцијал емисије гаса и атмосферски притисак Месечно Узорковање подземних вода треба обезбедити најмање на једном месту унутар зоне течења и на два места ван зоне течења. У зависности од локалних хидрогео-лошких прилика број узорака треба повећати. Узорковање треба вршити у сагла-сности са стандардом 150 5667, део 11, из 1993. Мониторинг подземних вода подразумева: Период Активног депоновања По затварању депоније Ниво подземне воде Сваких шест месеци Састав подземне воде Фреквенција се одређује за сваку депонију Од параметара који се одређују на подземној води препоручују се: рН, укупно орга-нска супстанца, феноли, тешки метали, флуориди, детергенти и уља/хидрокар-бонати. Мониторинг структуре депоније подразумева следеће: Период Активног депоновања По затварању депоније Структура и састав тела депоније Годишње Слегање тела депоније Годишње 2.3. Закони Републике Србије о отпаду Основни закон који уређује област руковања и депоновања отпадом јесте "Закон о заштити животне средине" [Заштита животне средине, 2004]. У овом Закону, члан 10, управљање отпадом спада у категорију "одрживог управ-љања природним вредностима и заштиту животне средине". У поглављу "Управљање отпадом" (члан 30) стоји: "Управљање отпадом спроводи се по прописаним условима и мерама поступања са отпадом у оквиру система сакупљања, транспорта, третмана и одлагања отпада, укључујући и надзор над тим активностима и бригу о постројењима за управљање отпадом после њиховог затварања". Власник отпада дужан је да предузме мере управљања отпадом у циљу спреча-вања или смањења настајања, поновну употребу и рециклажу отпада, издвајање секундарних сировина и коришћење отпада као енергента, односно одлагање отпада." Други, врло важан закон за третирање отпада је "Закон о управљању отпадом" [Управљање отпадом, 2009]. Овим законом уређују се: врсте и класификација отпада, планирање управљања отпадом, субјекти управљања отпадом, одговорности и обавезе у управљању отпадом, организовање управљања отпадом, управљање посебним токовима от-пада, услови и поступак издавања дозвола, прекогранично кретање отпада, изве-штавање о отпаду и база података, финансирање управљања отпадом, надзор, као и друга питања од значаја за управљање отпадом. Циљ овог закона је да се обезбеде и осигурају услови за: 1) управљање отпадом на начин којим се не угрожава здравље људи и живо-тна средина, 2) превенцију настајања отпада, посебно развојем чистијих технологија и ра-ционалним коришћењем природних богатстава, као и отклањање опасно-сти од његовог штетног дејства на здравље људи и животну средину, 3) поновно искоришћење и рециклажу отпада, издвајање секундарних сиро-вина из отпада и коришћење отпада као енергента, 4) развој поступака и метода за одлагање отпада, 5) санацију неуређених одлагалишта отпада, 6) праћење стања постојећих и новоформираних одлагалишта отпада, 7) развијање свести о управљању отпадом. Управљање отпадом заснива се на начелима: 1) Начело избора најоптималније опције заживотну средину, 2) Начело близине и регионалног приступа управљању отпадом, 3) Начело хијерархије управљања отпадом, 4) Начело одговорности, 5) Начело "загађивач плаћа". Отпад је у односу на место настанка подељен на: комунални отпад (кућни отпад), комерцијални отпад и индустријски отпад. У зависности од опасних карактеристика које утичу на здравље људи и животну средину, отпад може бити: инертни, неопасан и опасан. Хијерархија управљања отпадом је такође дата унутар овога Закона. Одлагање отпада на депонију врши се, ако не постоји друго одговарајуће решење, у складу са начелом хијерархије управљања отпадом. Отпад се одлаже на депонију која испуњава техничке, технолошке и друге услове и захтеве, у складу са дозво-лом издатом на основу овог закона. Пре одлагања, оператер на депонији обезбе-ђује проверу допремљеног отпада, односно његову идентификацију према врсти, количини и својствима, кроз утврђивање масе отпада и контролу пратеће до-кументације пре преузимања. Депоније отпада се деле у три класе, у зависности од врсте отпада који се на њима одлаже, и то: 1) депоније за инертан отпад; 2) депоније за неопасан отпад; 3) депоније за опасан отпад. Заједничко одлагање опасног отпада са другим врстама отпада на истој локацији није дозвољено. Влада ближе прописује: 1) услове и критеријуме за одређивање локације, техничке и технолошке услове за пројектовање, изградњу и рад депонија отпада; 2) врсте отпада чије је одлагање на депонији забрањено, количине биоразгра-дивог отпада које се могу одложити, критеријуме и процедуре за прихва-тање или неприхватање, односно одлагање отпада на депонију, начин и процедуре рада и затварања депоније; 3) садржај и начин мониторинга рада депоније, као и накнадног одржавања после затварања депоније. Према одредбама овога закона Министар надлежан за послове заштите животне средине прописује одређени број пратећих докумената, а са аспекта депоновања отпада најинтересантнија је тзв. "0" листа, која дефинише "операције одлагања", табела 2.1. Посебно значајан докуменат за област одлагања отпада је "Уредба о одлагању отпада на депоније" [Уредба, 2010]. Највећи део текста из ове Уредбе односи се на формирање и експлоатацију комуналних депонија, но многи чланови се могу применити и на депоније индустријског отпада. У суштини, ова Уредба предста-вља српску верзију "Сап^НП шаз1е ЉесИуе". Са практичног аспекта интересантни су прилози. Прилог 1 ближе одређује опште услове и критеријуме за одређивање локације. Ту су наведене следеће групе елемената релевантне за избор локације: 1) намена простора и коришћење земљишта (потребна је услађеност са генералним урбанистичким планом, депонију треба удаљити најмање 500 т од насеља, односно 300 т од појединачних кућа, а простор треба да задо-вољи потребни капацитет), 2) топографија терена (депонија се по правилу лоцира у увалама, бившим позајмиштима и равним теренима без текућих и стагнирајућих вода, одно-сно на теренима са нагибом изнад 25% уз примену адекватних техничких мера - планирање, шкарпирање, подграђивање), 3) хидрогеолошке, инжењерскогеолошки и геотехнички услови (овде се дају карактеристике терена на којима се депоније не могу лоцирати сем у случајевима када се техничким мерама простор може санирати: - терен са јако испуцалом стеновитом подлогом, - са слободним нивоом подземних вода где је сезонски ниво већи од 2 т, - подручју угроженом клизањем, урушавањем, слегањем тла или другим померањем земљине масе, - подручју са неједнаким геотехничким својствима на површини и испод површине] Табела 2.1. ,,0"листа, Операције одлагања Ознака Опис 01 Депоновање отпада у земљиште или на земљиште (нпр. депоније идр.) 02 Излагање отпада процесима у земљишту (нпр. биодеградација течног отпада или муљева у земљишту) 03 Дубоко убризгавање (нпр. депоновање врста отпада које се пумпама мо-гу убризгавати у бунаре, напуштене руднике соли или природне депое) 04 Површинско депоновање (нпр. депоновање течних или муљевитих врста отпадау јаме, базене или лагуне итд.) 05 Одлагање отпада у посебно пројектоване депоније (нпр. одлагање отпада у линеарно поређане покривене касете, међусобно изоловане и изоловане од животне средине) 06 Испуштање у воде, осим у мора, односно океане 07 Испуштање у мора, односно океане, укључујући утискивање у морско Дно 08 Биолошки третмани који нису назначени на другом месту у овој листи, а чији су коначни производи једињења или смеше које се одбацују у било којој од операција од 01 до 012 09 Физичко-хемијски третмани који нису назначени на другом месту у овој листи, а чији су коначни производи једињења или смеше које се одбацују у било којој од операција од 01 до 012 (нпр. испаравање, сушење, калцинација) 010 Спаљивање (инсинерација) на тлу 011 Спаљивање (инсинерација) на мору. Напомена: Ова операција је забрањена прописима ЕУ и међународним конвенцијама 012 Трајно складиштење (нпр. смештај контејнера у рудник) 013 Мешање отпада пре подвргавања било којој од операција од 01 до 012 Напомена: Уколико нема друге одговарајуће 0 ознаке,у ову категорију се могуукључити припремне операције које претходе одлагању,укључујући и претходну прераду као што су, између осталог, сортирање, дробљење, сабијање, балирање, сушење, сечење, припремање или одвајање пре пријављивања за било коју операцију која је наведена од 01 до 012 014 Препакивање отпада пре подвргавања било којој од операција од 01 до 013 015 Складиштење отпада које претходи било којој од операција од 01 до 014 (изузимајући привремено складиштење, током сакупљања, на месту где је произведен отпадј 4) климатске, хидролошке и хидрографске карактеристике подручја (по-требно је сагледатн: ружу ветрова, температуре и снегове, а депонија се не може лоцирати на водозаштићеном подручју, подручју извора термално-минералних вода, поплавном подручју и на теренима изван поплавног по-дручја, ако је повратни период великих вода 20 година), 5) зоне и услови заштите (депонија се не може лоцирати на одређеним зо-нама, а удаљеност се решава у складу са посебним прописима и условима надлежних органа и институција): - од обале река, језера и акумулација; - од здравственог објекта, природног лечилишта и сл,; - од утврђеног непокретног културног добра (споменика културе, про-сторно културно-историјске целине, археолошког налазишта и знаме-нитог места), као и његове заштићене околине или заштићеног приро-дног добра, - стоваришта запаљивог материјала и војног објекта 6) саобраћајна и техничка инфраструктура (за лоцирање депоније надле-жни органи доносе ближе прописе - удаљености јер се депонија не може ло-цирати: - у заштитном појасу саобраћајнице или техничке инфраструктуре, - изнад уграђених инсталација за вештачко наводњавање, подземних инфраструктура, тунела, подвожњака, склоништа и сл. објеката, - у одређеном радијусу од референтне тачке аеродрома и на одређеној дужини полетно-слетне стазе, - на одређеној удаљености од водовода, гасовода, нафтовода и далеко-вода) 7) капацитет тј. запремина депоније (даје се образац прилагођен депонова-њу комуналног отпада, али се експлицитно наводи и век депоније: ,Депони-ја се шанира за време дуже од 20 годинау складу са одговарајућим урбани-стичким планом. Депонија се планира за време краће од 20 годинау случају када је потребно да се попуни природна депресија, ископина или заравне поје-дине површинеу близини насеља". У прилогу 2 дају се технички и технолошки услови за пројектовање, изградњу и активирање депоније. Услови за тело депоније су идентични условима из евро-пске директиве (хидроизолација, дренажа, гасови итд.), а сви други услови су при-лагођени депонијама комуналног отпада. Са аспекта депоновања индустријског отпада битан је и прилог 5 у којем се дају "процедуре и режим рада депоније". У делу "затварање депонија" понављају се елементи из европске директиве. Мони-торинг у прилогу 6 је у потпуности је усаглашен са европском директивом, мада даје нешто више детаља од ње. 2.4. Категоризација отпада За дефинисање процеса депоновања врло важна је категоризација отпадних мате-ријала. Земље Европске уније користе јединствени каталог отпада који се води у заједни-чком документу под називом "Европски каталог отпада и листа опасних отпада" [ЕШС, 2002]. Ова јединствена листа се примењује од 01. јануара 2002. Према наведеној лнсти, око 1.000 отпадних материја је, према пореклу, груписано у 20 група. Исте групе и даља подела је пренета и у наше законодавство и у зако-нодавство суседних држава [Каталог, 2010]. Наведена поглавља су: 01 отпади који потичу од истраживања, ископавања из рудника или каменолома, и физичког и хемијског третмана минерала 02 отпади из пољопривреде, хортикултуре, аквакултуре, шумарства, лова и рибарства, припреме и прерадехране 03 отпади од прераде дрвета и производње папира, картона, пулпе, панела и намештаја, 04 отпади из кожне, крзнарске и текстилне индустрије 05 отпади од рафинисања нафте, пречишћавања природног гаса и пиролитичког третманаугља 06 отпади од неорганске хемијске прераде 07 отпади од органске хемијске прераде 08 отпади од израде, формулације, прибављања иупотребе премаза (боје, лакови и стаклене глазуре), лепкови, заптивачи и штампарска мастила, 09 отпади из фотографске индустрије 10 отпади из термичких процеса 11 отпади одхемијског третмана површине и премазивања метала и других материјала; хидрометалургија обојенихметала 12 отпади од обликовања и физичке и механичке површинске обрадеметала и пластике 13 отпади одуља и остатака течних горива (осим јестивихуља и ониху поглављима 05,12 и 19) 14 отпади од органских супстанци које се користе као растварачи, средства за хлађење и као погон за летилице (осим 07и08) 15 отпади од амбалаже; апсорбенти, крпеза брисање, материјали за филтрирање и заштитне тканине, ако није другачије специфицирано 16 отпади који нису другачије специфицираниу каталогу 17 грађевински отпад и отпад од рушења (укључујући и ископану земљу са контаминираних локација) 18 отпади од здравствене заштитељуди иживотиња и/или стим повезаног истраживања (искључујући отпад из кухиња и ресторана који не долази из непосредне здравствене заштите) 19 отпади из објеката за обраду отпада, погона за третман отпадних вода даље одлокације производње и припрему воде намењену људскојупотреби и воде за индустријскуупотребу 20 општински отпади (кућни отпад и слични комерцијални, индустријски и комерцијални отпади)укључујући одвојено сакупљене фракције Свака од наведених група даље је издељена на подгрупе и индексе. На пример, рударски отпад из прве групе подељен је на следећи начин: 01 ОТПАДИКОЈИНАСГАЈУУИСГРАЖИВАЊИМА, ИСКОПАВАЊИМА ИЗРУДНИКА ИЛИКАМЕН0Л0МА,ИФИЗИЧК0МИХЕМИЈСК0М ТРЕТМАНУ МИНЕРАЛА 0101 отпади од ископавањаминерала 01 01 01 отпади од ископавања минерала за црну металургију 01 01 02 отпади од ископавања минерала за обојену металургију 0103 отпади од физичке и хемијске обраде минерала за црну металургију 01 03 04* 01 03 05* отпади из прераде сулфидне руде које стварају киселину друга јаловина која садржи опасне супстанце 01 03 06 јаловина другачија од оних наведениху 01 03 04 и 01 03 05 01 03 07* остали отпад из физичког и хемијског третмана минерала за црну металургију који садрже опасне супстанце 01 03 08 прашњави и прашкасти отпад другачији од оних наведених у 01 03 07 01 03 09 црвени муљ из производње алуминијума другачији од оног наведеногу 01 03 07 01 03 99 отпади који нису другачије специфицирани 0104 отпади из физичкеихемијске обрадеминерала за обојену металургију 01 04 07* Отпади из физичке и хемијске обраде минерала за обојену металургију који садрже опасне супстанце 01 04 08 отпадни шљунак и дробљени камен другачији од оних наведениху 01 04 07 01 04 09 отпадни песак и глине 01 0410 прашњави прашкасти отпади другачији од оних наведениху 01 04 07 01 0411 отпади од прераде калијум карбоната и камене соли другачији од оних наведениху 01 04 07 01 0412 остаци и други отпади од прања и чишћења минерала другачији од оних наведениху 01 04 07 и 01 0411 01 0413 отпади од сечења и обраде камена другачији од оних наведениху 01 04 07 01 04 99 отпади који нису другачије специфицирани 0105 муљеви настали бушењем и други отпади од бушења 01 05 04 01 05 05* муљеви и отпади од бушења за изворишта питке воде муљеви и отпади који садрже нафту 01 05 06* муљеви од бушења и други отпади од бушења који садрже опасне супстанце 01 05 07 муљеви од бушења и други отпади од бушења који садрже барит другачији од оних наведениху 01 05 05 И 01 05 06 01 05 08 муљеви од бушења и други отпади од бушења који садрже хлориде другачији од оних наведениху 01 05 05 и 01 05 06 01 05 99 отпади који нису другачије специфицирани Дакле, сваки отпад који се појави каталогизираи је и могуће га је представити са шифром сачињеиом од 6 цифара, по две цифре за групу, подгрупу и иидекс (код). Како би се одмах у каталогу видело који отпад је потеицијалио опасан, употребље-на је и звездица ("астерикс" - *) [Еп§1е5ка, ка1а1о§, Каталог, 2010]. Додатно је листу разрадила Енглеска агенција за заштиту животне средине које је, како је то приказано на слици 2.1, опасне отпаде разврстала у две групе: - А - апсолутно опасан отпад, и - М - средње опасан отпад. | 10 №5(е5 /гот Тћегта! Ргосе55в5 10 01 жазЈез Тгот рожег зЈаЛопз ап^ о(Мег сотћизЛоп р1ап(5 (ехсер( 19) 10 01 01 ћоИот абћ. б1ад ап^ ћо|1ег Јиб( (ехс1ис1|пд ћоУег Јиб( теп(10пеЈ јп 10 01 04) 10 01 02 соа1 (1у абћ 10 01 03 (1у абћ (гот реа( ап^ ип(геа(еЈ моос1 10 01 04* о|| (1у абћ ап^ ћо|1ег Јиб( А 10 01 05 са1с1ит-ћабес1 геас1|оп дааб(еб (гот (1ие-даб Јеби1рћиг1ба(10п 1п бо1|Ј (огт 10 01 07 са1с1ит-ћабес1 геас(10п дааб(еб (гот (1ие-даб с1еби1рћипба(»п 1п б1ис1де (огт 10 01 09* би1рћиг1с аск1 А 10 01 13* (1у абћ (гот ети1б1(|еЈ ћус1госагћопб ибес1 аб (ие1 А 10 01 14* ћо((от абћ. б1ад ап^ ћо|1ег Јиб( (гот с0-1папега(10п С0п(а1п1пд Јапдегоиб бићб(апсеб М 1001 15 ћо(1от абћ, б1ад ап^ ћо|1ег с1иб( (гот с0-1пс1пега(10п о(ћег (ћап (ћобе теп(10пеЈ јп 10 01 14 10 01 16* (1у абћ (гот с0-1пс1пега(10п С0п(н1п1пд Јапдегоиб бићб(нпсеб М 1001 17 (1у абћ (гот с0-1пс1пега(10п о(ћег (ћап (ћобе теп(10пеЈ јп 10 01 16 10 01 18* дааб(еб (гот даб с1еап1пд С0п(а1п1пд Јапдегоиб бићб(апсеб М 1001 19 дааб(еб(гот дабс1еап1пд о(ћег(ћап (ћобе теп(10пеЈ јп 10 01 05,10 01 07 апс11001 18 Слика 2.1. Разврставање отпада насталог термичким процесима, према [Епд1езка, каШод] Разуме, се каснијом анализом се може показати да нека посебна материја не спада у разврстану групу јер има другачије карактеристике од уобичајених или очекива-них. Наведени систем разврставања опасног од неопасног отпада примењен је и у Србији [Каталог, упутство, 2010]. Према српском "Упутству за одређивање индексног броја" постоје три групе инде-ксних бројева: - "Индексни број опасног отпада" означен је звездицом и црвеном бојом, односи се на отпаде који се сматрају опасним без обзира на њихов састав или концентрацију било које опасне материје, ово одговара отпаду из енглеског каталога означеном са - "Условни индексни број отпада" означен је звездицом и плавом бојом, може упућивати на опасне материје у целини или конкретно на неку одређену опасну материју, код ових отпада пре одлучивања да ли се ради о опасном или неопасном потребно је утврдити концентрацију опасне материје, ово одговара отпаду из енглеског каталога означеном са "М", - "Индексни број неопасног отпада" нема у ознаци звездицу, а назив отпада је одштампан црном бојом. 10 ОТПАДИ ИЗ ТЕРМИЧКИХ ПРОЦЕСА 10 01 отпади из енергана и других постројења за сагоревање (осим 19) 10 0101 пепео, шљака и прашина из котла (изузев прашине из котла наведене у 10 0104) 10 0102 летећи пепео одугља 10 0103 летећи пепео тресета и сировог дрвета 10 0104* летећи пепео од сагоревања нафте и прашина из котла 10 0105 чврсти отпади на бази калцијума у процесу одсумпоравања гаса 10 0107 муљеви на бази калцијума у процесу одсумпоравања гаса 10 0109* сумпорна киселина 10 0113* летећи пепео од емулгованихугљоводоника употребљених као гориво 10 0114* шљака и прашина из котла из процеса ко-спаљивања, која садржи опасне супстанце 10 0115 шљака и прашина из котла из процеса ко-спаљивања другачији од оних наведениху 10 0114 10 0116* летећи пепео из процеса ко-спаљивања који садржи опасне супстанце 10 0117 летећи пепео из процеса ко-спаљивања другачији од оног наведеног у 10 0116 10 0118* отпади из пречишћавања гаса који садрже опасне супстанце 10 0119 отпади из пречишћавања гаса другачији од оних наведених у 10 0105,10 0107, 10 0118 Слика 2.2. Разврставање отпада насталог термичким процесима, према [Каталог, упутство, 2010] ПИТАЊА ЗА ПОНАВЉАЊЕ: 1. Како се зове европска директива која регулише управљање отпадом? 2. Како се зове иајважиија европска директива везана за одлагање отпада? 3. Како се зове српска регулатива за одлагање отпада? 4. Колико је српска законска регулативаусаглашена са европском? 5. Које техничке детаље формирања, експлоатације и затварања депонија третира српска законска регулатива за депоновање? 6. На бази којег документа се врши категоризација отпада у Србији? 7. Каква је структура Каталога отпада? 8. Шта значе поједине цифре у Каталогу отпада? 9. Како се означава опасни отпад у Каталогу отпада? 10. У чему је разлика између црвено и плаво обојених врста опасног отпада у каталогу отпада? Литература 1. [Ргашешогк, 1975] ОкесИуе 75/442/ЕЕСШа51е{гатешогк^1гесПуе 2. [Иагаг^оих, 1991] ОкесИуе 91/689/ЕЕС опћа^аМоиз шаз1е 3. [Шаб1е, 2006] 01гес«уе оп шазГе 2006/12/ЕС 4. [Шаб1е, 2008] ОкесИуе 2008/98/ЕС оп шаз1е ап^ гереаИп§ сег1а1п 01гесИуе5 5. [Ех1гаеНуе, 2006] 01гесПуе2006/21/ЕС оПће Еигореап РагИатеп! ап^ оГШе СоипсЛ оп 1ће тапа§етеп1 оГ шаз1е {гот 1ће т^изГпез 6. [ип4Ш1,1999] 01гесГ1уе 99/31/ЕС СапДГШ шазГе ЉесНуе "0?{1С1а1 Јоигпа1 оГГће Еигореап СоттипШез" 1,182/1 о^ 16.07.1999. 7. [Заштита животне средине, 2004] Закон о заштнтн животне средине, Сл. гласник РС 135/04,135/2004,36/2009,36/2009,72/2009,43/2011 8. [Управљање отпадом, 2009] Закон о управљању отпадом, Сл. гласник РС, 36/2009,88/2010 9. [Уредба, 2010] "Уредба о одлагању отпада на депонију", Сл. гласник РС 92/2010 10. [ЕШС, 2002] Еигореап Шаз1е Са1а1о§ие ап^ На^аг^оиз Шаз1е изГ, УаШ {гот 1 Јапиагу 2002, Епу1гоптеп1а1 Рго1есПоп А§епсу, 1ге1ап^ 11. [Каталог, 2010] "Правилник о категоријама, испитивању и класификацији отпада", Сл. Гласник, 56/2010 12. [Епд1е$ка, ка1а1о§] Еигореап Шаз1е Са1а1о§ие ап^ На^аг^оиз Шаз1е изГ, ћИр: / / шшш.епу1гоптеп1-а§епсу.§оу.ик/ 51аИс/^оситеп15 /СЕН01105 ВЈУ5-е-е.р^Г) 13. [Каталог, упутство, 2010] Реџић Н., Ђорђевић Љ., Дукић И., Мисајловски Н., Михаиловић Л., Каталог отпада, Упутство за одређивање индексног броја, Агенција за заштиту животне средине, Београд, 2010. 3. ОСНОВНЕ КАРАКТЕРИСТИКЕ ИНДУСТРИЈСКОГ ОТПАДА МИНЕРАЛНОГ ПОРЕКЛА Тема овог поглавља је сагледавање битних карактеристика индустријског отпа-да, посебно отпада минералног порекла. Кроз ово поглавље обрађене су хемијске, физичке, минералошке и геотехничке карактеристике отпадних материјала минералног порекла. Проучавањем ових карактеристика у највећој мери баве хемија, физичкахемија, минералогија и"механика тла", а текст дату овом погла-вљу представља кратакрезиме знања потребнихза праћење осталих поглавља. При коиципирању технолошког процеса циљ је, увек, издвајање корисних мине-ралних сировина па се, сагласно томе, и технолошки поступак потпуно прилаго-ђава том циљу. Када се корисни део издвоји и исцрпе све потенцијалне (хијерар-хијске) могућности додатног коришћења тог технолошког остатка он се прогла-шава отпадом који је потребно одложити у затеченом стању, са врло малим (у првом реду економским) шансама да се утиче на његово стање и карактеристике. Познавање карактеристика сваког отпада, које појединачно изучавају различите научне дисциплине, су основна полазна ставка у изучавању технологије одлагања. 3.1. Хемијски састав Хемијска грађа отпадних материјала је различита од постројења до постројења. За дефинисање карактеристика отпада минералног порекла најчешће је довољно урадити тзв. силикатну анализу јаловине. Силикатна анализа подразумева одре-ђивање следећих компонената: 51О2, А1г0з, РегОз, СаО, М§0, ИагО, КгО, Р2О5, МпО, 50з и губитак жарењем. Поред тога, потребно је познавати и учешће корисне минера-лне сировине која је прерађивана у постројењу за припрему минералних сирови-на. Учешће корисне компоненте је, по правилу, мало, а познавање је потребно ви-ше због неке касније прераде минералне сировине него због тога што корисне компоненте могу битно да ремете физичко-механичке и хемијске карактеристике отпада. Највећи део отпадних материјала који се депонују није геохемијски стабилан. Због тога је неопходно извршити процену и предвиђање ослобађања контаминаната из отпада током различитих фаза његове експозиције условима животне средине. Сматра се да је главни механизам ослобађања контаминанатауживотну средину, који представља и највећи потенцијални ризик, излуживање растворних консти-туената из отпадау контакту са водом [Далмација, 2010]. Тестови излуживања се употребљавају широм света да би се одредила концентра-ција контаминаната који су присутни у отпаду и њихова вероватна мобилност. Најчешће се примењује ТСИР (Тох1С11у Сћагас1ег15Ис Сеасћ1п§ РгосесЈиге), 5Ш-846 МеШо^ 1311, који је разрадила америчка ЕРА, а наша држава прихватила. За излу-живање се користи један од два раствора у зависности од рН вредности матери-јала. Када је рН вредност материјала испод 5 користи се "раствор 1" који има рН вредност 4,93±0,05, а када је изнад 5 користи се "раствор 2" који има рН вредност 2,88. По процедури однос између раствора и материјала чија излуживост се мери је 20:1, а узорци се континуирано мешају у магнетској мешалици 18 часова. Ра-створ се одваја филтрирањем помоћу вакуума кроз филтер од стаклених влакана са величином пора од 0,5 микрометара. Добијени резултати се пореде са прописа-ним граничним вредностима, табела 3.1. Табела 3.1. Граничне вредности излуживости метала из отпада по ТС1Р тесту и европском тесту ЕМ12457 Метал ТС1Р Е1М 12457 Концентрација, тд/1 Критеријуми за отпад, тд/кд суво ииертии неопасни опасни Сребро, А§ 5,0 Арсен, Аз 5,0 0,5 2 25 Баријум, Ва 100 20 100 300 Кадмијум, СД 1,0 0,04 1 5 Хром, Сг 5,0 0,5 10 70 Бакар, Си 100 2 50 100 Жива, Н§ 0,2 0,01 0,2 2 Молибден, Мо 350 0,5 10 30 Никал, N1 20 0,4 10 40 Олово, Рћ 5,0 0,5 10 50 Антимон, 5ћ 15 0,06 0,7 5 Селен, 5е 1,0 0,1 0,5 7 Цинк, 2п 250 4 50 200 Поред овога теста постоје и бројни други тестови СаИ{6гп1а Шаз1е Ех1гасИоп Тез1 -ШЕТ, бупШеИс РгесЈрИаИоп 1еасћп§ Ргосе^иге - 5Р1Р (ЦбЕРА МеШо^ 1312), ЦбЕРА МиШр1е ЕхГгасГЈоп РгосеДиге - МЕР (115ЕРА МеШоД 1320), 150/Т5 21268, ИЕИ 7347 итд. У Европи је, такође, разрађен тест за испитивање излуживања и то за више случа-јева [НиИег, 2012] - ЕИ12457-1: течно/чврсто = 2 (вода, 1 мешање 24 ћ), крупноћа зрна <4 тт - ЕИ12457-2: течно/чврсто = 10 (вода, 1 мешање 24 ћ), крупноћа зрна <4 тт - ЕИ12457-3: течно/чврсто = 2 и 8 (вода, 2 мешања 6 и 18 ћ), крупноћа <4 шш - ЕИ12457-4: течно/чврсто = 10 (вода, 1 мешање 24 ћ), крупноћа <10 шш Дефинисане су вредности које се користе за карактеризацију отпада, табела 3.1. Јачањем бриге за очување околине донело је и потребу за утврђивањем учешћа сулфида, најчешће пирита у депонованој јаловини. Наиме, деловањем воде и ва-здуха долази до његовог растварања што узрокује настајање сумпорне киселине и промену рН вредности, односно издвајање киселих дренажних вода. Деловањем кисеоника из ваздуха и воде долази до трансформације феро јона у фери јон и до преципитације фери-хидроксида. То се лако уочава јер је вода обојена у црвено, а временом сличну боју поприма и терен преко којег вода тече (слика 3.1). Слика 3.1. Отицање киселе дренажне воде Стварање киселих дренажних вода најлакше се прати преко оксидације пирита. Ретко се појављује руднички отпад у којем нема пирита. Процес започиње оксидацијом преко кисеоника из ваздуха при чему се ослобађа киселина, сулфати и феро јон: Ребг + 7% 02 + Н20 ^ Ре2+ + 25042" +2Н+ Следи оксидација Ре2+ до Ре3+: Ре2+ + У4 02 + Н+ Ре3+ + % Н20 Киселина се додатно генерише хидролизом Ре3+ до Ре(ОН)з: Ре3+ + 3 Н20 ^ Ре(ОН)з + 3 Н+ Оксидација двовалеитиог гвожђа и превођење у тровалентни није ограничена јер је молекуларни кисеоник из ваздуха расположив, а хидролиза тровалентног гво-жђа и производња киселог раствора ће прогресивно смањивати рН. У киселој сре-дини процес ће се додатно убрзати јер ће се повећати бактеријска активност чиме ће се повећати активност слободног тровалентног гвожђа. Преко молекуларних маса из горњих формула може се израчунати да сваки кило-грам пирита може произвести 1,63 к§ сумпорне киселине. У пракси је то обично мање јер отпад поред пирита садржи и друге супстанце од којих се неке понашају као неутрализатори и тиме смањује количину издвојене киселине. Проблем закисељавања воде је "прикривен"у периоду активног коришћења одла-галишта јер велике водене површине и стално насипање онемогућавају контакт пирита и ваздуха, али престанком експлоатације одлагалишта долази до смањења и потпуног нестајања таложног језера што интензивира процес оксидације и закисељавање воде. То је и разлог да се у светској пракси у последњих 2 0-ак година интензивно прати учешће пирита, односно сулфидних минерала, у одлагалишту, те да се сагласно томе предузимају мере за превенцију оксидације. Очигледно је да за стварање киселих дренажних вода треба да буду на располага-њу неограничене количине кисеоника из ваздуха. Међутим, ако се отпад нађе испод воде процес ће бити успоренији јер се користи растворени кисеоник, а ба-ктеријска оксидација пирита је занемарљива [Меп^, 1998]. Ограничене количине кисеоника у води доносе двоструку корист. Прво, максимална концентрација раствореног кисеоника је значајно мања него у ваздуху и, друго, много важније, процес молекуларне дифузије је веома спор (10.000 пута спорији него на ваздуху). Све ово условљава да је закисељавање испод воде занемарљиво мало. 3.2. Минерални састав Познавање минералног састава доприноси свеобухватнијем познавању отпада и његових карактеристика, односно доприноси бољој предикцији понашања одло-женог отпада у различитим, реалним, ситуацијама. Основни постулат који прати израду ободних насипа и класирање материјала погодног за ту намену подразу-мева коришћење стабилних и нерастворних минералних компонената чије карак-теристике се неће битно променити под утицајем воде, климе, притисака, разли-читих напонских стања итд. Другим речима, материјал од којег се граде ободни насипи на одлагалиштима не може бити органског порекла (хумус, глина, тресет) јер ти материјали битно мењају карактеристике под утицајем воде (бубре, губе носивост), не може бити у облику сулфата који имају велику растворљивост, не може бити трошан нити мењати гранулометријски састав под утицајем ветра, те-мпературних промена или притисака који владају у насипу итд. Треба бити оба-зрив када се користе шкриљци јер су неки од њих подложни деловању средине (бубре, долази до деламинације, распадају се). Минералошки најподеснији материјал за ободне насипе јесте кварц - постојан, ста-билан, нерастворан и добре носивости. Као повољне стене сматрају се и пешчари, карбонати, брече, доломити и кречњаци. 3.3. Модел тла Тло је двофазни или трофазни систем: чврсто + гасовито, чврсто + течно или чврсто + течно + гасовито. Ради једноставнијег дефинисања односа између тих фаза уведен је модел тла који служи за квантификовање односа запремина и маса у тлу. Модел тла је приказан на слици 3.2. узорак тла-► модел тла гасовито течно чврсто шв ГП1 ГПб ш запремине густине масе Слика 3.2. Модел тла Механичке особине тла зависе директно од интеракција ових фаза једних са другима као и других спољних утицаја. Фазе унутар система чврсто-течно су приказане у табели 3.2. Табела 3.2. Фазе система чврсто-течно Стање Чврсто Полу-чврсто Пластично Течно Суспензија Влажност Влажност се смањује Атербергове границе Граница скупљања Граница лепљивости Граница пластичности Граница течења Пластични индекс Скупљање Константна запремина Запремина се смањује Конзистен-ција Тврдо до врло тврдо Круто Мекано Врло мекано Муљ Суспензија Чврстоћа на смицање Чврстоћа се повећава Врло мала или је нема Индекс течења о<и>1 и<о 11=0 И=1 и>1 3.4. Врсте тла Процесима прераде мииералиа сировина се обично подвргава уситњавању чиме, готово у потпуности, губи полазне карактеристике стене и поприма карактери-стике тла. Идентична ситуација се среће на термоелектранама где се уситњава-њем угља за ефикасније сагоревање врши и уситњавање отпада који ће се касније у форми пепела и шљаке одлагати. Превођење стене у тло није карактеристика само усмерених људских активности већ се континуално проводи у природи (наи-зменично залеђивање и одлеђивање, транспорт под дејством ветра или воде и сл.). У механици тла разликују се три врсте тла - невезано, везано и тло органског по-рекла [Обрадовић, 1999, Максимовић, 1995]. Невезана или некохерентна тла се карактеришу одсуством било какве везе између појединих зрна. Једина сила која делује међу зрнима јесте сила трења. У невезана тла спадају материјали крупнији од 0,060 тт. Структурне карактеристи-ке ове врсте се образују под дејством силе гравитације. То значи да се ови матери-јали таложе, што је повољно са аспекта одлагања. При таложењу долази до форми-рања структуре одређене густине. Због различитог, најчешће неправилог облика уситњених зрна која се депонују могуће је формирање веома густих, односно до-бро збијених, насипа и депонија. Добра збијеност доводи до мале порозности што у зависности од намене материјала на депонији може бити пожељно, односно непожељно. Структура невезаног тла приказана је на слици 3.3 [Обрадовић, 1999]. Слика 3.3. Структура невезаног тла Из примера приказаних на слици 3.3 види се максимална (б) и минимална (в) зби-јеност зрна правилног облика, односно могућа збијеност зрна неправилног обли-ка (а). Дакле, евидентно је да зрна приближно исте величине и неправилног обли-ка могу да постигну збијеност приближно једнаку максималној при одлагању зрна исте величине и правилног облика. Везана или кохерентна тла карактерише присуство кохезија која међусобно повезује зрна која чине тло. Кохерентна тла су обично ситнија од 0,002 тт. Карак-теристично кохерентно тло је глина која се често појављује као пратећа компо-нента у многим отпадима минералног порекла. На структуру кохерентног тла основни утицај има сила кохезија која је јача од силе гравитације те доводи до слепљивања зрна. Слепљена зрна формирају различиту структуру при чему им је заједничко да имају велику порозност коју невезана тла не могу постићи. Структура везаног тла приказана је на слици 3.4 [Обрадовић, 1999]. Тла органског порекла се састоје из великог дела оргаиских и биљних материја које су помешане са разним врстама глине. Веома су непостојана, битно мењају особине при контакту са водом и чине најнепожељнију врсту тла при решавању проблема одлагања. У ова тла спадају хумус, муљ и тресет. Од материјала која спа-дају у ову врсту не могу се правити насипи, нити се на њима може вршити теме-љење насипа или неког другог грађевинског објекта. 3.5. Густина, релативна густина, запреминска и насипна густина Густина представља масу материјала, без влаге и пора, која стане у јединицу за-премине: где је: р - густина, к§/т3 (ради практичности често се користи 1/т3) т5 - маса узорка, к§ (I) V - запремина суда у који се сипа узорак, т3 Густина се одређује у пикнометру на потпуно сувом узорку, самлевеном до нивоа да се запремина пора може потпуно занемарити (тзв. "млевење на мртво"). Густи-на полиминералног материјала, какав је обично отпад минералног порекла, пре-дставља резултантну вредност густина појединих минералних компонената. Ми-нерали који превладавајуће граде отпаде минералног порекла имају густине између 2.600 и 3.000 к§/т3 (кварц, р=2.650 к§/т3, калцит, р=2.720 к§/т3, мусковит, р=2.850 к§/т3, каолинит, р=2.600 к§/т3 М.], те су и густине отпада тог реда вели-чине. Пепео, који се издваја као несагорели остатак горења угља, има густину 2.000-3.000 к§/т3, у зависности од састава, фосфогипс 2.200-2.600 к§/т3, црвени муљ 2.600 - 3.500 к§/т3, а гипс од одсумпоравања димних гасова 2.300-2.400 к§/т3. Релативна густина се добија поређењем густине неког материјала са густином воде. Тиме се добија бездимензионална вредност идентична некадашњој "специ-фичној тежини" или густини исказаној у 1/т3. Слика 3.4. Структура везаног тла Поред густине за прорачунавање расположивог и потребног простора важно је познавати и запреминску масу или запреминску густину отпадног материјала. Запреминска густина или маса се одређује на репрезентативном узорку. Рад на оваквом узорку подразумева да ће при одређивању запреминске масе учешће и маса ваздуха заробљеног у порама допринети њеном смањењу у односу на густи-ну. Код одређивања запреминске масе подразумевају се три случаја: одређивање запреминске масе на сувој сировини, одређивање запреминске масе при приро-дној влажности и одређивање запреминске масе на узорку који је потпуно засићен водом. Мада отпад показује трофазни карактер (чврста фаза = отпад, течна фаза = вода, гасовита фаза = заробљени ваздух) одређивањем запреминске масе (услед стресања до коначног нивоа материјала у суду познате запремине) тежи се изба-цивању ваздуха заробљеног у порама, односно њеном свођењу на две фазе. Типичне вредности запреминске густине неких некохерентних и кохерентних материјала дате су у табели 3.3 [15,1999]. Табела 3.3. Типичне вредности запреминске густине некихматеријала Врста тла Макс. запреминска густина, суво, кд/т3 СС глиновити шљунак >1840 СМ прашинасти шљунак >1830 5М прашинасти песак 1830+.16 5С глиновити песак 1840 ±.16 МС неорганске прашине, глиновити ситни пескови 1650 ±.16 С1, неорганске, прашинасте и песковите глине 1730±_16 СН неорганске глине високе пластичности 1510±_32 МН неорганске прашине високе пластичности 1310±_64 Однос између густине и запреминске масе дат је обрасцем: Ргар = Р-(1~П) где је: рШр - запреминска густина, к§/т3 р - густина, к§/т3 п - порозност, %/100 Порозност се може практично одредити, но ако недостаје и тај податак могу се користити и подаци дати у табели 3.4. Табела 3.4. Порозносту зависности од средњег пречника зрна Средњи пречник зрна (одређен аритметички), тт Порозност, % + 0,150 38 - 0,150 + 0,100 42 - 0,100 + 0,060 45 - 0,060 50 Параметар који подразумева и учешће ваздуха иазива се насипна маса или густи-на. Одређује се усипањем материјала у суд познате запремине без било каквог збијања. Мерењем се добија усута маса која се зове насипна. У инжењерској пракси се зна да је насипна маса приближно једнака једној трећини густине, а запреминска маса у сувом стању је приближно једнака половини вре-дности густине. У англосаксонској литератури се среће нешто другачија подела и дефиниција густина. Густина потпуно "чисте" честице која искључује поре унутар честице или између честица (практично у српском "густина", некадашња специфична тежина) означа-ва се са грчким словом "р" и назива "густина честице" (енглески: "рагИс1е ^епзИу"). Када су у питањууситњени и растресити материјали користи се општи назив "ћи1к ^епзИу" (густина растреситог) и означава се грчким словом "у". Међутим, овде се разликују три стања: насуто (енглески: "а5 роиге^"), збијено (енглески: "сотра-с1е^") и са ваздухом (енглески: "аега1е^"). "Насута" у потпуности одговара нашој насипној густини, с тим што се разликују два стања суво: "Љу ћи1к ^епзИу" и вла-жно: "ше1 ћи1к ^епзИу". Суво се одређује сипањем потпуно сувог материјала у суд познате запремине, а влажно сипање материјала са "затеченом" и познатом вла-жношћу у суд познате запремине. "Збијена густина" одговара нашој запреминској густини јер се врши збијање честица силом удара или вибрација. Густина "са ваз-духом" подразумева да су честице међусобно одвојене ваздушним филмом и одго-вара сувим пудерима. У домаћој терминологији не постоји одговарајући израз за ову густину. Густина која се одређује на непоремећеном узорку тла, лежишта или депоније на лицу места назива се ,дп 5Ии ипИ ше1§ћ1" [Еаг1ћ, 2000] и одговарала би запреми-нској маси са природном или затеченом влажношћу. На таквим узорцима се одре-ђује и маса у сувом стању или "Љу ипИ ше1§ћ!" (ознака ра) и маса у влажном стању или "ше1 ипИше1§ћ1" (ознака р№ег). 3.6. Гранулометријски састав Гранулометријски састав приказује масену дистрибуцију зрна разврстану по одређеним класама крупноће. Гранулометријски састав некохерентних материја-ла се одређује просејавањем на лабораторијским ситима, а кохерентних седиме-нтацијом и елутријацијом. Добијени резултати се приказују табеларно или графи-чки (уобичајено се црта крива просева) у дијаграму са семилогаритамском поде-лом. Гранулометријски састав отпадног материјала је условљен карактеристикама технолошког процеса и примењене опреме за припрему и прераду. Посматрано преко горње граничне крупноће отпади минералног порекла имају крупноћу: - рудничка откривка <1500 тт - рудничка јаловина <1000тт - металуршке јаловине <500тт - јаловина сувих сепарација < 300 тт - Јаловина мокрих сепарациЈа - пепеолигнита - флотацијска јаловина - муљеви - шљакалигнита < 75 тт < 25 тт < 1 тт < 0,5 тт < 0,05 тт Зрна која су крупнија од 2 тт не показују капиларност. По правилу, са одлагањем зрна изнад 2 тт нема посебних проблема, без обзира на примењени метод. Зрна крупноће -2+0,074 тт су најинтересантнија са аспекта формирања депонија јер представљају пожељну класу у грађи ободних насипа. Зрна ситнија од 0,074 тт превладавају у јаловинама из процеса флотацијске концентрације (50 - 90%) и пепелу после сагоревања угља у термоелектранама (50 - 70%). Због обезбеђења статичке стабилности и дренирања учешће зрна ситнијих од 0,074 тт у мате-ријалу од којег се прави ободни насип се строго лимитира. Познавање дистрибуције зрна по класама крупноће и њено графичко приказива-ње користи се за израчунавање степена неравномерности материјала по крупно-ћи [Обрадовић, 1999]. По Хезну1 степен неравномерностн (униформности, једно-личности) представља однос величине отвора сита кроз које прође 60% масе и величине кроз коју прође 10% масе: Када је Си мањи од 5 сматра се да материјал има равномеран састав, а када је већи од 15 неравномеран. Високи степен неравномерности је карактеристика кохерен-тних материјала. Некохерентни материјали који се, као јаловина, депонују обично имају Си< 15. Када се такав материјал користи за израду ободних насипа пожељно је да степен неравномерности буде већи, најбоље 8-9. Крупноћа јаловине на појединим деловима се битно разликује јер од места исти-цања па до места потпуног таложења долази до сегрегације депонованог матери-јала. Најкрупнија јаловина, која има особине пескова, таложи се непосредно у зони истицања из цеви или канала, потом следи зонау којој се таложи ситнији матери-јал чије особине су између пескова и муљева, а најдаље се транспортују најситније муљевите честице. На слици 3.5 графички је приказана сегрегација депонованог материјала по крупноћи и промене водопропустљивости, посматрано од места истакања до места потпуног таложења [ШШ, 2005]. 1 Нагеп А11еп (1869-1930), амерички инжењер хемије, бавио се проблемима пречишћавања воде, пе-шчаним филтерима, класификовањем материјала по хидрауличким особинама, проблемима фил-трирања кроз порозну средину итд. Истицање јаловине Зона2 Средња зона ЗонаЗ Нископропустљиви муљ Слика 3.5. Сегрегација материјала по крупноћи на одлагалишту Сегрегацијом материјала врши се дифереицирање депонованог материјала по својим геотехничким карактеристикамау појединим деловима депоније. Утабели 3.5. дате су карактеристике депоноване флотацијске јаловине по зонама сегрега-ције [Ше1б, 1999] где се види како се мењају карактеристике депоноване јаловине. Табела 3.5. Промена геотехничких карактеристика депонованог материјала условљена сегрегацијом материјала при депоновању Параметар Зона 1, плажа, песак Зона 2, простор између плаже и муља Зона 3, муљ Крупноћа, тт Љо 0,02 0,01 - 0,002 <<0,001 Љо 0,1 0,08 - 0,008 0,005 Љо 0,25 0,1 - 0,04 0,03 Влажност, % 10-30 25-65 45-96 Густина, 1/т3 2,76 2,79 2,78 Запреминска густина, 1/т3 1,95 1,78 -1,93 1,64-1,78 Коефицијент порозности, е 0,55 -1,0 0,7 - 2,0 1,5 - 3,0 Водопропустљивост, т/5 М0-4-5-10"7 1-10"9-5-10"7 1-10"9-2-10"8 Напон смицања, кИ/т2 20->50 5-50 <5 (на површини) 5-20 (по дубини) Атербергове границе Шр 0,15 0,15 - 0,19 0,21 0,28 0,30 - 0,47 0,54 1р 0,14 0,16 - 0,18 0,32 Смањењем крупноће повећава се влажност и коефицијент порозности, а смањује запреминска маса, коефицијент водопропустљивости и напон смицања, јер расте учешће глиновитих честица. Промене Атербергових граница све то потврђују. Нису увек промене овако очигледне. На јаловишту шведског рудника бакра "Аитик" промене коефицијента филтрације у зависности од удаљености од места истакања су [Вје1кеу1к, 2005] - на месту истакања 2,54-106т/5, - на1500т 1,41-10"6т/5, - наЗОООт 1,01-10"6т/5. 3.7. Угао насипања Угао насипања представљаугао који слободно истресени расути материјал заузме у односу на подлогу. Најчешће се користи на сувим или природно влажним мате-ријалима при одређивању висине депонија или ширине подлоге, односно при де-финисању угла нагиба силоса у којима се привремено складишти неки расути ма-теријал, слика 3.6. Угао насипања највише зависи од крупноће, облика зрна и влажности материјала који се истреса. Угао насипања финих пескова је око 25°, а дробљених крупнозрних материјала око 40о. ^7 У инжењерској пракси познавање угла насипања важно је и када се расути мате-ријал транспортује пнеуматски и хидраулички (зове се и критични угао нагиба цевовода). Развијене су и посебне процедуре за дефинисање угла насипања у овим условима, а вредности се битно разликују у односу на угао насипања сувих, одно-сно природно влажних материјала на равну подлогу. У условима транспорта нагиб цевовода треба увек да буде мањи од угла насипања (код цевовода велике дужине и за 50%) како би се спречило заглављивање материјала у цевоводу услед непла-нираног престанка тока. 3.8. Порозност и коефицијент порозности Порозност (п) представља однос запремине пора и запремине тла: Ур УР п = -^ =----100 V, К, + Ут где је: п - порозност, % Ур - запремина пора, т3 (ст3) Ус - укупна запремина тла, т3 (ст3) Ут - запремина чврсте фазе, т3 (ст3) Порозност се креће од 75-80 % код неконсолидованих морских глина и муљева па до < 0,1% код неизломљених кристаластих стена. Коефнцнјент порозности (е) представља однос запремине пора према запреми-ни чврсте фазе у тлу: Кг Из обрасца за порозност следи: Ур=п-Ур+п-Ут па: т~ п заменом у образац за коефицијент порозности добије се: = УР = п е-ур-(1-п)-1-п п односно, е Коефнцнјент порозности (е) указује на густину тла, и то тако што је густина мања што је коефицијент порозности (п) већи. Порозност и коефицијент порозности неких материјала је приказан у табели 3.6 [Обрадовић, 1999]. Табела 3.6. Порозност и коефицијент порозности некихматеријала Тло Порозност, п, % Коефнцнјент порозности, е Шљунак 20 0,25 Иловача 33 0,50 Лес 50 1,00 Мека глина 60 1,50 Муљ 80 4,00 Однос између густине, насипне и запреминске густине, за неке отпаде приказан је у табели 3.7 [Еп§е15,2004]. Табела 3.7. Густина, насипна и запреминска густина и коефицијент порозности отпада неких минералних сировина Врста отпада Густина, 1/ш3 Насипна, суво, 1/ш3 Запреминска густина, 1/ш3 Коефицијент порозности, е Угаљ, муљ 1,4 - 2,1 0,7 -1,4 0,8 -1,7 0,5 - 1,1 Јаловина из рудника олова и цинка 2,6 - 3,0 1,3 - 1,8 1,7 - 2,2 0,6 -1,1 Јаловина из рудника бакра Прелив 2,6-2,8 1,1 - 1,4 1,5 - 1,9 0,9 -1,4 Песак 2,6-2,8 1,5 -1,8 1,8 -1,9 0,6 - 0,8 Молибден, песак 2,7-2,8 1,5 - 1,6 1,6 -1,8 0,7 - 0,9 Боксит, муљ 2,8 - 3,3 0,4 1,2 8,0 Фосфати, муљ 2,5- 2,8 0,22 1,1 11,0 3.9. Збијеност и консолидација Збијање или компактирање је вештачки изазваии процес смањења запремиие тла мехаиичким путем (иабијањем, ваљањем, вибрирањем) и од коисолидације, која такође представља смањење запремиие тла, разликује се утолико што је коисоли-дација последица статичког деловања (оптерећења), било природног било вешта-чки изазваног. Збијање смањује запремину истискивањем ваздуха из делимично сатурисаног или сувог тла, док је консолидација избацивање воде из сатурисаног тла. 3.9.1. Збијеност и релативна збијеност Збијање доприноси смањењу порозности тла и повећању запреминске масе, а са-мим тим условљава повећање чврстоће на притисак. Збијеност се посредно изра-жава преко порозности, односно коефицијента порозности, тако што стоје у обр-нутој пропорционалности. Гранични случајеви су: максимална порозност даје ми-нималну збијеност, односно минимална порозност даје максималну збијеност. Нумерички, збијеност се изражава преко коефицијента релативне збијености [Обрадовић, 1999] који се још назива и релативном густином [Еаг1ћ, 1998]. Рела-тивна збијеност (Љ) показује степен збијености у односу на максималну збијеност, а може се израчунати преко коефицијента порозности (е): , _ ^тах ^ Р — Р ^тах ^тт Када је структура најређа (е = втах) релативна збијеност је 0, односно када је стру-ктура најгушћа 1б=1 коефицијент порозности је минималан (е = втт). Подела материјала по збијености приказана је у табели 3.8. Табела 3.8. Подела материјал по збијености Стање Коефицијент релативне збијености /о - % Веома растресито <0,15 <15 Растресито 0,15-0,50 15-50 Средње збијено 0,50-0,70 50-70 Збијено 0,70-0,85 70-85 Веома збијено 0,85-1,00 85-100 За стабилност насипа на одлагалишту збијеност је важан фактор тако да релати-вна збијеност треба да буде што ближе јединици, а најчешће је у групи "средње збијено". То је показатељ да је вода у највећој мери истиснута из пора, односно да је количина пора испуњених ваздухом минимална. С обзиром да је густина минералне сировине од које се граде насипи око три пута већа од густине воде и преко 2.000 пута од густине ваздуха то се збијеност насипа може посредно пратити и преко запреминске масе. За исти материјал или ма-теријал приближно исте густине збијеност је боља што је запреминска маса већа. Однос релативне збијености и запремине коју различито збијена маса заузима може се изразити преко обрасца: , _ ^тах ^ утах 4 тт где је: V - запремина непоремећеног узорка, т3 (ст3) Утах - запремина исте количине тла у стању најмање збијености, т3 (ст3) Утјп - запремина исте количине тла у стању највеће збијености, т3 (ст3) Однос између количине воде у тлу и збијености одређује се по Прокторовом или модификованом Прокторовом опиту. Овим опитима се одређује оптимална вла-жност неког тла, односно влажност при којој се постиже највећа запреминска маса (дакле, збијеност) за дату енергију збијања. У Прокторовом опиту узорци се збијају с контролисаном енергијом и одређује се влажност која даје максималну густину депоноване јаловине. Искуство је показа-ло да се материјал различито збија за различите влажности и енергије збијања. Енергија збијања треба да одговара енергији уградње коришћењем разних маши-на за збијање на терену. Проктор је стандардизирао поступак уградње узорака у лабораторији који је приближно одговарао тадашњим машинама. Машине су с временом имале све већу масу, па је касније стандардизован и тзв. модификовани Прокторов опит, с већом енергијом збијања. Будући да материјал при збијању увек има одређену влажност, збијањем се запра-во "истерује" ваздух из пора. Резултат испитивања, влажност која одговара ма-ксималној густини сувог тла, назива се оптималном и при тој влажности треба уграђивати такав материјал у насип. Углавном се дозвољава да влажност при уградњи варира, али не више од 5% [Квасничка, 2007]. Резултати Прокторовог опита, пробних поља и теренских испитивања служе за одређивање техничких услова за уграђивање земљаних материјала (врсту мате-ријала, гранулометријски састав, доњу и горњу границу влажности те најмању дозвољену густину уграђеног материјала, највећу допуштену дебљину слоја при збијању, основне особине машина за збијање и минимални број прелазака маши-не за збијање), табела 3.9 [Квасничка, 2007]. Збијањем треба постићи 95 до 98% максималне густине добивејене Прокторовим опитом. 3.9.2. Консолидација подлоге и депонованих слојева Процес опадања порних притисака и повећања ефективних напона у тлу уз про-мену запремине назива се консолидација. Променом напона у тлу услед промене оптерећења, нпр. градњом депоније, почи-ње процес промене запремине тла који се манифестује као његово слегање. Слега-ње је хидродинамички процес јер зависи од брзине истискивања воде из пора. Сле-гање се обавља у дужем временском периоду и зависи од врсте тла, коефицијента водопропустљивости односио од времена потребног за евакуацију воде из пора. Код некохорентног, водопропустљивог, крупнозрног тла (нпр. шљунка) време потребно за истискивање воде из пора је практично занемарљиво док код кохере-нтног, ситнозрног тла овај процес може трајати годинама јер су поре веома ситне, а коефицијент водопропустљивости низак. Табела 3.9. Препорукеза избормашинеза збијање према врсти материјала Врста машине Маса машине, 1 Врста земљаног материјала Дебљине слоја, ст Глатки ваљци 1до 18 камена подлога, дробљени камен, равнање површине 15 до 45 Јежеви, зуби 15-20 ст 3 до20 кохерентни материјали 15 до 25 Ваљци с гуменим точковима 8до50 кохерентни и некохерентни материјали 20до50 Вибро глатки ваљци 1до15 некохерентни материјали и насипи од крупно дробљеног камена 60 до 2000 Вибро јежеви 5 до 15 ситнозрни материјали и кохерентни материјали до50 Вибро плоче и експлозивни маљеви мале машине разни материјали (мање количине радова) 10 до 40 Теорију једнодимензионалне консолидације тла развио је Терзаги, а односи се на ситнозрно потпуно сатурисано тло, веће површине. Када се на такво тло делује непроменљивим спољашњим оптерећењем (нпр. масом депоније), у почетку се тло понаша као у недренираним условима (нема промене запремине тла), јер је коефицијент водопропустљивости мали па треба времена док вода не почне из њега да истиче. Вода у тлу преузима укупно спољашње оптерећење тако да расте порни притисак, док се чврсте честице (скелет тла) понаша као да нема никаквог оптерећења. С временом вода почиње да истиче из тла. Брзина истицања зависи од коефицијента филтрације и хидрауличког градијента. Истицање воде из пора доводи до смањења њихове запремине и до деформације тла. При том се смањује порни притисак, а за исти износ повећава се ефективно напрезање у скелету тла. Овај процес се завршава када притисак воде падне на нулу, а скелет тла преузме целокупно спољашње оптерећење. Механички модел консолидације тла приказан је на слици 3.7. [ЋНр://шшш.§Г.ип5.ас.г5Даки11е1/тећашка11а/7.%20Коп5оМааја,% 2 051е§апје%20Па.р^{] Депоније су обично објекти који заузимају велике површине које се полагано (постепено) попуњавају па је и (описани) процес слегања полаган. Ако је подлога депоније чврста стена слегања практично нема. Када је у подлози некохерентни материјал (шљунак, дробљени камен) слегање ће бити веома брзо па је потребно у току градње обавити припрему подлоге будуће депоније. Када је у подлози кохерентни материјал (глина, песковита глина, глиновити песак) слегање је пола-гано и траје колико и експлоатација депоније. укупно оптерећење прерасподела оптерећења укупно оптерећење прима притисак воде између воде и опруге делује на опругу М (б) (в) Слика 3.7. Механички модел консолидације тла испод депоније Ефекти слегања подлоге иа објекте у склопу депоније (дренажни систем, коле-ктори, цевоводи) су најчешће занемарљиво мали, због велике површине и спорих промена. Консолидацијом подлоге испод депоније смањује се њена водопропу-стљивост што условљава престанак или смањење отицања воде из депоније у по-дземље. Истовремено консолидацијом кохерентне подлоге спречава се и доти-цање подземне воде испод контура депоније, што може условити издизање нивоа подземне воде у окружењу саме депоније. Консолидација се не одвија само у подлози већ и у појединачним слојевима депо-нованог материјала. Смањењем коефицијента водопропустљивости нижих сло-јева створиће се услови да инфилтрациона (дренажна) вода почне да избија на од-ређеној висини спољашње косине депоније, па је потребно уградити додатни дре-нажни прстен који ће ту воду прихватити и контролисано извести. Уградња дода-тних дренажа, по висини депоније, се обично практикује код (равничарских) де-понија лоцираних поред река (у алувијону) на глиновито-песковитим теренима. 3.10. Стишљивост Стишљивост је особина тла да се деформише под дејством неке спољне силе. Уко-лико није спречено бочно ширење тла деформације се могу фазно пратити [Обра-довић, 1999]. У првој фази слегање је пропорционално оптерећењу и исказује се углавном у вертикалном померању честица у поре (еластичне деформације). При даљем повећању оптерећења настаје друга фаза у којој се слегање прогресивно повећава и појављује се бочно истискивање материјала (пластичне деформације) све док у једној тачки не дође до наглог слегања уз потпуно бочно померање. Овај моменат се назнва "лом тла" и показује оптерећење при којем долази до потпуног нарушавања структуре и рушење насипа, односно одлагалишта. Наведене фазе су приказане у дијаграму на слици 3.8 [Обрадовић, 1999]. Како су пластичне деформације и, посебно, лом тла непожељна стања то се као дозвољено усваја оптерећење у зони еластичних деформација. Ако се спречи бочно ширење тла (дакле, претпоставља се само оптерећење из зоне еластичних деформација) тада ће се слегање вршити само на рачун сабијања ва-здуха присутног у порама с обзиром да се чврста минерална зрна и вода сматрају практично нестишљивим. Компресијом се ваздух сабија што условљава и пове-ћање збијености материјала. \б 0 1 2 3 4 5 Оптерећење тла, б 102 кМ/ш2 Слика 3.8. Дијаграм деформација тлау зависности од оптерећења: 0-А - зона еластичних деформација, А-Б - зона пластичних деформација, Б-В-лом тла Стишљивост се одређује стандаризованим едометарским опитом. Овај опит се назива и опит консолидације са спреченим бочним ширењем. Из дијаграма који се исцртава сагласно резултатима из овог опита добија се вредност релативног сле-гања или релативне компресије који дефинише трајне деформације оптерећеног материјала. Истовремено, у зависности од релативног слегања и прираштаја опте-рећења, а аналогно Јунговом2 модулу еластичности може се израчунати и модул стишљивости, по обрасцу: Аа М»=Ж ћ гдеје: М^ -модулстишљивости, кИ/т2 Дсг- прираст оптерећења, кИ/т2 Аћ/ћ - релативна компресија, бездимензионално 2 Уоипд Тћошах (1773-1829), британски научник, даојезначајан доприносмеханицичврстог, енерге-тици, осветљењу, али и језику, египтологији (пре Шамполиона, делимично дешифровао египатске хијероглифе), физиологији и музици. Из овога следи да је модул стишљивости већи што је релативиа компресија мања, односно што је стишљивост мања. На одлагалиштима је пожељно да слегање буде минимално, односно да модул еластичности буде што је могуће већи. Оквирне вредности модула стишљивости за нека тла приказане су у табели 3.10. [СоИс, 2001] Табела 3.10. Модул стишљивости неких тала Врста материјала и карактеристике Модул стишљивости, М^ш2 Шљунак, средње збијен 100-200 Песак, растресит, округла зрна 20-50 Песак, растресит, шиљата зрна 40-80 Песак, средње збијен, округао 50-100 Песак, средње збијен, шиљата зрна 80-150 Песак, збијен, шиљата зрна 150-250 Прашина 3-10 Иловача, получврста 5-20 Иловача, мекана 4-8 Глина, получврста 5-10 Глина, тврда 2,5-5 Глина, мекана 1-2,5 3.11. Вода у депонији Учешће воде у тлу и упијање воде дефинише се кривама карактеристика система тло-вода. При томе се срећу три појма: запремински садржај воде - 0, гравиме-тријски садржај воде -ши степен сатурисаности - 5. Ове варијабле се користе иу нормализованом облику где се садржај воде третира као заостала вода или нулти садржај воде. Упијање воде може бити матрично (капиларни притисак) или укупно (капиларно плус осмотско). Капиларни притисак представља разлику порних притисака када поре испуњава ваздух, односно вода. Када је усисни прити-сак изнад 1.500 кРа онда је он еквивалентан капиларном и укупном усисавању [РгеШипД, 1994]. Карактеристичан однос између усисног притиска, односно капиларног притиска и запреминског садржаја воде приказан је на сликама 3.9 и 3.10. На слици 3.9 види се да ваздушни мехурићи почињу да попуњавају поре тла када је запремински садржај воде 50%, аусисни притисак (тзв. притисак мехурића) испод 10 кРа. У овим условима почиње пуњење најкрупнијих пора ваздухом. Резидуални садржај воде представља тачку после које је потребно употребити значајан притисак како би се вода уклоиила из пора. Основна крива на слици 3.9 је крива десорпције која се разликује од криве адсорпције због хистерезиса. ^ 60 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 1000000 Усисни притисак (кРа) Слика 3.9. Типична крива тло-вода за прашину На слици 3.10 приказане су криве карактеристика система тло-вода (криве десор-пције) за песковито, прашинасто и глиновито тло, с тим што је на апсциси капила-рни притисак. Види се да садржај влаге и притисак на којем почиње улажење ва-здуха у најкрупније поре расте са пластичношћу тла. Очигледно је да је укупни (капиларни и осмотски) притисак код пескова веома мали. Слика 3.10. Криве карактеристика тло-вода за песак, прашину и глину 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 1000000 Капиларни притисак (кРа) Са аспекта депоновања индустријског отпада и разумевања појава које се ту срећу најинтересантнији су влажност и степен сатурисаности. Влажност или гравиметријски садржај воде се дефинише односом масе воде и масе чврстих зрна у материјалу који се анализира. Познате су три врсте влаге: груба, хигроскопна и конституциона [Томанец, 2000]. Груба или гравитациона влага се отклања стајањем на собној температури, док за откл ањање хигроскопне влаге (адсорпциона вода у виду мономолекуларног слоја и капилариа вода у порама и прслинама) треба обезбедити сушење на темпера-тури од 105 до 110 °С. Конституциона влага представља хемијски везану воду за чије уклањање је неопходно сушење на знатно вишим температурама. Са аспекта одлагања и прерачунавања вредности појединих параметара битно је познавање укупне влаге као збира грубе и хигроскопне влаге, док су подаци везани за конституциону влагу и њено, евентуално, уклањање углавном небитни. Влага се одређује мерењем масе узорка пре и после сушења на 105-110 °С уз прера-чунавање по обрасцу: шп шп ^ =--100 =--100 Мх1 м5 гдеје: ^-влажност, % Мш - маса воде, к§ (§) М5 - маса чврстих зрна, к§ (§) Мз1 - маса чврстих зрна пре сушења, к§ (§) М52 - маса чврстих зрна после сушења, к§ (§) Влажност се, обично, изражава у процентима (множење са 100). Висока влажност је карактеристика кохерентних материјала (може да буде и изнад 100). Ситнији јалови материјал, који се депонује унутар акумулационог простора (на плажи), по-казује знатно већу влажност (50-100%) од материјала од којег се праве ободни на-сипи (5-35%). Разуме се поред гранулометријског састава на влажност утичу и хемијски и минерални састав. Степен засићења водом или сатурисаност се дефинише односом запремине воде и запремине пора: 5г=|-100 'V где је: 5Г - степен засићења водом (сатурисаност, сатурација), % Уш - запремина воде, т3 V - запремина пора, т3 У зависности од степена засићења, материјал може бити сув (5Г = 0), незасићен или делимично засићен (0 < 5Г< 100) и засићен (5Г= 100). Нахидраулички формираном одлагалишту готово никад се не сусреће потпуно сув материјал. Делимично заси-ћен материјал је депонован у насипу и у деловима ближе насипу, изнад нивоа про-вирне воде, док је засићен материјал карактеристичан за део испод таложног језера и испод линије провирне воде. Проктор3 је још 1933. показао да влажност утиче на ефекте збијања материјала. Показао је да за дати материјал и дату енергију збијања постоји влажност при којој је густина максимална, док је при мањој или већој влажности густина мања. Наре-дне године је садржај влаге који обезбеђује максималну густину назван оптима-лном влажношћу. У табели 3.11 дата је оптимална влажност за неке типичне некохерентне и кохерентне материјале [15,1999]. 3 Ргос1ог Ка1рћ К. (1905-1962), амерички грађевииски иижењер, прославио се 1933. год. дефинисањем процедуре за одређивање максималне збијености материјала Табела 3.11. Типична оптимална влажност за некематеријале Врста тла Оптимална влажност, % СС глиновити шљунак <15 СМ прашинасти шљунак <15 5М прашинасти песак 15 ±.0,4 5С глиновити песак 15 +.0,4 МС неорганске прашине, глиновити ситни пескови 19 ±.0,7 СС неорганске, прашинасте и песковите глине 17 ±.0,03 СН неорганске глине високе пластичности 25 ±.1,2 МН неорганске прашине високе пластичности 36 ±.3,2 3.12. Брзина таложења Брзина таложења иеког материјала је брзина устаљеног кретања "облака че-стица" у флуидној средини која мирује у пољу Земљине теже. Брзина таложења је условљена деловањем многих фактора везаних како за карактеристике течне фазе у којој се обавља таложење (густина, вискозност, рН), тако и за карактеристи-ке сваког зрна појединачно, односно "облака" честица, које се таложе (крупноћа, густина, облик, рН, растворљивост, број честица). Проблем дефинисања брзине таложења отпада минералног порекла произлази из њиховог полиминералног и полидисперзног састава. По правилу, код разматрања брзине таложења минералних сировина треба уста-љеним (стандардизованим) методама експериментално утврдити брзину тало-жења за дефинисане услове одлагања. Пулпа, полазне густине, сипа се у градуи-сану мензуру запремине 1.000 т1, добро се измеша, остави се на хоризонталну подлогу и започиње очитавање висине исталоженог стубау једнаким временским размацима, обично на свака 2 тт, с тим што прво очитавање почиње 2 т1п након спуштања мензуре на подлогу [Кнежевић, 2012]. На почетку (слика З.И.а) удео чврсте фазе у суспензији је униформан што значи да суспензија у целокупној посуди има карактеристике зоне Б. Под дејством Зе-мљине силе теже долази до слободног падања (таложења) зрна. Претпоставља се да брзина таложења релативно брзо постаје константна и да почиње да одговара условима стешњеног таложења. Већ у следећој фази (слика 3.11.6) уочавају се све четири зоне мада зона Б и даље доминира. Даљим таложењем (слика З.И.в) долази до повећања зона А (посебно) и Г на рачун смањења зоне Б. У свим овим фазама нема потпуно јасне границе између зона, посебно између зона Г и Б јер се између њих налази прелазна зона В кроз коју се зрна крећу надоле, а истиснута вода нагоре. У четвртој фази (слика 3.11.г) нестаје зоне Б, а зона В дели зону згуснутог материјала (Г) и зону избистрене воде (А). Ова фаза практично пре-дставља критичну фазу таложења јер процес даље тече успореније уз оштрије разграничавање између зона А и Г. Продужавањем таложења (понекад се то мери часовима и данима) губи се зона В и уочава се оштра граница између исталоженог материјала и избистрене воде (слика З.И.д). а) Б б) Б В В) Б В Г) В д) А Г А - бистра течност; Б - униформна концентрација В - прелазна зона; Г - згуснута чврста фаза Слика 3.11. Таложењезрна из суспензијеу стакленом суду Добијене вредности се користе за исцртавање криве таложења у 1-Н дијаграму (I -време таложења, Н - висина стуба исталоженог материјала), слика 3.12. Слика 3.12. Дијаграм таложења зрна из суспензије У почетку таложења брзина падања зрна је већа и крива има стрмији облик (што је брзина већа крива је стрмија). Продужењем таложења облик криве се постепено мења из праве у закривљену линију, да би за релативно кратко време поново пре-шла у облик праве која се асимптотски приближава апсциси. Тачка, или тачније речено подручје, где се крива ломи представља критичну тачку таложења у којој се зона Б потпуно губи, а између зона А и Г се налази зона В. Од висине зоне В за-виси дужина кривине између два, релативно, права дела криве приказане на сли-ци 3.12. После достизања критичне тачке таложења брзина таложења се знатно смањује те се за практична разматрања узима да је таложење у уређајима за згу-шњавање исплативо само до тог времена односно да се може економично постићи само густина која се оствари до те тачке. На депонијама је ситуација другачија јер је простор много већи, а једном започето таложење се наставља, на плажи или у таложном језеру. Тако на пример, флотацијска јаловина руде олова и цинка, крупноће 45% -0,037 тт, изграђена од кварца и алтерисаних фелдспата, има брзину таложења од 0,1 до 0,17 т/ћ (0,17-0,28 ст/тт). Када се расеје на ситу величине отвора 0,074 тт, брзина таложења класе +0,074 тт је 2,73 т/ћ (4,55 ст/т1п), а -0,074 тт свега 0,06 т/ћ (0,1 ст/т1п) [Кнежевић, 2013]. Очигледан је утицај крупноће на брзину тало-жења, али не треба занемарити ни чињеницу да у ситнијим класама преовладава алтерисани фелдспат (понаша се слично глинама), а у крупнијим кварц. Према литературним подацима руда гвожђа се таложи брзином 0,26-0,67 ст/т1п, бакра 0,46-1,14 ст/тт, а олова и цинка 0,23-1,13 ст/т1п [Рагзароиг, 2014]. Упркос овим сазнањима, у пракси се често брзина таложења прорачунава. Најширу примену су нашли обрасци Стокса4 - за зрна ситнија од 0,12 тт, Алена5 -за зрна крупноће између 0,12^ 1,55 тт и Ритингера6 - за зрна крупнија од 1,55 тт. Коначни облици наведених образаца су: Образац Стокса (за ^ < 0,12 ттј: 5 18-џ у0 \1000/ Образац Алена (за ^ = 0,12^1,55 ттј: Образац Ритингера (за ^ > 1,55 ттј: V, = 4,429 - а Ј ^ * где су: - брзина таложења, т/5 п - пречник зрна, тт џ - вискозитет флуида, к§/т.5, Брзина таложења може се израчунати и преко образаца датих у табели 3.12 [Кне-жевић, 1996]. 4 51оке5 Сеогде Саћг1е1,(1819-1905), ирски математичар, бавио се истраживањем кретања флуида. 5 А11еп Иегћег! 51ап1у (1873-1954), еиглески математичар, истакао се истраживањима кретања зрна у вискозним флуидима. 6 ШШп§егуопРе1ег(1811-1872),аустријскирударскиинжењер,у многомеунапредиоприпремумине-ралних сировина, познат по закону о трошењу енергије при уситњавању. Табела 3.12. Обрасци за прорачун брзине таложења ^ (тт) - А ке = -— е V у8 (т/5) <0,12 <1 = 0,424 -а2-Г~Г° Уо 0,12 -г-1,2 1^180 0,029 ( 1 + 29- 7о) - ^3 1 ј 1,2^2,0 180^800 V, = 0,24 - Л у-у0 , --а Уо 2,0^15,0 800^1-104 V, = 0,17 - Л У-Уо , --а Уо >15,0 1-104^2-105 V, = 0,16 - У-Уо , --а Уо Упркос веома детаљним радовима у прорачунима се, обично, не користе наведени обрасци за брзину таложења већ се користи тзв. коригована брзина таложења у55 која узима у обзир концентрацију чврстих честица при таложењу у облику "облака честица". Коригована брзина таложења може се израчунати по обрасцу Клауса (паизз), Њуита (МетИ О.М.) или Вебера (Шеђег М.Е.)-. Образац Клауса: Образац Њуита: Образац Вебера: = V, \ з'5 1000 У~Уо 100 где је: - коригована брзина таложења, т/5 Ух - брзина таложења, т/5 С - запреминска концентрација, % Уо Брзина таложења, дакле, одређује се за сваку класу крупноће понаособ. Средња коригована брзина таложења која репрезентује полидисперзни узорак (каракте-ристичан за отпад минералног порекла) добија се прорачунавањем по обрасцу: = ЕР=1 гуМг ^ Х?=1 М, Брзина таложења зависи од крупноће, а типичне вредности су дате у табели 3.13. Табела 3.13. Брзина таложењау зависности од крупноће Пречник зрна, тт Назив Брзина таложења, тт/5 Време потребно за прелажење 1 т 10 Ситан камен 1.000 15 1 Крупан песак 100 105 0,1 Ситан песак 8 125 5 0,01 Муљ 0,154 105 тт 0,001 Бактерије 0,00154 180 ћ 0,0001 Глина 0,0000154 754 дана 0,00001 Колоидне честице 0,000000154 207 година 3.13. Хидрауличка збијеност Хидрауличка збијеност је параметар који дефинише запремину коју одређена количина материјала заузме при хидрауличком одлагању унутар дренираног одлагалишта. Овај параметар није код нас стандардизован, али његово вишегоди-шње коришћење у пракси показује да при прорачуну капацитета одлагалишта даје тачније резултате него коришћење запреминске масе. Хидрауличка збијеност се одређује у мензури чије дно је перфорисано и обложено филтер папиром који омогућава дренирање воде, али не и изношење чврстих зрна. Мензура се пуни хи-дромешавином чије карактеристике одговарају хидромешавини која ће се одло-жити. Напуњена мензура се дренира 24 часа, након чега се очитава заузета запре-мина. С обзиром да је позната маса (сувог) материјала који је саставни део хидро- мешавине лако се прорачунава хидрауличка збијеност по обрасцу: _ Ућг — ~ где је: унг- хидрауличка збијеност, к§/т3 (§/ст3) т5 - маса сувог материјала у хидромешавини, к§ (§) V - заузета запремина у мензури, т3 (ст3) Хидрауличка збијеност је, обично 10 - 30 % мања од запреминске масе. У Аустралији је одређивање максималне запремине коју хидраулички депоновани материјал заузима стандардизовано - стандард ознаке А51289.5.5.1 [према Ранки-новој, 2002]. По овом стандарду се такође користи мензура са перфорисаним дном и заштитом дна филтер папиром уз 24-часовно одлежавање материјала у мензури. Једина разлика у односу на претходно описану процедуру је у јасно дефинисаном односу чврсте и течне фазе која се улива у мензуру (Ч:Т -1:3). Изглед перфориса-ног дна мензуре, инсталације на почетку и крају опита дати су на слици 3.13. Левак Апаратура за одређивање хидрауличке збијености Филтер папир Цилиндар Слика 3.13. Апаратура за дређивање хидрауличке збијености, лево: перфорисано дно, у средини: апаратура на почетку опита, десно: исталожени материјалу мензури 3.14. Водопропустљивост - коефицијент филтрације Коефицијент филтрације се дефинише као брзина течења воде на температури од 20°С (подусловима ламинарногтечења) кроз попречни пресекјединичне повр-шине неког засићеног тла. Коефицијент пропустљивости има димензије брзине и обично се изражава ут/5 (данас се често користи и ст/5 мада је ова јединица ван 51 система). За један материјал или формацију, вредност коефицијента филтрације зависи пр-венствено од димензија најситнијих пора кроз које вода треба да путује или од величине и континуитета пукотина у стенама, испуцалим глинама итд. Укратко, он у великој мери зависи од: - вискозности воде - величине и континуитета пора или пукотина у тлу кроз које вода тече, а које, опет, зависе од: - величине и облика честица тла, - густиневоде, - структуре тла, - присуства дисконтинуитета. Коефицијент филтрације се може одредити аналитички на бази познавања грану-лометријског састава материјала, лабораторијским и "1п 5ки" опитима. Постоји већи број метода иасталих на бази експерименталних истраживања ра-зних аутора које дају везу између коефицијента филтрације и одређених геомеха-ничких параметара. За једноличне, растресите, чисте пескове пропустљивост се може проценити из Хезнове једначине [Еп§етоеп, 2014] к = 100 - (^10)2 где је: к - коефицијент филтрације, ст/5, п10 - величина отвора сита кроз који пролази 10% масе, тт. И многи други аутори (Мазсћ, Оеппу, Ко^епу, Сатће) дали су своје једначине које се могу применити за материјале сличне онима који су коришћени при оригина-лним истраживањима [Ц5 Агту, 1986]. Заједничко за све ове једначине је да се вредности овако одређеног коефицијента филтрације могу прихватити само као прва апроксимација, више или мање тачна у зависности од сличности испитиваног материјала са материјалом који је кори-шћен у оригиналним истраживањима. Коефицијент филтрације у лабораторији се одређује опитима у којима се користи деаерисана дестилована вода и узорци потпуно засићеног тла. Апаратура која се користи за испитивање пропустљивости може се разликовати у зависности да ли је узорак ситнозрн или крупнозрн, поремећен или непоремећен, збијен или га треба формирати у лабораторији, и засићен или незасићен. Методе за одређивање коефицијента филтрације у лабораторијским условима прописане су у одговарајућим СРПС стандардима. Суштински су лабораторијске методе базиране на Дарсијевом7 закону кретања воде под дејством силе гравита-ције кроз филтер: л = 1'(дћ) = 1 Одавде следи, V = к-1 гдеје: к -коефицијентпропустљивости, т/5 ф - проток воде, т3/5 А - површина попречног пресека кроз који вода протиче, т2 I - пут који пролази, т Аћ - разлика пијезометарских нивоа, т/т V - брзина протицања воде кроз пропустљиви материјал, т/5 I - хидраулички градијент (хидраулички пад, пијезометарски нагиб), еквивалентно Дћ /Ц бездимензионална величина Зависност коефицијента филтрације од врсте материјала приказана је у табели 3.14 [Еаг1ћ, 1998]. 7 Багсу Иепг1 РћШћег! СахрагЈ (1803-1858), француски инжењер познат по експерименталном раду везаном за водопропустљивост тла Табела 3.14. Зависност коефицијента филтрације од врсте материјала Водопропустљивост, Ш/5 10° 101 10"2 10"3 104 105 106 107 108 109 10-1о 10-и Дренирање Добро Слабо Практично непропусно Тип тла Чисти шљунак Чисти песак и мешавина пе-ска и шљунка Врло ситни песак, прашина, мешавина прашинастих песко-ва и глине, страти-фиковани слојеви глине и др. Непропусни материјали, тј. непропу-сне глине испод појаса деградације "Непропусни" материјали промењени деловањем вегетације и деградацијом Према немачким стандардима (01И 18130, део 1) јаловине и стене се, у односу на коефицијент филтрације деле деле у 5 група, табела 3.15 [ВКЕР, 2004]. Табела 3.15. Класификација јаловина и стена према В№18130, део 1 Карактеристика Коефицијеит филтрације, ш/5 Веома висока пропустљивост > 1-102 Висока пропустљивост 1-104-1-10"2 Пропустљиво 1-10"6-1-10"4 Слаба пропустљивост 1-10"8-1-10-6 Веома слаба пропустљивост < 1-108 Код пескова је тешко добити непоремећене узорке тла за извођење лабораториј-ских тестова, а њихова структура, стратификованост, коефицијент порозности, итд., имају важан утицај на величину пропустљивости. Због тога су теренски опити за одређивање пропустљивости неопходни. На терену се коефицијент фил-трације одређује преко истражних јама и бушотина, односно опитом теренског црпљења. Када се одлагалиште фундира на стеновитој подлози од интереса је познавати пропустљивост стенске масе у подлози. И у овом случају степен пропустљивоси се изражава коефицијентом пропустљивости, који се дефинише као брзина протица-ња кроз јединичну површину под дејством јединичног хидрауличког градијента и он зависи од својстава стенске масе, као и од вискозности и густине воде. Развијене су бројне методе за одређивање или процену пропустљивости неке стенске масе. Код сваког конкретног случаја треба анализирати и проценити могућност и оправданост примене свих расположивих метода, као и аналитичких техника, како би се оптимизовале предности и минимизирали недостаци садржа-ни у сваком од метода за одређивање пропустљивости неке стенске масе. Основни методи обухватају лабораторијско испитивање пропустљивости, анали-зу геолошких својстава и теренска мерења. Лабораторијски опити пропустљивости се користе за процењивање пропустљи-вости језгра или узорака узетих из стене. Примењују се: моделска испитивања, испитивања индивидуалних пукотина и испитивања на репрезентативним узо-рцима. Моделска испитивања, као и испитивања на репрезентативним узорцима имају само ограничену примену и тако добијени резултати су често зависни од испи-тивача. Мерена пропустљивост пукотина и срачуната еквивалентна пропустљи-вост може се директно применити у анализама континуума или дисконтинуума. Уопштено, лабораторијска испитивања су репрезентативна само за један мали део стенске масе која се разматра. И даље, с обзиром на знатну дозу субјективности у интерпретацији параметара, лабораторијска испитивања се користе више као додатак, него као замена за теренска испитивања. Постоје формуле, теоријске и емпиријске, које дају везу између пропустљивости и геолошких својстава. Параметри потребни за анализу или прорачун су: просечни отвор пукотина, просечна површинска рапавост пукотина и просечан распоред пукотина у простору или број пукотина на одређеној дужини. За одређивање параметара који се користе у анализи потребно је обимно осматра-ње и картирање осматраних површина. Иако је анализа пропустљивости на осно-ву геолошких својстава теоријски могућа, резултате треба прихватити са опрезом. Теренска мерења су далеко најтачнија и најпоузданија техника за одређивање пропустљивости неке стенске масе. Теренска испитивања се, генерално, своде на мерења брзине подземне воде, опите црпљења и опите инјектирања. Када се анализира кретање воде кроз порозну средину уочава се да брзина крета-ња може бити идентична у свим смеровима (изотропија) или различита (анизо-тропија). Различита вредност коефицијента филтрације у хоризонталној (кн) и вертикалној (ку) равни, практично, прати реалне ситуације на депонијама инду-стријског отпада због депоновања у слојевима. Типичне вредности анизотропије за некаприродна земљишта и стене приказане суу табели 3.16 [Еп§етоеп, 2014]. Табела 3.16. Типичне вредности анизотропије Материјал кн кУ Зависи од Стратификована лежишта 10-1.000 гранулосастава Масивна земљишта или стене 1-3 облика и оријентације зрна Распуцале стене 0,1 -10 распореда отвора Еолска земљишта (лес и дине) 0,02-2 консолидације Депоновани материјал има слојевиту (стратификовану) структуру са израженом анизотропијом и знатно већим коефицијентом филтрације у хоризонталној него вертикалној равни. Сва претходна разматрања односнла су се на потпуно сатурисану средину. У пракси се, свакако, среће и несатурисана средина за коју не важи Дарсијев закон. Несатурисана средина среће се углавном на насипима и на плажи, односно у зони изнад линије провирне воде. Испитивања су показала да је коефицијент филтри-рања кроз несатурисану средину значајно мањи и да зависи од степена сатуриса-ности [РгеШип^, 1994а, УапараШ, 2002]. 3.15. Елементи унутрашњег отпора До рушења, било масива или насутог материјала, долази када се прекорачи отпо-рност на смицање. Отпорност на смицање се изражава преко односа између нормалног јединичног оптерећења (ст) и тангенцијалног јединичног оптерећења (т) или изражено преко закона о чврстоћи тла на смицање, који је дао Кулон8: т = С + а - Сдср где је: т- напон смицања, кИ/т2 С- сила кохезије, кИ/т2 а- нормални напон на површину клизања, кИ/т2 ^ - угао унутрашњег трења,0 Параметри: сила кохезије (С) и угао унутрашњег трења (ф) називају се заједни-чким именом елементи унутрашњег отпора. За њихово одређивање је развијено више метода, а најчешће се користе опити директног смицања, опити триакси-јалне компресије и опити једноаксијалне чврстоће на притисак. Сви ови опити су стандардизовани [Обрадовић, 1999]. Кохезија је сила која молекуле и сличне честице у материјалу држи заједно. Карактеристика је везаних материјала. Сила кохезије зависи од структуре матери-јала, влажности и степена оптерећења. Што је сила кохезије већа то је и отпорност материјала на смицање већа. Отпад минералног порекла је обично некохерентан што значи да је кохезија незнатно изнад нуле. Угао унутрашњег трења, угао отпорности на смицање, зависи од степена збије-ности, влаге, крупноће и облика зрна, степена неравномерности и минералног са-става. Угао унутрашњег трења расте са крупноћом, степеном неравномерности и учешћем зрна са оштрим угловима (ефекат укљештења). Познавање угла унутра-шњег трења је од битне важности јер се не сме дозволити да угао нагиба спољне косине насипа буде једнак углу унутрашњег трења. Да би се унутар одлагалишта формирао максимално могући акумулациони простор (за исту заузету површину и исту висину одлагалишта) угао нагиба спољне косине одлагалишта треба да будеједнакуглуунутрашњегтрења. Међутим, њиховим приближавањем смањује се степен безбедности одлагалишта те се током пројектовања и изградње одла-галишта врше сталне контроле и корекције како би се добило најрационалније решење. У пракси је обично угао нагиба спољне косине приближно једнак 2/3 вредности угла унутрашњег трења. 8 Сои1отћ Сћаг1е5 АидихНпе (1736-1806), француски војни инжењер, познат је по истраживањима еле-ктрицитета и магнетизма ("Кулонов закон"], али је дао и значајан допринос решавању проблема притиска тла и отпорности материјала на смицање. Вредности кохезије и угла унутрашњег трења за типичне представнике некохере-нтног и кохерентног материјала дате су у табели 3.17 [15,1999]. Табела 3.17. Типичне вредности кохезије иуглаунутрашњег трења за неке материјале Врста тла Кохезија, к!М/т2 Угао унутр. трења,0 СС глиновити шљунак - >31 СМ прашинасти шљунак - >34 5М прашинасти песак 5 +.5 30+.4 5С глиновити песак 11 ±.6 31 ±.4 МС неорганске прашине, глиновити ситни пескови 9±_? 32 ±_2 СС неорганске, прашинасте и песковите глине 12+.2 28 +.2 СН неорганске глине високе пластичности 13 ±.6 19 ±.5 МН неорганске прашине високе пластичности 20+.9 25+.3 Очигледно је да се у смеру од некохерентних ка кохерентним материјалима угао унутрашњег трења смањује, а кохезија повећава. п 1-12 одговара (15Г - 0,025; 0,05; 0,08; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30; 0,40; 0,50; 0,75; 1,00 Слика 3.14. Зависностуглаунутрашњег трења од средње крупноће зрна и порозности материјала Однос нзмеђу угла унутрашњег трења (исказано као 1§ф), крупноће зрна (исказа-но преко средњег пречника зрна Љ) и порозности (п) може се приказати преко обрасца [Гојковић, 2008] п - (0,011 + 1,55 - а5Г)' ^5Г Ово је емпиријски добијени образац који омогућава да се познавањем грануло-метријског састава и порозности материјала прорачуна угао унутрашњег трења. Образац се може превести и у дијаграм, слика 3.14, преко којег се брзо може утвр-дити оријентациона вредност угла унутрашњег трења. сд<р = 0,01 + 1,55 - а5 3.16. Конзистенција Конзистенцијом се дефинишу својства мешавине: покретљивост, крутост и пове-заност. Овај параметар уобичајено прати испитивања мешавина бетона, ау рудар-ској пракси се показао као неопходан за транспорт и одлагање јаловине у облику хидромешавине велике густине тзв. пасте. Има више метода за одређивање конзистенције: метода слегања, ВЕБЕ-метода, метода распростирања, метода вибрирањем итд. [Муровљев,1989]. У рударској пракси се најчешће користи тзв. сламп-тест [51итр-1ез€) базиран на ме-тоди слегања за одређивање конзистенције мешавине [Оотопе, 1998]. За испити-вања се користи тзв. Абрамов конус у који се мешавина уноси у три слоја уз поје-диначно набијање стандардном металном шипком са 25 удараца. После пуњења горња површина се поравна и конус полако и пажљиво извуче и постави поред анализиране масе. Под дејством силе теже доћи ће до деформације масе, а када се деформација заврши измери се величина слегања. На слици 3.15 дат је графички приказ извођења опита [С1ау1оп, 2002]. Слика 3.15. Фазе"сламп-теста": наливањеузорка, извлачење конуса, мерење слегања На бази добијеие величине слегања бетонске мешавине се деле на "круте" (сле-гање испод 50 тт), "средње" (слегање од 50 до 125 тт) и "течне" (слегање од 125 до 175 тт). Величина слегања везана за транспорт и одлагање густих хидромешавина - пасти експериментално је одређиванауз услов да се мешавина несметано транспортује те да се после истакања из цевовода просторно разлива уз одржавање угла насипа-ња до 6%. Према Пуцмајстеровим (Ри12те151вг) проспектима и Териоу [Тћег1аи11и, 2003] висина слегања мешавине треба да буде од 195 до 250 тт. Клејтон и сарадници [С1ау1оп, 2002] тврде да "сламп-тест" није најпогоднији за примену јер се базира на поређењу што је прихватљиво само за отпаде са истог постројења (мада не увек), али је неприхватљиво за отпаде различитог порекла. Због тога они предлажу да се као мера конзистенције усвоји напон смицања јер он представља јединствену карактеристику материјала док је висина слегања после-дица напона смицања и густине мешавине. С обзиром да напон смицања експо-ненцијално расте са повећањем учешћа чврстог у хидромешавини то је његово прецизно одређивање и познавање веома важно. Масена концентрација чврстог у пасти {%) Слика 3.16. Зависност напона смицања одмасене концентрације чврстогу пасти На слици 3.16 дат је, као илустрација, дијаграм зависности напона смицања од масене концентрације чврстог за пасту ВНР-овог рудника Кенингтон (Саптпд1оп) [С1ау1оп, 2002]. На дијаграму су означене и области у којима се обично врши тра-нспорт и одлагање отпадних материјала у савременој рударској пракси. 3.17. Границе конзистенције или Атербергове границе Атерберг9 је кохерентна тла поделио у 7 основних стања конзистенције: чврсто, получврсто, жилаво пластично, лепљиво пластично, жилаво течно, густо течно и ретко течно [Обрадовић, 1999]. Сва наведена стања су груписана у 3 групе: чврсто, пластично и течно. При преласку из једног стања конзистенције у друго усвојене су границе. Свакој од тих граница одговара одређена количина вода јер је за кохерентне материјале карактеристично да мењају стање при промени садржаја воде. Најважније су граница пластичности, граница течења и граница скупљања. Графички приказ појединих граница у зависности од садржаја воде приказане су на слици 3.17. 51 Р1 И, Конзистентно стање Слика 3.17. Границе конзистенцијеу зависности од влажности Граница пластичности (м/р, мр или Р1) одговара преласку из чврстог у пластично стање. Влажност је нешта већа од оптималне, а креће се од 15 до 30%, Граница течења (т, ои или II) одговара преласку из пластичне у течну конзи-стенцију, усваја се да је чврстоћа смицања на овој граници практично једнака нули. Влажност кохерентних материјала на овој граници креће се од 40 до 60%. Разлика између границе течења и пластичности назива се индекс пластичности (1р): 1Р — ^^ — Индекс пластичности показује која количина воде је потребна да неки материјал пређе из пластичног у течно стање. Код пескова индекс пластичности је нула, код прашине 2-10%, док код глина расте са садржином глиновитих састојака од 10-75%. Подела тала на основу величине границе течења и индекса пластичности дата је у табели 3.18. 9 АИегћегд А1ћег1 МаигИг (1846 1916), шведскихемичар који се бавио пољопривредом, а најпознатији је по својим радовима везаним за класификацију и пластичност земљишта. Он је први предложио <0.002 тт, као граничну крупноћу за глине. Табела 3.18. Подела тала на основу границе течења и индекса пластичности Стање Граница течења, ио, % Индекс пластичности, 1р Непластично - <12 Ниско пластично <12 12-25 Средње пластично 30-50 25-40 Високо пластично >50 >40 Индекс течења (/1,3 представља однос нзмеђу природне влажности (^о) и влажно-сти на граници пластичности (№] и индекса пластичности (1р): м/0 _ Индекс течења има вредност од 0 за тло са влажношћу на граници пластичности до 1 за тло са влажношћу на граници течења. Индекс конзнстенцнје (/с) - однос између разлике влажности при граници течења (т) и природне влажности (^о) и индекса пластичности (1р) с ~ I 'р Што је 1с већи, материјал је мање деформабилан. Конзистентна стања дефинисана према индексу конзистенције дата су у табели 3.19. Табела 3.19. Конзистентна стања према индексу конзистенције Стање Индекс конзистенције, 1с, % Течно <0 Пластично 0-1 Полутврдо 1-1,25 Тврдо >1.25 Граница скупљања (Ш5, Ш5 или 5С) одговара граници између чврстих и получвр-стих стања, на овој граници сушењем тло престаје да се скупља мада и даље губи масу. ПИТАЊА ЗА ПОНАВЉАЊЕ: 1. Зашто је важно познаватн карактеристике отпада који се депонује? 2. Зашто је важно познавати хемијски састав отпада? 3. Зашто је важно познавати минералошке особине отпада који се депонује, подлогу на коју се депонује и материјал од којег се праве ободни насипи? 4. Који су елементи трофазног модела тла? 5. Наведите све три врсте тала! 6. Које су битне особине некохерентних тала? 7. Које су битне особине кохерентних тала? 8. Која минерална сировина је типични представник кохерентног тла? 9. Које су битне особине тала органског порекла? 10. Шта је густина? 11. У чему је разлика између густине и релативне густине? 12. Шта је запреминска густина (маса)? 13. У чему је разлика између запреминске и насипне густине (масе)? 14. Штаје гранулометријски састав материјала? 15. Шта је степен неравномерности и зашто се користи? 16. Шта је сегрегација материјала по крупноћи? 17. Како се мењају карактеристике материјала услед сегрегације по крупноћи? 18. Шта је угао насипања и како се користи? 19. Шта је порозност, а шта коефицијент порозности? 20. Како врста материјала утиче на коефицијент порозности? 21. Штаје коефицијент релативне збијености? 22. Зашто је важно познавати збијеност материјала? 23. Како се одређује оптимална влажност неког материјала? 24. Шта је оптимална влажност неког материјала? 25. Шта је влажност и како се одређује? 2 6. Шта је сатурација? 27. У чему је разлика између брзине таложења и кориговане брзине таложења? 28. Шта је хидрауличка збијеност и како се одређује? 29. Какав је однос између запреминске масе (густине) и хидрауличке збијености? 30. Шта је коефицијент филтрације? 31. Зашто је важно познавати коефицијент филтрације материјала који се депонује? 32. Шта је изотропија, а шта анизотропија при кретању воде кроз порозну средину? 33. Који параметри се сврставају у елементе унутрашњег отпора материјала? 34. Шта је кохезија материјала? 35. Шта је угао унутрашњег трења материјала? 36. Шта је стишљивост неког материјала? 37. Шта је консолидација порозног материјала? 38. Како се слегање подлоге манифестује на стабилност објеката на депонији? 39. Шта је конзистенција мешавине? 40. Наведите Атербергове границе конзистенције! Литература 1. [Далмација, 2010] Далмација М., КеркезЂ, Роичевић С., Далмација Б., Карловић Е., Рајић Љ, Прица М, (2010), Тестови излуживања као процена безбедности одлагања солидификованог/стабилизованог отпада, Рециклажа и одрживи развој, РОР 3 (1) 29 - 34 2. [НиКег,2012]НиИег Ј.Ш., (2012), 1еасћ1п§ ап^ ЕЦ СапДГШ01гесГ1уе, ћИр://шшш.1п1ег5о1.(г/р^(2012/Јаар-ШШет_НиИег_А1соп1го1_Саћога1огу_ 1п1ег5о1_2 012.р^Г 3. [Меп^, 1998] Апоп, 1998, Ое51§п §иМе (ог 1ће 5ића^иеои5 Љро5а1 оСгеасИуе 1аШп§51п соп51гис1е^ 1троип^теп15, МЕИО Ргојес!2.11.9 4. [Обрадовић, 1999] Обрадовић Р., Најдановић Н., (1999), Механикатлау инжењерској пракси, Рударски институт, Београд 5. [Максимовић, 1995] Максимовић М., (1995), Механикатла, Гроскњига, Београд 6. [Епде1б, 2004] Еп§е15 Ј. (е^.), (2004), ТаШп§5 тапа§етеп1 РасИШе5 -1п1егуепИоп асИоп5 Гог Г15к ге^исИоп, Керог1 оС 1ће Еигореап КТО ргојес! ТА1С5АРЕ, шшш.1аИ5аГе.сот 7. [Еаг1ћ, 2000] Еаг1ћ тапиа1, раг11, ТћМ Е^Шоп, Еаг1ћ 5с1епсе5 ап^ Ке^еагсћ Саћога1огу, Сео1есћп1са1 Ке^еагсћ, Тесћп1са1 бетсе Сеп1ег, Оепуег, Со1ога^о, 1998 8. [Ш1И, 2005] ШШ К.Ј., ШиЉке К.В., е^Иог5, (2005), "1тр1етеп1а«оп ап^ 1трго-уетеп! оС ^е51§п ап^ аи1ћог15аИоп ргосе^иге5 (ог ргоро^е^ 1аШп§ ГасИШеб", А Еигореап Ке^еагсћ ап^ Тесћпо1о§1са10еуе1ортеп1 Ргојес1, шшш.1аН5аГе.сот 9. [Ше1б, 1999] Ше15 С., КоћеЉоп А.М., ЈакићЈск А.Т., А геУ1еш оГЉу соуег р1асе-теп1 оп ех1гете1у шеак, сотрге551ћ1е 1аШп§5, ћир://рШ\1Љгагу.1аигеп1лап.са/ теЉ/сопГ/5иЉшу9 9 /§г^5игГШа1егКете^/СА5ШК2 З.РОР 10. [Вје1кеу1к, 2005] Вје1кеу1кА; КпиГ550п 5, (2005) бшеЉћ ГаШп§5 : С0траг150п оГ тесћап1са1 ргорегИе5 ћеГшееп ГаШп§5 ап^ паГига1 §ео1о§1са1 та1епа15, Ргосее^1п§5 оГ 1п1егпаИопа1 СопГегепсе оп М1п1п§ ап^ Гће ЕпуЈгоптепГ, МеГак ап^ Епег§у Кесоуегу, рр.117-129,51оскћо1т 11. [Квасничка, 2007] Квасничка П., Домитровић Д., Механика тла, Интерна скрипта, Рударско-геолошко- нафтни факултет, Загреб, 2007. 12. [СоИс, 2001] СоИс К., СоИс I., (2001), Тете1јепје §гаЗеУ1па па роћо1ј§апот Пи, СгаЗеутаг 53,2,2а§гећ, 5Гг. 75-81 13. [РгеШипД, 1994] РгеШип^ ОС, Х1п§ А, (1994), Е^иаИоп5 Гог Гће 5оИ-шаГег сћагас1ег15Ис сигуе, Сап. СеоГесћ. Јоигпа1,31. 521-532 14. [Томанец, 2000] Томанец Р., (2000), Методе испитивања минералних сиро-вина у припреми минералних сировина, Рударско-геолошки факултет, Београд 15. [15,1999] Апоп, (1999), СгИегЈа Гог ^е51§п оГ5та11 етћапктепГ Љт5, Шап ЗШппагп, 15:12169 -1997, Вигеаи оПпШап 5ГапЉгЉ, Иеш 0е1ћ1 16. [Кнежевић, 2013] Кнежевић Д., Вучинић Д" Чаки Л" Тепавац Б., (2013), Ела-борат о испитивању флотацијске јаловине рудника олова и цинка "Шупља стијена", Шуле, Црна гора, ради добијања подлога за израду техничког пројекта депоновања флотацијске јаловине, Рударско-геолошки факултет 17. [Рагбароиг, 2014] Рагзароиг Сћ.А, Но55тта5аћ М., Уаћуае1 М., Вап1515., (2014), Е1Гес1 оС 5е1Шп§ 1е51 ргосе^иге оп 5121п§ 1ћ1скепег5, берагаИоп ап^ РигШсаИоп Тесћпо1о§у 122,87-95 18. [Кнежевић, 1996] Кнежевић Д, Колоња Б, Станковић Р., (1996), Хидраулички транспорт минералних сировина, Рударско-геолошки факултет, Београд 19. [према Ранкиновој, 2002] КапкЈпе К. 5., (2002), РегтеаћШ1у ап^ Љата§е сћагас1ег15Ис5 оГћуЉаиНс 61151п ип^ег§гоип^ т1пе5, Јате5 Соок ЦпЈуегбИу, 5сћоо1 оС еп§1пеег1п§, 20. [Епдетоеп, 2014] ВШ Еп§етоеп, (2014), Кес1атаИоп, Мапа§т§Ша1ег 1пШе51, 0е51§п бГапЉгЉ N0.13, Етћапктеп! 0ат5, Сћар1ег 8: 5еера§е, Рћа5е 4 (Р1па1), Ц.б. 0ераг1теп1оС1п1ег1ог Вигеаи оСКес1атаИоп 21. [Ш Агту, 1986] Ц5 Агту Согр5 оСЕп§1пеег5, (1986), "5еера§е Апа1у515 ап^ Соп1го1 Гог 0ат5", Еп§1пеег Мапиа1 N0.1110-2-1901, Ша5ћ1п§1оп, О.С. 22. [ВКЕР, 2004] КеГегепсе Ооситеп! оп Ве51 АуаНаћ1е Тесћт^ие5 Гог Мапа§етеп1 оГТаШп§5 ап^Ша5Ге-Коскт М1п1п§ АсИуШе5. Еигореап Сотт15510п, ОС, ЈКС, 1п5Ши1е 1ог Рго^ресИуе Тесћпо1о§1са181иШе5,5и51а1паћШ1у 1п 1п^и51гу, Епег§у ап^ Тгап5рог1, Еигореап 1РРС Вигеаи, беуШе. 23. [РгеШипД, 1994а] РгеШип^ 0С,Х1п§А, Ниап§5. (1994), РгеШс1т§Ше регтеаћШГу ГипсИоп Гог ипбаГигаГе^ 50Љ и51п§ 1ће 5оИ-ша1ег сћагас1ег15Ис сигуе, Сап. Сео1есћ. Јоигпа1,31. 533-546 24. [УапараШ] УапараШ 5К, Соћће^оо ЈР, А ИогтаИ^е^ ГипсИоп 1ог ргеШсНоп 1ће соеШс1еп1 регтеаћШГу оГ ишаГигаГе^ 50Н5, ТћМ 1п1егпаИопа1 СопГегепсе оп ЦпбаГигаГе^ боИ5, Кес1Ге, Вга^Н, е^. Ј.Р.Т. Јиса еГ а1" Ва1кета РићИ5ћег5, рр. 839-844. 25. [Гојковић, 2008] Гојковић Н., Обрадовић Р., Чебашек В., (2008), Стабилност косина одлагалишта техногених материјала, Рударско-геолошки факултет, Београд 26. [Тћепаи1Ш, 2003] Тћег1аиИЈ.А" Рго5«ак Ј" Ше1сћ 0" (2003), бигГасе Љро5а1 оГ ра5Г ГаШп§5 аГ Гће Ви1уапћи1и СоМ Мте, Тап2ап1а, М1п1п§ ап^ ЕпуЈгоптепГ сопГегепсе, биЉшу 27. [Муровљев,1989] Муровљев М" (1989), Грађевински материјали, Научна књига, Београд 28. [С1ау1оп, 2002] С1ау1оп 5" Сг1се Т. С" Во§ег 0. V. (2002), Апа1у515 оПће 51итр Ге5Г оп-5Ие у1еМ 51ге55 теа^игетепГ оГ т1пега15и5реп510п5,1п1егпаИопа1 јоигпа1 оГ т1пега1 ргосе551п§ 1613, Е15еУ1ег, рр. 1-19 29. [Оотопе, 1998] Оотопе Р., (1998), Тће 51итр Ге5Г Гог ћ1§ћ-шогкаћШГу сопсгеГе, СетепГ ап^ СопсгеГе Ке^еагсћ, Уо1.28, N0.2, Рег§атоп, рр. 177-182 30. Проспекти фирме Ри1гте151ег, А1сћГа1, Немачка 4. ВРСТЕ ДЕПОНИЈА Циљ текста датогу овом поглављу је упознавање са врстама депонија инду-стријског отпада. Подела депонија на врсте размотрена јеу погледу времена коришћења, уређености, облика у којем се отпад одлаже и уклапања и облика формиране депоније на природном терену различите конфигурације. Приказане су и методе депоновањау реке и мора (океане), као специфичне методе код којих стварне (класичне) депоније не постоје. Депонија представља технолошки уређени технички објекат који има вишеструке намене. Обично служи за: - трајно депоновање отпада, и - привремено складиштење ради потпуног избистравања технолошке воде које се, потом, као повратна вода враћа у процес. Основни задаци које треба да испуни добро пројектована и изведена депонија су [Кнежевић, 1996]: - у односу на масе, треба да има довољну запремину за смештај свих издво-јених количина у предвиђеном периоду експлоатације, - у односуна карактеристике отпада, треба да има довољно велику повр-шину за потпуно избистравање воде, ако се индустријски отпад депонује хидраулички, - у односу на систем за снабдевање повратном водом, треба да има дово-љно слободног простора за акумулисање потребне количине повратне воде, потребног квалитета, - у односуна власника, изградња и експлоатација треба да буде у економски подношљивим границама, - у односу на објектеу окружењу, не сме да угрожава њихов рад и развој, - у односу на околину, треба да је потпуно стабилна, у геотехничком и еколо-шком погледу. Сагласно намени, степену изграђености, начину експлоатације и окружењу по-стоји више подела депонија. Прва подела је на привремене и трајне депоније. Привремене депоније се граде у периодима када постројење стартује, пре него што се депонија изгради са наме-ром да се преко привремене депоније премости временска неусклађеност. Трајне депоније су објекти у које се смешта сав отпад из једног постројења или, код дуго-вечнијих постројења, депоновање на једном простору траје више година, често се наводи најмање 15 година, по српској Уредби о одлагању отпада на депоније" [Уредба, 2010] најмање 20 година. У погледу уређености депоније се деле на неуређене и (потпуно) уређене. Неуре-ђене депоније обично представљају привремене депоније код којих се отпад временски кратко депонује на неуређени простор. Уређене депоније имају јасно дефинисан и довољан простор (површински и запремински), имају дефинисану технологију изградње, хидроизолацију, одговарајући дренажни систем, односно систем за евакуацију слободне воде из депоније и њен прихват, итд. Мада се и данас могу наћи привремене и неуређене индустријске депоније, законски је до-звољено формирање и експлоатација само уређених депонија. У погледу стања у којем се индустријски отпад депонује депоније могу бити суве и хидрауличке. Суве депоније (најчешће се зову одлагалишта) обично служе за депоновање крупнозрног материјала (изнад 5 тт) који се до депоније транспор-тује камионима, тракама и сл. Хидрауличка (мокра) депонија служе за депоно-вање фино уситњених отпада који се у облику хидромешавине и суспензије хидраулички транспортују од постројења издвајања до места депоновања. Слика 4.1. Одлагање отпада на сувој (лево) и мокрој (десно) депонији Суве депоније најчешће немају ободне насипе, док се мокре депоније не могу фор-мирати без претходног оконтурења ободним насипима. У погледу врсте мате-ријала од којих се изграђују ободни насипи врши се подела на депоније са обо-дним насипима изграђеним од материјала из тзв. "позајмишта" (класичне на-суте бране) и депоније са ободним насипима изграђеним од материјала који се депонује. Материјал из позајмишта представља материјал потребних карактеристика који се обезбеђује из рудника, каменолома или из водотокова (једним именом - по-зајмиште) који су, обично, у непосредној близини депоније. Материјал из по-зајмишта је потребно ископати, издробити (не увек), понекад опрати и транспо-ртовати до депонија при чему тако изграђен насип смањује акумулациони про-стор за запремину ободних насипа. Насипи изграђени од материјала из поза-јмишта могу се одмах изградити до пуне висине, а могу се градити фазно, сагласно напредовању депонија увис. Уобичајено се ови насипи граде са водонепропусним језгром што дозвољава директно наслањање воде и муља на унутрашњу косину насипа. Депонија код којих се ободни насип изграђује од материјала који се истовремено и депонује обично захтевају класирање и издвајање одговарајуће фракције погод-не за израду ободног насипа (одговарајућих физичких и геомеханичких каракте-ристика). Овако формирани ободни насипи не смањују акумулациони простор депонија јер се за израду не користи "страни" материјал. Обично се примењују на депонијама флотацијске јаловине (јаловиштима). Насипи изграђени од јаловине обично немају водонепропусно језгро, сем у иницијалној и заштитној брани. Надградња се најчешће обавља хидроциклонирањем јаловине, а могућа је и спи-готирањем и слободним истакањем. У погледу уклапања у рељеф околине разликују се равничарске, брдско-плани-нске, депоније у удубљењима и депоније испод површине воде. Равничарске депоније се формирају на равним теренима при чему се ободни насипи морају формирати са све четири стране ако се отпад депонује у облику хидромешавине, слика 4.2 - 4.3. Ако се отпад депонује у сувом стању обично није потребно градити ободне насипе, слика 4.4. Слика 4.2. Равничарска хидрауличка депонија пепела и шљаке термоелектране "Косово Б", Обилић Када се депоније формирају у усецима, кланцима или брдским удубљењима код којих се ободни насипи изграђују са једне, две или три стране говори се о брдско-планинском типу депонија. Брдско-планинске депоније могу да у потпуности преграђују долину (кланац, котлину), а могу да буду лоцирана бочно уз једну од страна, висински изнад најниже коте. На слици 4.5 шематски су приказани брдско-планински типови депонија [ЕРА, 1994]. На сликама 4.6 и 4.7 дате су фотографије преградних брдско-планинских депонија флотацијске јаловине. Слика 4.3. Равничарска депонија флотацијске јаловине рудника олова и цинка "Лепосавић" Слика 4.4. Равничарска сува депонија металуршке јаловине топионице олова и цинка "Трепча", Звечан Брдско планинаска депонија, Брдско планинаска депонија, депонија потпуна преградња долине лоцирана бочно Слика 4.5. Типови брдско-шанинских депонија Слика 4.6. Брдско-планинска (преградна) депонија флотацијскејаловине "Жарков поток" Слика 4.7. Брдско-планинска (преградна) депонија флотацијске јаловине рудника бакра "Велики Кривељ" Трећи тип депонија се формира при депоновању отпада у удубљењима, која могу бити природна или удубљења настала људским активностима (јаме, делови активних копова, напуштени копови и сл.). Код ових депонија нема потребе за изградњом ободних насипа јер оконтурење простора за депоновање чине стране удубљења, изузетак су активни копови код којих је неопходно насипима одвојити депонију од копа. На слици 4.8 приказана је мокра депонија у напуштеном површинском копу. Слика 4.8. Депоновање индустријског отпадау напуштеном копу Депоније испод површине воде представљају простор за депоиовање уиутар је-зера, мора и океаиа па иема ободних насипа. У светској пракси среће се и депоно-вање отпада у реке. Избор овога типа депонија често је везан за решавање проблема оксидације сул-фидних минерала садржаниху отпаду. Типичан пример је флотацијско јаловиште рудника олова и цинка Невеш Корво (^вувз Согуо) у Португалу, слика 4.9 [Наћ1е, 2012, Сорез, 2013]. Јаловина има око 50% пирита те да би се спречила оксидација, простор висине 43 т, је напуњен водом испод које је депонована флотацијска ја-ловина. Када је простор готово попуњен прешло се на заједничко депоновање крупнозрне откивке и флотацијске јаловине тако што је крупнозрни материјал ис-корићен као материјал за израду ободних и преградних насипа, док је унутар тако формираног простора депонована флотацијска јаловина у облику пасте. Слика 4.9. Депоновање флотацијске јаловине испод воде на руднику Меуез Согуоу Португалу Муљ из постројења за гравитацијско-магнетску сепарацију рудника гвожђа Ома-рска (Агсе1огМИа11) одлаже се у депонију која је претходно напуњена водом. Тако се успешно решава проблем аерозагађења, с обзиром да је муљ веома ситан (100% -0,037 тт. Временом је муљ попунио простор испод воде па се, у тој зони, појавио депоновани слој који је изнад воде, слика 4.10. У том слоју је формирано "корито" преко којега се муљ транспортује до слободног дела језера. На сличан начин вршено је депоновање сувог пепела ТЕ "Гацко" на депонији Дра-жљево [Грбовић, 1990, Беатовић, 2013] Депоновање у реке подразумева увођење хидромешавине у матицу реке с тим да река даље носи тај отпад преко своје утоке до мора (океана). Међутим, траса и профил корита и променљиви водостај реке врло често условљавају да се отпад "одлаже" по обалама низводно од места уливања, слика 4.11 [ћИр://шшш.с1гс1е о{ћ1ие.ог§/ша1егпеш5/2012 шогМ/§1оћа1-§оМ-ги5ћ-1ће-рпсе-оГ-ттт§-риг5ш15-оп-ша1ег-5ирр1у]. То значи да је ово потпуно нерегуларан вид депоновања јер депо-нију чини корито реке и њене обале. Због различитог водостаја и конфигурације корита стварно место одлагања стално се мења па је овај вид депоновања у већини држава забрањен. Данас се овај начин депоновања среће на далеком истоку (Фи-липини, Индонезија, Папуа Нова Гвинеја). На нашим просторима спорадично је примењиван у прошлости (нпр. депоновање суспензије фосфогипса из шабачке "Зорке" у корито реке Саве). Слика 4.10. Депоновање муља из постројења за припрему руде гвожђа Омарска Слика 4.11. Депоновање флотацијске јаловине са рудника бакра и злата ОК Тедиу истоимену реку, Папуа Нова Гвинеја Депоновање у море или океан је дуго година био устаљени метод "решавања" индустријског отпада различитог порекла. Најчешће се из оближњих рудника или фабрика хидромешавина или суспензија транспортује до обале где се прихвата посебним транспортним системом који га уводи у дубље делове мора (океана), слика 4.12. [ћКр://5аепсепогШс.сот/Ш1етта5-ттт§] Праћења физичко-хемијског квалитета воде у окружењу иису показивала да до-лази до загађења било да није било издизања материјала (карактеристично за флотацијску јаловину) било да је одложени материјал са морском водом форми-рао нерастворна једињења (карактеристично за суспензију фосфогипса). Слика 4.12. Шема инсталације за депоновање отпадауморе, пример из Норвешке Праћења јаловишта чилеанских рудника бакра, која су укључила и сателитска снимања, показују да се "депоније" шире, а физичко-хемијске и биолошке анализе указују на промене квалитета воде у окружењу [Гее, 2006]. То је и разлог да су мно-ге државе забраниле овај вид депоновања, а посебно удружење корисника мора као депонија изборило се у већини држава да се сви постојећи системи депоно-вања могу задржати, али да се нови не могу успостављати. Корисници "морских депонија" правдају своје активности избегавањем многих ризика које носе насипи и депоније на земљи, нарочито у сеизмички активним крајевима. Утицај на окружење минимизирају објашњењима да се отпад депонује на великим дубинама, у Норвешкој на 30-300 т, а у Турској, Индонезији и Папуа Новој Гвинеји на 1000-4000 т [1МО, 2012], где је количина кисеоника изузетно мала, па је и могућност излуживања занемарљива [Соитапз, 2002]. Данас се мора и океани користе за депоновање рудничког отпада у Норвешкој, Турској, Енгле-ској, Чилеу, Папуа Новој Гвинеји, Индонезији, Филипинима, Фиђију, Аљасци, Мароку, Јордану, Сирији [БАТ, 2000, Соитапз, 2002, ЕШп§ег, 2012], итд. ПИТАЊА ЗА ПОНАВЉАЊЕ: 1. На основу чега се врши подела депонија? 2. Које су основне намене депонија отпада? 3. Које су основне карактеристике добро пројектованих депонија? 4. У чему је разлика између привремених и трајних депонија? 5. Како се депоније деле у погледу уклапања у природни терен? 6. Наведите типове брдско-планинских депонија? 7. Наведите основне карактеристике равничарских депонија? 8. Које су основне карактеристике депонија у удубљењима? 9. Зашто се не препоручује депоновање отпада у реке? 10. У чему се разликује уређење сувих и мокрих депонија? Литература 1. [Кнежевић, 1996] Кнежевић Д., Дражовић Д., Марковић 3., Димитријевић П., (1996), "Флотацијско јаловиште - утицај на околину и мере заштите", Збор-ник радова југословенског саветовања са међународним учешћем Рударство и заштита животне средине, Центар за заштитуживотне средине Рударског одсека РГФ, Београд, стр.389-393. 2. [Уредба, 2010] "Уредба о одлагању отпада на депонију", Сл. Гл. РС 92/2010 3. [ЕРА, 1994] Ц.б. Епу1гоптеп1а1 Рго1есЛоп А§епсу, (1994), 0е51§п ап^ еуаШаНоп оГ 1аШп§5 Љт5,1есћп1са1 герог!, 01Все оГ боМ Ша5Ге, Ша5ћ1п§1оп 4. [Наћ1е, 2012] НаћГе К., Воск1п§ К, (2012), Со-Ш5ро5а1 ргасЛсе 1п тте ша5Ге тапа§етепГ, Тесћп1са1 тетогап^ит, СоШег А550С1аГе5 5. [1оре5,2013] 1оре5 К., Ваћ1а К., ЈеГГег1е5 М., 0Иуе1га М., (2013), Ра5Ге ДеробШоп оуег ап ех15Ип§ 5ића^иеои5 51иггу ^еробИ оГћ1§ћ 5и1рћМе сопГепГ ГаШп§5 - Гће Иеуе5 Согуо ехрепепсе, Ра5Ге 2013 — К.Ј. Јеше11, А.В. Роиг1е, Ј. Са^шеИ ап^ Ј. РЈтепГа (еЉ), АибГгаИап СепГге Гог Сеотесћап1с5, РегГћ, Ра5Ге 2013, Ве1о Н0Г120пГе, Вга^И 21 6. [Грбовић, 1990] Грбовић М" Кнежевић Д" Тодоровић Д" (1990), "Хидраули-чки транспорт и депоновање пепела ТЕ Гацко на постојећој депонији Драж-љево", Рударски гласник 2, Београд, стр. 25-31 7. [Беатовић, 2013]Беатовић С.М., (2013), Утицај начина припреме хидромје-шавине на карактеристике депонованог пепела на примјеру термоелектране "Гацко", магистарска теза, Рударско-геолошки факултет, Београд 8. [Соишап$, 2002] Соитап5 С., бићтагјпе ГаШп§5 Љро5а1,5Т01оо1кИ, РгојесГ Цп^егдгоип^, М1п1п§Ша1сћ СапаЉ, 2002, 9. [ЕШпдег, 2002] ЕШп§ег, Е. 2012. СоМ т1п1п§ ап^ 5ићтаппе ГаШп§5 Љро5а1: КеУ1еш ап^ са5е 5Ги^у. Осеапо§гарћу 25(2):184-199 10. [БАТ, 2000] ххх, Ве5Г ауаИаћ1е Гесћш^ие5 Гог роИиИоп ргеуепИоп ап^ сопГго11п Гће Еигореап ГеПШ^ег т^и5Ггу, ћоок1е1по. 4 оГ8, "Рго^исЛоп оГрћо^рћопс асМ", Еигореап РеПлШег МапиГасТигег5 А55оаа1лоп, ЕРМА, Вги55е15,2000 11. [1,ее, 2006] Гее М.К., Согг Ј.А., бее^ К., А 5еШтеп1 ^иаШу 1па^ а55е55теп! оГ 1ће 1трас1 оГ соррег т1пе 1аШп§5 Љро5а1 оп 1ће НИога15еШтеп1агу епујгоптеп! 1п 1ће А1асатаге§шп оГпог1ћегп СћНе, Маг1пе РоНиИоп ВиНеИп 52 (2006) 1389-1395 12. [1МО, 2012] Уо§1 С., 1п1егпаИопа1 А55е5теп1 оГМаг1пе ап^ К1уег1пе 015ро5а1 оГ М1пе ТаШп§5,1п1егпаИопа1 МагШте 0г§ап12аИоп, Гоп^оп, 2012 5. ИЗБОР ЛОКАЦИЈЕ ЗА ФОРМИРАЊЕ ДЕПОНИЈЕ ОТПАДА У овом поглављу тема је сагледавање свих законских и техничко-технолошких параметара битних за избор оптималне локације за формирање депоније. Ра-змотрени сутехничко-технолошки,урбанистички, еколошки, социолошки и еко-номски фактори битни за правилан избор терена и подручја на којем ће се де-понија формирати. Приказане су различите методологије избора локације. Депонија је технички објекат чији почетак животног циклуса је јасно дефинисан и који започиње са разматрањем могућих (потенцијалних) локација, али без јасног временског ограничења завршетка животног циклуса. Графички се животни ци-клус може представити на следећи начин, слика 5.1 [ИН550П, 2001]. Избор локације и планирање Пројектовање и конструисање Експлоатација са периодичном надградњом I Престанак рада и затварање В р е м е ^ Слика 5.1. Графички приказ животног циклуса депоније отпада Дакле, животни циклус започиње са избором локације за будућу депонију и пла-нирањем активности битних за успешну и безбедну експлоатацију. По многима је ово основна операција у фази пројектовања и инжењерских разматрања. Наиме, добрим лоцирањем депоније експлоатација се може технички поједноставити и учинити економски прихватљивијом. Избором локације започиње фаза пројекто-вања и конструисања која се делом преклапа са фазом избора локације, али и фа-зом експлоатације. Депонија се, суштински, сматра "живим" објектом зато што се изградња (доградња, надградња) и експлоатација обављају истовремено па је ста-лно допуњавање пројеката и додатно конструисање неопходно дуги низ година. Трећа фаза - експлоатација депоније је временски најдужа и преклапа се у почетку са фазом пројектовања и на крају са фазом затварања. Последња фаза названа "престанак рада и затварање" је специфична по томе што се престанак рада може временски јасно дефинисати, али затварање технички траје дуги низ година и временски га је тешко дефинисати. "Уредбом о одлагању отпада на депонијама" [Уредба, 2010] одређен је рок од 30 година, после затварања, у којем се депонија надгледа и прати. Овакав приступ је условљен тиме што је утицај напуштених де-понија на окружење дугорочан и зависи од много фактора (климатских, метеоро-лошких, топографских, геолошких, техничко-технолошких, социолошких) па се ова фаза, коју одликује латентност, продужава и мери деценијама. Због великог броја утицајних фактора избор локације за депонију отпада предста-вља један од најосетљивијих инжењерских проблема [Ва11,2005]. Лоцирање депоније треба извршити уважавајући факторе који се могу сврстати у пет категорија: - техничко-технолошки, - урбанистички, - еколошки, - социолошки, и - економски. При разматрању наведених фактора увек се подразумева усаглашеност са важе-ћом законском регулативом. Од случаја до случаја, важност и редослед појединих фактора се мења, мада се у последње време, на нашим просторима, предност даје социолошким факторима јер су најмање предвидиви и најосетљивији су. Техничко-технолошки фактори подразумевају следеће: - расположиви капацитет, - близина постројења на којем се генерише отпад, - геодетска разлика између постројења и депоније, - топографија терена, - потребна величина иницијалног насипа, - геолошке карактеристике терена, - распоред сталних и повремених водотокова, - сливно подручје. Урбанистички чиниоци подразумевају визуелни утисак и уклапање депоније и његових објекатау генералне и детаљне урбанистичке планове. Еколошки чиниоци подразумевају разматрање: - стања подземних вода, - стања површинских вода, - аерозагађење, - подложност терена ерозији (под утицајем ветра и воде). Социолошки фактори проистичу из насељености подручја на којем се планира формирање депоније и односа становништва према индустрији која се ту развија, а тиме и будућој депонији. Економске факторе чине инвестициони, експлоатациони и трошкови затвара-ња, а последица су доброг уклапања и прилагођавања захтевима и могућностима фактора исказаних кроз претходне четири групе. 5.1. Техничко-технолошки фактори Капацитет депоније се исказује кроз укупиу корисиу запремину, односно кроз временски период кроз који се депонија може користити. Нема општег правила који дефинише величину неке депоније, но сматра се да се уграђена опрема (тра-нспортни систем, дренажни систем, систем за прихват и транспорт повратне воде итд.) у потпуности амортизује за 15 до 25 година. Када се говори о трајном решењу сматра се да депонија мора обезбедити најмање двадесетогодишњи рад. Транспорт отпада од постројења до депоније и повратне воде у супротном пра-вцу увек представља техничко-технолошки, али и економски проблем. Због тога се тежи да депонија буде што ближе постројењу на којем се отпад генерише. Сем тога, на депонији која је ближе постројењу лакше је организовати рад и боравак радника који врше експлоатацију. Због могућности и/или потребе ширења по-стројења треба водити рачуна да лоцирање депоније ни у ком сегменту то не угро-зи. Треба запамтити да је пресељење депоније и тзв. редепоновање, изузетно те-жак и скуп посао, те се не практикује. Пресељење депоније и редепоновање се пра-ктикује само када се у депонованој маси налази нека високо вредна сировина (нпр. злато) чија вредност завређује и економски покрива ову операцију. Из истих разлога, депонију треба лоцирати даље од рудника и потенцијалних ле-жишта корисних минералних сировина. Посебан разлог за ово јесте и избегавање динамичких оптерећења на насипе услед бушачко-минерских радова на руднику. Веома је компликован случај лоцирања депоније изнад јамских рударских про-сторија. Први проблем који треба разрешити, у том случају, јесте носивост подлоге која треба да спречи пробој отпада, муља и воде у јамске просторије. Други про-блем јесте прихватање и евакуација процедних вода из депоније. Уколико је по-длога јако водопропусна могућ је тако велики проток који захтева изградњу посе-бних објеката за прихват тих вода и успостављање посебног транспортног систе-ма за евакуацију те воде и заштиту јамских просторија. Те активности могу бити веома скупе и могу озбиљно да угрозе економичност рудника. Због транспорта отпада и повратне воде тежи се оптимизацији геодетске разли-ке између постројења и депоније. Дакле, транспорт се обавља у оба правца што изискује посебну анализу транспортних услова у функцији геодетског односа постројења и депоније. Кад год је то могуће транспорт отпада (као компликова-нији и скупљи) треба организовати да буде гравитацијски, а воде принудни. При томе, треба знати да велика геодетска разлика изискује уградњу посебних уређаја за умирење тока и "уништење" енергије, док у супротном правцу треба уложити додатну енергију ради обезбеђења транспорта. Топографија терена диктира величину депоније, распоред ободних насипа и њи-хову величину, транспортне услове, тип депоније, начин надградње итд. У зави-сности од нагиба подлоге на којој се депонија формира говори се о депонијама на стрмом, нагнутом и равном терену. Стрми и нагнути терени карактеришу брдско-планински тип депоније, док су равни терени основа на којој се формирају равни-чарске депоније. Стрми терени нису посебно погодни за формирање депоније и обезбеђење његове стабилности. У пракси се сматра да депоније не треба лоцирати на теренима чији нагиб прелази 15-20% [Евдокимов, 1978, Коћег1зоп, 1981]. По правилу, депоније лоциране на оваквим теренима захтевају изградњу иницијалног насипа највеће висине јер је однос висине иницијалног насипа и остварене запремине унутар акумулационог простора неповољан. Нагнутим се називају терени код којих је нагиб око 5 %. Суштински су повољни за формирање депоније. Равни терени имају нагиб испод 1 % и погодни су за форми-рање депоније. Шематски приказ депонија формиране на теренима са различитим нагибом при-казан је на слици 5.2. [Евдокимов, 1978]. Слика 5.2. Шематски приказ депоније формиране на теренима са различитим нагибом У зависности од терена на којем је депонија формирана дијаграм оствареног аку-мулационог простора у односу на висину насипа има различити облик, како је то приказано на слици 5.3. Слика 5.3. Однос оствареног акумулационог простора и висине депонијеу зависности од нагиба подлоге Дакле, на стрмнм теренима у почетку је потребно да надградња ободних насипа буде знатно бржа него у каснијем периоду експлоатације када дође до "изравнава-ња" терена депонованом јаловином. На равничарским теренима ситуација је, го-тово, обрнута јер у почетку је надградња спорија да би (при наступној методи надградње која се често примењује код равничарског типа депонија) због смање-ња површине временом константно расла. Код депонија са нагибом подлоге од око 5% могуће је постићи криву надградње готово линеарне зависности. Често се догађа да су топографске карактеристике терена такве да омогућавају изградњу активне депоније и акумулације индустријске или избистрене повратне воде (за потребе рудника) једно изнад другог. Међутим, проблеми који се могу десити ако дође до хаварије вишег (горњег) објекта условиће проблеме и на нижем (доњем) са могућношћу да дође до велике катастрофе (нпр. депонија Става у Италији, депонија рудника Велики Мајдан код Љубовије) те такве комбинације не треба користити. Две активне депоније не треба градити у истој долини или на могућем правцу кретања отпада и воде из објекта који се налази на вишој коти. Иницијални насип се у свим условима изграђује од материјала из позајмишта те представља не само инвестициони трошак већ условљава и смањење запремине која је предвиђена за депоновање отпада. То су два разлога да се величина иници-јалног насипа пажљиво студира и да утиче на избор микролокације депоније. Близина позајмишта из којег ће се узимати материјал потребних карактеристика свакако утиче на избор локације будуће депоније. Геолошке карактеристике терена директно условљавају локацију иницијалног насипа, односно локацију ободног насипа, начин темељења и изградњу осталих објеката на депонији, потом условљавају обим мера заштите које треба предузети да губици воде кроз бокове и основу буду минимални итд. Због тога је неопходно детаљно познавање грађе терена на којем се депонија лоцира. У нашим условима се јављају и карстни терени који су незахвални за лоцирање депоније због водо-пропустљивости, различитих карстних рељефних појава (удубљења, раседи, пе-ћине, вртаче итд.) и различитих понашања у кишним периодима (извори, понори, еставеле итд.) што може, веома озбиљно, угрозити експлоатацију депоније. Разу-ме се, супротно од овога, терени слабе водопропустљивости и изграђени од стаби-лних стена су пожељни. Посебно је важно проучити стабилност терена на којем се планира депонија. Накнадна појава клизишта унутар контуре депоније по прави-лу води рушењу насипа и великој хаварији. На слици 5.4. приказане су последице клизања бочне стране на напуштеном и стабилизованом јаловишту рудника антимона у Столицама маја 2014. Клизиште је прекинуло пластичну цев кроз коју је, по боку јаловишта спроведен повремени поточић, па је вода натопила и покре-нула јаловину тако да је готово сва депонована маса изнесена. Појаву и распоред сталних и/или повремених водотокова је неопходно про-учити и вредновати за сваку од потенцијалних локација депоније. У оба случаја, вода се мора контролисано прихватити и извести низводно од депоније. Проблем је двоструки. Прво, трошкови прихватања и одвођења тих вода знају бити знача-јни и могу компромитовати посматрану локацију. Друго, прихватање и одвођење тих вода је технички компликовано (било тунелом кроз бокове депоније или колектором кроз саму депонију) и током времена треба очекивати проблеме које доноси испирање материјала и његова оштећења, различита процуривања из депоније или околног терена, и сл. Увођење малих и повремених водотокова у цеви релативио малог пречника [у које не може ући човек ради визуелне инспе-кције) носи са собом проблем неконтролисаног зачепљења, посебно при наиласку великих вода. Било би најбоље депонију лоцирати ван водотокова. Код равнича-рског типа то је могуће постићи, али код класичних брдско-планинских депоније само ако се депонија лоцира бочно, али ако преграђују долину то је готово немогуће. Решење са увођењем мањих и/или повремених водотокова унутар де-поније, мешање те воде са водом из таложног језера и заједничка евакуација може бити веома проблематична и изазвати хаварију. Слика 5.4. Последицерушења јаловиштау Столицама изазваног појавом клизишта и кидањем цевовода Слично анализирању водотокова пажњу треба усредсредити и на величину сли-вног подручја. Што је сливно подручје мање, то је ситуација повољнија. Изузетак су само аридна подручја где је прикупљање воде са сливног подручја често услов опстанка постројења. На нашим просторима тако екстремно сушних подручја не-ма. Код равничарског типа депонија сливно подручје је најчешће занемарљиво ма-ло и не тражи предузимање посебних заштитних мера. Код депоније брдско-пла-нинског типа сливно подручје може захватати више десетина квадратних кило-метара и може бити озбиљан извор додатне воде. Да би се улазак те воде у депо-нију онемогућио потребно је изградити посебне заштитне канале око депоније, прикупити ту воду и без мешања са водом из депоније извести, низводно. Карак-теристика воде са сливног подручја је и различит интензитет падавина те је отежано држање воде у депонији под пуном контролом. По правилу, ова вода са собом носи различите предмете (грање, стабла, камење, муљ итд.) који могу за-творити преливне отворе или угрозити рад пловеће пумпне станице. Поред тога, ако се вода са сливног подручја упушта у депонију укупни капацитет депоније треба смањити за простор који се треба оставити за прихват екстремних вода. Лоцирање депоније на теренима са великим сливним подручјем и великим прили-вом воде у кратком временском периоду може бити веома скупо и без обзира како се приступило проблему треба током целог века експлоатације депоније рачунати на проблеме које нагли прилив воде може донети. На слици 5.5. приказано је стање плаже на флотацијском јаловишту "Рудника" после великих поплава у мају 2014. Види се достигнути ниво воде на насипу и замуљење плаже. Слика 5.5. Стање плажеуз насип после проласка водног таласауслед наглог прилива воде са сливног подручја маја 2014. 5.2. Урбанистички фактори Уважавање урбанистичких фактора код избора локације за депоније, на нашим просторима, је обичај новијег датума. Новији урбанистички планови резервишу простор за формирање депонија. Урбанисти теже да дефинишу површину која се може заузети и висину надградње која је дозвољена. При томе, уважавају факторе из осталих група, али се и брину да будућа депонија просторно не угрози развој тог краја. Урбанисти посебно разматрају размештај историјских и археолошких споменика, споменика природе, појаву и удаљеност националних паркова од потенцијалне локације и просторни однос насеља и депоније. Положај и удаљеност инфрастру-ктурних објеката (магистрални путеви, пруге, војни објекти, водозахвати, водово-дне станице, канализациони објекти итд.) од будуће депоније је битан параметар за вредновање неке локације. Најбоља је варијанта када су такви објекти довољно удаљени да се међусобни утицај може занемарити. Нажалост то сваки пут није мо-гуће. Тежи се да депоније, у вертикалној равни, буду испод коте пруге и магистра-лног пута, а водозахвати и водоводне станице се дислоцирају или напуштају што је економски неповољно. У подручјима сиромашним водом није необично да поло-жај водопривредних објеката априори елиминише помисао да се депонија лоцира у близини. Урбанисти се солидаришу са еколозима када се разматра лоцирање депоније по-ред водотокова, на обали мора или језера. Тежња је да се депоније удаље како би се око водотокова, језера и на обали мора формирала одмаралишта и направили објекти за забаву, рекреацију, спорт и уживање што је неспојиво са депонијама у суседству. И поред ових сазнања лоцирање депоније на обалама је присутно. Посебно је деликатно питање лоцирања депоније унутар или на ободу национа-лних паркова. Посебни законски прописи дефинишу намену тих паркова која, по свему, није компатабилна са наменом и карактеристикама депоније. Када је ситуа-ција таква да се и национални паркови користе за депоновање отпада (карактери-стично за неразвијене и земље у развоју) потребно је планирати додатне радове, активности и трошкове ради обезбеђења минимума услова који гарантују њихов заједнички "живот". Урбанисти посебно разматрају могућности коришћења земљишта по завршетку експлоатације депоније. Историјски гледано, али не само на нашим просторима, урбанисти су се најмање питали за локацију депонија па има случајева да је депонија формирана баш на местима која не би прошла ни најповршнију урбанистичку анализу. Утицај урбаниста на локацију будуће депоније нарочито је добио на значају усва-јањем Европске конвенције о пределима [Рељеф, 2007, Васиљевић, 2008]. Овакон-венција о пределима је усвојена у Фиренци 2000., а Србија је Конвенцију ратифи-ковала 2007. у оквиру Дана европске баштине. У преамбули, између осталог пише даје предео: - важан саставни део квалитета живота становништва како у урбаним и ру-ралним срединама, тако и у деградираним подручјима, - део јавног интереса у области културе, екологије, животне средине и на социјалном плану. Заједнички став европских земаља, које пределе третирају као заједнички легат, материјализован је потписивањем Конвенције: - да ће правно признати предео као основну компоненту животног окружења становништва, као израз разноврсности њиховог заједничког културног и природног наслеђа и темељ њиховог индентитета, - да ће усвајањем специјалних мера утврдити и спровести оне политике предела које имају за циљ његову заштиту, управљање и планирање, - да ће успоставити механизме за укључивање најшире јавности, локалних и регионалних власти, као и других страна које су заинтересоване за одређи-вање и спровођење предеоне политике, - да ће интегрисати предео у политике просторног (регионалног) и урбани-стичког планирања, и у културне, пољопривредне, социјалне, економске и политике животне средине, као и све остале политике које могу да имају посредан или непосредан утицај на предео. Примењено на лоцирање депонија индустријског отпада јасно је да ће се очувању предела и уклапању индустријских објеката морати посветити још већа пажња како би се предео очувао и како не би урбанистички, еколошки и на друге начине штрчио ван предела. Типичан пример укључења ове Конвенције јесте разматрање локација депонија пепела ТЕ "Тузла" [Вго1о, 2008]. Ова Конвенција посредно пове-зује урбанистичке и социолошке факторе избора локације. 5.3. Социолошки фактори Дуго времена су социолошки фактори потпуно занемаривани при лоцирању де-понија отпадног материјала. Јачањем друштвене свести и демократизацијом дру-штва почиње се више уважавати мишљење локалне самоуправе и започиње тра-жење мишљења, услова и дозвола за изградњу готово свих индустријских објека-та. Међу објекте за који се дозвола обавезно тражи спадају и депоније. При томе се појављује специфични И1МВУ (поИп-ту-ћаскуаг^ = не у мом дворишту) синдром [Оашзоп, 1988]. Да би се то избегло неопходно је добро познавати социолошке прилике на подручју на којем се планира формирање депоније. Основно је позна-вање два параметра: насељеност и однос становништва према депонији или гене-ратору отпада. За добру локацију треба избегавати густо насељена подручја. Основни разлози за то су: власништво над земљиштем, расположиви простор, утицај на инфрастру-ктуру која је већ изграђена, компликоване мере заштите околине и, обично, нега-тиван став становништва из окружења. На слабије насељеним подручјима многи од наведених проблема се не срећу. 5.3.1. Јавност Незаобилазни или саставни део анализе социолошких фактора избора локације за неку депонију је - јавност (житељи, становници, популација). Јавност може бити она која је изложена потенцијалном ризику и она која није непосредно угрожена, може бити локална и шира (општа), лаичка и експертска, пасивна и активна [Лебурић, 2006]. Локална јавност се налази унутар или у непосредној близини и директно је изло-жена ризику. Лако је препознати јер наступа са јасно исказаним интересом, иска-зује своје, често увеличане, страхове и бојазни. Поред афективне комуникације својствено јој је и противљење. Мада се локална јавност, због начина деловања, че-сто поистовећује са лаичком јавности то није правило јер се у њеном саставу могу налазити експерти и стручњаци који могу деловати и као експертска јавност. Шира јавност је физички и просторно удаљенија од потенцијално угрожене сре-дине и није директно и непосредно изложена ризику. Она је дифузна и због уда-љености често не примећује, не осећа и не доживљава ситуацију као ризичну. Због таквог става назива се и општом. Лаичка јавност проблем еколошке опасности и еколошког ризика доживљава субјективно, пренаглашено, са страховима и уз афективну комуникацију. Експертску јавност чине стручњаци који, руковођени знањем о техничком про-цесу, могућем ризику и могућим последицама, процењују димензије ризичних ситуација и предлажу адекватне мере за смањење и регулацију ризика. Они опа-жају и доживљавају ризик као рационалну чињеницу. Експертску јавност чине и представници стварних доносилаца одлука ("колекти-вни ауторитети") који репрезентују предузеће, државу и владу и који проценама експертске врсте дају легалитет и легитимитет. У неким посебним случајевима експертска јавност се може преобразити у сензи-билизовану локалну јавност. У тим случајевима се сам еколошки ризик из рацио-налне сфере и расправе о његовим техничким карактеристикама претвара у конкретну и локализовану ситуацију. Мада се у овим случајевима не може спорити експертско знање и образованост, њихово укључивање у локалну јавност, и пона-шање по "диктату" или жељама локалних вођа, одузима им експертску "вредност". Није редак случај да експертска јавност лавира између локалне, односно лаичке и шире, експертске димензије. Пасивна јавност је најсличнија "општој". Карактерише је начелно одсуство инте-реса за ризичне ситуације, њихово појављивање и процену евентуалних последи-ца све до оног тренутка док се неки ризик из "опште ствари" не претвори у конкре-тну опасност која има своје димензије, носиоце иницијатива и када конкретан ри-зик може постати предмет преговарања. "Одсуство интереса" је последица физи-чке и психолошке удаљености од неког места у којем се ризична ситуација стварно појавила. Јавност из пасивне фазе у активну прелази следом догађаја у којем се и сама нала-зи - појавом неке опасне ситуације. Она је стога слична "локалној јавности" која је директно погођена и од које се очекује реаговање, прилагођавање новонасталим ситуацијама и руковођење премаупутствима "колективних ауторитета". Активна јавност се појављује у врло кратком времену након избијања или најаве неког акцидента (у форми побуне), али њене активности слабе с протоком времена. Овај облик деловања често подршку тражи и добија од тзв. невладиних организација. Нема јавности која је увек активна или пасивна. Промене из фазе у фазу су редовне било као последица престанка опасности, засићења стањем, губљења воље због лоших резултата, спознаје да се стварно ништа не може постићи, остваривања циља (који понекад може бити веома прозаичан - увођење даљинског грејања, асфалтирање насеља, слање деце на морски опоравак и сл.) или процене да се дру-гим мерама може постићи бољи резултат. По свом саставу, интересу и циљевима активна јавност је хетерогена што условљава њихову лаку фрагментацију и резултира полаганим слабљењем акције. Сви споменути типови јавности у односу на ризик постоје стално, организујући се и специјализирајући се у зависности о појединим ситуацијама. То је динамична и темпорализована форма која може истовремено постојати у својим различитим облицима, а у оквиру истог контекста. Локална јавност, као централна категорија која побуђује највише пажње, може престати да постоји као организовани ентитет у случају у којем се неки ризик или прихвати или одбаци. Шира јавност се може лако изделити на поједине стратуме (локалне јавности) у зависности од степена изложености специфичној ситуацији. Експертна јавност се у кратком року може трансформисати у локалну јавност у случају да и неки њени представници буду изложени деловању неког конкретног ризика. Исто вреди и за јавност колекти-вних ауторитета који из неутралне позиције могу преузети улогу "забринуте ја-вности". Осим динамичности, сви облици јавности су и персонализовани. Каракте-ристичност појединачних судбина условљава тип и динамичност понашања, тип груписања интереса и тип удруживања који се могу појавити у свакој посебној ри-зичној ситуацији. Јавност увек има и социјални контекст јер чини групу слабо испитаних варијабли, увек променљивих и нових, што за анализу структуре еко-лошког ризика представља проблеме јер је унапред немогуће поставити важећи универзални модел комуникације ризика за сваки локални контекст [Лебурић, 2006]. Колико су социолошки фактори компликовани и осетљиви види се из још неко-лико синдрома који су се развили из односа "незахвални објекти у суседству" -јавност. 5.3.2. Нимбизам Термин И1МВУ је први пут употребила Емили Травел Ливезу у чланку "Опасни отпад", 1980. годинеу часопису Тће СћпзИапз 5с1епсе МопИог [иуе^еу, 1980]. Одмах после термина И1МВУ, 1981. Френк Попер (РгапкРоррвг) је у књизи "Тће Ро1Шсз оГ 1ап^-П5е КеГогт" употребио термин ШШ сугеришући да проблем лежи у кори-шћењу земљишта више него у ставу локалног становништва, које је игнорантско и себично [Вигшп§ћат, 2000]. Убрзо су се појавили и други слични термини: И1АВУ (по11п апућо^у'5 ћаскуагф = не у било чијем дворишту, И1МТО (по11п ту 1егт оГ о?{1се) = не у време моје владавине, ВАИАИА (ЂшМ аћ5о1и1е1у по1ћ1п§ апушћеге пеаг апуопе) = не гради апсолутно ништа, ни поред кога и многи други термини. У немачкој литератури синдром И1МВУ назива се Флоријанов принцип, по св. Фло-ријану. Свети Флоријан је заштитник ватрогасаца, а назив потиче од ироничне мо-литве упућене овом свецу "О свети Флоријане, заштити моју кућу, а запали нечију туђу"\ [Кнежевић, 2011]. Нимбизам је интезивно, понекад емотивно и често чврсто локално противљење некој локацији јер становници верују да ће проузроковати неповољне утицаје [КгаЛ, С1агу, према 5тИћ, 2007]. Чврсто противљење локалног становништва не-ком пројекту карактерише: неповерење према инвеститору, висока забринутост за степен ризичности пројекта, ограничене информације о локацији, ризику и до-бити, висока емотивна одговорност због сукоба, а локално становништво проши-рује проблем ради укључења и шире заједнице. Сендмен [бап^тап, 1986] наводи и следеће: умањење вредности некретнина, умањење квалитетаживота због буке, мириса, изгледа итд., умањење имиџа заједнице, смањење обима услуга и буџета локалне заједнице и естетско нарушање изгледа објеката. Неповерење у власт и политичаре је једно од основних обележја И1МВУ синдрома, а манифестује се кроз неповерење локалне заједнице у одлуке власти и стручња-ка. Становници локалне заједнице не гледају на ризичан објекат само са аспекта опасности и штета због њиховог физичкогутицаја него и као наметање одређеног стила живота и његових последица. Утицај који потенцијално ризични објекат има на здравље и стил живота најемотивнија је компонента синдрома И1МВУ код локалног становннштва. Тек када се стање правно и законодавно уреди на такав начин да људи буду у стању да помисле да нико према њима нема зле намере, већ да је све последица стручног испитивања и истраживања, тада би прихватање опа-сности било природније, избегле би се социјалне напетости, љутње и немир. Разматрање питања који су објекти непожељни чини се најједноставнијим, јер здрава логика упућује да су непожељни високо ризични објекти који ће угрозити становништво из блиског окружења. Међутим, у пракси се срећу многи специ-фични случајеви. Нуклеарни објекти свих врста су први на удару мада је верова-тноћа да дође до хаварије која може угрозити комшилук изузетно ниска [Ре1ег50п, 2004, Сгоо1ћи15, 2010]. У овом случају довољна је и потенцијална могућност која становништво у окружењу чини узнемиреним и неспокојним па да се јави жесток отпор. Сем латентног страха да ће доћи до неког акцидента, близина нуклеарне електране утиче на вредност некретнина [Сатћ1е, 1982, Тшагк, 1990]. На термо-електранама и њиховим далеководима наилази се на сличан проблем. Сем страха од "класичних" загађења и електромагнетског зрачења појављује се губитак кроз вредност некретнина. Испитивања на Универзитету Беркли [према Армстронгу] показала су да некретнине које се налазе на удаљености до 2 кт од термоеле-ктрана губе на вредности од 4 до 7 %. Сличан ефекат се среће и код некретнина лоцираних уз далеководе. Далеководи су интересантни јер се испитаници нису жалили на нарушавање естетске вредности окружења и смањење вредности некретнина, већ највише на бојазан да се повећава ризик од канцера. Отпор изградњи центара за лечење од алкохолизма или наркотика такође спада у објекте код којих је противљење локалне заједнице изражено [Ц5А Љо§а, 1995]. Идентичан случај се среће код центара (болница) за лечење лица оболелих од сиде, лечење нервно поремећених особа, смештај бескућника, смештај вишестру-ких сексуалних преступника, смештај специфичних мањинских група итд. [Ц5А Љо§а, 1995, према Армстронгу]. Овде не постоји бојазан да ће хаварије угрозити животе становника, али се појављују други "разлози против": умањење вредности некретнина, страх од "дошљака" који припадају различитим етничким групама и класама, различите предрасуде које прате гласине типа "бескућници уништавају куће" итд. Противљењу изградњи ветрењача придоноси: бука, нарушавање визуе-лног изгледа, електромагнетно зрачење, узнемиравање птица и других дивљих животиња, забринутост за постојеће објекте, смањење вредности постојећим обје-ктима итд. [Кгоћп, 1999,5тИћ, 2002,2007, Оатћог§, 2003]. Депоније опасног отпада, мада најчешће носе мали ризик, изазивају велику пажњу и противљење становника из окружења. Анализирајући И1МВУ синдром везан за депоније опасног отпада Барбалаче [Вагћа1асе, 2001] закључује да је основни про-блем што становништво из окружења стално види .^арђалу бурад из којиху при-роду цури опасна течност". Други проблем јесте губљење вредности код некре-тнина [б1топ5,2006, К1е1,1995]. Није, међутим, увек лако наћи рационално тумачење зашто се нимбизам негде по-јавио. Петерсон [Ре1ег50п, 2004] наводи случајеве одустајања од градње биотехно-лошке лабораторије, терминала за претакање течног нафтног гаса, Дизнијевог парка (све у Калифорнији) итд. Испитивања просторие дистрибуције нимбизма показују изразито слабљење интереса и противљења са повећањем удаљености од неког непожељног објекта. Испитивањаобављеназапетхипотетичкихобјеката [МИсћеИ, 1986] показаласуда би већина испитаних високу пословну зграду прихватили унутар око 1.600 метара од своје куће, велику фабрику и термоелектрану на угаљ (који асоцирају на прља-вштину и реално загађење) на удаљености од око 8 кт, а термоелектрану на око 15 кт. С друге стране, нукелеарна електрана и нова потпуно уређена депонија ну-клеарног отпада, који потенцијално носе катастрофичне последице, али уз екс-тремно ниски ниво ризика, добијају поверење већине тек када њихова удаљеност премаши 80 кт. БрусХенон [Наппоп, 1994] пише: "М1МВУ понашање је природни одраз нашег инси-стирања да будемо близу објеката које желимо, а далеко од објеката од којих се плашимо". Акроним И1МВУ се често користи као погрдан надимак за овакве врсте локалне опозиције, а њихов став се назива и неморалним [Негтап550п, 2006]. У делу литературе која се бави И1МВУ ставом стоји да се заједница не противи сме-штању ризичних објеката, али само ако се то врши што даље. То значи да нимби-сти немају ништа против ризичних објеката, али ако су они смештени даље од њих, тако да неко други мора прихватити ризик и живот поред таквих објеката. Због тога људи овог става нису описани као обична опозиција, већ као себична опозиција која ће допустити другима да испаштају и трпе ризик како би спасили себе [5јоћег§., 2001,Шо151пк, 1994]. Поред тога што је егоистичан, ММВУ став се описује и као ирационалан. Јавност обично прецењује ризичност јер није довољно упућена у технологију, као и у процену ризика. Такође, такав став може бити последица искривљене слике коју дају медији. Због тога људи преувеличавају релативно мале ризике који долазе са објектима, као што је нпр. нуклеарни отпад, док настављају да живе са већим ризима као што је нпр. пушење. Иако експерти тврде да је опасност неког објекта занемарљива, јавност показује велики страх од њих, па се због тога може рећи да је овај став ирационалан. Заједнице које се противе изградњи ризичних објеката у свом окружењу покуша-вају да морално оправдају своје мишљење и изазову надлежне да размотре со-пствени приступ заједници. Када се становници буне, у њима се може пробудити осећај кривице због кршења етичких стандарда. Нико не воли да се осећа кривим тако да кривица често изазива бес према пројекту. Људи И1МВУ става које се су-протстављају пројектима често пролазе кроз много напора да се ослободе мора-лне кривице. Они имају разне изговоре, могу да тврде да само изражавају забри-нутост о појединим питањима, али се не противе целом пројекту. Други тврде да они "морају" да се противе пројекту како би се заштитили интереси осталих људи или целе средине. Грађани такође могу да сматрају да су пројектанти непоуздани и да не заслужују никакву сарадњу, тако да све притужбе пребацују на њих. Тако-ђе, дешава се да надлежни за пројекат често осуђују све противнике и категорички их описују као себичну опозицију, па тако и елиминишу било какву обавезу да размотре забринутост грађана. Етика нимбизма није једноставна. Нису сви противници лоцирања ризичних објеката у непосредној средини злонамерни, као што ни сви инвеститори нису праведни. Потребно је кроз боље разумевање забринутости помоћи грађанима да схвате да је подршка изградњи оваквих објеката неопходна за опште добро. Код појаве И1МВУ ситуација неки објекти подразумевају неке ризичне активности које ће генерално бити од користи друштву у целини. Међутим, потенцијални ризик ће пасти на мале групе становника и то оне који живе у непосредној близи-ни објекта и због тога их одбијају. Може се изградити теоријски модел који обја-шњава специфичну просторну расподелу прихватања и одбијања. Може се пре-тпоставити да становници процењују предвиђене трошкове које носи објекат у односу на предвиђену добит, а прихватају објекат само уколико је добит већа од трошкова. Иако предвиђени трошкови и добит нису једнаки стварним, они ди-ректно утичу на одлуке јавности. У трошкове треба укључити губитак естетских вредности, буку, мирис и било какву опасност по здравље [Рог1пеу, 1991, према Аезсћћасћег, 2006]. Што су већи трошкови веће је и одбијање, а трошкови опадају са растојањем. Уко-лико се деси да је добит већа од нуле може се очекивати да се одбијање претвори у прихватање. Простор би се могао поделити на два дела: део ближи објекту, где је одбачен, и део који је даље од објекта, где је прихваћен. Како је И1МВУ последица расподеле прихватања и одбијања може се рећи да је И1МВУ став резултат истовремене расподеле нето трошкова и добити кроз простор, слика 5.6. Слика 5.6. Прихватање и одбијање објекта на основу обрачуна трошкова и добити 5.3.3. Превазилажење нимбизма Економисти предлажу разне поступке којима би се превазишао проблем И1МВУ синдрома, где се најчешће спомињу разне накнаде локалној јавности. У литера-тури се може наћи да индивидуе не желе ризичне активности у свом окружењу уколико постоје одређени трошкови, али их прихватају ако им је понуђена нека врста компензације. Становништву се обично нуди осигурање или се унапред додељује компензација. И једно и друго може ублажити одбијање, али постоји велика разлика. Компенза-ција је уплата која захтева да "комшије" одмах прихвате ризик, нуди се у разним облицима, а често и у виду готовине. Осигурање, са друге стране, плаћа се стано-вништву само уколико се примете нежељени ефекти. Полазно питање везано за нимбизам своди се на: зашто долази до појаве наведе-ног синдрома, зашто се протестује против "опасности" која се не познаје и како осигурати да се такве реакције не појављују? Најчешћа је основица потенцијалног конфликта у томе да припадници неке заједнице осећају да су њихови лични "трошкови" или штете које трпе због неког ризичног објекта у свој близини веће од "трошкова" или штете супротне стране (држава, општина, неко предузеће, при-ватни инвеститор итд.), тј. оних који им ризик намећу. Петерсон [РеГегзоп, 2004] се бавио решавањем (предупређивањем) нимбизма ве-заног за пројекат депоније нуклеарног отпада електране "Јисса Маип1а1п" у Нева-ди. Најпре суутврђени принципи укључивања јавности: - основно је да јавност прихвати пројекат, - јавност мора разумети предности и безбедност пројекта, - грађани морају учествовати у процесу и морају бити третирани са уважава-њем, и - дијалог мора бити отворен тако да обе стране буду победници. Превазилажење нимбизма је планирано следећим активностима: - истраживање јавног мнења треба водити пре и током процеса избора лока-ције, - активно деловање према медијима, - удруживање ради ширења подршке, - разговори са локалним стручњацима како не би дошли до тога да они кажу "дошљаци нису добродошли" - свакодневно треба развијати поверење: - неговати наклоност локалне заједнице, - редовно комуницирати са локалним званичницима, - учествовати на састанцима са владиним службеницима везано за овај пројекат, - истражити коме окружење верује и користити га за комуникацију у твоје име, - водити процес постепено, у ситним и више прихватљивим корацима, како би се потенцијална опозиција смањила, - наглашавити добити које пројекат носи, али никако да се то схвати као улагивање или подмићивање, - користити локалне лидере у комуникацији са окружењем. Разматрајући стратегију борбе против нимбизма у сектору "биомасе", односно обновљивих извора енергије, Мајорино [Ма1ог1по, 2011] наводи да је нимбизам по-следица дезинформисаности и лоше комуникације између представника компа-није и локалне заједнице. Када се то очекује он сугерише да се поступа офанзивно и да се не чека да опозиција нарасте. У раду Церскове и других [Сегзкоу-КИка, 2000] тврди се да на ово питање постоји само један одговор - више информисања, више комуникација, више образовања и више поверења. Овај одговор доказују на примеру избора места за депоновање нуклеарног отпада у Хрватској. Професор са универзитета у Масачусетсу и на Харварду Лоренс Саскинд (Ђашгепсе 5и55к1пс1), аутор више десетина књига и чланака из области преговарања и пла-нирања, проблем превазилажења нимбизма свео је на поштовање три принципа [би55к1П^, 1990,2010]: - ангажовати заинтересоване стране у процесу заједничког испитивања и утврђивања релевантних чињеница, - дозволити заинтересованим странама да саме одаберу медијатора како би се омогућило постепено стварање консензуса, - омогућити надокнаду потенцијалним "губитницима" и настојати да се ко-мпензује и ублажи значај негативних ефеката у одређеној области. Кључни кораци у процесу имплементације социолошких фактора у фази одређи-вања локације депоније индустријског отпада су [ЕРА, 1990] - Информисање јавности о потреби изградње депоније, што укључује: - припрема и дистрибуција штампаних материјала у којима се објашњава потреба формирања депоније, - укључивање новинара ради припреме новинских чланака у којима се описује проблем депоновања и формирања депоније, - припрема презентација и успостављање бироа за односе са јавношћу ра-ди припреме материјала за грађанска удружења, зборове грађана итд. - разматрање проблема са Градским већем, градским менаџером и другим локалним лидерима, - формирање грађанске и техничке групе за праћење активности, - разматрање методологије и плана укључивања јавности са члановима група за праћење активности, - издавање Билтена бр. 1 у којем се описује: а) потреба за депонијом, б) фо-рмирање група за праћење, в) методологија и г) план укључивања ја-вности. - Идентификовање потенцијалнихлокација, како би се: - уверили да је јавност задовољна разматрањем свих потенцијалних ло-кација и - усагласили критеријуми који ће се користити за евалуацију свих лока-ција, што укључује: п организовање више радионица и састанака током којих ће јавност бити у прилици да разговара о потенцијалним локацијама и методо-логији и плану укључивања јавности у фази одлучивања, п организовање серије састанака са грађанима ради разматрања кри- теријума за евалуацију, п организовање серије састанака са групама за праћење ради добијања сагласности на критеријуме за евалуацију, п издавање Билтена бр. 2 у којем се описују критеријуми за евалуацију и одржани састанци, п организовање састанка на нивоу града ради дефинисања закључних критеријума за евалуацију. - Обрада расположивости и подесиости потенцијалних локација, ради: - уверавања јавиости да су одбачене локације које не задовољавају крите-ријуме и - уверавања да је јавност потпуно информисана о локацијама које су пре-остале, а то укључује: п организовање серије састанака са групама за праћење ради разма- трања и одбацивања неприхватљивих локација, п разматрање одлука о одбацивању неприхватљивих локација са жит-ељима, п објављивање штампаних материјала које описују локације које су одбачене и које су и даље у разматрању, п коришћење плаћених огласа за позивање јавности на састанке, п организовање серије јавних радионица ради разматрања преосталих локација, п издавање Билтена бр. 3 у којем се даје став јавности у погледу прео-сталих локација, - Избор локације, ради: - достизања (максимално високог) консензуса око предложене локације, којиукључује: п организовање завршног састанка са грађанима и групом за техничко праћење активности, п организовање комшијских састанака са сваким од преосталих ко- мшија око локације депонија, п организовање активности како би грађанска група за праћење подр- жала и препоручила изабрану локацију, п организовање информисања са градским званичницима како би их упознали са предлогом грађанске групе за праћење, п организовање састанака са удружењима грађана ради упознавања са предлогом грађанске групе за праћење, п организовање серије састанака са суседима око изабране локације ради предлагања и идентификације мера за ублажавање евентуа-лних негативних ефеката, п издавање Билтена бр. 4 ради обавештавања о предлогу групе за пра- ћење и најаве завршног јавног састанка, п организовање завршног јавног састанака ради разматрања предлога групе за праћење, п издавање Билтена бр. 5 ради обавештавања о изабраној локацији и описа процеса који ће се користити, п одржавање јавне седнице Градског већа, ако је то предвиђено гра- дским правилима, Одлука Градског већа, п издавање Билтена бр. 6 ради обавештавања о одлуци Градског већа. 5.4. Еколошки фактори Анализа утицаја на околину је не само законска већ и логичка инжењерска по-треба коју је потребно размотрити у фази одабира локације. Еколошке анализе се баве утицајем депоније на воду, ваздух и земљиште, не занемарујући ни утицај на жива бића у окружењу. Еколошки фактори избора локације приоритет дају локацијама удаљеиим од иа-сељеиих места, инфраструктурних објеката, водотокова, језера и мора. Коришће-ње већ деградираних простора (напуштени рудници или слободни простори унутар активних рудника, некорисне удолине итд.), безводних или слабе водопро-пустљивости и ван правца дувања најјачих и најчешћих ветрова су најпожељнији. Сагласност еколога за коришћење неке локације готово увек је резултат компро-миса између заинтересованих страна. Компромиси еколога подразумевају заштиту вода (површинских и подземних), ваздуха, земљишта и живих бића. Поред тога, инсистира се на континуалној кон-троли стања депоније и подручја које окружује депонија. Заштита вода се може извести на више начина. Најбоље је када се то ради пре по-четка депоновања у периоду уређења депоније. У том периоду заштиту је могуће обавити уређењем терена на којем ће се отпад депоновати (наношење водонепро-пусног слоја глине и сличних материјала, покривањем терена водонепропусном фолијом, каптажом свих извора и затварањем свих рупа кроз које може отицати вода из депоније отпада итд.) и изградњом хидротехничких објеката преко којих ће се сва вода сакупљати и захватати и одводити на сигурно (хидротехнички екра-ни, хоризонтални дренажни систем, ободни канали за прихват сливних вода исл.). Заштита ваздуха подразумева комплексни низ мера. Заштита започиње одржава-њем таложног језера на максимално дозвољеној површини, следи прскање исуше-них делова ободних насипа и плажа, прекривање исушених делова различитим смешама, геотекстилом и сл., садња биопокривача на спољним косинама насипа, садња стабала као ветрозаштитног појаса око депоније и сл. 5.5. Економски фактори Економски фактори су последице решења изведених кроз претходне анализе. Због тога је обавеза планера да паралелно са дефинисањем осталих фактора води рачуна и о трошковима које разматрана решења носе. Основа за прихватање локације, у свим случајевима, је власништво над земљи-штем које представља простор за формирање депоније. Када земљиште припада власнику отпада или је у државној својини, на нашим просторима, обично нема посебних препрека за разматрање и коришћење, што увек није случај када је зе-мљиште у приватној својини. Други проблем јесте располагање средствима за откуп земљишта пошто се најам земљишта за формирање депонија нигде не практикује. Да би заштитили пољо-привредно земљиште и производњу, државни органи доносе ригорозне законске прописе који предвиђају високе накнаде власницима. Дакле, експлоатација депоније доноси три групе трошкова: - трошкови пре почетка коришћења (инвестициони трошкови), - трошкови за време коришћења (експлоатациони трошкови), - трошкови после завршетка коришћења. Почетни трошкови формирања депоније везани су не само за откуп земљишта већ обухватају и трошкове уређења простора будуће депоније. Трошкови уређења депо-није и изградње потребних хидротехничких објеката претходе почетку коришћења депоније. Могу бити веома значајни. Најскупље активности су девијација корита водотокова, транспортни систем, израда иницијалног насипа и дренажног си-стема. Експлоатациони трошкови добро пројектоване, потпуно уређене и савесно кори-шћене депоније нису велики. Односе се углавном на доградњу преливних коле-ктора (ако их има), доградњу дренажних система (код одступне методе надгра-дње), допуну оштећене опреме (цеви, хидроциклони, вентили итд.), формирање и одржавање биолошког покривача (ако се формира), одржавање опреме за зашти-ту околине и контролу утицаја (прскачи, пијезометри, остали мерачи итд.), и, разуме се, покривање трошкова електричне енергије и радне снаге. Међутим, када се у пројектовању, изградњи и (или) експлоатацији направе пропусти (због незна-ња, неозбиљности, несташице средстава или "штедње") експлоатациони трошко-ви се могу вишеструко мултиплицирати. Трошкови санације после неке хаварије или ради избегавања хаварије могу бити већи од трошкова који се воде као инве-стициони. Трошкови после завршетка коришћења депоније могу се сврстати у две групе: - трошкови техничке и биолошке рекултивације деградираног простора, и - трошкови контроле утицаја депоније на околину и предузимање мера сана-ције. Прва група трошкова увек оптерећује власника отпада и издвајање средстава је потребно започети одмах по напуштању депоније. Разуме се, техничка и биолошка рекултивација почиње одмах по завршетку експлоатације и траје годинама (нај-мање 5 до 7 година). Често рекултивација започиње у време коришћења депоније (формирање благих косина на ободним насипима и садња биопокривача сукцеси-вно са напуштањем појединих делова депоније) и финансијски је то најприхва-тљивије. Друга група подразумева покривање трошкова континуалне контроле стања депоноване масе и утицаја на околину, те трошкове санације различитих оште-ћења који могу бити условљени природним појавама (земљотреси, падавине) или могу бити изазвани деловањем људи. У ову групу трошкова спадају и трошкови контроле стања грађевинских објеката који остају активни и после завршетка де-поновања (тунели или колектори за девијацију водотокова, ободни канали за спречавање дотока сливних вода унутар контура депоније, сигурносни колектори итд). Не може се тачно дефинисати рок после којег напуштену депонију не треба пратити, законски је то 30 година, а обично зависи од карактеристика депонов-аног материјала, локације (што је локација повољнија то је праћење временски краће), расположивих средстава и развоја свести унутар друштвене заједнице којој депонија остаје. Трошкови из ове групе оптерећују пословање власника отпада, ако је век те фирме дужи од века депоније. У супротном депонија припада друштвеној заједници (месна заједница, општина, држава) која води и финансира наведене активности. Генерално, инвестициони трошкови су доминантни у односу на укупне трошкове и износе и до 70 % укупних трошкова (без укључења трошкова санације разли-читиххаваријских стања). Стварни трошкови зависе од врсте депоније, нивоа уређења, трошкова транспо-рта итд. У табели 5.1. приказани су трошкови, почетком 2014., за три депоније различитог типа, различите величине и за различите отпаде. Табела 5.1. Упоредни приказ инвестицоних трошкова отварања и затварања депонија различите намене, типа иуређења Врста отпада Фосфогипс Флотацијска јаловииа Муљ сепарације гвожђа Тип депоније равничарска брдско-планинска у напуштеном копу Капацитет, 1/ год 350.000 240.000 750.000 Површина депоније, ћа 45 9 75 Фолија Да Да не Улагања, % Опрема, објекти и уређење депоније 48 89 25 Објекти и радови на затварању 52 11 75 Види се веома неравномеран однос трошкова формирања и затварања депонија. Експлоатациони трошкови знају бити веома различити у зависности од удаљено-сти депоније од постројења, начина транспорта, поступања са водом, услова обе-збеђења електричне струје, броја радника и сл. На нашим просторима се обично крећу око 1 до 2 €Д мада могу да буду и изнад 5 €/1. За економска разматрања процеса депоновања отпада важно је знати да се ради само о трошковима, те да депоније не доносе приходе нити профит. То је управо разлог да се на депонијама "штеди", да се средства лако проналазе само када треба извршити санацију да би се хаварија спречила или ублажила и да су импро-визације честа слика на (нашим) депонијама. 5.6. Приказ неких других приступа у избору локације депоније У литератури се може наћи и другачији распоред фактора који условљавају избор неке локације. Осамдесетих година проблематиком и филозофијом избора локације, на примери-ма флотацијских јаловишта, највише су се бавили Кини (Кеепеу) и Нелсон (Мекоп) [СаМшеП, 1983]. Нелсон је идентификовао два инжењерска приступа проблему из-бора локације за депонију. Први, инжењерима ближи, се развио из идеја Ј.С. Мила {Ј.5.МИГ) из 1910. који проблем избора локације своди на вредновање пет ствари: - окружење, - економија, - социо-економски, - здравље и безбедност, и - став јавности. Робертсон и Шоу [КођегГзоп, 1999] разматрајући избор локације применом више-критеријумске анализе као основне, издвајају техничке, еколошке, економске и социолошко-урбанистичке критеријуме. Када се размотре суб-критеријуми дола-зи се до сазнања да се ради о факторима разматраним у претходном поглављу, само што суурбанистички фактори обједињени са социолошким. Када Робертсон и Мос [КоћегГзоп, 1981] разматрају оптимизацију локације депо-није индустријског отпада (на примеру флотацијског јаловишта), тада избор деле у две фазе. Фаза 1 чини прелиминарно вредновање, а фаза 2 детаљно испитивање и вредновање. У фази 1 ради се са картамаурађеним у размери 1:24.000, а за вре-дновање је потребно познавати: - положај рудника, рудничких и инфраструктурних објеката, - очекивани квалитет и количину отпада (у тонама на дан) и радни век рудника, - врсту и количину осталих рудничких отпада, - локацију осталих рудника у окружењу са могућим локацијама за депоније и локацијама потенцијалних налазишта грађевинског материјала, - законску регулативу на бази које ће се издавати лиценце за рад, - информације везане за хидрогеологију, геохемију, климу, демографију, археологију, екологију, коришћење земљишта и потенцијална рудна лежи-шта. Прелиминарна вредновања при избору нове локације подељена су у осам корака: 1. корак: претраживање региона, 2. корак: идентификација локације, 3. корак: анализа кобних оштећења (ризика), 4. корак: испитивања преосталих локација, 5. корак: квалитативно вредновање локација и њихово рангирање, 6. корак: семи-квантитативно вредновање и рангирање, 7. корак: анализа трошкова, 8. корак: избор алтернатива за детаљно испитивање. У првом кораку анализирају се топографске, климатске, еколошке, хидрогеоло-шке и геолошке околности уз сагледавање положаја потенцијалних лежишта у ре-гиону. У овом кораку су интересантне околности које искључују неку од потенци-јалних локација. У топографском смислу то су терени стрмији од 15% и подручја до којих је приступ тежак. У климатском погледу то су подручја под директним ударима јаких ветрова и подручја где климатски услови могу утицати на процес депоновања. Од еколошких то су: подручја важна за рекреацију, станишта поје-дних животињских врста, осетљиви екосистеми, подручја на којима се обављају рударски радови или нафтна налазишта, археолошка налазишта и подручја која се већ интензивно користе. Од хидрогеолошких услова важно је избегавати по-дручја са јаким бујицама које могу дугорочно утицати на експлоатацију депоније и значајна изворишта подземне воде. Од геолошких услова важно је избегавати клизишта, алувиоие, подручја на којима се очекују проблеми при фундирању и потенцијална налазишта. У другом кораку потребно је размотрити: - затварање долине за депоновање отпада, - израда насипа (коришћењем материјала из позајмишта или отпада), - депоновање унутар рударских објеката (површинских или подземних), - посебне могућности (посебне јаме за депоновање, депоновање у море или у дубока језера итд.). Како би се број локација свео на рационалан број не треба разматрати локације чији капацитет је мали у односу на количину отпада коју треба депоновати. Треба разматрати само локације на којима се могу очекивати мали инвестициони ра-дови и ближе генератору отпада како би радови били јефтинији. После коракау којем су идентификоване потенцијалне локације анализом ризика треба елиминисати локације које нису подесне за формирање депоније. Појаве и стања која могу бити фатална за депоније и која искључују ту локацију за форми-рање депоније су: угрожавање животињских или рибљих станишта, осетљиви и јединствени екосистеми, важна рекреативна подручја, историјска или археоло-шка налазишта, потенцијална рудна лежишта, налазишта нафте и трасе цевовода. Потом, велика изложеност ветровима, што може условити велику ерозију, и ради-оактивним материјама, што можеугрозити здравље запослених. Елиминацију мо-гу условити и проблеми при фундирању и недостатак природниххидроизолатора, висок ниво подземних вода или важно извориште воде, могућност појаве поплава итд. Није подесан веома стрми терен, активни раседи, терени код којих би дрена-жни системи били сувише дугачки при одступној методи надградње насипа и те-рени код којих је подлога за фундирање слаба. Према радним условима треба ели-минисати локације са малим капацитетом, тешко приступачне терене и технички неприхватљиве терене, као и терене чије коришћење би било економски непри-хватљиво. Као што се да уочити кроз ову тачку се нешто детаљније разрађују еле-менти из првог корака уз укључивање детаља размотрених кроз техничко-техно-лошку прихватљивост из другог корака. Локације које преостану после прва три корака иду у даље вредновање при чему је битно за сваку локацију одредити: - расположиву запремину и површину локације, - висину и запремину насипа, - узводно захваћену површину, - удаљеност од генератора отпада, - дужину саобраћајница, - геодетску висину депоније у односу на генераторе отпада, - врсту стена у подини, итд. У овом кораку избора локације депоније обично се обављају и обиласци свих поте-нцијалних локација, а сви параметри се оцењују по принципу: добро, средње, сла-бо, нула. Преостали кораци у вредновању су уобичајени делови експертске анализе или анализе ризика. Фаза 2 подразумева детаљно разматрање одабране локације. На примеру рудника злата Кањон (Саппоп Ш1пе) дат је приказ фактора који су раз-матрани при одабиру локације [СаМшеП,2009]. Ради се о највећој брани у држави Вашингтон, високој 140 метара. Избор локације укључио је следеће факторе: здравље и безбедност (могућност конструисања безбедних објеката), економију (инвестициони, оперативни и трошкови затварања), утицај на окружење (јалови-шта и дужина цевовода), социо-економска разматрања (тренутно коришћење земљишта) и јавност (уочљивост и забринутост јавности). На сајту ТаШп§.1пГо [ћИр://шшш.1аШп§5.1пГо/51ога§е/соп1а1птеп1.ћ1т] побројани су услови које треба размотрити при избору локације за флотацијско јаловиште. Примарно, избор локације зависи од: - потребногкапацитета, - расположивости локација, - конструкције јаловишта, - оперативних и трошкова затварања, - геотехничких и геолошких услова, - хидрогеологије на анализираном подручју, и - лакоће свакодневног рада. Остали услови су: - власништво над земљом, права и ограничења, - локација будућих рудних тела, - постојање ретких врста или заштићена флора и фауна, - расположивост и локација позајмишта, - површинске воде, распоред река и плавност, - опасности по окружење, - затвореност локације и развојни потенцијал, - близина насељених места, - близина извора водоснабдевања, - удаљеност и висинска разлика у односу на постројење, - контролапровирневоде, - клима, - подесност локације за формирање језера за избистравање, - геолошки и сеизмички услови, - захтеви легислативе, - историјски подаци везани за локацију, - карактеристике и историјски подаци о осталим јаловиштима на датом по-ДРУЧЈУ, - лакоћа свакодневног прилаза локацији, укључујући и хаваријске приступе за време олуја Дакле, очигледно је да се избор локације базира на вишекритеријумском одлучи-вању. Само вредновање појединих фактора је посебан проблем, а суштински се своди на тзв. "експертску оцену". Ради се о субјективној процени важности поје-диних параметара и то се ради за сваки случај понаособ. На примеру депоиија градског смећа анализирани су појединачни случајеви вре-дносних односа између економских, еколошких и социјалних критеријума, табела 5.2. [Когиси, 2012]. Дакле, види се да је социолошки критеријум подређен у односу на друга два, а да чак у 3 од 10 разматраних случајева социолошки критеријуми нису разматрани. У односу на друга два критеријума, од случаја до случаја, предност се даје економ-ском или еколошком критеријуму, али се ни у једном од разматраних случајева нису изоставили. Ако би се одлука сводила на просек онда је однос економских и еколошких кретеријума 1,5:1. Табела 5.2. Неки примери вредности критеријума за изборлокације депоније Депонија број Критеријум Економски Еколошки Социолошки 1 0,25 0,75 - 2 0,12 0,8 0,08 3 0,72 0,14 0,14 4 0,55 0,3 0,15 5 0,8 0,05 0,15 6 0,6 0,1 0,3 7 0,8 0,05 0,15 8 0,4 0,6 - 9 0,33 0,51 0,16 10 0,7 0,3 - Штирбановић и други [Штирбановић, 2013] користе теорију грубих скупова за избор локације флотацијског јаловишта. Најпре дефинишу основне критеријуме за избор: - удаљеност од производног погона, - капацитетјаловишта, - топографске карактеристике терена, - геолошке карактеристике терена, - геотехничке карактеристике терена, - хидрогеолошке карактеристике терена, - удаљеност од саобраћајне и техничке инфрастурктуре, - утицај на окружење, и - економска одрживост. Свакој од наведених карактеристика се даје одређени атрибут (нпр. близу објекта = а) задовољава, далеко од објекта = б) незадовољава, експлоатација изнад 15 година = а) задовољава, испод 15 година = б) незадовољава, нагиб терена испод 15% = а) задовољава, изнад 15% = б) незадовољава итд.). Свака од разматраних локација се анализира по свим атрибутима тако да у зави-сности од превладавања атрибута под а) или б) и сама локација добија одредницу а) задовољава или б) незадовољава. Када се издвоје локације које задовољавају, онда се вршн додатно вредновање при чему се сада свакој карактеристици доде-љује више атрибута (нпр. врло близу објекта = веома задовољавајуће, близу обје-кта = задовољава, далеко од објекта = незадовољава, веома далеко од објекта = веома незадовољавајуће, експлоатациони период изнад 30 година = веома задово-љавајуће, од 20 до 30 година = задовољава, од 15 до 20 година = незадовољава, испод 15 година = веома незадовољавајуће итд.). После овог додатног вредновања свих локација које су прошле први ниво вредновања издваја се локација са нај-више оцена "веома задовољавајућа" и она се проглашава најбољом. Дакле, коришћењем експертског знања могуће је одабрати и вредновати најва-жније параметре и доћи до правог избора. Овај рад је интересантан јер је тежиште на техничким факторима, док су еколошки и економски фактори подређени. Урбанистички и социолошки фактори нису уопште укључени у разматрање. Коришћење фази (Ги22у) логике при избору локације за депонију индустријског отпада такође је често [Ектексш§1и, 2010, Со1е51ашГаг, 2010, Иа^ап, 2012]. Т155 (1аШп§ 1троип^теп1 зИе 5е1ес1шп)- модел који користи фази логику има структуру приказану на слици 5.7 [Со1е51ашГаг, 2010]. Избор локације за депонију Ниво 1 Општи циљ Ниво2 Гпавни атрибути * Нивои * подкритеријума * Последњи ниво Могуће алтернативе Слика 5.7. Структура Т155-модела Дакле, разматрају се социолошко-културолошки аспекти, економичност пројекта, технички елементи, стабилност и утицај на окружење, а атрибути који се разма-трају на нижим нивоима приказани су у табели 5.3. Дакле, без обзира на технику која се користи при вредновању појединих локација параметри који се анализирају су, практично, идентични. У примени фази логике сваки од атрибута добија одређену вредност, по важности, па се даљим матри-чним рачуном долази до предлога најбоље од разматраних локација. Сваком од наведених атрибута додељује се одређена бројчана вредност, сагласно значају за избор локације. Највише вредности додељене су инвестиционим трошковима, трошковима припреме локације, оперативним трошковима, удаљености од руд-ника, могућности поновне употребе локације, висини насипа, геодетској разлици итд, а најмање коришћењу локације за рекреацију, рељефу, пловним путевима, плавности, власништву над земљиштем итд. Фазност у избору локације је присутна и у разматрањима иранских стручњака [Иа^ап, 2012]. Они цео процес деле у 4 главне фазе: - фаза 1 - идентификација потенцијалних локација прелиминарним прегле-дом базираном на ограничењима, обично се у овој фази одабере 3 до 5 ло-кација, - фаза 2 - вредновање одабраних локација на бази карактеристика, као резу-лтат, избор се своди на 3-5 локација, - фаза 3 - вредновање прихватљивости одабраних локација базирано на про-цени утицаја на окружење, економској прихватљивости, инжењерским детаљима и поређењу трошкова, - фаза 4 - одабир једне локације и предлог методологије коришћења. Табела 5.3. Атрибути који се разматрају на нижим нивоима Економичност пројекта Инвестициони трошкови, Оперативни трошкови, Трошкови заштите, Трошкови затварања, Економски ризик, Могућност поновне употребе локације, Трошкови припреме, Таксе и дажбине Технички елементи Удаљеност од фабрике, Геодетска разлика, Капацитет депоније, Приступ са рудника, Могуће опције депоновања, Расположивост материјала за изградњу, Техничка изводљивост, Могућност проширења Стабилност Топографија, Раседи, Узводно сливно подручје, Чврстоћа и збијеност терена, Близина река, Плавно подручје, Висина насипа Заштита животне средине Ваздух: Изложеност доминантним ветровима, Брзина ветра, Површина депоније Загађење вода: Стене у подини, Површинско земљиште, Пропустљивост основе, Подземне воде, Плавно подручје, Квалитет подземне воде, Ниво подземне воде, Квалитет површинске воде, Водотоци који пресецају локацију Екологија: Угрожене врсте, Дивље животиње, Риболовни потенцијал и квалитет, Осетљиви или јединствени екосистем, Квалитет слива, Типови вегетације, Угрожено подручје Социјално-економски Земљиште: Коришћење за рекреацију, Економичност, Власништво, Путеви и други јавни објекти, Близина насеља Посебне вредности: Археолошка налазишта, Историјска вредност, Естетика, Надморска висина, Рељеф, Верски и традиционални градови Видљивост: Доминантност (упадљивост), Близина становништва Социјално: Транспорт и саобраћај, Пловни путеви, Становање, Тржиште рада, Владина представништва, Регионални развој И они у фази 2 за детаљно вредновање локација користе фази логику. Све каракте-ристике деле у 5 главних група, окружење, економика, техника, социјални утицај и геологија. Свака од група има 6 до 11 специфичних атрибута, укупно 39. Сваком атрибуту даје се одређена вредност. Највећу вредност, дакле највећи утицај на одлуку, има сеизмичност, зона становања, раседи, плавност, изложеност ветрови-ма, падавине, геолошка грађа површинског слоја, ниво подземних вода и квалитет површинских вода, а као најмање важни разматрају се оперативни трошкови, при-ступачност, моћност сатурисане зоне, антиклинала и синклинала, вредност зе-мљишта, капацитет итд. Из овога се види да је приоритет дат утицају на окружење у односу на техничке и економске параметре. Ако се упореди са претходно прика-заном хијерархијом виде се битне разлике у приступу проблему избора локације. Коришћење ГИС (географски информациони систем) технологијатакођејераши-рено у избору локације будуће депоније отпада [бепег, 2011, МзћапШ, 2010, Оут1оуе, ЕМзШ, 2013, МаћатМ, 2010, СћаШаз, 2011]. И у овом поступку се дефи-нишу критеријуми и субкритеријуми којима се даје одређена тежина па се онда анализа продубљује док се не дође до најбољег решења. Могући критеријуми, субкритеријуми и њихова тежина приказани су у табели 5.4 [МзћапШ, 2010]. Табела 5.4. Критеријуми, субкритеријуми и њихова тежина Критеријум Субкритеријум Тежина Литологија 8 Физички Геоморфологија 8 Нагиб 7 Дренажа 6 Насељеност 5 Социо-економски Удаљеност од главних саобраћајница 4 Удаљеност од водних токова 6 Удаљеност од дренажа 6 Сваки од субкритеријума се даље дели и анализира коришћењем одговарајућих мапа док се не дође до најбоље локације. Може се приметити да и код ГИС-а не-достају многи фактори, на пример урбанистички и економски. ПИТАЊА ЗА ПОНАВЉАЊЕ: 1. Зашто је важно озбнљно и детаљно извршити избор локације на којој ће се формирати депонија отпада? 2. Које групе фактора је потребно проучити? 3. Како су групе фактора хијерархијски поређане? 4. Шта подразумевају техничко-технолошки фактори? 5. Шта подразумевају еколошки фактори? 6. Шта подразумевају урбанистички фактори? 7. Шта подразумевају социолошки фактори? 8. Шта подразумевају економски фактори? 9. Постоје ли и друге методе за избор локације депоније отпада и које параметре оне анализирају? 10. Који алати се користе за вредновање појединих локација депонија? Литература 1. [Ш1550П, 2001] ИН550П А, (2001) 5аГе Љт соп51гисГ1оп5,5аГе ГаШп§5 Љт соп51гисИоп5, бетјпаг 1п СаШуаге, бшеЉћ М1п1п§ А550С1а110п, Еигореап Сотт15510п, 01гес1ога1е-§епега1, ЕпуЈгоптепГ 01гес1ога1е А - 5и51атаћ1е 0еуе1ортеп1 ап^ РоИсу биррогГ, ЕИУ.А2 - 5и5Га1паћ1е Ке5оигсе5 2. [Уредба, 2010] Уредба о одлагању отпада на депонију, Сл. гл. РС 92/2010 3. [Ва11,2005] Ва11 Ј.М., Гап^ГШ5Ие 5е1ес1зоп, РгосееШп§5 багШта 2005, ТепГћ 1п1ег. Ша5Ге Мапа§етеп1 ап^ Гап^ГШ 5утро5шт, С15А, Епу1гоптеп1а1 бапИагу Еп§1пеег1п§ Сеп1ге 5. Маг§ћегИа Ш Ри1а, Са§Иап, 1Га1у; 2005 4. [Евдокимов, 1978] Евдокимов П.Д., Сазонов Г.Т., (1978), Проектирование и зксплуатацил хвостовбјх хозлиств обогатителћНБ1их фабрик, Недра, Москва 5. [КођеПбоп, 1981] КоћегГбоп А. МасС., М055 А.5., (1981), 5Ие 5е1ес6оп ап^ орИтЈ^аИоп 5ГиШе5 Гог тШ 5Ие5 ап^ ГаШп§51троип^теп15, А51ап т1п1п§, 1п5ШиИоп оГМ1п1п§ ап^ МеГа1иг§у, Гоп^оп, шшш.гоћегГ50п§еосоп5иИап15.сот 6. [Рељеф, 2001] Тће Еигореап ГапЉсаре СопуепИоп. СЕТ5 N0 176Еигореап СоипсН Рге55,2001 7. [Васиљевић, 2008 ] Васиљевић Н., Улога планирања предела у примени европске конвенције о пределима, Гласник Српског географског друштва, свеска ГХХХУШ - Бр. 3, стр. 51-60, Београд 2008. 8. [Вго1о, 2008 ] ВгоГо У.С., Таћћибћ Р., Вигп1п§ћат К" Е1§ћаИ Ц Е^шагЉ 0" Соа1 а5ћ ап^ П5к: Гоиг 50С1а11п1егрге1аИоп5 оГ а роНиИоп 1апЉсаре, ГапЉсаре ге5еагсћ" 32 (4).рр. 481-497. 9. [Оашбоп, 1988] 0аш5оп Ш.С., РаГегбоп М.Ш., (1988), 0еуе1орШ§ а 5ГгаГе§у Гог тапа§т§ РСО ша5Ге - ап ОпГапо ћуЉо рег^ресИуе, 5ет1паг оп 1трас1 оГ а1то5Гег1с ргоГесИоп теа5иге5 оп 1ћегта1 рошег 51аИоп5, Е55еп, 5ерагаГ, рр. 1-23 10. [Лебурић., 2006] Лебурић Анчи, Чалдаровић Огњен, Мароевић Маја, "Соција-лна просудба елементарних сустава живота, Социолошка студија друштвених претпоставки увођења канализацијског сустава Каштела" -Трогир, Сплит, 2006. 11. [иуегеу, 1980] Цуегеу Е.Т., На^аг^оиз ша51е, Тће Сћг15Пап баепсе МопИог, Иоуетћег 6,1980 12. [Вигпшдћат, 2000] ћигп1п§ћат К., Н51п§ 1ће 1ап§иа§е оГ И1МВУ> а 1ор1с Гог ге-5еагсћ, по1 ап асИу^у Гог ге^еагсћег, 1,оса1 епу1гоптеп1, Уо15., N0.1, рр. 55-67, 2000 13. [Кнежевић, 2011] Кнежевић Д., Равилић М., Дробац Ј., Стефановић М., Радивојевић С., Избор локације за депонију пепела и нимбизам, Електропривреда, година СХ1У бр. 4,2011, стр. 382-394 14. [5тИћ, 2007] 5тИћ Е К.А.Н., КИск Н, Ехр1атт§ И1МВУ Орро^Шоп Го Шт^ Рошег, Тће аппиа1 тееИп§ оГ 1ће АтегЈсап Ро1Шса15с1епсе А550С1аИ0п, Во51оп, Ма55асћи5еН5, Аи§и5Г 29,2007 15. [5ап4тап, 1986] бап^тап, РеГег М. 1986. СеГНп§Го тауће: боте соттип1саПоп5 а5рес15 оГ 5Шп§ ћа2аг^ои5 ша51е ГасИШе5. 5е1оп На11 Се§151аИуе Јоигпа19 [2): 442-65. 16. [Ре^егбоп, 2004] РеГегбоп 5., Тће ММВУ бупЉоте 1п Ша5Ге Мапа§етепГ ап^ б觧е5Ге^ 5о1иПоп5, Рас1{1с Ва51п Иис1еаг СопГегепсе, Магсћ 25,2004, ћИр://шшш.рас1Нспис1еаг.пе1/рпс/2004-Р1/2004-15.р^{' 17. [СгооШшб, 2010] Сгоо1ћи15 Р. А., "СосаИп§ ћагаг^ои5 ша51е ГасНШе5:1ће тНиепсе оГ И1МВУ ћеИеГ5 - поМп-ту-ћаскуаг^ 5упЉоте". АтегЈсап Јоигпа1 оГ Есопот1с5 ап^ 5ос1о1о§у, 2010 18. [Сатћ1е, 1982] Сатћ1е Н. В., Оошшп§ К.Н., ЕГГес! оГпис1еаг рошег р1ап15 оп ге51^епПа1 ргорег1у уа1ие5, Јоигпа1 оГгедЈопа! 5с1епсе, по. 22,1982, рр. 457-478 19. [Тшагк, 1990] Тшагк К.О., Еуег1у К.Ш., Оошшп§ К.Н., Тће еГГесГ оГпис1еаг рошег р1ап15 оп ге5МепИа1 ргорегГу уа1ие5: а пеш 1оок а1 Тћгее тИе 151ап^, Репп5у1уап1а 51а1е ишуегбИу, шогк1п§рарег 90-10,1990 20. [ША ^года, 1995], 5Шп§ Оги§ ап^ А1соћо1 Тгеа1теп1 Рго§гат5: Се§а1 Сћа11еп§е5 1о 1ће И1МВУ бупЉоте, Ц.б. 0ераг1теп1 оГНеаИћ ап^ Нитап 5егУ1се5, РићИс НеаИћ 5егУ1се, бић51апсе Аћи^е ап^ Меп1а1 НеаИћ бегУ1се5, АЉишбГгаГшп Сеп1ег Гог бић51апсе Аћи^е Тгеа1теп1, Ша5ћт§1оп, Ји1у 1995 21. [Кгоћп, 1999] Кгоћп, б" ап^ Оатћог§ б" 1999. "Оп РићИс АШГи^еб ТошагЉ ШтД Рошег." Кепешаћ1е Епег§у 16: 954-60. 22. [5тИћ, 2002] бтИћ, Е.К.А.Н. 2002. Епег§у, Гће ЕпшгоптеШ:, ап^ РићИс 0р1п1оп. ВоиМег, 23. [Оатћогд, 2003] Оатћог§б., РиШс АШГи^еб ТошагЉШМ Рошег, 0ап15ћ ШтД 1п^и51гу А550С1аИ0п - ЦрЉГе^ ап^ ГогтаПе^ 16 Мау 2003, ћИр: //шшш.штфошег.ог§/ еп/ агПс1е5/5игуеу5.ћ1т 24. [Вагћа1асе, 2001] Вагћа1асе К. С., Епу1гоптеп1а1 Ји51лсе ап^ 1ће И1МВУ Рг1пс1р1е. ЕпУ1гоптеп1а1Сћет151гу.сот. 2001. Ассе55е^оп-Ипе: 8/26/2011 ћИр://ЕпУ1гоптеп1а1Сћет151гу.сот/уо§1/ћа2та1/аг11с1е5/п1тћу.ћ1т1 25. [51топ$, 2006] б1топ5 К., ба§1пог Ј" А Ме1а-Апа1у515 оГ 1ће ЕГГес1 оГ ЕпУ1гоптепГа1 СопГатЈпаИоп ап^ РобШуе АтепШеб оп Ке5Меп1ла1 Кеа1 ЕбГаГе Уа1ие5, Јоигпа! оГКеа! ЕбГаГе Ке^еагсћ, Уо1.28, N0.1,2006 26. [К1е1,1995] К1е1 К., МсС1ат К., Тће еГГес! оГ ап 1пс1пега1ог 5Шп§ оп ћои51п§ арргеааИоп га1е5, Јоигпа1 оГигћап есопот1с5 по. 37,1995, рр. 311-323 27. [МНсћеП, 1986] С.К.; Сагбоп К.Т., РгореПу К1§ћ15, РгоГебГ, ап^ Гће 5Шп§ оГ На2аг^ои5 Ша51е РасНШе5, Тће АтегЈсап ЕсопотЈс Кешеш, Уо1. 76, N0.2, Рарег5 ап^ Ргосее^1п§5 оГ 1ће №пе1у-Е1§ћ1ћ Аппиа1 МееИп§ оГ 1ће Атепсап ЕсопотЈс А550С1аИ0П. (Мау, 1986), рр. 285-290. 28. [Наппоп, 1994] Наппоп В., беп5е оГр1асе: §ео§гарМс Ш5соип1лп§ ћу реор1е, ап1та15 ап^р1ап1з, Есо1о§1са1 Есопот1с510 (1994) 1.57-174 29. [Негшапббоп, 2006] Негтап550п Н., (2006), Тће ЕГћ1С5 ОГИ1МВУ СопШЛ5, ЕГћ1с Тћеогу Мога1 Ргас 30. [бјоћегд, 2001] бјоћег§ Ц 0гоИ2-бјоћег§ В.М., Ра1гпе55, Г15к ап^ п5к1о1егапсе 1п 1ће 5Шп§ оГ а пис1еаг ша51е геробИогу, Јоигпа1 оГШбк Ке^еагсћ 4 (1), 75-101 (2001) 31. [Шо1б1пк,, 1994] Шо151пк, М, Еп1ап§1етепГ оПпГеге5Г5 ап^тоИуеб: А55итрИоп5 ћећМ Гће И1МВУ-1ћеогу оп ГасШГу 5Шп§, Цгћап бГиШе5 (КоиПе^§е); Јип 94, Уо1. 31155ие 6, р851,16р, 32. [Лебсћћасћег, 2006] Ае^сћћасћег М., Тће асгопут И1МВУ, 115 и5е 1п Гће 5с1еп1Шс ШегаГиге аћоиГГасШГу 5Шп§, бш155 Ре^ега11п5Ши1е оГТесћпо1о§у, 2иг1сћ, 2006 33. [Ма1ог1по, 2011] Машппо А. НошГо Мп Гће Р1§ћГа§а1П5Г Н1МВУ15т, Магсћ 29, 2011, ћДр://шшш.епу1гоптеп1а11еа^ег.сот/2011/03/29/ћош-1о-ш1п-1ће-Г1§ћ1-а§а1п51-п1тћу15т/ 34. [Сегбкоу-Кћка, 2000] Сегбкоу КИка М., Кисаг-0га§1сеУ1с б., бића51с 0, Нош Го Ш1П И1МВУ 5упЉоте, ћир://шшшлаеа.ог§/т15/со11ес1шп/НС1Со11ес1лопб1:оге/ РићИс/31/051/31051405.р^Г СоМга^о: Коштап & ШЈеПеМ 35. [би55к1па, 2010] би55ИпД Ц 0уегсот1п§ Гће ИоМп-Му-Васкуага (И1МВУ) бупЉоте, Аи§и5120,2010, ћДр: / / 1ћесоп5еп5и5ћшШт§арргоасћ. ћ1о§5роГ.сот/2010/08/оуегсотт§-по1-т-ту-ћаскуаг^-ттћу.ћ1т1 36. [5и$$кш^, 1990] би55Нп^ Ц Тће РасШГу бШп§ Сге^о, МедоМаМопЈоигпа1, Уо1ите VI, 155ие 4, ОсГоћег 1990, рр. 309-314 37. [ЕРА, 1990] ЕРА/530-бШ-90-019, бИе5 Гог оиг 5оМ ша5Ге, А§иМећоокГог еГГесИуе рићИс 1пу01уетеп1, ОГПсе оГ бо1М Ша5Ге, ОГПсе оГ РоНсу, Р1апп1п§, ап^ Еуа1иаИоп, Ц.б. ЕпУ1гоптепГа1 РгоГесИоп А§епсу 38. [СаШшеП,1983] Ј.А., КоћегГбоп А. МасС., (1983), бе1есИоп оПаШп§5 1троип^тепГ 5Ие5,01е 51уШе 1п§еп1еиг 1п биМ АГпка, рр. 537-552 39. [КоћеПбоп, 1999] КоћеПзоп А. МасС., бћаш б.С., (1999), А тиШр1е ассоипГ5 апа1у515 Гог ГаШп§5 5Ие 5е1есИоп, биЉигу 99 СопГ. РгосееШп§5 М1п1п§ ап^ Гће ЕпуЈгоптепГ II, уо1. 3, рр. 883-891 40. [СаШшеП,2009] СаМшеИ Ј, НиГсћ150п I, РгесћеДе К, Тће Саппоп т1пе ГаШп§5 1троип^тепГ: аса5ећ15Гогу, ћДр://шшш.1пГот1пе.сот/Нћгагу/ рићНсаИопб/Аосз/СаШше112 009^.р^Г 41. [Когиси, 2012] Когиси МК, ЕгЉ§1 В. 2012 А сгШс15т оГаррНсаИопб шИћ тиШ-сгИег1а ^ес15шп апа1у515 ГћаГ аге и5е^ Гог Гће 5Ие 5е1есИоп Гог Гће Љро5а1 оГ тип1С1ра15о1М ша5Ге5, Ша5Ге Мапа§етепГ. 32(12):2315-23 42. [5Игђапоу1с, 2009] бПгћапошс 2, МИјапоУ1с I, МагкоУ1с 2., (2013), АррИсаИоп оГ гои§ћ 5е1 Шеогу Гог сћоо51п§ орИта11осаИоп Гог Но1аИоп 1аШп§5 ^итр, Агсћ. Мт. бс1" Уо1. 58 N0 3, р. 893-900 43. [Екшекс1о§1и, 2010] Ектексш§1и М, Кауа Т, Каћгатап С., (2010), Ри22у тиШсгИег1а Љро5а1 теГћо^ ап^ 5Ие 5е1есПоп Гог тип1С1ра150М ша5Ге, Ша5Ге Мапа§етеп1301729-1736 44. [Со1еб1апНаг, 2010] Со1е51ап1Гаг М., Ва22а21 А.А., Т155: а ^еабшп Ггатешогк Гог ГаШп§ 1троип^тепГ 5Ие 5е1ес1зоп, Епујгоп ЕагГћ бс1 (2010) 61:1505-1513, 5рпп§ег-Уег1а§ 45. [Шгап,2012] Иагап А, ба1апга^ М.М., Ва22а21 А.А., Сап^ГШ 5Ие 5е1есПоп ћу ^еа5шп-такт§ Гоо15 ћа5е^ оп Гиггу тиШ-аДг1ћи1е ^еа5шп-такт§ теГћо^, Епу1гоп ЕагГћба (2012) 65:1631-1642, брг1п§ег-Уег1а§ 46. [бепег, 2011] бепег 5, бепег Е, Кага§иге1 К., (2011) бо1М ша5Ге Љро5а15Ие 5е1есПоп шИћ С1б ап^ АНР теГћо^о1о§у: а са5е 5Ги^у т бетгкеп1-Шићог1и (15рагГа) Ва51п, Тигкеу Епукоп МопИА55е55 173:533-554, брг1п§ег бс1епсе+Ви51пе55 МеШа В.У. 47. [ШбћапШ, 2010] МбћапГћ.Т, Ргакабћ М.И, Урћ.Н, (2010) биИаћ1е 5Ие ^еГегттаИоп Гог игћап 5о1М ша5Ге Љро5а1 и51п§ С1б апД КетоГе 5еп51п§ Гесћп1^ие51п КоНауат Мип1С1раШу, 1пШа" 1п1егпаИопа1 јоигпа1 оГ §еотаИс5 апД §ео5с1епсе5 Уо1ите 1, N0 2 48. [Оут1оуе,] 0у1п1оуе М.А., Ц51п§ С1б апД КетоГе беп51п§ 1п Цгћап Ша5Ге 015ро5а1 апД Мапа§етепГ: А Роси5 оп Ошо С.С.А, Оп^о бГаГе, Н1§ег1а, Еигореап 1п1егпаИопа1 Јоигпа1 оГбсЈепсе апД Тесћпо1о§у, рр. 106-118 49. [ЕМбШ, 2013] Ећ151иТА, Мта1е А б, (2013), боМ ша5Ге Дитрт§ 5Ие 5иИаћШГу апа1у515 и51п§ §ео§гарћ1с 1пГогтаПоп 5у5Гет (С1б) аМ гетоГе 5еп51п§ Гог Ваћ1г Оаг Тошп, ИогГћ ШебГегп Е1ћ1ор1а, АГпсап Јоигпа1 оГ ЕпУ1гоптепГа1 бсјепсе аМ Тесћпо1о§у, Уо1. 7(11), рр. 976-989 50. [МаћашМ, 2010] МаћатМ I., Тћашаћа б.,(2010), МиШ СгИегЈа ап^ СаМГШ бИе бе1есИоп Ц51п§ С15: А Са5е бГи^у Ргот Ра1е51лпе, Тће Ореп ЕпУ1гоптепГа1 Еп§1пеег1п§ Јоигпа1,3,33-41 51. [Сћа1к1а$, 2011] Сћа1к1а5 С" 1а5апШ К" (2011), ВепеШз Ггот С1б Ва5еД Мо^еШп§ Гог Мип1с1ра1 боМ Ша5Ге Мапа§етепГ, 1пГе§га1е^ Ша5Ге Мапа§етепГ -Уо1ите I, Мг. бипИ Китаг (Е^.), 1пТесћ 6. ХИДРАУЛИЧКО ДЕПОНОВАЊЕ ИНДУСТРИЈСКОГ ОТПАДА Тема текста датогу овом поглављу јеупознавање са елементима система за хидрауличко депоновање индустријског отпада. Како је хидрауличко, мокро, де-поновање индустријског отпада најчешће, то јеу тексту дато довољно детаља да се систем депоновања може разумети. Посебно су обрађене методе надгра-дње, као основ познавања система депоновања и проблемуправљања водама на депонији, као основ безбедне надградње и експлоатације депоније. 6.1. Основни елементи система за хидрауличко депоновање отпада Ако се у процесу индустријске производње примењује мокри технолошки процес онда се, по правилу, издваја и отпад у облику пулпе, суспензије, хидромешавине или као влажни производ филтрације. Како је већина технолошких процеса мокро то је и хидрауличко депоновање индустријског отпада чешће од сувог. Најчешће се мокро депонују флотацијска јаловина, пепео и шљака из термоелектрана на угаљ, отпадни гипс из постројења за одсумпоравање димних гасова, фосфогипс из постројења за производњу фосфорне киселине, црвени муљ из постројења за прераду глинице итд. С обзиром на масе које се издвајају у наведеним построје-њима може се констатовати да се мокре методе депоновања доминантно користе. Основни елементи система за мокро депоновање индустријског отпада су: 1) транспорт отпада од места издвајања до депоније, 2) оконтурење депоније, 3) регулација природних водотокова који се налазе унутар контура депоније, 4) депоновање отпада, 5) евакуација вишка избистрене воде из депоније, 6) заштита околине, и 7) осматрање депоније. Шематски изглед мокре депоније флотацијске јаловине са неким од наведених елемената дат је на слици 6.1. Слика 6.1. Шематски изглед хидрауличке депоније са неким елементима система за депоновање флотацијске јаловине 6.1.1. Транспорт отпада од места издвајања до депоније Транспорт отпада од нндустрнјског постројења до депоније може бити принудни, помоћу муљних пумпи, и слободни, гравитацијски. С обзиром да се на депонијама обично обавља двосмерни транспорт - отпада на депонију и воде са депоније то, кад год је могуће, транспорт отпада треба решити слободно, гравитацијски, а воде принудно, пумпама. Овакав приступ је условљен техничким, организационим и финансијским разлозима. Основни елементи система за транспорт отпада у облику хидромешавине су: пумпна станица, магистрални цевовод, магистрални канал, разводни цевоводи и растеретни шахтови. На слици 6.2 приказани су елементи система за транспорт отпада до депоније. Слика 6.2. Елементи система за транспорт отпада до депоније Пумпна станица представља објекат у којем су смештене муљне пумпе за транс-порт отпада, пумпе за заптивање, напојни сандуци, раздељивачи пулпе, вентилски чворови и друга опрема потребна за опслуживање система. Пумпне станице се ло-цирају непосредно уз или у склопу постројења на којем се отпад издваја или непо-средно уз систем за згушњавање, ако се део воде враћа са локације постројења. За транспорт се најчешће користе центрифугалне муљне пумпе, а само изузетно када се захтевају изузетно високи напори или се транспортује густа пулпа после фил-трирања, клипне и клипно-мембранске пумпе. Уколико једна пумпа не може да оствари целокупни напор врши се серијско спрезање двеју или више муљних пум-пи. Боље је када се та веза остварује у једној пумпној станици јер је организација посла лакша, није потребно разводити напајање електричном енергијом дуж тр-асе итд. Ако се, из било којих разлога то не може урадити у једној пумпној станици (мало простора у објекту, потреба спрезања више пумпи него што произвођач до-звољава на једној локацији, накнадно проширење депоније итд.) треба формирати додатне станице за препумпавање пулпе, тзв. "бустер" станице. Најисплативије је нове пумпе повезати директно на потисни цевовод јер су губици напора најмањи (или их уопште нема) но понекад, због сигурнијег рада треба направити нове напојне сандуке и, практично, систем дуплирати. Магистрални цевовод представља цевоводну транспортну линију којом се пове-зују постројење (пумпна станица) и делови депоније. Магистрални цевовод се води по боку депоније, пожељно је током целе експлоатације по истом боку и по истој траси. Најбоље је да магистрални цевовод има континуалан пад или успон, а најнеповољнија варијанта је вишеструка измена деоница са падом и успоном јер се тиме компликује фаза дренирања цевовода. По правилу, магистрални цевоводи се једанпут трасирају и темеље се као цевоводи који се не премештају. Најчешће се раде од челика, мада се када је год то могуће користе и пластични материјали. Са-гласно месту извођења радова, односно месту истакања од магистралног цевово-да се рачвају разводни цевоводи или, ређе, канали. Магистрални канал има исту намену као и магистрални цевовод с тим што ка-нали подразумевају слободни гравитацијски транспорт. Магистрални канали се обично граде од бетона, а траса им се води по највишој могућој коти терена уз бок депоније. У условима када постоји довољна висинска разлика између места издва-јања отпада и места депоновања тако да се транспорт пулпе може обављати грави-тацијски могу се користити и магистрални цевоводи. Разводни цевоводи или канали се вежу на магистрални цевовод или канал, при-хватају целокупни или део отпада и воде га до места истакања, односно до хидро-циклона. Њихова траса се често мења и прилагођава стању радова на депонији, па се они најчешће праве од пластичних материјала. На један магистрални цевовод може бити везано више разводних. Растеретни шахтови (слика 6.4) служе да растерете систем непотребно високог притиска [Кеепег, 1973, Оорзоп, 1973, Еп§е15,2006]. Наиме, магистрални цевоводи се воде изнад завршне коте депоније што неретко условљава да се на нижим етажама на улазу у хидроциклон јављају и притисци изнад 10 бара. Овако велики притисци онемогућавају или усложњавају коришћење пластичних цевовода, могу довести до рушења хидроциклонских батерија, неомогућавају потребно класи-рање у хидроциклонима и сл. Да би се то разрешило гради се серија растеретних шахтова, а хидроциклони се повезују на онај шахт који обезбеђује потребни при-тисак на улазу (обично између 1 и 2 ћаг, готово никад изнад 3 ћаг). растеретни шахт Слика 6.3. Канал на флотацијском јаловишту Слика 6.4. Растеретни шахтови бетонски шахт -ЧГ/ 6.1.2. Оконтурење депоније Оконтурење депоннје подразумева изградњу насипа којим се дефинишу границе депоније или њених појединих делова, односно којим се спречава разливање пулпе, воде и отпада ван одређеног простора. Зависно од намене разликују се ободни, преградни, иницијални и заштитни насипи. Сагласно намени они се разликују по материјалу од којег су изграђени, начину градње, времену изградње и надградње, те по геометрији. Геометрија сваког од насипа подразумева: висину, ширину у круни и основи, нагиб спољашње и унутрашње косине и дужину. На слици 6.5 приказани су елементи система за оконтурење депоније. Преградни насип Пресек А-А Ободни Преградни насип насип Иницијални насип се гради у време почетног формирања депоније са задатком да омогући почетно пуњење акумулационог простора и започињање надградње, слика 6.6. Увек се гради од материјала из позајмишта, најчешће без водонепро-пусног језгра. Код надградње наступном методом иницијални насип представља први (спољашњи, трајно уочљиви) ободни насип, док код надградње одступном методом представља први (касније потпуно прекривени) насип на унутрашњој страни ободног насипа. Код надградње методом централне линије представља први, приближно централно постављени насип који се надградњом трајно пре-крива. Висина иницијалног насипа зависи од конфигурације терена и потребног времена да се започне надградња депоније. Код равничарских депонија ретко пре-лази 3 т, док у појединим случајевима код брдско-планинских депонија може да буде и изнад 20 т (веома стрма котлина). Ширина и нагиби косина код наступне методе надградње су идентични као код ободних насипа, док код остале две мето-деширинаукруниретко прелази 4т,анагибикосинасуретко блажиод 1:2. Ду-жина зависи од конфигурације терена, а обично се тежи да буде најкраћа могућа. тт Слика 6.6. Иницијални насип, лево: детаљ, десно: панорама Ободни насип се гради по ободу контура будуће депоније. Ободни насипи се граде од материјала из позајмишта или од самог отпада. У зависности од конфигурације терена, депонија може имати један или више ободних насипа. Висина ободних насипа је променљива и зависи од висине до које се депонија диже. По правилу укупна висина ободних насипа је за 1 т виша од висине депонованог отпада. До укупне висине се најчешће долази парцијалном (етажном) надградњом са поједи-начном висином сваког насипа од 3 до 5 т. Ширина круне насипа на свакој етажи се креће од 4 до 6 т, нагиб спољне косине варира од 1:2,5 до 1:3, а унутрашње од 1:1,5 до 1:2,5 што даје ширину насипа у основи изнад 20 т. Ободни насипи се обично дренирају. Дужина ободних насипа зависи од величине депоније и конфигурације терена, а може да износи и више километара. Преградни насип, слика 6.7, се гради да прегради долину у којој се формира депо-нија при чему имаулогу ободног насипа. Преградни насипи се користе и за раздва-јање појединих делова депоније (касете, поља), када се третирају као унутрашњи насипи. Када је преградни насип уједно и ободни тада се за градњу поштују пра-вила приказана код ободних насипа. Међутим, када преградни насипи имају ка-рактер унутрашњих насипа тада је њихова висина 3 до 5 т, ширина у круни 3 - 5 т, нагиб косине 1:1 до 1:2, што даје ширину у основи од око 15 т. Дужина пре-градног насипа зависи од ширине (или дужине) депоније. Слика 6.7. Преградни насип на депонији Заштитни насип је специфичии насип који прати надградњу по одступној и мето-ди централне линије. Намењен је да спречи разливање пулпе, која се истаче са иницијалног насипа, ван контура депоније, а на завршетку експлоатације чини спољашњу ослону тачку целокупног ободног насипа. Дакле, заштитни насип пре-дставља ободни насип са додатном специфичном наменом. Увек се гради од мате-ријала из позајмишта и најчешће са глиненим (водонепропусним) језгром. Диме-нзије варирају, но најчешће има висину од 3 до 6 ш, ширину у круни око 6 ш, нагиб спољне косине је 1:3 до 1:4, а унутрашње 1:2 до 1:3, што у основи даје ширину од преко 30 ш. Овај насип је увек спољашњи (ободни) што омогућава да се одмах по изградњи врши затрављивање спољашње (често и унутрашње) косине и круне насипа како би се спречила ерозија и разношење материјала под дејством атмо-сферилија. Често се користи и као комуникација (пут) између два бока депоније. Код надградње наступном методом улогу заштитног насипа преузима иниција-лни, односно ободни насип. 6.1.3. Регулација природних водотокова који пролазе кроз коитуру будуће депоиије Формирање брдско-планинских депонија врши се преграђивањем долина или котлина кроз које стално или повремено протичу природни водотокови (реке, речице, потоци). Због реалне немогућности потпуног контролисања протока тих водотокова избегава се њихово увођење у акумулациони простор депоније (када је то физички могуће) и мешање природне воде (условно речено чисте) са водом у депонији. Због тога треба пронаћи начин да се природни водотокови прихвате и без мешања са отпадом изведу ван контура депоније. У пракси се срећу три начина за евакуацију тих вода: изградња новог корита ван заузете долине, спровођење испод депоније кроз колекторе лоциране по траси старог корита тог водотока и/или изградња тунела кроз бокове депоније ради заобилажења депоније. На слици 6.8 шематски су приказани елементи система за евакуацију природних водотокова из контура депоније. Слика 6.8. Елементи система за евакуацију природних водотокова из контура депоније Превођење у ново корито је најбољи начин да се реши проблем евакуације природног водотока из долина и кланаца у којима се планира изградња депоније. По правилу, постојећи водоток се преграђује узводно, некада и више километара од будуће депоније, а вода се усмерава у суседну котлину, односно врши се девија-ција корита ка другој долини. Да би се ово остварило потребно је најпре да постоји физичка могућност превођења реке или потока из једног корита (слива) у друго, потом је потребно проверити могућност новог корита да прихвати све воде (посе-бно велике, са повратним периодом од 100 или 1000 година), а да неуслови знача-јан успор и плављење терена узводно, потом је потребно проучити последице које могу низводно проистећи (водоснабдевање, каналисање насеља, наводњавање, риболов и сл.) јер се водоток трајно усмерава у други слив. Ако су сви одговори на горња питања прихватљиви онда се девијација спроводи као трајна мера која на ефикасан и, најчешће, јефтин начин разрешава један од већих проблема експлоа-тације депоније. Слика 6.9. Излаз из колектора за евакуацију воде из депоније Колектори се често користе за узводно прихватање водотокова и њихово спрово-ђење трасом бившег корита испод депоније уз поновно враћање у корито по изласку из контура депоније. У односу на окружење оваква евакуација вода нема значајније последице јер се река враћау своје корито при чему је само при прола-ску испод депоније недоступна. Ширина колектора зависи од протока реке или по-тока и од вероватноће и обима појављивања тзв. великих вода и успора који би се појавио на улазу у колектор. Чак и када су те воде минималне тежи се да колектор буде проходан за човека средње висине по целој дужини (Ншјп = 1,6-2 т). На овај начин се омогућава визуелна контрола стања колектора, односно лакше интерве-нисање при неком поремећају. Колектори се граде од армираног бетона, у сегме-нтима мање дужине са потребним бројем дилетација. Пре градње потребно је до-бро стабилизовати терен (алувион) по којем ће се водити колектор (често се врши и потпуна измена масе на траси колектора) како би се избегло неравномерно сле-гање услед оптерећења које ће произвести депоновани отпад. У односу на тунеле колектори су 2 - 3 пута јефтинији, али је њихова експлотација најчешће проблема-тична због пуцања и различитих оштећења изазваних неравномерним оптереће-њем и слегањем, корозивним и абразивним дејством воде, односно неодговарају-ћом градњом. На нашим просторима колектори су коришћени за евакуацију водо-токова на више депонија ("Велики Кривељ", "Брсково", "Злетово") и на свима је до-лазило до хаварија и оштећења. Тунели су скупи, али сигурни и често коришћени објекти за девијацију корита водотока око контура депоније. Тунели се граде у стабилним стенама које изгра-ђују бокове депоније те је утицај депоније, односно оптерећење које депоновани отпад може произвести минимално. Тунели се граде по уобичајеним нормама за тунелоградњу уз неопходне заштите од агресивног (посебно корозивног) дело-вања воде. По изласку из тунела река се враћа у своје стално корито тако да је утицај ове девијације на окружење занемаљив. Димензије тунела зависе од проти-цаја реке или потока, но увек се тежи да буде проходан за човека просечне ве-личине. 6.1.4. Депоновање отпада Депоновање отпада се обично обавља са круне бране у акумулациони простор де-поније. Делови депоније битни за депоновање су: насип, иницијални насип, зашти-тни насип, акумулациони простор, таложно језеро и плажа. На слици 6.10 шематски су приказани елементи система за депоновање отпада. Акумулациони простор представља простор формиран између више ободних насипа, односно између оригиналног терена и ободних насипа. Служи за трајно депоновање отпада и привремено задржавање воде. Величина акумулационог простора зависи од потреба, величине заузетог простора, висине појединих етажа, изграђености етажа, конфигурације терена, типа депоније итд. По правилу, акуму-лациони простор се двојако дефинише: површински и запремински. Површинско изражавање је битно јер заузета површина на сваком нивоу треба да обезбеди природно таложење свог чврстог материјала, односно избистравање целокупно унесене воде у разумном временском периоду. Запреминско изражавање је битно јер расположива запремина треба да обезбеди смештај отпада у планираном веку експлоатације депоније. Таложно језеро представља водену површину формирану унутар акумулационог простора успостављену ради потпуног таложења свих чврстих честица и изби-стравање воде која се евакуише из депоније. Величина таложног језера зависи од расположивог простора, карактеристика отпада и начина депоновања. На величи-ну таложног језера, поред таложних карактеристика отпада, битно утиче хидро-лошка ситуација подручја на којем се налази, али и брзина разградње реагенаса који се уносе са нпр. флотацијском јаловином. Контура | ,будућег Слика 6.10. Елементи система за депоновање отпада Плажа је простор између ободиог насипа и таложног језера. Сачињена је од кру-пнијих честица из прелива хидроциклона или је чини материјал издвојен сегре-гацијом отпада по крупноћи при слободном истакању или спиготирању. Плажа се дефинише дужином, ширином, висином и нагибом. Дужина плаже је по правилу једнака дужини ободног насипа поред којег је формирана. Ширина плаже представља удаљеност таложног језера од круне ободног насипа и треба да буде већа од 100 т. Нагиб представља однос висине и ширине плаже, при чему је ви-сина разлика нивоа између депонованог материјала који се наслања на ободни насипинивоаводеујезеру. Просечно нагибплаже износи 1:20 до 1:50,алисемења у зависности од карактеристика материјала који се депонује, сегрегације на тра-нспортном путу, дужине транспорта итд. На слици 6.11 дат је дијаграм промене угла депоновања у зависности од почетне густине хидромешавине и крупноће чврсте фазе [5а1уа5,1989] Проценат чврстог у маси, % Слика 6.11. Криве таложењау зависности од густинехидромешавине и крупноће чврсте фазе Крива 1 на слици 6.11 показује нагиб који остварују фино уситњени материјали, а крива 3 материјали веће крупноће. Средишња крива 2 показује понашање фло-тацијских јаловина уобичајене крупноће за јаловине обојених метала. Дакле, што је депоновани материјал ситнији биће већи нагиби плаже и при малим густинама хидромешавине. Из овога произлази да ће се удаљавањем од места истакања и сегрегацијом материјала по крупноћи на депонији појављивати већи нагиби депо-нованог материјала, а све у зависности од кинетичке енергије на излазу из цеви, рада дренажног система, анизотропије итд. На слици 6.12 приказани су различити нагиби плаже у зависности од дужине транспортног пута [Мо^еИп§, 2008]. Посебан вид депоновања јесте депоновање испод воде, у језеро, море или океан. У тој варијанти целокупни простор је акумулациони простор, а развој депоније вр-ши се померањем излаза магистралног цевовода кроз који се истаче отпадни материјал који се депонује. На слици 4.12 дата је шема транспорта и депоновања отпада испод нивоа воде. Слика 6.12. Различити нагиби на појединим деловима депоније (и -нагибна месту истакања пулпе, 1г - нагиб на плажи, 12 - нагибу језеру, 1з - нагиб дна језера, ћ - дубина језера) 6.1.5. Евакуација избистрене воде Избистрена вода која се налази у таложном језеру назива се слободном водом. Њене физичко-хемијске карактеристике су такве да се може поново користити у технолошком процесу (што је пожељно) или се може испуштати у оближње водотокове (са или без додатног пречишћавања) без бојазни да ће их угрозити. Наведене карактеристике се обезбеђују вишедневним боравком унутар акумула-ционог простора депоније (када се користи као повратна вода) и додатним пречишћавањем (када се испушта у околину). Прихват и евакуација слободне воде која се враћа у процес могућа је на два начина: преко преливног колектора и помоћу пловеће пумпне станице. Слика 6.13. Преливни колектори, лево: на резервној касети, десно: на брдско-планинској депонији Када се вода испушта у околину то се, по правилу, обавља преко преливног коле-ктора. Преливни колектори, слика 6.13, изграђују се од бетона (на већим депо-нијама и кад је рН испод 5) или од челика. Лоцирају се у централном делу, код равничарских депоније, односно што даље од ободних насипа код брдско-плани-нских депонија. Због сталне промене нивоа депонованог отпада неопходна је промена нивоа преливног прага на колектору. То се обавља убацивањем талпи унутар бетонских колектора или затварањем отвора. Величина колектора зависи од количине воде која се евакуише у јединици времена, но увек се тежи да буде таква да се у колектор може ући, ради контроле и одржавања. То значи да не би требало да имају мањи пречник од 1 -1,2 т, без обзира на количину воде која се евакуише и величину депоније. Преливни колектори су увек вертикални. Основна мана колектора је њихова деградација (трошење) услед сталног протока воде, старења и испирања материјала, корозије и сл. Предност им је што се готова сва слободна вода из депоније преко њих може евакуисати. Пловеће пумпне станице представљају класичне пумпне станице смештене на металном, пластичном или бетонском "сплаву". Зависно од потреба сплав са пумпама се може премештати на различите позиције (мада се то због положаја фиксног дела цевовода ретко изводи). Предност пловећих пумпних станица је што су непотопиве, могу се премештати зависно од промена на депонији, а у случају оштећења или хаварије, замена носећег сплава или пумпи је једноставна и не ремети стабилност депоније или снабдевање водом. Мана пловећих пумпних станица је што захтевају одређену дубину (обично изнад 0,5 т) избистрене воде на ширем простору око сплава те се тако сва вода не може искористити. Пловеће пумпне станице се лоцирају: - у бочним деловима депоније, - у делу где вода из језера може долазити током целог века експлоатације, - тамо где је могуће формирати најдубљу зону језера, - што је могуће даље од места истакања пулпе како би природно избистра-вање воде било што боље, - на страни депоније која је ближа положају постројења у које се вода враћа, - на месту где постоји или је могуће направити (наменску) саобраћајницу, - што је могуће ближе извору електричне струје, итд. Мада су пловеће пумпне станице пловећи објекти, њихово премештање на веће даљине је тешко и ретко се практикује. Могу бити израђене као класични пловни објекти на металним или пластичним "бурићима", а могу се правити по узору на чамце типа катамаран (чамац са два трупа). Ови други су нешто скупљи, али су безбеднији у односу на превртање и лакше је монтирати пумпе јер се средишњи део користи као сандук хоризонталне пумпе. На слици 6.14. приказане су пловеће пумпне станице. Да би се спречило преливање воде из таложног језера преко ободних насипа (иза-звано било нерегуларном експлоатацијом, било приливом екстремно великих количина воде са сливног подручја) гради се, посебни, сигурносни колектор, слике 6.15 и 6.16. Овај колектор се код брдско-планинских депонија, обично, води по једној од бочних страна, пратећи терен на којем се изграђује. Одмах на почетку експлоатације се изграђује до пуне висине депоније, а на свака 2-3 т се остављају отвори за прихватање воде. Сукцесивно са надградњом увис затварају се отвори у које би могао продрети већ депоновани отпад. Сви остали отвори (изнад нивоа депонованог отпада и воде у таложном језеру) су отворени. Сигурносни колектор се лоцира у сектору ободних насипа, при том се води рачуна да насипи изграђени наступном методом не угрозе колектор. Код равничарских депонија сигурносни колектор се лоцирау централном делу поред преливног колектора. Разлика између њих је само у нивоу прелива. Наиме, сигурносни колектор има увек преливни праг на вишем нивоу. Дужина преливног прага и пречник одводне цеви димензионишу се на максимални стого-дишњи прилив вода са сливног подручја. Слика 6.14. Пловеће пумпие станице Слика 6.15. Сигурносни колектор Слика 6.16. Сигурносни колектор лево: постављенуз ободни насип, десно:унутар ободног насипа Дренажни систем представља посебан систем цеви, канала, филтера, бунара и шахтова за прихватање воде која се филтрира кроз депоновану јаловину и њено извођење из депоније. Цеви смештене у ископане ровове се облажу посебним фи-лтерским заштитама како би се спречило изношење честица отпада, односно како би се евакуисала само механички чиста инфилтрациона вода. Инфилтрациона вода се може прихватати цевима које су под нагибом довољним за усмеравање воде ка излазу из депоније, а може бити и тзв. камена када се у терену под благим нагибом ископани канали попуњавају (у води нерастворљивим) стенским мате-ријалом који служи као филтерски слој. Разликују сехоризонталне (цевне, камене) и вертикалне (бунарске) дренаже. По правилу, на нашим депонијама индустриј-ског отпада се примењују хоризонталне дренаже. Инфилтрационе воде које се захвате и изведу из депоније дренажним системом називају се дренажне воде. Воде које се филтрирају кроз депоновани отпад, али се из депоније природно ева-куишу процуривањем и процеђивањем испод и кроз насип и кроз бокове депоније називају се процедне воде. Пумпна станица за враћање процедних и дренажних вода је саставни део мо-дерно уређеног система за евакуацију вода из депоније. Мада је квалитет дрена-жних и процедних вода, по правилу, приближно једнак квалитету вода из окруже-ња због могућих поремећаја и пробоја отпада, оне се третирају као потенцијално загађене те их је потребно прихватити изван контура депоније, слика 6.17, и вра-тити у депонију или у постројење за прераду, односно у постројење за пречи-шћавање. С обзиром да се ове воде скупљају на најнижим котама то је за њихову евакуацију потребно изградити пумпну станицу са свим пратећим елементима (напојни сандуци - базени, цевоводи, вентили, управљање итд.). Како би се спре-чио долазак чврстих зрна у пумпу, напојни сандуци ових пумпи се праве тако да у свом првом (почетном) делу имају улогу (плитког) таложника, односно да се тек на крају продубљују и прилагођавају потребама монтаже пумпи. Цевовод се увек води ван насипа, по природном терену тако да евентуално пуцање не може угрозити насип. Најчешће се ове воде враћају у таложно језеро одакле се по потре-би транспортују, заједно са водом из језера, назад у постројење. Слика 6.17 Скупљање свих дренажних водау таложнику пре испуштањау водоток Део воде се губи из депоиије одвођењем преко дренажног система и процеђива-њем кроз основу и бочне стране, али и природним испаравањем. На слици 6.18 дата је шема динамике и расподеле воде која се губи процеђивањем и испарава-њем[Ше15,2003]. л- дани -м-недеље-и-месеци-► Време од почетка истакања Слика 6.18. Губици воде из депонијеу функцији времена 6.1.6. Систем за заштиту околине Систем за заштиту околине од негативних утицаја депоније је веома комплексан и поред технолошких мера (дренирање, коришћење повратне воде, одржавање таложног језера, честа измена места истакања и др.) подразумева предузимање и додатних мера заштите. Ту се у првом реду мисли на затрављивање спољних косина ободних насипа (код наступне методе надградње) и прскање откривених делова насипа. Све те активности доприносе и надопуњују процес експлоатације депоније и чине је прихватљивијим "комшијом". 6.1.7. Систем осматрања депоније Осматрање депоније, објеката и активности на јаловишту је не само законска оба-веза већ и практично доказани пут за стабилну експлоатацију депонија. Наиме, истовремена надградња и експлоатација депонија често носи проблем непреци-зне предикције будућих догађања што целокупну техничку документацију огра-ничава на кратки временски период. Проблем се превазилази континуираном и повременом оскултацијом и сталним кориговањем и допуњавањем пројектних параметара. Систем осматрања депонија подразумева систем мера за утврђивање реалног стања, његово студирање и допуњавање пројеката. То се ради визуелним осматрањем од стране запосленог особља, надлежних институција и стручних лица, различитим повременим мерењима (геодетским, технолошким, геотехни-чким, хидротехничким итд.) параметара битних за сигурну надградњу и израдом студија и пројеката као надопуне основне пројектне документације [ЈУС, 1980]. 6.2. Методе надградње ободних насипа депоније Надградња депоније врши се: - наступном или узводном методом, - одступном или низводном методом, и - методом централне линије. Када се депонија формира наступном методом тада се оса ободних насипа помера ка центру депоније, док се код одступне методе оса насипа стално удаљава од центра депоније. При надградњи методом централне линије оса ободних насипа увек остаје (приближно) једнако удаљена од центра депоније. На слици 6.19 шематски су приказана депоније чија надградња се обавља (а) наступном, (б) одступном и (в) методом централне линије [Кнежевић, 1991]. Слика 6.19. Методе надградње ободних насипа депоније: а) наступна метода, б) одступна метода, в)метода централне линије С обзиром иа стални проблем у обезбеђивању материјала за израду насипа важно је сагледати површине насипа у функцији методе надградње. Теоријски се узима да је однос површина попречног пресека насипа, за исту висину депоније, следећи: наступна: централне линије: одступна = 1:2:3 Дакле, најмању површину попречног пресека имају насипи формирани наступном методом, двоструко већу насипи формирани методом централне линије, а тро-струко већу одступном методом. Запремине насипа у функцији методе надградње везане су и за дужину насипа па се не могу овако експлицитно исказати. Познато је опште правило да запремина насипа треба да буде испод 10% укупне запремине депоније. Најтеже је ово пости-ћи код равничарских депонија које се граде одступном методом. Код свих осталих врста депонија овај однос је, реално, остварив. Ако је запремина насипа већа то указује на малу површину депоније (касете) чиме се компликује динамика надгра-дње и доводи у питање могућност да се насип изгради око целе депоније пре но што се акумулациони простор попуни. Понекад се овај однос запремина исказује и као однос запремине акумулационог простора према дужини насипа. Евидентно је да је, према овом мерилу, боље када је тај однос већи. Тежи се да буде изнад 2.000. 6.2.1. Наступна метода надградње депоније Најстарија и највише коришћена метода надградње је наступна. Њена примена се најпре бележи у Јужној Африци на самом почетку 20. века [1С01Д 2001]. Надгра-дња наступном (или узводном) методом може се остварити ако се претходно изради иницијални насип од материјала из позајмишта. Иницијални насип може да буде са водонепропусним језгром, или може да буде водопропустан, слично као и насип изграђен хидроциклонирањем отпада. Иницијални насип има двојаку улогу: представља ослонац будућег насипа и омогућава почетно формирање аку-мулационог простора. Надградња иницијалног насипа може бити од различитих материјала и различитим методама, но најчешће се ради од материјала из позај-мишта грађевинском механизацијом. За формирање насипа овом методом полазни отпад треба да има најмање 40-60 % материјала који се по крупноћи може сврстати у групу пескова (крупније од 0,060 тт). Примена наступне методе није подесна за надградњу депонија у којима ће се аку-мулисати веће количине избистрене воде јер сваки изненадни, нагли или велики доток воде може угрозити стабилност, односно довести до филтрационог пореме-ћаја које се неће моћи довољно брзо санирати што може довести до нарушавања стабилности насипа и целокупне депоније. Надградња депоније наступном методом, приказана по фазама, дата је на слици 6.20 [према ЕРА, 1994]. Надградња се одвија у етажама висине 3 до 5 т. Број етажа које се могу годишње изградити треба ограничити на 2 - 3 (годишња висина надградње треба да буде испод 10 т) јер се тада обезбеђује задовољавајућа филтрациона стабилност, док се годишње иапредовање у висину од 15 т сматра хазардним јер су заводњеност и порни притисак високи [ЕРА, 1994]. У свим случајевима свака наредна етажа се формира на претходно депонованом отпаду. У томе лежи основна мана ове методе надградње јер се наредни насипи формирају на (муљевитом) материјалу слабије носивости и слабијих геомехани-чких карактеристика. Такво стање лимитира висину депонија формираних овом методом на 25 до ЗОт (мада има насипа изграђених овом методом виших од 60т). а) иницијални насип •шшшшшшшшшшшшшшшшшшлшш^^^^Шт. Слика 6.20. Надградња депоније наступном методом, по фазама од почетка изградње до затварања Карактеристично је за ову методу да се, сем у иницијалном насипу, не практикује уградња водонепропусног језгра у надграђеном делу насипа. Предности наступне методе су: - потребно је мање крупнозрног материјала за израду насипа,, - не тражи израду заштитног насипа, - једноставна и лака контрола димензија плаже и односа круне насипа и таложног језера, - израда насипа је једноставнија и економичнија. Као озбиљан недостатак ове методе надградње наводи се слаба отпорност на динамичке ударе (земљотреси, минирање, пролазак камиона, дампера и сл.) што је последица лоше подлоге, мале густине депонованог материјала и великог заси-ћења водом (сатурација). акумулациони простор ободни насип Слика 6.21. Каскадни распоред више брана формираних наступном методом, шема, стање на терену, поглед из ваздуха(доод1е еаПћ), снимци са јаловишта "Леце" Мала висина надградње овом методом захтева заузимање великих површина па се често проблем код брдско-планинских депонија решава у каскадном распореду више брана мање висине како је то приказано на слици 6.21. 6.2.2. Одступна метода надградње депоније Супротно од наступне је одступна (или низводна) метода надградње. Формирање насипа овом методом претпоставља израду иницијалног и заштитног насипа. Улога иницијалног насипа је да обезбеди почетно формирање акумулационог про-стора за депоновање отпада, а заштитна брана преузимаулогу ослонца за насип у коначној висини. Простор између ова два насипа представља темељни простор бу-дуће бране "троугаоног" попречног пресека. Надградња се може вршити од отпада или материјала из позајмишта, а надградња је могућа хидроциклонирањем отпа-да или наношењем и ваљањем материјала из позајмишта у слојевима одређене дебљине. Ова метода дозвољава мешање хидроциклонираног отпада са матери-јалом из позајмишта што се у пракси чини када се хидроциклонирањем не може обезбедити довољна количина материјала за израду насипа. Израда насипа слобо-дним истицањем отпада кроз спиготе је отежана и ретко се практикује. Надградња се врши у етажама висине 3 до 5 т. Годишње напредовање у висину није лими-тирано јер се лако може обезбедити добро и брзо дренирање материјала од којег се изграђује насип. Код ове методе надградње ножица сваке наредне етаже се мањим делом ослања на природно тле, а већим делом на дренирану спољну ко-сину претходних етажа. Ово условљава да критични клизни кругови пролазе кроз хомоген, оцеђен и стабилизован материјал. Фазни приказ надградње одступном методом је приказан на слици 6.22 [према ЕРА, 1994]. Примена одступне методе омогућава фазну уградњу водонепропусног (косог) језграу насипу до завршне коте. Све ово омогућава коришћење ове методе на јало-виштима који сем трајног депоновања отпада имају и улогу привремене акумула-ције избистрене воде. Када се то жели, врши се посебна обрадаунутрашње косине насипа и врши се континуирано настављање водонепропусног језграунутар наси-па. Шематски приказ насипа формираног одступном методом, који је способан да прихвати и улогу акумулације избистрене воде приказан је на слици 6.23. Коришћење одступне методе омогућава додатно механичко сабијање материјала од којег се прави насип. Наиме, истраживања су показала да стварна збијеност насипа формираног од хидроциклонираног отпада варира од 30 до 68%, и најче-шће је 45-50% [ЕРА, 1994]. То је збијеност која насип чини подложним за ликве-факцију. Додатним механичким сабијањем збијеност се може повећати и преко 60% чиме се могућност појаве ликвефакције значајно предупређује. Механичко сабијањехидроциклонираног материјала није пракса на нашим просторима, мада представљауобичајену меру на америчким јаловиштима, нарочито онима који се налазе у сеизмички активним просторима. Предности наступне методе су: - дозвољава знатно вишу надградњу (и преко 200 т), - надградњом се стално повећава акумулациони простор, - могућа је етапна изградња дренажног система, - могућа је корекција геометрије иасипа током изградње, - мала осетљивост на земљотресе. Негативне особине ове методологије су: - захтева издвајање знатно веће количине материјала за изградњу насипа, - контрола плаже и односа таложног језера и насипа је компликованија, тежа и неизвеснија, - експлоатациони трошкови су већи, потребно је стално ангажовање на ниве-лисању низводне косине која стално мења нагиб. иницијални заштитни насип^Ч^^. насип депонована Јаловина д) хумус^ / \ х / \ \ / \ \ депонована јаловина / \ ч\ Слика 6.22. Надградња депоније одступном методом, по фазама изградње од почетка изградње до затварања Практично, одступна метода се користи само на флотацијским јаловиштима ру-дника бакра. Ове руднике карактерише велика количина отпада (јаловине) и релативно грубо уситњавање (55-75% -0,074 тт) па је могуће обезбедити дово-љно материјала за израду насипа велике висине, што обезбеђује потребну величи-ну акумулационог простора. Непропусно језгро Слика 6.23. Насип формиран одступном методом подесан и за одржавање акумулације избистрене водеу јаловишту 6.2.3. Надградња депоније методом централне линије Трећа, метода централне линије се најређе користи, а суштински представља пре-лаз између претходне две. Надградња по овој методи се готово искључиво ради од отпада хидроциклонирањем или нагуравањем крупнијих, претходно депоно-ваних, фракција грађевинском механизацијом. За изградњу насипа овом методом потребно је двоструко више материјала него при наступној методи, односно за трећину мање материјала него при примени одступне методе надградње. Изгра-дња се обавља у етажама висине 3-5 т. Годишње напредовање у висину зависи од случаја до случаја и није посебно ограничено. За примену ове методе потребно је претходно изградити иницијални и заштитини насип. Намена ових насипа је идентична њиховој намени код одступне методе. Шематски приказ фазне надгра-дње методом централне линије приказан је на слици 6.24. Депоновање згуснуте флотацијске јаловине (или скраћено ТТБ, акроним енгле-ских речи ТМскепе^ ТаШп§ Б15ро5а1 или ТТБ5 - ТМскепе^ ТаШп§ Б15ро5а1 5у51ет) методом централне линије је квалитативно нови начин безбедног депоновања отпада развијен од стране канадских стручњака, у првом реду Робинског (ЕН 1уап Коћтзку) и успешно примењен на многим флотацијским јаловиштима. Метода је развијена 60-их година прошлог века (најпре на руднику ШМ Сгеек Мте, Канада) и до данас је примењена на 70-ак депонија те представља убедљиву "рехабили-тацију" методе централне линије [Коћ1П5ку, 1999]. 6.3. Контрола воде на депонијама 6.3.1. Порекло воде у депонији На депонијама, као хидротехничким објектима, се поред чврстог отпада стално јавља и вода. Део воде на депонији је статичан, док је већи део, посебно у периоду активног коришћења депоније, у сталном кретању. Статична је вода у порама депонованог отпада. Услед дејства сила кохезије ова вода одржава сталну вла-жност депонованог материјала већ на неколико центиметара испод површинског слоја. Остала вода се стално креће, било контролисано и условљено људским активностима, било природним појавама. Одржавање стабилности депоније за-хтева стално контролисање свих вода без обзира на порекло и условљеност која је довела до њене појаве унутар депоније. Порекло воде у депонији је двојако: - вода која стиже заједно са чврстим отпадом, и - вода која стиже као последица климатских, хидролошких и топографских карактеристика простора и терена на којем је депонија изграђена. а) инициЈални насип заштитни насип тшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшхш^^^^^Шшш^^^^Шшш. гт-1—улаз прелив' V д) хумус - депонована Јаловина Слика 6.24. Шематски приказ фазне надградње депоније методом централне линије од почетка изградње до затварања Квантитативни однос између ових вода је променљив од случаја до случаја, одно-сно зависи од количине отпада и технолошких параметара, с једне стране, и хидро-лошких, топографских и климатских карактеристика поднебља и терена, с друге стране. На нашим просторима веће количине воде стижу са чврстим отпадом. Са чврстим отпадом вода стиже континуирано у целом периоду рада постројења који отпад генерише. Престанком његовог рада престаје и доток те воде. Њена ко-личина је условљена параметрима технолошког процеса и транспорта од постро-јења до депоније. Вода чији долазак у депоиију је условљен природним карактеристикама подне-бља и терена стижу повремено, а интензитет је веома различит, најчешће у зави-сности од постојања и интензитета падавина. Притицање ове воде није условљено радом постројења тако да ће се појављивати и по завршетку експлоатације депо-није. У депонију континуално притичу: - стални површински водотокови који се, евентуално, уводе у депонију, - стални извори подземне воде који избијају на сливном подручју депоније, а налазе се изнад нивелете депонованог отпада и нису каптирани и изведени пре започињања експлоатације депоније, и - подземна вода која допире у депонију преко бокова или кроз дно депоније. Поред тога, у депонију периодично пристижу и: - повремени површински водотокови који се, евентуално, уводе у депонију, - падавине које падају директно на контуру депоније, - падавине које у депонију дотичу са припадајућег сливног подручја у време падања и непосредно потом, - снежне падавине које се дуже задржавају на сливном подручју депоније, ау депонију допиру у периодима топљења, - вода из повремених извора подземне воде који избијају на сливном подру-чју и нису каптирани и изведени ван контура депоније, и - вода која у депонију стиже због различитих хаварија на простору око де-поније (пуцање цеви за воду и сл.). Од наведених водачовек практично не може да контролише само притицање воде која пада директно унутар депоније. Све остале воде се могу контролисати и ко-нтролисано уводити или не уводити у депонију. Ове активности захтевају анга-жовање одређених средстава и изградњу наменских објеката, али заузврат ола-кшавају експлоатацију и одржавање депоније безбедном. Увођење сталних и повремених површинских водотокова (потоци, речице и сл.) може бити веома проблематично и може битно да угрози стабилност депоније. Мада је у пракси било, и сада има случајева, да се мањи водотоци проводе кроз де-понију, савремено пројектоване (посебно брдско - планинске) депоније овај про-блем решавају њиховим каптирањем и провођењем кроз новоизграђено корито трасом ван контура депоније. Ако се измена трасе корита не може урадити тако да се водоток узводно прихвати и природним током преведе у нову долину и нову трасу без негативних последица на окружење и становништво, онда се прибегава изградњи грађевинских објеката за прихват и извођење водотока без мешања са отпадом и водом из депоније. Најчешће се то ради изградњом тунела у бочним странама депоније или изградњом колектора по траси старог корита водотока, односно по дну депоније. Изградња тунела је скупља и компликованија, али је експлоатација безбеднија од колектора. У првој фази изградње Кривељска река је спроведена тунелом лоцираним у при-родним стенама по боку депоније, а у другој фази, због слабијих геотехничких карактеристика стене на истој бочној страни депоније и недостатка средства, као наставак тунела изграђен је, по старом кориту, колектор кроз који је Кривељска река проведена испод депоније. На овај начин решен је проблем контроле воде, али се ушло у много експлоатационих проблема које изградња дугих колектора испод депоније носи. Појаву извора и издани унутар контура депоније треба познавати пре почетка експлоатације, а најлакши начин контролисања њихог рада јесте њихово капти-рање и извођење каптиране воде ван контура, било кроз тунел или колектор за девијацију водотока, било независним цевним системом. Поједини извори се могу појавити и током експлоатације депоније као последица хидростатичког прити-ска који депонија остварује на терен. Поступак са тим изворима је идентичан, при чему се те воде могу увести и у сигурносни колектор који у том периоду већ постоји на депонији. Дотицање подземних вода у депонију је ретко и нема значајнији утицај на геоте-хничку стабилност депоније. Наиме, депонија својом масом врши хидростатичко оптерећење дна и бокова па се више и чешће вода из депоније потискује у подзе-мље него што вода из подземља савладава тај притисак и допире до депонованог отпада. Због тога се овој води посвећује најмања пажња јер и ако је има то је само на почетку експлоатације. Међутим, ако се због заштите околине дно и бокови облажу водонепропусним природним или вештачким облогама овај проблем се, посредно, решава, али због оштећења облога треба размотрити могуће притиске и, евентуално, извршити растерећење облоге уградњом дренажног система испод облоге. На слици 6.25 дата је шема дренажног система за растерећење притиска испод пластичне фолије изведеног на депонији пепела термоелектране "Гацко" [Кнежевић, 1991]. Слика 6.25. Шема дренажног система за растерећење испод пластичне фолије Воде са сливног подручја могу бити јако проблематичне. Њихова количина зависи од климатских и хидролошких прилика у поднебљу где је депонија лоцирана, али се може битно умањити вештим коришћењем топографских карактеристика те-рена. С овог аспекта најповољније су равничарске депоније које, практично, немају сливно подручје или је њихова површина занемарљиво мала. У брдско-планин-ским подручјима најнеповољније је директно преграђивање котлине, а као пово-љно се издваја бочно лоцирање депоније у [ширим] котлинама. На слици 6.26 дата је шема сливног подручја за брдско-планинске типове депоније [5ша15§оо^, 1973]. Ако се типом и локацијом проблем не може разрешити или битно умањити нео-пходно је окренути се другим мерама које обезбеђују контролу дотока сливних вода. То су у првом реду изградња канала по бочним странама депоније и каналско извођење сливне воде ван контура депоније. У зависности од интензитета пада-вина и стања терена са којег се вода слива треба изградити више канала и прегра-да, а као додатну меру треба приступити затрављивању и пошумљавању простора око депоније чиме се брзина дотицања воде може успорити. Израда канала и по-шумљавање сливног простора нема, дакле, стриктни задатак да онемогући доток свих количина воде у депонију, али треба да део воде одведе, а доток преосталог дела воде да успори како би се избегао удар у периоду екстремно великих падави-на. На слици 6.27 дате су фотографије канала којим се спречава да вода са сливног терена допре до контура депоније (фотографије са флотацијског јаловишта рудника Леце, Медвеђа), а на слици 6.28 је шема канала за спречавање дотока воде са сливног подручја у депонију. Слика 6.26. Сливно подручје брдско-планинских депонија, лево: депонија лоцирана бочно, десно: потпуна преградња депоније Слика 6.27. Канали за прихватање сливних вода пре контура депоније Код израде канала који треба да спрече нагли доток, односно доток воде унутар депоније треба бити обазрив да се у каналима или око канала не формирају "језе-рца" у којима се може акумулисати вода, јер нагли пробој те воде може у неким критичним случајевима условити оштећење насипа, преливање преко насипа или на други начин угрозити безбедност депоније. Поред мера које се предузимају то-ком изградње посебно је важно одржавање тих канала и брана (чишћење од грана и лишћа, уклањање земље, чишћење вештачких препрека унутар канала, одржа-вање правилно усмереног нагиба унутар канала итд.), слика 6.29. предбрана за \ прихватање и умиривање тока .спирневоде рампа за вођење . цевовода канал за прихватање и одвод ^ воде са спирие површине насип канал за прихватање и одвод воде са спирне површине прели] брана ретензионог базена размераЕ Слика 6.28. Шема канала за прихват и одвођење вода са сливног подручја Посебан проблем чнни заштита депоније у удолинама од неконтролисаног прити-цања сливних или површинских вода. Уколико је целокупна удолина заузета за депоновање и уколико нема опасности за опрему и људство те се процењује да нагли доток воде неће довести до оштећења рубова удолине, а расположиви сло-бодни акумулациони простор може да прихвати очекиване воде тада се не преду-зимају никакве посебне мере. Уколико је ситуација другачија приступа се хидро-техничким мерама како би се доток воде у удолину делом спречио, а делом успо-рио. То се постиже изградњом насипа око површинских водотокова и изградњом водонепропусних екрана (мембрана) око депоније. Екрани се изграђују од водоне-пропусних, природних и вештачких, материјала и имају задатак да делом спрече, а делом успоре кретање воде ка удолини (најнижим котама) чиме се омогућава да систем за евакуацију воде из депоније може да савлада прилив свих вода. Слика 6.29. Канал за прихват сливне воде затрпан грањем и лишћем Наведене воде се битно разликују и по квалитету. Квалитет воде која стиже са отпадом је променљив и може бити проблематичан јер може садржати растворене јоне различитих загађујућих супстанци (рН, тешки метали, сулфати, цијаниди итд.). Квалитет природне воде је обично задовољавајући и оне ретко са собом носе загађујуће супстанце. Као стално загађење сусреће се механичко онечишћење сливних вода које са собом у депонију могу да донесу муљ, грање и камење са околног терена. 6.3.2. Задржавање воде унутар депоније Вода се у депонији задржава у два облика: као површинска унутар таложног језера и као подземна унутар депонованог отпада. Таложно језеро представља водену површину формирану унутар акумулационог простора ради потпуног таложења свих чврстих честица и избистравања воде која се евакуише из депоније. Величина таложног језера зависи од расположивог простора, карактеристика отпада и начина депоновања. На величину таложног језера, поред таложних ка-рактеристика отпада, битно утиче хидролошка ситуација подручја на којем се налази и степен разградње реагенаса када се уносе са отпадом (нпр. флотацијском јаловином). У аридним подручјима, где се унутар депоније складишти и резервна количина воде, величина таложног језера се повећава за те количине. Када се вода испушта у окружење, вода у депонији треба да борави најмање онолико времена колико је довољно да се сви реагенси разграде. Исто правило важи када се вода користи као повратнау процесу флотирања полиминералне сировине. Кад се вода користи као повратна у процесу флотирања мономинералне сировине задржава-ње воде до потпуног растварања реагенаса није неопходно. У односу на целокупну површину таложно језеро заузима од 40 - 70 % површине. Код равничарског типа депоније, где се истакање врши са све четири стране, језеро заузима релативно мању површину него код брдско-планинских код којих се истакање врши само са једне или две стране. Према упутствима надлежног министарства Британске Колумбије [ВС, 1996] ди-мензионисање таложног језера је могуће извршити на три начина. Први начин се базира на експериментално утврђеној брзини таложења репрезентативног узо-рка отпада и он се препоручује када се ради о малим таложним језерима. Други начин се базира на брзини таложења најкритичнијих зрна у фази таложења, а критична брзина се одређује коришћењем Стоксовог закона уз одговарајуће ко-рекције због несферичног облика зрна. Те корекције предвиђају повећање језера за 100%. Трећи начин димензионисања полази до тога да је у преливној води при-хватљиво присуство најситнијих зрна, који се најтеже таложе. Овај начин димен-зионисања је, разуме се, прихватљив само онда када се вода из таложног језера одводи у нови ретензиони базен на додатно избистравање. Оваквим димензиони-сањем добија се минимално ретензионо време исказано у часовима што је, у сваком случају, мало са аспекта потпуног растварања присутних реагенаса или формирања сигурносног резервоара индустријске, повратне воде. Испитивања су показала да дубина таложног језера треба да буде већа од 1 т како би се избегла реакција између депонованог отпада и ваздуха, односно, спречило растварање соли и стварање киселина [1СОСО 103,1996]. У подручју где се лоци-рају преливни колектори дубина језера је највећа уз стално смањење на правцу до плаже. Велика површина воденог огледала је предност због сигурног таложења и избистравања, али је, истовремено, и мана јер условљава повећано испаравање и доводи до прекомерног губљења воде. Када се говори о величини таложног језера са аспекта стабилности депоније увек треба дефинисати најмање два параметра: удаљеност језера од круне насипа и ви-сински однос круне потпуно изграђеног насипа и нивоа таложног језера у депо-нији. Први параметар практично представља ширину плаже и тешко се експлицитно може задати. Тако на пример 1СОСО препоручује да језеро буде удаљено најмање 100 т од круне насипа [1СОСО 74,1989]. За многе велике депоније то је занема-рљива удаљеност. На депонији "Ваља Фундата" рудника бакра Мајданпек проје-ктована је удаљеност од 1.000 т [Салатић, 2001]. Висинском односу круне потпуно изграђеног насипа и нивоа слободне воде у депонији посвећује се посебна пажња не само у техничкој литератури већ и у зако-нским прописима. Према нашем "Правилнику о техничким нормативима за припремање минералних сировина - руда обојених метала" [ПМС, 1979] таразли-ка у нивоима треба у сваком тренутку да буде најмање 1,0 т, слика 6.30. Максимални оперативни ниво таложног језера Ниво таложног језера после кише ШШШШШШШШШШШШШШШШШШШШШШШШШШШШШШ Простор за прихватање атмосферских вода Слика 6.30. Висински однос круне насипа и нивоа слободне воде Међутим, "Оераг1теп1 оГ ттегак ап^ епег§у" Владе Западне Аустралије [ША, 1999] проблем дефинише шире разликујући: оперативну разлику нивоа, разлику нивоа условљену положајем плаже и укупну разлику нивоа. Све то се посебно разматра за случај депоновања са насипа када се између насипа и језера појављује и плажа, односно за случај када се депонује ка насипу тако да се отпад и слободна вода директно наслањају на насип. Прописани услови су приказани на слици 6.31. насип Радни ниво језера __Јаловина_^ шШшшшшшшшшшшшшшшШшшшшшшшшшшшШШ колектор Услучају када се између ободног насипа и таложног језера појављује плажа Оперативна разлика нивоа 300 шш минимум Укупна разлика нивоа 500 шш мин. Максимално очекивани ниво језера Укупна разлика нивоа: 500 шш минимум (без узводно уређеног слива] 1000 тт минимум (са узводно уређеним сливом) Услучају када је таложно језеро наслоњено на ободни насип Слика 6.31. Разлика између нивоа коте круне насипа и водеу таложном језеру према Смерницама "Оераг1теп1 о/ттегак апп епегду" Владе Западне Аустралије за различите случајеве Практично, разлику нивоа треба прорачунати за сваку депонију, понаособ. При прорачуну требаузетиу обзир: законски минимум, могуће повишење нивоајезера услед дотицања екстремно великих сливних вода (најмање за повратни период од 100 година), потребну количину слободне воде као технолошке воде која се транспортује преко пловеће пумпне станнце назад у постројење за прераду и, еве-нтуално, потребну акумулацију воде за сушни период. У упутству које је издало надлежно министарство канадске провинције Британска Колумбија [ВС, 1996] разлика нивоа између круне бране и нивоа таложног језера се експлицитно наводи да треба да буде најмање 0,5 т, док у упутству надлежног министарства индијске државе Раџастан [КајазГћап, -] та висина се експлицитно не наводи због "многих фактора који су укључени у одређивање". Треба знати да се таложење чврстих честица одвија релативно брзо (већим делом преласком преко плаже, а мањим у струји воде у таложном језеру) - исказује се минутима и часовима, док је потпуно избистравање воде исказано као одстрањи-вање најситнијих колоидних честица (увек се дешава унутар таложног језера) веома дуготрајан процес - мери се данима и месецима. За правилну експлоатацију депоније важно је успоставити динамику по којој висинска надградња ободних насипа иде 2-5 т испред висинске надградње акумулационог простора. 6.3.3. Отицање воде из депоније Вода из депоније отиче или се наменски одводи као површинска и подземна. Практично током експлоатације, највећи део воде на депонији чини површинска вода и концентрисана је унутар таложног језера. Отицање воде из таложног језера је у највећем броју случајева везано за координирано издвајање механички пречишћене воде која се враћа у процес, као повратна вода. Поред ове корисне употребе воде из таложног језера њено отицање може бити и изнуђено стањем стабилности на депонији када се вода преко сигурносног колектора испушта из депоније и одводи у реципијенте из окружења. Разуме се, ово није нормална ситуа-ција, али систем контроле и обезбеђења стабилности депоније подразумева и овакво поступање као мање зло у односу на проблеме које непланирано велике количине воде унутар акумулационог простора могу да услове. Свако друго отицање површинске воде из депоније није дозвољено и ако се појави представља најаву или предзнак веома скоре хаварије (време до почетка хаварије се мери часовима или у најбољем случају данима) насипа и депоније. Издвајање и отицање воде из депоније филтрацијом кроз депоновану јаловину или природни терен на којем је депонија лоцирана могуће је на више начина. Сагласно начину отицања и воде имају своје специфичне називе. Вода која се фил-трира кроз депоновани отпад и коју захвата изграђени дренажни систем назива се дренажна вода. Квалитет воде која отиче са депоније треба да буде у сагласности са квалитетом реципијента, односно учешће штетних компоненти треба да буде мање од зако-ном прописаних вредности за квалитет вода реципијента. Међународни комитет за високе бране је у Билтену 103 [1С01.0 103,1996] пропи-сао горње прихватљиве границе концентрације штетних састојака у водама које отичу са депоније уз напомену да се оне могу користити као смернице у земљама које немају своје стандарде за ове воде. Наведене вредности су приказане у табели 6.1. Табела 6.1. Горње прихватљиве границе концентрације штетних састојакау водама које отичу са депоније, према 1С01Б Билтену 103 Компонента Типична МДК Компонента Типична МДК Компонента Типична МДК Амонијак 10 т§/1 Бакар, као Си 1,0 т§/1 Сребро, као А§ 0,05 т§/1 Арсен, као Аз 0,1 т§/1 Цијанид, као СИ 0,1 т§/1 Сулфати 250 т§/1 Баријум, као Ва 1,0 т§/1 Флуор, Р 1,0 т§/1 Сулфид, као 5 1,0 т§/1 Бор, као В 1,0 т§/1 Гвожђе, као Ре 0,3 т§/1 Цинк, као 2п 5т§/1 Кадмијум, као С Ј 1,0 т§/1 Олово, као Рћ 0,1 т§/1 рн 6-9 Хлор 250 т§/1 Манган, као Мп 0,1 т§/1 НРК <75 т§/1 Хлор, као С1 0,1 т§/1 Жива, као Н§ 0,01 т§/1 Растворено,ук. < 500 т§/1 Хром (ук.], као Сг 0,1 т§/1 Нитрат, као N 10 т§/1 Електропровод. < 500 т5т-1 Хром,, као Сг6+ 0,05 т§/1 Селен, као 5е 0,01 т§/1 Светска банка је објавила водич [Шђапк, 1995] у којем, између осталог, даје и препоруке везане за квалитет воде која се испушта из депоније. Те препоруке су датеутабели 6.2. Табела 6.2. Квалитет воде која се испушта из депоније према препорукама Светске банке Компонента Квалитет Компонента Квалитет Арсен 1т8/1 Хром, укупни 1т§/1 Бакар 0,3 т§/1 Кадмијум 0,1 т§/1 БПКб 50 т§/1 Никал 0,5 т§/1 Цијанид, слободни 0,1 т§/1 Олово 0,6 т§/1 Цијанид, укупни 1т8/1 рн 6-9 Цинк 1т8/1 Суспендоване, укуп. 50 т§/1 Гвожђе, укупно 2,0 т§/1 Уља и масти 20 т§/1 Хром, шестовалентни 0,05 т§/1 Жива 0,002 т§/1 Стварни квалитет вода које се из депоније испуштају у окружење на неколико наших рудника може се видети из табеле 6.3. 6.3.4. Евакуација воде са депоније Прикупљање воде и њена евакуација из акумулационог простора могућа је преко преливних колектора, шахтног типа, и преко пловећих пумпних станица. Због проблема који са собом носи дуготрајно коришћење и одржавање преливних колектора (испирање и оштећење структуре материјала од којег је изграђен, нарушавање стабилности, проблеми при дефинисању нивоа преливног прага и његовог успостављања итд.) на великим депонијама се обично користе пловеће пумпне станице, а на мањим колектори. Табела 6.3. Квалитет вода које се испуштајуу окружење или враћау процес прераде руде као повратна вода Депонија "РТХ" рудника бакра Бор [РИ, 2003] Рудника олова, цинка и бакра, Рудник [Краљево, 2001] Рудник бакра "В. Кривељ", Бор [Ниш,2004] рн 11,44 7,4-8,1 6,1-6,5 Нитрати као N. т§/1 0,450 5,7-15,4 0,2-0,3 Нитрити као N. т§/1 0,012 0,076-0,225 0 Амонијак, т§/1 < 0,050 0,925-1,409 0,11-0,42 Хлориди, т§/1 10,0 7-10 23,5-25,6 Фосфати, т§/1 0,3 0,260-1,356 0,52-0,84 Утрошак КМпОз, т§/1 46 7,9-20,86 26,4-28,7 Гвожђе, т§/1 1,14 0,171-0,252 1,433-1,852 Манган, т§/1 0,026 0,075-0,291 Сулфати, т§/1 64,98 143-304 181-224 Арсен, т§/1 0,02 0 Детерџенти, т§/1 0,227 0,08-0,32 0 СгО, укупни, т§/1 0,003 0 Остатак испаравања, т§/1 2420 316-896 353-440 Суспендоване, т§/1 62 10-21 137-169 Кисеоник, т§/1 8,46 8,3-17,3 6,40 Ог после 5 дана, т§/1 7,97 ВРК5,т§/1 0,49 3,6-18 12,8-13,6 НРК, т§/1 17,89 8,3-18 69-72 Си, т§/1 0,315 0,013-0,097 0,279-0,356 Рћ, т§/1 < 0,010 0,002-0,016 0 ОД т§/1 0,001 0,001-0,003 2п, т§/1 0,029 0,063-0,211 1,95-2,612 N1, т§/1 0,013 0,008-0,015 0 6.3.5. Биланс вода Вода представља респективну потенцијалну енергију која може, под одређеним условима, угрозити стабилност депоније, изазвати њено рушење и угрозити око-лину. Да се то не би десило треба стално пратити количину воде и одржавати је у дозвољеним количинама у за то уређеном простору. Дакле, стално треба позна-вати биланс воде на депонији, а он се (праћењем података датих на слици 6.32) може написати у следећем облику: Уи т + У$1.р. + Ур + Ур$ + Ургзк. — Уро^. + Уггћ + У^геп + Урго^ + Уд.рпг. + Уе^аро. где је: Ућт - вода из хидромешавиие, т3 У51.р. - вода која се скупи са сливног подручја, т3 Ур - вода од падавина унутар контура депоније, т3 Ур5 - вода која се преко пумпне станице враћа у депонију, фактички збир Уа геп + Ургоу + Ургзк, т Урпк. - вода која у депонију долази услед прскања откривених делова или биопокривача, т3 Уро^. - вода која се поново користи у индустријском постројењу, т3 Уггк - вода заробљенау порама депонованог отпада, т3 УЈгеп - вода коју захвата дренажни систем и изводи из депоније, т3 Урго^ - вода која провире испод насипа, т3 Уд.рдг. " вода која се трајно губи у подземљу, т3 Уечаро. - вода која испарава из таложног језера, т3 Уј - вода стално присутна у таложном језеру, т3 повратна падавине Слика 6.32. Шема воде која се билансира на депонији Значај (и количина) свих вода које улазе или излазе из депоније није једнак. На нашем климатском подручју може се усвојити да је количина вода које током једне године улазе у депонију као падавине приближно једнака количинама које испаре из таложног језера. Исто тако, може се усвојити да је количина дренажне и прови-рне воде која излази у сектору насипа и количина воде која се користи за прскање приближно једнака количини воде која се преко пумпне станице за дренажне и провирне воде враћа назад у депонију. Количина воде која се губи кроз бокове и основу депоније може се занемарити, па формула добија следећи облик: Ућт + Уи!.р. = Урок + Уггћ + Уј Дакле, када се формира таложно језеро потребне величине неопходно је одржава-ти следећи однос: Ућт + Уи1.р. = Уроу. + Уггћ Вода која се сакупља са сливног подручја појављује се периодично и има различит интензитет. Количину ове воде треба строго контролисати и, кад год је то могуће, прихватити и одвести ван контура депоније без мешања са депонованим отпадом. Корист је двојака - вода се не загађује и стабилност депоније је побољшана. У таквим условима ситуација је следећа: Уи т — Уроу.+ УггВ Према томе, вода која стиже са хидромешавином (тзв. технолошка вода) мора количински бити једнака води која се враћа у процес, као повратна, и води која остаје заробљена у порама депонованог отпада. Количина у порама заробљене во,-де може бити различита, а примарно зависи од хемијског и минералног састава отпада, његовог гранулометријског састава, начина депоновања и дренирања, као и од много других фактора. Њена количина варира од 10 до 40% (најчешће око 20%) у односу на количину (технолошке) воде која је унета у депонију. Другим ре-чима, да би се биланс одржао, додавање свеже воде може бити 10 до 40% у односу на укупну количину воде која се троши у погону. Кроз пројектну документацију биланс вода се ради са упросеченим вредностима. Биланс се ретко ради за краће временске периоде (час, дан, месец) и обично се раз-матра на годишњем нивоу. Пример годишњег биланса воде за депонију рудника урана Бер Крик (ВеагСгеек), Вајоминг, САД, датје на слици 6.33 [Кићпћаизеп, 1978]. Испаравање Падавине 185.000-500.000 т3/8 185.000 т% Технолошка вода Постројење Хидромешавина ^ "пмг -;-► Таложно ;езеро 617.000 т7§ Повратна вода 284.000 т /§ 333.000 т3/е Капацитет 617.000 т3/е Слика 6.33. Биланс вода на депонији рудникаурана "Веаг Сгеек" (САД) Евидентно је да је биланс направљен узимајући у обзир само најзначајније дотоке и губитке воде. У овом случају то је било могуће и зато што је депонија равнича-рског типа па је сливна вода са шумом и травом обраслог терена под нагибом од 5-7,5% занемарљиво мала, а глиновита подлога (са коефицијентом филтрације 10"8 - 1010 т/5) практично онемогућава губљење воде у подземље или дотицање воде из подземља. Биланс воде треба радити и за депоније у које се отпад депонује у сувом стању јер се и у овом случају не могу занемарити падавине, испаравања, сливна вода, кому-никација са подземљем и сл. На слици 6.34 дат је пример биланса воде на депонији сувог отпада. [Т1е1еп5,1978] Филтрирање Виши ниво подземних вода Слика 6.34. Биланс вода на депонијиу којој се врши депоновање сувог отпада Интересантни су и биланси вода који се раде за аридна подручја. Основна намена тих биланса јесте праћење губљења воде и изналажење мера и начина да се што је могуће више воде искористи. Биланс вода на депонији чилеанског рудника бакра "Транкве Талабре" (Тгапцие Та1аћге) дат је на слици 6.35. [Ше15, 2003] Биланс вода за период од 10.2000. -1.2002. 161.2871/дан и 2,1731/5 Вода са депоније Испаравање коЈа се може кот,'""т""п" {е као повратн 20% Слика 6.35. Биланс воде са депонијерудника "Транкве Талабре" Евидентно је да се само око 20% воде која стиже на депонију може поново кори-стити као повратна вода. Основни губици су везани за трајно везивање воде за депоновану јаловину, а губици преко испаравања са плаже далеко премашују гу-битке испаравања из таложног језера. Губици приликом поновног квашењг 11% Испаравањ сајезера 2% Губици везани за трајно везивање воде за депоновану јаловину 52% ПИТАЊА ЗА ПОНАВЉАЊЕ: 1. Наведите осиовие елементе система за хидрауличко депоновање индустријског отпада! 2. Наведите основне елементе транспортног система! 3. Наведите врсте насипа који се праве на депонијама и прикажите њихове основне карактеристике! 4. Како се врши регулација природних водотокова који се налазе на локацији будуће депоније? 5. Шта је плажа и зашто се формира на депонији? 6. Шта је таложно језеро и шта га карактерише? 7. На који се начин слободна вода евакуише из депоније? 8. Шта су пловеће пумпне станице и како се користе на депонијама? 9. Чему служе сигурносни колектори на депонији? 10. Наведите методе надградње депоније индустријског отпада! 11. Опишите наступну методу надградње депоније! 12. Опишите одступну методу надградње депонија! 13. Опишите надградњу депонија методом централне линије! 14. Анализирајте порекло и управљање водама на депонији! 15. Шта је сливна вода и како се са њом управља? 16. Шта је дренажна вода и како се управља са њом? 17. Колика треба да буде разлика нивоа између круне ободног насипа и депонованог отпада? 18. Какав треба да је квалитет воде која отиче са депоније? 19. Направите општи биланс вода на депонији! 20. Када се прави годишњи, а када сезонски биланс вода на депонији? ДА/НЕ ПИТАЛИЦЕ: ДА НЕ 1. На депонији је најважније управљати водом! □ □ 2. Природне водотокове треба уводити у депоније! □ и 3. Сливно подручје је најважније код равничарских депонија! □ и 4. Одступна метода је прихватљива само код рудника бакра! и и 5. Наступна метода је најјефтинија и највише се користи! и и ТЕМА ЗА РАЗМИШЉАЊЕ И ДИСКУСИЈУ: Размотрите повољности и мане примене метода мокрог депоновања у односу на суве депоније! Посебну пажњу посветите техничко-технолошким, еколо-шким и економским елементима! Анализирајте проблем стабилности мокрих и сувих депонија! Литература 1. [Кеепег, 1973] Кеепег Ш.Н., ТаШп§ Љро5а1 ргасИсе а11ће Тугопе ћгапсћ оГ Рће1р5 0о^§е согрогаИоп, ТаШп§ Љро5а1ГоЉу, Ргос. ОГ 1ће 1511п1. ТаШп§ 5утр., Тисбоп, Аг120па, 1972, МШег Ргеетап РићИсИаИоп, 1973, рр.224-231 2. [Оорбоп, 1973] 0ор5оп Ш.С., МсСге§ог 0., Ма§та соррег сотрапу"5 бап тапиа1 по. 101аШп§ Љт: ^е51§п, соп51гисИоп ап^ орегаПоп, ТаШп§ Љро5а1ГоЉу, Ргос. ОГ 1ће 1511п1. ТаШп§ 5утр., Тисбоп, Аг120па, 1972, МШег Ргеетап РићИсИаПоп, 1973, рр.283-295 3. [Епде1б, 2006] Еп§е15 Ј., (2006), Ап Ехрег! Мапа§етеп1 бу51ет Гог бигГасе ТаШп§5 б1ога§е, докторска дисертација, М1п1п§, ^иаггу ап^ М1пега1 Еп§1пеег1п§, бсћоо1 оГРгосе55, ЕпУ1гоптепГа1 ап^ Ма1ег1а15 Еп§1пеег1п§, ЦтуегбИу оП,ееЉ 4. [5а1уаз, 1989] ба1уа5 К.Ј., (1989), ВепеПс1а1 сћагас1ег15Ис5 оГ 51оре^ ГаШп§5 ^еро-5115, га^ и кпј121 ТаШп§5 ап^ ЕГПиепГ тапа§етепГ, Рег§атоп рге55, рр. 215-226 5. [МоДеИпд, 2008] АррепШх Ј. ТаШп§5 ^еробШоп мо^еИп§ 1:\07\81694\0400\1аШп§сеШе51§п-Гп1-06осШ8\073-81694-1аШп§5сеШе51§пгер_Гп1-06осШ8Лос СоМег А550С1а1е5, ОсГоћег 2008 6. [ЈУС, 1980] Пројектовање иасутих брана и хидротехничких насипа -технички услови, ЈУС У.Ц5.020, Службени лист СФРЈ, бр. 25/80, Београд, 1980. 7. [Кнежевић, 1991] Д. Кнежевић: "Изградња јаловишта и пепелишта и одлага-ње јаловине из постројења за ПМС", Зборник радова IV колоквијума о ПМС, Ор-ганизатор и издавач: Рударско-геолошки факултет, Београд 1991., стр.123-128 8. [1С010,2001] 1С010, ПИЕР, (2001), ТаШп§5 Љт5 - П5коГЉп§егои5 оссиггепсе^; Се550П51еагпГ Ггот ргасЛса1 ехрег1епсе5, ВиИеИп 121, Рап5 9. [ЕРА, 1994] 0е51§п ап^ еуа1иаИоп оГГаШп§5 Љт5,1есћшса1 герогГ, Цб ЕпУ1гоптепГа1 РгоГесИоп А§епсу, Ша5ћ1п§Гоп, ЕРА530-К-94-038, Аи§и5Г 1994, 10. [Коћтбку, 1999] Коћ1П5ку Е.1., (1999), ТМскепе^ ГаШп§ Љро5а11п Гће т1п1п§ 1п^и5Ггу, Е.1.Коћ1П5ку а550С1аГе5 ИД ТогопГо 11. [Кнежевић, 1991] Д. Кнежевић, М. Шуковић: "Хидроизолација депонија отпа-дних материјала ради заштите подземних вода", Зборник радова XIII југосло-венског симпозијума о ПМС, Организатор и издавач: Савез инжењера и техничара рударске, геолошке и металуршке струке Југославије, Доњи Милановац 1991., пп. 213-218 12. [ВС, 1996] РгоУ1псе оГВгШбћ Со1итЊа, (1996), СиМеИпе5 Гог А55е551п§ Гће 0е51§п, б12е ап^ ОрегаИоп оГбеШтепГаНоп РопЉ и5е^ 1п М1п1п§, Ргоутсе оГ ВгШбћ Со1итћ1а, М1П151гу оГЕпукоптепГ, 1,апЉ ап^ Рагк5, ШИИатб 1аке 13. [1С010103,1996] 1С010, (1996), ТаШп§ Љт ап^ епшгоптепГ; геУ1еш ап^ гесоттепЉНопб, ВиИеИп 103, Рап5 14. [1С010 74,1989] 1С010, (1989), ТаШп§ Љт 5аГеГу; §иМеИпе5, ВиИеИп 74, Раг15 15. [5а1а(Јс, 2001] 5а1аИс 0., (2001), Ро55ЉШ1у оГт1пега1 ргосе551п§ сгеаИп§ а ГпепШу епу1гоптеп11п 1ће Ва1кап, 2ћогп1к га^оуа IX Ва1кап ттега1 ргосе551п§ соп§ге55 Иеш ^еуе1ортеп1з т т1пега1 ргосе551п§, 151апћи1, рр. 547-554 16. [ПМС, 1979] "Правилник о техничким нормативима за припремање минера-лних сировина - руда обојених метала" (Службени гласник СФРЈ бр. 36/79) 17. [ШД, 1999] Соуегптеп! оГШе51егп Аи51гаИа, (1999), СиМеИпе5 оп 1ће 5аГе ^е51§п ап^ орегаИп§ 5ГапЉгЉ Гог ГаШп§5 51ога§е, 18. [Каја5(ћап,-] Соуегптеп! оГ Каја51ћап, (-), Оат баГеГу СиМеИпе5, Соуегптеп! оГ Каја51ћап, 0ераг!теп1 оГ 1гг1§а11оп, ћИр://шшш.гај1гг1§аИоп.сот/ 5аГеГу.ћ!т 19. [ШВапк, 1995] ШогМ ћапк епу1гоптеп1а1, ћеаИћ ап^ 5аГеГу §иМеИпе5, С: / шреи/ §иМе1п5 / сигеп!/ шог^б / тт_рМос, 1995. 20. [1С010,1996] 1С010, (1996), ТаШп§ Љт ап^ епу1гоптеп1; геУ1еш ап^ гесоттеп^аИоп5, ВиПеИп 103, Раг15 21. [РИ, 2003] Пројекат оскултације флотацијског депоније "РТХ", Рударски институт, Београд, 2003 22. [Краљево, 2001] Извештаји за 2000. и 2001.г. Завода за заштиту здравља из Краљева 23. [Ниш, 2004] Стручни налаз о резултатима извршених испитивања квалитета отпадних вода РТБ Бор група д.о.о. Рудници бакра Бор, флотације Велики Кривељ и Кривељске реке, ДП Институт за квалитет радне и животне средине "1.мај" Ниш, 2004. 24. [Кићпћаибеп, 1978] Кићпћаи5еп С.Н., (1978), ТаШп§5 Љро5а1 а! Веаг Сгеек ЦгапЈит ргојес!, 2ћогп1к га^оуа 2М 1п!ег. ГаШп§ 5утр. ТаШп§ Љро5а1 ТоЉу, рр.109-124, МШег Ргеетап риШсаИош, 1Ш., 5ап Ргапс15со 25. [Т1е1еп5,1978] Т1е1еп5 А.Ј., (1978), Иеш Љро15а15у51ет сап ге^исе епу1гоптеп1а1 ргоћ1ет5 ћу е11т1паИп§ ^есапИп§ ти^ ропЉ Гог 1ћ1хо1гор1с тШ ша51е5,2ћогп1кга^оуа 2"а 1п!ег. 1аШп§ 5утр. ТаШп§ Љро5а1 ТоЉу, рр.125-133, МШег Ргеетап рићИсаИопб, 1М., 5ап Ргапс15со 26. [Ше1б, 2003] Ше15 С" КоћегГбоп МасС. А" (2003), "Сопсер!ииа1 то^е1 Гог е5ИтаИп§ ша!ег гесоуегу 1п 1аШп§51троип^тепГ5", 101ћ 1п1егп. СопГ. Оп ТаШп§5 ап^ Мте Ша51е, УаИ, Со1ога^о, рр. 87-94 27. [5ша15§ооа, 1973] бша15§оо^ Ј.К., То1апД С.С., (1973), Тће соп!го1 оГша!ег 1п 1аИп§5 51гис1иге, 2ћогШкга^оуа I51 1п!ег. ГаШп§ 5утр. ТаШп§ Љро5а1 ТоЉу, рр.138-163, МШег Ргеетап рићИсаИопб, 1Ш. 7. АНАЛИЗА ФИЛТРАЦИЈЕ ВОДЕ КРОЗ ДЕПОНИЈУ1 Уовом поглављу тема је сагледавање законитости течења (филтрације) воде кроз интергрануларну, порозну средину и сагледавање значаја познавања и пра-ћења стања воде на стабилност депонија. Посебно су приказане начини прихва-тања и извођења инфилтрационе воде из депонија, као и контрола течења и нивоа инфилтрационе водеу депонији. Тесно повезано са снгурношћу депонија је положај слободне водене површине у телу насипа. Слика 7.1 даје један пример из литературе [Кеа1у, 1971] који осликава огромну разлику у коефицијенту сигурности за два положаја слободне водене површине. Коефицијент сигурности опада са сигурних Р5 = 2,679 за положај сло-бодне површине у нивоу природног терена на "критичних" Рз = 1,141 са порастом слободне водене површине до на слици назначеног нивоа. Х(т) Слика 7.1. Коефицијент сигурности за два различита положаја слободне водене површине 1 Ово поглавље је написао Златко Рајковић, дипл. инг. грађ., а представља прерађени текст истог аутора објављен у књизи "Стабилност косина одлагалишта техногених материјала" аутора Н. Гојковића, Р. Обрадовића и В. Чебашека, РГФ, 2008 Слика 7.2 [Кеа1у, 1971] која даје илустрацију одиоса између коефицијеита сигур-иости и висиие насипа у зависности од положаја слободне водене површине, такође јасно показује повезаност коефицијента сигурности и положаја слободне водене површине. Разматрање историје рушења депонијских брана у свету, а и код нас, открива да је у скоро свим случајевима вода била почетни фактор који је довео до рушења насипа, односно целих депонија. 30 24 1 1 II 1 1 1 \ ниво воде одређен у^ пијезометрима - Ч ^^ вода на 7,5 ш испод - \ ^^^површине бране вода на ^^ ^к/- површини ^^ бране ^^^ - - вода на 3 т —' рушење ^^^^ ^^ изнад површине бране | | 11111 а 18 12 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 Коефицијент сигурности Слика 7.2. Коефицијент сигурностиу зависности од положаја слободне водене површине Из напред наведеног проистекла је потреба за поузданим предвиђањем положаја слободне водене површине у телу насипа депонија индустријског отпада, с једне стране, као и за предвиђањем количине воде која се креће у и око депонија за потребе димензионисања дренажних објеката и контролу загађивања животне средине, с друге. 7.1. Принципи филтрације Основне карактеристике струјања подземне воде које се јавља код насипа депо-нија индустријског отпада су следеће: - закривљеност струјница у вертикалном плану са изразитим променама брзине по вертикали дуж које се не може извести осредњење (строго узе-вши јавља се просторно струјање, али које се може свести на раванско у вертикалним равнима); - релативно мала ангажована површина, односно запремина порозног маси-ва у односу на струјање у аквиферима услед чега стационарна струјања играју знатно већу улогу него код аквифера (може се стога сматрати да овде стационарно струјање игра доминантну улогу). Према томе, филтрација (у смислу у коме се користи у овом тексту) се дефииише као течење воде кроз хомогеио, засићеио тло у стациоиариим условима. Надаље, за честице тла и воду узима се да су иестишљиви, а за течење да се повинује Дарси-јевом закоиу. Дарсијев закон се изражава као: V = к-1 или: ц = к - I- А где је: V - брзина филтрације, т/5 к - Дарсијев коефицијент филтрације, уобичајено се назива коефицијент филтрације или коефицијент пропустљивости, I - хидраулички градијент (губитак притиска на растојању дуж кога се јавио тај губитак притиска), т/т А - попречни пресек управан на правац течења, т2 ^ - протицај, т3/5. Дарсијев закон каже да се вода у тлу креће од стања веће (потенцијалне) енергије ка стању мање енергије при чему разлика у стањима енергије представља енергију потребну за кретање воде кроз тло, тј. за савладавање отпора течењу. Код струјања подземне воде јављају се, по правилу, врло мале брзине реда 10'Мо 10 5 т/5, а често и знатно мање. Код таквих брзина може се у изразу за енергију р V2 занемарити члан у2/2§ тако да се енергија поклапа са пијезометарском висином: Р Е =-+г=П V Из овога проистиче да је пад пијезометарске линије идентичан са падом линије енергије. С обзиром на веома мале брзине које се јављају, струјање подземне воде у пороз-ним срединама је по правилу ламинарно, а пад линије енергије, односно, с обзиром на горњу једначину, пад пијезометарске линије, пропорционалан је првом степену брзине. Дарсијев закон је ограничен на ламинарни режим струјања. Да би се извршила анализа филтрације, треба имати на располагању општи модел који описује феномен филтрације. Уз примену специфичних граничних услова и пропустљивости тла, овај модел се може користити за одређивање расподеле пијезометарских притисака и протицаја. За услове ламинарног, устаљеног дводи-мензионалног течења у хомогеној, изотропној, порозној средини полазећи од једначине континуитета и сагласно једначини Дарсија добија се парцијална дифе-ренцијална једначина која у општем облику описује струјање подземне воде: б2т б2т —- + —- = 0 бх2 бу2 где је: ф- потенцијал који је пропорционалан са пијезометарском висином, тј. <р = к- П к- коефицијент филтрације, П - пијезометарска висина). Претходна једначина се назива Лапласова једначина и она представља математи-чку основу за више метода који се користе у анализи филтрације. 7.2. Границе, пропустљивост тла и притисци којима је изложена вода Засићено тло које се разматра у анализи треба да буде дефинисано границама, пропустљивошћу тла и притисцима којима је изложена вода. Природа и положај граница, пропустљивост тла и притисци се одређују програ-мом истраживања тла, претпоставкама базираним на инжењерском расуђивању и условима које намеће пројекат. Нормално, потребно је претпоставке упростити у довољној мери како би се успоставиле границе које ће анализу филтрације учинити изводљивом. 7.2.1. Типови граница Анализа филтрације код депонија обухвата четири могућа типа граница, прика-зана шематски на слици 7.3. Слика 7.3. Примери граница Улазне и излазне површине. Линије које дефинишу површине где вода улази у или излази из пропусне депонијске масе или природног тла се називају улазне, односно излазне површине, респективно. Ове линије (А-Б-В, односно Д-Ђ-Е, на слици 7.3) су линије једнаког потенцијала, тј. пијезометарски притисак је исти це-лом дужином линије независно од њене оријентације или облика. Струјне линије су управне на улазне, односно излазне површине. Непропусне границе. Границе између засићене, пропусне масе тла или отпада и суседних материјала као што су тла са веома малом пропустљивошћу или бетон се апроксимирају као непропусне границе. Претпоставља се да нема течења преко ове границе, тако да је течење у пропусном материјалу непосредно уз непропусну границу и паралелно са том границом. На слици 7.3 линија Ж-3 је непропусна гра-ница. Слободна површина. Ова граница је лоцирана унутар пропусног материјала и представља линију дуж које је вода под атмосферским притиском (линија А-Г на слици 7.3). Због утицаја капиларности засићена зона пропусног материјала је нешто изнад слободне површине, али ова капиларна зона ретко има значајан ути-цај на анализу филтрације па се у пракси занемарује. Док се прве две границе де-финишу преко геометријских граница засићене порозне масе, слободна површина је непозната све док није позната расподела протицаја унутар пропусног тла. И код слободне површине, као и код непропусне границе, важи претпоставка да нема течења преко слободне површине тако да је течење у пропусном материјалу непосредно уз границу и паралелно самој граници. Линија процуривања. Линија процуривања (линија Г-Д на слици 7.3) представља линију кроз коју вода избија из депоније на низводној косини. Линија процури-вања није ни струјна ни еквипотенцијална линија. Притисак дуж ове линије је атмосферски. 7.2.2. Пропустљивосттла Код анализе проблема филтрације неки материјал се сматра пропустљивим ако има међусобно повезане поре, пукотине или друге "пролазе" кроз које вода или ваздух може да тече. Степен пропустљивости неког материјала квантитативно се изражава коефицијентом филтрације. Ниједна друга инжењерска особина неког природног тла или грађевинског мате-ријала не показује шири опсег вредности (и до 10 редова величине), нити показује већу променљивост по правцу (анизотропија) и по простору као што је то случај са коефицијентом филтрације. Коефицијент филтрације природних земљаних наслага и брана које је изградила људска рука могу да варирају од преко 0,30 т/5 за чисте шљункове па до око 1-1011 т/5, тј. у опсегу од неколико милијарди пута. Исправно одређен коефицијент филтрације неког тла или уграђеног материјала обезбеђује један врло важан фактор у анализи филтрације и у пројектовању дренажних објеката за инжењерске радове. У инжењерској пракси се, у зависности од конкретног проблема који се решава, примењују бројне методе за одређивање пропустљивости тла. 7.2.3. Притисци на границама Осим граница и пропустљивости за решавање проблема филтрације неопходно је дефинисати област струјања са одговарајућим граничним условима, тј. Прити-сцима који владају на границама области која се анализира. Ове границе су обично речни токови или канали који су у хидрауличкој вези са доњим водоносним слојевима, границе са познатим протоком и сл. 7.2.4. Хемијски састав воде Још један бнтан фактор о коме се мора водити рачуна при разматрању депонија је и хемијски састав отпада, односно воде која се филтрира из депоније. Док су тла и воде који се срећу у грађевинској техници, генерално, хемијски неу-трални, то скоро никада није случај када се ради о јаловинама из процеса фло-тирања руда или другим индустријским отпадима. Њихов састав и промена кроз време су врло варијабилни у зависности од природе и услова сваког конкретног случаја. Ови отпадни материјали могу садржати различите растворљиве и токси-чне соли. У рудницима бакра, олова, цинка и гвожђа, јаловина има вишак садржаја сумпора, посебно у рудницима гвожђа. Овакве јаловине су теже од силикатних и таложе се већом брзином. Ако дође до оксидације могу да образују тврду кору која спречава или ограничава функционисање дренажа. И код других индустријских отпада јављају се одређене специфичне материје у отпаду који се одлаже, и касније у води која се филтрира. Испитивања хемијског састава индустријских отпада, односно воде која долази у депонију је неопходна код пројекта депоније како би се могао оценити степен опасности од загађења природне околине, као и могуће негативно деловање ове воде на дренажне објектеудепонији (дренажне цеви, бунарски филтери, итд.) које се огледа у смањењу капацитета тих објеката, било услед корозије, било услед инкрустације. 7.3. Методи за решавање проблема филтрације Лапласова једначина је математичка основа за више метода које се користе у ана-лизи филтрације. За решење Лапласове једначине не постоји у општем случају аналитички облик решења што у одређеној мери отежава решавање практичних задатака из области филтрације. У инжењерској пракси се, међутим, користи низ различитих метода који омогућују, са више или мање тачности, решавање основне једначине, па самим тим и проблема филтрације (слика 7.4). Слика 7.4. Методе анализе филтрације 7.3.1. Графички метод конструкције струјне мреже Традиционални, а до наглог развоја компјутера 80-их година двадесетог века нај-више коришћени метод приказивања система течења у брани је конструкција струјне мреже. Ако су гранични услови и геометрија неке области течења познати и могу се при-казати дводимензионално, струјна мрежа даје снажан визуелни осећај о томе шта се дешава у тој области течења. Лапласова једначина је елиптичка парцијална ди-ференцијална једначина чије решење се може представити помоћу скупова орто-гоналних кривих. Један скуп представља струјне линије, док криве под правим угловима на струјне линије показују положај тачака унутар порозне средине које имају исти пијезометарски притисак (еквипотенцијалне линије). Струјна мрежа је сингуларно решење за неке одређене услове филтрације, тј. постоји само једна фа-милија кривих која решава дату геометрију и граничне услове. Ово не значи да ће један дати проблем имати само једну струјну мрежу - могуће је из те фамилије кривих изабрати различите скупове кривих за дефиницију проблема. Међутим, однос између броја ламела у струјној мрежи оивичених двема узастопним сусе-дним струјним линијама и број струјних ламела се не мења. Постоји већи број публикација које дају детаљна објашњења и упутства за кон-струисање струјних мрежа [Борели, 1976, Се^ег§геп, 1967, Ц5 Агту, 1986, Вуковић, 1984]. Најбољи начин да се развије и усаврши разумевање филтрације и струјних мрежа је проучавање добро нацртаних струјних мрежа које се могу наћи у литера-тури и вежбање да се оне нацртају. У оквиру овог текста се неће разматрати дета-љи саме методе графичке конструкције струјне мреже већ ће се дати само неко-лико базних смерница: - одреде се услови течења на границама, - течење ће бити дуж и паралелно са линијама непропусних граница, - улазне и излазне површине су еквипотенцијалне линије са течењем упра-вно на њих, - течење је дуж и паралелно са линијом слободне водене површине; - еквипотенцијалне линије и струјнице морају се сећи под правим угловима формирајући мрежу криволинијских квадрата; - почетни нагласак треба да буде на добијању пресека струјница и еквипоте-нцијалних линија под углом од 90°, па затим мењати положај линија тако да формирају квадрате; - користити само довољан број струјница и еквипотенцијалних линија за одређивање струјне мреже (ако су потребне додатне информације у одре-ђеним областима, квадрати се могу изделити на мање квадрате како би се добила детаљнија представа о расподели протицаја и притисака); - дуж линије процуривања, еквипотенцијалне линије и струјнице не граде квадрате с обзиром да линија процуривања није ни струјница ни еквипоте-нцијална линија; - тачност квадрата се може проверити цртањем дијагонала за неки квадрат или делећи квадрат скицирајући још једну додатну струјницу и еквипоте-нцијалну линију управну на њу (дијагонале би требало да буду глатке криве које се пресецају под правим угловима, а такође, ако је пресек две екви-потенцијалне линије и две струјнице квадрат, онда у њега може да се уцрта круг коме ће свака страница бити тангента); - за прорачун фнлтрацноног протицаја потребна је само груба струјна мрежа, док је детаљнија струјна мрежа потребна за одређивање расподеле прити- Графички метод конструкције струјне мреже може се применити и код анизотро-пних материјала, каква је већина тала која се јављају у природи, а и саме јалови-нске депоније такође. Да би се компензовао утицај анизотропије, димензије поро-зне средине (конкретно, једне депоније) мењају се у одређеном односу како би се добио трансформисани пресек. Струјна мрежа се нацрта на трансформисаном пресеку, а онда се пресек (укључујући и струјну мрежу) враћа на оригинални пре-сек при чему се добија неквадратна мрежа. Прорачуни се изводе коришћењем неквадратне струјне мреже. Такође, могуће је графички метод конструкције струјне мреже применити и код анализе филтрације за сложене пресеке. Један пример конструисања струјне мреже [Се^ег§геп, 1967] приказан је на слици Ипак, мора се нагласити да је примена методе графичке конструкције струјне мреже ограничена на једноставније случајеве анизотропије и сложених пресека. У компликованијим случајевима, какви се углавном сусрећу код депонија, примена ове методе постаје веома спора, тешка и заморна, ако не и практично немогућа. сака. 7.5. а3 водена површина п,=0,9 Па=7 основа к^ОД-к^ (претпоставља се да је 0 за ову струјну мрежу) б) водена површина _ ШШШШ. Ј7ШШ7ШШ, \ \ -/---1---т \ ^ 1,32 Слика 7.5. Конструкција струјне мреже за случај бране на основи мање пропустљивости 7.3.2. Физички модели Физички модели који симулирају течење воде у порозним срединама омогућавају добар увид у оно што се дешава током филтрације, као и реакције система на про-мене у притисцима, пројектној геометрији или неким другим полазним претпо-ставкама. Електрична аналогија. Лапласова једначина, осим за струјање подземне воде, важи и за кретање електричне струје и топлоте. На тој чињеници базирана је и примена аналогних модела (аналогана) за изучавање филтрације, од којих највећу примену има електрична аналогија. Кореспондентне су следеће величине: - електрични напон је аналоган пијезометарском нивоу воде у порозним сре-динама, - протицај електричне струје је аналоган протицају подземне воде, - коефицијенат отпора електричног проводника је аналоган реципрочној вредности коефицијента филтрације. Овако постављене аналогије показују и начин на који треба конструисати електри-чне моделе код изучавања струјања подземне воде. Границе које су код струјања подземне воде непропусне, на електричном моделу су од изолаторског материјала (стакло, поливинил, гума, итд.). Границе које су код струјања подземне воде линије једнаког пијезометарског нивоа треба да одговарају проводницима знатне електри-чне проводљивости, тако да је цео проводник под истим електричним напоном. На аналоган начин се могу приказати било који други гранични услови. Што се тиче проводника који треба да представљају саму порозну средину, веома је погодно користити електролите, а често се употребљава и проводнахартија. Помоћу електричне аналогије могу се изучавати како равански, тако и просторни проблеми филтрације. Лоша страна примене овог метода је да је рад тежак и потребна је физичка опрема тако да се данас користи углавном као контрола или пак као почетни корак при изради компликованијих анализа (углавном нумеричких) с обзиром да се њиме врло лако уочавају грубе грешке. Пешчани модели. Пешчани модели (хидраулички модели) се састоје од чврстог, водонепопусног контејнера са провидном предњом страном, који је испуњен пе-ском. Геометрија пешчаног контејнера треба да одговара оној на прототипу. Ови модели могу да користе материјале са прототипа и дају информације о стру-јним путањама и пијезометарским притисцима у одређеним деловима порозне средине. Течење се може пратити инјектирањем боје, а пијезометарски притисци се одре-ђују мерењима на уграђеним пијезометрима. Неповољности овог метода укључују могуће утицаје стратификованости матери-јала приликом уграђивања, утицаје капиларности, тешкоће при моделирању пропустљивости материјала, као и при моделирању граничних услова. Вискозни модели. Вискозни модели се базирају на сличности једначина које опи-сују законе течења у засићеном тлу и једначина које описују течење вискозне те-чности између двеју паралелних плоча постављених на малом међусобном расто-јању. Модел са вискозним течењем има облик објекта који се испитује, а као вискозне течности се користе уље или глицерин. Као и код пешчаних модела може се инјектирати боја да би се одредиле струјнице. Сам модел је доста компликован, а рад са моделом захтева пажњу с обзиром да температура и капиларне силе имају велики утицај и да течење мора да буде ла-минарно што може да буде тешко да се постигне на границама или на оштрим про-менама геометрије пресека. 7.3.3. Аналитички методи Конформна пресликавања. Директан задатак проналажења решења Лапласове једначине за дате граничне услове може се извести ако се теорија функција ком-плексно променљиве разматра у својој комплетнијој форми укључујући и тзв. конформна пресликавања. Код примене овог метода користи се трансформација за преношење геометрије неког проблема из једне комплексне равни у другу, при чему се геометрија једног проблема може пребацити из једне равни где је решење непознато у неку раван где је решење познато. Овај метод се користи за добијање решења за опште про-блеме филтрације, док се ретко користи за решавање проблема филтрације веза-них за једну специфичну локацију с обзиром да захтева коришћење теорије ко-мплексне променљиве и правилан избор функција трансформације. Метод Павловског. Павловски је 1931. године дао хидрауличко решење задатка за случај филтрације воде кроз тело земљане бране. Овај апроксимативни метод омогућава да прилично сложени проблеми филтрације буду решени разбијањем бране у делове, анализом слике течења у сваком делу посебно и поновним саста-вљањем делова како би се добило укупно решење. Аналитичке методе се могу применити у анализи филтрације код депонија само за неке једноставније случајеве или као прва апроксимација у анализи. 7.3.4. Нумерички методи Нумерички методи се користе за добијање задовољавајућих апроксимативних ре-шења Лапласове једначине у комплексним условима течења. Нумерички методи су добили на значају као последица наглог развоја и ширења употребе рачунара, тако да се може рећи да су они данас преовлађујући у анализи филтрације код депонија. Данас постоје два главна метода за нумеричко реша-вање Лапласове једначине, и то: - метод коначних разлика и - метод коначних елемената. Оба метода се могу користити за једно-, дво- и тродимензионално моделирање проблема филтрације. Метод коначних разлика. Основни принцип примене метода коначних разлика за решавање парцијалних диференцијалних једначина се састоји у замени беско-начно малих разлика неке величине коначним, мерљивим разликама. При томе се континуални домен који се разматра замењује дискретним који се састоји од правоугаоне мреже поља одређеннх коначних димензија. Код решавања Лапла-сове једначине методом коначних разлика област течења се подели на дискретну правоугаону мрежу, са чворним тачкама којима се додељују вредности притиска (познате вредности притисака дуж граница или тачака са фиксним притиском, претпостављени притисци за чворне тачке у којима величине притисака нису на почетку познате) и изврши се следећа замена: б /кбП\ 1 бх\бх) Ах б /кбП\ 1 бу\бу) Ау 'к(П1+±1Ј - Пу) - &(Пу - где су ознаке према слици 7.6: детаљ "А" • и+1 1 к • 1-1 ј • И • 1+1,ј 1 Ау • Н-1 Дх Слика 7.6. Дискретизација средине елементима коначних димензија Тиме се основна парцијална диференцијална једначина замењује системом од "п" линеарних алгебарских једначина са "п" непознатих вредности притисака ("п" је једнак броју чворова). Нормално, број чворова је велики, а самим тим и добијени систем линеарних алгебарских једначина. За његово решавање, по правилу, се користи метод итерације и неопходна је примена компјутера. Метод коначних елемената. Овај метод је, такође, заснован на прављењу мреже која дели област течења на дискретне елементе, при чему елементи не морају да буду обавезно правоугаони, чиме се обезбеђује "п" једначина са "п" непознатих. За разлику од модела са коиачиим разликама, приступ методом коначних елемената омогућава елементима мреже да се деформишу, на тај начин обезбеђујући тачније представљање геометрије слободне водене површине и унутрашњих слојева. Метод коначних елемената има више предности над методом коначних разлика код анализе проблема филтрације, и то: - могућност лаког прилагођавања сложеној геометрији, укључујући и слојеве у нагибу (што је случај код депонија), - мењањем величине елемената у зонама где су градијенти брзине велики, могуће је тачније моделирање ових области (ово је нарочито битно на прелазу између два различита материјала и на местима дренажних објеката и/или излаза воде ван тела депонија), и - могу се моделирати џепови материјала у неком слоју. 3 к н м 0 3 м м 1 1 1 ШД н Ш1ш 1 шн! | = В - 1 || I! 1 1 ј - Е Е Е 1 2 2 Е □ □ д ПГ1Т I Г 1 □ _ □ 111111 Ј пх: _ _ с Слика 7.7. Дискретизација срединеметодом коначних елемената Дакле, две су основне етапе у прилазу и поставци проблема из области филтрације код депонија и то: - као полазна основа за спровођење хидродинамичких прорачуна поставља се одговарајући модел објекта - прорачунска шема, - за усвојени модел прототипа примењује се адекватни приступ у решавању постављеног задатка. За решавање проблема филтрације применом било кога од напред приказаних ме-тода - конструисање струјне мреже, примена аналогије са другим физичким вели-чинама, аналитичке технике или нумерички методи - неопходно је познавати одређени број параметара, а то су: - пропустљивост материјала (у хоризонталном и вертикалном смеру), и - границе области о којој се ради у облику геометрије и хидрауличких прити-сака и протицаја. Први корак у анализи је да се дефинише, или изолује, област која се проучава у смислу граничнихуслова. Потребно је потпуно разумевање механике флуида и механике тла како би се при-менили реалистични гранични услови у циљу добијања тачног решења разма-траног проблема. Погрешни гранични услови могу дати наизглед прихватљиво решење, које може бити потпуно погрешно и то може остати непримећено све док се не поправе гранични услови или се изврши провера са теренским подацима (ако они постоје). Генерално, правило је да када год је то могуће, треба користити теренске податке за верификацију добијених решења. 7.4. Стабилност брана са гледишта филтрације Решавањем Лапласове једначине неким од метода приказаним у претходним та-чкама добија се комплетна слика услова филтрације за дату геометрију и гра-ничне услове, тј. добија се комплетан распоред притисака и протицаја кроз једну јаловинску депонију. Ова решења су улаз у прорачуне геостатичке стабилности насипа, али дају и инфо-рмације о стабилности депонија са гледишта филтрације. Постоје два основна вида филтрационе нестабилности који се могу јавити код бра-на. То су суфозија и подизање материјала под дејством филтрационог тока (или флуидизација материјала). При одређеним брзинама филтрациона вода ће у свом струјању кроз насип или темељно тло испирати делиће финијег материјала, што доводи до повећања брзи-на и одношења све крупнијих делића. Овај процес може да се заврши рушењем структуре материјала. Појава испирања финијих честица зове се суфозија. Услед струјања филтрационе воде вертикално навише пијезометарска висина у некој тачки испод површине терена је већа него на самом терену. Појављује се ра-зликау пијезометарским висинама која има тенденцију истискивања (подизања) целокупног површинског слоја земљишта. Подизање земљишта под дејством филтрационог тока или флуидизација земљи-шта је други вид рушења под дејством филтрационог тока. Да ли ће се за одређене услове појавити суфозија или ће се материјал подићи као целина зависи од гранулометријског састава материјала. Неуједначеност грануло-метријског састава неког материјала дефинише се степеном неравномерности или коефицијентом неуједначености, Си= "л (в. поглавље 3). Експерименти су показали да до испирања делића неће доћи ако је ^ < 10 и да се у том домену земљиште под дејством филтрационог тока може срушити само поди-зањем површинског слоја као целине [ЦбАСЕ, 1953]. Када је ^ > 20 појављује се суфозија под условом да је филтрациони ток довољно интензиван. У области 10<^<20у зависности од облика зрна материјала може, али не мора, да дође до суфозије. Напред наведене границе нису фиксне већ само грубо оријентационе. Пад пијезометарског нивоа филтрационог тока при коме долази до рушења стру-ктуре материјала назива се критичии градијеит. Критичии градијеит код флуидизације под дејством филтрационог тока упра-вљеног навише може се одредити коришћењем основних закона статике и он износи: _ Уз-У кг К-(1-п) и приближно је раван јединици. Критичне градијенте код суфозије је тешко одредити аиалитичким путем. Експерименти показују да су они реда 1кг= 0,25. Дозвољени градијенти морају бити мањи од критичних при којима долази до деформације материјала под дејством филтрационих сила. Дозвољени градијенти се могуусвојити прематабели 7.1. [Борели, 1976]. Табела 7.1. Видови деформацијематеријала под дејством филтрационих сила и допуштени градијенти Вид деформације материјала под дејством филтрационих сила Допуштени градијенти 1аор Подизање земљишта 0,3 - 0,4 Суфозија 0,15 Могућа оба вида 0,20 Уколико се филтрационим прорачунима добије даје положај слободне водене по-вршине у телу насипа превисоко са становишта геостатичке стабилности објекта или да су градијенти филтрационог тока већи од дозвољених морају се предвиде-ти мере за њихово довођење у дозвољене границе, тј. мере за контролу филтра-ције. 7.5. Контрола филтрације Депоније индустријског отпада, као и земљане и камене бране, су подложне фи-лтрацији кроз тело бране, подлогу и бокове. Контрола филтрације је неопходна како би се спречила појава нестабилности низводне косине, суфозија и ерозија материјала из насипа или темеља или недозвољено велики узгон. Карактеристично за начин одлагања отпада, односно за изградњу насипа, је сло-јевитост, као и чињеница да се са напредовањем од спољне косине ка унутрашњо-сти депоније таложе све ситније честице, а самим тим се и пропустљивост бране смањује ка њеној унутрашњости. Слојевитост депоније се реперкусира у појави анизотропије пропустљивости, тј. однос пропустљивости у хоризонталном смеру према пропустљивости у вертика-лном смеру је увек већи од јединице и креће се и до 10. Утицај анизотропије пропустљивости на филтрацију и положај слободне водене површине у телу једне бране приказан је на слици 7.8 [Се^ег§геп, 1967]. Са слике је јасно да што је већи степен услојености неке бране (представљен односом хоризонталне пропустљи-вости према вертикалној пропустљивости), положај слободне водене површине је све ближи низводној косини бране. Када је Кхћ= 9Ку део филтрационе воде избија на површину и низводна косина постаје засићена и подложна разним видовима филтрационе и статичке нестабилности. Слика 7.8. Утицај анизотрпије пропустљивости на филтрацију кроз брану Према истраживањима Килија и Буша [Кеа1у, 1971] анизотропија код депонија има мањи значај и утицај на положај слободне водене површине у телу насипа него код класичних земљаних брана, првенствено везано за положај језера у одно-су на насип. Наиме, језеро је код депонија удаљено од узводне косине насипа и има такав положај да се узводна косина насипа може третирати у хидродинамичким прорачунима пре као струјна него као еквипотенцијална линија, али се, ипак, утицај услојености, односно анизотропије пропустљивости мора узети у обзир у прорачунима. Друга карактеристика депоније и насипа - смањивање пропустљивости идући од низводне косине ка унутрашњости депоније има много већи значај. Кили и Буш [Кеа1у, 1971] наводе да је "неупоредиво најзначајнији чинилацу одређивању поло-жаја слободне водене површине смањивање релативне пропустљивости од низво-дноглица доунутрашњости депоније", као и да "незнатне променеу релативној пропустљивости доводе до велике променеу положају слободне површине". Овакав распоред пропустљивости, који је с обзиром на технологију одлагања отпада пра-вило без изузетака, је повољан са становишта положаја слободне водене површи-не у телу депоније (код класичне земљане бране једна од мера које се примењују за снижавање линије слободне водене површине у телу бране је зонирање бране са повећањем пропустљивости зона од узводне ка низводној косини бране). Пример извршене шематизације депоније за хидродинамичке прорачуне где је узето у обзир смањивање пропусности [Кеа1у, 1971] дат је на слици 7.9. И поред ове повољности, ипак је код велике већине депонија неопходно приме-нити одређене мере за контролу филтрационе воде. Слика 7.9. Шематизација једне нехомогенејаловинске бране на пропусном темељном тлу Слика 7.10. Утицај положаја таложног језера, сегрегацијематеријала на плажи основе насипа на положај линије слободне површине На филтрацију воде кроз депоиију, дакле, утичу многи фактори. На слици 7.10 приказан је утицаји положаја таложног језера, сегрегације на плажи и пропустљи-вости подлоге на положај линије слободне површине. Очигледно је да приближ-авање таложног језера подиже линију слободне површине и условљава истицање воде на ваздушној косини насипа. Слична ситуација се може очекивати и када је слаба сегрегација материјала на плажи. Истовремено се види да лоцирање депо-није на слабопропусној подлози условљава дизање линије слободне воде и да може даугрози стабилност насипа. Случајеви сегрегације на плажи и темељења су разматрани при задовољавајућој удаљености таложног језера од насипа те је јасно да ако дође до комбиновања лоше сеграгације материјала на плажи и формирање таложног језера уз наснп да ће се проблеми суперпонирати те да ће се добити јако неповољни филтрациони ефекти. У пракси се обично ови поремећаји дешавају комбиновано и суперпонирање неповољних ефеката доводи до филтрационе нестабилности и филтрационих поремећаја на депонијама. 7.5.1. Мере за контролу филтрације Код класичних насутих брана заштита самих брана и њихових темеља од непово-љног дејства филтрације базира се на две основне стратегије: - примена мера које спречавају или смањују количину филтрационе воде и - примена мера које користе дренажне методе за контролу филтрационих вода. Код депонија индустријског отпада претежно се користе методи базирани на дре-нажама с обзиром да код депонија није циљ (као код класичних брана) задржати што је могуће више воде у језеру. Дренажни методи укључују примену: - цевних дренова и/или дренажних тепиха, - дренажне ножице и - растеретних бунара. Могу се користити и комбинације различитих типова дренажних објеката, што је, уосталом, и случај код већине објеката. 7.5.2. Цевни дренови и дренажни теписи Депоније индустријског отпада треба да буду пројектоване и изграђене са дрена-жним системом који ће контролисати филтрацију како кроз сам насип, тако и кроз темељно тло. У пракси се срећу различите врсте дренажа: дренажне цеви, дрена-жни теписи, косе или вертикалне дренаже, обрнути филтери и дренажни насипи, слика 7.11. На депонијама индустријског отпада преовладавају цевни дренови и дренажни теписи. Обрнути филтери и дренажни насипи се срећу само на насип-има који су угрожени, па се ови типови дренаже користе као санационе мере Цевна дренажа и дренажни теписи спадају у најчешће и најекономичније мере које се примењују за решавање проблема филтрације код депонија. Ове дренаже су неопходне за одржавање нивоа слободне водене површине у телу насипа довољно ниско тако да филтрациона вода не може да избије на низводну косину и угрози стабилност објекта, било статичку, било филтрациону. Цевна дренажа се састоји од филтерских слојева од каменог агрегата и цеви са отворима или са размакнутим спојевима ради обезбеђења дотока дренажне воде и њеног одвођења изван низводне стране насипа одакл е се може враћати у процес, испуштати низводно или најпре пречистити па онда испуштати низводно у зави-сности од конкретне ситуације. Положај цевних дренова се одређује филтрационим прорачунима, а према потре-бној величини снижења нивоа на почетним деоницама (највишим тачкама) трасе дренаже и узимајући у обзир и губитак притиска који се јавља при проласку воде кроз филтерски део дрена и кроз отворе на дренажним цевима. Прорачуном је потребно израчунати и укупну количину филтрационе воде и на основу тога про-јектовати дренажу, тј. извршити избор врсте и димензија филтерског материјала и дренажних цеви. С обзиром на могуће нетачности при одређивању параметара средине који улазе у прорачун, учињене апроксимације при шематизацији прото-типа за потребе прорачуна, као и немогућност накнадних интервенција без вели-ких трошкова препоручљиво је да се димензионисање филтера и цеви врши са применом великог коефицијента сигурности. У пракси се обично усваја фактор сигурности 10. ^_^^ \ 5] таложно_--\ ^Мжжжтжшшшжж^ШШшжжх Слика 7.11. Шема различитих типова дренажа: 1) дренажна цев, 2) дренажни тепих, 3) коси (вертиклани) дрен, 4) обрнути филтер, 5) дренажни насип Када цевна дренажа служн за контролу филтрације кроз насип депоније, ови дре-нови се постављају по припремљеном природном терену (најнижим деловима) и у телу бране - тј. могу бити савршени и несавршени. Када се примењују за контролу филтрације кроз темељно тло, дренови се изводе у рововима одговарајуће дубине са филтерском испуном и цевима. Примена овог типа дренаже у сврху контроле филтрације кроз темељно тло ефи-касна је само у случају када се пропусни слој у темељу насипа налази на таквој дубини да се ров може практично извести да би продро у слој који се дренира. И у овом случају дренаже могу бити савршене (пресецају цео водоносни слој) и неса-вршене (делимично укопане у водоносни слој). Дренаже у пројектима треба тачно лоцирати и њихов положај треба дефинисати на бази одговарајућих геодетских ситуација. Уколико се при извођењу дренаже наиђе на локалне услове који се разликују од пројектом предвиђених (нпр. Посто-јање локалне депресије која би спречила гравитационо отицање воде или стено-вити део терена на траси који онемогућава израду дренаже) онда се на лицу места врше одговарајуће измене трасе дренаже. Примери цевних дренажа са филтерским слојевима дати су на сликама 7.12,7.13 и 7.14(а). Са слика се види да се дренаже састоје од филтерског слоја (једног или више) изграђеног од природних материјала (песак, шљунак, камен) и дренажних цеви које прихватају и евакуишу воду ван тела бране. Преовлађујући дренажни материјал је порозни минерални агрегат. Агрегати до-брог квалитета су практично неуништиви, релативно нестишљиви, у природи су широко распрострањени и релативно су јефтини. Лоше стране природног агре-гата су што се често не може наћи у близини агрегат који задовољава све потребне услове па се мора додатно прерађивати и уградња материјала је тежа и захтева се посебна пажња да не дође до сегрегације материјала или до његовог прљања. Филтерски слојеви морају да буду одабрани према одређеним критеријумима тако да омогуће пролазак и евакуацију целокупне филтрационе воде, а да се при томе спречи изношење материјала из бране. 4 3 1 2 5 Слика 7.12. Цевна дренажа савршеног типа Слика 7.14.Детаљ дренаже флотацијскогјаловишта "Велики Кривељ" Уместо филтерских слојева од природиог материјала могу се применити и тка-нине од пластичних материјала (тзв. геотекстил) - видите слику 7.14(6). Добре стране геотекстила су лакоћа са којом се уграђује и константност квалитета по читавој дужини дренаже, а лоше виша цена и чињеница да још увек нема дово-љно искуства како ће се понашати у дужем временском периоду. Карактеристике геотекстила према СК1СТ12 (СеозупШеИс 1п5Ши1е, "Тез! МеШоЉ ап^ РгорегИез Гог Иопшоуеп Сео1ехИ1е5 Цзе^ а5 Рго1есИоп (ог Си5ћ10П1п§) Ма1ег1а15") дате су у табели 7.2. За цевне дренове могу се употребљавати керамичке, салонитске, пластичне, бето-нске и армиранобетонске цеви. Материјал цеви се усваја у зависности од висине надслоја изнад цеви, агресивности средине и осталих могућих чинилаца специ-фичних за одређену локацију. Табела 7.2. Карактеристике геотекстила, према СК1СТ12 Параметар Тест метод Јед. мере Класа Маса по јединици површине 150 09864 §/т2 350 400 600 800 1000 2000 Истезање • јачина • истезање при макс. јачини 150 10319 150 10319 Ш/т % 16 50 21 50 27 50 32 50 36 50 45 50 Трапезоидна јачина кидања 150 13937 кИ 0.42 0.51 0.66 0.89 0.96 1.32 СВКпробијање • макс. сила • издужење при макс. сили 150 12236 кИ 3.1 3.6 4.1 4.9 7.6 11.0 тт 38 38 38 38 38 38 УВ отпорност 150 12959 ЕИ 12224 % 70 70 70 70 70 70 Керамичке цеви се могу користити само за мале висиие надслоја (који не прелази 4,0 до 4,5 т) због њихове мале чврстоће. Салонитске цеви могу се примењивати код већих висина надслоја (односно дуби-на полагања). Уколико је вода из депоније агресивна морају бити заштићене пре-мазима. У нашој земљи се врло ретко користе с обзиром да се код нас не производе. Пластичне цеви имају доста предности за примену код депонија с обзиром да су отпорне на дејство хемијски агресивних вода, лаке су за транспорт и монтажу и релативно су јефтине. Последњих година се доста примењују у нашој пракси, прве-нствено код мањих висина надслоја с обзиром на мању чврстоћу. На слици 7.15 дат је део асортимана пластичних дренажних цеви. ШШШШшшћшш Слика 7.15. Пластичне дренажне цеви При већим висинама надслоја (или веће дубине полагања) највећу примену имају бетонске и армирано бетонске цеви. За дотицање дренажне воде, цеви се раде са рупама које могу бити кружног облика или у виду уских правоугаоних прореза. Димензије отвора усвајају се у зависности од њиховог облика и карактеристика отпада и филтерског материјала. Препо-ручљива величина перфорираности код цеви са отворима и прорезима износи 20 до 30 %. Димензије филтерских слојева се одређују [ЈУС, 1980] по параметрима: - довољног капацитета и - довољне димензије за сигурно и економично извођење, при чему се капацитет одређује хидрауличким прорачуном филтрације, а констру-ктивне потребне димензије зависе од средстава за извођење и вредности матери-јала који се уграђује у филтер. Због случајног распореда вијугавих каналића у којима тече вода кроз поре збије-ног материјала у филтеру, спречавање ерозије основног материјала помоћу фил-тера одговарајућег састава је питање вероватноће. Вероватноћа да ситне честице из базе прођу кроз шире пролазе у порама филтера и да се у њему формирају ерозиони каналимањајешто јеслој филтера дебљи. Иако је материјал за филтере често скуп, не ваља претерано штедети са дебљином слојева. За цевне дренове, у пракси, усваја се да минимална дебљина слојева не буде мања од 15 ст. Подужни падови дренажа углавном прате падове терена. Минималне вредности падова могу се усвојити према вредностима из табеле 7.3 [Куљбакин, 1975]. Табела 7.3. Минимални подужни падови цевастих дренажа Елементи дренаже Пречник дренаже, тт Минимални подужни падови у материјалу, тт/т, промил глиновитом пешчаном Оцеђивачи <200 2 3 Скупљачи 200-300 1,5 Магистрални колектори >300 0,5 За ревизију и чишћење дренажних цеви према потреби, раде се ревизиона окна постављена на свим преломима трасе дренаже у основи и профилу, као и на пра-волинијским деоницама трасе на размаку који се усваја у зависности од каракте-ристика опреме која се примењује за чишћење, слика 7.16. Препоручује се употре-ба типских окана од монтажних армиранобетонских елемената. Ревизиона окна се примењују само код дренажа постављених до одређене дубине (ред величине ~10 т), јер силазак и рад у дубљим шахтовима је веома отежан и практично се не примењује. Лоша страна ревизионих силаза је да врло често на споју цеви са шахтом долази, услед недовољно пажљивог извођења или слегања, до појаве отвора или ситних пукотина. Кроз ове отворе може доћи до улажења јаловине у шахтове и даље, до запуњавања јаловином делова дренажног система. Испусти цевних дренажа обично се раде у виду бетонских глава или се облажу каменом. Уколико се дренажна вода из система цевних дренова прикупља и препумпава, за ту сврху се употребљавају црпне станице веома разноврсних конструкција. Битно је да свака црпна станица мора да има резервну опрему за црпљење. Дренажне црпне станице морају да раде аутоматски. Слика 7.16. Шахтови за ревизију дренаже, припремљени за наредну фазу надградње депоније пепела и шљаке ТЕ"Никола Тесла Б" Цевне дренаже се код депоннје примењују чешће од других типова дренажа. Ипак, имају одређене недостатке о којима се мора водити рачуна при пројектовању и извођењу ових дренова. Цеви се приликом збијања филтерског материјала или услед слегања могу оштетити или поломити или може доћи до размицања спојева услед чега може да дође до испирања јаловинског материјала и зачепљивања дренажних цеви, па самим тим и поремећаја или чак престанка рада дренажног система. Дренажни теписи се, такође, изводе од филтерских слојева само без уградње дре-нажних цеви. Да би са сигурношћу могли да прихвате и одведу сву филтрациону воду дренажни теписи, осим довољне пропустљивости, морају имати и довољну површину и одговарајући хидраулички градијент. Димензије дренажних тепиха се одређују применом Дарсијевог закона, по једном од следећа два метода: - Претпостави се пробна дебљина дела дрена који одводи воду и израчуна његова пропустљивост преко Дарсијевог закона написаног у облику: Могу се испробати неколико различитих дебљина филтера и израчунати потребна пропустљивост за сваки од њих; - Претпостави се једна или више пропустљивости које одговарају агрегатима који се могу локално наћи било за експлоатацију било у продаји, а који имају задовољавајући гранулометријски састав и израчуна се потребна дебљина из Дарсијевог закона написаног у облику: У овим прорачунима максимални дозвољени хидраулички градијенти у дре-новима зависе од највећег притиска који се сигурно може допустити у дреновима без изазивања штетних хидростатичких притисака или повећања зоне засићења у слојевима који морају да остану без воде. Уколико дреиажии теписи имају задатак да, сем филтрације кроз брану, контро-лишу и филтрацију кроз темеље морају имати такву конструкцију да се то омо-гући, тј. и према темељном тлу морају да се израде филтерски слојеви. 7.5.3. Дренажна ножица Код већине депонија, осим узводног иницијалног насипа, гради се и тзв. заштитни насип на низводном крају депоније. Он се обично гради од каменог материјала и тако да буде водопропусан. Ако се на његовој узводној косини постави један или више филтерских слојева који спречавају изношење јаловине филтрационом во-дом, онда овај заштитни насип има и дренажну функцију. С обзиром на његов по-ложај он има значаја тек у завршним фазама изградње депоније. Да би ова низво-дна камена ножица имала значајнију дренажну функцију потребно је да има одго-варајуће димензије у односу на величину насипа. У противном, њен утицај на дре-нирање филтрационе воде осетиће се само локално у њеној близини, односно са становишта стабилности насипа имаће утицаја само на повећање фактора лока-лне стабилности, док ће за дубоке клизне кругове ситуација остати практично као да дренажне ножице и нема. 7.5.4. Растеретни бунари Растеретни бунари се примењују као средство за смањење недозвољено великих узгона који се могу јавити ако у темељима насипа постоје пропустљиви слојеви који су у хидрауличкој вези са депонијом, а налазе се сувише дубоко да би се до њих дошло ископом дренова. Бунари треба да буду постављени довољно близу један другоме и отпори при уласку воде у бунар морају бити мали како би се обе-збедило снижење притиска у водоносном слоју до безбедног нивоа. Растеретни бунари морају бити пројектовани са ситима или филтерима који спречавају ула-зак честица тла у бунар и морају да буду отпорни на корозивно дејство воде. Пројектовање једног система растеретних бунара захтева одређивање најеконо-мичнијег растојања и дубине бунара који ће оборити узгон на безбедан ниво. При пројектовању растеретних бунара потребно је оставити довољну резерву за губитке притиска који се јављају на самим бунарима с обзиром да се они не могу унапред израчунати пошто зависе од фактора као што су непознати отпори на фи-лтерској конструкцији или ситу и утицај замуљивањау процесу бушења бунара. Једна од предности система растеретних бунара је релативна лакоћа са којом се систем може проширити у случају да почетно изведени систем не обезбеђује по-требну контролу. Почетни систем се пројектује и изводи на бази максималног по-знавања теренских услова тла и ако овакав систем не обезбеди жељени степен кон-троле могу се бушити додатни бунари све док се не добије задовољавајући систем. Растеретни бунари се могу изводити као савршени и као несавршени. 7.5.5. Основни захтеви за дренове и филтере Функционисање дренажног системау великој мери зависи од правилног избора и коришћења материјала за израду дренаже. При томе се мора водити рачуна о гра-нулометријском саставу примењених материјала, о њиховој отпорности на хеми-јске утицаје и о њиховој чврстоћи. 7.5.5.1. Пројектовање филтера и дренова Процес разграђивања јаловииских насипа процеђивањем воде кроз његово тело или испод његовог темеља настаје због покретања појединих честица материјала силама отпора струјању воде кроз поре. Те су силе веће кад је брзина струјања већа (што је функција пропустљивости и градијента притиска), а честице слободније, односно материјал растреситији. Критична места за ерозију су на граници између мање пропусног материјала из кога се вода процеђује и пропуснијег добро градуираног материјала, те места где вода извире на површину. Сврха уградње филтерских слојева код дренажа и бунара је да се спречи проно-шење ситних честица у смеру тока воде, укључујући и слободне површине на ко-јима извире вода. Да би задовољили све потребне захтеве филтерски слојеви мо-рају да испуне два основна међусобно супротстављена услова: - гранулометријски састав филтерског слоја мора бити такав да спречи даље проношење ситних честица из базе кроз филтер, и - пропустљивост филтерског слоја мора да буде знатно већа од пропустљи-вости материјала из којег дотиче вода. Да би се спречило кретање еродибилног тла и стена у или кроз филтере, величина пора између честица филтера треба да буде довољно мала да задржи неке од већих честица материјала који се штити. На слици 7.17. [Се^ег§геп, 1967] илустро-ван је механизам заштите тла од суфозије помоћу филтера. Тејлор [Тау1ог, 1948] је показао да ако три савршене сфере имају пречнике 6,5 пута веће од пречника мање сфере, онда мања сфера може да се креће између већих (слика 7.17.а). Тла и агрегати су увек састављени од честицачије се величине нала-зе у неком опсегу и ако су поре у филтеру довољно мале да задрже величину зрна 0в5 суседног материјала, ситније честице ће такође бити задржане на свом месту (слика 7.17.6). Слика 7.17. Илустрација спречавања суфозије филтером Прве критеријуме за пројектовање филтера дао је Терцаги (Тег2а§ћ1) још 1922. го-диие. Бертрам је 1940. (под иадзором Терцагија и Казаграндеа) извео лаборатори-јска истраживања којима је испитивао филтерске критеријуме које је предложио Терцаги и установио је важење следећих критеријума за пројектовање филтера: Р15 (филтера) ^ ^ ^ Р15 (филтера) Б85 (тла) Б15 (тла) Лева страна израза каже да пречник зрна филтерског материјала од кога је 15% материјала ситније (015) не сме бити више од 5 пута већи од величине пречника зрна материјала који се штити од кога је 85% тог материјала ситније (0в5). Однос 015 филтера према 085 штићеног тла се назива суфозиони однос. Десна страна израза показује да величина зрна 015 филтерског материјала треба да буде најмање 4 или 5 пута већа од пречника 015 штићеног тла. Сврха овог критеријума је да се гарантује довољна пропустљивост како би се спречило пове-ћање филтрационих сила и хидростатичких притисака у филтерима. Генерално, овај критеријум осигурава да филтери буду око 16 до 2 5 пута пропуст-љиви од тла које се штити, с обзиром да је пропустљивост приближно пропорцио-нална са (015)2, и да одводе филтрациону воду слободно уз занемарљиве филтра-ционе силе и притиске. Рад Бертрама су проширили и допунили даљим истраживањима Инжењеријски корпус америчке армије (ЦбАСЕ) и Амерички биро за мелиорације (ЦбВК), као и многи други после њих. Одговарајућа истраживања су рађена и у бившем СССР-у, као и у неким другим земљама и дошло се до сличних критеријума. У нашој земљи је на снази СРПС У.Ц5.020 [ЈУС, 1980] за пројектовање насутих брана и хидротехничких насипа који предвиђа следеће критеријуме: Гранулометријски састав првог - пешчаног филетра (РI) мора задовољити следе-ће услове: - највише 5% зрна - 0,063 тт (изузетно до 12% - 0,063 тт); - коефицијент једноличности Аво/Аго <10; - ^15 < 2 тт. Гранулометријски састав другог - шљунчаног филетра (РII) мора задовољити ус-лове: Љо РII = (5 До 10) х Љо РI кадаје: (Љо Р 11/ЉоР II) = 3 ^о 4 или: Љо РII = (12 До 58) Љо РI ^15 РII = (12 До 40) ^15 РI кадаје: (Љо Р 11/Љо РII) > 6 (Љо Р 11)2/(^1о РИхЉо РII) = о^ 1 До 3 Гранулометријски састав другог - дробљеног филтера (са незаобљеним зрнима) мора задовољавати услове: Љо РII = (9 До 30) х Љо РI ^15РП = (6^0 18)Х^15Р1 Уколико се ради о заштити материјала чије је најкрупније зрно веће од 5,00 тт, а Љо> 0,063 тт, онда се напред наведени изрази за односе РI и РII могу користити уз услов да се за РI гранулометријска крива редукује на зрна мања од 5,00 тт. Иста правила важе и за обрнуте филтере који треба да штите од ерозије процедне воде низводни крај темеља брана на алувијалној подлози. Када су дренаже пројектоване са цевима, не смеју се дозволити незачепљени крајеви, а филтерски материјал на контакту са цевима мора бити довољно крупан како не би ушао у рупе и прорезе на цевима или у размак који се оставља на спојевима цеви (ако цеви нису перфорисане). СРПС. У.Ц5.020 даје следеће критеријуме: при употреби перфорисане дренажне цеви кружног пресека пречник отвора мора износити: - ф<2,5ЉоФ - ф<0,5^85Ф при чему филтерски материјал око цеви треба да има степен неравномерности ^60/^10 < 5. На слици 7.15. даје се пример гранулометријског састава трослојног филтера за флотацијско јаловиште рудника бакра из Мајданпека. 7.5.5.2. Изградња дренажа Да би се обезбедио дуготрајан и рад без проблема потребно је да извођење радова код изградње дренажа буде високог квалитета уз савршену контролу. Да би се то могло остварити неопходно је у пројекту дати одговарајуће техничке услове за извођење радова. Добро написани технички услови, који се могу на објекту у потпуности спровести су неопходан услов за добар квалитет извођења. Технички услови за агрегате за филтере и дренове треба да избегавају коришћење општих термина као што су "пропустљиви" или "јако пропустљиви", "отпоран" и сл., осим кад се везују за конкретне захтеве за гранулометријски састав, чврстоћу и пропустљивост. Потребно је прецизно одредити време и место узимањаузорака за испитивање како не би настала конфузија и отежано извођење пројектованог решења. Многи агрегати се ломе и дају већи удео ситних честица при руковању, уградњи и збијању. Такви материјали могу да задовоље захтеве из техничких услова у погледу гранулометријског састава када дођу на градилиште, али могу да не задовоље, ако се испитају после збијања. Најважнији критеријуми су грануло-метријски састав и пропустљивост материјала какви се јављају по завршетку радова. Стога узорци за испитивање треба да се узимају из материјала пошто је извршено његово збијање. При изградњи дренажа мора се обратити пажња да се избегне прљање дренаже за време уграђивања како не би дошло до зачепљења дренаже. Хидроматерија Просејавање Слика 7.18. Гранулометријски састав трослојног филтра за флотацијско јаловиште"Ваља Мастака"код Мајданпека Исто тако треба обратити пажња да при уграђивању материјала не дође до сегрегације материјала, односно до стварања зона са крупнијим материјалом кроз који ће се, евентуално, испирати јаловински материјал. Да би се обезбедило да не дође до претеране ерозије и да после оптерећења не буде слегања дренаже, потребно је да се изврши збијање филтерског материјала. Ово се може вршити ручно, опремом за извођење земљаних радова или специјалном опремом. Веома важна операција у вези са дуготрајним успешним функционисањем фил-тера и дренажа код насипа је почетно покривање дренаже јаловинским материја-лом. Ако се ово изводи непажљиво и неконтролисано, па дође до ерозије дренаже или до контакта сувише ситног материјала са дренажом лако може доћи до зачепљења. Дренажу треба прекрити отпадним материјалом у раној фази чиме ће се спречити могућа оштећења као што су: - ерозија од директног површинског отицања или ветра, - ерозија услед дејства бујичних вода, - таложење ситнозрне прашине на површини дренаже, - механичко оштећење од возила или животиња, и - раст вегетације. Филтерски слојеви и дренаже захтевају константно и савесно одржавање у перио-ду између почетка грађења и покривања дренова материјалом. Пожељно је филте-ре и дренаже градити у фазама, непосредно пре коришћења. На слици 7.19. приказане су фазе израде цевне дренаже. Слика 7.19. Постављање дренаже: а) копање рова, б) постављање геотекстила, в) постављање дренажне цеви и филтерског слоја, г) затварање геотекстилом и постављање филтерског слоја ПИТАЊА ЗА ПОНАВЉАЊЕ: 1. Како гласи Дарсијев закон филтрације и за које режиме струјања важи? 2. Докажите да је, код ламинарног струјања, пад пијезометраске линије једнак паду линије енергије. 3. Побројте методе за решавање проблема филтрације. 4. Која су два основна вида филтрационих поремећаја? 5. Шта је суфозија? 6. Како наступа флуидизација насипа (депоније)? 7. Објасните како природна сеграегација материјала по крупноћи утиче на филтрационе карактеристике депонованог материјала. 8. Наведите врсте дренажа. 9. Које услове треба да испуњавају дренажни филтери? 10. Опишите поступак постављања дренаже. Литература 1. [Кеа1у, 1971] Кеа1у, С.Б. 1 Визсћ, К.А.: "0е1егт1п1п§ 5еера§е Сћагас1ег15Ис5 оГ МШ- ТаШп§5 Бат5 ћу 1ће ИпИе-Е1етеп1 МеШо^", К1 7477, Ц5 Бераг1теп1 о^ће 1п1ег1ог, ћигеаи оГМ1пе5,Ша5ћ1п§1оп, Б.С., 1971. 2. [Борели, 1976] Борели, М., (1976), "Хидраулика", Грађевински факултет, Београд 3. [Се^егдгеп, 1967] Се^ег§геп, Н.К.: "5еера§е, Бгата§е ап^ Р1ош Јоћп Шеу & 5оп5, ИешУогк, 1967. 4. [Ш Агту, 1986] Ц5 Агту Согр5 оГ Еп§1пеег5: "5еера§е Апа1у515 ап^ Соп1го1 Гог Бат5", Еп§теег Мапиа1Мо. 1110-2-1901, Ша5ћ1п§1оп, Б.С., 1986. 5. [Вуковић, 1984] Вуковић, М., Соро, А.: "Динамика подземних вода кроз решене проблеме - устаљена струјања", Посебна издања, књига 25, Институт за водопривреду "Јарослав Черни", Београд, 1984. 6. [ШАСЕ, 1953] ЦбАСЕ. 1953. РШег Ехрег1теп15 ап^ Ое51§п СгИегЈа. Твсћтса1 Мвтогаппит, N0.3-360. Ша1егшау5 Ехрептеп! 51аИоп, У1ск5ђиг§ 7. [Куљбакин, 1975] Група аутора (превод с руског Михаило Куљбакин): Сложено фундирање, стабилност косина и дренаже, приручник за пројектанте и извођаче, Грађевинска књига, Београд, 1975. 8. [Тау1ог, 1948] Тау1ог, 0. Ш., РипЉтеп1а15 оС 50И тесћап1с5, ШИеу, Иеш Уогк, 1948. 9. [ЈУС, 1980] Пројектовање насутих брана и хидротехничких насипа -технички услови, ЈУС У.Ц5.020, Службени лист СФРЈ, бр. 25/80, Београд, 1980. 8. СТАБИЛНОСТ ДЕПОНИЈА ИНДУСТРИЈСКОГ ОТПАДА1 Тема текста датогу овом поглављу је упознавање са начинима прорачуна и оцене стабилности насипа, односно депонија. Приказане су методе прорачуна стабилности које се данас користе, избор улазних података и вредности фа-ктора сигурности који суусвојени код нас иу свету. 8.1. Косине и клизишта Косина је равна, заталасана или изломљена раван на терену са различитим ниво-има њена два краја. Косине могу бити природне и вештачке (инжењерске). Инже-њерске или вештачки створене косине су или усеци или насипи. Два основна елемента косине су њена висина или растојање од подножја до врха косине и нагиб косине који представља угао који затвара раван косине са хоризонталом. Када тангенцијални, смичући напони у косини пређу носивост, односно смичућу чврстоћу материјала у ком је косина, долази до њеног лома и формирања клизи-шта. До формирања клизишта на природним косинама најчешће долази због земљотреса и промене нивоа подземних вода у тлу, односно до промене порног притиска, слика 8.1. Слика 8.1. Клизиште на природној косини 1 Ово поглавље је написао проф. др Славко Торбица Клизишта иа вештачки створеним косинама су последица неусаглашености кон-струкције косине са чврстоћом материјала у ком је косина, уз узимање у обзир очекиване сеизмичке активности и промене нивоа подземних вода, слика 8.2. Слика 8.2. Клизиште на вештачки створеној косини Искуство указује да се нестабилност косинау већини случајева испољава као кли-зање масе тла, клизног тела, по равној или закривљеној клизној површини (слика 8.3). При томе се у доњем делу клизног тела (при ножици) тло нагуравањем збија, док се у горњем делу (при врху) оно растреса. Због затезних напрезања у врху и занемарљиве затезне чврстоће тла обично се, посебно у случају ситнозрних материјала, отвара тензиона пукотина. Појава такве пукотине јасан је знак нестабилности косине већ у раној фази њеног настанка. Подручје самог клизног тела као и непосредна околина око њега назива се клизиштем. Клизање косине се може појавити нагло, са великим померањима која се остваре у кратком време-нском интервалу, након чега се покренута маса заустави у новом равнотежном положају или клизање косина може бити дуготрајан и сложен процес. Клизања која се одвијају врло споро понекад се називају и пузањем. тензиона пукотина ' ЗОНА /// РАСТЕЗАЊА, клизно ТЕЛО / (покренуто тло) / клизне равни ножица НАГУРАВА1 површина терена пре клизања површнна терена након клизања 11 планирани и делимично започети ископ раван непокренуто тло Слика 8.3. Елементи клизишта На слици 8.3 приказаио је једноставно клизно тело са цилиндричном клизном равни, а у пракси се дешавају и разни други облици клизних тела и клизних равни. Тако, бћагша 1 1,еш15 (1994.) [према Аћгашзоп, 2002] код проблема стабилности јаловишта издвајају три основна облика клизних тела, слика 8.4. Може се појавити цилиндрична клизна раван кроз одложену масу (а), клизна раван дуж геоме-мбране испод одложене масе (б) или комбинована клизна раван кроз одложену масу и по геомембрани испод одложене масе (в). Када се отпад одлаже у површински коп или неку другу удолину могу се појавити облици клизних равни приказани на слици 8.5. Код овог начина одлагања када је одложена маса у оквиру копа, критична клизна раван се може појавити у току одлагања отпада (а). Када је завршено одлагање и када је коп напуњен до врха, одложена маса је стабилна (б). Када одложена маса надвисује терен око обода површинског копа или удолине могуће је да се појави цилиндрична клизна раван кроз одложену масу или комбинована, кроз одложену масу и дуж геомембране испод одложене масе (в). Слика 8.4. Потенцијалне Слика 8.5. Потенцијалне Слика 8.6. Потенцијалне клизне равни код клизне равни код клизне равни код одлага- одлагалишта одлагалиштау удолини лишта на равном терену Када се отпад одлаже на равном чврстом тлу депонија је генерално стабилно, осим што може доћи до формирања цилиндричне клизне равни кроз одложену масу ако је косина превише стрма, слика 8.6 (а). Када је испод одложене масе поста-вљена геомембрана, може доћи до формирања композитне клизне равни, цили-ндричне кроз одложену масу и дуж геомембране испод одложене масе (б). Када је депонија формирано на слабоносећем тлу, засићеном водом, цилиндрична клизна раван може захватити и одложену масу и тло испод одлагалишта (в). 8.2. Методе прорачуна стабилности С обзиром да се насип, обично, изграђује од уситњеног, некохерентног (невезаног) влажног материјала те да се унутар депоније "складишти" и слободна вода (тало-жно језеро) постоје јасни предуслови да дође до покретања материјала и воде, односно да дође до делимичног или потпуног рушења ободних насипа и саме депоније. Да се то не би десило неопходно је вршити сталне контроле и рачунске провере стабилности депонија. При том се анализа врши у статичким (нема дело-вања спољашњих сила) и динамичким (земљотрес, вештачки изазване вибрације) условима. Појава нестабилности насипа може се појавити из три основна разлога: - косине насипа су сувише стрме, односно стрмије него што то карактеристике материјала од којег је насип направљен дозвољавају, - порни притисци су сувише високи, и - деловање неких спољашњих сила (земљотрес, вибрације). При свакој појави нестабилности један од наведених фактора је одлучујући, али је нестабилност депонија, по правилу, збир или продукт заједничког деловања свих фактора. Стање депонија у погледу геотехничке стабилности може се и егзактно изразити прорачуном стабилности. Сви прорачуни стабилности депонија у које се склади-шти невезани, фино уситњени и влажни материјал полазе од следећих претпо-ставки: - прво, при нарушавању стабилности образују се клизне површине тако што маса горње клизне површине клизи по доњој маси, а обе клизне површине су круте, - друго, до клизања долази када напон смицања (х) пређе вредност отпора смицању који има материјал од којег је изграђен ободни насип. Истраживање узрока насталих клизања или услова који морају бити испуњени да би дошло до клизања, обично полази од анализе оптерећења које делује на већ покренуто или потенцијално клизно тело [б^ауИз-Моззап, 2007]. При томе се скоро увек проблем поједностављује, па се стварно тродимензионална геометрија кли-зишта замењује дводимензионалном, у вертикалном пресеку кроз косину, у смеру клизања, слика 8.7. Распростирање клизиштау таквом дводимензионалном моде-лу је у смеру треће димензије, управне на вертикални пресек, бесконачно, а како се моделирано клизање одвија у вертикалним ламелама јединичне дебљине, мо-дел укључује услов равног стања деформација. На клизно тело с једне стране де-лује сила акције Е, коју чини првенствено тежина самог клизног тела, а са друге стране сила отпора (реакција) Д као резултанта напрезања које делује дуж клизне равни. Према закону механике, силе акција и реакција су једнаке, али супротног смера. Е = Д Сила реакције се може раставити на две компоненте: резултанту N нормалних на-презања <г и резултанту Т тангенцијалних напрезања т. Д =14 + Т Када је расподела нормалних, <г(5) и тангенцијалних напрезања, т(5) позната, мо-гуће је израчунати те компоненте. Па је, на пример: где Је: 5 - растоЈање дуж клизне равни 1 - дужина клизне равни Слика 8.7. Оптерећење клизног тела Положај резултанте Т може се добити из правила да је момент компоненти једнак моменту резултанте, односно: I %т = Ј т(5)гт(5)а5 0 гдеје: гт - удаљеност резултанте Т од осе ротације гт = гт (з) - удаљеност вектора тангенцијалног напрезања т у тачки А' од осе ротације Док је у сваком конкретном случају акцију Е могуће одредити из познате геоме-трије и запреминске густине тла, величине нормалних и тангенцијалних напреза-ња дуж клизне равни могуће је одредити тек на основу познате крутости (модула деформације) материјала у клизном телу и у непокренутом делу тла, јер је клизно тело на непокренутом тлу статички неодређен систем. Према начину решавања проблема расподеле напрезањау клизној равни, у оваквом статички неодређеном систему, различите методе анализе стабилности могу се поделити у две одвојене групе. У прву групу спадају методе напонско-деформацијске анализе које користе механику непрекидних и деформабилних тела. У другу спадају методе граничне равнотеже које користе механику крутих (недеформабилних) тела уз увођење више или мање произвољних претпоставки којима се уклања статичка неодређе-ност система. 8.2.1. Метода граничне равнотеже Методом граничне равнотеже анализира се стабилност замишљеног или ства-рног клизног тела које је у контакту са околним тлом преко клизне равни. Клизно тело се подели на низ од п вертикалних ламела, слика 8.8. Овакав систем ламела је без увођења претпоставки о њиховој крутости, статички неодређен. Анализом услова равнотеже сила које делују на сваку од ламела и увођењем претпоставки ради уклањања статичке неодређености система, утврђује се величина тангенци-јалног и нормалног напрезања на клизној равни у дну сваке ламеле. Претпоставке које се у методу уносе ради уклањања статичке неодређености не односе се на крутост тла па су стога више или мање произвољне. Како су се претпоставке пока-зале релативно успешним, занемарена деформабилност тла практично је прихва-тљива. То, међутим, није увек случај, посебно кад се ради о механизму прогреси-вног лома па савремена истраживања стабилности косина иду у смеру потпуних анализа у оквирима механике деформабилних тела. Степен стабилности у методама граничне равнотеже се утврђује упоређивањем смичуће чврстоће и тангенцијалног напрезања дуж клизне равни. За меру степена стабилности уобичајено се уводи појам фактора сигурности, Р5, који се дефинише као однос смичуће (вршне) чврстоће, Т[, и тангенцијалног напрезања, т. Из ове дефиниције фактора сигурности следи да на клизној равни у дну посматра-не ламеле није дошло до лома тла ако је Рб>1, а лом наступа за случај Рб=1. Анализа понекад може резултирати и вредношћу 0<Рб<1. Међутим, пошто је највећа могу-ћа вредност тангенцијалног напрезања управо чврстоћа на смицање напрегнутог материјала, овај резултат указује да на посматраној ламели нису успостављени равнотежни услови. Слика 8.8. Подела клизног тела на вертикалне ламеле Вредност фактора снгурностн (Рб) увек је интересантна и као административно (законом, правилником) дефинисана величина. Према СРПС.У.Ц5.020 вредност фа-ктора сигурности за бране (насипе) зависи од карактера оптерећења, табела 8.1. Табела 8.1. Вредност фактора сигурности према СРПС.У.Ц5.020 Врста оптерећења Висина бране (насипа) Фактор сигурности, минимални Напомена Стално > 15 т Ш 1,5 < 15т Ш 1,3 Уз услов да је оштећење локално и да се може релативно лако поправити Повремено > 15 т Ш 1,3 < 15т Ш 1,2 Уз услов да се локално оштећење може лако поправити Динамичко 51 Уз обавезу да се одреде највећа померања У иностраној литератури најчешће се налази вредност за фактор сигурности у ста-тичким условима и он се обично креће између 1,3 (депоније отпада) и 1,5 (акуму-лације воде) [ВКЕР, 2004]. Изузеци су код затворених депонија где се тражи и 1,8 [б2утап5к1,2004]. Када су у питању динамички услови, посебно изазвани потресом, подаци се ређе налазе. У Кини се захтева да фактор сигурности буде изнад 1,05 [Ре1,2010], у Бри-танског Колумбији изнад 1,1 [Вегкегз, 2007], у Онтарију изнад 1, а после земљо-треса изнад 1,1 [Оп1апо, 2011]. Поједини аутори су предлагали минимални фактор сигурности у функцији карак-теристика земљотреса, табела 8.2 [5оп§, 2012]. Одређивањем фактора сигурности утврђује се стабилност једног замишљеног или стварног клизног тела. У случају пројектовања косина, могуће клизно тело није унапред одређено, већ треба тражити оно с најмањим фактором сигурности. Тек је то клизно тело меродавно за оцену стабилности читаве косине јер је оно "нај-ближе" нестабилном стању или лому. Фактор сигурности тог клизног тела дефи-нише се као фактор сигурности читаве косине. Из овог следи да се практична при-мена методе граничне равнотеже састоји у проналажењу клизног тела с најмањим фактором сигурности. Клизна раван која припада клизном телу с најмањим фактором сигурности обично се назива критичном клизном равни. На слици 8.9 дат је поједностављен графички приказ резултата прорачуна стаби-лности косине методом граничне равнотеже. За косину чија се стабилност про-верава одређена је мрежа центара ротације потенцијалних клизних тела. На слици су приказане само неке од анализираних клизних равни и клизна раван, односно клизно тело са најмањим фактором сигурности р5=1,840. Према томе, анализира-на косина је стабилна. Табела 8.2. Минимални фактор сигурностиу псеудостатичкој анализи Аутор Убрзање, ЗгеГ Множитељ убрзања, а/агег Фактор смањења чврстоће Миним. фактор сигурности Толерантни помак МаМзЈ, бее^, 1978 0,2-в [М~6,5] 0,5 0,8 1,15 око 1 т 0,75-8 (М^8,25) 0,2 0,8 1,15 око 1 т Нупез-СгЈИп, РгапкИп, 1984 Макс. хоризонтално за стене 0,5 0,8 1,0 1т Вгау е1 а1., 1998 0,75 Резидуална чврстоћа 1,0 0,3 за прекривку депоније 0,15 за клизну основу депоније Кауауапјјап е4а1.1997 Макс. хоризо-нтално за зем-љиште 0,17 са испит. 0,8 1,0 1,0 т 0,5 без испитивања 0,8 1,0 1,0 т ваЕе^у Гас*;ог I 0.000 Слика 8.9. Пример приказа резултата прорачуна стабилностиметодом граничне равнотеже 8.2.2. Пробабилистички прорачуи стабилиости методом граничне равнотеже Код традиционалне анализе стабилности косина полази се од претпоставке да су познате тачне вредности улазних параметара. За анализирану косину израчуна се једна вредност фактора сигурности. Овакав приступ означава се као детермини-стички. Код већине реалних проблема стабилности косина вредности улазних парамета-ра нису довољно поуздане и у тим случајевима пробабилистички приступ је веома користан. За један или више улазних параметара бира се статистичка дистрибу-ција података и степен њихове непоузданости. Улазни подаци су случајно генери-сани по задатој статистичкој дистрибуцији. Резултат овакве анализе је вероватно-ћа да дође до лома анализиране косине. Проналажење клизне равни са најнижим фактором сигурности понавља се п пута, сваки пут са новим сетом улазних података случајно генерисаних по задатој ста-тистичкој дистрибуцији. Резултат је дефинисање више клизних равни са најни-жим фактором сигурности, најчешће од 10 до 50. Вероватноћа да ће доћи до лома по анализираној клизној равни је број анализа код којих је фактор сигурности мањи од 1 подељен са укупним бројем анализа (п). Осим вероватноће да ће доћи до лома по анализираној клизној равни значајна ме-ра стабилности анализиране косине је и индекс поузданости. Код нормалне ди-стрибуције израчунатих коефицијената стабилности, индекс поузданости се рачу-на по формули: °Р5 где је: Д - индекс поузданости џрз- средња вредност фактора сигурности ор5- стандардна девијација фактора сигурности У пракси се као стабилна означава она косина код које је индекс поузданости 3 и више. Код пробаблистичке анализе могуће је издвојити и критичну клизну раван, а то је она клизна раван код које је индекс поузданости најмањи, а вероватноћа лома највећа. Овакав приступ прорачуну стабилности омогућује и провођење анализе осетљи-вости која представља рачунски поступак утврђивања утицаја појединих улазних параметара на вредност фактора сигурности. На конкретном моделу анализиране косине могуће је утврдити меру утицаја основних улазних параметара (кохезионе чврстоће, угла унутрашњег трења и запреминске густине) на фактор сигурности анализиране косине. Као резултат ове анализе могуће је издвојити одређене пара-метре чврстоће чији је утицај највећи. Да би се резултатима анализе поправио индекс поузданости потребно је додатним истраживањем подићи поузданост означенихулазних параметара. 8.2.3. Напонско-деформацијска аиализа стабилности косина Методе напонско-деформацијске анализе које користе механику непрекидних и деформабилних тела су практично незаобилазне кад се ради о механизму прогре-сивног лома. Примена ових метода код анализе стабилности косина датира од сре-дине деведесетих година, а чешће се користи задњих неколико година. Прво је примењивана метода коначних разлика, а у задње време ширу примену има мето-да коначних елемената. Заправо, праву примену ових метода је омогућио развој поступка израчунавања фактора сигурности косине методом редукције чврстоће на смицање. Поступак се састоји у инкременталном смањивању чврстоће на сми-цање за задате вредности фактора сигурности, који као што је већ речено предста-вља однос између чврстоће на смицање и тангенцијалног напрезања. Модел кона-чних елемената се нумерички решава за сваку вредност, а критеријум изласка из прорачунске петље је постигнут када за изабрану вредност нема решења, односно када систем не конвергира. За разлику од методе граничне равнотеже не одређују се могуће локације и обли-ци клизних равни, него се са графичког приказа дистрибуције максималних танге-нцијалних дилатација одређује њен облик и положај. Клизно тело, као и околно тло су деформабилни и осим фактора сигурности мо-гуће је одредити и векторе померања свих коначних елемената који сачињавају клизно тело. Приказ резултата прорачуна косине са приказом положаја и облика критичне клизне равни датје на слици 8.10 [Торбица, 2013]. Слика 8.10. Пример приказа резултата прорачуна стабилности косинеметодом коначних елемената са приказом дистрибуције максималних тангенцијалних дилатација 8.3. Избор улазних података за прорачун стабилности С обзиром на брзи развој софтвера за прорачун стабилности данас се суштински инжењерске активности заснивају на ваљаном избору улазних параметра. Ради се о основним геотехничким карактеристикама које треба да дефинишу сваки лито-лошки члан који се налази у подини, односно у депонији. Понекад су то веома разнолики чланови, а најчешће је подина једнообразна, а у депонији се издваја неколико зона, у зависности од начина депоновања и сегрегације материјала. За сваки члаи неопходно је познавати, запреминску густину, угао унутрашњег тре-ња, кохезију и коефицијент филтрације. На слици 8.11 дат је пример геотехничког модела и вредности параметара за сваки од чланова [Кнежевић, 2013]. Материјал Оз-нака Запреминска густина, к^ш3 Кохезија, к^ш2 Угао унутрашњег трења,0 Коефицијент филтрације, ш/5 Кречњак 1 27 2328 28,64 1-10-6 Насип 2 20 0 35 0,0001 Песакхидроц. 3 19,1 0 35 5-10-6 Прелаз 4 19 0 30 1-10-6 Прелив хидроц. 5 16,2 0 25 5-107 Фолија 6 20 0 42 1-10-17 Слика 8.11. Геотехнички модел по критичном профилу и параметри материјала Вредности улазних параметара се најчешће добијају практичним истраживањима, а када то није могуће користе се литературни подаци. У табели 8.3 приказан је пример усвајања недостајућих вредности потребих параметара [Торбица, 2013]. Из примера датог у табели 8.3. види се рестриктивност при коришћењу литерату-рних података. Табела 8.3. Усвојени физичко механички параметри јаловине, на бази литератур-них података Параметар "М1п1о Ш1пе" "Сгеепб Сгеек" Усвојено за прорачун Мерено Усвојено Мерено Запреминска густина, И/т3 1,6 1,6 1,6 1,6 Кохезија, кИ/т2 11 0 - 0 Угао унутрашњег трења,0 35,1 28 40 30 Коефицијент филтрације, т/5 - 1-10"8 - 1-10"8 ПИТАЊА ЗА ПОНАВЉАЊЕ: 1. Шта је клизна раван? 2. У којим облицима се клизна раван може појавити? 3. За које услове се врши прорачун стабилности? 4. Наведите разлоге због којих се појављује нестабилност депонија! 5. На којим претпоставкама почиње прорачун стабилности? 6. Наведите методе прорачуна стабилности депоније (насипа)! 7. На чему се базира прорачун методом граничне равнотеже? 8. Шта је фактор сигурности и колика је његова бројчана вредност? 9. Шта карактерише пробабилистички приступ прорачуну стабилности? 10. Који су и како се бирају улазни параметри у прорачун? Литература 1. [Ађгашбоп, 2002] Ађгатзоп 1Ж, 1ее Т.5., бћагта 5., Воусе С.М., 51оре 5ГаћШГу ап^ 51аћШ2аИоп теГћоЉ, Јоћп ШНеу & бопз 1пс., 2002 2. [ЗгауИз-Моббап, 2007] б2ауИ5-Но55ап, А. (2007). Цуо^ и тећашки Па. (гикор15 ргеЉуапја). 5уеисШ§1е и 2а§гећи, СгаЗеУ1П5к1 ГакиИеГ. 3. [ВКЕР, 2004] КеГегепсе Ооситеп! оп Ве51 АуаНаћ1е Тесћш^ие5 Гог Мапа§етеп1 оСТаШп§5 ап^Ша51е-Коскт М1п1п§ АсИуШе5. Еигореап Сотт15510п, ОС, ЈКС, 1п5Ши1е (ог Рго^ресИуе Тесћпо1о§1са151иШе5,5и51а1паћШ1у 1п 1п^и51гу, Епег§у ап^ Тгап5рог1, Еигореап 1РРС Вигеаи, беуШе. 4. [52ушапбк1,2004] б2утап5к1 М.В, 0аУ1е5 М.Р., (2004), ТаШп§5 Љт5 ^е51§п сг1-1ег1а ап^ 5а(е1у еуа1иаИоп5 а1 с1о5иге, РгосееШп§5 оГВС Кес1атаИоп бутро51ит 2004, Сгапћгоок, ћКр5://агс1е.ићс.са/ћапШе/2429/7900/ ћгош5е?1уре=Ш1е 5. [Ре1,2010] Ре1 2ћоиУ" (2010) Апа1у515 оп Гће 51аћШ1у оГТаШп§ Оат ЦпДег ЕагГћ^иаке, ћН;р://шшш.5ешЉ1иетоип1ат.сот/ир1оа^/рго^ис1/ 201010/2010у1ћу06а4.р^Г, рр. 578-584 6. [Вегкегб, 2007] Вегкег5 Ј.Р.Ш., (2007), Сео1есћп1са1 ^е51§п герог!"Љу" 51аск 1аШп§5 51ога§е ГасШ1у, М1п1о т1пе, Уикоп, ЕВА Еп§теепп§ Соп5иИап15, ШћИећог5е, Уикоп 7. [Оп1апо, 2011] Апоп, 2011 Сео1есћп1са1 Ое51§п ап^ РасГог5 оГбаГеГу Тесћшса1 ВиИеИп, ОпГагЈо М1П151гу оГИа1ига1 Ке5оигсе5, ОпГапо.са/Љт5 8. [5оп§, 2012] 5оп§, 2" (2012), 5е15т1с 1п^исе^ 51оре 015р1асетеп1 оГа ТаШп§5 ЕтћапктепГ - Сотраг150п оГМитепса1 ап^ бтфШе^ Апа1у515 МеГћоЉ, ћир://шшш.апсоМсопГегепсе.сот.аи/2012/шр-соп1еп1/ир1оаЉ/2010/10/ 1215-2ћепће-5оп§.р^Г 9. [Торбица, 2013] Торбица С" Кнежевић Д., Хаџи-Никовић Г., 2013, "Формира-ње јаловишта "Пекина главица" за депоновање филтриране флотацијске ја-ловине", Техника, Руд" геолог. и метал. Уо1. 64, бр. 1,155Н 0040-2176, стр. 39-45 10. [Кнежевић, 2013] Кнежевић Д., Рајковић 3., Торбица С. И др., 2013, Допунски рударски пројекат депоновања флотацијске јаловине рудника Шупља стијена, Градир Монтенегро, Шула 9. РИЗИЦИ У ЕКСПЛОАТАЦИЈИ ДЕПОНИЈА ИНДУСТРИЈСКОГ ОТПАДА Циљ текста датогу овом поглављујеупознавање са појмомризика, општим на-челимаутврђивања ризика, ризичносту експлоатацији депоновања и поделе де-понија по степену ризика. 9.1. Појам ризика Опасност је све што може нзазватн потенцијалну штету. Опасности могу да утичу на људе, имовину, процес производње, а могу да изазову повреде на раду и боле-сти, губитак производње, оштећења и сл. [Приручник ЕУ, 2006]. Ризик се може дефинисати као: могућност губитка, неизвесност или могућност било ког исхода који није очекиван. Ризик, дакле по дефиницији, обухвата иеизвесиост и губитак. Неизвесност по-стоји када се не може са сигурношћу знати исход одређеног догађаја. Када ризик постоји, морају постојати бар два могућа исхода. Најмање један од могућих исхода је непожељан. То може бити губитак у смислу да је нешто што особа поседује изгубљено, или то може бити добитак мањи од могућег. Уколико сигурно знамо да ће се губитак догодити, тада ризик не постоји. Ризик се може дефинисати и као калкулисана прогноза могуће штете, односно у негативном случају губитка или опасности. Степен ризичности је функција веро-ватноће и опасности од неке штете. Ризик је производ неизвесности будућих догађаја и део је сваког процеса и систе-ма. То је чињеница о којој свака организација треба да води рачуна, јер неизве-сност будућих догађаја може да утиче на било коју организацију, без обзира на делатност [Димитријевић, 2009]. Ризик, као могућност да се истрпи штета или губитак карактеришу три фактора: вероватноћа да се штета деси, време догађања, и магнитуда негативног утицаја која је резултат догађаја. Уз дефиницију ризика треба придодати и дефиниције евалуације, анализе и процене ризика. Према 150/1ЕС СиМе 73 [150,2009] - евалуација ризика су процедуре засноване на анализи ризика ради одређивања прихватљивог ризика, - анализа ризика је систематична евалуација расположивих информација како би се идентификовао и проценио ризик, - процена ризика је укупни процес анализе и вредновања (евалуације) ризика, 9.2. Процена ризика Процена ризика се обавља у пет корака [Приручник ЕУ, 2006] или у шест корака [Димитријевић, 2009]: Приручник ЕУ, 2006 Димитријевић, 2009 Корак 1. Прикупљање информација Корак 1. Утврђивање циљева организације Корак 2. Идентификација опасности Корак 2. Идентификовање изложе-ности потенцијалним губицима Корак 3. Процена ризика који произилази из опасности Корак 3. Мерење изложености Корак 4. Планирање активности за отклањање или смањење ризика, преглед процене Корак4. Избор алтернатива Корак 5. Имплементација решења Корак 5. Документовање процене ризика Корак 6. Праћење резултата Квантификација је неопходна ради лакшег разумевања наведених корака. Озби-љност ризика се може утврдити множењем вероватноће да се догађај деси са потенцијалним негативним утицајем на трошкове, планирање или перформансе. Озбиљност _ Вероватноћа Последице опасног ризика догађаја догађаја Уколико је вероватноћа догађаја висока, а потенцијални негативни утицај низак, или обрнуто, резултира проценом да ризик није значајан. С друге стране уколико су и вероватноћа и утицај процењени као високи, ризик је значајан [Димитрије-вић,2009]. Процена ризика се врши коришћењем одговарајућих матрица. Код матрице се на апсциси наноси процена последица које неки опасан догађај носи, а на ординати вероватноћа да до тога опасног догађаја уопште дође. Множењем вероватноће да до опасног догађаја дође са очекиваним последицама долази се до озбиљности ризика. Матрица, у зависности од сложености процеса који се процењује може имати различиту величину, најчешће 3x3, слика 9.1. [Приручник ЕУ, 2006]. Приручник Европске уније нуди и додатна образложења везана за вероватноћу и последице, а делом коригована значе следеће: - висока невероватност: не може се манифестовати током целокупног радног века, - вероватност: може се маннфестоватн неколико пута у животном циклусу, - висока вероватност: може се манифестовати са понављањем током животног циклуса, - мала тежина последице: догађања која не узрокују продужено дејство, - средња тежина последице: умерене последице са продуженим дејством или периодичним понављањем, - велика тежина последице: тешке и сталне последице. Тежина последице Мала Средња Велика « О X н « ш о Врло невероватно Мали (1) Мали (1) Средњи (2) Вероватно Мали (1) Средњи (2) Висок (3) а ф т Врло вероватно Средњи (2) Висок (3) Висок (3) Слика 9.1. Матрица 3x3 за процену ризика Матрица ризика димензија 3x3 може имати и следећи облик [Ђапан, 2009]: Тежина последице Вероватноћа Незнатне (1) Значајне (2) Озбиљне (3) Висока (3) Умерен (3) Б " ,,, Висок (9) Висок (6Ј ц Средња (2) Низак (2) Умерен (4) Висок (6) Мала (1) Низак (1) А Низак (2) Умерен (3) Д Слика 9.2. Матрица 3x3 за процену ризика Квантификација ризика [Оап1ће1ка, 2007] се може урадити и на следећи начин: - Зона А - низак ризик - баналан случај, - Зона Б - умерен ризик - чести акциденти са малим последицама (мала повређивања, мала контаминација ) - Зона Ц - висок ризик - катастрофа са великом вероватноћом (кретање по руднику) - Зона Д - умерен ризик - катастрофа са малом вероватноћом (нуклеарне електране, велики инциденти). Пример коришћење матрица за процену ризика угрожености од неке депоније приказана је у наставку [2ћеп§Х1п, 2011]. Вероватноћа да ће до хаварије доћи класификована је на следећи начин: Хаварија је могућа у сваком тренутку 4 Постоје озбиљни скривени поремећаји, ако се благовремено нешто не предузме доћи ће до хаварије 3 Депонија је, у основи, у добром стању 2 Депонија је потпуно уређена и постоје сви услови за безбедан рад 1 Последице су класификоваие на следећи начин: Екстремне последице 4 Високе последице 3 Ограничене последице 2 Мале последице 1 Када се сложи у матрицу добија се следећи резултат: Последице Екстремне Високе Ограничене Мале Вероватноћа Хаварија је могућа у сваком тренутку 16 12 8 4 Постоје озбиљни скривени поремећаји 12 9 6 3 У основи, у добром стању 8 6 4 2 Потпуно уређеназа безбедан рад 4 3 2 1 Црвено (16) указује на потребу предузимања хитне акције, наранџасто (9-12) показује да је потребно предузети неке мере, нпр. променити пројекат, зелено (6-8) да је потребно одредити индекс критичности како би се предузеле мере за сана-цију, жуто (3-4) показује стабилно стање, а бело (1-2) да је стање прихватљиво и без ризика. 9.3. Ризичност као основ за класификацију депонија Према директиви Европске заједнице о управљању отпадом из екстрактивне ин-дустрије [2006/21/ЕС], депоније отпадног материјала се сврставају у или ван ка-тегорије А. У категорију А сврставају се депоније ако: - оштећење или нерегуларан рад, тј. рушење бране, могу довести до значај-ног инцидента, према процени ризика која узима у обзир факторе као што су постојећа или будућа величина, локација и утицај на животну средину, или - ако се депонује хазарднн (опасни) отпад, или - ако се отпад састоји од супстанци које су класификоване као опасне. Остале депоније се сврставају ван категорије А. Од 27 земаља Европске уније само њих 7 има локалну легислативу која се бави ка-тегорисањем депонија индустријског отпада минералног порекла (Шведска, Фин-ска, Велика Британија, Шпанија, Аустрија, Португал, Словачка) док Гренланд и Норвешка немају посебну класификацију, али класификују депоније минералног отпада кроз израду Студија утицаја на животну средину. Све друге државе користе општу класификикацију отпада према "Европском каталогу отпада" ЕШС [ ЕШС, 2002]. Подела депонија у Шпанији, према старијој регулативи, приказана је у табели 9.1. После пробојајаловине наруднику Азнаколар 1999. године Шпанијаје комплети-рала своју легислативу доношењем "захтева за обезбеђење сигурности у рудар-ским активностима" (Кеа1 Оесге1о 863/1985) у којима је депоније рудничког отпада класификовала по два параметра: - у функцији њихове величине (подела на класе 1-4), и - у функцији потенцијалних штета које могу настати услед рушења или неправилног рада (категорије А - Д). Табела 9.1. Подела депонија по ризичностиу Шпанији Кате-горија Ризик за становништво Основно одржавање Матери-јална штета Оштећења животне средине А Озбиљан утицај на град или више од 5 угрожених кућа Озбиљно Врло озбиљна Врло озбиљна Б Мали утицај на настамбе (1-5) - Озбиљна Озбиљна Ц Инцидентални губитак живота (насељене куће нису угрожене) - Осредња Класификација је комбинација класа и категорија (нпр. 1Б). Критеријуми за дефинисање класа су: - Класа 1. - велике депоније висине изнад 15 т или висине 10-15 т, ако је дужина насипа у круни изнад 500 т или ако имају капацитет изнад 1.000.000 т3 или ако им је проток на уливу изнад 2.000 т3/ћ, - Класа 2. - средње велике депоније ако су високе између 5 и 15 т и нису укључене у класу 1, - Класа 3. - депоније висине испод 5т,и - Класа 4. - депоније које се налазе испод нивоа земље, тј. напуштени копови и јаме. Д. Кнежевић: "Одлагање индустријског отпада" Критеријуми за дефииисање категорија депоиија су: - Категорија А. могу озбиљно угрозити окружење уколико дође до њиховог рушења (нпр. економска и еколошка штета, оштећења инфраструктуре, флоре и фауне) - Категорија Б. могу проузроковати озбиљну штету окружењу или условити људске жртве уколико се сруше. - Категорија Ц. могу условити осредњу штету окружењу и евентуално угрозити животе уколико дође до рушења. - Категорија Д. могу проузроковати само малу штету уколико дође до рушења. Категорија одређује која испитивања треба обавити за добијање дозволе и за пројектовање, који је фактор сигурности потребно остварити, који ниво планова за поступање у хитним случајевима је потребно припремити и колики степен ма-теријалног осигурања је потребно обезбедити (класа 1. - 60 милиона евра, класа 2. - 6 милиона евра, класа 3. - 3 милиона евра и класа 4. - 600 хиљада евра). Класификација депонија флотацијске јаловине према Норвешким прописима приказанајеу табели 9.2. [Шведска, 2001] Табела 9.2. Класификација флотацијских јаловишта према прописимау Норвешкој Класа Угрожавање, вредиост Класа1 Мала опасност 0 Класа 2 Значајна опасност 0-20 Класа 3 Велика опасност Више од 20 У табели 9.3 дата је класификација брана према ризичности у Тексасу [Оат заГеГу Теат, 1998]. У руској литератури [Гаљперин, 1997] могу се наћи поделе депонија према ризи-чности. Две такве поделе су приказане у табелама 9.4 и 9.5. Табела 9.3. Класификација брана према ризичностиу Тексасу Категорија ризичиости Људски губици Екоиомске последице Ниска Не очекују се (не постоје услови за живот људи) Минималне (неразвијено, претежно пољопривредно подручје) Значајна Могући, али се не очекују (слаба насељеност) Знатне (индустријски развијено подручје) Висока Очекивани (висока насељеност и уређеност простора за живот) Велике (јавни, индустријски, комерци-јални или пољопривредно развијено подручје) Табела 9.4. Подела депонија на класе према ризичности Степен ризичности Класе ризичности депонија групе А и Б I -врло ризична II - ризична III класа ризичн. А Б А Б А Б Положај депонија у односу на насеља и индустријске објекте Близу насеља и индустријских објеката Могуће је делими-чно угрожавање индустријских објеката Далеко од насеља и индустријских објеката Рељеф терена На косо-горе Равно На косо-горе Равно На косо-горе Равно Постојање језера Да Не Да Не Да Не Поузданост стена у основи Недово- љно поуздане Поуз-дане Недово- љно поуздане Поуз-дане Недо-вољно поуздане Поуз-дане Табела 9.5. Подела депонија на класе према ризичности Класа Запре-мина, милн. т3 Коли-чина отпада, 1/дан Висина насипа, т Степен ризичности грађевине и последице њеног рушења I > 100 > 10.000 >50 Посебно ризична,хаварија је повезана са катастрофалним последицама по насеља и предузећа и са тровањем водозахвата и водотокова пијаће воде. II > 100 > 10.000 >50 Посебно ризична,хаварија је повезана са катастро-фалним последицама по насеља и предузећа. Изазива потапање сеоских добара, тровање и загађење вода. III 10-100 5-10.000 20-50 Слабо ризична,хаварија не може изазвати озбиљне последице по насеља и предузећа. Изазива потапање терена који нема привредни карактер IV <10 1-5.000 <20 Хаварија изазива потапање земљишта и загађење воде који су неприкладни за коришћење у датом времену V < 10 < 1.000 <10 У првом случају основа за класнрање је положај депоније у односу на насеља и индустријске објекте. Додатни критеријуми, којима се унутар класе ризичности депоније сврставају у групу А (непоуздане) или Б (поуздане) везани су за рељеф и постојање језера (слободне воде) унутар акумулационог простора. Администра-тивно се депоније на косим теренима и са таложним језером унутар акумула-ционог простора проглашавају непоузданим, док су равничарске депоније без слободне воде поуздане. У другом случају подела је заснована на величини депоније и последицама еве-нтуалне хаварије. Влада Западне Аустралије [ШезГегп АизГгаИа, 1999] је извршила поделу депонија према степену ризичности и висини ободних насипа на три категорије како је то приказано у табели 9.6. Ризичност се одређује према елементима датим у табели 9.7. Табела 9.6. Категорије депонијау ЗападнојАустралији Степен ризичности висок значајан низак Максимална висина насипа >15т 1 1 1 5-15т 1 2 2 <5т 1 2 3 Табела 9.7. Подела депонија на бази степена ризичности Ефекти Степен ризичности Висок Значајан Низак Неконтролисани рад или процеђивање Губитак људских живота Могуће је загађење воде за пиће или се коришћење загађене воде очекује Мање ризична у погледу загађења пијаће воде или је коришћење воде могуће, али се не очекује Нема контаминације пијаће воде чије коришћење се очекује Губици стоке Могуће је загађење воде која се користи за стоку или се кори-шћење загађене воде очекује Мање ризична у погледу за-гађења воде за напајање сто-ке или је коришћење те воде могуће, али се не очекује Нема контаминације воде чије коришћење се очекује за напајање стоке Еколошка оштећења Оштећења могу значајно утицати на окружење Изглед окружења је мање важан или су оштећења могућа, али се не очекују Утицај на окружење није важан или се оштећења не очекују Оштећења насипа Губитак људских живота Очекују се људске жртве због насеље-ности или других важних активности Не очекују су људске жртве, али су могуће. Простор није урбанизован или низводно има мало објеката Не очекују се људске жртве Директни економски губици Велика економски озбиљна оштећења насеља, индустријс-ких, комерцијалних или пољопривредних објеката, инфрастру-ктуре, депоније или објеката низводно Знатни економски губици, оштећење мање важних путе-ва, пруга, релативно важних инфраструктурних објеката, саме депоније и осталих депонија које се налазе низводно Безначајни економски губици, али су могућа ограничена оштећења на пољопривредним добрима, мање важним путевима, инфраструктури итд. Посредни индиректни губици Поправке на депонији нису изводљиве. Могуће је поправити депонију. Могуће је поправити депонију. Посредни губици су безначајни. У зависности од категорије прописане су и различите активности које власник депонија треба да спроведе. Детаљи су дати у табели 9.8. Депоније које преграђују целу долину или које блокирају или значајно ометају те-чење кроз природне канале се сврставају у категорију 1, без обзира на висину насипа. Табела 9.8. Захтевани радовиу зависности од категорије депонија Категорија 1 Категорија 2 Категорија 3 Комплетирање по-датака о јаловишту Да Да Лд Пројекат Детаљан извештај припремљен од стране инжењера геотехнике или специјалисте према посебном упутству Писмо намере Изградња Екстерна контрола од стране инжењера геоте-хнике или специјалисте. Извештај о детаљима изградње са цртежима изведеног стања Кратки извештај о изградњи са црте-жима изведеног стања Изградња од стране верификоване фирме са искуством За време рада Годишња инспекција и обрачун од стране ин-жењера геотехнике или специјалисте. Рад према посебном упутству. Инспекција и обра-чун сваке 2 године од стране инжењера геотехнике или спе-цијалисте. Рад према посебном упутству. Инспекција и обрачун сваке 3 године од стране инжењера геотехнике или спе-цијалисте. Рад према посебном упутству. Затварање Инспекција од стране инжењера геотехнике или специјалисте. Израдаакционог плана за ванредне ситуације Да Да Рутинска дневна инспекција од стране запосленог особља Да Да Унутар копова категорншу се као депоније код којих је висина насипа испод 5т,а код депонија код којих је примењена технологија депоновања згуснуте јаловине максимална висина купе се третира као максимална висина ободног насипа. У Србији још не постоји била каква класификација депонија индустријског отпада. Дакле, види се да многе земље класификацији депонија посвећују значајну пажњу, а да је основни критеријум за поделу последице које евентуална хаварија може изазвати. Не чуди што је степен ризичности искоришћен за класификацију депо-нија индустријског отпада зато што су депоније такви објекти да се, априори, сма-трају нестабилним. Из овога произлази да се експлоатација депонија своди на њи-хово одржавање у стабилном стању. Стабилност се овде посматра двоструко - као геотехничка и као еколошка стаби-лност. Полазна је геотехничка стабилност, а еколошка стабилност чини њену надградњу. Последице геотехничке нестабилности могу бити катастрофалне јер најава поремећаја је, обично, дуготрајна, али је рушење тренутно. За разлику од геотехничке, еколошка нестабилност најчешће узнемирава и постепено угрожава окружење (депонија полако расте у висину и полако се просторно шири, аероза-гађење настаје само када дувају ветрови, загађење вода је постепено, и при малим водамаи сл.). Када се разматра ризичност потребно је анализирати све појаве и дешавања на и око депоније и проценити вероватноћу да до хаварије дође, појединачно или супе-рпонирањем више догађаја. Код класичне депоније потребно је анализирати: Део процеса Поремећај Могуће последице Вероватноћа Транспорт хидромеша- вине Оштећење цевовода Полагано цурење Мала до средња Нагло истицање Мала Оштећење арматуре Истицање хидромешавине Мала Изградња насипа Оштећење насипа Угрожавање рада, могуће истицање материјала Средња Преливање преко насипа Истицање воде и матери-јала, могућа катастрофа Мала Ерозија Слабљење насипа Мала до средња Суфозија Слабљење насипа Мала до средња Дренажни систем Зачепљење Квашење насипа Мала Колмирање Мала Оштећење Мала Потопљен Мала до средња Евакуација воде Оштећење преливног шахта Слаба евакуација Мала до средња, зависи од старости Затварање [рушење] преливног прага Угрожен рад на депонији, нема евакуације Мала Низак ниво на преливном прагу Евакуација неизбистрене воде, нагло смањење таложног језера Мала до средња Висок ниво на преливном прагу Нема евакуације воде, нагло повећање језера Мала до средња Потопљена пловећа пумпна станица Нема евакуације воде, нагло повећање језера Мала Оштећена пловећа пум-пна станица или пумпе Проблеми у евакуацији Мала до средња Таложно језеро Мало Појава аерозагађења Мала до средња Мањак повратне воде Мала до средња Велико Угрожени су насипи Мала до средња Однос висине насипа и воде Мања разлика од прописане Угрожен насип Мала Већа од пројектоване Проблеми при истакању Мала Колектор или тунел за извођење водотока Оштећен Угрожен проток Мала до средња Зарушен Угрожен проток, угрожена депонија Мала Затрпан Угрожен проток Мала до средња, за-виси од димензија Системза прскање Не ради Аерозагађење Средња Касно укључен Средња до велика Пумпа за инфилтра-циону воду Покварена Вода се не враћаујезеро Мала до средња Потопљена Мала до средња Пијезометри Оштећени Нема контроле нивоа воде у насипу Средња Депонија фосфогипса Депонија пиритних изгоретина Ветар Радиоактивност Вода Киша Повећано аерозагађење Земљи-ште Ланац исхране Биљке и животиње Повећан ниво радиоактивности Квалитет подземне воде Удисање Водни ланац исх-ране, биоакумул. Излуживање | Купање Људи Марински екосистем Квалитет повр шинске воде Квалитет воде Црног мора Водни екосистем Слика 9.3. Однос извор-пут-циљ за депонију фосфогипса Наводари Дакле, на професнонално пројектованој и вођеној депонији индустријског отпада вероватноћа непланираних догађања је мала до средња. Само при нестручном раду вероватноћа неког догађања се повећава, а сагласно могућим последицама, ризик по депонију и окружење може бити висок. Поред процене ризика од техничког поремећаја на депонији потребно је утврдити и тзв. еколошки ризик по окружење. Он се базира наутицају депоније на окружење: воду, ваздух, земљиште, жива бића итд. На слици 9.3 дат је пример анализе односа извор-пут-циљ, за депонију фосфогипса Наводари у Румунији [КотпИзаз, 1998]. Ризичност експлоатације неке депоније могуће је изразити и нумерички. Један од начина је комбиновањем параметара геотехничке стабилности и последица уколико би дошло до хаварије [Гуодонг, 2011]. Општа формула за ниво штете (К) гласи: П=РГ XV Р/]е вероватноћа да ће доћи до хаварије на насипу, а рачуна се по обрасцу: рг = 1- Ф&О где је Ш индекс нормалне дистрибуције. ^представља гибитак, а обухвата губитак живота, економски губитак и утицај на друштво у окружењу. Сваки од ових губитака има посебну тежину, па образац гласи: V = Шг-Н + Ш2-РЕ + Ш3-5 Причемује: п Н^^МгК, 1 = 1 т 5 = ^-С-1-ћ-Н-1-1-Р У горњим обрасцима 1,МиКсе односе на број становника и број погинулих на /-тој локацији, С,Аг,тијсупериодзакојисерачунадобит,прихватљивиизносдобити у С-том периоду, годишњу добит и дискаунт. Параметри N С,1, ћ,Н,1,1иР предста-вљају коефицијенте који се односе на: угрожену популацију, град, опрему, култур-но наслеђе, речне токове, житеље, пејзаж и контаминирану индустрију. У практи-чном примеру који Гуодонг даје, тежина појединих параметара износи: 1/71=0,45, Ж2=0,25, т=о,з. ПИТАЊА ЗА ПОНАВЉАЊЕ: 1. Штајеризик? 2. Како се методолошки врши процена ризика? 3. Како се депонијеу ЕУ класификујуу погледу ризичности? 4. Који су основни елементи на бази којих се одређује ризичност депонија у свету? 5. Како се нумерички изражава ризичност депонија? Литература 1. [Приручник ЕУ, 2006] Приручник за процену ризика, Европска агенција за безбедност и здравље на раду, ћИр:ћш1.05ћа/Еигоре/еи, 1996-2006 2. [150,2009] 150/СиМе 73:2009(еп), К15ктапа§етеп! — Уосаћи1агу 3. [Димитријевић, 2009] Димитријевић Љиљана, Марчетић Ненад, Ризик у 150 9001:2008, Фестивал квалитета 2009, Крагујевац 4. [Ђапан, 2009] Ђапан Марко, Јеремић Бранислав, Мачужић Иван, Алексић Александар, Развој методологије за процену ризика при променљивим условима радне околине, Фестивал квалитета 2009, Крагујевац 5. [2ћеп§Х1п, 2011] 2ћеп§Х1п,ХиХЈаоћи,Хи КаШ, (2011), 51иДу оп 1ће К15кАззез-5теп! оГ 1ће ТаШп§5 Оат ћгеак, Р1Г5! 1п1егпаИопа15утро51ит оп М1пе 5аГе!у-5с1епсе ап^ Еп§1пеег1п§, РгосеШа Еп§1пеег1п§26 (2011) 2261-2269, Екешег ИД 6. [ОапШе1ка, 2007] ОапШе1ка Р., Сегуепапоуа Е., 2007, ТаШп§ Љт5 пзкапа1у515 ап^ тапа§теп1, ЦНЕСЕ Шогбћор оп ТОб, Уегеуап 7. [2006/21/ЕС] ОЈгесИуе 2006/21/ЕС оп 1ће тапа§етеп1 оГша51е Ггот ехГгасИуе 1п^и51г1е5 ап^ атепШп§ ОЈгесИуе 2004/35/ЕС 8. [ЕШС, 2002] Еигореап Ша5Ге СаГа1о§ие ап^ НагаМои5 Ша5Ге Ц5Г, УаШ Ггот 1 Јапиагу 2002, Епу1гоптеп1а1 РгоГесИоп А§епсу, 1ге1ап^ 9. [Шведска, 2001] баГе 1аШп§5 Љт соп51гисИоп5, Тесћп1са1 Рарег5 беттаг оп СаШуаге, 20-21 берГетћег 2001, бшеЉћ М1п1п§ А550С1а110п, Еигореап Сотт15510п Шгес1ога1е-§епега1 епУ1гоптепГ 01гес1ога1е А - би5Гатаћ1е 0еуе1ортеп1 ап^ РоИсу биррогГ ЕИУ.А2 - би5Га1паћ1е Ке5оигсе5 10. [Оаш 5аГе1у Теат, 1998] Оат 5аГеГу Теат, (1998), СиМе1те5 Гог орега1лоп ап^ таЈпГепапсе оГ Љт5 т Теха5, шшш.1пгсс.51а1;е.1х.и5/^иап1л1у/Г1оо^/§иМе.ћ1т1 11. [Гаљперин, 1997] Гаљперин А.М., Ферстер В., Шеф Ј.Х., (1997), Техногеније массиви и охрана окружајушеј средји, МГГУ, Москва 12. [Шеб1егп Аиб1гаИа, 1999] СоуегптепГ оГШебГегп АибГгаИа, (1999), СиМе1те5 оп Гће 5аГе ^е51§п ап^ орегаИп§ 5ГапЉгЉ Гог ГаШп§5 5Гога§е, 13. [КотпИ$а$, 1998] КотпИзаб К., Коп1орои1о5 А., 1а2аг I., СатћгМ§е М. (1998), К15к а55е55тепГ ап^ ргоробе^ гетеШа1 асИоп5 т соа5Га1 ГаШп§5 Љро5а15Ие5 т КотапЈа, М1пега15 Еп§1пеег1п§, Уо1.11, N0.12, рр. 1179-1190 14. [Сио^опд, 2011] Сио^оп§ М., (2011), ^иапИГаИуе А55е55тепГ МеГћо^ бГи^у ћа5е^ оп Шеакпе55 Тћеогу оГОат РаНиге Ш5к51п ТаШп§5 Оат, Р1Г5Г 1п1егпаИопа1 бутро51ит оп М1пе баГеГу баепсе ап^ Еп§1пеег1п§, РгосеШа Еп§1пеег1п§ 26,1827-1834, Е15еУ1ег ИД 10. ДЕПОНОВАЊЕ СУВОГ ИНДУСТРИЈСКОГ ОТПАДА Уовом поглављу тема је сагледавање начина депоновања индустријског отпада у сувом стању. Укратко се разматрају системи карактеристични за транс-порт и депоновање сувог отпада, а основна тема овог поглавља је депоновање "мокроготпадау сувомстању". Специфичностјеу томештоседо"сувогстања" долази одводњавањем иуклањањем воде која је, претходно коришћена као радни флуид. Приказана су светска искуства с обзиром да се ове технологије примењују у аридним и поларним пределима. Депоновање сувог нндустрнјског отпада, по правилу, прати суве технолошке про-цесе. Када се разматра отпад минералног порекла то су: - рудничкаоткривка, - крупнозрне јаловине магнетске и гравитацијске методе концентрације, - јаловина из процеса перколационог лужења "на гомили", - отпадне шљаке различитих металуршких поступака, итд. За те процесе је карактеристично да се ради о крупнозрној минералној сировини, када се издвајају из процеса рударске производње, односно да су прошле термичке трансформације које битно утичу на њихове карактеристике, ако су настале у металуршким процесима. Врло ретко се ради о ситнозрним отпадним материја-лима који се после прераде у мокром процесу згушњавају и филтрирају како би се превели у "суви", боље рећи влажни, облик и у том облику депоновали. Ако би се поредили суви и мокри процеси онда је јасно да су суви поступци једно-ставнији и да је угрожавање околине, посебно у погледу клизања, мање па се са тим проблемом лакше и борити. Дакле, одсуство воде, као транспортног флуида, у великој мери поједностављује процес депоновања и одржавање формираних депонија. Ову предност не треба дословно схватити јер се одлагање врши у при-родним условима па самим тим нема реалних могућности да се спречи контакт са окружењем или да се спречи долазак одређених количина воде у контуру депо-није чиме се стабилност, геотехничка и еколошка, ремети па и на тим депонијама треба предузимати мере заштите и контроле. 10.1. Основни елементи система за суво депоновање индустријског отпада Основни елементи система за суво депоновање индустријског отпада, по називу су исти као код мокрог система, али се садржајно разликују: - транспорт издвојеног отпада од места издвајања до депоније, - оконтурење депоније, - систем за регулацију природних водотокова који се налазе унутар контура депоније, - систем депоновања отпада, - систем за заштиту околине, и - систем осматрања депоније. 10.1.1. Транспорт издвојеног отпада од места издвајања до депоније Облик индустријског отпада диктира и услове депоновања. Како је отпад практи-чно сув он се може транспортовати транспортним тракама, камионима, дампери-ма, возовима, жичарама, скиповима и другим превозним средствима која не кори-сте воду као транспортни медијум. Код индустријског отпада минералног порекла најчешће се користе камиони, разних величина, и транспортне траке. Камиони обезбеђују тзв. циклички транспорт, траже израду и одржавање саобраћајница, могу да користе и јавне путеве, али је њихов рад скопчан са два битна елемента: - потрошња нафте и њених деривата, што у глобалним условима не даје мо-гућност малим потрошачима и малим земљама (регионима) да утичу на трошкове и може да доведе до неконтролисаних услова у погледу профита-билног рада целог постројења, и - велика везаност за возаче сваке од јединица, чиме се у сам процес уноси до-ста субјективних процена (услови пута, брзина транспорта, редослед уто-вара и истовара итд.) и условљавања (болест, индиспонираност, необуче-ност, штрајкови итд.) што, опет, онемогућава лако управљање и планирање процеса. Полазећи од претходно изнесена два аспекта једноставније је организовати ко-нтинуални транспорт тракама. Транспортне траке су дуговечније, користе еле-ктричну енергију на чију цену се локално може лакше утицати, њихов рад је мање условљен ангажовањем и расположивошћу радника итд. Међутим, ни то није идеалан систем зато што су инвестиције обично веће, јер је потребно откупити земљиште и уредити трасу, купити транспортер одједном, обезбедити сигурно снабдевање електричном струјом итд. Посебан проблем чине оштећења транспо-ртних трака јер и свако мало оштећење потпуно обуставља процес транспорта отпада и може да утиче на заустављање рада целог постројења. Да би се ово избегло могу се уградити две линије, радна и резервна, али се тиме инвестиције дуплирају. Квар на камиону условљава само привремено смањење капацитета што се бољом организацијом најчешће може премостити без битног утицаја на индустријски, технолошки процес. Било како било, поуздан рад система депоновања захтева стабилан транспортни систем. 10.1.2. Оконтурење депоније Код мокрих система оконтурење депоније је технолошка и еколошка категорија. Технолошка јер ограничава простор који се користи и унутар којег отпад треба држати под контролом, а еколошки да ограничи распростирање загађења по окру-жењу. Код сувих технологија депоновања технолошки аспект је много мање изражен, док је еколошки приближно подједнак. Код сувих метода депоновања оконтурење се врши изградњом плитких ободних канала ради прикупљања сли-вних вода и њиховог контролисаног извођења са простора који се користи за депоновање. Ти канали не спречавају излазак отпада ван тих контура. Они се често и користе за парцијално проширење депоније тако што се сукцесивно са напре-довањем копају и усмеравају ка жељеном колектору, а када близу ивице тих кана-ла дође депоновани отпад они се попуњавају крупнозрним материјалом (најче-шће шљунком или каменом) и преузимају улогу дренажних канала испод депоно-ване масе. Израда ниских ободних канала практикује се само на изузетно стрмим површинама на којима треба усмеравати простирање депоније. 10.1.3. Систем за регулацију природних водотокова који се налазе унутар контура депоније Регулација природних водотокова који се налазе на простору који треба да заузме будућа депонија само у малој мери зависи од тога која врста депоније ће се фор-мирати или од агрегатног стања у којем ће се отпад депоновати. Могло би се рећи да су инжењерске мере које се примењују на сувим и мокрим депонијама, у погле-ду регулације природних водотокова, идентичне. 10.1.4. Систем депоновања отпада Код сувих процеса систем депоновања своди се на директно истресање, одлагање, материјала из (са) транспортног средства у простор намењен за депоновање. По потреби, истресени материјал се разастире и уваљава помоћном рударском или грађевинском механизацијом. Слика 10.1. Прашење при истовару сувог отпада 10.1.5. Систем за заштиту околине Нема посебних разлика у систему заштите окружења између сувих и мокрих по-ступака депоновања. Као посебна специфичност сувих поступака може се разма-трати проблем аерозагађења при истовару. Решење је најчешће у квашењу мате-ријала пре утовара. 10.1.6. Систем осматрања депоније Систем осматрања сувих и мокрих одлагалишта, по правилу, је идентичан. 10.2. Суво депоновање претходно третираних хидромешавина Ово је посебна и специфична метода депоновања отпадних материјала који из технолошког процеса излазе у облику хидромешавине, суспензије и пулпе. Ради се, углавном, о ситнозрним, фино уситњеним материјалима који се после одво-дњавања, као несатурисани одлажу у стабилним слојевима до висина које прева-зилазе могућности надградње мокрих депонија конвенционалним методама. Одводњавање индустријског отпада обавља се у филтер пресама великог капаци-тета, слика 10.2 [Кнежевић, 2012]. Намењене су за филтрирање материјала који се теже филтрирају, срећу се и као неопходан учесник о обезбеђењу тзв. "пасти". Хоризонталне филтер пресе раде дисконтинуално. Када се све плоче скупе запо-чиње циклус пуњења пресе пулпом. Пулпа се додаје под притиском 7 до 60 бара. С обзиром да се вода празни под атмосферским притиском формирана разлика је довољна да дође до истискивања воде и лепљења материјала за филтер платно. Одводњени отпад се често назива и (филтрирани или филтерски) "кек". Када се механизам отресања платна хидраулички цилиндри Слика 10.2. Хоризонтална филтер преса кек формира циклус завршава раздвајањем плоча тако да се кек празни слобо-дним испадањем из простора између плоча обложених филтер платном. Кек оби-чно пада на транспортну траку којом се изводи испод филтер пресе. Пражњењем кека плоче се поново скупљају и започиње нови циклус филтрирања. Филтер пресама обично претходи процес флокулације како би се постигле крајње влажности испод 20%. Филтрирани отпад се уобичајено транспортује транспортним трака или камио-нима. Истресени (депоновани) отпад се потом разгрће и компактира у несатури-сане, густе и стабилне слојеве који не траже формирање насипа око депоноване масе, слика 10.3 [Соп^оп, 2006, МтШ, 2007]. Слика 10.3. Депоновање, разастирање и компактирање суво депоноване јаловине на руднику Сгеепз СгеекМте (Аљаска) Поред камионског транспорта суво депоновање може се обављати и транспорт-ним тракама. Ради се о флексибилној конструкцији, која се може померати руда-рском механизацијом, на коју се монтира транспортна трака са колицима за одлагање, слика 10.4. Филтрирана јаловина се континуално транспортује и депо-нује преко колица која се крећу по вођицама. Дебљина депонованог слоја зависи од потребе да се депоновани материјал обрађује. Уколико је јаловину потребно компактирати, слој је обично дебљине испод 0,5 т, а ако се само одлаже, дебљина слоја зависи од могућности одлагача и транспортера. Слика 10.4. Одлагање филтриране јаловине са транспортне траке Због увођења филтрирања и потребе за додатиим разгртањем и компактирањем депоиоваие јаловиие суво депоиовање је скупље од "мокрог". Међутим, суво депоиовање има више техиичких предиости [Соп^оп, 2006, Наћ1е, 2012] - користи се у аридиим подручјима где је снабдевање водом проблематично и скупо, - трошкови затварања депоније по завршетку експлоатације су обично нижи, - подесно је за депоније које се формирају у трусним подручјима, - компактирана филтрирана јаловина је веома отпорна на сатурисање, - отпорна је на појаву ликвифакције и катастрофалне ломове, - подесна је за хладне пределе где је замрзавање у цевима и залеђивање проблематичо, слика 10.5 - суво депоновање тражи заузимање мање активне површине, - еколошки је повољније јер је развејавање депоноваог отпада мање, спосо-бност излуживања је мања, упијање и пропуштање воде је мање услед гу-стине, несатурисаности, компактираности и хидрофобности депонованог материјала. Слика 10.5. Депонија суве флотацијске јаловине на руднику "Сгеет СгеекМте" (Аљаска) ПИТАЊА ЗА ПОНАВЉАЊЕ: 1. Наведите системе сувог депоновања отпада? 2. Када се отпад из мокрог преводи у суво стање и као такав депонује? 3. Како се обезбеђује суво стање мокрог отпада? 4. Колико је учешће влаге код филтрираног отпада? 5. Које су предности сувог депоновања мокрог отпада? Литература 1. [Кнежевић, 2012] Кнежевић Д., (2012), Припрема минералних сировина, Рударско-геолошки факултет, Београд 2. [Соп^оп, 2006] Соп^опБ.Р., ^еагС.К., (2006),"Сеосћет1са1 ап^ §ео1есћп1са1 сћагас1ег15Ис5 оГ Ш1ег-рге55е^ 1аШп§5 а11ће Сгееп5 сгеек тте, А^тЈгаћу 151ап^, А1а5ка", 7.1п1егпаИопа1 СопГегепсе оп АсИ Коск Бгата§е (1САКБ), К.1. Вагпћ15е1 (е^.) Тће АтегЈсап 5ос1е1у оГМ1п1п§ ап^ Кес1атаИоп (А5МК) 3. [М1п1о, 2007] ххх, (2007), "Мт1:о т1пе 1аШп§5 тапа§етеп1 р1ап", Ассе55 соп5иШп§ §гоир 4. [Наћ1е, 2012] Наћ^е К., Воскт§ К., (2012), Со-Ш5ро5а1 ргасИсе т т1пе ша5^е тапа§етеп1, ТесћпЈса! тетогап^ит, СоШег А55оаа1:е 11. ЗАЈЕДНИЧКО ДЕПОНОВАЊЕ Уовом поглављу тема је сагледавањеуслова, мана и предности заједничког де-поновања различитих врста отпада. Анализирани су случајеви када се заједно депонују отпадни материјали различите крупноће, крупнозрни, обичноу сувом стању, и ситнозрни, обичноу облику пулпе. Приказане су индустријске методе заједничког депоновања. Посебно су анализиране предности заједничког депоно-вања ситнозрних отпада. Заједничко депоновање подразумева мешање ситнозрног и крупнозрног (инер-тног или неопасног) отпадног материјала на истој депонији. Мешањем се пове-ћава збијеност одложеног материјала и стабилност одлагалишта. Основна предност заједничког одлагања крупног и ситног материјала огледа се у побољшавању геомеханичких карактеристика заједничког одлагалишта у односу на карактеристике сепаратног одлагалишта ситног материјала. У односу на одла-галиште крупнозрног материјала побољшања су мања и у највећој мери се иска-зују кроз смањење коефицијента водопропустљивости. Има више модела по којима је могуће обезбедити заједничко депоновање отпад-них материјала. У табели 11.1. приказани су модели / технологије које данас прео-владавају [МђсМап^, 2006]. Табела 11.1. Модели депоновања Опис модела Степеи измешаности Хомогена мешавина 1Г Мешавина која се може пумпати Услојавање мешавине током одлагања Додавање крупнозрног материјала у ситнозрни Додавање ситног материјала у крупни Заједничко одлагање у заједничку депонију Сепаратно депоновање, ситни материјал се одлаже у посебне касете унутар одлагалишта Дакле, прва два модела подразумевају да се обе компоненте могу транспортовати муљним пумпама (пумпабилне) што упућује на максималне крупноће до 5 тт и формирање мокрог одлагалишта. Остали модели чиие мешавину сувог одлагања крупног материјала и мокрог или сувог одлагања ситнозрне компоненте. Тешко је, у овим случајевима, дефинисати крупноћу ситног и крупног материјала, но обично је ситнозрни материјал ситнији од 0,2 тт, а крупнозрни крупнији од 10 тт. У рударској пракси када долази до мешања флотацијске јаловине и коповске откривке однос средњих крупноћа је близу 1.000 [ШкМап^, 2006]. Канадски истраживачи су вршили опите мешањем рудничке откривке и ситно-зрне јаловине. Откривку када се појединачно депонује, карактерише велика чвр-стоћа и мала збијеност, а због велике пропустљивости и несатурисаности подло-жна је издвајању киселе дренажне воде. С друге стране ситнозрна јаловина има малу пропустљивост и спору консолидацију, тражи заузимање додатног земљи-шта, а стабилност је проблематична и дуго по завршетку експлоатације депоније. Опитима је доказано да када се откривка и јаловина помешају у односу 5:1, пропустљивост мешавине је равна пропустљивости јаловине, а брзина таложења брзини откривке. Мешавина је остала сатурисана све време трајања опита (100 дана), па су аутори закључили да се мешањем могу успешно решити проблеми који су сада присутни при сепаратном депоновању [МђсМап^, 2005]. У другим истраживањима, да би се заједничко депоновање крупног и ситног отпа-да практично реализовало потребно је да крупни материјал масено буде више заступљен. У табели 11.2. дати су подаци о масеним односима и могућностима заједничког одлагања [Се^ис, 2003]. Табела 11.2. Могућности заједничког депоновањау зависности одмасеног односа крупног и ситног отпада Однос крупног и ситног материјала Могућност заједничког депоновања Изнад 8:1 (вероватно) могуће заједничко депоновање Између 4:1 и 8:1 потребна су испитивања и детаљне анализе Испод 4:1 (вероватно) није могуће заједничко депоновање Дакле, тек кад учешће крупнозрног материјала буде (масено) 8 пута веће од учеш-ћа ситног материјал може се (са довољном вероватноћом) приступити формира-њу заједничког одлагалишта. Ако је тај однос испод 4:1 тада је ситуација обрнута. Имаи другихпрепорука. Гован [Сошап, 2010] доказује даје идеаланодноспри заје-дничком депоновању крупног и ситног материјала 5:1. Он је у својим истражива-њима пошао од тога да је идеална мешавина крупног и ситног материјала - бетон. Бетон је мешавина агрегата, песка и цементау односу 3:2:1, са односом вода:цемент од 0,35. Добијена мешавина је пумпабилна, а присуство везива даје добру чврсто-ћу на смицање очврслој маси. То омогућава да мешавина има чврстоћу, а да крупни комади буду разбацани, слика 11.1.а. Код заједничког депоновања отпада нема везива па за добијање потребне чврстоће крупни комади треба да међусобно буду у контакту, слика 11.1.6, док ситни материјал попуњава простор између. На овај начин ситна зрна, смештена у међупростору, дају чврстину и одржавају депонију стабилном. Заједничко депоновање ситнозрног и крупнозрног отпада могуће је извести на више начина [1,еЉс, 2003,2004] 1) формирањем дискретниххоризонталних слојева ситнозрног отпада унутар одлагалишта крупнозрног материјала, 2) мешањем крупнозрног и ситнозрног отпада у фази депоновања тако да чине релативно хомоген материјал, мешање се може обавити пре одлагања или у фази одлагања, 3) инјектирањем згуснутог ситнозрног отпада унутар одлагалишта крупнозр-ног материјала бушењем посебних инјекционих бушотина или формира-њем инјекционих линија дуж радног чела током одлагања, 4) формирањем танког слоја на челу етаже крупнозрног материјала тако да се ситнозрни отпад може инфилтрирати унутар тела одлагалишта. - Л; о ° Ч (а) (б) Слика 11.1. Мешавина крупних и ситнихзрна: а)са везивом, бетон, б) без везива, отпад Сви наведени модели мешања материјала различите крупноће односе се на случа-јеве када је крупнозрни материјал у сувом стању, а ситнозрни згуснут и филтри-ран тако да је количина слободне воде занемарљиво мала. Формирање дискретних хоризонталних слојева унутар одлагалишта крупнозрне јаловине приказано је типичном пресеку датом на на слици 11.2. [1,е^ис, 2003, 2004] Дакле, на подлози формираној од крупнозрног материјала треба формирати више мањих касета за одлагање ситнозрног материјала. Потребно је изградити најмање три касете. Једна касета би била активна, у другој би се сушио претходно депоно-вани материјал, а трећа касета би се припремала за прихват новог ситног отпада. Ободни насипи између тих касета изградили би се од крупног материјала. Касета која се напуни и исуши спремна је за надградњу, односно депоновање новог крупног отпадног материјала. Најмањи однос између крупног и ситног материјала је 4:1. Предност ове методе је у једноставном и јефтином одлагању ситнозрног материјала, а основна мана лежи у потенцијалној нестабилности ако се крупни ма-теријал сувише рано или сувише брзо одложи на ситнозрни слој. Да би се стаби-лност побољшала користи се цемент (1-3 %) или неки други везивни материјал који повећава кохезију и отпорност ситнозрног материјала. На слици 11.2. при-казан је случај када нема мешања нити инфилтрације унутар тела одлагалишта. Разуме се да је то тешко спречити, а ефекти који се добијају су позитивни јер се повећава стабилност одлагалишта. депоновани ситнозрни материјал 4х х депоновани ситнозрни материјал депоновани крупнозрни материјал Слика 11.2. Шема заједничког депоновања сауметањемхоризонталних слојева ситнозрног материјала Други иачии заједничког депоновања подразумева њихово мешање и заједничко депоновање. То је, у принципу, могуће остварити на више начина [Се^ис, 2003] - мешањем на ободном насипу тако да се истресу један поред другог, а потом се дозером заједнички гурају унутар одлагалишног простора, - мешањем у приколици камиона тако да се дода одређени део крупног и си-тног материјала који се заједнички истреса из приколице камиона/дампе-ра, - мешањем на транспортној траци. Предности ове методе заједничког депоновања су у контролисаном мешању, а мана је у потреби коришћења додатне опреме. Инјектирање је трећи начин за заједничко депоновање. Може да се обави тако што се упоредо са попуњавањем одлагалишта крупним материјалом на челу косине остављају инјекционе цеви кроз које се убацује ситнозрни отпад (слика 11.3. горе) или се инјектирање врши кроз накнадно изведену бушотину (слика 11.3. доле) Примена ове технологије обезбеђује добру стабилност одлагалишта уз могућност правовремене контроле положаја ситног материјала, али захтева употребу висо-копритисних муљних пумпи за инјектирање и коришћење цеви које лако могу бити оштећене услед кретања тешке механизације по одлагалишту или услед неравномерног слегања. Четврти начин подразумева формирање танких слојева ситнозрног материјала на челу крупнозрне јаловине. Ситнозрни слој се одмах прекрива новим крупнозрним слојем тако да иницира инфилтрацију ситног материјала кроз поре претходно одложеног материјала. Попречни пресек кроз одлагалиште на којем је примењена ова технологија дат је на слици 11.4. инјекционе цеви активна касета крупнозрни материјал инјекциона зона ситнозрног материјала цев пречника 0.1 т -15 т инфилтрација ситнозрног материјала активна касета Слика 11.3. Инјектирање ситнозрногматеријалаунутар одлагалишта крупнозрног материјала - активна касета крупнозрног материјала ситнозрног материјала астивна касета Слика 11.4. Попречни пресек кроз одлагалиште на којем се ситни материјал одлажеу танким слојевима по челу косине изграђене од крупног материјала Дебљина слоја ситнозрног материјала је од 0,2 до 0,5 метара, а дебљина слоја од крупнозрног материјала је 5 до 10 пута већа. Да би се ситнозрни материјал што равномерније нанео на косину крупнозрног материјала користе се перфорисане цеви, канали и корита. Ова технологија је веома прихватљива јер се доследним поштовањем дебљине слојева обезбеђује задовољавајућа стабилност уз мале трошкове. Проблем може бити изазван кишом (падавинама) у зонама где се одлаже ситнозрни отпадни материјал јер ће се пореметити дебљина танког слоја. Слика 11.5 Наношење слоја ситнозрног материјала на претходно одложене комаде откривке [ВгеИепћасћ, 2010] У неким индустријским гранама практикује се и заједничко депоновање ситно-зрних отпада различитог порекла. Највише се у томе одмакло у мешању пепела и шљаке са гипсом из процеса одсумпоравања јер се оба отпада издвајају на истој термоелектрани, а међусобни утицај побољшава геомеханичке особине заједни-чког производа. Типичан пример је мешавина пепела и ОДГ гипса која се прави на термоелектрани "Шоштањ" у Словенији. Мешавина се користи за израду насипа између Велењског и Дружмирског језера, а геомеханичке карактеристике меша-вине пепела и гипса су много боље него код појединих компоненти појединачно [Оман, 2002, Петровшек, 2003]. ПИТАЊА ЗА ПОНАВЉАЊЕ: 1. Наведите моделе заједничког депоновања! 2. Који однос крупнозрног и ситнозрног материјала се препоручује? 3. Које су предности заједничког депоновања? 4. Како се практично може извести заједничко депоновање? 5. Како се, и зашто, заједнички депонују ситнозрни отпади? Литература 1. [МсМапД, 2006] МсМапД В.Е., ШИзоп С.Ш., Мјевдскгете 0., К1е1п В., [2006), 0е51§п ап^ еуа1иаИоп оГ т1х1иге оГ т1пе шазГе госк апД ГаШп§5, Сап. СеоГесћ. Јоигпа1, N0.43, рр. 928-945 2. [МсМапД, 2005] МсМапД ЕВ.ШИзоп СШ, (2005), бе1Г-ше1§ћ1 соп5о1МаИоп оГ т1хГиге5 оГт1пе шазГе госк ап^ ГаШп§5 Сапап1ап Сво1всћтса1 Јоигпа1,42(2): 327-339 3. ^еДис, 2003] 1е^ис М" бтИћ М.Е., (2003), ТаШп§5 Со-Ш5ро5а11поуа«оп5 Гог С05Г 5аУ1п§5 апД ИаћШГу ге^исИоп, Тће СаИп АтегЈса М1п1п§ КесоМ, Ји1у/Аи§. 2003 4. ^еДис, 2004] Се^ис М" Васћеп5 М" бтИћ М.Е., (2004), ТаШп§ Со-Љро5а1 ап^ 5и51а1паћ1е ^еуеМртепГ, РгосееШп§5 оГТће 5рес1а15утр. Оп Епу1гоптеп1а1 5и51Гапаћ1е, 5МЕ Аппиа1 МееИп§, Оепуег 5. [Сошап, 2010] Сошап М" 1ее М" ШНИатб ОЈ, (2010), Со-Љро5а1 Гесћт^ие5 ГћаГ тау тШ§а1е П5к а550С1аГе^ шИћ 5Гога§е ап^ тапа§етеп1 оГ роГепИаИу асМ §епегаИп§ ша5Ге5, ргосееШп§5 оГ М1пе Ша5Ге, Аи51гаИап СепГге Гог Сеотесћап1с5, РегГћ 6. [ВгеИепћасћ, 2010]В А., (2010), Оуегтеу оГГаШп§ Љро5а1 ап^ Љт соп51гисИоп ргасИсеб 1п Гће 2Ић сепГигу, ТаШп§ апД М1пе ша5Ге СопГегепсе, УаИ, СоМга^о, Ц5А 7. [Отап, 2002] Отап Ј, 0ејапоУ1с В, Тита М, (2002), 5о1и«оп5 Го Гће ргоћ1ет оГ ша5Ге ^еробШоп аГа соа1-ћге^ рошег р1апГ. №аз1е Мападвтеп{; 22 (6); 617-623 8. [РеШотоек, 2003] Ре1коу§екА, (2003), ССР иШ12аИоп 1п §ео1есћтса1 ап^ гоа^ еп§1пеег1п§ 1п 51оуета. РгебепГе^ аГ: 101ћ 1п1егпаИопа1 сопГегепсе а5ће5 Ггот рошег §епегаИоп, Шаг5аш, РоМп^, 14-17 ОсГ 2003. рр 1-10 12. ПОРЕМЕЋАЈИ У ЕКСПЛОАТАЦИЈИ ДЕПОНИЈА И МОГУЋЕ ХАВАРИЈЕ Тема овог поглавља је упознавање са неким хаваријама који су сеу прошлости дешавалеу свету и на нашем простору. Сагласно томе сагледани су и разлози због којих је долазило до хаварија. Током изградње и експлоатације депоиија могући су различити поремећаји који могу условити оштећења иасипа или хаварије целокупне депоније. Узроци тих појава су различити, као и последице. Упркос све већој борби да експлоатација депонија буде што сигурнија статистички показатељи говоре да се број хаварија повећава. Само током 2000. у свету су се догодиле 4 хаварије које су озбиљно изнемириле јавност (јануар 2000. Баја Маре, Румунија, март 2000. Борша, такође Румунија, септембар 2000. Аитик, Шведска и октобар 2000. МагИп Соип1гу Соа1 СогрогаИоп, САД). Од тада, сваких 8 месеци долази до озбиљније хаварије. 12.1. Статистички подаци Амерички комитет за високе бране (АИСОСО - АтегЈсап паИопа1 соттШее оп 1аг§е Љт5, односно данас ЦббО - ЦпИе^ б1а1ез босЈеГу оп Оатз), међународни комитет за високе бране (1СОСО - 1п1егпаИопа1 СоттШее оп Саг§е Оатз), агенција Уједиње-них нација УНЕП, амерички Ш1бЕ ЦгапЈит Ргојес!, агенција ОбОР фа1а б1аИоп Гог Оат РаИигез) из Беча и многи други баве се праћењем хаварија на депонијама ин-дустријског отпада широм света. На крају 2000.г. на списку је било 226 значајнијих хаварија. Разлог зашто се толико пажње посвећује управо хаваријама образложио је председник Међународног комитета за високе бране (1СОСО) Р1егге Соп^е када је 1980.г. рекао да"човекмалоучи науспесима, амного на грешкама" [1С01Д 2002]. Па, без обзира што је свака депонија и њено окружење случај за себе детаљно се изучавају претходне хаварије и инциденти како би се предупредиле нове хаварије и несреће. Последњи и најсвеобухватнији извештај 1СОСО и ПИЕР су објавили 2001. [1С01Д 2001] и у том извештају су извршили компилацију података које је прикупио АИСОСО, ПИЕР и 1СОСО-ов Комитет за јаловишта и депоније отпада. Укупно је обрађено 226 хаварија који су се догодиле широм земљине кугле у периоду од 1917.до2000.г. Неки од карактеристичиих случајева, закључно са 2014., приказани су у табели 12.1. [1С01Д 2001, Тау1е5,2001, Вгаипз, 2000, ћЦр://шшш.ш15е-игапшт.ог§/тЉГ.ћ1т1]. Табела 12.1. Неке од хаварија на депонијамау свету Објекат, држава Време хаварије Последице хаварије Моип1 Ро11еу т1пе, ВС, Канада Август 2014 Излило се 4,5 милиона т3 јаловине из јалови-шта рудника бакра и злата и 10 милиона т3 воде Оап Кјуег 51еат 51а-1зоп, И.Саго1, САД Фебруар 2014 Лом дренажне цеви условио истицање 74.000 тона пепела и 100.000 т3 воде 5о1като, Ка1пии, Финска Новембар 2012 Стотине хиљада т3 контаминиране воде истекло кроз кратер формиран у језеру депоније гипса М1апуап§ СИу, 51сћиап, Кина Јул 2012 Услед великих киша оштећена брана, око 200.000 становника остало без пијаће воде Ко1оп1аг, Мађарска Октобар 2010 700.000 т3 црвеног муља истекло услед рушења насипа, погинуло 10 људи, 120 повређено, поплављен простор од 8 кт2 Кагаткеп, Русија Август 2009 После великих киша попустио насип, најмање 1 човек погинуо, више кућа поплављено К1П§510П {05511 р1ап1, НаггЈтап, Теппе55ее, ЦбА Децембар 2008. Срушен насип на депонији пепела, око 4 милиона т3 муља истекло, поплавили 1,6 кт2 земљишта до дубине од 1,8 т, уништен цевовод за гас, повређено више људи РтсМ Саке, Вг. Со1итћ1а, Канада Новембар 2004. Насип дужине 100 т и висине 12 т срушио се за време санационих радова, око 8.000 т3 материјала и воде истекло у Пинчи језеро РагЉапбк, Рг1тог5к1 Кга1, Русија Мај 2004 У насипу депоније пепела направио се отвор ширине 50 т, исцурило 160.000 т3 пепела, пепео преко дренажног канала дошао до реке Тће бећабИао Љ5 А§иа5 С1ага5 1аШп§5 Љт, Бразил Јун 2001. Пробој јаловине из рудника гвожђа, 2 радника страдала, троје се воде као нестали, муљ је транспортован 8 кт, загадио око 30 хектара земљишта МагПп Соип1гу Соа1 Согр. Кеп1ак1, САД Октобар 2000. 950.000 т3 муља из постројења за чишћење угља се излило у локални водоток, уништене рибе, а локални водовод је затворен АШк т1пе, Шведска Септембар 2000. 1.800.000 т3 воде истекло из јаловишта Вог5а Румунија Март 2000. 22.000 т3 јаловине контаминиране тешким металима излило се из јаловишта и допрло до вода реке Тисе Објекат, држава Време хаварије Последице хаварије Ва1а Маге. Румунија Јануар 2000. 100.000 т3 воде контаминиране цијанидом и јаловина истекло из јаловишта и загадило локални водоток, реку Тису и део Дунава, штету претрпела водопривреда Румуније, Мађарске и Србије Р1асег, 5ип§ао Де1 Иог1е, Филипини Април 1999. 700.000 т3 јаловине контаминирано цијани-дима истекло из јаловишта, затрпано 17 кућа Нае1уа, Шпанија Децембар 1998. истекло 50.000 т3 киселе и затроване воде А2па1со11аг, Шпанија Април 1998. 4-5.000.000 т3 затроване (киселином и металима) воде и муља, 1.500.0001јаловине истекло је из јаловишта и прекрило 4.500 ћа земљишта Рт1о уа11еу, САД Октобар 1997. Излило се 230.000 т3 јаловине и откривке Е1 Рогсо, Боливија Август 1996. Излило се 400.000 тона јаловине Магсоррег, Филипини Март 1996. Излило се 1.500.000 тона јаловине Р1асег РШр1П1 Септембар 1995. Излило се 50.000 т3 јаловине, 12 мртвих Ота1, Гијана Август 1995. Излило се 4.200.000 т3 муља затрованог цијанидима МаггЈезргиИ, Јужна Африка Фебруар 1994. 500.000 т3 муља транспортовано на дужини од 2 кт, 17 мртвих 51ауа, Италија Јул 1985. После пробоја око 190.000 т3 јаловина тран-спортована на удаљеност до 8 кт, 269 мртвих Агс1игиз, Зимбабве Јануар 1978. 20.000 т3 транспортовано око 300 т, једна жртва ВаГокеп§, Јужна Африка Новембар 1974. 3.000.000 т3 муља транспортовано 45 кт, 12 мртвих ВиГГа1о Сгеек, САД Фебруар 1972. 125 мртвих, 500 кућауништено МиННга, Замбија Септембар 1970. 68.000 т3 муља изливено у рудник, погинуло 89 рудара Оваква праћења су започета најпре на акумулацијама воде у САД. Према подацима из 1988. на тим бранама је забележено више од 500 инцидената. Ти инциденти су сређени према узроцима и последицама хаварије, а дијаграм је приказан на слици 12.1. 160 4 5 а х 'б-П. Ш 40 20 □ Преливање □ Нестабилност косине □ Прелив П Темељ □ Поремећај у структури насипа □ Ерозија П Непознато Слика 12.1. Инциденти на акумулацијама воде Очигледно је да је највећи број несрећа условљен проблемима у структури бране и на преливним грађевинама, а потом следи преливање преко круне бране. Међу-тим, проблеми у грађи бране и на преливним грађевинама су успешно превазила-жени поправкама, док је у случају преливања често брана напуштана. Када су у питању инциденти на јаловиштима и њиховим насипима (бранама) број инцидената је мањи, а највећи број њих је временски смештен у период од 1965. на овамо. На слици 12.2. приказан је дијаграм са забележеним инцидентима по годинама појављивања. 40 30 4 5 СТ I 5 -о а. ш 1— 1—1 _ г — 1900 1925 1950 1975 Датум инцидента 2000 Слика 12.2. Инциденти на јаловиштима по годинама дешавања Овај апсурд да се највише инцидената бележи у савременом свету последица је свакако и броја брана и јаловишта која су се у овом периоду изградила. Тако се упркос савременим знањима и техникама изградње, у апсолутном смислу, годи-шњи број несрећа повећава. У релативном смислу, у односу на укупан број јалови-шта, ситуација је вероватно много повољнија, али се таква статистика не води. Било како било, 4 несреће које су се догодиле у 2000.Г. представљале су "звоно за узбуну", посебно у земљама Европске уније које су подвргле ревизији све своје Број инцидената § N5 о јс с X 0 01 О "а о Ч (о 0 01 с л а: о п 3 с о Ој о Ој ж о ој о ој ? □ □ □ □ □ « ? О м X сР 3 л> п N3 М 0) н о Ја М а о 0 и л" >52- 1 § Сђ и ? н ^ о: 2 » & о\ м Н ш 3 0) б н Р к Хп т 0) м 0) вз п ТЗ и а а> I тз м и ° п> ____ ^ п>" М 0)' 4 2 о 0 о о\ И 8 8 л" Е б б 3 к м м м "аз'^3 8 ^ 8 а 2 м о 5 Ја х н т к Ђ ш н 1 2 и Ја аз м м § » м' 1 ^ " м о\ П П 0) 8 8 б м п ч 8 б § и и 8 8 0) ЕР а> 8 . м тз 0) 8 ^ О § 5 и 2 О м □ Р 8 * 1 2 и ^ о 8 2 Ја В 03 8 П> ^ 2 8 О 2 Ј § 2 ® п> Ја 0> 8 м н вз ОЈ м о\ 0> ^ 0> * 0> 8 о 0> г- н -5 о 2 о Ја о х вз !а "> 8 8 8 >52, 8. 2 _ ЕР 8 5 о » =: § Број инцидената 5 I ЈЗ Ја п> I вз Н вз I аз "аз' ^ о и 8 Е н 5 > I аз ^ 8 ОЈ аз 0 о\ аз и п> 1 аз ш 1< аз I аз "аГ I аз п !а 8 ЈЗ М n3 ој 0) н 0 Ја аз 1 б ч тз аз Ја ЕР п> ј: п> I аз аз № а: 43 5 & i п> ч ^ П) 8 Ја *< » о ч тз Тз ° X х П> п I П> 8 * н о. 8 8 а п о п> аз 8 п а Е ч аз ^ м о\ аз аз ^ ° п> и о п> = 1 ^ 3 п> о 1—1 Ја ^ аз X п> о У> 8 м 2 о ^ I—I п> о\ аз и п> о и о 3 2 аз ч 8 и X о о о\ ^а аз В В1, аз н х н 8 оз 2 М аз тз « Е § о\ п> § » ° аз Ја 8 аз тз о п> Ја 8 . . п> ° § аз 8 н аз тз ^ Р 0 ^а и п> 1 5 Н 8 аз тз ћ в 11 п> п> » с' Ч о о 3 о -Е с' Ој Сђ о а: о" с к о » Сђ X О 05 Затим је аиализа обухватила и узроке хаваријау зависности од примењене методе надградње, а сређени резултати су приказани на слици 12.4. Добијени подаци показују да су нестабилност косина и земљотреси најчешћи узроци хаварија. Занимљиво је да је наступна метода надградње и у овоме случају доминантна. Као оправдање се поново може поставити чињеница да су ово апсолутни подаци, те да је у релативним односима ситуација другачија. Оно што је јако уочљиво јесте да је наступна метода осетно непоузданија од других при динамичким ударима (земљотресима). Када су у питању филтрациони пореме-ћаји јаловишта са наступном и одступном методом су подједнако имала хаварије што се може правдати и погодношћу наступне методе да се лако контролише однос између таложног језера и најистуреније тачке круне насипа, мада ово ука-зује и на слаб мониторинг јаловишта са одступном методом. У пракси се особље "комотно и сигурно" понаша када је висина јаловишта ниска, а великим висинама се приступа са одређеном стрепњом и бригом да не дође до неког поремећаја. Шта таква ситуација доноси види се по резултатима прика-заним на слици 12.5. 50 I« Е 0ј 4 & 25 X 5 - г Висина бране(т] Слика 12.5. Број инциденатау зависности од висине јаловишне бране Обрађени резултати показују да се више од половине инцидената дешава на јало-виштима чија висина је испод 20 т. Поред непажње у експлоатацији узрок овоме може бити и број "ниских" јаловишта у поређењу са бројем "високих", али је евидентно да се удео јаловишта са наступном методом и овде јасно види. Оно што је увек интересантно јесу поремећаји на напуштеним јаловиштима. Поре-ђење инцидената који су се догађали на активним и напуштеним јаловиштима по врстама поремећаја приказани су на слици 12.6. Евидентно је да је број хаварија на активним јаловиштима далеко већи него на напуштеним, те да се на напуштеним јаловиштима сем филтрационих проблема и утицаја рудника могу очекивати сви други поремећаји. Највећи проблем на напуштеним јаловиштима представљају динамички удари (земљотреси). з^^икћмк^ -канд: аи а д в I м к п 2 дмсхоОпЈдз м-тзн ""ЗжпЗмчз-бгткЗм ^^бб^КЗбЗ »Зз ч | » и И ® ? ЈЗ о -Е _^ 3 » п ® . к^мЗко^к б! | з I § т 1 Ч! а 1 § ^ к ^ и С а ^ојсв^ Ј пв о § 5 X о ^ к ч П » о о ^ 5 О^а р Е » § § 3 2 I е°б 2 1 I - I 11 § |Ј | Риа М-С ® н ® шЖо _^ В X И М ш-о ° Ђ * о т ш ђ I и 82 Д^ИЂи- боЈ] чО МТХШМ.ОО. Т О М |иТОШ|М7Ма) N3 N3 ^ = п 5 ЈЈ О 13 чЗ. н N5 р^ Преливање О Нестабилност а. '-—, косине О А _ Ч ^ Ем О 5 Земљотрес ЈЈ ® Ј С № С\ Темељ Е 5 "а 2 Е О' Процеђивање а о 5 м 3 јј5 Поремећају О с: структури насипа X аз Гз "гз сђ т- - Н л Ж ЕрозиЈа о з § ^ а Слегање рудника 8 о ж д О о Непознато с а: о а: с пећине у боку јаловишта. Деловањем воде и јаловине дошло је до пробоја јаловине и воде. По каснијим изјавама одговорних људи из Рудника, око 7.000.000 I јаловине и воде [Телесковић, 1996] истекло је кроз пећински отвор ширине око 90 т (слика 12.7). Слика 12.7. Пресеккроз јаловиште "Ванчев поток" Упркос даноноћним радовима на затварању отвора истекла је огромна количина јаловине и загађене воде које су загадиле реку Велики Пек све до ушћа у Дунав и шире подручје од Мајданпека ка Доњем Милановцу. Реци Велики Пек требало је око 20 година да се потпуно регенерише. На новом јаловишту "Шашки поток" до хаварије је дошло 09. маја 1996. [Матић, 1996, Стевановић1997].Утренуткупробојајаловиштенијебилоуупотреби. Поду-жни пресек кроз јаловиште и објекте који га опслужују приказано је на слици 12.8 [Стевановић, 1997]. Слика 12.8. Подужни пресек кроз јаловиште "Шашки поток" и објекте који га опслужују Услед великих падавина и пробоја природних баријера које су формирале сочива узводно од јаловишта формиран је иницијални поплавни талас који је условио стварања бреше дубине око 10 т и преливање воде преко насипа. Кроз овај отвор је почела да истиче најпре вода, а поплавни талас је са собом повукао и око 70.000 тона јаловине (100 пута мање него са јаловишта "Ванчев Поток"). Поплавни талас се кретао долином Шашке и Поречке реке плавећи појас ширине 20 до 100 т на дужини од око 20 кт, мада су трагови пробоја били видљиви и на ушћу Поречке реке у Дунав (удаљеност око 40 кт). Просечна дебљина флотацијске јаловине на поплављеном подручју била је од 2 0 до 80 ст. Пробој јаловине је условио вишедне-вно затварање водовода низводно од Мајданпека и уништење флоре и фауне у Шашкој и Поречкој реци, пре тога сврстане у I класу водотокова. Међу узроцима хаварије стручњаци су издвојили постојање сочивастих акумулација на косој по-вршини јаловишта, незадовољавајуће функционисање дренажног система, мали капацитет преливних органа и неодговарајући однос висине насипа и депоно-ваног материјала унутар акумулационог простора [Стевановић, 1997]. Јаловиште рудника олова и цинка "Злетово" из Пробиштипа (Република Ма-кедонија). Јаловиште је надграђивано наступном методом и брана бр. 4 је дости-гла висину од 15 т. Депоновање је обављано спиготирањем. До хаварије је дошло 01. марта 1976. када је услед филтрационих поремећаја дошло до пробоја насипа и истицања око 300.000 т3 од укупно 1.000.000 т3 депоноване јаловине. Јаловина је допрла до оближње реке и загадила је тако да је град Штип остао без воде дуже од 24часа. Људскихжртава није било [1СОСО, 2001]. Слика 12.9. Уклањање слоја јаловине (сива боја) после изливања Јаловиште рудника олова и цинка "Брсково" из Мојковца. Јаловиште рудника олова и цинка "Брсково" изграђено је на обали реке Таре, практично у самом граду Мојковцу. Ободни насипи, висине око 20 т, су направљени грађевинском механи-зацијом од шљунка и песка са глиненим језгром. Ради заштите реке Таре дно и косине су обложене пластичном фолијом. Еродивно деловање реке је 1992. годи-не. оштетило део насипа и запретило хаваријом која би оставила трајне еколошке последице иа реку Тару. Да се то не би десило депоновање је прекинуто и извр-шено је санирање ободног насипа пре него што се вода и јаловина излила [1СОСО, 2001]. Слика 12.10. Санација јаловиштау Мојковцу Јаловиште рудиика олова и цинка "Сасе" из Сребренице (Република Српска). До хаварије на овом јаловишту дошло је септембра 1982.г. Дошло је до пуцања на левом боку бране и изливања око 70.000 тона јаловине (двомесечна производња Рудника). Вода и јаловина су се нашли у реци Дрини, озбиљно је загадили, уни-штили рибљи фонд и проузроковали вишенедељно искључење водовода низво-дно уз Дрину [Матић, 1996]. Друга хаварија на истом јаловишту десила се 13. јула 2010. Дошло је до пуцања це-вовода повратне воде који води кроз јаловиште, оштећења насипа и изливања (званично, незнатних количина?!) јаловине у реку Дрину. У Малом Зворнику је привремено затворен водовод. Нема података о изазваној штети, нема погинулих [шшш.(гоп1а1.г 5/суг1/% 3 Рр а§е% ЗВ2%2 бка!]. Јаловиште рудника олова и цинка "Кишница" у Бадовцу. До хаварије је дошло у септембру 1988. Дошло је до преливања преко круне бране око 10.000 т3 воде и јаловине и потапања више ораница и десетак кућа. Преливање је настало као последица непажње при експлоатацији јаловишта, а инцидент је великој мери исполитизован јер је угрожено српско село у периоду када су Рудник водили Албанци [РИ, 1988]. Јаловиште рудника олова и цинка "Велики Мајдан" из Љубовије. До хаварије је дошло у јуну 2001.г. Јаловиште је формирано у кориту Коларичке реке која има велико сливно подручје. За заштиту јаловишта од притицања, посебно бујичних, вода узводно је изграђена камена брана са вишенаменском акумулацијом (узгој риба, изградња миниелектране, заштита низводног подручја од бујичних вода). На слици 12.11 шематски је дат пресек кроз јаловиште. На брани су, поред темељ-ног испуста, изграђени основни и заштитни прелив. У нормалним условима ви-шак воде се евакуисао кроз темељни испуст релативно мале величине (цев пре-чника 300 тт) и преко првог, основног, прелива. Између основног и заштитног прелива формиран је акумулациони простор (тзв. неприкосновени простор) ради привременог акумулисања вишка воде у екстремним случајевима. Сви објекти на јаловишту су димензионисани на 100-годишње воде. Јуна 2001. године дошло је до вишедневних падавина и дотока воде веће вероватноће од пројектоване. Када је акумулациони простор у потпуности испуњен сливном водом почело је пуњење јаловишног акумулационог простора непланираним количинама воде. Упркос томе што је јаловиште било попуњено јаловином испод 50% нагли прилив вели-ких количина воде је брзо условио да се вода наслони на насип изграђен хидроци-клонирањем флотацијске јаловине. Особље је покушало палијативним мерама да растерети насип, но нагло дотицање је све то осујетило и дошло је до бочног пробоја насипа. Заједно са водом из јаловишта је истекло око 16.300 т3 депоно-ване јаловине. Сва та количина јаловине је кроз корито Црнчанске реке дошла до реке Дрине која је удаљена мање од 2 кт. Хаварија је оштетила објекте на јалови-шту, низводно лоцирану рудничку пумпну станицу и изазвала загађење реке Дри-не цијанидима и јонима тешких метала, у првом реду олова, цинка, бакра, кадмију-ма, никла и арсена. Људскихжртава није било [Грујић, 2002]. Јаловиште рудника антимона "Столице" у Костајнику, код Крупња. До хава-рије на овом јаловишту дошло је у мају 2014. Јаловиште чине два поља, међусобно подељена природним брдом. Напуштено је било више од 10 година. Претходних година дошло је до филтрационог поремећаја на десном пољу, дренажа је слабо радила, па је вода (од падавина) полако пробила ободни насип и постепено га односила, слика 12.12. Услед великих падавина, које су увелико премашиле тзв. стогодишње воде, одно-шење материјала са десног поља се интензивирало. Лево поље јаловишта било је у потпуно исправном стању и без воде. Но, велике падавине су активирале приро-дно клизиште у боку левог поља јаловишта па је огромна маса земље клизнула у јаловиште. На свом путу маса је закачила пластичну цев, малог пречника, којом је мали поток који се налазио у боку поља, био изведен ван контура левог поља, и смичући је поломила. Тиме је поток, практично, почео брзо да пуни лево поље водом. Насип се натопио и попустио па је, готово, сва депонована маса однесена, слика 12.13. у окружење и реку Корениту. Људских жртава није била, причињена је само материјална штета. Слика 12.11. Шематски приказ јаловишта Велики Мајдан Слика 12.12. Оштећења насипа на јаловишту "Столице" Слика 12.13. Јаловиште "Столице" после хаварије Поред флотацијских јаловишта хаварије су забележеие и иа другим индустриј-ским депонијама. На депонији пепела и шљаке "Средње костолачко острво" термоелектрана "Костолац А и Б" долазило је више пута до мањих хаварија. Најчешће је то било преливање преко насипа које је за последицу имало отварање бреше у насипу и изношење неколико хиљада метара кубних депоноване масе у Дунав. Највећа хаварија десила се септембра 2009. Тада је дошло до одношења насипа и истицања 24.000 т3 пепела у реку Дунав. Основни разлог за пролом насипа била је неисправност бочног одвода на другом (горњем) дренажном прстену и ослањање воденог огледала на ножицу насипа у зони неисправног бочног одвода. С обзиром да је други дренажни прстен био још у фази пробног рада, стање на депонији се будно контролисало. Када је бочни дренажни одвод пуштен у рад веома брзо је уочен поремећај, али није било времена да се било шта предузме, јер је до пробоја је дошло за 20-ак минута, слика 12.14. Површина депоније када је уочен поремећај Стање на површини, 15 минута касније Пробијени насип Стање када је истицање воде и пепела престало Слика 12.14. Стање депоније пепела "Средње костолачко острво" непосредно пре и после хаварије Сличне хаварије су забележене и на мокрој депонији ТЕ "Косово А"у Обилићу и на депонији Маљевац термоелектране Пљевља., слика 12.15 [Вијести, 2011], где је дошло до процуривања избистрене воде кроз земљано-камену брану. Слика 12.15. Пробојводе кроз насип депоније пепела"Маљевац" 12.3. Појаве, узроци и последице хаварија и санационе мере Појава хаварија и иицидеиата на депонијама може бити узрокована на различите начине. "Међународни комитет за високе бране" (1С0С0) поремећаје води у осам категорија: - преливање преко круне насипа (бране), - нестабилност косине насипа, - земљотреси, - проблеми у фундирању насипа и брана, - проблеми на преливним објектима, - проблеми у структури насипа, - ерозија, и - утицај рудника. 12.3.1. Преливање преко круне насипа Мада се чини да је преливање преко круне насипа планском експлоатацијом нај-лакше спречити, овај вид угрожавања депоније и окружења редовно се догађа. По правилу преливање преко круне насипа настаје у периоду великих киша (са по-вратним периодом од 100 и више година) када сеунутар акумулационог простора у кратком периоду појављује неочекивано велика количина воде. На добро проје-ктованој и одржаваној депонији капацитет акумулационог простора треба да буде довољан да прихвати ту воду, а преливни органи да је континуирано прихватају и безбедно изведу из депоније. Дакле, иницијално се појаве велике воде, а стварни узроци преливања могу бити различити [Вајда, 2000]. Најчешће су то: - прогрешан избор и прорачун пројектне велике воде, те сагласно с тим недо-вољан капацитет преливних органа, - лоше одржавање објеката за евакуацију воде, те у вези с тим немогућност преливних органа да прихвате и безбедно одведу све количине воде која се нагло појављује унутар јаловишта, - лоше пројектовање или неодржавање потребног односа између нивелете круне бране и нивелете депоноване јаловине, па унутар јаловишта не по-стоји запремина довољна да привремено задржи те високе воде, - појава сочива и акумулација узводно од јаловишта и њихово нагло попу-штање при наиласку високих вода, - рушење неке узводне бране или формирање клизишта унутар контура јаловишта што на сличан начин доводи до формирања поплавног таласа и преливања преко круне бране. Механизам преливања је углавном сличан. Преливање најчешће започиње на ма-њем делу насипа где започиње еродовање насипа слично формирању природних јаруга, само неупоредиво брже. У почетку истиче само вода ширећи веома брзо еродовани део бране. При томе дубина тако формираног просека (бреше) може допирати до основе насипа док ширина у круни може бити мања од половине целокупне ширине насипа. Ширењу бреше доприноси и стално и повећано исти-цање воде и материјала који се понаша као флуид. Када преливање крене, процес се тешко зауставља и завршава се у времеиском периоду који се мери минутима или сатима. Зависно од локалних услова из депоније може да истекне и више од половине депонованог материјала, а зависно од величине и снаге поплавног таласа и локалних топографских услова кретање отпада и загађене воде може бити од неколико стотина метара до више десетина километара (нпр. преливање преко круне насипа јаловишта "Шашки поток" РБ Мајданпек). Јаловина се може кретати брзином изнад 20 т/5 посебно када се смер кретања поклопи са приро-дном котлином или коритом неког водотока. Маса носи све пред собом, арастиње, куће и слични објекти не представљају озбиљне препреке које успоравају или заустављају ток тако да су штете велике. На слици 12.16 приказан је пробој акумулације воде кроз насип. Фотографија је настала при контролисаном симулирању пробоја воде кроз брану [5тИћ, 1969] Слика 12.16. Симулирани пробој воде кроз насип Санација насипа код којег је дошло до преливања обавља се попуњавањем форми-ране бреше материјалом од којег је направљен сам насип (песак хидроциклони-ране јаловине или материјал из позајмишта). Када се насип гради од хидроци-клонираног песка обично се јавља мањак материјала па се санација може вршити и материјалом из позајмишта. Радови на санацији и поновно укључивање депо-није у експлоатацију су веома тешки и осетљиви јер треба спречити одржавање успостављених привилегованих токова кретања воде и формирати плажу у ситуацији када се најниже коте, односно депресија налази непосредно уз насип. 12.3.2. Нестабилност косине насипа Нестабилност косина може се појавити из више разлога: - пренапрезање темељног тла, - пренапрезање материјала од којег је брана изграђена, - филтрациони поремећаји у насипу изазвани повишењем порног притиска и издизањем линије провирне воде, итд. По правилу нестабилност косина не настаје тренутно и не доводи до ненајављеног рушења. Рутинским мерама осматрања могу се уочити знаци који најављују поре-мећај и потенцијално рушење насипа. Основни знаци који указују на то су пове-ћање порног притиска и издизање линије провирне воде што по правилу доводи до квашења ножице насипа, односно избијања воде на низводној (ваздушној) ко-сини. Ово квашење постаје опасно када долази до "клизања" материјала и наруша-вања структуре, а посебно када долази до суфозије (изношење ситног материјала из насипа). Када је у питању пренапрезање, лако се уочава појављивање зате-жућих пукотина у горњем делу насипа, односно испупчења у доњем делу насипа [1С010,1996]. Дакле, чим се на насипу почну уочавати пукотине, кратери, испупчења, клизања материјала, шкољкање, стварање удолина и слично, треба предузети мере санаци-је како би се предупредила хаварија. Санација сем појачане контроле (очитавање пијезометара, визуелно осматрање, мерење притисака итд.) подразумева удаља-вање таложног језера од круне насипа, контролу рада дренажног система, угра-дњу нових дренажа ради смањења пијезометарског нивоа у насипу (нпр. Растере-тних бунара, изградњу дубоких дренажних ровова на низводној косини, уградња хоризонтално бушених дренова, уградња додатних дренажа у ножици итд.), кон-тролу квалитета материјала од којег се насип гради, ојачавање насипа каменим набачајем и сл. Кад год је могуће, санационим радовима треба да претходи ана-лиза узрока који су довели до поремећаја 12.3.3. Земљотреси Земљотреси, односно изненадни динамички удари (нпр. минирање, кретање во-зила по насипу и сл.) представљају тешко решив проблем у одржавању јаловишта у стабилном стању. Деловањем земљотреса обично долази до деформација на круни и низводним косинама насипа, долази до урушавања дренажних објеката, оштећења тунела и шахтова намењених за евакуацију воде из депоније итд. На овај начин земљотреси доведу депонију и насип у стање да објекти не функционишу чиме се стичу услови да дође до преливања преко круне насипа (ако је дошло до његовог слегања и оштећења објеката за одвођење слободне воде), до филтрационих поремећаја услед оштећења дренажа итд. На овај начин земљотреси посредно доприносе ве-ликој штети. Таласи изазвани појавом земљотреса могу у екстремним условима да доведу до ликвефакције. Ликвефакција је појава која се дешава у растреситом, водом заси-ћеном материјалу, када долази до великог пораста порног притиска услед дејства земљотреса, тако да овај постаје једнак вредности интергрануларног напона. Депоновани материјал се тада понаша као течност и није у стању да се супрот-стави већим напонима смицања што условљава рушење насипа и нагло истицање депоноване масе и воде. Појава ликвефакције обично носи катастрофалне штете. На слици 12.17 је приказано јаловиште после ликвефакције [5тИћ, 1973]. Санација депоније после земљотреса подразумева предузимање брзих санацио-них мера на поправкама оштећених објеката (надградња круне насипа, ојачање насипа, санирање дренажа или уградња нових, поправка шахтова или увођење пловећих пумпних станица итд.) како би се спречили секундарни ефекти. Ако дође до ликвефакције размере катастрофе и штете су обично такве да нема никаквих санационих мера у смислу оспособљавања депоније да функционише већ се све активности усмеравају на умањењу штете по окружење, а депоније се по правилу обезбеђују и напуштају. Слика 12.17. Јаловиште после ликвефакције 12.3.4. Проблеми са фундирањем насипа Ово нису тако типични проблеми на депонијама са "земљаним" насипима колико на бетонским бранама које формирају акумулације воде. Започињање израде ини-цијалног и заштитног насипа подразумева скидање слоја хумуса и муљевитог површинског слоја како би се фундирање обавило на здравом и чистом терену. Уколико се то не би извршило могло би доћи до клизања и нестаблности тих наси-па у време када они услед надградње буду додатно оптерећени. Санација подразу-мева ојачавање насипа и додатно дренирање основе насипа. 12.3.5. Проблеми у структури насипа Насипи на депонијама граде се истовремено са експлоатацијом па се контрола израде и мониторинг протежу кроз дуги низ година. Све то може условити смање-ну пажњу и поремећаје у надградњи насипа. Поремећаји могу бити не само у гео-метрији насипа већ и у његовој структури. Основно је правило да се насип прави само од материјала који испуњава пројектоване карактеристике, а да се безбедна експлоатација комбинује са добрим радом хидротехничких објеката. Уколико дође до поремећаја у раду хидротехиичких објеката доћи ће до издизања пијезометарске линије, избијања воде на спољној косини насипа, слика 15.8, по-јаве унутрашње ерозије и изношења најситнијих зрна из насипа итд. Све су то по-јаве које угрожавају рад депоније, разбијају структуру насипа и доводе до хаварија. Да се то не би десило неопходно је континуирано пратити и одржавати квалитет материјала од којег се прави насип у пројектованим условима и одржавати хидро-техничке објекте у функционалном стању. Уколико упркос свему дође до поремећаја, санационе мере подразумевају удаља-вање таложног језера од насипа, спуштање пијезометарског нивоа, ојачавање насипа, чишћење дренажа, доградњу нових дренова и дренажа итд. 12.3.6. Проблеми са ерозијом Ерозија је појава која се често среће на депонијама. Суштински се разликују два типа ерозије - спољашња и унутрашња. Спољашња ерозија је последица деловања воде и ветра на површински слој наси-па. Услед дувања ветра или отицања воде по косини насипа јављају се канали, уле-гнућа или испупчења. Ветар и вода практично односе невезани, слабије везани или ситнији материјал мењајући геометрију насипа. На слици 12.18 приказани су ефекти спољашње ерозије на насип. Слика 12.18. Насип захваћен спољашњом ерозијом Када спољашњу ерозију узрокује ветар тада се лако уочавауслед аерозагађења по-дручја око депоније, док се ефекти ерозивног деловања воде углавном задржавају на депонији или око депоније. Порекло воде које изазива ерозију може бити различито. Најчешће су то падавине, но то може бити и вода која прелива преко круне насипа или провирна вода која избија из насипа. У свим случајевима, спољашња ерозија угрожава стабилност насипа и треба је спречити. У спречавању негативног деловања спољашње ерозије као повољна околност се узнма лако визуелно уочавање и, најчешће, временски дуго најављи-вање могућих проблема. Мере које се предузимају за санацију или спречавање спољашње ерозије изазване ветром своде се на стабилизацију насипа, а то се најче-шће постиже формирањем биопокривача. Ако то није могуће, одношење матери-јала се успешно спречава и прскањем откривених делова насипа (водом, различи-тим емулзијама итд.). Када је у питању ерозија услед деловања воде систем мера је шири и компликованији. Добру заштиту од падавина чини биопокривач, а додатно треба по насипу уредити етаже и на њима плитке канале за прихват воде од падавина и њено контролисано одвођење. Када се појављује вода од преливања или услед високог положаја провирне линије тада се проблем спољашње ерозије решава упоредо са много опаснијим проблемима нарушавања стабилности услед преливања преко круне насипа или услед високог пијезометарског притиска. Унутрашња ерозија такође подразумева одношење ситног и невезаног матери-јала, али не са површине насипа већ из саме структуре насипа. Наиме, услед успо-стављања привилегованог тока кроз насип вода почиње да ствара унутрашње канале који се временом протицања шире тако да уз воду почиње да истиче и материјал од којег је насип направљен. Ова појава може бити веома опасна јер доводи до нарушавања унутрашње структуре насипа. На слици 12.19 приказан су ефекти унутрашње ерозије на јаловишту [Вгашпег, 1973]. Слика 12.19. Ефектиунутрашње ерозије насипа Појава ових унутрашњих канала теже се уочава него спољашња ерозија, али у склопу мониторинга и анализе појаве воде на спољашњој косини насипа може се благовремено уочити и санирати. Од тренутка када се појава унутрашње ерозије уочи до тренутка хаварије време може бити веома кратко (мери се данима) тако да мере санације треба предузимати као ургентне. Прво и неизоставно треба пове-ћати плажу и смањити ниво слободне воде у таложном језеру, треба покушати спречити отицање воде наношењем материјала ради заптивања места истицања, потом треба на месту излива воде поставити филтерски материјал (тзв. обратни филтер) како би се спречила суфозија (изиошење материјала) и предузети сана-ционе мере на дренажи како би се смањио пијезометарски ниво у насипу. Сани-рање дренаже може бити уградњом нових дренова или потпуно нових дренажа, изградња растеретних бунара или само чишћење постојећих дренажа. При томе, треба појачати мере осматрања уводећи честа мерења интензитета отицања воде и мерењем њене замућености. 12.3.7. Проблеми са преливним грађевинама Депонија треба да има најмање један преливни орган. Његов положај је обично у центру (када су у питању депоније равничарског типа), на природном боку депо-није или насупрот места истакања (код брдско-планинског типа). Задатак тог објекта (шахта) је да континуирано одводи избистрену воду из депоније (у посе-бну акумулацију, у постројење, као повратну воду, у водоток итд), а капацитет и квалитет се регулише променом висине преливног прага на шахту. Проблеми који се јављају могу бити различити: - дуготрајном употребом и агресивним деловањем воде и реагенаса долази до трошења (хабања) материјала тако да може доћи до његовог оштећења, рушења или процуривања воде и депоноване масе на нивоима испод нивоа преливања, - може доћи до потпуног или делимичног зачепљења отвора на шахту дола-ском грана, дасака или неких других предмета на отвор или упадањем у шахт (посебно карактеристично у време великих падавина за депоније која имају велико сливно подручје), - услед земљотреса може доћи до рушења шахта и затварања одвода за изби-стрену воду, итд. Последице ових догађања су смањење плаже повећањем величине таложног језе-ра, издизање линије провирне воде или оштећење насипа. На овај начин се угро-жава стабилност насипа, а његово рушење може бити преливање, клизање косине, пробијање насипа итд. Да би се ово предупредило могуће је изградити сигурносни преливни шахт. Његова намена је само да спречи задржавање непланирано великих количина воде у случају да дође до појаве великих вода или оштећења редовног колектора. Сигурносни колектор се обично налази на другој страни од радног колектора, а при изградњи се тежи његово постављање непосредно по терену. Други начин јесте евакуација избистрене воде преко пловећих пумпних станица чиме се прели-вни шахт у потпуности елиминише, а најповољнија је комбинација пловеће пумпне станице за редовну евакуацију избистрене воде и изградња сигурносног шахта за прихват непланирано великих количина воде. 12.3.8. Негативни утицај рудника Уколико је јаловиште лоцирано непосредно поред рудника њихови односи треба да буду потпуно уређени јер неки рударски радови, у првом реду минирање, транспорт дамперима или железницом, одлагање откривке, могу да угрозе рад јаловишта. Негативно дејство минирања и транспорта манифестује се динами-чким потресима који могу изазвати последице сличне деловању земљотреса. Утицај одлагалишта може бити опасан ако се оно налази узводно у истој долини или изиад јаловишта. У тим случајевима ако дође до клизања могуће је угрозити јаловиште тако што ће се изазвати оштећење објеката (тунели, колектори, ша-хтови, дренаже) или ће услед клизања материјала у акумулациони простор доћи до појаве поплавног таласа који може изазвати преливање преко круне насипа и на тај начин угрозити стабилност јаловишта. Основне сигурносне мере везане су за избор локације јаловишта, а ако упркос томе дође до описаних ситуација неопходно је мењати технологију минирања, правити нове транспортне трасе и додатно обезбеђивати одлагалиште. ПИТАЊА ЗА ПОНАВЉАЊЕ: 1. Које организације у свету детаљно прате хаварије на депонијама индустријског отпада? 2. Зашто је то важно пратити? 3. Које групе поремећаја прати 1С01.0? 4. На којим депонијама се најчешће дешавају хаварије и зашто? 5. Где су се на нашим просторима дешавале хаварије? 6. Зашто долази до преливања воде и материјала преко круне насипа? 7. Штаузрокује нестабилност ваздушне косине насипа? 8. Какав је утицај земљотреса на стабилност депонија индустријског отпада? 9. Шта је то ликвефакција и када се дешава? 10. Како ерозија утиче на стабилност депонија и насипа? Литература 1. [1С010,2001] 1С0Г0, НИЕР, (2001), ТаШп§5 Љт5 - Г15к оМап§егои5 оссиггепсе^; Ге550П51еагп1 {гот ргасЛса1 ехрег1епсе5, ВиИеИп 121, Раг15 2. [Тау1е5,2001] Тау1е5 К., (2001), Ва1а Маге: соп5е^иепИа11пШаИуе5 ап^ о1ћег 5рШоуег5,41ћ 1п1ег. ап^ 251ћ ИаИопа! М1пега15 СоипсИ оГАи51гаНа Епу1гоптеп1а1 Шогкбћор 3. [Вгаип$, 2000] Вгаип5 Ј., (2000), АссМепГ ргеуеп1лоп 1ћгои§ћ ге§и1аИоп5? Ге550П51еагпе^ Ггот гесепГ ГаНиге5, шшш.иш-кагкгићеЛе 4. [Лековски, 2012] Лековски Р., Бугарин М., Микић М., (2012) Узроци настајања удеса на флотацијским јаловиштима у Србији, Рударски радови 3, стр. 99-106 5. [Матић, 1996] Матић Г., (1996), Како је својевремено уништенживоту реци Пек, Политика, 14.05.1996., стр. 17 6. [Салатић, 2001] 5а1аИс 0., (2001), Ро55ЉШГу оГт1пега1 ргосе551п§ сгеаИп§ а ГпепШу епУ1гоптепГ 1п Гће Ва1кап, 2ћогп1к га^оуа IX Ва1кап т1пега1 ргосе551п§ соп§ге55 Иеш ^еуе1ортепГ51п т1пега1 ргосе551п§, 15Гапћи1, рр. 547-554 7. [Телесковић, 1996] Телесковић И., (1996), Оптимизам после првих анализа, Политика, 14.05.1996., стр. 17 8. [Стевановић 1997] Стевановић С., Капор, Р., (1997), Анализа последица и узрока рушења дела бране јаловишта Шашки поток, Зборник радова I конгреса југословенског друштва високих брана, Будва, стр. 355-359 9. [РИ, 1988] Рударски институт, (1988), Интерна документација, Београд 10. [Грујић, 2002] Грујић М. ет ал., (2002), Загађење реке Дрине као последица депоновања флотацијске јаловине рудника Велики Мајдан, зборник радова саветовања Е1ес1га II -150 1400, Тара, стр. 274-277 11. [Вијести, 2011] Малиџан Г., (2011), Пукла брана на Маљевцу у Пљевљима, вода плавила и локални пут, Вијести оп Ипе, 12.12.2011. 12. [Вајда, 2000] Вајда Љ., Анагности П., (2000), Оштећења и рушења насутих брана - искуства и препоруке, Грађевински календар, Београд, стр. 159-196 13. [5шИћ, 1969] 5тИћ 5.Е., (1969), ТаШп§ ДерозИз - ^е51§п ап^ сопзГгисИоп, XI сопуепИоп оС т1п1п§ еп§1пеег5 оГ Реги, зерага! 14. [5шИћ, 1973] 5тИћ 5.Е., (1973), ТаШп§ ДерозИз - ГаИигез ап^ 1е550П5, ШогМ М1п1п§, 5ер1етћег, рр.56-60 15. [Вгашпег, 1973] Вгашпег С.О., СатрћеИ О.В., (1973), Тће ГаШп§ 5ГгисТиге ап^ 115 сћагас1ег15Ис5 - а 5011 еп§1пеег'5 У1ешро1п1, ТаШп§ Љро5а11оЉу I, МШег Ргеетап РићИсаИоп, 5ап Ргапс15со, рр. 59-101 13. ХИДРОИЗОЛАЦИЈА ДЕПОНИЈА ИНДУСТРИЈСКОГ ОТПАДА Тема овог поглавља је приказ система за хидроизолацију депонија индустријског отпада. Сагласно светској пракси приказана је хидроизолација природним, син-тетичким и композитним материјалима. За сваки одматеријала дате су осно-вне карактеристике, мане и предности, те детаљи везани за њихово коришћење на депонијама. Хидроизолација депоиија индустријског отпада изводи се ради спречавања кон-такта потенцијално загађеног флуида из депоније и чистих вода из њеног окру-жења. На овај начин омогућено је управљање потенцијално загађеним водама тако што се скупљају (по правилу, гравитационим отицањем) на посебно одређе-ном и уређеном простору и одатле повремено или континуирано враћају назад у процес из кога су настале или се шаљу на пречишћавање и истачу у најближи вод-ни реципијент. Дакле, улога хидроизолације је првенствено заштита окружења од загађења. Веома ретко јехидроизолација индустријских депонијаусловљена само потребом да се воде сачувају и искористе у још неколико циклуса производње. Од почетка шездесетих 20. века, када је хидроизолација депонија почела да се индустријски примењује, па доскора она је била део инжењерско-техничких реше-ња и (позитивног и свесног) опредељења инвеститора да заштите окружење. Од почетка 2 010, ступањем на снагу "1апШН1 шаз1е ШгесИуе" ЕУ [Шаз1е ШгесИуе, 1999], хидроизолација индустријских депонија на европским просторима, а доношењем локалне "Уредбе о одлагању отпада на депоније" [Уредба, 2010] и на нашим просторима, постала је и законска обавеза. Хидроизолација депонија отпадног материјала обавља се коришћењем: - природних материјала који имају способност бубрења и спречавања проди-рања воде или флуида, најпознатији природни хидроизолатор је глина, - синтетичким материјалима израђеним од пластичних маса, и - комбиновањем природних и синтетичких материјала, било да се наносе одвојено у слојевима или да се наносе као "готови производ" сачињен комбиновањем природних и синтетичких хидроизолационих материјала. Хидроизолациони системи могу бити једноставни, добијају се коришћењем само једног хидроизолационог материјала, али могу бити и комплексни коришћењем више различитих материјала наизменично сложениху више слојева. Избор сложе-ности зависи од процене опасности и ризичности да дође до процуривања флуида из депоније, могућности набавке неког од хидроизолационих материјала, али често зависи и од свести и финансијских могућности власника депоније. На слици 13.1. приказани су једноставни и сложени системи заштите [Вепзоп, 2000]. Дренажни слој Глинена облогп Једноставан систем хидроизолације коришћењен само једног слоја глине Дренажни слој -^ч- Глинена облога ^Геомембрана (фолија) геомембраном (фолиЈомј Сложени систем хидроизолације који обухвата прекривање слоја глине Дренажни слој \ X Геомембрана У [фолија) Глннена облога Геокомпозитни дрен Веома сложени систем хидроизолације који поред два слоја глине подразумева коришћење и два слоја геомембране уз уградњу два дренажна слој Слика 13.1. Системи хидроизолације депонија отпада Са шема датих на слици 13.1. види се да хидроизолационе материјале увек прате и дренажно-заштитни слојеви. Уобичајена заштита је прекривањем глине шљунком чиме се обезбеђује течење флуида ка месту прикупљања и врши расте-рећење хидроизолатора. Истовремено тај слој шљунка штити глинени слој од губљења влаге јер би у противном осушена глина испуцала и привремено (или краткотрајно) постала водопропусна, слика 13.2. Слика 13.2. Изглед глинене облоге након што глина изгуби влагу Када је завршни хидроизолатор геомембрана, тада слој шљунка поред дренирања воде и растерећења геомембране штити геомембрану од физичких оштећења и оштећења услед изложености ултраљубичастом зрачењу. Код посебно сложених система заштите, када се дренажни слој уграђује између слојева глине и геомем-брана, обично се користе геокомпозитни дренови који имају првенствену намену да растерете притисак на доњи хидроизолациони слој. Из практичних разлога и брзине израде геокомпозитни дренови мењају шљунак. 13.1. Хидроизолација депонија природним материјалима Хидроизолација депонија природним материјалима подразумева, првенствено, коришћење глина. С обзиром да на нивоу ЕУ код избора хидроизолационих мате-ријала није посебно дефинисана врста материјала који се користи, то значи да се глине могу равноправно третирати са синтетичким и композитним хидроизола-ционим материјалима. Минерали глина представљају велику групу сродних силиката. Обично настају површинским распадањем алумосиликата у самој матичној стени или као талози из површинских вода. Један од ових минерала је и минерал монтморијонит [(На,Са)0.зз(А1,М§)2б14О10(ОН)2-«Н2О]. У њему су два слоја (слика 13.3) изграђена од 5104 тетраедара и један октаедарски уложени слој изграђен од А1-, М§-, Ре-јона, као основни пакет, ламела дебљине око 1пт [К1аи5-Ре1ег, 2003]. Између ламела (између два 5104-слоја једног изнад другог) је међупростор од 1-2 пт који је испу-њен слабо везаном водом. Осим воде у овај међупростор могу бити уграђени и слабо везани катјони Иа+, Са2+, М§2+, Ре2+, као и разна органска једињења. ламела ламела 1-2 пш '1 пш тетраедарски слој октаедарски слој тетраедарски слој катјони+ №0 ° « А1(М8) °ЈЈ 51 О -300 пш Слика 13.3. Кристална структура монтморијонита Монтморијонитске глине великог степена чистоће, зване бентонити, су најчешће продукти алтерације разноврсних базичних и неутралних стакластих туфова под дејством површинских вода. Најважније особине бентонита, које одређују његову геотехничку примену су: бубрење, условљено адсорпцијом молекула воде услед хидратације катјона у међупростору и на површини минерала (слика 13.4), капа-цитет катјонске измене (СЕС) и врло мале димензије честица (честице колоидних димензија). Бентонити европских лежишта највише садрже калцијумску форму монтморијонита [Кнежевић, 2009]. Натријумска форма беитоиита (Иа-бентонит) односно монтморијонита (Иа-монт-моријонит), има већи капацитет бубрења од калцијумског (Са-монтморијонит). У Са-бентониту осушеном на ваздуху сваки јон калцијума је хидратисан са по чети-ри молекула воде и у води има мали капацитет бубрења (бентонитски број). Код Иа-бентонита осушеног на ваздуху јони натријума везују само по два молекула воде, тако да у контакту са водом много боље бубре. у ваздуху у води ламела • = Са2+ јони о молекул воде мали бентонитски број (хидратисани слој са 4 молекула Н20) Слика 13.4. Са- и ^а-бентонит пре и послехидратације [Косћ, 2002] Са слике 13.5 се види да хидратисани Иа-бентонити чине фино дисперговане честице глине, са већим степеном хидратације, структурно повезане, тако да се вода дуже задржава око честица глине чинећи је водонепропусном [Веп1обх]. Код Са-бентонита формирају се агрегати глине услед чега је смањен бентонитски број, тако да је водопропустљивост већа. Због бољих хидроизолационих особина Иа-бентонита врши се активирање ровног бентонита натријум карбонатом (ИагСОз) у циљу добијања монокатјонске форме Иа-бентонита. Међутим, када Иа-бентонит дође у контакт са водом која садржи јоне К, Са, М§, А1 долази до јонске измене и прелажења у бентоните који има већу водопропустљивост. Степен јонске измене зависи од јоноизмењивачког капацитета бентоните (СЕС) и концентрације наведених катјона у води. Пошто је калцијум присутан у многим земљиштима и водама (у облику јона Са+), уколико дође до замене натријума јонима калцијума, водопропустљивост се може повећати 10-103 пута. Бентонити и материјали за заптивање на бази бентонита се већ дужи низ година користе у циљу заптивања темеља, у изградњи насипа, за хидроизолацију депо-нија, као и за "затварање" (капсулирање) отпада на депонијама. Због својих специ-фичних физичких, структурних и хемијских особина бентонити нуде разноврсне могућности у заштити околине од негативних утицаја места где је депонован опасан и радиоактивни отпад. Захидроизолационе баријере битно је да материјал има малу водопропустљивост и велики капацитет адсорпције воде. Комерцијални производ Иа-бентонит има задовољавајуће хидроизолационе карактеристике за системе где нема јона кал-цијума. Међутим, бентонит у калцијумској форми је мање осетљив на утицај поливалентних неорганских и органских јона, тако да се његове хидроизолаци-оне особине не мењају. Иако је Са-бентонит лошији хидроизолациони материјал од Иа-бентонита, коришћењем веће количине Са-бентонита (дебљи слој хидро-изолације) у односу на Иа-бентонит, за дату запремину воде могу се постићи задо-вољавајући ефекти. Слика 13.5. Микроструктура бентонита У различитим државама Европе до 1997. године постојале су различите законске регулативе везане за коришћење глина, односно природних материјала, као мате-ријала за хидроизолацију депонија отпада [Косћ, 2002]. Према тим законима упо-треба природних материјала за хидроизоловање депонија отпадног материјала била је дозвољена, а карактеристике су одређиване на бази дебљине и броја сло-јева изолационог материјала и постигнутог коефицијента водопропустљивости. Најчешће се радило о комбинацији природних хидроизолационих материјала и хидроизолационих фолија. Дебљина минералних слојева, испод фолије, била је од 0,25 т (Холандија) па до 1 т (Француска), а захтевани коефицијент водопропуст-љивости коришћених природних материјала је био реда величине 109Ш1010 т/5. Европска унија је 1997. објавила предлог Директиве за одлагање отпада "СапШлП оГшаз1е ШгесИуе", 1999. је усвојила, а 2010. је она у потпуности ступила на снагу [Косћ, 2002, Шаз1е ШгесИуе, 1999]. Према наведеној директиви задовољавајућим се сматрало наношење више хидроизолационих слојева од природног материјала (глине) укупне дебљине веће од 3 т или наношење слоја земље дебљине веће од 5ти коефицијента водопропустљивости мањег од 1х109 т/5. Што се тиче отпада према наведеној директиви за одлагање опасних отпада подлога треба да има коефицијент водопропустљивости мањи од 1х10 9 т/5 и укупну дебљину већу од 5т,а код нехазардних исти коефицијент водопропустљивости, али дебљину већу од 1 т. Код инертног отпада укупна дебљина слојева треба да буде изнад 1т,а коефицијент водопропустљивости мањи од 1х10 7 т/5. Међутим, у Немачкој је 2005. г. ступио на снагу Правилник "Оерошеуегшег1ип§5УегогЉип§ - ОерУегшУ" [Вип^е5га1,2005] у којем се коришћење глина сужава само на просторе где су оне природно настале. Значи, није дозвољено глину откопавати на неком другом месту, транспортовати и уграђивати већ је то дозвољено само у оквиру (исцрпље-них) лежишта глине када се престале количине могу, после одговарајуће обраде и контроле водопропустљивости, искористити као хидроизолациони материјал. 13.2. Хидроизолација депонија синтетичким материјалима Међународна организација 1п1егпаНопа1 СеобуШћеИеб 5ос1е1у (1С5) геосинтети-чке материјале дели на следеће групе: Геотекстили су дугачке бале тканих, нетканих, плетених или шивених влакана. "Листови" су флексибилни и пропустљиви и генерално имају облик тканине. Геотекстили се користе за од-вајање, филтрирање, дренирање, ојачавање и контролу ерозије. Георешетке су геосинтетички материјали који имају отворе попут решетке. Основна примена георешетака је за ојачавање земљишта. ш Геомреже су материјали облика решетке формирани од два сета грубих, паралелних, еструдованих полимера који се укрш-тају под истим углом. Облик мреже са крупним отворима омо-гућава релативно велики проток течности и гасова. Геомембране су континуални, флексибилни листови произве-дени од једног или више синтетичких материјала. Оне су рела-тивно непропусне и користе се као облоге за спречавање за-гађења течностима и гасовима и као баријере за испаравање. Геокомпозити су производи израђени комбиновањем две или више геосинтетичких врста. На пример: геотекстил-геомрежа, геомрежа-геомембрана или геосинитетичке глинене облоге. Префабриковани геокомпозитни дренови или префабрикова-ни вертикални дренови се формирају од пластичних дренаж-них цеви обложених геотекстилним филтером. геотекстил ^^ геомембрзна Геосинтетичке глинене облоге су геокомпозити сачињени од слоја бентонита обично убаченог између две геотекстилне об-логе или пресована геомембрана и слој геотекстила. Ефикасне су баријере за течност или гас и обично се користе заједно са геомембранама. -бентомит геотекстип Геоцеви су перфорисане или полимерне цеви за дренирање те-чности или гаса (укључујући растворе или скупљање гаса у де-понијама). У неким случајевима перфорисане цеви су обмотане геотекстилним филтером. Геоћелије су релативно дебеле тродимензионалне мреже кон-струисане од полимерних трака. Траке су везане у облику спо-јенихћелија које се пуне земљом и, понекад, бетоном. , V Геопене су блокови или стубови направљени експандирањем полистирена до облика мреже мале густине сачињене од затво-рених ћелија гаса. Користи се за термалну изолацију, лагану испуну или сабијајуће вертикалне облоге ради смањења при-тиска земље на чврсте зидове. Геомембране су водонепропусне мембране које се користе да заједно са каменом и земљом спрече растурање флуида из објеката. Да би биле водонепропусне гео-мембране треба да буду исправне и неоштећене јер, као и други хидроизолациони материјали (глина, асфалт, бетон) и оне ће пропуштати флуиде ако су оштећене. Геомембране се могу користити саме или у комбинацији са другим материјалима када чине тзв. композитне хидризолационе слојеве. Поред заштите од истицања воде и других течних флуида (загађених или незагађених) геомембране се могу користити и за заштиту од непотребног/нежељеног истицања гасова. Хидроизолационе геомембране (фолије) се праве од синтетичких полимера. Нај-распрострањенији типови полимера који се сада користе за израду фолија кла-сификују се на следећи начин [Кнежевић, 1991]: - термопластични поливинил-хлорид (РУС): РУС отпоран на уље (РУС-ОК), термопластични нитрил - РУС (ТИ-РУС), мешавина етилен интерполимера (Е1А), - кристаласте термопластике: полиетилен ниске густине (СОРЕ), полиети-лен високе густине (НОРЕ), мешавина полиетилена високе густине (НОРЕ-А), полипропилен (РР), еластични полиофелин, линерални полиетилен ниске густине, - термопластични еластомери: хлорисани полиетилен (СРЕ), хлорисана по-лиетиленска мешавина (СРЕ-А), хлоросулфонатни полиетилен (С5РЕ), тер-мопластични етилен-пропилен дијен мономер (Т-ЕРОМ), - еластомери: изопрен изобутиленска гума (ПК), етилен-пропилен дијен мо-номер (ЕРОМ), полихлоропрен (СК), епихлорохидрин гума (СО). Најчешће се користе ЕРОМ гума (етилен пропилен дијен мономер), СОРЕ (поли-етилен ниске густине), НОРЕ (полиетилен високе густине), РУС (поливинил-хлорид) и РР (полипропилен). Свака од мембрана има различите карактеристике које утичу на њихову примену, животни век и карактеристике. На пример, РУС фо-лије су веома флексибилне, ЕРОМ су веома флексибилне и отпорне на УВ зрачења, али не и на контакт са уљима и хидрокарбонатима, НОРЕ нису флексибилне, али су отпорне на хемикалије итд. Карактеристике које фолија треба да испуњава дефинисане су различитим прави-лницима, као нпр. правилником који је израдио амерички СеозупШеИс Кезеагсћ 1п5Ши1е (СК1) Тез1 теШо^ СМ 13 "Тез1 МеШоЉ, Тез1 РгорегИез ап^ Те5Ип§ Рге^ие-псу Гог Н1§ћ ОепзИу Ро1уе1ћу1епе (НОРЕ) 5тоо1ћ ап^ ТехШге^ Сеотетћгапез". У табели 13.1 дате су карактеристике, према наведеном Правилнику, које треба да испуњава фолија израђена од полиетилена високе густине (НОРЕ). Полазни инжењерски проблем који је потребно решити односи се на дебљину фолије. Према стандардима америчке агенције ЕРА препоручена минимална де-бљина геомембране израђене од НОРЕ је 1,5 тт, док Немци ту дебљину дефинишу као 2 тт [Коегпег, 2008, Коегпег, 2012]. Истовремено се из практичних разлога и проблема при руковању (постављању, заваривању, заштити) не препоручује коришћење фолија дебљине испод 1 тт. Табела 13.1. Карактеристике НБРЕ геомембране, према СК1СМ13 Карактеристике Дебљииа фолије, тт 0,75 1 1,25 1,5 2 2,5 3 Дебљина, најмања вредност за 10 испитивања Номинална -10% Густина, минимална, 1/т3 0,940 Отпорност, минимална, средња - чврстоћа развлачења, кИ/т 11 15 18 22 29 37 44 - сила кидања, кИ/т 20 27 33 40 53 67 80 - истезање, % 12 - истезање до кидања, % 700 Отпорност на кидање, минимална, средња, N 93 125 156 187 249 311 374 Отпорност на пробијање, минимална, средња, N 240 320 400 480 640 800 960 Отпорност на напрезање до напрснућа, часова 300 Садржај чађи, % 2-3 Дисперзија чађи - Индукционо време оксидације, минимално, средње - стандардна, минут 100 - високог притиска, минут 400 Старење при загревању до 85°С - стандардна, проценат остатка после90 дана 55 - високог притиска, остатак после 90 дана, % 80 Отпорност на УУ зрачење - стандардна, минимално, средње Није битно - високог притиска, минимално, сре-дње, остатак после 1600 часова, % 50 Приближно се дебљина геомембране може израчунати разматрањем ситуације приказане на слици 13.6 [Коегпег, 2012]. Напон који се појављује у оптерећеној геомембрани (Т) је: где је: ОаЋош - расположива отпорност геомембране на напрезање, I - дебљина геомембране. Напрезање од депонованог материјала, 5п шиш . Удаљеностоддеформацијефолије.х , и---И 5п Тсозр шшш рц5 ►_ В У Рс5 ► Ри ► 7ттт Слика 13.6. Модел и силе које се користеза прорачун дебљине геомемебране Према позицији на слици 13.6 може се написати: 1РХ = 0 Т - С05/? = Ри" + Р1(7 + Р1Т /27 - 51П^Ч , ч Т - со5/? = ап - Гап^сДх) + ап - 1ап(^(х) + 0,5 - I-1 (х)1ап5^ ап-х- (1ап5у + Т = С05/& — 51П/& - Како ]еТ = аацош - Г, то следи: Т = ап-х - (1ап5у + °а11ош - (С05^ - 51П^ - 1ап5Ј где је: I - дебљина геомембране, т Оп - напрезање од депонованог материјала (добија се множењем висине депоније, т, и њене запреминске масе, кИ/т3), кРа х - удаљеност од деформације фолије, т би - угао отпорности на трење између геомембране и метријала изнад б^ - угао отпорности на трење између геомембране и метријала испод ОаПош - расположива отпорност геомембране на напрезање, кРа Р - угао изравнања геомембране 13.2.1. Постављање фолије Фолија се поставља по диу будуће депоиије и по унутрашњим косинама насипа, односно у деловима депоније у којима долази до контакта депонованог матери-јала и окружења. Пре постављања потребно је извршити припрему терена на који се фолија поста-вља. Припрема се, у принципу заснива на томе да се добије равна и мекана подлога без комада који изразито штрче и који могу механички оштетити фолију. Дакле, припрема подлоге подразумева следеће: - каптирати све уочене изворе и контролисано извести воду из контура бу-дуће депоније, - извршити уклањање дрвећа, заосталих пањева, великих и оштрих стена са подлоге депоније, - извршити равнање и уваљавање терена на којем ће се поставити фолија, није потребно насипати терен на удолинама или уклањати цела узвишења. За постављање фолије потребно је ангажовати специјализовану компанију која у томе има искуства и која поседује неопходну опрему за заваривање екструзијом и контролу заварених спојева. Постављање фолије започети развлачењем "бала - туба" по терену. Развлачење се изводи тако што се "бала - туба" накачи на машину која се креће уназад одмота-вајући фолију (слика 13.7). Задржавање фолије која се одмотава и постављање (спуштање) на дно обављају помоћни радници (слика 13.7). При постављању, фолију није дозвољено посебно затезати већ она треба да слобо-дно падне на терен на којем се поставља. Наредна "бала - туба" фолије поставиће се тако да преклапа првопостављену фолију за најмање 5 (10) ст. Ово преклапање ће се искористити за спајање, заваривањем фолија (слика 13.8 и 13.9). М- (БОтш) -М Слој фолије Преклопљени део Слој фолије Слика 13.8. Преклапање фолије ради заваривања За привремено задржавање фолије на постављеном простору користе се (јутане или пластичне) вреће напуњене песком, шљунком или сличним материјалом, не оштроивичним дробљеним каменом, слика 13.10. Заваривање се изводи сукцеси-вно са постављањем фолије. Слика 13.9. Заваривање фолија Слика 13.10. Привремена заштита развучене фолије од подизања услед дувања ветрова врећама са песком Анкерисање фолије обавља се укопавањем у наменски израђени канал на унутра-шњој страни круне насипа. Одмицање најближе ивице канала за анкерисање фолије од ивице насипа треба да буде најмање 50 -150 ст (0,5 - 1,5 т). Шематски изглед депоније на којој се поставља фолија, са положајем канала за анкерисање фолије, датјена слици 13.11. Слика 13.11. Шематски изглед депоније на којој се поставља фолија Детаљи фолије анкерисане у насипу дат је на слици 13.12. Када се целокупни предвиђени простор застре фолијом потребно је извршити испитивање свих варова и извршити евентуалне поправке. За заштиту фолије од механичких оштећења, те за формирање сигурносног дре-нажног слоја испод депонованог материјала целокупни простор застрт фолијом потребно је прекрити слојем, дебљине најмање 20 ст, речног шљунка. Шљунак се наноси сукцесивно са рампи формираних унутар депоније бочним или задњим кипањем шљунка са насипа у простор депоније. Искипани материјал је потребно разастрети до потребне дебљине. Наредни камион се може кретати само по слоју разастртог шљунка. Уобичајено се пуни камион креће ходом уназад, кипа матери-јал уназад и враћа из депоније ходом напред. Нанесени шљунак није потребно набијати. Током наношења слоја шљунка није дозвољено да ни једна машина стане или да се креће по фолији на коју није нанесен шљунак. Уколико се то ипак деси сва оштећења треба санирати наваривањем "закрпе" од истог материјала. компактирани слободан простор I ( земљани Н \ материјал Слика 13.12. Детаљи анкерисања фолијеу каналу Уместо шљунка као заштитни слој може се користити и глина, очишћена од ко-мада оштрих ивица. У овом случају глина додатно служи као изолатор, слика 13.13 [НегНп, 2008]. Слика 13.13. Слојглине изнад фолије За извођење воде (услед оцеђивања депоиоваиог материјала и атмосферилија) која се скупља на најнижој коти депоније кроз насип треба поставити цеви, али тако да и оне буду заштићене фолијом, слика 3.14. Минимална дужина цеви која ће бити заштићена фолијом износи 1-1,5 т. Слика 13.14. Детаљ провођења цеви кроз фолију 13.3. Хидроизолација депонија индустријског отпада композитним материјалима Коришћење комбинације природних и синтетичких материјала често је у инду-стријској пракси. Као природни материјал најчешће се користе квалитетне бенто-нитске глине, а као синтетички материјали геомембране. Уобичајени назив за ове композитне материјале је "геосинтетичке глинене обло-ге" (у литератури се означавају енглеском скраћеницом ССС = §ео5уп1ћеИс с1ау Ипег). Праве се тако што се танки слој натријум или калцијум бентонита споји са слоЈем или слоЈевима иеког од геосинтетичких материЈала: геотекстили и геоме-мебране [Воиа22а, 2002]. Везивање бентонита и геосинтетичких материјала обавља се лепилима, зашивањем иглама или "лепљењем са прошивањем". Могуће комбинације при изради геосинтетичких глинених облога су приказане на слици 13.15 [Вепзоп, 2000, ЕРА §и1с!е]. У зависности од произвођача и приме-њене комбинације облоге се продају под различитим трговачким именима. глина + адхезиви геотекстил геотекстил глина + адхезиви геотекстил геотекстил глина геотекстил геотекстил глина + адхезиви геомембрана Слика 13.15. Могуће комбинације геосинтетичких глинених облога Нема битних разлика у техници постављања геомембрана и геосинтетичких глинених облога. У пракси се спајање врши другим материјалима, не заваривањем као код геомембрана, а преклоп између појединих "листова" иде и преко 300 тт, слика 13.16 [ССС]. "Т" спој Разводна Завршни или дијагонални преклоп Ивични или уздужни преклоп Смер постављања полуга Плаве ивичне усмеравајуће линије преклопа Слика 13.16. Спајање"листова геосинтетичких глинених облога ПИТАЊА ЗА ПОНАВЉАЊЕ: 1. Зашто се врши хидроизолација депоиија иидустријског отпада? 2. Да ли је хидроизолација депоиија техиичко-техиолошка потреба или адмииистративиа обавеза? 3. Који материјали се користе захидроизолацију депонија? 4. Наведите системе хидроизолације, по сложености! 5. Који природни материјали се користе за хидроизолацију? 6. Упоредите хидроизолационе карактеристике Са- и Иа-бентонита! 7. Наведите геосинтетичке материјале! 8. Од којих материјала се израђују геомембране? 9. Која дебљина геомембране се обично користи за хидроизолацију? 10. Који су то композитни материјали за хидроизолацију депонија? Литература 1. [Ша51е 01гесПуе, 1999] ОГ{1С1а1 Јоигпа11182,16/07/1999, СоипсПе 01гесТ1уе 99/31/ЕС оГ26 АргИ 1999 оп Гће 1ап^Ш1 оГша^Ге (1ап^Ш101гесИуе), р. 0001-0019 2. [Уредба, 2010] "Уредбу о одлагању отпада на депонију", Сл. гласник РС 92/2010 3. [Вепбоп, 2000] Вепзоп Сга1§ Н, Упег5 ап^ соуег5 Гог ша5Ге сопГа1птеп1, Ргос. РоигГћ Кап5а11п11. Сео1есћп1са1 Гогит, СгеаПоп оГ пеш §ео-епу1гоптеп1а1, јарапе^е Сео1есћп1са15ос1еГу, КуоГо, тау 24-26,2000, рр. 1-40 4. [К1аи5-Ре1ег, 2003] К. Иаи5-Ре1ег, Иеш сопсер1иа1 то^е15 Гог Гће ге5аГигаПоп оГ ћепГопИе, АррИе^С1ау баепсе, 23 (2003) 25-33 5. [Кнежевић, 2009] Кнежевић Д., Вучинић Д, Илић М., "Испитивање могућно-сти коришћења бентонита из интерслојне јаловине површинског копа "Станари" захидроизолацију будуће депоније пепела", зборник радова 2. саветовања са међународним учешћем Депоније пепела, шљаке и јаловине у термоелектранама и рудницима, Бања Врујци, 2009, стр. 253-264 6. [Веп1оНх] ВепГоћх, §ео5упГћеИс с1ау Ипег5, Тесћшса1 поГе, шшш.§5ешогМ.сот 7. [Косћ, 2002] Косћ 0., Веп1опИе5 а5 ћа51с та1ег1а1 Гог 1есћп1са1 ћа5е Нпег5 ап^ 5Ие епсар5и1аИоп си1-оГГ ша115, АррНе^ С1ау 5с1епсе 21 (2002) 1-11 8. [ВипДе5га1,2005] 0ерошеуегшег1ип§5УегогЉип§ - ОерУегшУ, Вип^е5гаГ, 25.07.2005. 9. [Кнежевић, 1991] Д. Кнежевић, М. Шуковић: "Хидроизолација депонија отпадних материјала ради заштите подземних вода", Зборник радова XIII југословенског симпозијума о ПМС, Доњи Милановац 1991., пп. 213-218 10. [Коегпег, 2008] Коегпег К., Сеотетћгапе 1ћ1скпе55, СМА ГесћНпе ап5шег5, Сео5уп1ћеИс5, АргИ 2008 11. [Коегпег, 2012] Коегпег К., 0е51§шп§ шИћ §ео5уп1ћеИс5, бГћ е^Шоп, уо1.1 ап^ уо1. 2, издање КоћегГ М. Коегпег, 2012. 12. [ИегИп, 2008] НегИп Вгипо, СеосотрозИе соуег Гог 5и1ГМе 1аШп§5 а1тте 5Ие 1п 0п1аг1о, Сео5уп1ћеИс5, Рећгиагу 2008 13. [Воиагга, 2002], Воиа22а А., Сео5уп1ћеИс с1ау Ипег5, геујеш агИс1е, Сео1ехИ1е5 ап^ §еотетћгапе5, Е15еу1ег, 20, рр. 3-17,2002 14. [ЕРА §иМе, ] ххх, СиМе Гог 1п^и51па1 Ша5Ге тапа§етеп1, ЕРА, 15. [ССЦ ВепГотах С1аутах Сео51п1ћеИс С1ау ипег5,1п5Га11аИоп СиМе1те5, СЕТСО 14. ЗАТВАРАЊЕ ДЕПОНИЈА ИНДУСТРИЈСКОГ ОТПАДА Тема овог поглавља је затварање депонија индустријског отпада. Процес затва-рања суштински се састоји из више фаза: завршно попуњавање преосталог про-стора, техничко обликовање депоније и биотехничко уређење депонијеуз приво-ђење некој корисној намени. Затварање је, по правилу, економски скуп и технички осетљив процесу којем, сем власника депоније активно учествује и друштвена заједница, па му се придаје велики значај. У овом поглављу су приказани детаљи битни за разумевање целог процеса са примерима из домаће и светске праксе. Затварање депоније индустријског отпада је временски дуготрајан процес сачи-њен из више фаза: - завршно попуњавање акумулационог простора у депонији уз уклањање заостале воде из акумулационог простора, - завршно обликовање депоније уз кориговање геометрије, тзв. техничка рекултивација, - формирање биопокривача и садња дрвећа и њихово почетно одржавање, тзв. биолошка рекултивација уз привођење заузетог простора првобитној или некој прихватљивој, друштвено прихватљивој и корисној намени. Завршно попуњавање слободног простора унутар акумулационог простора сма-тра се искључиво техничком активношћу која је у ингеренцији и интересу дотада-шњег корисника депоније. Завршно обликовање депоније може да буде технички једноставно, а може да подразумева и више подфаза са завршним прекривањем депоније водонепропусним геомембранама и компликованим формирањем заса-да плитког корена. Врло често ове две активности се преплићу и комбинују исто-времено. Према прилогу 5. Уредбе о одлагању отпада на депонију затварање по-дразумева формирање горњег прекривног слоја који испуњава одређене техни-чко-технолошке услове, табела 14.1. 14.1. Завршно попуњавање акумулационог простора У свакодневној пракси формирања депонија тежи се формирању (технички и зако-нски) довољне вертикалне разлике између висине ободног (или преградног) на-сипа и висине депонованог отпада како би се у сваком тренутку располагало са до-вољно великим акумулационим простором за депоновање. У завршним годинама експлоатације депоиије долази се и до разлике од 5 и више метара (у зависности од висине појединих етажа). Када насип достигне своју завршну висину обуста-вљају се сви радови на његовој надградњи, али се настављају радови на попуњава-њу преосталог формираног акумулационог простора. Почетни радови су уобича-јени и подразумевају истакање хидромешавине са насипа ка центру депоније. Због нагиба који се формира при преласку хидромешавине преко "плаже" појавиће се косина тако да ће знатан део депоније остати испуњен водом (таложним језером) уместо отпадним материјалом. Да би се то разрешило врши се постепено проду-жавање истакачких цевовода ка централном делу депоније на рачун проширива-ња "плаже", која ће тако постати завршна кота унутар акумулационог простора. Ово може условити проблеме са избистравањем воде у таложном језеру па се зато обавља периодично и уз одржавање вишег нивоа преливног прага на колектору, како би се обезбедило довољно времена да се обави таложење и најситнијих зрна. Пажљивим радом може се у потпуности попунити сав акумулациони простор де-поније уз уклањање све слободне, ујезерене воде. Табела 14.1. Техничко-технолошкиуслови за затварање депонија према Уредби о одлагању отпада на депонију Примењене мере у смислу формирања горњег прекривног слоја Класа депоније за отпад неопасан опасан инертан Слој за дренажу депонијског гаса, >0,3 т ДА НЕ НЕ Вештачка водонепропусна облога НЕ ДА НЕ Непропусни минерални слој >0,5 т ДА ДА НЕ Слој за рекултивацију >0,5 т ДА ДА НЕ 14.2. Техничка рекултивација депонија индустријског отпада Техничка рекултивација депонија индустријског отпада битно се разликује код депонија код којих су дно и унутрашње косине хидроизоловане од депонија код којих такве мере нису предузимане. Ако дно и унутрашње косине нису хидроизоловане тада се радови на техничкој рекултивацији своде на естетско обликовање депоније: изравнавање косина наси-па, равнање круна насипа, обезбеђење силазно/узлазне рампе (пута) између поје-диних етажа, попуњавање преосталог акумулационог простора слојем земље (из позајмишта) како би се предупредила појава киселих дренажних вода из депо-нованог отпада итд. Посебан начин затварања јесте затварање депоније која претходно није била хи-дроизолована, а тежи се код затварања потпуној хидроизолацији простора на ко-јем је одложен отпад. Могуће је применити више комбинација. Технички исправан систем има следеће слојеве, слика 14.1, посматрано од депонованог отпада ка врху: - ОСНОВНИСЛОЈ, - слој за прихватање и вентилацију гасова, - хидроизолациони слој, - дренажни слој, - заштитни слој, - површински слој. Основни слој има задатак да технички изравна депоновану масу, обезбеди подло-гу под нагибом за наредне слојеве и умањи неравномерно слегање депоноване масе. Формира се наношењем земље из локалног позајмишта. Овај слој је потребно компактирати. Дебљина овог слоја је најмање 300 тт. Пожељан нагиб депонова-ног материјала је изнад 4%, с тим да не треба да буде изнад 25% [фап, 2002]. Када се депоновање врши хидраулички или се врши компактирање депоноване масе онда формирање овог слоја није неопходно. _ - површински слој -заштитни слој - * " * " ": ' /'-- !-дренажни слоЈ - хидроизолациони слој слој за прихватање и вентилацију гасова основни слоЈ депоновани отпад Слика 14.1. Вертикалан распоред слојева код затварања депоније отпада Слој за прихватање и извођење гасова из депоније формира се само на депонијама комуналног отпада, односно на депонијама биоразградивог отпада (подложно микробном распадању) у којем је учешће испарљивих материјала (волатила) зна-чајно [Јахић, 1980]. Формира се од природних материјала (шљунак и песак) или наношењем пластичних мрежа (геонет, геотекстил). Када се користе природни материјал дебљина слоја је најмање 300 тт. Често се, због лакшег извођења гасо-ва систем допуњава уградњом вертикалних цеви ("димњака"). Домаћа законска регулатива [Уредба, 2010] предвиђа уградњу овога слоја и не познаје депоновање неорганског отпада када се гасови не издвајају и када он представља сувишни трошак. Хидроизолациони слој је основни слој који раздваја воду са површине и депонова-ни материјал. За формирање овог слоја могу се користити геомембране (фолије), геосинтетичке глинене облоге и компактирана глина. Водопропустљивост овог слоја треба да буде једнака водопропустљивости слоја којим је обложено дно депоније. Према америчким стандардима водопропустљивост не треба да буде већа од 10 7т/5. Када се хидроизлација врши компактираном глином тада де-бљина тог слоја, после компактрирања, треба да буде најмање 150 тт. Домаћа законска регулатива [Уредба, 2010, Каранац, 2013] експлицитно предвиђа угра-дњу фолије, али се не наводи колики коефицијент филтрације треба да буде. Дренажни слој се уграђује изнад хидроизолационог и има основни задатак да ра-стерети хидроизолациони слој од притиска и да обезбеди континуирано одвође-ње свих вода које са површине продру кахидроизолационом слоју. Формира се од некохерентног материјала (шљунак, песак) чији коефицијент филтрације не треба да буде мањи од 10 4 т/5. Његова дебљина треба да буде најмање 300 тт, а нагиб 4%. Уместо природног материјала могу се користити и геомреже и геоко-мпозити. Формирање заштитног слоја има за циљ заштиту дренажног и хидроизолационог слоја. Дебљина овога слоја технички зависи од врсте биљака које се саде (дубина корена), климатских услова у којима се депонија формира (посебно дубине на којој долази до залеђивања) и процене дубине која се може уништити деловањем људи или животиња. Формира се наношењем земље из локалног позајмишта. Уобичајена дебљина овог слоја је од 100 до 300 тт. Површински слој затворене депоније се надовезује на заштитни слој и има за-датак да спречи ерозију (одношење) заштитног слоја. Овај слој се затрављује како би се спречила ерозија, а дозвољена је и садња жбунастог биља које нема дубок коренов систем. Садња дрвећа и биљака са дубоким кореном би ојачала заштиту површинског слоја од ерозије, али би угрозила дренажни и хидроизолациони слој, па се не препоручује. Површински слој се формира од мешавине земље и хумуса, а дебљина треба да буде изнад 150 тт. Дакле, ако се природни материјали искористе за затварање депоније онда дебљина свих слојева треба да буде 1 ^о 1,5 т. Уградња фолија и геомрежа донекле смањује дебљину завршног слоја, али она и у тим условима не треба да буде испод 1 т. Наведени распоред слојева при затварању депоније могао би се назвати идеа-лним, а сагласно врсти депонованог материјала поједини слојеви се могу преско-чити. Има више начина и комбинација како се хидроизолована депонија може уредити при затварању. На слици 14.2 приказан је један од могућих рационалних система затварања депоније индустријског отпада који предвиђа коришћење пластичне фолије, као хидроизолационог материјала, и наношење два инертна слоја мини-малне дебљине од по 0,5 т и једног дренажног међуслоја. За физичку заштиту фолије користи се геогрид мрежа. Пре него што се фолија нанесе врши се уваљавање завршног слоја депонованог материјала, потом се наноси јалова рудничка откривка или материјал откопан из позајмишта до попуњавања заосталог акумулациног простра или до надвишења простора који је обухватила депонија за најмање 0,5 т у односу на највишу коту депонованог материјала. Наредна фаза подразумева наношење филтерског слоја на одложену масу и полагање хидроизолационе фолије. Тада се повезивање покровне хидроизлационе фолије са фолијом која је постављена по дну и уну-трашњим косинама депоније. Завршно се на фолију поставља заштитна геомрежа и филтерски слој шљуика. Овај слој шљуика има улогу дренажног система. Дрена-жни систем скраћује време задржавања воде изнад облоге за заптивање чиме побољшава издржљивост и стабилност система за безбедно затварање депонија. фолије Слика 14.2. Затварање депоније индустријског отпада Пре него што се посао заврши обично се наноси и слој крупнозрног јаловог материјала или материјала из позајмишта дебљине најмање 0,5 метар. На овај слој се може нанети хумус и посадити биљни покривач. Уколико се не би извршило завршно спајање фолије са дна и покровне фолије могуће би било угрозити геотехничку стабилност депоније јер би се депонија пу-нила водом од атмосферилија без могућности да се вода континуирано одводи. Без обзира на то да ли је депонија била хидроизолована или не у фази техничке рекултивације врши се и уградња пијезометара и бунара за контролу стања вода унутар одложене масе. Начин прекривања депоније директно утиче на инфилтрацију воде унутар одло-женог материјала, а инфилтрирана вода на стање одложене масе и потенција-лност производње киселе дренажне воде. На слици 14.3. приказани су неки типи-чни случајеви [Ваг1оп-ВгМ§е5,1989,1пГош1пе, 2006] На слици 14.3 приказани су случајеви када депоније нису прекриване или су пре-кривене земљом и травом. Ако се одложени материјал ничим не прекрива (14.3.а) скоро 2/3 падавина ће испарити, а остатак ће се приближно равномерно распоре-дити на количину која ће се инфилтрирати и која ће отицати по површини депо-новане јаловине. На слици 14.3.6. приказан је случај када се на површини формира вегетативни слој просечног квалитета када количина инфилтриране воде остаје иста као да траве нема, али се отицање смањи на рачун већег испаравања. Ако се формира добар слој траве (слика 14.3.в) отицање се додатно смањује, али се због дужег задржавања влаге повећава и инфилтрација и испаравање. На сликама 14.3. гид приказани су случајеви кадасе наодложени отпадни материјал нанесе слој земље дебљине једног метра на којој се формира трава просечног квалитета. Ако је пропустљивост нанесене земље мала, односно када је коефицијент филтрације десет пута мањи од коефицијента филтрације одложеног отпада, тада се количина инфилтриране воде драстично смањује углавном на рачун повећања количине воде која отиче по површинском слоју. Међутим, ако се нанесе исти слој земље чији коефицијент водопропустљивости је десет пута већи од коефицијента водо-пропустљивости одложеног отпада тада се дешава супротна појава јер се количи-на инфилтрационе воде драстично повећава. Дакле, ако се приступа једноставним мерама затварања депоније позитиван ефекат се постиже само наношењем слоја земље мале водопропустљивости. Ако се земља само нанесе, без икакве обраде, то нема никакве ефекте на инфилтрацију воде у депоновану масу. 100 63.5 | Инфилитрирање 17.5 а] Без покривача 100 73.6 Отицање —►19 Депоновани материјал к=6х10"5сш/5 I Инфилитрирање 17.4 6) Вегетативни слој просечног квалитета 100 77.1 | Инфилитрирање 19.6 в) Добар слој траве . Падавине Просечна 100 59.1 Испаравање Хстеђ Слој земље ниске пропустљивости к= 2 х 1(Гбсп1/5 Депоновани материјал к=бх10Г5ст/5 Депоновани материјал :=6х10"5сш/5 1.3 г) Слој земље ниске пропусгљивосги 100 59.8 Слој земље внсоке пропустљивости Отицање —►3.3 Депоновани материјал к=6х10"5сш/5 ^ Инфишприрање 25.2 д) Слој земље високе пропустљивости Слика 14.3. Типични случајеви инфилтрирања водеу одложенумасу и отицање падавинау случајевима једноставног покривања депоније Технички сложено прекривање одложеног отпада могуће је урадити на више начина. Најједноставнији је систем наношењем габиона по одложеној маси, слика 14.4.ђ. Због добре водопропустљивости више од 1/3 падавина се инфилтрира у депонију, а остатак углавном испари. Ако се систем вишеслојно изведе тако да се на одложену масу дода слој уваљане земље, мале водопропустљивости, дебљине 1 метар, потом дренажни слој великог коефицијента водопропустљивости дебљине 0,3 метра, уз формирање завршног слоја затрављене земље велике водопропу-стљивости и дебљине слоја од 1 метра добиће се мала инфилтрација у одложену масу. Ако се, пак, уместо завршног слоја затрављене земље нанесе мешавина шљунка и песка (слика 14.4.е) отицање кроз дренажни слој биће интензивније, а инфилтрација нешто мања. Последњи разматрани случај, приказан на слици 14.4.3, је унапређена варијанта са слике 14.4.ж јер је између слоја уваљане земље и дренажног слојаубачена и пластична фолија. Ефекат је потпун јер практично нема инфилтрације воде у одложену масу, а све падавине или испаре (око 2/3) или отеку кроз дренажни слој (око 1/3). Случајеви шематски приказани на слици 14.4 показују да за ефикасно спречавање уношења воде у одложену масу треба применити пластичну фолију, а да слој ува-љане земље има ефекте само када се изнад њега угради одговарајући дренажни слој. 100 61.8 100 60.3 Падавине т Н и Испаравање Отицање -►1.4 Нагиб 0.3 ш "-1ШЕМ. 0.5% 1.0 т ^ Инфилитрирање 37.8 ђ) Слој габиона 1 к= 1 х 10 ст/з Шљунак/Песак 31.4- дРенажни Депоновани материјал к= 6 х 10" ст/5 Инфилитрирање 5.4 ж) Слој затрваљене земље са дренажним слојем и слојем габиона 100 70.8 Падавине I К Испаравање Оп< 1111111111111*||111111111111111Ш11 100 61.4 Трава просечног______ квалитета 1 т ј^У. 1х10"ст/8 слој уваљане земље Нагиб 0-3 т ^ Испаравање Отицање 3.1 0.5 % 1.0 т Падавине Трава 1 просечног т ЧЈ"" «. и квалитета 1 т Ј^1*10,™/* Слојув^ан.««, —о-с^ 19.4 ДР.™- нагиб 0.5% 0.6т I ---- »слој Депоновани материјап к= 6 х 10"ст/к ^ Иифилитрирање 6.6 е) Слој затрављене земље са слојем уваљане земље к= 1 х 10 ст/5 Слој затрављене земље Депоновани материјал к=6х10"(ап/в | Иифилитрирање 6.6 з) Слој затрављене земље са пластичном фолијом, дренажним слојем и слојем уваљане земље Слика 14.4. Типични случајеви инфилтрирања водеу одложенумасу и отицање падавинау случајевима технички сложеног покривања депоније 14.3. Биолошка рекултивација депонија индустријског отпада1 Услов опстанка и развоја биљних култура лежи у интеракцији елемената система земљиште - биљка - атмосфера - човек. Земљиште предствља област из којих се биљка својим кореновим системом снабдева водом и хранивима. Биљка се налази истовремено у ове две зоне и директно је под њиховим утицајем. Зона приземне атмосфере својим енергетским стањем дефинише биљне врсте које могу да успе-вају на одрећеном подручју. Ово се односи превасходно на три основна елемента: - први представља температурну суму, односно збир просечних дневних температура, које биљка мора да добије у току свог вегетационог циклуса, - други елеменат, блиско везан са првим, је евапотранспирација, потрошња воде од стране биљне врсте за своје физиолошке потребе (фотосинтеза), и - трећи елеменат је приход воде који биљка добија превасходно из атмосфе-ре, падавинама. 1 Ово поглавље написао је Јос. Јг Мирко Недић, дипл. инг. пољ. На крају, човек својим деловањем рациоиализује биљну производњу поштујући претходна начела у циљу задовољења својих потреба, а пре свега у производњи хране. Нажалост својим деловањем човек често из других, често виших циљева, ремети овај усклађени систем. Антропогено деловање се огледа пре свега на деловима система који су везани за земљиште и биљку. У новије време је уочљив и утицај на атмосферу (климатске промене), али то је дуготрајан процес ниског интензитета, са кумулативним ефектом и може да се у овим разматрањима занемари. Антропогена активност се манифестује деградацијом односно проме-ном својстава земљишта или његовом деструкцијом. Ово је присутно при преласку примарних активности производње у секундарне (грађевинарство, рударство, путна инфраструктура, хидроакумулације итд.). Типичан пример негативног деловања човека је прелазак пољопривредног и шумског земљишта у урбано, изградњом депонија отпада. Некадашње површине под гајеним културама и шумом се уништавају неконтролисаним наношењем отпада (дивље депоније) или његовим доношењем на претходно формиране објекте, у контролисаним усло-вима. У оба случаја земљиште је заузето и на њему нема биљне производње. Зе-мљиште по основној дефиницији представља, горњи, разложени део литосфере на којој се обављају животне активности. Карактерише се својом производном спосо-бношћу, која варира по интензитету. Представља се себи својственим склопом профила, табела 14.2 и 14.3 [Коруновић, 1981]. Табела 14.2. Просечан профил и карактеристике псеудоглеја Хори-зонт Дубина ст Састав по крупноћи,% Садржај хумуса, % Запреминска маса, 1/т3 Песак Прах Глина А 0-15 37,4 26,7 35,9 2,18 1,21 1§ 15-30 41,3 32,7 26,0 1,52 1,25 Н§В1 30-50 41,1 33,8 25,1 1,19 1,29 Н§В1 50-70 29,8 28,4 41,8 1,14 1,19 В! 70-90 30,7 29,4 39,9 1,20 В! 90-110 30,6 29,6 39,8 1,20 С 110-130 32,2 31,0 36,8 1,21 Табела 14.3. Просечне карактеристике чернозема Хори- ЗОНТ Дубина, ст Састав по крупноћи,% Садржај хумуса, % Запреминска маса, 1/т3 Песак Прах Глина А 0-20 51,16 30,44 18,40 3,82 1,41 А 20-40 50,48 28,52 21,00 3,51 1,43 А 40-60 43,36 29,60 27,04 1,60 1,42 АС 70-90 42,16 28,92 28,92 0,20 1,43 С >100 53,24 29,86 16,19 1,45 Профил земљишта је сачињеи од различитих хоризоната, који су настали проце-сима педогенезе. Сматра се да је по моћности земљиште присутно све до геоло-шког супстрата (С). У пресеку профила земљишта издвајају се две јасне целине. Први део је солум, представљен типичним хоризонтима, а други геолошки су-пстрат (С). Његов најпродуктивнији део (солум), јечувар производне способности [Коруновић, 1981]. Са аспекта интеракције биљка - земљиште, најважнији део солума представља зону у којој се развија коренов систем гајених култура. Може се апроксимирати на нешто више од метар дубине, за већину вишегодишњих засада. Када се говори о производној способности земљишта у пракси се употребљава термин бонитет. Он је уведен у 19. в. у Русији од стране научника и педолога Сиби-рцев-а. У директном преводу означава - доброту, тј. квалитет земљишта [Антоно-вић, 1981]. Одређује се на основу процене показатеља о својствима земљишта која су: интерна (501С) и екстерна (САИО). Интерна или унутрашња су: - ефективна дубина земљишта, дубина земљишта до дренажне препреке, - салинитет земљишта, - загађеност (контаминација), - текстура, - структура, - рН земљишног раствора, - капацитет земљишта за воду, - интерна дренираност, - инфилтрациони капацитет, - хидрауличка пропустљивост, - дубина подземне воде. У екстерна (просторна) својстваулазе: - нагнутост површине, - обраслост површине вегетацијом, - каменитост и шљунковитост површине, - стеновитост површине, - потенцијална ерозивност земљишта, - еродованост површине, - величина катастарске парцеле, - комасираност површине. Сва земљишта се класификују у осам бонитетних класа. Међутим, да би се заиста проценила вредност неког земљишта, поред бонитета, потребно је сагледати и начин његовог коришћења. То је поступак катастарског класирања земљишта. Познато је да различите културе остварују и различите приходе, због тога је и начин коришћења земљишта подељен у осам катастарских класа. У комбинацији са бонитетом (8x8 = 64), дефинише се производна вредност земљишта, која служи као основ поступка опорезивања (изворно значење лати-нског појма ка1а51гит = институција за опорезивање земљишта). Својим делатношћу човек деградира или уништава земљиште смањујући му про-изводни потенцијал. Рекултивација представља поступак привођења уииштеиог или деградираиог земљишта својој првобитиој иамеии. Суштински, циљ ове мере је враћање произ-водне способности деградираног земљишта. Ово се врши из три основнаразлога: - законска регулатива налаже да се земљишта после коришћења врате прво-битној намени, - етички разлози условљавају да се земљиште посматра као обновљиви из-вор, који мора да се чува за следећа поколења, - стратешки посматрано, производња биомасе представљаће императив опстанка будућег друштва. Сви ови разлози експлицитно налажу потребу за правилним газдовањем земљи-штем и његовим очувањем. Због тога се површине које су привремено искључене из биљне производње, мерама рекултивације у њу враћају. Начелно посматрано, поступци рекултивације се изводе кроз: - Техничке мере, - Мелиоративне мере, - Биолошке мере. Првобитно се обављају и дефинишу активности које имају за циљ припрему депо-нија за одлагање, техничке мере током одлагања као и оне по завршетку експло-тационог века депоније. Мелиоративни поступци се примењују током одлагања и по његовом завршетку. Биолошке мере се примењују за време одлагања и имају привремени карактер, док по завршеном одлагању постају трајне. 14.3.1. Заштита нанесеног земљишта Клима нашег подневља се карактерише падавинама нешто већег интензитета од 700 тт/т2 годишње. То неминовно на нагнутим површинама доводи до појаве ерозије водом. Сматра се да је на падинама са нагибом већим од 5% присутан овај процес. Вода падавина се делимично инфилтрира у земљиште, док остатак отиче по падини. Потисна сила воде у кретању откида честице земљишта и транспортује их на ниже делове. На овај начин земљиште се деградира, смањује му се произво-дна способност, а некада може да изазове и много веће проблеме. Капсулиране депоније се обично састоје из свог водоравног дела и косина. Њих треба штитити од процеса ерозије. Земљиште под културама има својство регенерације. Сматра се да се при пово-љним условима, годишње може створити слој дебљине од 0,07 до 0,1 тт. Из тог разлога је и дозвољено да се приближно иста количина и однесе са његове повр-шине. Заштита косина од ерозије водом се обавља изградњом три врсте објеката: - Први су тзв. праве или наорне терасе. Улазе у категорију инфилтрационих обје-ката. Косине се претварају у низ степеника, на чијем платоима се обично саде вишегодишње културе. На шкарпама се формира травнати покривач, различи-тим методама, слика 14.5 [Спалевић, 1997]. Слика 14.5. Конструктивни елементи наорне терасе (склада) Ово је најбољи начин заштите косина од ерозије, пошто се сва вода падавина инфилтрира у плато терасе, па нема отицања. Проблем код косина депонија је у релативно танком слоју земљишта (0,5 т), па је тешко правилно извести обје-кат. Ова врста заштите се препоручује код одлагалишта јаловинског материјала. - Другу групу чине инфилтрационо одводни објекти. У суштини ради се о интер-цептивним каналима који се постављају под благим нагибом у односу на изо-хипсу и прекидају ток воде по падини. Слика 14.6. Приказ постављања интерцептивних канала по косини Вишак воде из интерцептивних канала одводи се бочно до реципијента. Постоји више типова ових објеката који су стандардизовани, међутим, могуће јеу пракси њихове димензије мењати према потреби. Због специфичности депонија, посебно њиховог релативно танког слоја нане-сеног земљишта по косинама, ова врста објеката је најпогоднија за примену у пракси. Слика 14.7. Типски приказ алжирске терасе нагнутог профила - Трећу групу чине инфилтрационо - евапорациони објекати. У принципу слични су другој групи јер заустављају ток воде по падини. Разлика је у томе што је не одводе бочно у реципијент, већ је акумулирају у самом објекту. Из тог ралога су и димензије много веће него код објеката друге групе. Познати су под називом контурни објекти. Не препоручују се за заштиту косина депонија и одлагалишта, јер због нестабилно нанесеног материјала и већег притиска воде могу да изазову клизишта. 14.3.2. Мелиоративне мере Примењују се паралелно са техничким или после њих и имају за циљ да обезбеде квалитетну подлогу будућег биопокривача [Недић, 2006]. Дубина наношења. Коренов систем гајених култура се развија у земљишту које им омогућава оптималан хранидбени и водни режим. Да би се то остварило сваки корен гајене културе треба да располаже одређеном запремином земљишта. Она је на првом месту условљена дубином његове активне зоне, односно области у којој се налази 85-90% масе кореновог система. Постоје различите методе одређи-вања дубине и распореда масе кореновау земљишту и, начелно, за већину гајених култура оне су познате. Код једногодишњих култура ова зона се повећава током вегетационог периода и сматра се да постиже максималну дубину при фази дифе-ренцирања репродуктивних органа (цветање). Сматра се да је ова дубина за ве-ћину култура лимитирана на 70 - 80 ст, слика 14.8. Код вишегодишњих засада сматра се да је током вегетационог периода ова дубина константа и креће се максимално до 120 ст. Ово би била оптимална дубина која би омогућавала нормалан живот развитак гајене културе. Међутим, позната је чињеница да је физиолошка активност корена најизраженија у својој првој трећини. Из тог разлога, а превасходно због високе цене наношења земљишта, при поступку рекултивације ова дубина се умањује на око 50 ст. Ово значи и редукцију волумена земљишта у коме се развија коренов систем па је због тога потребно применом других мера побољшати квалитет расположивог волумена. ст . -пшеница -кукуруз -шећерна репа -соја - N гасуљ јоранија сраставац \ \ \ - \ N купус V N V V > 05 ч март април мај јун јул август септембар октобар Слика 14.8. Дубине кореновог система неких гајених култура Својства нанесеног материјала. Материјал који се иаиоси представља подлогу за развој култура. Узима се, због економских разлога, са позајмишта која се налазе у близини. Од његовог квалитетау великој мери зависи крајњи успех трајне реку-лтивације. Једна од дефиниција земљишта је, да је оно, трофазни полидисперзни систем, са-чињен од чврсте, течне и гасовите фазе са одређеним адсорптивним комплексом. На основу овако дефинисаних карактеристика, врше се и поправке нанесеног земљишта у циљу повећања његове производне способности. Поправка физичких својстава земљишта. Чврста фаза земљишта садржи у ра-зличитој пропорцији фракције песка, праха и колоидне глине. Њихов однос треба да буде такав, да репрезентује подједнако присуство ових честица. Доминација било које фракције доводи до појаве лоших својстава земљишта. Више пескаусло-вљава недостатак воде и мањак хранљивих елемената. Превелик садржај глине утиче на дренираност земљишта, његова лоша водна - ваздушна својства и анае-робност. Прах се карактерише лепљивошћу и комбинује лоша својства осталих фракција. Представљање механичког састава земљишта тј. расподеле фракције у њему врши се помоћу троугаоних дијаграма. Најчешће се користи Регге-оу или 5С5 (амери-чки), слика 14.9. Да би се поправио механички састав, тј. да би садржај фракција био уравнотежен поступа се тако што се уноси одређена количина недостајуће фракције. У пракси се овај проблем решава тако што се земљишта са великим процентом глине или праха третирају песком, док се проблем песковитих земљишта решавауношењем хумуса (органске материје). 100% Слика 14.9. Рвгге-оу дијаграм Поправка водних својстава земљишта. Вода у земљишту има изузетно важну улогу за раст и развој гајених култура. Коренов систем процесом осмозе упија из земљишта раствор воде и хранљиве материје, које му омогућавају одржавање притиска у ћелијама (тургор) и задовољење потребе за хранивима. честица земљишта водене опне гравитациона вода 0,00 0,33 Слика 14.10. Шематски приказ водеу земљишту Вода се у земљишту налази као слободна, тзв. гравитациона вода, и у везаном облику. Око честице земљишта вода се везује у опнама, врло великим силама (>10.000 бара). Како се слојеви повећавају и сила држања се смањује, све до силе од око 0,33 бара када гравитација превладава и вода слободно, гравитационо оти-че, слика 14.10. Количина воде у земљишту зависи од њеног механичког састава. Ситније честице глине могу да садрже, у истој запремини, много веће количине воде, него честице песка. У суштини чврста фаза земљишта одређује и величину његовог порозног простора. У њему се налазе вода и ваздух. Ако је испуњен до краја са водом сматра се да је земљиште потпуно сатурисано. Овако стање је неповољно за биљке, пошто коренов систем не може да дише, а оне врло брзо вену. По дренирању слободне воде, коренов систем се налази у оптималним условима и може да је троши све до тренутка када сила сисања корена постаје мања од силе држања воде за честице земљишта. У нашим условима сматра се да је то вредност од 15 - 16 бара. Испод ове вредности вода се држи сувише великим силама и биљка не може да је користи. Из овог разлога, водним режимом земљишта се управља поступцима: - одводњавања, којим се брзо евакуише слободна вода, и - наводњавања, када се она плански доводи у земљиште. У нашим климатским условима, при одређивању интезитета ових мераузимају се у обзир два показатеља: - евапотранспирација, која суштински представља потрошњу воде од стране гајене културе, и - падавине, који дефинишу њен приход у земљишту (слика 14.11.). Слика 14.11. Евапотранспирација и падавине током једнегодине Са графичког приказа се уочава потреба за одводњавањем на почетку и крају ве-гетационог периода, док његову средину карактерише захтев за додатним дово-ђењем воде. У случају депонија, због релативно плитког слоја нанесеног земљишта до 0,5 т и обавезног присуства дренаже, ови показатељи се мењају у смислу немогућности стварања водних резерви у дубљим слојевима, што доводи до потребе да се биљке у већем делу свог вегетационог периода наводњавају. Из тог разлога се приликом пројектовања мера рекултивација депонија предвиђа и наводњавање. Поправка хемијских својстава земљишта. Водени раствор земљишта се карак-терише својом хемијском реакцијом. Она је условљена концентрацијом водони-кових Н+ или ОН јона. Дијапазон рН вредности је 0-14. Вредности 0-7 дефинишу киселу реакцију, а од 7-14 базну. Сматра се да је неутрална реакција у распону од 6,8 - 7,2. Већини гајених култура одговара неутрална или благо алкална реакција. Из овог разлога је потребно поправити реакцију земљишта тако да се она приближи неутралним вредностима. Земљишта киселе реакције. Поправка киселих земљишта врши се поступком калцинације са хумизацијом. У адсорптивном комплексу земљишта доминирају Н+ јони које је потребно супституисати неутралним калцијумом Са++. Ово се врши уношењем неутралног калцијум карбоната СаСОз. Како је он инертан истовремено се уноси и органска материја, која својим разлагањем ослобађа воду и СОг. Реагујући са СаСОз, ствара се лакорастворљиви Са(НСОз)г. СаСОз + Н20 + С02 = Са (НСОз)2 Слободни Са++ јон улази у адсорптивни комплекс земљишта, истискујући Н+ јон, који са остатком једињења гради угљену киселину Н2СОз, која се даље разлаже на воду Н20 и С02, који поспешују претходну рекцију. У зависности од рН реакције и величине адсорптивног комплекса земљишта, по-требне количине СаСОз и органске материје се крећу и до више десетина тона по хектару. Земљишта алкалие реакције. Алкалну реакцију таквих земљишта условљавају ОН_ јони њихових раствора. Њихово присуство са повећаним износима обично је под утицајем соде (ИагСОз), која индиректно доприноси њиховом образовању. Иа2+ + Н+ОН- - = ИаИОз + |иа] + ОН" - Овако створен Иа+улази у адсорптивни комплекс земљишта и носилац је његових изразито лоших особина. Да би се она поправила потребно је истиснути Иа+ из адсорптивног комплекса и супституисати га неутралним Са++ јоном. Ово се постиже уношењем гипса Саб04 - пН20 у земљиште, па је назив ове мере - гипсовање земљишта. У пракси се овај поступак комбинује са интензивним наводњавањем, због испирања новостворе-них лакорастворљивих соли. Гипс уласком у земљиште дисоцира, слободни ка-лцијум истискује Иа+ јоне из адсорптивног комплекса и гради се лакорастворљиви На2504. Овом мером алкална реакција земљишног раствора постаје неутрална. Као и у претходном случају потребне количине примењеног гипса зависе од реакције земљишта и величине адсорптивног комплекса. 14.4. Биолошке мере Како рекултивација представља ииз поступака којима се оштећено или уништено земљиште враћа делимично или у потпуности својој првобитној намени, евиде-нтно је да биолошке мере представљају последњу карику овога циклуса. Све пре-тходно мере и поступци су у циљу примене ових мера. По дефиницији оне предста-вљају враћање природног система земљиште - биљка - атмосфера, антропогени-зацијом. На овај начин успоставља се природна равнотежа, која је претходно поре-мећена. Међутим, у неким случајевима ове мере имају само заштитни карактер. Из тог разлога биолошке мере се могу поделити на оне: - Привременог (заштитног) карактера и - Трајног карактера у функцији рекултивације и ревитализације простора. Примена биолошких заштитних мера има за циљ формирање биљног покривача који својим хабитусом и кореновим системом стабилизује површину депоније и спречава еолску ерозију. Најчешће се користе класичне мере сетве типском меха-низацијом. Формирање биљног покривача се врши у неколико етапа: - Прва етапа подразумева планирање, ако је потребно, - Друга етапа је припрема површине за сетву/садњу, - Трећа етапа је примена агротехничких мера, - Четврта етапа подразумева сетву гајених култура односно садњу вишего-дишњих засада, - Пета етапа представља мере неге и заштите биопокривача. Извођење ових мера је могуће само на оним супстратима који омогућавају развој кореновог система биопокривача. На осталим депонијама (комунални отпад), које су обично мање, примењују се друге техничке мере привременог карактера. Планирање. У зависности од технологије депоновања материјала, односно одла-гања, јавља се потреба за планирањем површина. Денивелације терена онемогу-ћавају касније фазе формирања биолошког покривача или га у великој мери оте-жавају. Такође, оне доводе до појаве израженије еолске ерозије као и ерозије водом. Планирање се обавља посебном механизацијом (слика 14.12). Слика 14.12. Планирање депоније Припрема површине за сетву односно садњу. У зависности од механичког са-става супстрата, припрема површине се обавља применом уобичајних агротехни-чких мера. То су најчешће: орање или тањирање (слика 14.13). За ове мере користи се стандардна пољопривредна механизација типа: трактор са тањирачом, плугом. Слика 14.13. Стандардна механизација за припрему површина Примена агротехничких мера. На основу хемијских особина супстрата приме-њују се и основне мере фертизације, односно коришћење минералних ђубрива. Коришћење органског или неког другог ђубрива је најчешће условљено еконо-мским разлозима. За основно ђубрење користи се стандардна пољопривредна механизација, типа трактор са циклоном (распрашивач ђубрива), слика 14.14. Слика 14.14. Стандардна механизација за распрашивање ђубрива У случајевима када мехаиизација не може да буде примењена на површинама које треба третирати користи се поступак тзв. фертизације. Минерална хранива растворена у води се аплицирају по површини супстрата. Овакав поступак је бољи од стандардног, пошто се тачно прерачунава дубина до које ће се унети храниво у функцији моћности кореновог система, слика 14.15. Опрема се састоји из потисног вода са чистом водом у који се убризгавају претходно растворена хранива у мешачу, а створена смеша се аплицира прскачима. Слика 14.15. Фертизација Количине потребног основногхранива се одређује методом билансирања. Полази се од претпоставке да се зна количина производеног биолошког материјала који се износи са површине у току сезоне, па се онда врши његово претварање у хра-нљиве материје. Извесно је да потребна количина ових материја зависи од квали-тета супстрата, тј. од садржаја хранљивих материја у њему, које биљка може да ко-ристи. Сви хранљиви елементи се деле на макро и микроелементе. Макроелементи су услов живота и опстанка гајених култура. Пре свега се мисли на азот (И), фосфор (Р, у облику Р2О5) и калијум (К, у облику КгО). Они у садејству са водом и угљен-диоксидом из атмосфере процесом фотосинтезе, граде органску материју. На пример у 100 к§ произведене биомасе, макро елементи се садрже у следећим количинама (табела 14.4). Овим поступком срачунава се потребна количина хранива коју треба унети током сезоне. У функцији обезбеђености основних хранива у супстрату, посебним поступцима ова количина се адекватно увећава, табела 14.5. Ђубриво се примењује у комбинованој форми основних макрохранива, различи-тог садржај ИРК (пример: 15:15:15), што означава процентуално учешће активне материје у укупној количини ђубрива. Из тог разлога постоје различите мешавине активних састојака, па се обично бира она мешавина која највише одговара потре-бној количини активне материје која треба да се унесе, током вегетационог перио-да. Уобичајено у ратарској производњи, на земљиштима, ова количина варира од 200 - 500 к§/ћа. Код депонија пепела, ове потребе су много веће и на годишњем нивоу се крећу и до 1.000 к§/ћа. Табела 14.4. Садржај макроелемената у неким културама, кд Култура N Р2О5 К2О Пшеница 2,37 1,20 2,0 Раж 2,54 1,50 3,08 Јечам 2,77 0,97 2,67 Црвена детелина 2,50 0,67 2,00 Луцерка 2,69 0,69 1,87 Траве (ливада) 1,70 0,80 1,40 Јабука 0,11 0,03 0,12 Крушка 0,15 0,04 0,17 Шљива 0,35 0,10 0,44 Табела 14.5. Потребне количине ђубрива за одређене супстрате Супстрат Потребне додатне количине хранива, % N Р2О5 К2О Сиромашно 80-100 150 100 Средње обезбеђено 70-80 125 60-70 Добро обезбеђено 60-70 100 60 -70 Време уношења мннералннх хранива зависи од физиологије развоја гајене култ-уре. Није пожељно одједном унети сву количину хранива, пошто би се оно испрало или мигрирало у ниже слојеве. Из тог разлога уношење се врши етапно, у зависно-сти од физиолошког стања гајене културе, односно њеног стадијума развоја. У пракси се примењује три до четири уношења основних минералниххранива. Микроелементи су мање заступљени у биљном материјалу. Међутим, њихов ути-цај се огледа у појави различитих патолошких стања гајених култура. Условљено је њиховим мањком или вишком у супстрату. Са гледишта исхране биљака најважнији микроелементи су: бор, манган, бакар, цинк, молибден и кобалт. Снабдевање биљака микроелементима врши се допунски, применом посебних ђубрива. У случају њиховог суфицита у суспстрату, посебним хемијским поступци-ма се преводе у облике који нису приступачни гајеној култури. Формирање привременог биолошког покривача. Врши се у функцији заштите површине депоније. То подразумева да биопокривач треба да се карактерише пре-васходно врло развијеним кореновим системом, посебно при површини и густим хабитусом. Најчешће ови критеријуми одговарају вишегодишњим травама. Заступљеност одређених врста у смеши трава омогућава да у периоду смањене активности једне врсте, друга преузме њену заштитну улогу. Једним делом је то мешавина високо класастих трава (1/2), најчешће следећих врста: - Вготиз 1пегт1з 1еуз - безосни власен, - АггћепаСћегит е1аИиз М.1 К. - француски љуљ, - БасСуИзд1отегаСа I. - јежевица, и - Шшт тиШ/1огит I. - италијаиски многоцветни љуљ. Део, тј. %, чине ниско класасте траве: - РезШиса гићга I. - црвени вијук, и - Супо^оп Љс1у1оп Регз. - зубача. Махунице су такође заступљене у смеши, са % : - 1о1из согп1си1аШи51. - жути звездан, и - Меп1садо заШма I. - обична луцерка. Поред сетве трава користи се и помоћна једногодишња ратарска култура типа: овас, јечам, раж или пшеница, које својим растом и хабитусом, стварају повољан микроклимат на површини, омогућујући травама да се што пре развију. Како се сетва најчешће обавља током јесени, пионирске, робусне једногодишње културе, врло брзо се развијају формирајући тампон зону вишегодишњим културама. То-ком раног пролећа интезивно се развијајући, много брже од трава, штите површи-ну од еолске ерозије. Сетва се обавља стандардном пољопривредном механизаци-јом, типа трактор са сејалицом, слика 14.16. Слика 14.16. Стандардна пољопривредна механизација за сетву Слика 14.17. Механизација за хидросетву Поред оваквог начина рада, све више се примењује и тзв. поступак хидросетве. Њена погодност се манифестује, превасходно на великим косинама, где класична механизација не пролази и на некохеретним супстратима. Технолошки поступак је следећи: - У резервоарима се врши мешање: воде, ђубрива, везивног материјала (ле-пка) и семена. - Створена мешавина се под притиском избацује кроз прскач великог капа-цитета и домета (слика 14.17). Модификовањем могуће је применити и ти-фоне. Предности ове технологије се огледају у супституцији стандардне механизације. Са друге стране, недостатак јој је у томе што због неприпремљеног терена треба користити већу количину семенског материјала и хранива. У случајевима када је потребно формирати биопокривач у кратком временском периоду или на неприступачним деловима, примењује се посгупак наношења бусења или травних тепиха. Одређене групе трава се карактеришу формирањем изузетно компактног кореновог система при површини земљишта. Могуће их је исецати на одређеној дубини и преносити у облику бусења или квадрата/право-угаоника различитих димензија, слика 14.18. На површинама на којима се фор-мира биопокривач, наношење бусења се врши мануелно, уз претходно уношење одређених количина хранива. Поступак подразумева и обавезно наводњавање. Слика 14.18. Травнати теписи Још новија технологија подразумева примену вештачких биопокривача односно биотекстил (биофолије). Биотекстил су производи од природних влакана (јута, кокосова влакна и сл.) састављениху композит који је прилагодљив облику тла на које се полаже. Ови производи се користе као привремено решење за заштиту од ерозије тла, нарочито косина, све док вегетација не израсте и преузме ту улогу. Оне се састоје из два слоја разградивог материјала између којих се налази семе помешано са минералним хранивима и заштитним средствима. Биофолије су пер-фориране како би омогућиле приступ ваздуха и воде семенском материјалу. Постављају се ручно, обично по косинама, уз претходну припрему подлоге и обаве-зно се анкеришу. Предвиђено је наводњавање финим распрскивачима. Поступак је нешто скупљи од претходних, а примењује се у случајевима када је потребно брзо створити биопокривач на тешко приступачним локацијама, слика 14.19. Поред формирања биопокривача вишегодишњим травама, често се врши и садња жбунастих и брзорастућих дрвенастих врста. Жбунасте, пионирске аутохтоне врсте су: - КоћШа рзеидоасааа I. - багрем, - Асас1ае - багремац, - Татат СеСгапдга Ра11. - тамарикс, - Козае сатпае - дивља ружа. Брзорастуће дрвенасте културе чине: - Рори1из 1 - топола, - Ве1и1а уеггисоза - бреза, и сл. Садња жбунастих и дрвенастих култура обавља се у претходно припремљене јаме у које је унесено органско или минерално ђубриво. Садња се најчешће обавља ру-чно, било да се ради о резницама жбунастих врста или дугогодишњим засадима. Величине јама и количине ђубрива одређују се на основу старости и врсте садног материјала, односно развијености кореновог система. Слика 14.19. Биотекстил или биомат (БТ) Мере неге и заштите привременог биопокривача. Након успостављања тра-внатог покривача, у дужем временском периоду потребно је применити одређене мере неге и заштите. Оне се своде превасходно на допунско прихрањивање био-покривача и у зависности од потреба прскање заштитним средствима против обо-љења. Азот (И) је најважнији чинилац у изградњи биљних ткива. Супстрату, односно биљци додаје се у лакоприступачним облицима основним ђубрењем. Како је лако растворљив и евапорабилан релативно брзо се губи из земљишта. Из тог разлога потребно га је додатно уносити у супстрат у циљу доброг развоја биопокривача. Ово, додатна прихрана, обично се изводи у пролеће и у јесен. Циљ пролећне при-хране се огледа у задовољењу потреба биљака за азотом у периоду њеног интези-вног пораста и развића. Јесења прихрана има за циљ ојачавање биљних ткива пред надолазећу зиму. Постоје различита азотна ђубрива, али се у пракси највише при-мењују КАИ и ЦКЕА. Количине унесеног азота зависе од стања биопокривача и атмосферскихуслова. Лабораторијске анализе егзактно упућују на потребне коли-чине ђубрива. Поред основне прихране за формирање густог склопа потребно је и додатно подсејавање површина истом мешавином трава, односно заменом садни-ца које се нису примиле. Формирани биопокривач на неким својим деловима може да има мању густину из многобројних разлога (обољења, ерозија, недостатак микроелемената или њихов вишак итд). Из тог разлога потребно је извршити додатно подсејавање. Ово се обавља стандардном механизацијом. Саднице вишегодишњих жбунастих форми се примају у одређеном проценту. Намеће се потреба замене непримљеног садног материјала. Ова мера се обавља као и садња у рано пролеће или позну јесен. Сав садни материјал потребно је редо-вно заливати и адекватно прихрањивати. Када се комбинују вишегодишње траве са заштитним једногодишњим стрним житима, жита је потребно жњети на крају вегетационог циклуса. Циљ жетве није економски, већ се на тај начин ослобађа простор за ширење вишегодишњих трава. Познато је да травни склоп када се редовно коси формира густ склоп покривача. Када се не би косио формирали би се бокори траве, између којих би био празан простор. Зато је потребно предвидети више кошења траве у току вегетационог пе-риода. Обично се обављају 2 до 4 косидбе у току године. Покошени материјал тре-ба ферментирати и вратити на покошену површину у циљу њене фертилизације. Слика 14.20. Утицај водене опне на покретање честица Посебна мера која се примењује је наводњавање. Биљни покривач у летњим месе-цима нема довољно воде, па почиње да вене. На тај начин губи се његово основно заштитно својство. Из тог ралога му треба додати воду. У нашим климатским усло-вима просечно од 200 до 300 т1 воденог талога. Вода се додаје у ратама, нормама заливања које се посебо одређују иа бази стања биљке и климатских услова. У слу-чају травнатог биопокривача заливне норме треба чешће примењивати, али тако да буду мањег интензитета. У пракси оне су величине до 30 шш, једном недељно или декадно (према потреби). Код депонија некохеретних материјала (пепео, песак, песковити лес итд.) са слабо или неформираним биопокривачем, заливање има посебну заштитну улогу у односу на еолску ерозију. Познато је да вода својим опнама ствара лажну кохезију око честица некохеретног материјала спречавајући њихово одношење ветром. Из тог разлога потребно је одржавати незаштићене или делимично заштићене повр-шине влажнима. Слика 14.21. Заштитно квашење Слика 14.22. Заливање биопокривача депоније пепела ТЕНТ-а Због оцеђивања и површинског исушивања потребно је заливања вршити скоро свакодневно. Проучавања извршена на депонији пепела термоелектране Морава упућују на појаву еолске ерозије која је уочена током 164 дана у неком његовом делу, док је током 48 дана она била целодневна. Најизраженија је током пролећних месеци, али је има и лети. У зимским месецима и у позној јесени овај процес није уочен или је слабо изражен. Висока фреквентност појаве, у нашим климатским условима, упућује на потребу правилног пројектовања и одржавања заливних/заштитних система [Чанак Недић, 2009]. За мере заштите и неге биопокривача најчешће се користи стандардна механиза-ција. За веће површине може се користити и пољопривредна авијација. У развије-ним земљама коришћење пољопривредне авијације има дугогодишњу традицију. По завршеним техничким мерама и формирању крајње геометрије депоније, пре-лази се на њену трајну заштиту односно рекултивацију. Са аспекта организације рекултивисаног простора депоније разликују се два случаја. У првом, чешћем, реч је о мањим депонијама, обично комуналног отпада. Ређи случајеви су веће повр-шине под одлагалиштима јаловинског материјала, код површинских копова. Било да се ради о мањим депонијама или одлагалиштима јаловинског материјала, рекултивишу се комбинацијом вишегодишњих засада и једногодишњих култура. При одређивању типа биопокривача, узимају се у обзир превасходно економски критеријуми. Економски параметри при одређивању биопокривача. Када се говори о трајно рекултивисаним површинама мисли се на оне које су враћене својој првобитној намени, тако да је на њима заснован биопокривач, који поред законских и етичких захтева испуњава и критеријум економичности. Рекултивација је скупа мера и уложена средства је потребно у неком догледном периоду вратити. Извесно је да је заштита животне средине област потрошње, међутим, рекултивацију треба базирати на одрживим принципима. Из овог разлога вршене су одређене анализе типа биопокривача и његове економске одрживости у дужем временском перио-ду. У обзир су узимана три типа биљне производње: - једногодишња или најчешће ратарска али и повртарске, - воћарскаи - шумска. Ратарска производња као облик трајне рекултивације је на граници одрживо-сти. Основне, годишње инвестиције су релативно мале, а остварени профит једва надмашује трошкове. На примеру економске анализе трајне рекултивације одлагалишта површинских копова, јасно је видљива ова ситуација, табела 14.6 [Студија, 2003]. Табела 14.6. Економска ефективност сетве пшенице и кукуруза Редни број Одлагалиште површинског копа Бруто добит, 103 € Производња пшеница Производња кукуруз РБ КОЛУБАРА 1. Поље ,,Б" -54,9 18,0 2. Поље "Д" -37,4 110,6 3. "Тамнава-Источно поље" 2,6 119,5 4. "Тамнава-Западно поље" -6,4 116,6 ПК КОСТОЛАЦ 1. Поље "Кленовник" 32,4 32,0 2. Поље "Ћириковац" -29,3 31,4 3. Поље "Дрмно" -38,0 128,5 Овај део пољопривредне производње не даје охрабрујуће економске резултате, за извршену симулацију која је укључила сејање пшенице и кукуруза на рекултиви-саним површинама активних површинских копова у Колубарском и Костолачком басену. Неповољне економске параметре најбоље илуструје податак да ни један прорачун није дао позитивну интерну стопу рентабилности (ШК). Други параме-тар - бруто добит, јавља се код сејања кукуруза, али уз услов који је овде претпо-стављен, а то је, усвајање временског обухвата од 20 година, као референтног за биланс успеха. Дакле, висок ниво "цене земље" овде изражен кроз инвестиције за рекултивацију, није прихватљив за ратарске културе [Студија, 2003]. Без обзира на претходно наведено, а позивајући се на принцип потрошње у за-штити животне средине, у пракси се на овај начин рекултивишу најчешће равни делови депоније, због ниског нивоа инвестиција. Посебан случај представља узгој повртарских култура. Квалнтетно припре-мљен заштитни слој, као и адекватно примењена технологија производње (посе-бно наводњавање) овај облик трајне рекултивације површине подиже на највиши ниво исплативости. Ограничавајући чинилац му је удаљеност од постројења за прераду и тржних центара, као и велико инфраструктурно улагање. Воћарска производња у трајној рекултивацији је показала највиши ниво одржи-вости. Основне инвестиције су врло велике, ефекти се показују за 3 до 4 године, али крајња исплативост је врло висока. На примеру (табела 14.7), анализе испла-тивости воћарских засада на одлагалиштима јаловинског материјала јасно је уочљива валидност овог поступка [Студија, 2003]. Табела 14.7. Анализа исплативости воћарскихзасада Ред. број Елементи Воћни засади (х103 €) јабука бресква лешник 1. Површина (ћа) 45,0 45,0 45,0 2. Трошкови солума 327,7 327,7 327,7 3. Рекултивација 328,5 328,5 328,5 4. Подизање засада 655,4 347,8 354,9 4.1. - Прва год. припрема земљишта 65,6 65,6 65,6 4.2. - Садња 208,9 135,0 131,8 4.3. - Ограде и наслони 73,6 0,0 0,0 4.4. - Нега у 1. год 87,4 43,1 46,9 4.5. - Негау 2. год. 97,1 48,9 52,7 4.6. - Негау 3. год. 122,8 55,3 57,9 5. Укупне инвестиције за плантажу 1.311,6 1004,0 1.011,0 6. Годишњи оперативни трошкови 157,5 96,4 93,2 7. Годишњи приход - продаја 514,3 321,4 385,7 Економска анализа показује да су воћарске културе оптимална варијанта решења трајње рекултивације на средњи и дуги рок. Подизање шумских засада у функцији трајне рекултивације је по исплативости нижег ранга од воћарских засада, али је исплативије од ратарства (табела 14.8). Недостатак шумске рекултивације се огледа превасходно у дугом временском ин-тервалу повраћаја основне инвестиције и малом ангажовању радне снаге. Посебан проблем чини релативно плитак нанесени солум (око 0,5 т) који лимитира овај облик рекултивације. Ипак, најпогодније је примењивати у заштитној функцији, на ободу депоније или по њеним косинама, ако не може другачије. По одређивању намене коришћења рекултивисане површине примењују се дире-ктне мере у функцији успостављања одређеног биљног покрича. Табела 14.8. Подизање шумскихзасада Трошкови Јединица мере Количин а по 1(ћа) Јединичн а цена (€) Свега цена(€) Материјал Саднице са заштићеним кореном старости 2+0 ком. 2.500 0,4 892,9 Стартно органско ђубриво - тресет 2 (к§/садници) к§ 5.000 0,1 428,6 Стартно минерално ђубриво 100 (§/ садници) к§ 250 0,7 357,1 Минерално ђубриво са 2 прихрањивања 200 (§/садници) к§ 500 0,7 1.678,6 Амортизација алата и опреме паушално 7,1 Свега материјал 1.864,3 Радиа снага Припрема ћелија за садњу надница 15 25,7 385,7 Садња садница у припремљене ћелије надница 9 25,7 231,4 Два прихрањивања надница 6 25,7 154,3 Нега, 2 окопавања надница 12 25,7 308,6 Кресање грана, 2 пута надница 24 25,7 617,1 Свега радна снага 66 25,7 1.697,1 Услуге Транспортне и друге услуге паушално 14,3 Свега услуге: 14,3 Руковођење, инструктажа и стручни надзор паушално 28,6 Свега руковођење и стручни надзор 28,6 Цена коштања оснивања и неге шумских засада 3.604,3 Годишњи просечни прираст по 1(ћа): 9(т3); опходња 100 година Једногодишње културе се узгајају на равннм деловима депоније, претходно опи-саном технологијом (привремене мере заштите). Ако се врши узгој повртарских или украсног биља, захтеви су много већи, потребна је примена посебних техно-логијаузгоја. Најчешће се она врши под стакленицима или пластеницима (контро-лисани услови). Слика 14.23. Унутрашњи изглед стакленика/пластеника Принцип производње се заснива на њеном убрзавању. Таласи инфрцрвеног дела спектра имају велику апмплитуду (дужину) и лако пролазе кроз стакло или пластику. Рефлексијом не могу да изађу из контролисаног затвореног простора па га загревају. Оно условљава повишену евапотранспирацију, односно убрзава синтезу органске материје гајених култура. На овај начин оне брже сазревају, јер раније добијају потребну температурну суму. Како се процес евапотрансипације увећава потребно је биљкама стално доводити воду. Из тог разлога обавезни део стакленика/ пластеника представља систем за наводњавање. Висока температура ваздуха у стакленику/пластенику, може да доведе до дисбаланса рада стоминог апарата биљке. Решење овог проблема је у повећању релативне влажности вазду-ха, што се врши посебним системом микрораспрскивача, који су такође саставни део сваког стакленика /пластеника. Уобичајено је у новије време да се и прихрана култура обавља кроз заливни систем (фертизација). Сваки стакленик/пластеник поседује посебан део за расад култура (слика 14.24) Слика 14.24. Расадни део стакленика/пластеника Стакленичко/пластеничка производња је високо акулумативна и захтева пуно ра-дне снаге. То изискује максимално коришћење опреме током године. У нашим климатским условима се сматра да се биолошка активност успорава и скоро пре-стаје на 12°С. У деловима године када сунце не може да загреје стакленик/ пла-стеник преко ове температуре, потребно га је додатно загрејати. То се обавља на више начина. Најстарији системи су имали уграђене радијаторе. У скорије време се врши загревање земљишта, слика 14.25, као и ваздуха, слика 14.26. Слика 14.25. Загревањеземљишта Слика 14.26. Вентилација стакленика Недостаци стаклеиичко/пластеиичке производње се огледају између осталог у потреби за коришћењем велике количине заштитих средстава због патогених ефеката при овом начину рада. У случају "великих депонија", принципи којима се руководе поступци рекултива-ције у одређеној мери су различити. Превасходно, потребно је шире сагледати уло-гу рекултивисаног простора у функцији његове будуће намене. У обзир се узимају просторни планови чија је функција да дефинишу начин коришћења овако уређе-ног земљишта. Шире се посматрају принципи планске расподеле простора (40 -50% шумарства, 40-50% пољопривреда, 10-20% туризам, рекреација, путеви, гра-ђевинско земљиште итд.). Ипак доминантан чинилац у овом случају је економи-чност (одрживост) као и социјални момент. Узимајући у обзир све ове параметре глобално се дефинише будући начин коришћења рекултивисаног простора. Рекултивисани простор захтева изградњу посебне путне структуре у циљу при-ступа и коришћења новостворених добара. Уобичајено је правило да се путеви по-стављају на границама производних целина и да не покривају више од 5% повр-шина. ШСП 1 Слика 14.27. Оријентација ветрозаштитних појасева Површине под пољопривредним културама се деле у блокове (целине), различи-тих величина и најчешће правилног геометријског облика. Због принципа плодо-смене, није могуће ове површине предодредити узгоју монокултура, већ је потребно осмислити посебне програме њиховог коришћења заштите и уређења. Правило је да се на растојањима од 400 па до 600 т, ове површине пресецају ветро-заштитиним појасевима. Њихова ширина је од 10 до 20 т и изводе се комбина-цијом вишетажних дугогодишњих засада. Уобичајено је да се постављају управно на правац доминантних ветрова (као примарни појасеви), док се секундарни постављајууправно на њих (слика 14.27). У овим појасевима се формирају посебни екотопи који имају изузетан утицај на пољопривредне површине. Познат је пример уклањања ветрозаштитних појасева у Украјини током 20-тих година прошлог века. Ово се одразило на драстично ума-њење приноса ратарских култура, пошто је прекинут природни еколошки циклус, у коме су се птице храниле штетним инсектима који нападају пољопривредне културе. Такође, сматра се да утичу на регулацију температуре ваздуха и земљи-шта, влажност ваздуха, размештај снега по површини итд, што се манифестује на повећање приноса гајених култура. Ипак, примарна функција му је умањење брзине ветра и сматра се да од висине ветрозаштитног појаса, редукција брзине се манифестује на растојању 50 пута (слика 14.28), већом од висине појаса. Исто тако, због начина струјања ваздуха, процењује се да је овај утицај присутан на дужини 10 пута већој од висине појаса на његовом челу. Ветрозаштитни појасеви у сушти-ни представљају и важне еколошке оазе који одржавају природне животне циклу-се средине. По својој конструкцији деле се на продувне и непродувне (слика 14.29). 50 Н 10 Н Слика 14.28. Редукција брзине ветра Слика 14.29. Типови ветрозаштитних појасева Код првих се само умањује брзина ветра док други спречавају струјање ваздуха у појасу. Узимајући у обзир економски аспект могуће је делимично супституисати шумске засаде вишегодишњим засадима воћа. Почетна инвестиција је много већа, гло-бални ефекти на екосистем су мањи, али економска добит оправдава овакав начин рада. Постоје различити начини садње и узгоја воћа. По правилу младе саднице се урано пролеће илиу познујесен стављајууунапред ископане јаме. Поред садница обично се убацују и хумус и ђубрива. У зависности од начина узгоја потребно је поставити и носећу структуру коју чине потпорни стубови жица. Основне мере неге су: правовремено заливање, фертилизација (уношење минера-лних хранива), заштита од обољења, одржавање међуредног простора и орези-вање. У зависности од начина орезивања формирају се посебни облици узгоја. На примеру рекултивисане депоније пепела и шљаке ТЕ "Морава" у Свилајнцу види се успешна примена оваквог начина рада, слика 14.30 [Чанак Недић, 2009]. Слика 14.30. Засади јабука, крушака и виновелозе на рекултивисаној депонији пепела и шљакеу ТЕ"Морава" По одређеним проучавањима [Аугез] ако се брзина воде повећа два пута њена откидајућа моћ је четири пута већа, а количина материјала која се носи повећава се скоро 32 пута. Како је увећање брзине тока воде везано превасходно за нагиб падине, евидентно је да ће површине са већим нагибом бити подложније процесу ерозије. Такође, већи нагиби терена умањују могућност коришћења механизације. Из та два кључна разлога нагнуте површине је пожељно привести шумској произ-водњи. Она не захтева исти ниво примарних улагања као воћарство, не ангажује велику радну снагу, а ефекти заштите земљишта су изражени. Слика 14.31. Ручно постављање плетера Тешко је разграничити нагибе терена при којима треба предузети овакав начин рекултивације. Начелно, сматра се да се ерозија јавља већ при нагибима од 3 - 5%, а при нагибу већим од 12% она је присутна и при кишама умереног интензитета. У Русији се сматра да је пожељно узгајати ратарске културе на нагибима мањим од 14%, док на нагибима већим од 25 - 30% треба вршити пошумљавање [Спа-левић, 1997]. Пошумаљавање као поступак рекултивације треба спроводити на нагнутим дело-вима депонија. Без обзира на позитивну улогу шума у заштити површина депони-ја, уобичајен је поступак њихове консолидације уградњом плетера (слика 14.31-14.33. Могу бити са или без ожиљавања. Функција им је да умање кинетичку енер- гију тока воде по падини. Слика 14.32. Постављање неожиљених Слика 14.33. Изглед плетера формираних плетера Када се ради са ожиљавањем уобичајено је да се користе пионирске (отпорне) врсте дрвећа, као што су: тамарикс, багрем, багремац, четинари. У ређим случаје-вима сади се високолистопадно дрвеће. Из естетских, али и економских разлога када је то могуће, рационалније је извршити пошумљавање вишегодишњим зи-мзеленим дрвећем. Начелно, врло је тешко јасно разграничити површине које треба рекултивисати пољопривредним, а које шумским културама. Најбоље резултате даје њихова комбинација, пошто се на тај начин употпуњују економски и еколошки захтеви. У зависности од природних услова, потребно је применити принцип реонирања. Он се састоји у изналажењу комбинације култура које одређеном крају најбоље од-говарају с обзиром на природне услове и рентабилност. При томе се највише мора водити рачуна о принципу трајности/одрживости [Лујић, 1973]. Према томе, шу-мске и пољопривредне културе треба расподелити по принципу рентабилности, али не по сваку цену. Он мора бити ограничен принципом одрживости и заштите. Да је затварање депоније комплексан и скуп посао може се видети са слике 14.34 која показује, у функцији времена, затварање флотацијског јаловишта рудника "Брукунга"у Аустралији [Брукунга]. На првој слици види се стање 1973. када је ја-ловиште достигло планирану висину и када је депоновање прекинуто. Јасно се уо-чава депонована јаловина (лево) и таложно језеро (десно). На другој слици начи-њеној 12 година касније највећи део јаловине је прекривен земљом, таложно језе-ро је смањено, али се уочава његово закисељавање. Трећа слика је из 1992. када је таложно језеро исушено, а простор запуњен земљом. Уочава се нешто више стаба-ла него пре 7 година. Четврта слика је из исте године, али показује уређење косина насипа. Види се да су и даље активни базени за прихват процедне воде из јалови-шта. Петаслика из 1997. показуједајена највећем делу јаловишта формиран био-покривач, а последња из 1999. да је јаловиште у потпуности рекултивисано. И даље су активни базени за прихват процедне воде из јаловишта. Неки детаљи техничког уређења и затварања депоније радиоактивног отпада у Финској [ЕсозИ] дати су на слици 14.35. Види се да су радови на затварању трајали релативно кратко те да је депонија затворена за мање од 2 године, што је у по-ређењу са рудничким депонијама неопасног отпада изузетно кратак период. 14.5. Оксидација одложене јаловине и настанак киселих дренажних вода Оксидација сулфидних минерала изложених атмосферилијама је природна појава. Рударским активностима ова оксидација се вишеструко убрзава јер се сулфидни минерали више излажу атмосферилијама, а услед уситњава вишеструко се по-већава специфична површина минерала. Оксидација сулфида није специфично везана само за флотацијска јаловишта већ прати све видове експлоатације минералних сировина, односно све радове са великим количинама "земље" (изградњу путева, аеродрома, брана и сл.) мада су флотацијска јаловишта руда обојених метала, лако уочљив и чест извор загађења. На нашим просторима овој појави се не придаје посебно велики значај, не зато што је нема или се не уочава већ због слабо развијеног техничког осећаја за заштиту окружења и незахвалне економске ситуације рудника и средина у којима се ру-дници налазе. Чак, не постоји ни специфични термин који би указивао да се ради о оксидацији сулфида садржаних у минералној средини и појави киселих вода из тог извора. У рударски развијеном свету овоме се посвећује знатна пажња, а на енглеском језичком подручју појава се појмовно дефинише као "асМ Ш1пе Љата§е" (АМО) или "асМ госк Љата§е" (АКО). Други појам се углавном везује за праксу у САД. 1992 Децембар 1992 1997 Август 1999 Слика 14.34. Фазни приказ затварања флотацијског јаловишта рудника "Вгикипда тте" Наношење завршног слоја Разгртање слојева помоћу багера са СР5 навођењем Компактирање заптивног слоја Дренажни канал са шљунчаном глине са ваљком облогом Депонијаулето 2005 Депонијау августу 2007 Слика 14.35 Фазеузатварању депоније радиоактивног отпада Шатае, Естонија У литератури се могу наћи различите процене штета које издвајање киселих вода из рудничких објеката могу да произведу. Тако су, на пример, Канађани још 1994.г. проценили да за ремедијацију одлагалишта треба утрошити око 3 милијарде до-лара [ЕА, 1997]. Аустралијанци су годину дана касније проценили да је више од 1.000.000 хектара земљишта закисељено. Слика 14.36. Отицање киселих дренажних вода Фергусон и Ериксон [Регдизоп, Епскзоп) [према ЕА, 1997] су велики број фактора који условљавају појаву издвајања киселих вода поделили на примарне, секунда-рне и терцијарне. Примарни фактори су директно укључени у процесе оксидације. То су у првом реду постојање воде за оксидацију и транспорт, расположивост кисеоника и фи-зичке карактеристике минералне сировине. Мањег значаја су температура, рН вредност, однос фери и феро јона и микробиолошка активност. Секундарни фактори користе оксидацију или мењају њене услове. Битни фактори који условљавају појаву оксидације чине стене и материјали који окружују извор загађења. Карбонати су једини алкални минерали који природно ублажавају зага-ђење, силикати и алумосиликати (лискун, глина) имају извесне повољне особине, али је њихов значај, ипак, миноран. Терцијални фактори који утичу на оксидацију су климатски услови. Од клима-тских услова најзначајнији су температура и падавине. Појава киселих вода из депонија индустријског отпада носи са собом већи број техничких и еколошких проблема: - утицај на квалитет индустријске воде, при чему њено коришћење може би-ти неекономично уз стално појачано корозивно дејство на опрему и инфра-структуру, - утицај иа површинске и подземне воде (укључујући и питке) и еколошки систем низводно од депоније, - проблеми у формирању и одржавању биопокривача на ширем простору низводно од депоније. Да би се проблеми предупредили неопходно је предузимати мере контроле и за-штите у свим фазама развоја депоније. Практично, "борба" са киселим дренажним водама започиње у фази планирања и пројектовања депоније, а крај "борбе" није временски дефинисан. У фази пројектовања неопходно је извршити испитивања киселинске потенцијалности јаловине која ће се депоновати. Развијено је више метода испитивања [ЕА, 1997]. У фази експлоатације борба изгледа најлакша и најјефтинија јер се своди на прекривање максимално могуће површине депонова-ног отпада водом из таложног језера. Како је то, истовремено, и начин за смањење аерозагађења и начин обезбеђења повратне воде те се овакав приступ заштити најчешће примењује. Посебан проблем представља спречавање појаве киселе дре-нажне воде у дугом временском периоду после завршетка експлоатације депо-нија. Управо се због тога највећа пажња и усмерава на старе и напуштене депоније, односно на развијање метода и начина успешне заштите депоније чија експлоата-ција се приводи крају. Основни принцип заштите своди се на одстрањивање ваздуха из пора депоноване јаловине [1С0С0,1996]. То се може урадити на више начина. Када су у питању на-сипи онда је повећање збијености, чиме се побољшава и стабилност насипа, при-хватљиво и изводљиво. Међутим, када се разматра акумулациони простор тада у обзир долазе два начина решавања - прекривање водом и прекривање сувом зе-мљом (нпр. рудничком откривком). Према [МиМи, 2004] постоји више типова прекривки, табела 14.9. Табела 14.9. Типови прекривке при затварању депонија и њена примарна функција Тип прекривке Матерајал Примарна функција Спречавање дифузије кисеоника Земља Ограничени транспорт кисеоника Капиларне баријере Шљунак Спречавање дотока воде у депонију Спречавање узимања кисеоника Муљ, тресет Ограничавање транспорта кисе-оника коришћењем материјала који пенетрирају у прекривку Наношење слојева мале пропустљивости Глина Ограничавање транспорта кисе-оника и формирања раствора Наношење слојева инхибитора Фосфати, бактерије Ограничавање реакције и стварање метала Прекривање водом Вода Ограничење транспорта кисеоника који се своди на ниво у воденом раствору Прекривање водом је прихватљиво у фази експлоатације, али и тада треба водити рачуна да: - целокуп