Poluarea Si Riscul Pentru Comunitatile Umane
Poluarea și riscul pentru comunitățile umane sau pentru ecosistemele naturale din siturile industriei nu dispar odată cu încetarea activității de exploatare și prelucrare a substanțelor minerale utile, ci continuă și după încetarea acestora. Siturile respective rămân în continuare surse de poluare și de risc.
În toate amplasamentele unde se realizează exploatarea și prelucrarea unor resurse minerale, apar și probleme de mediu, care se resimt prin: degradarea terenurilor naturale, poluarea apei și aerului, impact negativ asupra ecosistemelor terestre și acvatice, a sănătății populației, precum și impacturi de natură socio-economică.
Degradarea și poluarea siturilor pot proveni și din alte activități conexe: din transporturi, depozite de combustibili, instalații de transformatoare electrice, ateliere mecanice, precum și prin reziduuri organice rezultate din grupurile sociale sau din gospodăriile anexe.
În ultimii ani, fosta zonă a Combinatului Siderurgic Victoria din Călan, a intrat într-un amplu proces de ecologizare, însă lucrările nu au fost încă duse la bun sfârșit.
Alinierea legislației de mediu din România la cea a Uniunii Europene a impus ca o necesitate elaborarea unor reglementari care să vizeze:
– modul de evaluare a riscurilor pe care siturile contaminate le determină pentru populația umană și componentele ecosistemelor;
– metodele de investigare și evaluare a siturilor contaminate;
-asumarea responsabilităților în procesul de investigare și evaluare a siturilor contaminate;
– propuneri privind refacerea mediului înconjurător.
Situația calității mediului în orașul Călan, reflectă actualele condiții economice și sociale, caracteristice perioadei de tranziție, cu absența surselor de finanțare și a capitalului necesar promovării unor lucrări de investiții destinate protecției mediului.
Tema de față prezintă principalele aspecte legate de starea actuală a mediului înconjurător în orașul Călan, precum și impactul haldelor de zguri metalurgice asupra mediului și dorința asigurării unei dezvoltări economice armonioase și valorificării durabile a capitalului natural [83].
De asemenea, își propune să prezinte principalele aspecte de neutralizare a deșeurilor rezultate în urma abandonării și închiderii Combinatului Siderurgic Victoria din Călan.
În cadrul analizei realizate în lucrare, cu privire la refacerea mediului înconjurător în zona haldelor de zguri metalurgice a orașului Călan, au fost luați în considerare toți factorii de mediu, precum: apa, aerul, solul, pădurile și ariile naturale protejate.
CAPITOLUL I
ISTORICUL COMBINATULUI SIDERURGIC VICTORIA DIN CĂLAN
Istoria și începuturile siderurgiei în orașul Călan [67]
Originea denumirii orașului Călan este atribuită unui episcop, Calanus, care a avut în aceste locuri o moșie, în urmă cu mai bine de 700 de ani. Fondarea uzinei este legată de construirea căii ferate Petroșani-Simeria. În anul 1867 este achiziționat terenul pentru uzină din moșia Kalan. În anul 1868 este angajat inginerul Otto Gmelin, pentru a elabora planul general al uzinei. Inițial s-a dorit construirea unei fabrici cu patru furnale, care să utilizeze cărbunele cu granulație mică provenit de la Petroșani. Încercările efectuate la Hörde și St.Pierre au dovedit capacitatea redusă de cocsificare a cărbunelui de la Petroșani. Pentru furnale a fost angajat inginerul Jossef Massenez de la uzina Duisburg-Hochfeld. În 25 mai 1869 se încep lucrările la fundația primului furnal de la Călan.
Lucrările au fost accelerate după punerea în funcție a căii ferate în anul 1870. În același an s-au construit primele case ale coloniei muncitorești. Se lucrează la calea ferată care lega mina Teliuc de furnalul din Călan. Tot în acest an se finalizează primul atelier mecanic în care s-a început activitatea în uzină. În anul 1871 se termină lucrările de construcție la furnalul nr.1 de 82 m3, cu toate anexele. În anul 1875 s-a pus în funcție al doilea furnal. În anul 1875 se finalizează lucrările la calea ferată îngustă care lega mina Teliuc de furnalele de la Călan, în lungime de 16,5 km, vagoanele fiind tractate cu locomotivă cu aburi. În anul 1876 încep lucrările la turnătorie unde sunt montate o mare parte din instalațiile uzinei din Rușchița. În anul 1877 hala turnătoriei este finalizată și începe utilizarea cubiloului pentru retopirea fontei.
În anul 1881 s-a dat în funcțiune o secție de pudlaj și laminare pentru barele de oțel cu o producție de 4.000 t/an. Secția și-a încheiat activitatea în 1884 și va rămâne în inventarul uzinei până în 1895. În anul 1886 furnalul nr. 2 este reconstruit pentru mărirea volumului util, ajungând astfel la 380m3, pentru o producție de fontă de 120-140 t/zi. Acest furnal avea 7 guri de vânt cu diametrul de 150 mm. În anul 1897 la Călan s-a înființat Societatea Anonimă pentru Mine și Metalurgie, care a preluat de la asociația brașoveană uzina Călan, mina Teliuc, uzina Rușchița și uzina Oțelul Roșu. În anul 1899 s-a construit o instalație de alimentare cu apă, compusă dintr-un baraj pe râul Strei, 2 ecluze, 2 bazine de decantare, 2 bazine de filtrate, un canal betonat cu o lungime de 2.450m și un bazin de colectare. Cele două pompe cu abur asigurau un debit de apă până la 240m3/h, la o presiune de 2 bar.
În anul 1901 se efectuează lucrări de mărire a furnalului nr.1, astfel că de la 82m3 se ajunge la 163m3. Furnalul avea trei preîncălzitoare, încărcarea făcându-se cu un ascensor din lemn. Între anii 1901-1903 furnalul nr. 2 este oprit, fiind repornit în 1913 când este începută demolarea furnalului nr.1. În acest an, producția de fontă de la Călan era de 2,6 ori mai mare decât producția furnalului de la Govăjdia. În 1918 secția de furnale își încetează activitatea pentru o perioadă de 16 ani. Tehnicienii uzinei Călan și în special furnaliștii, în perioada 1900-1918, au apreciat în documentele vremii importanța utilizării aerului preîncălzit cu temperatură foarte ridicată, indiferent de combustibili (trebuie spus că furnalele de la Călan, ne referim la cele mici, au rămas până la oprirea lor în anul 2005, cele mai bune producătoare de fontă pentru turnătorie). În anul 1913 la furnalul nr.1 se lucra cu temperatura aerului insuflat de 887º C, temperatură însemnată pentru acele timpuri. Furnalele de la Călan au fost promotoare al utilizării aerului insuflat cu temperatură ridicată. Între anii 1911-1924 uzina din Călan a trecut în proprietatea Societății uzinei metalurgice Rimamuranj și Salgotarjan.
Localizare, amplasament.
Orașul Călan este situat în regiunea centrală a țării (Țara Hațegului) și este străbătut de râul Strei. Este situat pe drumul național DN 66 (E 79) Simeria – Hațeg, la o distanță de 15 km de orașul Simeria, la 10 km de municipiul Hunedoara și la 28 de km de municipiul Deva – reședința județului Hunedoara. Distanța până la granița cu Ungaria este de aproximativ 200 km.
DN 66 (E 79) face legătura cu municipiul Petroșani și DN 7 (E 68), între localitățile Simeria și Orăștie, iar accesul la calea ferată Simeria – Petroșani, se face prin gările Calan Băi și Călan.
Cât privește accesul pe amplasamentul analizat, acesta se poate face dinspre est, din DN 66, respectiv dinspre sud, din drumul de interes local ce asigură legatura dintre Călanul Nou și Călanul Vechi.
Amplasamentul se învecinează la vest și nord-vest cu zone cu funcțiuni industriale, ce au aparținut de asemenea combinatului siderurgic Călan, la est cu DN 66, iar la sud cu DJ 687. La o distanță de circa 1,3 km pe direcție estică, se află râul Strei.
Referitor la cele mai apropiate locuințe, amplasamentul se învecinează imediat la sud și sud-vest cu zona locuită a orașului Calan, iar la est cu aria rezidențială Crișeni (Figura 1.1.), la o distanță de aproximativ 0,75 km. In ceea ce privește arealele sensibile din punct de vedere al protecției naturii, pe o raza de 5 km în jurul amplasamentului nu există nicio arie protejată. Cea mai apropiată este Rezervația botanică Pădurea Chizid, situată la circa 5,3 km vest de amplasament [68].
Figura 1.1. Amplasamentul studiat
Condiții hidrologice ale zonei studiate
Din punct de vedere hidrografic, regiunea analizată face parte din bazinul râului Strei. Streiul (S- 1926 km2, L – 92 km), și deși are un bazin hidrografic mult mai mic decât al Arieșului și Târnavei, are totuși la vărsare un debit asemănator cu aceștia, ceea ce denotă abundente scurgeri din masivele Retezat și Șureanu. Atât cursul principal al Streiului, cât și al afluenților săi, se adaptează la depresiunile tectonice Pui – Hațeg și Culoarul Streiului inferior.
Streiul își adună apele din masivul Șureanu, de sub vârful Bătrâna (1794 m). Până la culoarul de la Baru, râul are un curs tipic montan, cu căderi de 25-35 m/km, iar în aval el devine un colector submontan în sectoarele sale depresionare, cu o asimetrie de stânga deosebit de accentuată.
Debitul mediu al Streiului la Pui este de 5,53 m3/s. În ceea ce privește repartiția scurgerii, Streiul aparține tipului carpatic meridional, cu scurgere deosebit de abundentă la sfârșitul primăverii și la începutul verii. Regimul de iarnă este stabil, iar scurgerea de vară o depășeste cu mult pe cea de iarnă.
Amplasamentul analizat se găsește la o distanță de circa 1,3 km est de râul Strei.
Clima și condiții meteorologice
Trăsăturile climatului zonei sunt dictate de orografie, depresiunile și culoarele de vale afișând un climat de podiș, cu temperaturi medii de 7-100C și precipitații de 700-800 mm/an.
Dimpotrivă, arealele montane respectă legea zonalității verticale, cu scăderea temperaturii și creșterea precipitațiilor cu altitudinea. Pe crestele Retezatului, temperatura medie este negativă, iar precipitațiile depășesc 1200 mm. Durata stratului de zapadă ajunge la 4-5 luni. În vatra depresiunilor, iarna se cantonează aerul rece, generând inversiuni termice.
De-a lungul culoarului Mureșului, până la Orăștie și chiar Călan, pătrund influențe submediteraneene marcate de temperaturi medii mai ridicate, ierni cu zapadă mai puțină și de mai scurtă durată.
Geomorfologie, activiate tectonică și seismică
Din punct de vedere geografic, orașul Călan este situat în unitatea regională Țara
Hațegului – Poiana Ruscă, unitate constituită dintr-un nucleu morfologic suprapus Depresiunii Hațegului, de origine tectonică, interpusă între Munții Retezatului la sud și sud-est și Munții Poiana Ruscă la vest-nord-vest. Depresiunea se prezintă ca o câmpie întinsă, cu soluri fertile și cu un climat specific de bazin morfologic adăpostit. Prin Pasul Merișor ea comunică direct cu Depresiunea Petroșani. Alt pas, Poarta de Fier a Transilvaniei, situat la vest, o interconectează cu apofiza Culoarului Bistrei. Aparțin de asemenea regiunii și masivele muntoase învecinate, respectiv Munții Șureanu, cunoscuți printr-un relief carstic de mare amploare, Munții Retezat, cu altitudini ridicate și cu numeroase forme ale modelării glaciare, cu numeroase elemente morfologice, hidrografice sau biogeografice rare și Munții Poiana Ruscă, cu apsect de cupolă, cu culmi largi și văi înguste, cu importante resurse ale subsolului.
În ceea ce priveste potențialul seismologic al zonei, conform zonării seismice a teritoriului României, Normativ P100/92, zona amplasamentului este caracterizată de următorii parametri:
– coeficientul de seismicitate Ks=0,08, situându-se în zona seismică de calcul F. Acest
coeficient reprezintă raportul dintre accelerația maximă a mișcării seismice a terenului și
accelerația corespunzatoare zonei seismice de calcul;
– perioada de colt Tc=0,75 reprezintă condițiile seismice ale zonei în care ar putea fi
amplasate construcțiile, caracterizate prin perioada proprie de vibrații;
– ag = 0,24, coeficient ce reprezintă accelerația orizontală a pământului pentru IMR = 100
ani (interval mediu de recurență de referință al acțiunii seismice).
Descrierea uzinei Victoria-Călan
Uzina Victoria din Călan se înscrie în vechea tradiție minieră și metalurgică din județul Hunedoara. Începutul uzinei îl constituie punerea în funcțiune, în cursul anului 1870, a unui furnal de 82 m3 (furnalul nr. 1), iar în anul 1875 a celui de al doilea și ultim furnal.
Uzina s-a dezvoltat în continuare prin mărirea furnalelor existente, darea în exploatare a unei secții de pudlare și laminare, a unei turnătorii și a unei instalații de alimentare cu apă. Dezvoltarea uzinei începe în anul 1950. În anul 1957 s-a pus în funcțiune primul cuptor carvofluid, prima instalație din lume pentru producerea semicocsului prin fluidizare, realizată pe baza lucrărilor unor cercetători români. În 1961 se pune în funcțiune stația experimentală de cocs-brichete.
Uzina Victoria din Călan a fost cea mai mare producătoare de fontă cenușie din țară, fiind, în același timp, și principalul furnizor de lingotiere și accesorii ale combinatelor siderurgice de la Hunedoara și Reșița. În anii 1971-1975 prin construcția unor noi unități se va dezvolta producția de cocs, se vor continua lucrările de modernizare și îmbunătățire a obiectivelor existente, în vederea extinderii proucției de cilindrii pentru laminoare și a utilajelor de turnare pe baza unei noi tehnologii.
Figura 1.2. Uzina Călan
1.3.1. Descrierea fluxului tehnologic al uzinei
Uzina Călan era foarte complexă și cuprindea mai multe sectoare de activitate. Aceste sectoare au fost: stația de cocs brichete, instalația de carbofluid, stația de pregătire a minereurilor, furnalul nr. 1, furnalul nr. 2, mașină de turnat fontă, stația de granulare a zgurei, turnătoria nr. 1, turnătoria nr. 2, atelier mecanic.
Materialele folosite și produsele finite în urma activității din cadrul uzinei Victoria Călan, erau următoarele: smoală, cărbuni, minereu brut, minereu omogenizat, cocs, calcar, fontă lichidă, zgură, fontă brută, fontă veche, cocs brichete, cocs de fluidizare, semicocs, zgură granulată, piese brute, piese prelucrate, produse finite [67].
Figura 1.3. Fluxul tehnologic
1.3.2. Descrierea sectoarelor de activitate
Sectorul cocso-chimic a constat din nouă cuptoare de fluidizare pentru producerea cocsului și a semicocsului cu o capacitate de producție 250.000 t/an și o instalație pentru producția de cocs brichete cu o capacitate de 40.000 t/an.
Figura 1.4. sectorul cocso-chimic
Figura 1.5. Sectorul furnalelor
Sectorul furnalelor a constat din două furnale de câte 250 m3 volum util și încă două furnale cu volum util de 1000 m3 construiți prin mijlocul anilor ’80.
Odată cu construirea furnalelor mari (secția nr. 2 furnale) la mijlocul anilor ’80 s-a inaugurat și noua uzină cocso-chimică din cadrul combinatului.
Figura 1.6. Secția 2 furnale
Figura 1.7. Uzina nouă cocso-chimică
Figura 1.8. Atelier de prelucrare
Aici se producea fontă cenușie, fontă ductilă și fontă albă. Minereul de fier era dozat în furnal împreună cu cocsul, aglomerat și fontanții în funcție de tipul de fontă dorită. Fonta ductilă se obține prin adăugarea de magneziu la fonta lichidă sau în furnal. Foarte rar se folosea și ceriul (Ce). Depozitarea materialului se făcea în mai multe locuri pentru că se consumau foarte multe materiale și dacă se depozita materialul în mai multe locuri atunci ajungea pentru mai mult timp.
Pe lângă atelierul pentru prelucrarea cilindrilor de laminor era un sector pentru producție de piese care a constat din turnătorie de fontă pentru utilaje de turnare cu capacitatea de 52.000 t/an, turnătorie de fontă pentru cilindrii de laminor și piese pentru întreținere și reparații cu o capacitate de 6.000 t/an, turnătorie de fontă pentru radiatoare (calorifere) și piese sanitare (robineți, tuburi pentru canalizare, capace de canal etc) cu o capacitate de 7.500 t/an.
Minereul era importat o parte din Ucraina, India și din Brazilia (cu 60-80% Fe) și restul din Ghelari (40% Fe). Mai importau din Ucraina peleți de concentrat feros cu 85% Fe. Fonta era de calitate superioară având în vedere că se turnau radiatoare pentru încălzire locuințe și obiecte sanitare [68]
Figura 1.9. Piesă finită
1.4. Aspectele vieții economice ale orașului Călan
În anul 1916 Uzina Călan, producătoare de fontă, în jurul căreia s-a dezvoltat apoi orașul de pe malul râului Strei, a ajuns la 1.117 angajați.
În vremea comunismului uzinele au fost transformate în combinat siderurgic, iar muncitorilor care erau încadrați pe un post în cadrul întreprinderii le erau oferite apartamente în blocurile nou ridicate.
În urma trecerii la economia de piață, datorită desființării CAER, piața de desfacere principală a mastodonților creați de economia socialistă (Sidermet S.A.), datorită slabei tehnologizari și a lipsei de fonduri, producția a scăzut, firmele fiind nevoite să-și restructureze personalul, rezultând astfel un număr foarte mare de șomeri cu un nivel de calificare înalt, mai ales din sectorul industriei siderurgice.
Orașul Călan numără în prezent, aproximativ 12.000 de locuitori, însă din combinatul care susținea economia localității nu a mai rămas aproape nimic.
Figura 1.10. Ruine din uzina Călan
Actualmente AVAS gestionează aceste firme, încercând un proces de privatizare care se desfașoară greoi, datorită pe de o parte lipsei de interes din partea investitorilor, deși există planuri de redresare economică viabile și pe de altă parte datorită politicii fiscale, financiare și bancare dusă până în prezent de statul român în această zonă a țării.
În partea sectorului privat se constată o creștere a activităților productive și comerț, în sectorul construcții metalice și materialelor de construcții, industria ușoară, industria alimentară, prelucrarea lemnului și a serviciilor către populație.
Astfel, în localitatea Călan și localitățile aparținătoare își desfășoară activitatea un număr de 39 de firme de stat, 78 de firme private (S.R.L., S.A., cu capital autohton sau mixt) și un număr de 17 asociații familiale și 20 de întreprinzători particulari, cu activități preponderente în ramura comerț en gros și en detail, alimentație publică și servicii către populație [67].
1.5. Situația actuală a Combinatului Siderurgic Victoria din Călan
Combinatul, construit în a doua jumătate a secolului al XIX-lea de către compania Kronstander Verein folosea minereu venit de la Teliuc (o localitate minieră din apropiere). Oricum, ca și exemplu a ceea ce s-a produs odinioară acolo, majoritatea oțelului folosit în acea zonă a fost produs la CSV Călan.
Combinatul Siderurgic Victoria (CSV) din Călan reprezintă un episod dramatic și regretabil din istoria modernă a României, întrucât acesta a “dispărut” sistematic, de-a lungul anilor. Combinatul a fost devalizat sistematic de câteva firme care, sub pretextul lipsei de rentabilitate, au preluat, pe rând, toate echipamentele, care apoi s-au vândut ca fier vechi, în vederea ecologizării și amenajării peisagistice a zonei postînchidere.
Fosta uzină a devenit un exemplu dezolant de construcție fără rost, fără început și fără de sfârșit, un efort și un sacrificiu făcut pentru generații de oameni, distrus de unii, încercând să fie reabilitat de alții, generând, astăzi imaginea cvasifantastică a unui peisaj marțian, sinistru.
Terenul acoperit în trecut de clădiri impunătoare s-a transformat într-un loc al deznădejdii, pe care îl mai populează doar căutătorii de fier vechi [67].
În prezent, s-au demarat lucrări de reabilitare a fostei uzine Călan. Vechile clădiri au fost demolate, au fost ridicate construcții noi, hale și clădiri pentru viitoarele birouri, în vederea creării unei zone industriale noi, moderne.
Figura 1.11. Ruine din sectorul cocserie
CAPITOLUL II
DESCRIEREA DEȘEURILOR DIN ZONA STUDIATĂ ȘI POSIBILITĂȚI DE RECICLARE A ACESTORA
Generalități privind deșeurile industriale feroase
În orice activitate desfășurată în industrie, dar nu numai, se produc reziduuri care au fost definite ca fiind reziduuri industriale, reziduuri menajere și reziduuri stradale și că în componența acestora există materii prime, materiale refolosibile și energie potențială care pot fi colectate, recuperate și valorificate ca atare sau prin prelucrare.
Materialele feroase refolosite apar în reziduurile industriale provenite din industria siderurgică în care se elaborează fonta și oțelul conținând cu toată diversitatea de ramuri industriale în care produsele siderurgice sunt prelucrate (construcții de mașini) sau utilizate ca atare ( în construcții, căi ferate etc) și terminând cu recuperarea părții feroase din mijloacele fixe casate.
În funcție de sursele industriale unde se formează materialele feroase se poate stabili următoarea clasificare:
Materiale feroase refolosibile din industria siderurgică;
Materiale feroase refolosibile provenite din activitatea industrială în care s-au utilizat produse siderurgice, ori s-au prelucrat produse siderurgice;
Materiale feroase refolosibile provenite din casări de fonduri fixe.
Materialele feroase refolosibile din industria siderurgică, în urma închiderii uzinelor cum este și Uzina Călan, au o structură mai complexă și din clasificarea lor rezultă următoarele categorii de deșeuri:
Materiale feroase prăfoase (praf de furnal din cocserii);
Materiale feroase sub formă de bucăți;
Nămoluri și șlamuri cu conținut de fier și alte metale.
Materialele feroase prăfoase
Aceste materiale feroase, sub formă de praf sau mâl, provin de la instalațiile de epurare a gazelor evacuate și a apelor uzate rezultate din procesele tehnologice siderurgice. Colectarea lor se face atât sub aspect ecologic, pentru evitarea poluării aerului și a apei, cât și sub aspectul economic pentru valorificarea ca materie primă de înlocuire a celei obținute în țară sau din import.
Cantitatea acestor materiale este de circa 25 % din componența gazelor descărcate în atmosferă la secțiile siderurgice, de unde rezultă că la un milion de tone de oțel produs într-un an se pot obține, din gazele evacuate în atmosferă, între 25 – 30 mii tone materiale feroase refolosibile cu un conținut de 60 – 70 % Fe, care raportat la producția de 1 milion tone oțel, totalizează o cantitate de 20 mii tone pe an.
În apele uzate, evacuate din sectorul laminoare, se găsesc, de asemenea, cantități de materiale feroase cu un conținut de 60 – 70 % Fe care, raportate la producția anuală de 40 milioane tone oțel, totalizează o cantitate de circa 20 mii tone pe an.
Materiale feroase sub formă de bucăți rezultă nemijlocit din procesele de elaborare a fontei și oțelului și din procesele de laminare. Din punct de vedere al cantității, materialele feroase în bucăți depășesc cu mult cantitățile materialelor feroase sub formă de praf. În cadrul combinatelor siderurgice sursele de materiale feroase sub formă de praf sau bucăți pot fi grupate în funcție de sectoarele tehnologice [39].
Figura 2.1. Materiale feroase, rebuturi bucăți
Materiale feroase rezultate din sectorul furnale
Materialele feroase în bucăți la sectorul furnale se regăsesc în cantități mult mai mici decât materialele feroase sub formă de praf, deoarece cele în bucăți există doar în reziduurile industriale care apar accidental precum scursurile și lipiturile din fontă. Aceste reziduuri solidificate se mărunțesc și devin materiale feroase refolosibile, în bucăți. În schimb materialele feroase sub formă de praf în sectorul de furnale apar la toate operațiile de pregătire a minereului ca: manipularea în depozite, concasare, sortare, omogenizare, aglomerare, transport pe bandă și în toate operațiile în care minereul de fier este manipulat pentru alimentarea furnalelor. Instalațiile de pregătire a încărcăturii feroase a furnalului, respectiv fabricile de aglomerare și instalațiile de paletizare a minereului, sunt surse deosebit de bogate în praf de minereu cu un conținut de fier între 30 – 40 % Fe. În 24 ore o instalație de aglomerare cu o capacitatea anuală de 1 milion de tone aglomerat, produce între 12 – 18 milioane m3de gaze cu un conținut de praf de 3 – 6 g/m3.
Ca locuri generatoare de reziduuri sub formă de praf de minereu se poate menționa în primul rând zona de captare a aerului de combustie care antrenează particulele din praful de încărcătură supus aglomerării și apoi zona de ciuruire a aglomeratului cald sau rece, urmate apoi de locul de transbordare din circuitul transportoarelor cu bandă. La furnale, în cursul procesului de elaborare a fontei, gazele formate antrenează din încărcătura furnalului particule solide, denumite în mod curent praf (gaze) de furnal.
Acest praf de furnal (gazele evacuate) conțin particule solide între limite destul de largi (25 g/m3– 100 g/m3) în funcție de calitatea încărcăturii (proporția de material fin)și de regimul de funcționare a furnalului (la mersul cu presiune înaltă conținutul de praf scade în mod sensibil).
Figura 2.2. Operații de forjare (fostul sector de forjare)
Materiale feroase de la sectorul oțelărie
La toate agregatele de elaborare a oțelului ce folosesc oxigenul de mare puritate, care, suflat în baia de oțel pentru accelerarea reacțiilor de afânare mărește productivitatea acestora, provocând apariția reziduurilor sub formă de praf. Astfel, la cuptoarele Martin, la care se folosește oxigen, se produce un volum de gaze evacuate de 5 – 8 m3/t de oțel cu un conținut de diferiți oxizi care ajung în perioada de afânare la 5 – 8 g/m3 de gaz. De asemenea, la cuptoarele electrice care folosesc oxigenul se ajunge la o concentrație a conținutului de praf de până la 8 g/m3, care după epurare, scade la 0,028 g/m3, rezultând deci o importantă cantitate de material feros, prăfos, cu un conținut de circa 40 % Fe.
Praful obținut având în proporție de 80 % o granulație de 0,8 – 0,05μm conține în jur de 60 % Fe. În ceea ce privește materialele feroase în bucăți, în cadrul oțelăriilor, reziduurile industriale solide sunt mai importante decât în sectorul de furnale, ajungând la o proporție în medie de 2 – 4 % din producția de oțel brut elaborată. Oțelul care se solidifică în canalele de furnale, în pâlniile de turnare, în lingourile turnate incomplet, lingourile cu defecte, lingourile lipite de lingotieră, oțelul răcit și solidificat în oalele de turnare, scursurile din oala de turnare, sub formă de scoarțe, stropi etc., sunt reziduurile industriale de turnare care constituie materialele refolosite feroase ce apar în procesul de elaborare și turnare a oțelului [39].
Materiale feroase de la sectorul de laminare
Sectorul de laminare din fostul combinat siderurgic a constituit cea mai însemnată sursă de poluare a apei industriale, datorită țunderului (oxidul de fier) și uleiului în suspensie rezultate în cursul diferitelor operații de răcire și curățire care au avut loc în procesul de laminare. Astfel, apele reziduale de la laminare conțin particule de oxid de fier – țunder – într-o cantitate ce varia între 1 g/l în cazul laminoarelor de benzi la cald și tablă groasă și 5 g/l în cazul laminoarelor degresoare. Materialul feros sub formă de praf refolosibil în cazul fostului combinat era de circa 20 mii t cu un conținut de circa 70 % fier, la 1 milion de tone oțel. La aceasta se mai adaugă și oxizii de fier ce apar la instalațiile de flamare în flux, aplicate în scopul asigurării calității de suprafață a semifabricatelor laminate.
Materialele feroase în bucăți constituie cantitatea cea mai importantă în cadrul sectorului de laminoare. Se începe de la laminorul degresor (bluming sau șleping), se continuă cu laminoarele de semifabricate și se termină cu laminoarele finisoare de produse plate, profile, țevi, sârmă etc. În toate aceste secții de laminoare obținerea unor produse de calitate impune eliminarea prin tăiere a capetelor sau laturilor, zone în care apar în mod frecvent defectele de laminare [39].
Aceste reziduuri industriale, denumite în siderurgie șutaje, reprezentau în medie circa 27 % din producția de oțel laminată. Acest procent variază destul de mult în funcție de tipul produsului laminat. Astfel, în cazul produselor plate, procentul de șutaje variază între 29% pentru bandă laminată la cald și 31 % pentru tablă groasă și bandă laminată la rece, ca apoi să scadă la 20 % pentru profile grele, sau 22 % pentru profile ușoare. În cazul sârmei acest procent este de 23 – 24 %. Rezultă că, datorită variației mari a procentului pentru determinarea resurselor de materiale feroase (șutaje) provenite din sectorul laminoare, trebuie avută în vedere structura sectorului respectiv. La turnarea continuă, în loc de laminare, acest procent de șutaje se reduce cu circa10 %.
Figura 2.3. Imagini din fostul sector de laminare
Alte deșeuri feroase din zona studiată
În rândul surselor pentru obținerea de materiale refolosibile feroase trebuie incluse și unele reziduuri prăfoase cu conținut feros, rezultate în cursul unor procese tehnologice din alte ramuri industriale și care se pot folosi în industria siderurgică după o prelucrare prealabilă. Acestea sunt: cenușile de pirită și nămolurile roșii. Cenușile de pirită rezultă prin prăjirea piritelor în procesul de fabricare a acidului sulfuric și care conține 40 – 65 % Fe/t; 0,08 – 1,8 % Zn/t; 0,01 – 1,2 % Pb/t; 2,0 – 29,5 % Ag/t; până la 1,2% Au/t, etc. Există diferite metode prin care metalele neferoase pot fi extrase, iar partea reziduală a materialului care constituie un aglomerat feros se poate utiliza în încărcătura furnalelor.
Nămolurile roșii. Nămolurile roșii sunt reziduurile industriale care rezultă în procesul de fabricare a oxidului de aluminiu din bauxită. Acest reziduu industrial conține 45 – 55 % Fe2O3. Depozitarea controlată a acestor reziduuri industriale ar provoca mari dificultăți din punct de vedere al poluării apelor. Din această cauză se impune o neutralizare specială.
Figura 1.4. Nămolurile roșii
Există însă metode industriale de fabricare a acestor reziduuri care, în afară de faptul că le neutralizează, la transformă într-un aliaj de fier cu conținut de carbon de 1 – 3% ce poate fi utilizat în oțelării.
Țunderul uleios, provine din fosta cocserie, în urma eliminării de fracție amoniacală lichidă și una uleioasă provenite din substanțele volatile ale cărbunelui. Industria siderurgică românească înregistrează în prezent decalaje tehnologice cu privire la colectarea, transportul, depozitarea și mai ales valorificarea tuturor categoriilor de deșeuri. Pe plan mondial se valorifică circa 80% din deșeurile siderurgice, în timp ce în România, în momentul actual se valorifică maximum 48 % dintre acestea, restul fiind haldate [39].
Figura 2.5. Haldele de praf de cocs și șlamuri și nămoluri de furnal
Starea actuală de depozitare a deșeurilor industriale
În zona Călan sunt două depozite reprezentative și anume: depozitul de zgură Călan și depozitul de șlam furnale Călan. Organizarea depozitelor de deșeuri industriale duce la scoaterea din circuit a unor suprafețe de teren și implicit deteriorarea calității solurilor respective.
În Călan există un singur depozit de deșeuri periculoase – Depozitul Șlam Țunder Uleios situat în Crișeni care ocupă o suprafață de 0,58 ha și a fost proiectat cu o capacitate inițială de 4.575 m3 .
Principalele reziduuri solide industriale depozitate în zonă sunt:
a) reziduuri solide:
• steril de mină sau de carieră;
• minereuri neprelucrabile;
• reziduuri de la prelucrarea minereurilor sau a cărbunilor, aflate în iazuri de decantare;
• zguri metalurgice rezultate de la procesele pirometalurgice;
• nămoluri și șlamuri rezultate de la procesele hidrometalurgice;
• cenuși și zguri de la termocentrale cu combustibil solid (cărbune);
• pulberi și prafuri rezultate din industria minieră;
• plumb depus, provenit din gazele de eșapament ale autovehiculelor;
• pulberi sedimentabile rezultate din industria metalurgică (oxizi ai metalelor grele Zn, Cd, Cu, Pb, etc.);
• deșeuri și reziduuri menajere;
• pesticide;
• îngrășăminte chimice;
• gunoaie orășenești (automobile abandonate, aparate electronice, ambalaje, ziare, cărți, haine, încălțăminte, resturi alimentare, clădiri demolate, mobile, cadavre de animale etc);
b) antrenări de pulberi cu reziduuri gazoase:
• compuși sub formă de oxizi, sulfați, silicați ai următoarelor metale: Pb, Cu, Zn, Hg, Cd.
Depozitele de șlam dens de zgură și cenușă necesită puțină apă, iar apa rămasă în porii masei de șlam depus se consumă în reacțiile chimice de solidificare sau se evaporă în atmosferă. Șlamul rezultat nu prezintă apă în exces care să se infiltreze în apa freatică, în schimb se prelinge pe pereții taluzului, în caz de precipitații abundente și ajunge în receptorii colectori.
Prin adoptarea tehnologiei de permeabilizare a depozitelor de zgură și cenușă în șlam dens, datorită limitării capacității de curgere a hidroamestecului se reduce riscul apariției de infiltrații de apă din depozite în pânza freatică și pericolul contaminării apelor pluviale prin dizolvarea sărurilor din deșeurile de ardere [80].
Demolarea și dezafectarea structurilor, instalațiilor și rețelelor existente
În cursul vizitelor efectuate pe amplasament, am constatat că majoritatea construcțiilor ce au aparținut Combinatului Siderurgic Victoria Călan lipsesc, după închiderea combinatului la începutul anilor 2000, acesta fiind invadat de către ,,reciclatorii de fier vechi'' care au început dezmembrarea componentelor metalice, transformându-l în scurt timp într-o ruină. Singurele edificii construite, încă ridicate, sunt turnurile de răcire, în număr de 5, coșurile furnalelor de la topitorie, în număr de 2, decantoarele radiare de la tratarea mecanică a apelor și structurile de rezistență ale clădirilor care au făcut parte din instalațiile cocso-chimice. De asemenea, subteran, sub cota 0 a terenului, există o serie de fundații aparținând unor construcții care anterior erau parte componentă a combinatului siderurgic. Tot sub cota 0 se mai află canale și rețele de legatură între diferitele componente existente în trecut pe amplasament. În partea vestică a amplasamentului a fost identificat un depozit suprateran de șlam de furnal. Din investigații această cantitate este estimată la 200.000 tone.
Sintetizând cele menționate anterior, pe amplasamentul analizat s-au identificat următoarele construcții:
a) în zona sectorului aglomerare:
– o suprafață de teren estimată la 4 ha acoperită cu strat de moloz de aproximativ 0,5 m grosime. Din declarațiile reprezentanților autorității contractante rezultă că aceasta este proprietate privată și a fost ecologizată anterior, în această zonă funcționând parcul de omogenizare și fabrica de aglomerare;
– două halde de depozitare a șlamului de furnal sau zgurei de turnătorie situate în zona sud-vestică lângă calea ferată. Suprafața ocupată a fost estimată la aproximativ 0,5 ha, iar cantitatea depozitată cuprinsă 17.000 – 20.000 m3;
b) în zona sectorului turnătoria de fontă:
– se pot identifica doar fundațiile, postamentele fostelor clădiri și deșeurile de construcții rezultate din demolările necontrolate;
c) în zona sectorului furnalelor nr. 3 si nr. 4 se identifică:
– 1 coș de evacuare aferent furnalelor;
– fundațiile aferente clădirilor furnalelor cu zonele de alimentare a acestora, în această zonă existând deșeuri de construcții rezultate din demolarea necontrolată;
– 2 decantoare radiale îngropate cu șicane utilizate probabil fie pentru epurarea apelor uzate de tip tehnologic rezultate în urma spălării instalației de purificare a gazului de cocs, gazului de furnal, fie utilizate pentru răcirea apelor de condens;
d) în zona sectorului cocso – chimic s-au identificat:
– silozurile de depozitare și concasare materii prime;
– fundațiile și postamentele a 4 baterii de cocsificare cu 2 bazine longitudinale de epurare sau colectare gudroane;
– 1 turn de încărcare sau evacuare;
– cladirea CET, care cuprindea:
5 turnuri de răcire apă;
remiza PSI;
turn evacuare amoniac;
clădire administrativă;
deșeuri de zgură, cocs, gudron.
Rețelele edilitare de incintă existente au fost debranșate de la rețelele zonale din teritoriu, fiind parțial distruse. Remedierea și reutilizarea acestora presupune un efort investițional considerabil.
CAPITOLUL III
POLUAREA ASUPRA MEDIULUI CA URMARE A HALDELOR DE ZGURĂ METALURGICĂ ALE UZINEI VICTORIA, CĂLAN
3.1. Poluarea solului
3.1.1. Solul. Generalități
Solul este reprezentat prin partea superficială a scoarței terestre și s-a format din fondul mineral al acesteia, ca urmare a unui complex de procese mecanice, fizice, chimice și biologice desfășurate pe lungi perioade de timp. Grosimea medie a solului este apreciată la aproximativ 1,5 m reprezentând 0,0037% din grosimea medie a scoarței terestre, care este de 40 km.
Solul este un factor ecologic important pentru că:
• se află în strânsă corelație cu clima unei regiuni prin configurația, natura și structura lui;
• de calitatea lui depinde formarea și protecția surselor de apă subterane și de suprafață;
• determină creșterea și dezvoltarea vegetației, influențând astfel în mod indirect alimentația omului;
• are un rol hotărâtor în amplasarea localităților, asigurarea condițiilor optime de construcție a locuințelor, de dezvoltare socială și economică a așezărilor umane [58].
3.1.2. Poluanții solului
În zona Călan, așa cum am mai menționat, sunt două depozite reprezentative și anume: depozitul de zgură Călan și depozitul de șlam furnale Călan. Organizarea depozitelor de deșeuri industriale duce la scoaterea din circuit a unor suprafețe de teren și implicit deteriorarea calității solurilor respective. Singurul depozit de deșeuri periculoase – Depozitul Șlam Țunder Uleios situat în Crișeni.
Poluarea solului este cauzată de:
• pulberi și gaze nocive din atmosferă, dizolvate de ploaie și întoarse în sol;
• apele de infiltrație care impregnează solul cu poluanți și îi antrenează în adâncime;
• râurile poluate care infestează suprafețele irigate și inundate;
• deșeurile industriale sau menajere depozitate necorespunzător;
• pesticidele și îngrășămintele chimice folosite în agricultură.
Principalii poluanți ai solului sunt:
a) reziduuri solide:
• steril de mină sau de carieră;
• minereuri neprelucrabile;
• reziduuri de la prelucrarea minereurilor sau a cărbunilor, aflate în iazuri de decantare;
• zguri metalurgice rezultate de la procesele pirometalurgice;
• nămoluri și șlamuri rezultate de la procesele hidrometalurgice;
• cenuși și zguri de la termocentrale cu combustibil solid (cărbune);
• pulberi și prafuri rezultate din industria minieră;
• plumb depus, provenit din gazele de eșapament ale autovehiculelor;
• pulberi sedimentabile rezultate din industria metalurgică (oxizi ai metalelor grele Zn, Cd, Cu, Pb, etc);
• deșeuri și reziduuri menajere;
• pesticide;
• îngrășăminte chimice;
• gunoaie orășenești (automobile abandonate, aparate electronice, ambalaje, ziare, cărți, haine, încălțăminte, resturi alimentare, clădiri demolate, mobile, cadavre de animale etc);
b) reziduuri lichide:
• apele de mină și de cariere;
• ape din zăcăminte petroliere;
• ape reziduale din instalații de preparare a minereurilor și cărbunilor;
• ape reziduale de la rafinării și produse petroliere răspândite pe sol;
• ape reziduale din procese pirometalurgice și hidrometalurgice;
• precipitații naturale care au dizolvat H2SO4, HF;
c) reziduuri gazoase:
• gaze rezultate din activitatea industriei miniere: CO2, SO2, H2S, aerosoli etc;
• gaze naturale (metan, etan, propan, butan etc.) scurse din conducte îngropate;
• fenoli, cianuri, produse petroliere gazoase etc.;
d) antrenări de pulberi cu reziduuri gazoase:
• compuși sub formă de oxizi, sulfați, silicați ai următoarelor metale: Pb, Cu, Zn, Hg, Cd.
3.1.3. Influența poluanților solului asupra mediului
Reziduurile solide ocupă suprafețe mari de teren pentru instalarea haldelor având ca efect acumularea unei mase sordide, urâțirea peisajului, poluarea aerului și a apelor subterane, împiedicarea folosirii solului. Haldele de cenuși și zguri din industria metalelor neferoase conțin urme de metale grele toxice (Cu, Zn, Cd, Pb), SO2 și As. Pulberile și praful acoperă cu depozite eoliene regiunea învecinată exploatărilor și înăbușe vegetația.
Reziduurile lichide impurifică solul prin infiltrarea apelor poluate care epurează parțial depunând elemente nocive în sol. Apele reziduale infiltrate produc modificări importante la suprafață și în apropierea imediată a suprafeței (conținutul chimic, pH-ul, fertilitatea solului) schimbând astfel în mod nefavorabil mediul de dezvoltare al florei și faunei. Depozitele de țunder uleios afectează suprafața solului pe care se răspândesc și pânza de ape freatice în care se infiltrează. Reziduurile au persistență îndelungată și degradează solul pentru perioade lungi.
Iazurile de decantare ocupă suprafețe mari, reziduurile minerale și substanțele toxice depuse în ele pe sol sunt greu și foarte puțin degradabile de microorganisme, iar solul prin dizolvare se degradează imediat și ireversibil.
De calitatea solului depinde formarea și protecția surselor de apă, atât a celei de suprafață, cât mai ales a celei subterane.
Modul de abordare a problemei legate de conservarea solului nu va mai fi niciodată la fel, deoarece lucrările efectuate de om s-au schimbat atât din punct de vedere cantitativ cât și calitativ [74].
O particularitate deosebită a solului o constituie autopurificarea lui. Acest lucru se realizează datorită prezenței în sol a unui mare număr de microorganisme care contribuie la degradarea reziduurilor și la distrugerea germenilor patogeni. Alți factori care contribuie la autopurificare sunt: temperatura scăzută, umiditatea redusă din straturile superficiale ale solului, lipsa suportului de hrană, prezența germenilor proprii solului (care formează flora denumită telurică) etc.
Diagramele calității solurilor din zona haldelor de zgură, în funcție de pH sunt redate în figura 3.1 și respectiv figura 3.2.
Figura 3.1. Calitatea solului în zona haldelor de zgură metalurgică
Figura 3.2. Calitatea solului în zona dezafectată
3.2. Activități de monitorizare și investigare a solului
Procedurile de monitorizare, în mod constant, colectează informații, iar ca o consecință aceste informații sunt evaluate.
Monitorizarea calității solului se face în conformitate cu prevederile Legii nr. 444/2002 privind finanțarea studiilor pedologice și agrochimice și finanțarea sistemului național de monitorizare sol-teren pentru agricultură și al Ordinului 222/2002 privind aprobarea Metodologiei întocmirii studiilor pedologice și agronomice.
Figura 3.3. Depozit de zgură
3.2.1. Poluarea solului în zona analizată
Profilul solului. Pe baza descrierii geologice a materialului recuperat în timpul săpării gropilor de foraj, a fost identificat următorul profil general al solului:
– un strat de 0-15 cm de sol format din pământ amestecat cu reziduuri metalice;
– un strat de 0,3 – 5,2 m grosime de teren constând din pietriș, pietre, resturi de construcții și de reziduuri metalice;
– un strat de 0,6 m până la 1,2 m grosime de argilă;
– nisip dur până la fin cu bolovani, pietre și pietriș.
Pe o mare parte a sitului, solul este acoperit de o placă de beton armat cu o grosime de 40 cm. Grosimea stratului de sol variază de-a lungul sitului. Acest strat este mai gros în general în partea de nord și de vest a sitului. Stratul de argilă naturală care limitează acviferul nu este întotdeauna prezent. La nord și pe partea de vest a acestui sit industrial, stratul de argilă a fost eliminat și înlocuit cu materiale artificiale.
3.2.2. Poluarea solului cu metale grele
Pentru a se putea determina gradul de poluare cu metale grele, a fost utilizată o metodă de screening in situ, cu ajutorul unui un spectometru fluorescent cu raze X (XRF) (Innov-X-systems, alpha series). Acest instrument poate să determine majoritatea tipurilor de metale grele relevante pentru situl analizat (Pb, Zn, Cu, Ni, Mn, As și Cr) la diferite niveluri de detectare. Cu toate acestea, nu este capabil să măsoare cadmiul, arsenul și cuprul la niveluri mai mici de 60, 10 și 30 mg/kg. Deoarece limitele de detecție ale acestor trei elemente chimice au fost mai mari comparativ cu pragul de intervenție pentru sol mai puțin sensibil, au fost prelevate în plus două mostre de sol din două locații de forare (F9 si F1) și au fost trimise la laborator pentru a se analiza concentrația acestor elemente.
Rezultatul scanării cu XRF a zgurii de metal (șlam) și a solului este prezentat în Tabelul 3.1. Aceste rezultate arată că zgura de metal este caracterizată de concentrații mari de zinc și mangan care nu depășesc însă limita de intervenție pentru sol mai puțin sensibil [59].
Tabelul 3.1. Rezultate ale scanarii XRF
Rezultatele de la determinările de laborator privind conținutul de metale grele ale mostrelor de sol prelevate din foraje sunt prezentate în Tabelul 3.2. Aceste rezultate pun în evidență concentrații înalte de mangan și zinc în sol. Totuși, aceste valori nu depășesc limitele de intervenție. La depozitul de zgură de metal (F9), a fost detectat cadmiul, ușor peste pragul de intervenție. Aceste rezultate arată că metalele grele din zgura de metal ar putea fi găsite, într-o oarecare măsură, și în solul din jurul depozitului.
Tabelul 3.2. Concentrația de metale grele detectate în mostrele de sol
3.2.3. Poluarea solului cu compuși ai gudronului
În timpul vizitei din teren, au fost delimitate prin analiza vizuală și olfactivă câteva zone de poluare. În plus, au fost executate șapte foraje (F3, F4, F5, F6, F7, F8 și F10) și au fost luate de la diferite adâncimi probe de sol pentru a analiza parametrii legați de gudron cum ar fi azot total, cianuri totale, benzen, naftalina și uleiuri minerale.
In zona 2, poluarea cu gudron a fost determinată inițial pe baza observațiilor vizuale și organoleptice. În această zonă, gudronul este prezent fie ca bucăți solide de gudron, straturi de gudron pe clădiri, construcții, sol sau ca gudron lichid în fundații, subsoluri sau canale de beton.
Rezultatul analitic al probelor de sol prelevate din gropile de foraj situate în zona 2 sunt redate în Tabelul 3.3. Aceste date arată că, concentrațiile de cianuri, benzen, naftalină și THP sunt sub pragurile de intervenție. În timpul vizitei la fața locului și a observațiilor pe teren, se poate aprecia că, contaminarea cu gudron este cantonată în partea superioară cuprinsă între 1 și 2 m a profilului solului.
Tabel 3.3. Concentrația compușilor relaționați cu gudronul în sol
3.2.3. Poluarea pânzei freatice.
Rezultatele analitice ale probelor de apă freatică sunt redate în Tabelul 3.4. Concentrația de metale grele în pânza freatică pentru cadmiu, crom și zinc în forajul F9, localizat în zona depozitului de zgură este peste pragurile de intervenție. Concentrația de mangan este ridicată, dar nu este o valoare pentru intervenție. Pe baza concentrațiilor mari de zinc și mangan, se poate aprecia că originea contaminării pânzei freatice este legată de prezența reziduurilor de metal (șlam) din sol.
Concentrația de benzen și naftalină depășeste pragurile de intervenție în cazul tuturor probelor de apă. Sunt două "hotspot"-uri de poluare identificate la locațiile forajelor F7 și F4.
Concentrațiile ridicate la forajul F4 pot fi justificate de contaminarea rezultată din siturile industriale învecinate. Al doilea "hotspot" este localizat în centrul zonei contaminate cu gudron.
Tabel 3.4. Concentrația de metale grele și a compușilor relationați cu gudronul în probele din pânza freatică
Concentrația de benzen și naftalină găsită la forajele F7 și F3, precum și parametrii de descriere a pânzei freatice de pe amplasament, au fost utilizate ca date de intrare în modelul Bioscreen. S-a presupus că o sursă continuă de gudron în apa freatică, începând încă de acum 80 de ani, a cauzat contaminarea curentă a pânzei de apă freatică cu o concentrație de benzen de 0,0181 mg/l și o concentrație de naftalină de 0,0697 mg/l.
Această pană de apă subterană poate fi explicată printr-o rată de biodegradare scăzută.
În scenariul de reabilitare, se presupune că sursa contaminării cu gudron este îndepartată. Reabilitarea va avea ca efect concentrații mai scăzute de benzen și naftalină în apa freatică în zona sursă, considerandu-se totuși necesară pomparea și tratarea apei freatice pentru a crea un val de apă subterană stabilă și a consolida atenuarea naturală a acesteia [63].
3.3. Poluarea apelor
Depozitele neimpermeabilizate din depozite industriale sunt deseori sursa infestării apelor subterane cu nitrați și nitriți, dar și cu alte elemente poluante. Atât exfilțratiile din depozite, cât și apele scurse pe versanți, influențează calitatea solurilor înconjurătoare, fapt ce se repercutează asupra folosinței acestora.
Scoaterea din circuitul natural sau economic a terenurilor pentru depozitele de zgură sau cenușă este un proces ce poate fi considerat temporar, dar care în termenii conceptului de “dezvoltare durabilă”, se întinde pe durata a cel puțin două generații.
Depozitele de șlam dens de zgură și cenușă necesită puțină apă, iar apa rămasă în porii masei de șlam depus se consumă în reacțiile chimice de solidificare sau se evaporă în atmosferă. Șlamul rezultat nu prezintă apă în exces care să se infiltreze în apa freatică, în schimb se prelinge pe pereții taluzului, în caz de precipitații abundente și ajunge în receptorii colectori.
Prin adoptarea tehnologiei de permeabilizare a depozitelor de zgură și cenușă în șlam dens, datorită limitării capacității de curgere a hidroamestecului se reduce riscul apariției de infiltrații de apă din depozite în pânza freatică și pericolul contaminării apelor pluviale prin dizolvarea sărurilor din deșeurile de ardere [80].
3.4. Poluarea aerului
În prima etapă a dezvoltării tehnico-economice, industria avea rolul decisiv în poluarea atmosferei.
Teoretic, în etapa actuală, există metode care ar trebui să excludă poluarea cu pulberi (datorită desprăfuirii) și cu concentrații mari de gaze (datorită evacuării la mare înălțime sau depoluării) dar, practic, din păcate, aceste probleme rămân încă de actualitate prin: menținerea în funcțiune a unor întreprinderi cu tehnologii foarte vechi, mărirea exagerată a capacităților de producție.
În Călan, aerul este poluat în special cu oxizi de fier, metale feroase și pulberi sedimentabile provenite din siderurgie. Putem spune că este o zonă aflată sub impact direct al surselor de poluare.
Poluarea atmosferei cu pulberi poate duce la modificarea fizico-chimică a apei prin depunere uscată și umedă. Prin depuneri umede (precipitații), poluanții prezenți în atmosferă sunt depuși la suprafața apei, având drept consecință modificarea pH-ului, încărcarea cu sulfați, nitriți, metale grele. Aceste efecte se resimt mai ales în apele de suprafață, fiind afectate și flora și fauna. Pulberile pot contribui și la creșterea opacității apei și la încărcarea acesteia cu substanțe toxice. Se specifică însă că obiectivul studiat se află la o distanță de circa 1 km de râul Strei, riscurile de poluare indirectă prin intermediul emisiilor atmosferice reducându-se considerabil [78].
De asemenea, prin depunerea uscată sau umedă a substanțelor toxice pe sol au loc modificări ale acidității și compoziției solului.
Emisiile de poluanți în aer și apariția ploilor acide se pot manifesta la distanță mare de locul emisiei și au efecte nocive asupra aerului. Principala sursă de poluare a aerului este halda de zgură și cenușă, prin antrenarea de către vânt a particulelor de cenușă care se depun pe terenurile din zonă conducând la contaminarea stratului superficial cu metale grele a căror acumulare poate afecta procesele microbiologice de care depinde fertilitatea solului și sănătatea populației.
Emisii de metale grele. Industria metalurgică, prin producția ei uriașă, contribuie din plin la poluarea mediului înconjurător.
Principalele surse de contaminare cu plumb sunt industria metalurgică, carburația benzinei (aditivată cu alchil de plumb), incinerarea deșeurilor.
Emisii de poluanți organici persistenți.
Influența directă a poluării aerului asupra sănătății populației constă în modificările ce apar în organismul persoanelor expuse, ca urmare a contactului lor cu diferiți poluanți atmosferici. De cele mai multe ori, acțiunea directă a poluării aerului este rezultanta interacțiunii mai multor poluanți prezenți concomitent în atmosferă și numai arareori acțiunea unui singur poluant [74].
Sursele de poluare a aerului sunt sursele fixe industriale, concentrate pe platformele industriale : pulberi ( sedimentabile sau în suspensie )
Acidifierea. Procesul de formare a depunerilor acide începe prin antrenarea celor doi poluanți în atmosfera care, în contact cu lumina solară și vaporii de apă formează compuși acizi. În timpul precipitațiilor compușii acizi se depun pe sol sau în apă. Alteori gazele pot antrena praf sau alte particule care ajung pe sol în formă uscată sau în apa de suprafață și chiar în cea subterană.
Depunerile acide prejudiciază apa de suprafață, freatică și solul. Prejudicii importante sunt aduse lacurilor și faunei piscicole, pădurii, agriculturii și animalelor.
Poluanții principali care contribuie la formarea depunerilor acide sunt:
-dioxidul de sulf provenit de la turnătoriile de metale feroase și neferoase, arderea cărbunilor în centralele termoelectrice etc;
-oxizii de azot proveniți din arderea carburanților, pentru punerea în mișcare a autovehiculelor, arderea lemnului, păcurii etc [74].
3.5. Noțiuni introductive privind impactul aspura mediului datorat depozitelor de zgură
Procesarea zgurilor de uzină metalurgică feroasă aduce beneficii din punct de vedere al protecției mediului înconjurator, din punct de vedere comunitar sau agricol cât și din punct de vedere tehnic. Depozitele de zgură din uzinele metalurgice sau fostele uzine, fiind materiale netoxice, dar având proprietăți fizico-mecanice asemănătoare rocilor, sunt o alternativă viabilă, în anumite aplicații chiar mai valoroase decât variantele naturale pentru domeniul construcțiilor.
Activitatea de procesare a zgurilor de uzină metalurgică feroasă vine în întâmpinarea tendințelor de impunere și verificare a condițiilor de protecția mediului, respectă directivele europene cu privire la protecția mediului, directive stipulate și în Legea 73/2000, republicată cu modificările și completările ulterioare. Din punct de verere al protecției mediului, procesarea zgurilor de la o uzină metalurgică feroasă vizează, direct și indirect, două deziderate ce decurg din preluarea aquisului comunitar:
– Protecția resurselor naturale – produsele rezultate în urma procesării zgurilor sunt agregate din zgură utilizate în domeniul construcțiilor de drumuri, căi ferate, civile, hidrotehnice, ca alternativă la agregatele tradiționale din roca naturală exploatată din cariere. Aducând pe piața construcțiilor această alternativă, se reduc exploatările de de roci din cariere (Exemplu pentru Mitall Steel Galați este aria județelor Galați, Brăila, Ialomița, Buzău, Vaslui, Vrancea fiind deficitară în piatra spartă provenita din cariere – în exploatare fiind doar carierele din Munții Măcin);
– Gestionarea deșeurilor, inclusiv a deșeurilor periculoase – în majoritatea cazurilor de derulare a proiectelor industriale, pot apărea schimbări ale habitatului, având ca rezultat afectarea florei sau faunei, produse mai ales de necesitatea depozitării deșeurilor rezultate în procesele industriale. În cazul de față, amplasarea vechii instalații VICTORIA este pe un areal deja afectat (ca floră și faună), fiind localizat pe o suprafață aparținând orașului Călan, care, trebuia dezafectată de depozitele de zguri, anterior amplăsarii echipamentelor.
Materialul care va fi îndepartat reprezintă „materia primă“ ce urmează a fi procesată și ulterior valorificată.
Prin valorificarea depozitelor de zguri, care în prezent însumează cam 200 milioane de tone de zguri metalurgice și sunt în continuă creștere, se vor putea recupera suprafețe extinse de teren care pot fi redate circuitului agricol (după o prealabilă ameliorare) sau utilizate ca spații industriale. De asemenea, efectele negative ale „munților” de zguri metalurgice depozitate, mai mult pe înălțime, în cadrul extravilanelor orașelor, exercită, din cauza greutății, presiuni mari asupra pânzelor de apă freatică care traversează subteran zona haldelor, „gâtuind” practic alimentarea cu apă a localităților limitrofe [75].
3.6. Impactul depozitelor de deșeuri industriale asupra mediului
În urma încetării activității din cadrul uzinei Victoria Călan starea mediului a rămas în continuare derizorie. În general, ca urmare a lipsei de amenăjari și a exploatării deficitare, depozitele de deșeuri se numară printre obiectivele recunoscute ca generatoare de impact și risc pentru mediu și sănătatea publică.
Figura 3.4. Amplasamente și depozite neconforme
Principalele forme de impact și risc determinate de depozitele de deșeuri industriale, dar și orășenești, în ordinea în care sunt percepute de populație, sunt:
modificări de peisaj și disconfort vizual;
poluarea aerului;
poluarea apelor de suprafață;
modificări ale fertilității solurilor și ale compoziției biocenozelor pe terenurile învecinate.
Scurgerile de pe versanții depozitelor aflate în apropierea apelor de suprafață contribuie la poluarea acestora cu substanțe organice și suspensii. Depozitele abandonate, neimpermeabilizate de deșeuri de la Călan sunt deseori sursa infestării apelor subterane cu nitrați și nitriți, dar și cu alte elemente poluante. Atât exfiltrațiile din depozite, cât și apele scurse pe versanți influențează calitatea solurilor înconjurătoare, fapt ce se repercutează asupra folosinței acestora [61].
Figura 3.5. Haldă de șlam de furnal de la Călan
Chiar la o eventuală reabilitare a zonei, în viitor, fie el și apropiat, scoaterea din circuitul natural sau economic a terenurilor pentru depozitele de deșeuri din aceeastă zonă, este un proces ce poate fi considerat temporar, dar care în termenii conceptului de “dezvoltare durabilă”, se întinde pe durata a cel puțin două generații dacă se însumează perioadele de amenajare (1-3 ani), exploatare (15-30 ani), refacere ecologică și postmonitorizare (15-20 ani).
În termeni de biodiversitate, depozitele de deșeuri de zgură și de șlam de furnal, înseamnă eliminarea de pe suprafața afectată acestei folosințe a unui număr de 30-300 specii/ha, fără a considera și populația microbiologică a solului. In plus, biocenozele din vecinatatea depozitului se modifică în sensul că:
în asociațiile vegetale devin dominante speciile ruderale specifice zonelor poluate;
unele mamifere, păsări, insecte părăsesc zona, în avantajul celor care își găsesc hrana în gunoaie (șobolani, ciori).
Deși efectele asupra florei și faunei sunt teoretic limitate în timp la durata exploatării depozitului, reconstrucția ecologică realizată după eliberarea zonei de sarcini tehnologice nu va mai putea restabili echilibrul biologic inițial, evoluția biosistemului fiind ireversibil modificată. Actualele practici de colectare, transport și depozitare a deșeurilor facilitează înmulțirea și diseminarea agentilor patogeni și a vectorilor acestora: insecte, șobolani, ciori, câini vagabonzi.
Deșeurile, dar mai ales cele industriale, constituie surse de risc pentru sănătate datorită conținutului lor în substanțe toxice precum metale grele (plumb, cadmiu), pesticide, solvenți, uleiuri uzate.
Problema cea mai dificilă la Călan, o constituie materialele periculoase (inclusiv nămolurile toxice, șlamuri, zguri metalurgice) care sunt depozitate în comun cu deșeuri solide orășenești. Această situație poate genera apariția unor amestecuri și combinații inflamabile, explozive sau corozive. Pe de altă parte, prezența reziduurilor menajere ușor degradabile poate facilita descompunerea componentelor periculoase complexe și reduce poluarea mediului [81].
3.7. Managementul deșeurilor industriale
Oricât de grea ar fi rezolvarea sa, problema impune un înalt nivel de cooperare, atât din partea locuitorilor, în ceea ce privește alegerea sistemului și modul practic de realizare, cât și din partea autorităților prin instituțiile statului direct implicate în acest proces și care trebuie să informeze corect despre situația gestiunii deșeurilor.
În acest context managementul deșeurilor ocupă un rol important, deoarece deșeurile nu sunt numai o potențială sursă de poluare, dar ele pot constitui și o sursă de materii prime secundare.
Problemele cu care se confruntă gestionarea deșeurilor în România pot fi sintetizate astfel:
depozitarea pe teren descoperit este cea mai importantă cale pentru eliminarea finală a acestora;
depozitele existente sunt uneori amplasate în locuri sensibile (în apropierea locuințelor, a apelor de suprafață sau subterane, a zonelor de agrement);
depozitele de deșeuri, mai ales cele industriale, nu sunt amenajate corespunzător pentru protecția mediului, conducând la poluarea apelor și solului din zonele respective;
depozitele actuale de deșeuri, în special cele de șlamuri industriale, nu sunt operate corespunzător; nu există un control strict al calității și cantității de deșeuri care intră pe depozit; nu există facilități pentru controlul impactului produs; drumurile principale și secundare pe care circulă utilajele de transport deșeuri nu sunt întreținute, mijloacele de transport nu sunt spălate la ieșirea de pe depozite; multe depozite nu sunt prevăzute cu împrejmuire, cu intrare corespunzătoare și panouri de avertizare.
terenurile ocupate de depozitele de deșeuri sunt considerate terenuri degradate, care nu mai pot fi utilizate în scopuri agricole; la ora actuală, în Romania, peste 12.000 ha de teren sunt afectate de depozitarea deșeurilor menajere sau industriale;
colectarea deșeurilor menajere de la populație se efectuează neselectiv; ele ajung pe depozite ca atare, amestecate, astfel pierzându-se o mare parte a potențialului lor util (hârtie, sticlă, metale, materiale plastice);
Toate aceste considerente conduc la concluzia că gestiunea deșeurilor necesită adoptarea unor măsuri specifice, adecvate fiecărei faze de eliminare a deșeurilor în mediu. Respectarea acestor măsuri trebuie să facă obiectul activității de monitoring a factorilor de mediu afectați de prezența deșeurilor.
3.7.1. Îmbunătățirea calității managementului deșeurilor industriale
Îmbunătățirea calității managementului deșeurilor are la bază implementarea Directivelor UE în ceea ce privește sistemul de gestionare a deșeurilor industriale, transpuse în Planul Regional de Gestiune a Deșeurilor. Acesta se realizează prin:
Înființarea unui sistem integrat pentru managementul deșeurilor la nivelul fiecărui județ;
Implementarea cu succes a celor 13 proiecte pilot selecționate în vederea finanțării prin Programul PHARE 2003 – Schema de Investiții pentru Proiecte Mici de Gestionare a Deșeurilor [75];
Elaborarea unei strategii pentru deșeurile solide industriale ;
Reducerea cantităților de deșeuri industriale cu 10 % până în anul 2015 ;
Crearea de depozite ecologice pentru depozitarea deșeurilor industriale;
Închiderea și reconstrucția depozitelor vechi, epuizate sau inactive;
Reciclarea și valorificarea deșeurilor industriale;
Procesarea și reintroducerea în natură a terenurilor, în condiții ecologice.
3.7.2. Măsuri pentru reducerea impactului depozitelor industriale asupra mediulu.
Pentru diminuarea impactului asupra mediului a depozitelor industriale trebuie realizate următoarele măsuri:
– placarea cu sol vegetativ și înierbarea pentru a evita antrenările eoliene, instalarea sistemelor de umectare;
– consolidarea coronamentului pentru evitarea alunecărilor;
– înierbarea cu specii de plante cu rădăcina pivotantă eventual perenă și eliminarea buruienilor;
Figura 3.6. Depozit deșeu minereu de fier cu cocs, Călan
– închiderea (copertarea) definitivă a depozitelor și introducerea acestor suprafețe în circuitul ecologic [61].
Un aspect negativ este acela că multe materiale reciclabile și utile sunt depozitate împreună cu cele nereciclabile, fiind amestecate și contaminate din punct de vedere chimic și biologic, iar recuperarea lor este dificilă.
CAPITOLUL IV
SOLUȚII DE NEUTRALIZARE A NĂMOLULUI DIN COCSERII ȘI ALTOR DEȘEURI ÎN VEDEREA VALORIFICĂRII LOR
4.1. Metode de neutralizare a șlamurilor
Una din metodele recomandate în vederea neutralizării nămolurilor din bataluri este stabilizarea cu lianți minerali.
Principalele scopuri de aplicare ale tratării prin stabilizare cu lianți minerali sunt:
– se mărește capacitatea de retenție a substanțelor poluante pentru a limita dispersia lor în mediu;
– se transformă compușii poluanți în elemente mai puțin poluante;
– se îmbunătățesc proprietățile fizice ale deșeului pentru a facilita transportul și depozitarea;
– atingerea unei stări relativ perene.
În vederea îmbunătățirii reacțiilor ce au loc, am utilizat și diverși aditivi: aceștia conferă deșeului stabilizat anumite proprietăți fizico-chimice în concordanță cu obiectivele de calitate dorite.
Procesele de stabilizare cu lianți minerali combină fixarea chimică cu solidificarea. Trei obiective pot fi atinse simultan:
– formarea fazelor insolubile care fixează substanțele poluante (hidroxizi, carbonați de metale grele);
– adsorbția prin adăugarea de hidrați în matricea mineralelor;
– conferirea unei stări fizice de bloc solid.
Aceste procese sunt numite procese reci întrucât nu este necesară căldura în nici o etapă. Astfel, deșeurile, după o posibilă altă pretratare (spălare etc.), sunt amestecate un anumit timp, împreună cu reactivi, aditivi și apă. Fiecare componentă adugată este, în prealabil, cântărită pentru a corespunde cu formula de dozaj pregătită în laborator pe baza caracteristicilor deșeului. După finalizarea procesului de tratare mai sus menționat, produsul rezultat poate fi depozitat direct în celula de depozitare pentru deșeuri nepericuloase.
Perioada de atingere a stării solide poate dura de la câteva zile la câteva săptămâni (în funcție de proprietățile hidraulice).
Procesele de stabilizare având la bază lianți minerali folosesc numeroși reactivi:
– var, ciment și beton;
– cenuși zburătoare, zguri, deșeuri de otel, zguri de la ciment;
– alți reactivi cum ar fi silicați, argile, zeoliti sau cărbune activ.
Clincherul de ciment este un produs rezultat în urma arderii până la clincherizare a unui amestec artificial sau natural de calcar și argilă sau alte materii prime cu compoziție similară.
INERCEM este o gama de lianți hidraulici creată special pentru următoarele domenii de aplicație[72]:
Stabilizarea și / sau solidificarea deșeurilor în vederea depozitării în depozite conforme;
Reabilitarea siturilor cu soluri poluate.
Compoziția liantului:
Constituenți
– Clincher Portland: >20%;
– Componente latent hidraulice: <20%;
– Componente inerte: <30%;
– Var calcic: >30%;
– Componente minore: <5%.
Regulator de priză:
– Gips: 2%
– Aditivi: – 10%
Caracteristici fizice:
– Suprafața specifică (Blaine) cm2/g – 5000
– Densitatea specifică (g/cm2) – 2,90
– Valoare pH – 12
– Finețe de măcinare (rest pe sita 0,09 mm%) – < 15
– Umiditate (%) – < 2
Caracteristici chimice:
– CaO -65,8
– SiO2 – 23,3
– SO3 – 2,0
– Al2O3 – 2,8
– Fe2O3 – 1,6
– MgO – 3,2
– Na2O – 0,28
– K2O – 0,73
– PC – 2,1
Metoda de tratare aleasă: tratarea deșeului cu 2% var și 5% lianți hidraulici speciali „Inercem E” produși de Holcim .
În urma tratării, metalele grele prezente în compoziția șlamului sunt transformate în compuși insolubili ai acestora (sau cel puțin cu o solubilitate foarte redusă), iar pH-ul va avea valori cuprinse între 9 și 11.
Metalele grele în urma tratării se transformă în carbonați ai acestora, iar în tabelul următor prezentăm câteva date din testele efectuate:
Prin procesele de tratare descrise mai sus (Testul de levigabilitate L/S = 10 l/kg realizat în laborator), conform Ord. 95/2005 deșeul poate fi încadrat în categoria deșeurilor nepericuloase – cod: 19.03.05 – deșeuri stabilizate, altele decât cele specificate la 19 03 04* și va putea fi depozitat într-un depozit de deșeuri nepericuloase [72].
Transformarea deșeurilor de nămol de cocserie în categoria deșeurilor nepericuloase [62]
Deșeurile periculoase stabile, nereactive, care au o comportare echivalentă cu cea a deșeurilor nepericuloase, pot fi acceptate în depozitele de deșeuri nepericuloase.
Caracterul stabil, nereactiv constă în faptul că levigabilitatea deșeului nu se modifică în mod negativ sub influența condițiilor de mediu (ex: apă, aer, temperatură, sarcini mecanice), a biodegradării și/ sau a altor deșeuri (inclusiv a levigatelor și a gazului de depozit), în condițiile ce se dezvoltă în depozit sau în cazul accidentelor previzibile.
Valorile limită prezentate în Tabelul 4.1. se aplică pentru deșeuri periculoase granulare acceptate la depozitele pentru deșeuri nepericuloase, calculate la raportul L/S = 2 și 10 l/kg pentru emisia totală și exprimată direct în mg/l pentru Co (primul eluat al testului de percolare la L/S = 0,1 l/kg). Deșeurile granulare includ toate deșeurile care nu sunt bloc (monolit) [71]
Tabelul 4.1. Analiza fizico-chimică a deșeului
(*) Dacă deșeul nu atinge această valoare pentru DOC la pH-ul propriu, poate fi testat alternativ la L/S = 10 l/kg și un pH cuprins între 7,5 și 8,0. Deșeul poate fi considerat conform criteriilor de acceptare pentru DOC, dacă rezultatul acestei determinări nu depășește 800 mg/kg.
(**) Valorile pentru TDS pot fi folosite alternativ cu valorile pentru sulfați și cloruri.
Pe lângă valorile limită ale levigatului prezentate mai sus, deșeurile granulare trebuie să îndeplinească criteriile suplimentare prezentate în Tabelul 4.2.
Tabelul 4.2. Analiza conținutului deșeurilor
Dacă această valoare nu este obținută, poate fi admisă de către agențiile regionale de protecția mediului o valoare limită mai mare, cu condiția ca valoarea DOC de 800 mg/kg să fie obținută la L/S = 10 l/kg, atât la pH-ul propriu al materialului cât și la o valoare a pH-ului cuprinsă între 7,5 și 8,0.
În vederea identificării unor soluții optime de inertizare a șlamurilor de cocserie s-au prelevat 10 probe de șlam și de sol contaminat cu șlam de pe amplasamentul luat în studiu.
În vederea stabilirii unor amestecuri optime de inertizare a șlamului de cocserie, pentru toate cele 10 probe prelevate s-au realizat amestecuri de șlam de cocserie cu 5% var și proporții variabile de șlam de furnal (35 – 15%). Caracteristicile tehnice și fizico- chimice ale amestecurilor realizate sunt prezentate în cele ce urmează:
Tabelul 4.3. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 60% nămol, 35% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.4. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 60% sol contaminat, 35% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.5. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 65% nămol, 30% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.6. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 65% sol contaminat, 30% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.7. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 70% nămol, 25% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.8. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 70% sol contaminat, 25% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.9. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 75% nămol, 20% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.10. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 75% sol contaminat, 20% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.11. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 80% nămol, 15% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.12. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 80% sol contaminat, 15% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.13. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 60% nămol, 35% șlam de furnal și 5%var.
Figura 4. 1. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 60% nămol, 35% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.14. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 60% sol contaminat, 35% șlam de furnal și 5%var.
Figura 4. 2. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 60% nămol, 35% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.15. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 60% sol contaminat, 35% șlam de furnal și 5%var.
Figura 4. 3. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 60% sol contaminat, 35% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.16. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 65% sol contaminat, 30% șlam de furnal și 5%var.
Figura 4. 4. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat 65% sol contaminat, 30% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.17. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 70% nămol, 25% șlam de furnal și 5%var.
Figura 4. 5. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 70% nămol, 25% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.18. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 70% sol contaminat, 25% șlam de furnal și 5%var.
Figura 4. 6. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 70% sol contaminat, 25% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.19. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 75% nămol, 20% șlam de furnal și 5%var.
Figura 4. 7. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 75% nămol, 20% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.20. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 75% sol contaminat, 20% șlam de furnal și 5%var.
Figura 4. 8. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 75% sol contaminat, 20% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.21. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 80% nămol, 15% șlam de furnal și 5%var.
Figura 4. 9. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 80% nămol, 15% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.22. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 80% sol contaminat, 15% șlam de furnal și 5%var.
Figura 4. 10. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 80% sol contaminat, 15% șlam de furnal și 5%var.
Pentru toate amestecurile realizate s-au efectuat testele de levigare ale căror rezultate sunt prezentate în continuare.
Tabelul 4.23. Rezultatele testului de levigare 1/10 al amestecului realizat cu 60% nămol, 35% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.24. Rezultatele testului de levigare 1/10 al amestecului realizat cu 60% sol contaminat, 35% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.25. Rezultatele testului de levigare 1/10 al amestecului realizat cu 65% nămol, 30% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.26. Rezultatele testului de levigare 1/10 al amestecului realizat cu 65% sol contaminat, 30% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.27. Rezultatele testului de levigare 1/10 al amestecului realizat cu 70% nămol, 25% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.28. Rezultatele testului de levigare 1/10 al amestecului realizat cu 70% sol contaminat, 25% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.29. Rezultatele testului de levigare 1/10 al amestecului realizat cu 75% nămol, 20% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.30. Rezultatele testului de levigare 1/10 al amestecului realizat cu 75% sol contaminat, 20% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.31. Rezultatele testului de levigare 1/10 al amestecului realizat cu 80% nămol, 15% șlam de furnal și 5%var.
Tabelul 4.32. Rezultatele testului de levigare 1/10 al amestecului realizat cu 80% sol contaminat, 15% șlam de furnal și 5%var.
Din testele de levigare se constată că prin amestecare cu șlam de furnal se obține un produs care intrunește caracteristicile unui deșeu nepericulos sau chiar inert. Acest fapt este foarte important deoarece permite depozitarea materialului rezultat din inertizarea șlamului de cocserie în depozitele de deșeuri municipale.
Rezultatele deosebit de bune care au fost obținute se datorează următorilor factori:
Cocsul nears existent în șlamul de furnal constituie un excelent adsorbant pentru produsele organice;
Varul neutralizează aciditatea șlamului de cocserie;
Oxidul de fier fixează metalele grele care ar putea fi levigate de către apele de percolație.
Producerea CARBOFERULUI din deșeurile de la Uzina Călan
Procedeul CARBOFER din deșeuri cu conținut de fier și carbon, reprezintă unul din cele mai avantajoase procedee de procesare și valorificare a deșeurilor cu conținut fier și carbon, pulverulente greu reciclabile.
Modalitatea de procesare a deșeurilor urmărește realizarea materialului de tip CARBOFER utilizabil atât în procesul de elaborare a fontei cât și a oțelului.
În cadrul lucrării am avut în vedere valorificarea deșeurilor prin procedeul CARBOFER după următoarele tehnologii:
– obținerea unui amestec mecanic pulverulent CARBOFER;
– obținerea micropeletelor CARBOFER;
– obținerea peletelor CARBOFER.
În vederea realizării experimentărilor în fază de laborator am luat în considerare următoarele tipuri de deșeuri:
– praf de oțelărie electrică;
– țunder și șlam de țunder;
– praf de la aglomerare-furnale (șlam de aglomerare-furnale);
– praf de var.
Fiecare probă de deșeu a fost supusă operației de omogenizare (a fost procesată în toba de omogenizare). Pentru aprecierea calității deșeurilor pulverulente, s-au efectuat determinări de caracteristici fizico-chimice și anume: compoziția chimică și granulometrică [62].
Tabel 4.33. Caracteristicile fizico-chimice ale carboferului
Figura 4.11. Amestec mecanic
Sunt prezentate aspecte din timpul peletizării (cu ajutorul unui peletizor tip taler de laborator) și micropeletele obținute, respectându-se fluxul tehnologic de obținere a CARBOFER-ului – micropelete, (în fază de laborator).
După aceleași rețete ca în cazul micropeletelor, am experimentat și un lot de 10 rețete de CARBOFER pelete (respectându-se același flux tehnologic ca în cazul micropeletizării).
Figura 4.12. Carbofer-pelete
Suplimentar se obțin următoarele avantaje:
a) Avantaje ecologice:
– praful nu va mai fi antrenat de curenții de aer și se evită poluarea atmosferică cu efect negativ incontestabil asupra tuturor ecosistemelor (sănătate publică, culturi agricole, crescătorii de animale etc.)
– sistemul hidrografic și pânzele freatice nu vor mai fi infestate de aceste reziduuri.
b) Avantaje economice:
– diminuarea costurilor încărcăturii metalice a furnalului prin înlocuirea aglomeratului cu CARBOFER: 1 kg de carbofer poate înlocui 0,75 kg de aglomerat. Pentru aceeași capacitate de producție considerată în argumentație de la varianta 1- respectiv 400.000 t oțel;
– se pot folosi 8.000t carbofer care înlocuiesc 4.340 t de aglomerat.
În aceste condiții cantitatea de aglomerat înlocuită este de 4.340 t, 93$ x 4.340 t= 403.620$ x 3,33 lei = 1.344.054 lei
Această sumă se economisește anual fără a necesita cheltuieli semnificative de reciclare.
Producerea de masă combustibilă
Scopul acestei tehnologii este acela de a neutraliza acest deșeu astfel încât el să se încadreze în categoria deșeurilor nepericuloase și să poată fi revalorificat. Deoarece acest deșeu mai conține și compuși organici volatili, varianta avută în vedere urmărește neutralizarea pH-ului acid cu var și amestecarea cu deșeu de cocs (pulberi de cocs de la cicloanele de purificare a gazelor de cocserie) care adsoarbe compușii organici volatili, fixându-i în masa produsului rezultat.
Prin această operațiune rezultă un material cu valoare energetică, solid, neutru din punct de vedere chimic, care prin ardere va produce o cantitate redusă de dioxid de sulf datorită prezenței varului utilizat pentru neutralizare. Totodată, compușii organici volatili adsorbiți de către deșeul de cocs, la încălzire se vor elibera sub formă de materii volatile, îmbunătățind caracteristicile de ardere ale materialului.
Brichetarea
Brichetarea este o tehnologie de preparare mecanică care constă în reunirea granulelor minerale de dimensiuni mici, prin presare, cu sau fără liant, rezultând bucăți de anumite forme geometrice cu dimensiuni și greutăți identice.
Procedeul a fost introdus în anul 1802 în Franța, apoi s-a extins și în Germania și Anglia datorită apariției unei cantități excedentare de cărbune mărunt.
Materialul combustibil utilizat cel mai frecvent pentru brichetare este constituit din clasa măruntă provenită din degradarea granulometrică produsă de operațiile de transport, depozitare, preparare etc.
Din punct de vedere al brichetării materialele combustibile se pot clasifica în trei categorii :
-brichetabili fără liant;
-greu brichetabili;
-parțial sau total nebrichetabili.
Principalii factori care influențează procesul de brichetare sunt:
-materialul combustibil;
-liantul;
-modul de obținere a materialului supus brichetării;
-presiunea de brichetare.
1. Materialul combustibil. Parametrii care influențează comportarea la brichetare a materialului combustibil sunt:
natura materialului combustibil – se referă la stadiul de metamorfozare a materialului combustibil, asupra căruia nu se poate interveni decît cu cheltuieli foarte mari. De asemenea friabilitatea și intercalațiile de material steril din cărbune influențează procesul de brichetare, reducând rezistența brichetelor.
Conținutul de cenușă – un conținut prea mare de cenușă duce la scăderea puterii calorifice a brichetelor, mărește consumul de liant, provoacă umflarea brichetei și duce la pierderi de material combustibil nears în steril.
Umiditatea – influențează adeziunea între granulele de material combustibil și liant, scade presiunea de brichetare, influențează de asemenea comportarea la ardere și la depozitare a brichetelor.
Deoarece umiditatea are o influență foarte mare asupra comportării la brichetare a materialului combustibil, reducerea acesteia trebuie să se realizeze prin uscarea materialului cu aer cald, abur, gaze arse, sau combinarea acestora, dar nu sub valoarea umidității higroscopice.
În cazul în care umiditatea brichetelor este mai mare decât umiditatea higroscopică, se produce fenomenul de exfoliere datorită tensiunilor care apar în masa solidă, când prin uscare stratele superficiale se contractă, în timp ce stratele imediat următoare rămân umede și necontractate dând naștere la tensiuni ce pot provoca sfărâmarea succesivă a bucăților de material combustibil.
În cazul în care umiditatea brichetelor este mai mică decât umiditatea higroscopică, pot să apară diferențe de volum datorită hidratării masei argiloase existente în materialul combustibil, care dau naștere la fisuri în masa brichetei, permițând accesul apei în interiorul brichetei și provocând degradarea acesteia.
Granulometria materialului combustibil supus brichetării – cu cât granulometria este mai fină cu atât se obțin brichete mai bune din punct de vedere calitativ, dar crește cantitatea de liant necesară legării elementelor din șarja de brichetare.
2. Liantul – trebuie astfel ales încât să satisfacă următoarele condiții:
să fie ușor de procurat și ieftin;
dacă este posibil să mărească puterea calorifică;
să nu producă dificultăți tehnologice la brichetare;
să aibă un consum specific redus;
să aibă o mare putere de legare, de aglomerare.
3. Modul de obținere a materialului de brichetat. Pentru a se obține brichete de calitate trebuie acordată o importanță deosebită modului de realizare a amestecului de brichetat, fiind indicată o cât mai uniformă repartizare a liantului în masa de brichetare, o întrepătrundere cât mai intimă a materialelor componente astfel încât la presare să se poată aisgura legarea particulelor între ele.
4. Presiunea de brichetare. Creșterea presiunii de brichetare îmbunătățește calitatea brichetelor, dar ridică costurile.
Utilizarea unor presiuni foarte mari are efect negativ ducând la micșorarea rezistenței brichetelor datorită degradării granulelor mari în timpul presării.
Presiunile prea mici nu asigură reducerea spațiilor dintre granule, respectiv o bună adeziune și compactizare a amestecului de brichetat.
Domeniul de presiune cel mai adecvat se stabilește experimental. Brichetarea fără liant se face la presiuni mari – 1200-1600 daN/cm2, iar brichetarea cu liant este posibilă la presiuni scăzute – 100-300 daN/cm2.
Prin presare la presiuni foarte mari ( 1800 daN/cm2) se obțin brichete cu suprafață lucioasă, fără fisuri, ceea ce indică apariția unor transformări în structura materialului combustibil. Analizele efectuate indică o creștere a raportului C/O după presare, ceea ce corespunde unor transformări a masei combustibile în sensul creșterii gradului de incarbonizare [62,71].
Brichetarea cu lianți
Materialele combustibile precum cocsul, care nu posedă proprietăți naturale de brichetare, se pot supune acestui procedeu folosind un material de liere numit liant.
Liantul – este o substanță naturală sau sintetică, de origine organică sau anorganică care are proprietatea de a lega granulele de material combustibil sub acțiunea presiunii, conferind brichetelor formate rezistența mecanică cerută de beneficiari.
Liantul poate să se comporte ca un adeziv ce leagă două suprafețe inerte sau este parțial absorbit prin porii particulelor.
Liantul poate declanșa forțele capilare astfel încât să se poată obține contactul superficial necesar aglomerării, capacitate dependentă atât de forțele de coeziune cât și de forțele de adeziune ale liantului pe suprafața materialului de brichetat. Intensitatea forțelor de coeziune depinde de mărimea forțelor active datorată unei valențe reziduale la suprafața de contact, suprafață care poate fi crescută prin mărunțirea materialului.
Puterea de legare a lianților depinde și de conținutul de umiditate a materialului supus brichetării, apa influențând direct adeziunea liantului la masa cărbunoasă.
Se utilizează două categorii de lianți:
lichizi – care leagă părțile materialului de brichetat numai prin forțele capilare;
solizi – care acționează concomitent, atât prin forțe capilare cât și prin solidificarea liantului.
Substanțele care pot îndeplini rolul de liant sunt: argila, smoala, gudroanele, sulful, silicatul de sodiu, făina, cimentul, melasa etc. Dintre toți lianții, singurul care s-a menținut și răspândit este smoala de gudron sau de petrol, acest liant pe lângă proprietățile de liere având și alte avantaje precum:
– mărește puterea calorifică a brichetelor;
– mărește rezistența la intemperii și la stocare a brichetelor;
– nu diminuează rezistența brichetelor în foc;
– are un preț de cost mai mic.
În principiu, în cazul brichetării cu liant, combustibilul solid mărunt se amestecă cu smoala – 5-9% – la o temperatură cu aproximativ 20 – 30C peste punctul de topire a smoalei, se malaxează pentru ca smoala să fie dispersată în întreaga masă de cărbune și a asigura omogenizarea, apoi compoziția se presează la presiuni care variază între 80 – 300 daN/cm2. Bricheta formată se răcește în timpul transpotării pe transportorul cu bandă, iar smoala prin răcire duce la consolidarea brichetei.
Smoala are un punct de înmuiere în jur de 60-80C.
Factorii care influențează procesul de brichetare cu liant sunt:
-caracteristicile mineralogice și fizico – chimice ale materialului solid;
-proprietățile liantului;
-modul de obținere a materialului de brichetat;
-presiunea de brichetare.
În cazul brichetării cu liant, pentru obținerea brichetelor, trebuie parcurse unele operații, precum:
prepararea smoalei;
procesarea materialului solid;
amestecarea smoalei cu materialul solid;
presarea;
răcirea, transportul și stivuirea.
Prepararea smoalei . Smoala se aduce sub formă de turte sau lichidă, depozitarea acesteia trebuie făcută la răcoare pentru a se evita înmuirea. Turtele de smoală se vor sfărâma în bucăți sub 60 mm, operație care se realizează în dezintegratoare sau cu ajutorul unor concasoare cu dinți. Smoala astfel mărunțită este trimisă în pâlnia de smoală, care la partea inferioară are un distribuitor care o dozează în vederea amestecării cu cărbunii mărunțiți. Dacă se utilizează smoală lichidă, după ce este adusă la temperatura optimă, este pompată într-un rezervor de presiune de unde se injectează în toba de amestecare – sub formă de ploaie fină – în care este introdus și materialul solid uscat.
Procesarea materialului solid. Constă în mărunțirea acestora sub 6 mm, după o prealabilă uscare până la o umiditate cuprinsă între 2-6%. Materialul astfel mărunțiți se trimite în jgheabul în care vine smoala, proporțiile stabilindu-se prin dispozitivele de dozare. Este de preferat să existe toată plaja granulometrică de la 0 la 6 mm deoarece în acest caz se asigură o consistență mai bună a brichetelor. Reziduul de cocs propus pentru a fi utilizat are o granulometrie de 98% sub 0,063 mm și este hidrofob, fapt ce elimină necesitatea uscării acestuia.
Amestecarea smoalei cu cocsul . După ce amestecul smoală – cocs străbate jgheabul de amestec prevăzut cu melc de amestec și transport, acesta intră într-un malaxor. Malaxarea are scopul de a realiza o omogenizare a amestecului de brichetare, realizându-se în prezența aburului supraîncălzit sau a gazelor de ardere.
După malaxare, pasta moale și omogenă, cu temperatura cuprinsă între 80-95C se transportă spre presă. În timpul transportului, realizat cu ajutorul transportorului cu melc, se produce răcirea și uscarea masei de material prin eliminarea unei cantități din aburul folosit la malaxare. Calitatea brichetelor este direct condiționată de cea a amestecului de brichetat și de gradul de omogenizare.
Presarea. Pasta omogenă este trimisă în prese unde se brichetează. Presele de brichetare cu liant sunt :
-cu presare pe o singură parte;
-cu presare pe ambele părți;
-cu acțiune tangențială.
În funcție de rețeta de brichetare utilizată trebuie să se stabilească experimental domeniul de presiune cel mai favorabil.
Presiuni prea mici nu asigură reducerea spațiilor dintre granule, nu realizează o bună adeziune și compactizare a amestecului de brichetat.
Presiuni prea mari conduc la degradarea granulelor de dimensiuni mai mari, micșorând rezistența brichetelor, întrucât suprafețele nou formate nu mai pot fi acoperite cu liant.
Răcirea, transportul și stivuirea. Din presă, brichetele cad pe un transportor cu bandă cu ochiuri de sârmă pe care se răcesc în timpul transportului [62,71].
Figura 4.13. Tehnologia de brichetare
Figura 4.14. Compoziția chimică a zgurii deferizate obținute în urma procesării
Depozitarea și dozarea masei combustibile
Pentru cocs se recomandă un depozit tampon descoperit care să asigure producția pe 2 zile ( în incinta fabricii).
Depozitul se recomandă a fi organizat pe o suprafață betonată, cu capacitate de 600 tone, cu benzi de transport pentru asigurarea funcționării instalației de măcinare și respectarea normelor PSI. Inălțimea stivei 2 – 3 m.
Pentru calcar se recomandă un depozit în aer liber care să asigure funcționarea instalației timp de o săptămână, sursa de calcar fiind apropiată.
Depozitul poate fi descoperit pe o suprafață betonată cu o capacitate de 600 tone cu benzi de transport către instalația de măcinare. Înălțimea stivei este de 2 – 3 m.
Pentru nămol se recomandă un depozit care să asigure și o oarecare desecare a acestuia, deosebit de utilă pentru economicitatea instalației de uscare.
Depozitul trebuie prevăzut cu rigole de scurgere a excesului de apă din nămol și reintroducerea apei în bazin.
Este util ca depozitul să fie pe platformă betonată, acoperit cu copertină, să aibă celule prevăzute cu pereți de sită care să permită scurgerea apei și canalizarea ei către rigole din care să se reintroducă apa în bazin.
Ar fi bine ca nămolul să fie menținut cca 15 zile în depozit pentru pierderea apei.
Depozitul de nămol trebuie prevăzut cu melci care să ducă materialul la instalația de dozare.
Capacitatea depozitului se recomandă a fi cca 2.000 t nămol umed, înălțimea stivei de aproximativ 3 m. Depozitul trebuie să fie prevăzut cu ventilatoare deasupra stivei și să respecte normele PSI.
Transportul la stația de dozare se poate face prin adunarea materialului prin cădere liberă în microbuncăre de aproximativ 1t, prevăzute cu mese dozatoare și bandă pentru colectarea lui în vederea introducerii în uscător. Pe această bandă poate deversa și melcul ce aduce nămol.
Tabelul 4.34. Compoziția masei organice
Teste de laborator privind realizarea unui combustibil solid pe paza de nămol de cocserie [47, 48, 62,].
În vederea efectuării testelor de realizare a unui material combustibil din deșeurile periculoase existente pe platforma industrială de la Călan s-au prelevat probele de nămoluri și soluri contaminate cu nămoluri prezentate în continuare. Pentru toate probele prelevate s-au efectuat analizele tehnice și cele chimice.
Tabelul 4.35. Caracteristici tehnice ale probelor de nămol de cocserie prelevate din batal
Tabelul 4.36. Caracteristici tehnice ale probelor de sol contaminate cu nămol de cocserie
Tabelul 4.37. Caracteristici chimice ale probelor de nămol de cocserie prelevate din batal
Tabelul 4.38. Caracteristici chimice ale probelor de sol contaminate cu nămol de cocserie
Pentru toate probele prelevate s-au efectuat teste de obținere a unui produs combustibil conform tehnologiei prezentate în figura 4.3. Testele s-au realizat prin amestecarea în diferite rapoarte a deșeului cu praf de cocs (reziduu de cocs rămas în urma manipulării cocsului).
Rezultatele analizelor tehnice făcute pe probele rezultate în urma efectuării testelor de realizare a unui combustibil solid, sunt prezentate în tabelele următoare.
Tabelul 4.39. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 60% nămol, 35% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.40. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 60% sol contaminat, 35% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.41. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 65% nămol, 30% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.42. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 65% sol contaminat, 30% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.43. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 70% nămol, 25% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.44. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 70% sol contaminat, 25% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.45. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 75% nămol, 20% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.46. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 75% sol contaminat, 20% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.47. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 80% nămol, 15% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.48. Caracteristici tehnice ale amestecului realizat cu 80% sol contaminat, 15% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.49. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 60% nămol, 35% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 15. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 60% nămol, 35% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.50. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 60% sol contaminat, 35% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 16. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 60% sol contaminat, 35% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.51. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 65% nămol, 30% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 17. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 65% nămol, 30% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.52. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 65% sol contaminat, 30% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 18. Ponderea principalelor sustanțe chimice în amestecul realizat cu 65% sol contaminat, 30% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.53. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 70% nămol, 25% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 19. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 70% nămol, 25% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.54. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 70% sol contaminat, 25% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 20. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 70% sol contaminat, 25% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.55. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 75% nămol, 20% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 21. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 75% nămol, 20% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.56. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 75% sol contaminat, 20% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 22. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 75% sol contaminat, 20% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.57. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 80% nămol, 15% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 23. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 80% nămol, 15% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.58. Caracteristici chimice ale amestecului realizat cu 80% sol contaminat, 15% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 24. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 80% sol contaminat, 15% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.59. Caracteristici chimice ale cenușii rezultate în urma arderii amestecului realizat cu 60% nămol, 35% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 25. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 60% nămol, 35% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.60. Caracteristici chimice ale cenușii rezultate în urma arderii amestecului realizat cu 60% sol contaminat, 35% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 10. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 60% sol contaminat, 35% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.61. Caracteristici chimice ale cenușii rezultate în urma arderii amestecului realizat cu 65% nămol, 30% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 27. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 65% nămol, 30% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.62. Caracteristici chimice ale cenușii rezultate în urma arderii amestecului realizat cu 65% sol contaminat, 30% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 28. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 65% sol contaminat, 30% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.63. Caracteristici chimice ale cenușii rezultate în urma arderii amestecului realizat cu 70% nămol, 25% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 29. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 70% nămol, 25% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.64. Caracteristici chimice ale cenușii rezultate în urma arderii amestecului realizat cu 70% sol contaminat, 25% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 30. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 70% sol contaminat, 25% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.65. Caracteristici chimice ale cenușii rezultate în urma arderii amestecului realizat cu 75% nămol, 20% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 31. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 75% nămol, 20% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.66. Caracteristici chimice ale cenușii rezultate în urma arderii amestecului realizat cu 75% sol contaminat, 20% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 32. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 75% sol contaminat, 20% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.67. Caracteristici chimice ale cenușii rezultate în urma arderii amestecului realizat cu 80% nămol, 15% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 33. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 80% nămol, 15% praf de cocs și 5%var.
Tabelul 4.68. Caracteristici chimice ale cenușii rezultate în urma arderii amestecului realizat cu 80% sol contaminat, 15% praf de cocs și 5%var.
Figura 4. 34. Ponderea principalelor substanțe chimice în amestecul realizat cu 80% sol contaminat, 15% praf de cocs și 5%var.
Din rezultatele prezentate mai sus rezultă următoarele concluzii:
Materialul combustibil obținut prezintă reale caracteristici energetice care îl apropie foarte mult de caracteristicile huilei de Valea Jiului.
Substanțele uleioase din deșeu au fost foarte bine fixate prin adsorbție de către praful de cocs.
Aciditatea și sulful sunt fixate de către var.
Din comparația analizelor chimice ale materialului combustibil și al cenușii rezultate din arderea acestuia se concluzionează că nu există emisii semnificative de metale grele în gazele de ardere.
Teste industriale de ardere a combustibilului solid obținut din nămolul de cocserie.
Condițiile tehnice ale desfășurării testului industrial
debit abur nominal 2 x 330 t/h = 660 t/h ( 2 x 91,7 kg/s = 183,4 kg/s)
presiune abur primar după supraîncălzitorul convectiv primar 140 bar.
temperatura aburului supraîncălzit primar
proiect 550°C ( 823,15 K)
lucru 540°C ( 813,15 K)
temperatura aburului supraincalzit intermediar
proiect 550°C ( 823,15 K)
lucru 540°C( 813,15 K)
temperatura apei de alimentare 242°C ( 515,15 K)
debit minim de abur 2 x 200 t/h = 400 t/h ( 2 x 55,6 kg/s = 111,2 kg/s)
depresiune în focar – 4 mmCA (- 40 Pa )
temperatura gazelor arse la ieșirea din cazan la ardere:
100% huila 151°C (424,15 K)
100 % mixte 152°C (425,15 K )
presiune nominală abur intermediar la intrarea în supraîncalzitorul intermediar 28.9 bar ( 2,74 MPa )
presiune nominală abur intermediar la ieșirea din supraincalzitorul intermediar 24,4 bar ( 2,29 MPa )
randament cazan la funcționarea pe amestec de cărbune 90,07 %
Alte caracteristici tehnice cazan Pp – 55
Cazanul Pp – 55 este un cazan de fabricație rusească, de tipul cu străbatere forțată, fiind format din 2 corpuri independente de cazan, care sunt așezate simetric față de axa grupului, alimentând cu abur turbina K-210-130.
Fiecare corp de cazan este conceput în formă de n cu două drumuri de gaze de ardere, ascendent – descendent, legate între ele prin camera de întoarcere.
Combustibilul folosit în focar este solid (huila, mixte), iar ca adaos pentru stabilizarea arderii se folosește gazul metan sau păcura. Combustibilul de bază este cărbunele pulverizat în mori tangențiale cu ciocane (fiecare corp de cazan este echipat cu 4 MBC).
Arderea în focar a combustibilului se face într-un regim depresional (-4 …-6 mmCA, în zona camerei de întoarcere ), regim asigurat de un ventilator de gaze arse de tip axial.
Fiecare corp de cazan are 2 preîncălzitoare de aer cu tevi, aerul fiind insuflat în cazan cu ajutorul unui ventilator de aer de tip centrifugal.
Reglarea temperaturii aburului primar se face cu ajutorul a 3 injecții prelevate din apa de alimentare.
Parametrii de proiect a temperaturilor finale ale aburului primar și intermediar sunt asigurate în domeniul de sarcini 70% -100%.
Condiții de pregătire și efectuare a măsurătorilor și sarcinile de probă
Măsurătorile au fost efectuate la cazanul 2A dupa un program și o procedură generală stabilite cu conducerea centralei.
De menționat, că în funcție de situațiile apărute în timpul funcționării, procedura putea fi simplificată.
Măsurătorile efectuate la cazanul 2A s-au realizat la o funcționare cu 4 mori și un singur arzător de gaze naturale.
Prima etapă a constat în efectuarea de măsurători cu huilă de Valea Jiului la trei sarcini diferite, în scopul obținerii unor date de referință.
Sarcinile obținute la cele 3 teste au fost următoarele :
P1 – 298 t/h – 90.3% Dn -4 mori in funcțiune – cu 1390 Nm3/h gaze naturale
P2 – 268 t/h – 81.2% Dn – 4 mori in funcțiune – cu 1450 Nm3/h gaze naturale
P3 – 228 t/h – 69.1% Dn – 4 mori in funcțiune – cu 1370 Nm3/h gazenaturale
A doua etapă a constat în efectuarea de măsurători cu combustibil mixt faza I, (huila de Valea Jiului 95% + combustibil din șlam 5%) și faza II, (huila de Valea Jiului 90% + combustibil din șlam 10%), cu alimentare la moara 4A.
Alimentarea buncărului morii 4 A a cazanului 2A cu combustibil mixt în proporția stabilită s-a realizat după golirea totală a acestuia (prin funcționarea morii) și spălarea pereților buncărului cu abur de decolmatare, pentru a elimina orice legătură cu combustibilul anterior.
Alimentarea cu combustibilul cu mixajul stabilit s-a realizat prin încărcarea buncărului morii 4A2 la circa 5% din capacitate.
Celelalte 3 mori au fost alimentate cu cărbune de Valea Jiului.
Pentru analiza comparativă s-a stabilit efectuarea a 2 teste la încarcare maxim posibilă și minima asemănătoare cu cele efectuate cu combustibil de Valea Jiului, pentru fiecare fază.
Participația combustibilului gazos din punct de vedere cantitativ a fost aproximativ aceeași la toate testele și a fost asigurată de un singur arzător de gaze naturale.
S-au realizat în faza I 2 teste la încărcările de 300t/h și 200t/h ( 5% din șlam ) și în faza II 2 teste la încărcările de 292t/h și 240 t/h (105%) din șlam, la o funcționare cu 4 mori și gaze naturale și alimentarea morii 4A a cazanului cu combustibilul mixt ales în proporțiile stabilite.
În concluzie etapa a doua de măsurători a constat în efectuarea următoarelor teste:
Faza I – 5 % IM
P4 – 300 t/h – 90.9% Dn – 4 mori în funcțiune – cu 1400 Nm3/h gaze naturale
P5 – 200 t/h – 60.6% Dn – 4 mori în funcțiune – cu 1380Nm3/h gaze naturale.
Faza II 10% IM
P6 – 292t/h – 88.5% Dn – 4 mori în funcțiune – cu 1310 Nm3/h gaze naturale
P7 – 240 t/h – 72.7% Dn – 4 mori în funcțiune – cu 1120 Nm3/h gaze naturale
Condițiile generale de funcționare a cazanului în timpul măsurătorilor au fost următoarele :
realizarea amestecului de combustibil în proporția convenită s-a efectuat la stația de alimentare cu combustibil;
funcționarea cazanului a fost stabilă și fiabilă;
condițiile atmosferice la data efectuării măsurătorilor au fost favorabile, în sensul neafectării stării fizice a combustibilului;
au fost respectați parametrii de funcționare ai cazanului la încărcările stabilite;
s-au colectat probe de combustibil de pe bandă și din stație .
Conform procedurii, după efectuarea testelor la moara 4A2, aceasta a fost oprită și o echipă de specialiști din cadrul Secției Cazane din cadrul centralei au efectuat o inspecție a morii și a benzii de alimentare a acesteia pentru a constata existența unor anomalii apărute în urma funcționării cu combustibilul mixt utilizat.
Din procesul verbal încheiat în urma inspecției și în urma constatărilor făcute referitor la funcționarea cazanului s-a concluzionat că nu există influențe ale amestecului de cărbune asupra morilor.
Analiza combustibilului utilizat la măsurători:
În lipsa cântarelor de bandă pentru realizarea amestecului de combustibili în proporția stabilită de 90-95% huilă de Valea Jiului și 5-10% combustibil din șlam la moara 4A s-a convenit și utilizat singura metodă practică prezentată în continuare.
Pe banda de alimentare a buncărului morii nr.4A a deversat atât banda care aduce combustibil din șlam din stiva, cât și banda care aduce huilă de Valea Jiului de la estacadă.
Încărcarea pe banda de alimentare a morii 4A a început cu dispunerea unui strat de grosime mică de combustbil din șlam aproximat pentru proporția de mixaj stabilită și a continuat cu dispunerea combustibilului de Valea Jiului.
Datorită acestui fapt se poate aprecia că proporțiile realizate sunt aproximative.
In timpul testelor, combustibilul pentru analiză a fost colectat de la fiecare bandă a morilor în funcțiune și conform STAS – ului de specialitate s-a amestecat și sfertuit pentru obținerea câte unei probe pentru analiză la fiecare test.
La testele efectuate în prima etapă, cu utilizarea huilei de Valea Jiului, am colectat și analizat o proba de combustibil pentru toate testele.
La testele din etapa a doua, pentru o verificare cât mai corectă am colectat și analizat probe de combustibil de la morile 1, 2, 3 (medie) și separat de la moara 4A (mixaj).
Acest lucru a fost necesar pentru a observa diferența dintre combustibilul mixt de la alimentarea morii 4A și a combustibilului de Valea Jiului.
În urma analizalor chimice ale combustibilului, efectuate la laboratorul de specialitate al ICEMENERG, am obținut următoarele rezultate referitoare la combustibilul solid utilizat:
Tabelul 4.68. Analiza chimică a combustibililor în stare inițială
Pentru a analiza combustibilul cu care s-a mixat huila de Valea Jiului am colectat și o probă de cărbune din stiva cu combustibil din șlam .
Analizând tabelul cu rezultatele analizalor chimice se apreciază că alimentarea cazanului cu un combustibil omogen în proporțiile prestabilite este destul de dificil de realizat marja de eroare fiind de ± 5 %,
De asemenea se constată și o variație destul de mare a calității combustibilului de Valea Jiului (PCI = 2831 – 3766 kcal/kg).
Rezultatele obținute la teste:
Conform temei program , în cadrul testelor s-au urmărit cu precădere următoarele date tehnice :
-debite, presiuni și temperaturi în circuitul de apă – abur (CCT)
-temperaturi în circuitul de aer – gaze de ardere
-analiza gazelor de ardere
-analiza combustibilului solid
-conținutul de nearse în zgură și cenușă
-aspectul flacării
-analiza granulometrică
În tabelele ce urmează sunt prezentate valorile medii ale principalilor parametrii de funcționare a cazanului, realizate la testele efectuate.
Tabelul 4.69. Valorile medii ale parametrilor obținuți în cadrul testelor
Faza II 10% IM
P6 – 292t/h – 88.5% Dn – 4 mori în funcțiune – cu 1310 Nm3/h gaze naturale
P7 – 240 t/h – 72.7% Dn – 4 mori în funcțiune – cu 1120 Nm3/h gaze natural
Condițiile generale de funcționare a cazanului în timpul măsurătorilor au fost următoarele :
realizarea amestecului de combustibil în proporția convenită s-a efectuat la stația de alimentare cu combustibil;
funcționarea cazanului a fost stabilă și fiabilă;
condițiile atmosferice la data efectuării măsurătorilor au fost favorabile, în sensul neafectării stării fizice a combustibilului;
au fost respectați parametrii de funcționare ai cazanului la încărcările stabilite;
s-au colectat probe de combustibil de pe bandă și din stație .
Conform procedurii, după efectuarea testelor la moara 4A2 aceasta a fost oprită și o echipă de specialiști din cadrul Secției Cazane din cadrul centralei a efectuat o inspecție a morii și a benzii de alimentare a acesteia pentru a constata existența unor anomalii apărute în urma funcționării cu combustibilul mixt utilizat.
Conform procesul verbal încheiat în urma inspecției și în urma constatărilor făcute referitor la funcționarea cazanului s-a constat că nu există influențe ale amestecului de cărbune asupra morilor.
Urmărind valorile parametrilor din tabelul de mai sus, corelate cu valorile rezultate din analiza chimică a combustibilului, se pot face următoarele constatări:
Etapa I – Huila de Valea Jiului
pentru etapa de alimentare a cazanului cu cărbune de Valea Jiului puterea calorifică interioară a huilei a fost considerată constantă pe parcursul celor 3 teste (3766 kcal/kg la testele P1, P2 și P3).
la toate testele au fost în funcțiune 4 mori și s-a folosit un debit relativ constant de gaze naturale cu un singur arzător .
funcționarea cazanului a fost stabilă, iar parametrii principali au avut valori normale.
Etapa II – Faza I -Huila de Valea Jiului 95% + Combustibil din șlam 5% și Faza II -Huila de Valea Jiului 90% + Combustibil din șlam 10%
pentru funcționarea cu cărbune mixt la moara 4A s-au urmărit în mod special pe lângă parametri de funcționare ai cazanului și cei ai morii 4A.
alimentarea cu cărbune mixt în proporții prestabilite s-au făcut cu aproximație, singura metodă aplicabilă la momentul respectiv fiind cea prezentată anterior.
analiza cărbunelui din șlam preparat după noua rețetă, colectat din depozit arată că acesta are o putere mai mare în comparație cu huila de Valea Jiului (PCI= 4094 kcal/Nm3)
se remarcă faptul că în etapa a doua, cu cărbunele de Valea Jiului colectat de la morile 1A, 2A si 3A, că proba medie a avut valori ale puterii calorifice mai mici ca în etapa I respectiv 2831 kcal/Nm3 la faza I și 3019 kcal/Nm3 la faza II.
în cadrul testelor efectuate în etapa a doua funcționarea cazanului a fost stabilă, iar parametrii principali s-au încadrat în limite comparabile cu cei obținuți la funcționarea cu huilă de Valea Jiului la sarcina maximă.
cu privire la funcționarea morii 4A alimentată cu combustibil mixt s-a observat că temperatura amestecului aer -praf s-a menținut la parametrii nominali 100°C (max 130°C) numai cu sibarul de aer treapta I deschis, sibarul de aer treapta III fiind închis complet.
pentru a putea regla eficient temperatura amestecului aer – praf, moara cu alimentare cu combustibil mixt Valea Jiului și șlam, trebuie să fie încărcată. In situația de față, limita de reglaj s-a stabilit la o încărcare a cazanului de minim 240 t/h. Cu privire la acest aspect consider că la o sarcină redusă se poate funcționa cu 3 mori încărcate indiferent de tipul combustibilului.
Analiza granulometrică s-a realizat la conductele de praf de la refularea morii 4A pentru cele 3 tipuri de combustibil utilizat.
S-au efectuat 3 probe după cum urmează:
PROBA 8 Combustibil Valea Jiului
Sarcina cazan 240 t/h
Presiune abur 136 bar
Temperatura abur 549 °C
Amperaj moara 4 35 A
Amperaj ACB 16 A
Temperatura aer praf 101 °C
PROBA 9 Combustibil Mixaj 95% Valea Jiului+ 5% din șlam
Sarcina cazan 220 t/h
Presiune abur 136 bar
Temperatura abur 551 °C
Amperaj moara 4 34 A
Amperaj ACB 16 A
Temperatura aer praf 108 °C
PROBA 10 Combustibil Mixaj 90% Valea Jiului+ 10% din șlam
Sarcina cazan 240 t/h
Presiune abur 136 bar
Temperatura abur 549 °C
Amperaj moara 4 35 A
Amperaj ACB 16 A
Temperatura aer praf 101 °C
Măsurători granulometrice:
Tabelul 4.71. Rezultatele analizelor granulometrice pentru CTE Mintia – Deva C2A M4 Amestec Valea Jiului și 5% (sau 10%) combustibil din șlam
Analiza granulometrică demonstrează faptul că din punct de vedere al fineței de măcinare nu există diferențe semnificative asupra calității prafului obținut la moara 4A în cazul utilizării combustibilului de Valea Jiului sau a combustibilului mixt.
În continuare sunt prezentate rezultatele obținute din arderea combustibilului utilizat la testări.
Tabelul 4.72. Tabel cu valori ale conținutului de zgură și cenușă
Rezultate nearse în cenușă
Continuare. Rezultate nearse în zgură
Din parcurgerea tabelelor, făcând o analiză comparativă între rezultatele testelor din cele două etape, se poate constata că din punct de vedere al nearselor din zgură și cenușă nu apar deosebiri valorice semnificative între cele două tipuri de alimentări.
Concluzii rezultate în urma efectuării testelor industriale [62].
Concluziile principale ce rezidă din rezultatele măsurătorilor efectuate la cazanul Pp – 55, la funcționarea cu combustibil mixt la moara 4A (combustibil din șlam și huilă de Valea Jiului) sunt următoarele:
Măsurătorile efectuate la cazanul 2A au avut drept scop principal comportarea morii 4A, care a fost alimentată cu combustibil mixt (Valea Jiului și din șlam) în două proporții diferite a combustibilului din șlam și anume 5% si 10%.
De asemenea s-a analizat și comportarea cazanului în situația menționată, celelalte mori fiind alimentate cu cărbune de Valea Jiului.
Din punct de vedere al morii 4A2 nu s-au constatat influențe ale amestecului de combustibil asupra acestei mori.
În legătură cu funcționarea morii, temperatura amestecului aer-praf după moara s-a menținut la parametrii nominali 100°C (max.130°C) numai cu șubărul de aer treapta I – deschis, șubărul de aer treapta III fiind închis complet. Din cauza acestui fapt nu s-a putut reduce debitul de abur la C2A decât la minim 240 t/h, deoarece la debite mai mici, la descărcarea morilor nu se mai poate regla temperatura amestecului aer-praf la 100°C.
Aceste aspecte sunt confirmate de raportul tehnic de constatare întocmit de Secția Exploatare Termomecanică din cadrul centralei Mintia. Măsurătorile efectuate au avut ca obiectiv și analiza comparativă a funcționării cazanului 2A cu cărbune de Valea Jiului față de cea cu combustibil mixt la moara 4A 2.
Analiza granulometrică comparativă demonstrează că finețea de măcinare nu este influențată de utilizarea combustibilului mixt la moara 4A.
Din punct de vedere a funcționării cazanului în cele două situații se pot releva următoarele aspecte:
parametrii generali de funcționare nu au fost afectați de utilizarea combustibilului mixt în proporțiile stabilite;
funcționarea cazanului a fost stabilă.
Parametrii care prin valorile depășite pot crea probleme de funcționare în timpul arderii – sau ca rezultat al acesteia, s-au prezentat astfel:
parametrii aburului nu au fost afectați;
temperatura gazelor de ardere la camera de întoarcere nu a depășit 880°C;
cantitatea de CO rezultată din ardere nu a depășit 3,2 mg/ Nm3;
valorile nearselor din zgură și cenușă sunt comparabile în cele două etape de măsurători;
emisiile de pulberi sunt comparabile în cele două etape de măsurători și nu depășesc 750 mg/ Nm3;
valorile emisiilor de SO2 și NOx ce se regăsesc în tabelele de la monitorizare relevă faptul că în cele două situații de funcționare există depășiri ale valorilor maxime de 500 mg/ Nm3 (NOx) și 4000 mg/ Nm3 (SO2);
Din acest punct de vedere se pare că o reglare eficientă a arderii poate conduce la încadrarea emisiilor menționate în limitele admise.
Concluzia generală ce rezultă din măsurătorile efectuate este că acest tip de combustibil (din șlam) utilizat la mixaj la moara 4A2 în proporție de 5% și 10% nu afectează din nici un punct de vedere funcționarea cazanului.
Recomandări rezultate în urma efectuării testelor industriale:
Utilizarea combustibilului din șlam în amestec, în proporție de 5-10% la o moară cu posibilitatea extinderii la două mori.
În cazul alimentării a două mori cu combustibil mixt specificate, este necesar a se urmări cu atenție parametrii de funcționare ai cazanului specificați în capitolul de concluzii.
După cum am mai specificat utilizarea combustibilului mixt la o singură moară creează probleme (temperatura amestec aer- praf) în cazul funcționarii la o încărcare minimă a cazanului de până la 240 t/h cu 4 mori în funcțiune(descărcate). Se recomandă în cazul încărcării la sarcini reduse funcționarea cu 3 mori încărcate. Acest lucru poate rezolva problema legată de temperatura amestecului aer- praf.
Se recomandă în cazul utilizării combustibilului mixt elaborarea unei proceduri pentru omogenizarea amestecului și pentru a păstra pe cât posibil proporțiile stabilității.
Din punct de vedere al valorilor emisiilor din gazele de ardere se recomandă realizarea unei arderi cât mai corecte, realizată cu un conținut minim de oxigen care participă la ardere.
Emisiile de pulberi și gaze evacuate la arderea brichetelor
Controlul poluării industriale este reglementat de Directiva 2001/80/CE a Parlamentului și a Consiliului European din 23 Octombrie 2001 pentru limitarea emisilor anumitor poluanți în aer proveniți de la instalații mari de ardere, transpusă în România prin HG nr. 322/14.04.2005 (MO nr. 359/27.04.2005), în vederea corelării si adaptării definiției instalațiilor mari de ardere din Directiva 2001/80/CE (instalații existente și instalații noi) cu clasificarea instalațiilor din HG nr. 541/2003 (instalații de tip I, II, III) privind stabilirea unor măsuri pentru limitarea emisiilor în aer, limitarea emisiilor anumitor poluanti în aer proveniți de la instalații mari de ardere.
Tabelul 4.73. Emisiile de pulberi
Nota. Concentrațiile admise sunt pentru centrale cu puterea termică < 100MW/t
Îmbunătățirea calității managementului deșeurilor industriale [82].
Îmbunătățirea calității managementului deșeurilor are la bază implementarea Directivelor UE în ceea ce privește sistemul de gestionare a deșeurilor industriale, transpuse în Planul Regional de Gestiune a Deșeurilor.
Acesta se realizează prin înființarea unui sistem integrat pentru managementul deșeurilor la nivelul fiecărui județ.
Implementarea cu succes a celor 13 proiecte pilot selecționate în vederea finanțării prin Programul PHARE 2003 – Schema de Investiții pentru Proiecte Mici de Gestionare a Deșeurilor impune:
Elaborarea unei strategii pentru deșeurile solide industriale ;
Reducerea cantităților de deșeuri industriale cu 10 % pană în anul 2015 ;
Crearea de depozite ecologice pentru depozitarea deșeurilor industriale ;
Închiderea și reconstrucția depozitelor vechi, epuizate sau inactive;
Reciclarea și valorificarea deșeurilor industriale;
Procesarea și reintroducerea în natură în condiții ecologice.
CAPITOLUL V
REABILITAREA ȘI ECOLOGIZAREA FOSTULUI AMPLASAMENT ALE UZINEI CĂLAN
5.1. Soluții ale proiectului de reabilitare a sitului industrial
Proiectul de reabilitare a zonei vizează:
– rețelele electrice: desființarea construcțiilor și instalațiilor din sit inutilizabile actualmente (Centrala termo – electrică CET3) cu păstrarea centralei electrice care este în prezent funcțională pe amplasament;
– rețelele de apă – canal: verificarea/identificarea traseelor subterane din incintă, blindarea tronsoanelor care nu afectează construirea viitoarelor obiective, desființarea locală numai a tronsoanelor care impiedică realizarea fundațiilor proiectate;
– rețelele termice – se aplică aceleași proceduri ca la punctul anterior;
– datorită faptului că istoricul zonei atestă existența unor foste mlaștini, se va identifica pe amplasament posibila existență a unor rețele de drenuri, precum și rolul acestor drenuri în transportul apelor subterane contaminate;
În ceea ce privește rețeaua rutieră de incintă, în cursul vizitării amplasamentului, s-a constatat gradul avansat de uzură fizică a aleilor rutiere din incinta. Traseele existente nu corespund planului de mobilare urbanistică a terenului decontaminat și amenajat pentru viitoarele construcții și ca atare vor fi sparte și dezafectate.
Demolarea construcțiilor se va face în baza unui proiect ce va avea în vedere concepția generală ce stă la baza demolării în urma analizei factorilor legați de prețul de cost, asigurarea protecției clădirilor învecinate, durata, protecția calității factorilor de mediu și a sănătății populației etc. Metoda aleasă trebuie să fie compatibilă cu:
– amplasamentul clădirilor;
– natura solului;
– forma exterioară și interioară a clădirilor;
– capacitatea portantă;
– materialele explozive ce se folosesc.
Metodele de demolare cunoscute sunt:
-tehnologii de demolare manuale;
-tehnologii de demolare mecanizate;
-tehnologie de demolare cu jet de apă sub presiune;
-tehnologie de demolare mecanică prin explozii controlate.
5.2. Analiza rezultatelor în urma studiilor de mediu
Scopul acestor investigații a fost acela de a evalua nivelul poluării istorice în vederea stabilirii obligațiilor de mediu în procesul de privatizare a unor societăți care au făcut parte din fosta societate SIDERMET.
Aceste investigații au avut la bază prelevări de probe și efectuarea de analize pentru o serie de poluanți considerați relevanți pentru activitățile desfășurate pe platforma industrială SIDERMET.
Investigatiile efectuate în această perioadă au pus în evidență următoarele surse potențiale de poluare:
depozitarea temporară și finală necontrolată a șlamului de furnal (cu conținut de metale);
depozitarea benzenului și a gudronului (subproduse rezultate din procesul de epurare a gazului de cocs brut) în rezervoare supraterane, în zona de nord – est a amplasamentului;
depozitarea apelor amoniacale în rezervoare supraterane și transportul acestora printr-o rețea de conducte aeriene răspândite pe toată platforma, inclusiv în cadrul sectorului cocso-chimic;
gestionarea necorespunzatoare a unor lichide cu potențial de contaminare a solului și a apei subterane și împrăștierea accidentală a acestora pe suprafața aferentă liniilor de cale ferată (motorina) sau în cadrul instalațiilor din sectorul cocso-chimic (ape amoniacale);
colectarea și transportul apelor uzate cu conținut de poluanți prin rețeaua internă de canalizare, aflată în stare de degradare avansată;
manipularea necorespunzătoare a materiilor prime începând cu faza de recepție, încărcare/descărcare, depozitare temporară, intrare în fluxul tehnologic, a produselor intermediare și a produselor finite rezultate;
dezafectarea necontrolată a utilajelor, echipamentelor și rezervoarelor supraterane de stocare aferente sectorului cocso-chimic;
dezafectarea/demolarea necontrolată a altor echipamente tehnologice de pe restul amplasamentului analizat.
s-au identificat, pe amplasamentul analizat, zone vizibil contaminate cu produse periculoase (gudron, produse petroliere), datorate unor practici de producție necorespunzătoare sau unor poluări accidentale.
s-au identificat concentrații peste pragurile de intervenție pentru mangan – zona bateriilor de cocsificare, prin analize din solul superficial (0 – 30 cm).
Pentru restul metalelor analizate, compuși anorganici, fenoli, sulfocianuri, cianuri, HTP și indicatorii din grupele BTX si HAP si PCB valorile obținute au fost sub pragurile de alertă.
Zonele care au fost identificate prin concentrații de metale cuprinse între pragurile de alertă și pragurile de intervenție au fost următoarele:
În solul superficial:
– cadmiu – zona Turnătoriei de piese din fontă;
mangan – zona Turnătoriei de piese din fontă;
În solul de adâncime:
cadmiu – zona Turnătoriei de piese din fontă, zona instalației de omogenizare și zona de confluență a canalelor de colectare și deversare ape uzate;
fenoli – zona de contact dintre bateriile de cocsificare și secția ape amoniacale și benzen;
– toluen – baterii de cocsificare și colțul de nord (zona descărcare de materii prime).
Pentru restul metalelor analizate, fenoli, cianuri, naftalina și izomeri ai naftalinei, HTP și indicatorii din grupele BTEX, HAP și PCB valorile obținute au fost sub pragurile de alertă.
Rezultatele investigațiilor privind calitatea apei subterane, au confirmat corelația dintre sursele de poluare istorică și nivelul de contaminare identificată, fiind determinate concentrații semnificative de:
– amoniu – zona bateriilor de cocsificare nr. 1 si nr. 2 și zona de influență a bateriilor de cocsificare nr. 1 si nr. 2;
metale (cadmiu, crom, mangan și plumb) – zona instalației de omogenizare;
fenoli – incintele și zonele adiacente ale celor două baterii de cocsificare;
naftalina – zona bateriilor de cocsificare;
– hidrocarburi semivolatile – zona de confluență a canalelor colectoare de ape uzate industriale;
– BTEX – zona sectorului cocsochimic și zona bateriilor de cocsificare;
compuși din clasa HAP – zona bateriilor de cocsificare și zona de confluență a celor două colectoare de ape uzate;
naftalina și izomeri ai naftalinei – zona sectorului cocsochimic și zona aval de bateriile de cocsificare nr. 3 si nr. 4.
În urma analizei studiilor menționate anterior, se poate concluziona că poluarea solului superficial și a celui de adâncime se referă în principal la prezența unor metale grele (zinc, mangan, cadmiu). De asemenea, apa din stratul freatic era la acel moment semnificativ contaminată cu poluanți relevanți activităților desfășurate pe întreaga platformă a societății SIDERMET.
5.3. Activități de reabilitare propuse pentru situl industrial [62]
Situl investigat este localizat în mijlocul unui mare sit industrial, pentru care au fost
detectate mai multe surse de contaminare în investigații anterioare. Apa subterană nu este utlizată și prin urmare nu trebuie protejat niciun receptor al apelor subterane. Pe deasupra, solul prezent nu este natural, ci artificial și constă în resturi de construcții și reziduuri de producție. Contaminarea apelor subterane nu poate fi delimitată de limitele sitului, deoarece sursele de contaminare sunt localizate parțial și în împrejurimi. Luând în considerare aceste caracteristici și viitoarea dezvoltare industrială, reabilitarea se concentrează asupra eliminării riscurilor pentru sănătatea umană și reducerea riscului de contaminare a apelor subterane. Deși nu este încă transpusă în legislația românească, această strategie de reabilitare bazată pe risc a fost aplicată în multe țări europene pentru situri ca și cel de la Călan. Pe lângă principiul de remediere bazat pe risc, abordarea remedierii va lua în considerare și principiul BATNEEC (cea mai bună tehnică disponibilă care nu antrenează costuri excesive). Aceasta înseamnă că vor fi aplicate cele mai bune tehnici existente (de ultimă oră), coroborate cu eficiența și costurile implicate. Abordarea remedierii este bazată pe eliminarea riscurilor asupra sănătății umane reprezentate în principal de contaminarea cu gudron, prezent la suprafața solului și în structurile subterane și presupune îndepartarea acestei contaminări cu gudron.
Remedierea este bazată pe reducerea riscului de poluare a apelor subterane cu naftalină și benzen prin:
eliminarea sursei, care este gudronul prezent la suprafața solului și în structurile subterane;
consolidarea atenuării naturale a naftalinei și benzenului, prin reducerea concentrațiilor din apele subterane, în scopul de a crea un val de apă subterană stabil.
În cele ce urmează, este prezentat schematic conceptul de remediere. Solul contaminat cu gudron până la o adâncime de 1- 2 metri va fi excavat, urmând a fi tratat într-o stație de desorbție termică.
Figura 5.1. Schema conceptului de remediere
Materialul tratat din instalația de desorbție termică va întruni criteriile de reabilitare țintă bazate pe nivelurile de intervenție pentru zona mai puțin sensibilă pentru TPH, PAH și BETX și poate fi ulterior reutilizat pentru umplerea excavației.
În timpul excavației și al tratamentului materialului contaminat, vor fi instalate și puse în funcțiune un sistem de pompare a apei subterane și un sistem de tratare, pentru a reduce concentrația de naftalină și benzen din apele subterane. Puțurile de extracție vor fi instalate perpendicular pe direcția de curgere a apelor subterane. Apa tratată va fi deversată în sistemul local de canalizare cu respectarea limitelor maxim admisibile din NTPA 002.
Sistemul de tratare va fi instalat pe o placă de beton nou construită în zona necontaminată adiacentă excavațiilor, pentru a reduce la minimum transportul materialului contaminat.
Astfel de instalații de tratare presupun ca materialul contaminat să fie ecranat, pre-tratat și încărcat în tamburul rotativ al instalației de desorbție termică care este încălzită la o temperatură de circa 350-500 °C. În aceste condiții, gudronul și substanțele poluante legate de gudron se vor evapora din sol și vor fi direcționate către instalația de supraardere. Solul încălzit este răcit cu apă și poate fi refolosit. Gazele calde din tamburul rotativ sunt tratate în instalația de supraardere, în care contaminanții organici sunt oxidați la temperaturi înalte cu CO2. După răcire și curățare, gazele sunt emise în atmosferă. Desorbția termică este o tehnologie comună de tratament pentru solul contaminat cu TPH, gudron, cianuri și PAH. Unitățile de desorbție termică sunt echipate cu sisteme de monitorizare pentru a supraveghea emisia de gaze din timpul tratamentului și pot opera sub un sistem strict de control al emisiilor, conform normelor UE.
Calitatea materialului tratat va fi de asemenea monitorizată. Vor fi luate la întâmplare mostre ce vor fi analizate pentru TPH, PAH si BETX și va fi comparată cu nivelurile de intervenție, înainte de a fi refolosită.
Gudronul solid și lichid va fi tratat utilizând o instalație de stabilizare. Gudroanele solide și lichide au concentrații foarte mari de TPH și PAH și o valoare calorică care face ca acest material să nu poată fi tratat într-o intalație de desorbție termică. Cea mai bună tehnică disponibilă care nu antrenează costuri excesive (BATNEEC) este stabilizarea și depozitarea în situ a aceastui material. Stabilizarea presupune amestecul gudronului excavat cu aditivi, pentru a spori stabilitatea geotehnică și a elimina impactul negativ al gudronului asupra mediului. Gudronul este încărcat într-o instalație de amestecare, unde sunt adăugați aditivi, iar apoi amestecarea este intensă. Gudronul tratat este depozitat într-o zonă tehnică de depozitare și compactat, pentru a-i crește stabilitatea.
Zona tehnică de depozitare va fi instalată pe amplasament. Obiectivul acestei zone este de a elimina infiltrațiile și scurgerea apei de ploaie în/ din această zonă și de a izola zona de depozitare de împrejurimi. Zona tehnică de depozitare va avea o capacitatea de stocare de circa 2.500 m3 și va fi formată din următoarele straturi, de jos în sus:
• strat de bază realizat din:
un strat suport din nisip;
un strat de impermeabilizare din geomembrană PEHD;
un strat de protecție a geomembranei din nisip.
• strat de închidere realizat din:
strat suport din nisip;
un strat de impermeabilizare din geomembrana PEHD;
un strat de drenaj din geocompozit drenant;
pământ (sau material decontaminat prin desorbție termică) pentru aducerea terenului la nivelul zonei.
Zona tehnică de depozitare va fi umplută cu materialul stabilizat. După umplere, materialul stabilizat este compactat și zona de depozitare este acoperită cu un strat de HDPE. De asemenea, este instalat și un sistem de drenaj, format din țevi menite a devia apa de ploaie de la zona tehnică de depozitare. Această zonă, având în vedere potențialul poluator, va fi marcată pe un plan pentru a se evita pe viitor eventuale intervenții constructive în zona din imediata vecinătate a acesteia care ar putea duce la scăderea gradului de etanșeitate sau la degradarea geomembranelor.
În ceea ce privește instalația de tratare temporară a apei, aceasta va avea o capacitate de minim 15 m3/oră. Având în vedere că executantul lucrărilor va fi selectat în urma unei licitații, nu se cunoaște în acest moment tipul exact al instalațiilor. Totuși, se poate afirma că, în general, instalațiile de stabilizare sunt descrise de următorul flux tehnologic:
separator ulei/apa;
rezervor de revărsare;
instalație de îndepărtare a fierului;
turn de curățare a instalației + filtru de carbon activ;
filtru de nisip cu rezervoare tampon;
2 filtre de carbon activ;
2 filtre de presiune umplute cu rășini;
rezervor de scurgere;
container cu pompe și unitatea de control.
Apa tratată va fi deversată în sistemul local de canalizare.
Procesul de tratare a apei va fi monitorizat printr-o înregistrare în fiecare oră a fluxului influent și a fluxului care se scurge. Calitatea apei scurse va fi monitorizată prin prelevarea săptamânală de probe a apei și analizarea următorilor parametri: pH, materii în suspensie, BOD, COD, azot amoniacal, fosfor total, cianuri totale, sulfuri, sulfați, fenoli și metale grele.
În ceea ce privește șlamul existent pe amplasament, există două halde descrise de următoarele caracteristici.
Halda principală:
– suprafața totală S = 3667,00 m2;
lungime – L = 166,00 m;
lățime medie – l = 22,10 m;
înălțime medie – Hmed = 5,50 m;
panta taluz – între 1:1 si 1:1,15;
volum total șlam calculat de la cota terenului natural – V = 14250 mc;
Halda secundară:
suprafața totală S = 820,00 m2;
înălțime medie – Hmed = 3,00 m;
volum total șlam calculat de la cota terenului natural – V = 1770 m3.
Propunere de remediere:
volumul de șlam existent în halda secundară va fi transportat și depozitat în halda principală;
halda principală de șlam rămâne pe amplasament, însă va fi izolată pentru evitarea pe viitor a poluării cu metale grele a stratului freatic și a solului din zona limitrofă. Izolarea se va face după cum urmează: (1) compactare și taluzare (asigurare stabilitate), (2) izolare prin geomembrană pentru evitarea contaminării cu levigat; (3) strat de nisip; (4) strat de sol vegetal; (5) stabilizare prin plantare puiet sau înierbare.
Închiderea depozitului se va efectua cu aplicarea prevederilor din HG 349/2005 privind depozitarea deșeurilor și din OM 757/2004 pentru aprobarea Normativului tehnic privind depozitarea deșeurilor.
Lucrările de pregatire a suprafeței depozitului în vederea așternerii straturilor de închidere propriu-zise constau în translocarea, nivelarea și compactarea șlamului astfel încât pantele taluzurilor să fie minim 1:2 și înălțimea de circa 5,5m, pentru asigurarea stabilității haldei.
Sistemul de impermeabilizare a suprafeței depozitului de șlam va asigura o protecție de durată și constantă împotriva: formării de praf și împrăștierii șlamului și implicit a metalelor grele, pătrunderii apei din precipitații în corpul depozitului, scurgerii poluanților în apa subterană și va asigura integrarea zonei depozitului în peisajul înconjurător.
Cerințele minime ale stratului de impermeabilizare sunt:
să fie rezistent pe termen lung;
să rețină și să asigure scurgerea apei din precipitații;
să formeze o bază stabilă și rezistentă pentru vegetație;
să prezinte siguranță împotriva deteriorărilor provocate de eroziuni;
să fie rezistent la variații mari de temperatură;
să fie ușor de întreținut.
Straturile de închidere a depozitului vor fi următoarele:
– impermeabilizare cu geocompozit bentonitic cu greutatea de 6.000 g/m2 care să asigure un coeficient de permeabilitate mai mic de 5 x 10-9 m/s;
– impermeabilizare cu geomembrană PEHD cu grosimea de 2,5 mm;
geocompozit drenant pentru drenarea apelor din precipitații infiltrate, cu geotextil pe ambele fețe care are și rolul de protecție a geomembranei PEHD, coeficientul de permeabilitate fiind >1×10-3 m/s
strat de pământ cu grosimea de 0,85 m;
strat de sol vegetal cu grosimea de 0,15 m, însămânțat cu gazon.
Pământul necesar lucrărilor de închidere se va procura din lucrările de terasamente în curs de realizare în județ.
5.4. Lucrări de construcție a noilor structuri de pe amplasament
Acestea vor cuprinde :
birouri de șantier pentru personalul implicat în activitățile de remediere și construcție;
spații de depozitare unelte, scule, dispozitive, utilaje și mijloace necesare ;
spații necesare depozitării temporare a materialelor, măsurile specifice pentru conservare pe timpul depozitării și evitării degradărilor;
platforme pentru instalațiile de tratare termică a solului, a apei și de stabilizare a gudronului;
spații de parcare utilaje.
Se impun măsuri specifice privind protecția și securitatea muncii, decurgând din natura operațiilor și tehnologiilor de construcție cuprinse în documentațiile de execuție a lucrărilor și măsuri de protecția vecinătăților (transmitere de vibrații și șocuri puternice, degajări mari de praf). De asemenea se impune împrejmuirea zonei poluate cu gudron.
Materialele de construcție vor putea fi depozitate fie în aer liber, pe platforme de depozitare, fără măsuri deosebite de protecție, fie în magazii provizorii pentru protejare împotriva acțiunii agentilor externi, în cazul celor cu potențial poluator.
Deasemenea, se vor amenaja :
magazii provizorii cu rol de depozitare materiale, depozitare scule, vestiar muncitori;
spații de depozitare temporară a deșeurilor rezultate în urma executării lucrărilor. Se vor lua măsuri preventive cu scopul de a evita producerea accidentelor de lucru.
5.4.1. Construcția parcului industrial
Parcul industrial va cuprinde următoarele obiective noi:
1. Sediul central, care este o construcție cu parter și trei etaje adăpostind următoarele funcțiuni: birourile administrației parcului, incubator de afaceri, centru de formare continuă, spații anexe, după cum urmează:
Tabelul 5.1. Structura clădirii sediului central
Clădirea propusă are un regim de înălțime de P+3 și o arie desfășurată de 3118,00 m2. Soluția structurală aleasă este de tip cadre și planșee din beton armat – cu închideri și compartimentări din zidării ușoare de BCA. Fundația clădirii este de tip radier general realizată pe o pernă de balast. Constructiv, volumul clădirii este format din două corpuri separate printr-un rost constructiv.
Din punct de vedere planimetric, clădirea are planul în formă de bară, compusă din două corpuri articulate printr-un corp de legatură vitrat ce adăpostește zona de intrare și circulațiile verticale. Accesul la nivelele superioare ale clădirii se face prin intermediul unui ascensor de 6 persoane și a unei scări dimensionate după prevederile legale în vigoare. Pentru evacuarea de urgență a clădirii s-a prevăzut o scară exterioară secundară, amplasată pe fațada sud.
Fațadele clădirii sunt realizate într-un sistem mixt: fațada cortină și fațada cu goluri „împușcate". Suprafețele vitrate generoase sunt menite să asigure un iluminat de bună calitate a spațiilor interioare, potrivit destinației.
Pentru asigurarea confortului termic interior se prevede termoizolarea anvelopei cu un strat de plăci de polistiren de fațadă cu grosimea de 10 cm, a plăcii pe sol cu un strat de 5 cm din plăci de vată minerală compactată și a acoperișului terasa cu un strat de 20 cm din vată minerală lestată cu pietriș.
2. Casa poarta – este o construcție de mici dimensiuni ce are ca destinație monitorizarea traficului rutier dinspre și înspre incinta parcului și asigură controlul personalului și vizitatorilor. Construcția este formată din două componente: clădirea ce adăpostește biroul portarului și o copertină peste zona de acces. Clădirea propusă este un volum rectangular simplu cu dimensiunea în plan de 3,85 m x 3,35 m, realizat cu elevații din zidarie din cărămidă cu sâmburi și centuri din beton armat. Pentru asigurarea confortului termic interior se prevede termoizolarea anvelopei cu un strat de plăci de polistiren de fațadă cu grosimea de 10 cm, a plăcii pe sol cu un strat de 5 cm din plăci de vată minerală compactată și a acoperișului terasă cu un strat de 10 cm din vată minerală lestat cu pietriș.
Copertina are dimensiunile în plan de 7,3 m pe 15,50 m și o înălțime liberă la intrados de 5,40 m.
Tabelul 5.2. Structura clădirii casa poartă
Platforme modulate, bornate și amenajate pentru viitoarele activități economice, pentru care se asigură accesul rutier și pietonal, utilitățile tehnico – edilitare, paza și serviciile specifice unui parc industrial.
Accese, alei rutiere și pietonale de incintă, parcajul public amplasat în zona centrală.
Iluminatul public nocturn, paza și serviciile specifice unui parc industrial.
Amenajări exterioare ale spațiilor de folosință comună, spații verzi.
5.4.2. Funcțiuni propuse.
Infrastructura de afaceri ce se implementează în Parcul Industrial Călan răspunde cererii și ofertei pieței și este corelată cu Programul de dezvoltare economică și socială a județului Hunedoara și cu cel al Regiunii Vest, pe baza opțiunilor fundamentale la nivel național:
instituirea economiei de piață funcțională;
stimularea spiritului intreprinzator;
coeziunea economică și socială, reducerea sărăciei și a marginalizării sociale;
– integrarea deplină a României în structurile economice euro – atlantice.
Obiectivele principale ale pregătirii sitului industrial Călan pentru noi activități sunt:
– crearea unui efect sinergic pentru valorificarea superioară a competențelor din regiune în domeniul activităților economice;
stimularea dezvoltării IMM-urilor din regiune;
atragerea investițiilor străine în Parcul Industrial;
– accelerarea integrării europene prin atingerea mai rapidă a unui standard european în domeniul socio – economic;
reabilitarea și valorificarea zonelor industriale de tradiție, nefuncționale;
dezvoltarea unor tehnologii noi;
formarea și perfecționarea profesională;
– șanse de integrare socio – profesională a tinerilor absolvenți (numărul lor depășește cererea);
– ecologizarea zonei prin creșterea ponderii activităților productive nepoluante;
– ridicarea standardului socio-cultural al populației localității Călan și a regiunii pe care o polarizează.
Printre rezultatele scontate se pot menționa:
creșterea economică a zonei;
reducerea migrației forței de muncă;
reducerea somajului;
încurajarea dezvoltării IMM-urilor;
creșterea ponderii industriei nepoluate cu 1 – 3 % pe an;
diversificarea activităților economice;
creșterea investițiilor în zonă cu 10% / an;
creșterea mobilității intra/inter-regionale de resurse și personal calificat;
încurajarea exportului de produse.
Pe baza analizei teritoriale și sectoriale, au fost identificate funcțiuni actualmente deficitare la nivel regional și pentru care Parcul Industrial Călan oferă condiții optime de implementare, după cum urmează:
Tabelul 5.3. Indici urbanistici pe funcțiuni
5.5. Descrierea funcțiilor propuse în vederea utilizării viitoare
1. Stație zonală de dezmembrări mașini și utilaje.
Cuprinde casa poarta – recepție, platforma – parcaj de primire / depozitare, benzi transportoare, macara rulantă tip portal, hala dezmembrări, presa hidraulică, spații de depozitare pentru materialele recuperate, spații pentru personal și conducere. Parcela necesară acestei activități se estimează la suprafața de 20.000,0 m2, din care:
– 12.000,0 m2- arie construită, respectiv 12.500,0 mp arie desfășurată – pentru spațiile de producție și depozitare, spații pentru personal și conducere,
4.000,0 m2 spații verzi,
3.000,0 m2 pentru aleile interioare carosabile și pietonale, respectiv parcaje.
Se estimează atragerea unui numar de 75 salariați / schimb.
2. Stație zonală de reciclare a anvelopelor uzate
Având raza de deservire regională, parcela va cuprinde:
– zona de primire – recepție anvelope;
– platforma de depozitare pe sortimente ( pentru anvelope ce provin de la autoturisme, auto-transportoare, tractoare);
– secția de reeșapare;
– hala pentru separarea materialelor feroase de cauciuc, prelucrarea primară a acestor componente;
depozite pe sortimente;
secția de expediție – desfacere;
spații pentru personal și conducere;
anexe tehnice.
3. Spații pentru personal și conducere
Parcela necesară acestei activități se estimează la suprafața de 15.000,0 m2, din care:
– 9.000,0 m2 – arie construită, respectiv 10.000,0 mp arie desfășurată – pentru spațiile de producție și depozitare, spații pentru personal și conducere,
– 3.000,0 m2 spații verzi,
– 2.250,0 m2pentru aleile interioare carosabile și pietonale, respectiv parcaje. Se estimează atragerea unui număr de 75 salariați / schimb.
4. Centru zonal de reciclare a aparatelor electrice, electrocasnice și electronice
Are ca scop colectarea, depozitarea centralizată a aparatelor electrice, electro – casnice și electronice uzate, dezmembrarea și recuperarea materialelor componente reutilizabile, după cum urmează:
Frigidere, provenite din gospodarii și din unitățile de producție și servicii din alimentație. Procesul tehnologic urmărește recuperarea gazelor poluante (CFC R11) prin filtrare cu filtre de carbon, separarea și valorificarea materialelor: metal, plastic, aluminiu, cupru, poliuretan;
Tuburi catodice, provenite de la monitoare și televizoare. Se urmărește colectarea gazului fluorescent și a sticlei;
Echipamente / tehnică de calcul precum monitoare, calculatoare, imprimante, UPS – uri, componente, tonnere, cartușe cerneală;
Aparate de uz casnic, televizoare, multimedia, DVD, mașini de spălat, instalații de aer condiționat, mașini de gătit;
Echipamente industriale: climatizare, vitrine frigorifice, roboți industriali, unelte / bricolaj, mașini electrice, motoare, turbine;
Deșeuri din producție: plăci, circuite integrate, bobine, motoare;
– Corpuri de iluminat: becuri, lămpi, tuburi neon, circuite / instalații de iluminat.
Parcela necesară acestei activități se estimează la 10.000,0 m2, din care suprafețele de 6.000,0 m2 – arie construită, respectiv 6.500,0 m2 arie desfășurată) – sunt destinate spațiilor de producție și depozitare, spațiilor pentru personal și conducere, 2.000,0 m2 spatii verzi, 1.500,0 m2 pentru aleile interioare carosabile și pietonale, respective parcajelor. Se estimează asigurarea unui număr de 50 locuri de muncă (salariați / schimb).
5. Stație zonală de reciclare a uleiurilor uzate
Conform Catalogului European al deșeurilor, uleiurile uzate sunt incluse în categoria deșeurilor toxice foarte periculoase pentru om și mediu. Toate activitățile producatoare de uleiuri uzate trebuie să fie înregistrate și autorizate de Agențiile teritoriale de Protecția Mediului. Colectarea, manipularea și transportul uleiurilor uzate se efectuează numai de persoane juridice autorizate.
Uleiurile uzate pot proveni din:
auto – service;
parcuri auto de transport marfă și călători;
restaurante, fast -food;
unități militare;
unități feroviare de transport.
Pe raza județului Hunedoara și în județele învecinate (Arad, Timișoara, Caraș – Severin) activează Divizia de Uleiuri Uzate – cu puncte de colectare la toate stațiile PETROM.
Uleiurile uzate se împart în:
„uleiuri curate": de origine industrială, puțin deteriorate prin uz, ușor de regenerat prin purificare ( filtrare și/sau centrifugare);
,,uleiuri negre": provenite din lubrefierea auto, în condiții mecanice și de temperaturi severe; sunt încărcate cu reziduuri metalice oxidate, apă, fracțiuni combustibile.
uleiurile uzate solubile;
uleiurile vegetale;
mixturi apă – hidrocarbon.
Fiecare sortiment presupune o procedură diferită de colectare, transport și tratare. Depozitarea temporară se face în recipient etanș și se transportă la Centrul de reciclare cu mijloace de transport speciale. Aici, uleiurile ,,curate" sau „uleiurile negre" pot fi incinerate în cadrul procesului tehnologic de fabricare a cimenturilor, sau arse în centre specializate cu recuperare de energie.
Sistemul de filtrare industrial cuprinde utilaje speciale din inox, cu sisteme electronice de urmărire a temperaturii și a presiunii, cu bazine modulare cu capacitatea de 15.000 l ulei uzat, cu capacitatea de filtrare de 1.500 l / oră și capacitatea de transfer de 1.700 l / oră, echipate fiecare cu 6 unități de filtrare fină și cu un pre-filtru mare, lavabil. Clasa de curățenie ce se realizează este ISO 440614 / 11 /8 – NAS 576. Procesul tehnologic include un laborator automatizat cu compartimente de recepția mostrelor, pregătirea mostrelor, analiza conținutului de apă, combustibil, componenți chimici. Se stabilește gradul de vâscozitate, coeficientul de uzură și nivelul de contaminare.
Parcela necesară acestei activități se estimează la suprafața de 10.000,0 m2, din care:
-6.000,0 m2- arie construită, respectiv 6.500,0 mp arie desfășurată – pentru spațiile de producție și depozitare, spații pentru personal și conducere,
-2.000,0 m2 spații verzi,
-1.500,0 m2 pentru aleile interioare carosabile și pietonale, respectiv parcaje.
Se estimează atragerea unui număr de 50 salariați / schimb.
6. Stație zonală de reciclare a cablurilor electrice uzate [24]:
Are ca scop recuperarea materialelor neferoase și a maselor plastice din cablurile uzate. Se are în vedere oferta din zona (ex: Electro Banat – Timișoara, care actualmente trimite aceste materiale uzate în Austria). Procesul tehnologic presupune:
– zona de depozitare a cablurilor electrice pe categorii,
– separarea materialelor componente;
– stocarea selectivă a metalelor din cabluri (alamă, aluminiu), containerizarea și livrarea în industria prelucrătoare;
– tocarea selectivă a învelișurilor de masă plastică, cauciuc, separarea materialelor textile;
– reutilizarea maselor plastice și a cauciucului pentru producerea de dale elastic pentru spații de producție insustrială, locuri de joacă și amenajări exterioare.
Parcela necesară acestei activități se estimează la suprafața de 50.000,0 m2, din care:
– 3.000,0 m2 – arie construită, respectiv 3.500,0 mp arie desfășurată – pentru spațiile de producție și depozitare, spații pentru personal și conducere,
– 1.000,0 m2 spații verzi,
– 750,0 m2 pentru aleile interioare carosabile și pietonale, respectiv parcaje.
Se estimează atragerea unui număr de 50 salariați / schimb.
7. Stație zonală de concasare a materialelor provenite din demolări și de reciclare a asfaltului frezat, unitate de valorificare a subproduselor / dale prefabricate pentru pavaje ecologice și decorative [26].
Are ca obiect valorificarea materialelor de construcții provenite din demolări: material lemons, căramidă, blocuri de beton și beton armat, separarea armăturilor metalice din betonul armat, concasarea blocurilor de beton, sortarea materialelor produse, fabricarea de dale prefabricate ecologice / decorative, furnizarea de material pentru infrastructura drumurilor. Va cuprinde o secție de reciclare a asfaltului frezat prin două procedee:
la rece: cu etapele de cântărire, malaxare – separare, cu recuperarea a 20% din masa bituminoasă;
la cald: cu etape de cântărire, malaxare, ciuruire și cernere – cu recuperarea a 30 -50% material bituminos. Necesită o platformă de depozitare a materialului frezat, hală de productie, depozit de materiale finite, spații pentru personal, anexe tehnice.
Parcela necesară acestor activități se estimeaza la suprafața de 30.000,0 m2, din care:
– 18.000,0 m2 – arie construită, respectiv 19.500,0 m2 arie desfășurată – pentru spațiile de producție și depozitare, spații pentru personal și conducere,
– 6.000,0 m2 spații verzi,
– 4500,0 m2 pentru aleile interioare carosabile și pietonale, respectiv parcaje. Se estimează atragerea unui număr de 75 salariați / schimb.
8. Centru Logistic (pentru industria lemnului)
Oferă spații de depozitare pentru materiale și produse din industria lemnului. Cuprinde zona recepție – dirijare, platforme de parcare sosiri – plecări, hale de depozitare cu transport interior mecanizat, monitorizate electronic, dotate cu sprinclere și detectoare de fum, spații anexe tehnico – edilitare, spații pentru personal și conducere, spații pentru transportatori și clienti.
Parcela necesară acestei activități se estimează la suprafața de 50.000,0 m2, din care:
– 30.000,0 m2 – arie construită, respectiv 31.000,0 m2 arie desfășurată – pentru spațiile de producție și depozitare, spații pentru personal și conducere;
10.000,0 m2 spații verzi;
7500,0 m2 pentru aleile interioare carosabile și pietonale, respectiv parcaje.
Se estimează atragerea unui numar de 150 salariați / schimb.
Celelalte parcele amenajate ale Parcului sunt destinate activităților industriale productive și de servicii, IMM-uri cu profil nepoluant. Aceste activități se vor desfășura în construcții industriale mijlocii, destinate producției, distribuției și depozitării bunurilor și materialelor produse, cu posibilități de încurajare a cercetării industriale.
CONCLUZII FINALE ȘI CONTRIBUȚII PERSONALE.
Concluzii finale:
Uzina Victoria din Călan se înscrie în vechea tradiție minieră și metalurgică din județul Hunedoara. Debutul activității uzinei îl constituie punerea în funcțiune, în cursul anului 1870, a unui furnal de 82m3 (furnalul nr. 1), iar în anul 1875 a celui de-al doilea și ultim furnal.
Uzina s-a dezvoltat în continuare prin mărirea furnalelor existente, darea în exploatare a unei secții de pudlare și laminare, a unei turnătorii și a unei istalații de alimentare cu apă. Dezvoltarea uzinei începe în anul 1950. În anul 1957 s-a pus în funcțiune primul cuptor carvofluid, prima instalație din lume pentru producerea semicocsului prin fluidizare, realizată pe baza lucrărilor unor cercetători români. În 1961 se pune în funcțiune stația experimentală de cocs-brichete.
Uzina Victoria-Călan a fost cea mai mare producătoare de fontă cenușie din țară, fiind, în aceași timp, și principalul furnizor de lingotiere și accesorii ale combinatelor siderurgice de la Hunedoara și Reșița. În anii 1971-1975 prin construcția unor noi unități se va dezvolta producția de cocs, se vor continua lucrările de modernizare și îmbunătățire a obiectivelor existente, în vederea extinderii producției de cilindri pentru laminoare și a utilajelor de turnare pe baza unei noi tehnologii.
Sectorul cocso-chimic a constat din nouă cuptoare de fluidizare pentru producerea cocsului și a semicocsului, cu o capacitate de producție 250.000 t/an și o instalație pentru producția de cocs brichete cu o capacitate de 40.000 t/an.
Sectorul furnalelor a constat din două furnale de câte 250 m2 volum util și încă două furnale cu volum util de 1000 metri cubi construiți prin mijlocul anilor ’80.
Odată cu construirea furnalelor mari (secția nr. 2 furnale) prin mijlocul anilor ’80 s-a inaugurat și noua uzină cocso-chimică din cadrul combinatului.
În urma trecerii la economia de piață, datorită desființării CAER, piața de desfacere principală a mastodonților creați de economia socialistă (Sidermet S.A.), datorită slabei tehnologizari și a lipsei de fonduri, producția a scăzut firmele fiind nevoite să-și restructureze personalul, rezultând astfel un număr foarte mare de șomeri cu un nivel de calificare înalt, mai ales din sectorul industriei siderurgice.
În prezent, fosta uzină a devenit un exemplu dezolant de construcție fără rost, fără început și fără de sfârșit, un efort și un sacrificiu făcut pentru generații de oameni, distrus de unii, încercând să fie reabilitat de alții, generând, astăzi imaginea cvasifantastică a unui peisaj marțian, sinistru.
În prezent a început, în sfârșit, o întreagă campanie de demolare și reabilitatare a fostei uzine Călan. Totul a fost demolat, nivelat și încep construcții noi de hale și clădiri pentru viitoarele birouri.
O problemă acută apărută în cursul acestui proces de reabilitare a terenului ocupat de fostul combinat siderurgic o reprezintă deșeurile produse de-a lungul funcționării acestuia și depozitate pe suprafața fostei incinte industriale.
În funcție de sursele industriale unde se formează materialele feroase se poate stabili următoarea clasificare:
Materiale feroase refolosibile din industria siderurgică;
Materiale feroase refolosibile provenite din activitatea industrială în care
s-au utilizat produse siderurgice, ori s-au prelucrat produse siderurgice;
Materiale feroase refolosibile provenite din casări de fonduri fixe.
Materialele feroase refolosibile din industria siderurgică rezultate în urma închiderii unor uzine, cum este și Uzina Călan, au o structură mai complexă de clasificare a acestor deșeuri și anume:
Materiale feroase prăfoase (praf de frunal din cocserii);
Materiale feroase sub formă de bucăți;
Nămoluri și șlamuri cu conținut de fier și alte metale.
Nămolurile roșii sunt reziduurile industriale care rezultă în procesul de fabricare a oxidului de aluminiu din bauxită. Acest reziduu industrial conține 45 – 55 % Fe2O3. Depozitarea necontrolată a acestor reziduuri industriale ar provoca mari dificultăți din punct de vedere al poluării apelor. Din această cauză se impune o neutralizare specială.
Țunderul uleios, provine din fosta cocserie, în urma eliminării de fracție amoniacală lichidă și una uleioasă provenite din substanțele volatile ale cărbunelui.
În zona Călan sunt două depozite reprezentative și anume: depozitul de zgură Călan și depozitul de șlam furnale Călan. Organizarea depozitelor de deșeuri industriale duce la scoaterea din circuit a unor suprafețe de teren și implicit deteriorarea calității solurilor respective.
În Călan există un singur depozit de deșeuri periculoase – Depozitul Șlam Țunder Uleios situat în Crișeni care ocupă o suprafață de 0,58 ha și a fost proiectat cu o capacitate inițială de 4.575 m3 .
Reziduurile solide ocupă suprafețe mari de teren pentru instalarea haldelor având ca efect acumularea unei mase sordide, urâțirea peisajului, poluarea aerului și a apelor subterane, împiedicarea folosirii solului. Haldele de cenuși și zguri din industria metalelor neferoase conțin urme de metale grele toxice (Cu, Zn, Cd, Pb), SO2 și As. Pulberile și praful acoperă cu depozite eoliene regiunea învecinată exploatărilor și înăbușe vegetația.
Reziduurile lichide impurifică solul prin infiltrarea apelor poluate depunând elemente nocive în sol. Apele reziduale infiltrate, produc modificări importante la suprafață și în apropierea imediată a suprafeței (conținutul chimic, pH-ul, fertilitatea solului) schimbând astfel în mod nefavorabil mediul de dezvoltare al florei și faunei. Depozitele de țunder uleios afectează suprafața solului pe care se răspândesc și pânza de ape freatice în care se infiltrează. Reziduurile au persistență îndelungată și degradează solul pentru perioade lungi.
Rezultatele de la determinările de laborator privind conținutul de metale grele ale mostrelor de sol prelevate din foraje pun în evidență concentrații înalte de mangan și zinc în sol. Totuși, aceste valori nu depășesc limitele de intervenție. La depozitul de zgură de metal a fost detectat cadmiul, ușor peste pragul de intervenție. Aceste rezultate arată că metalele grele din zgura de metal ar putea fi găsite, într-o oarecare masură, și în solul din jurul depozitului.
Rezultatul analitic al probelor de sol prelevate din gropile de foraj situate în zona 2 arată că, concentrațiile de cianuri, benzen, naftalină și THP sunt sub pragurile de intervenție. În timpul vizitei la fața locului și a observațiilor pe teren, se poate aprecia contaminarea cu gudron a solului, cantonată în partea superioară a solului având o grosime între 1 și 2 m.
Rezultatele analitice ale probelor din apa freatică indică conținuturi ridicate de metale grele, peste pragurile de intervenție pentru cadmiu, crom și zinc în forajul F9, localizat în zona depozitului de zgură. Concentrația de mangan este ridicată, dar nu este o valoare pentru intervenție. Datorită concentrațiilor mari de zinc și mangan, se poate aprecia că originea contaminării pânzei freatice este legată de prezența reziduurilor de metal (șlam) din sol.
Concentrația de benzen și naftalină depășeste pragurile de intervenție în cazul tuturor probelor de apă.
În scenariul de reabilitare, se presupune că sursa contaminării cu gudron este îndepartată. Reabilitarea va avea ca efect concentrații mai scăzute de benzen și naftalină în apa freatică în zona sursă, considerandu-se totuși necesară pomparea și tratarea apei freatice pentru a crea un val de apă subterană stabilă și a consolida atenuarea naturală a acesteia.
Una din metodele recomandate în vederea neutralizării nămolurilor din bataluri este stabilizarea cu lianți minerali. Aceste procese sunt numite procese reci întrucât nu este necesară căldura în nici o etapă. Astfel, deșeurile, după o posibilă altă pretratare, (spălare etc.), sunt amestecate, pentru un anumit timp, împreună cu reactivi, aditivi și apă. Fiecare componentă adăugată este, în prealabil, cântărită pentru a corespunde cu formula de dozaj pregătită în laborator pe baza caracteristicilor deșeului. După finalizarea procesului de tratare mai sus menționat, produsul rezultat poate fi depozitat direct în celula de depozitare pentru deșeuri nepericuloase.
În urma tratării, metalele grele prezente în compoziția șlamului sunt transformate în compuși insolubili ai acestora (sau cel puțin cu o solubilitate foarte redusă), iar pH-ul va avea valori cuprinse între 9 și 11. Metalele grele, în urma tratării, se transformă în carbonați ai acestora. Prin procesele de tratare descrise mai sus (Testul de levigabilitate L/S = 10 l/kg realizat în laborator), conform Ord. 95/2005 deșeul poate fi încadrat în categoria deșeurilor nepericuloase – cod: 19.03.05 – deșeuri stabilizate, altele decât cele specificate la 19 03 04* și va putea fi depozitat într-un depozit de deșeuri nepericuloase.
În vederea identificării unor soluții optime de inertizare a șlamurilor de cocserie s-au prelevat 10 probe șe șlam și de sol contaminat cu șlam de pe amplasamentul luat în studiu.
În vederea stabilirii unor amestecuri optime de inertizare a șlamului de cocserie, pentru toate cele 10 probe prelevate s-au realizat amestecuri de șlam de cocserie cu 5% var și proporții variabile de șlam de furnal (35 – 15%).
Din testele de levigare se constată că prin amestecare cu șlam de furnal se obține un produs care întrunește caracteristicile unui deșeu nepericulos sau chiar inert. Acest fapt este foarte important deoarece permite depozitarea materialului rezultat din inertizarea șlamului de cocserie în depozitele de deșeuri municipale.
Rezultatele deosebit de bune care au fost obținute se datorează următorilor factori:
Cocsul nears existent în șlamul de furnal constituie un excelent adsorbant pentru produsele organice;
Varul neutralizează aciditatea șlamului de cocserie;
Oxidul de fier fixează metalele grele care ar putea fi levigate de către apele de percolație.
Procedeul CARBOFER din deșeuri cu conținut de fier și carbon, reprezintă unul din cele mai avantajoase procedee de procesare și valorificare a deșeurilor cu conținut de fier și carbon, pulverulente, greu reciclabile. Modalitatea de procesare a deșeurilor urmărește realizarea materialului de tip CARBOFER utilizabil atât în procesul de elaborare a fontei cât și a oțelului.
O altă direcție de cercetare o constituie neutralizarea acestui deșeu astfel încât el să se încadreze în categoria deșeurilor nepericuloase și să poată fi revalorificat. Deoarece acest deșeu mai conține și compuși organici volatili, varianta avută în vedere urmărește neutralizarea pH-ului acid cu var și amestecarea cu deșeu de cocs (pulberi de cocs de la cicloanele de purificare a gazelor de cocserie) care adsoarbe compușii organici volatili, fixându-i în masa produsului rezultat.
Prin această operațiune rezultă un material cu valoare energetică, solid, neutru din punct de vedere chimic, care prin ardere va produce o cantitate redusă de dioxid de sulf datorită prezenței varului utilizat pentru neutralizare. Totodată, compușii organici volatili adsorbiți de către deșeul de cocs, la încălzire se vor elibera sub formă de materii volatile, îmbunătățind caracteristicile de ardere ale materialului.
În vederea realizării unei mase combustibile din deșeul de țunder uleios se propune utilizarea unei tehnologii bazate pe amestecarea deșeului cu var și praf de cocs, urmată de brichetarea acestuia.
Materialul combustibil obținut prezintă reale caracteristici energetice care îl apropie foarte mult de caracteristicile huilei de Valea Jiului.
Substanțele uleioase din deșeu au fost foarte bine fixate prin adsorbție de către praful de cocs. Aciditatea și sulful sunt fixate de către var.
Din comparația analizelor chimice ale materialului combustibil și al cenușii rezultate din arderea acestuia se concluzionează că nu există emisii semnificative de metale grele în gazele de ardere.
Masa combustibilă obținută a fost supusă unor teste de ardere la termocentrala Mintia, în amestec cu huilă de Valea Jiului. Concluzia generală ce rezultă din măsurătorile efectuate este că acest tip de combustibil (din șlam) utilizat la mixaj la moara 4A2 în proporție de 5% și 10% nu afectează din nici un punct de vedere funcționarea cazanului.
În ultima parte a lucrării se prezintă conceptul de reabilitare a terenului ocupat de fostul combinat siderurgic.
Proiectul de reabilitare a zonei vizează:
– rețelele electrice: desființarea construcțiilor și instalațiilor din sit inutilizabile actualmente (Centrala termo – electrică CET3) cu păstrarea centralei electrice care este în prezent functională pe amplasament;
– rețelele de apă – canal: verificarea/identificarea traseelor subterane din incintă, blindarea tronsoanelor care nu afectează construirea viitoarelor obiective, desființarea locală numai a tronsoanelor care impiedică realizarea fundațiilor proiectate;
– rețelele termice – se aplică aceleași proceduri ca la punctul anterior;
– datorită faptului că istoricul zonei atestă existența unor foste mlaștini, se va identifica pe amplasament posibila existență a unor rețele de drenuri, precum și rolul acestor drenuri în transportul apelor subterane contaminate;
În ceea ce privește rețeaua rutieră de incintă, în cursul vizitării amplasamentului, s-a constatat gradul avansat de uzură fizică a aleilor rutiere din incintă. Traseele existente nu corespund planului de mobilare urbanistică a terenului decontaminat și amenajat pentru viitoarele construcții, ca atare vor fi sparte și dezafectate.
Remedierea este bazată pe reducerea riscului de poluare a apelor subterane cu naftalină și benzen prin:
eliminarea sursei, care este gudronul prezent la suprafața solului și în structurile subterane
consolidarea atenuării naturale a naftalinei și benzenului, prin reducerea concentrațiilor din apele subterane, în scopul de a crea un val de apă subterană stabil.
Parcul industrial care este propus a se crea va cuprinde următoarele obiective noi:
Sediul central este o construcție cu parter și trei etaje adăpostind următoarele funcțiuni: birourile administrației parcului, incubator de afaceri, centru de formare continuă, spații anexe;
Casa poarta – este o construcție de mici dimensiuni ce are ca destinație monitorizarea traficului rutier dinspre și înspre incinta parcului și asigură controlul personalului și vizitatorilor;
Platforme modulate, bornate și amenajate pentru viitoarele activități economice, pentru care se asigură accesul rutier și pietonal, utilitățile tehnico – edilitare; paza și serviciile specifice unui parc industrial;
Accese, alei rutiere și pietonale de incintă, parcajul public amplasat în zona centrală;
Iluminatul public nocturn, paza și serviciile specifice unui parc industrial;
Amenajari exterioare ale spațiilor de folosința comună, spații verzi.
Infrastructura de afaceri ce se implementează în Parcul Industrial Călan raspunde cererii si ofertei pieței și este corelată cu Programul de dezvoltare economică și socială a județului Hunedoara și cu cel al Regiunii Vest, pe baza opțiunilor fundamentate la nivel național:
instituirea economiei de piață funcționale;
stimularea spiritului intreprinzator;
coeziunea economică și socială, reducerea sărăciei și a marginalizării sociale;
integrarea deplină a României în structurile economice euro – atlantice.
Obiectivele principale ale pregătirii sitului industrial Călan pentru noi activități sunt:
crearea unui efect sinergic pentru valorificarea superioară a competențelor din regiune în domeniul activităților economice;
stimularea dezvoltării IMM-urilor din regiune;
atragerea investițiilor străine în Parcul Industrial
accelerarea integrării europene prin atingerea mai rapidă a unui standard european în domeniul socio – economic;
reabilitarea și valorificarea zonelor industriale de tradiție, astăzi nefuncționale;
dezvoltarea unor tehnologii noi;
formarea și perfecționarea profesională;
șanse de integrare socio – profesională a tinerilor absolvenți (numărul lor depășește cererea);
ecologizarea zonei prin creșterea ponderii activităților productive nepoluante;
ridicarea standardului socio-cultural al populației localității Călan și a regiunii pe care o polarizează.
Printre rezultatele scontate se pot menționa:
creșterea economică a zonei;
reducerea migrației forței de muncă;
reducerea șomajului;
încurajarea dezvoltării IMM-urilor;
creșterea ponderii industriei nepoluate cu 1 – 3 % pe an;
diversificarea activităților economice;
creșterea investițiilor în zonă cu 10% / an;
creșterea mobilității intra/inter-regionale de resurse și personal calificat;
încurajarea exportului de produse.
Contribuții personale
Contribuțiile originale ale acestei teze de doctorat, rezultate în urma cercetărilor teoretice efectuate și a implementării în practică a unor soluții tehnologice sunt următoarele:
Am efectuat o serie de foraje, urmate de experimentări de laborator privind conținutul de metale în depozitul de zgură Călan. Rezultatele de la determinările de laborator privind conținutul de metale grele ale mostrelor de sol prelevate din foraje au pus în evidență concentrații înalte de mangan și zinc în sol. Totuși, aceste valori nu depășesc limitele de intervenție. La depozitul de zgură de metal a fost detectat cadmiul ușor peste pragul de intervenție. Aceste rezultate arată că metalele grele din zgura de metal ar putea fi găsite, într-o oarecare masură, și în solul din jurul depozitului.
Am efectuat și alte determinări chimice în cadrul aceluiași depozit. Rezultatul analitic al probelor de sol prelevate din gropile de foraj arată că, concentrațiile de cianuri, benzen, naftalină și THP sunt sub pragurile de intervenție.
Am analizat în laborator compoziția apelor freatice din zona depozitului de zgură și cenușă. Rezultatele analitice ale probelor de apă freatică indică conținuturi ridicate de metale grele în pânza freatică pentru cadmiu, crom și zinc, peste pragurile de intervenție. Concentrația de mangan este ridicată, dar nu este o valoare pentru intervenție. Pe baza concentrațiilor mari de zinc și mangan, am apreciat că originea contaminării pânzei freatice este legată de prezența reziduurilor de metal (șlam) din sol.
În urma altor analize efectuate am concluzionat că benzenul și naftalina depășesc pragurile de intervenție în cazul tuturor probelor de apă supuse analizelor.
Am propus și experimentat o soluție originală de tratare a metalelor grele prezente în compoziția șlamului, care sunt transformate în compuși insolubili ai acestora, iar pH-ul poate avea valori cuprinse între 9 și 11. Metalele grele, în urma tratării se transformă în carbonați ai acestora. Prin procesele de tratare descrise în teză (Testul de levigabilitate L/S = 10 l/kg realizat în laborator), conform Ord. 95/2005, deșeul poate fi încadrat în categoria deșeurilor nepericuloase și va putea fi depozitat într-un depozit de deșeuri nepericuloase.
Din testele de levigare efectuate am propus și experimentat amestecarea șlamului de cocserie cu var și cu șlam de furnal obținând un produs care întrunește caracteristicile unui deșeu nepericulos sau chiar inert. Acest fapt este foarte important deoarece permite depozitarea materialului rezultat din inertizarea șlamului de cocserie în depozitele de deșeuri municipale.
În urma mai multor serii de experimentări am testat procedeul numit CARBOFER pe deșeuri cu conținut de fier și carbon de provenite de la Călan. Acesta reprezintă unul din cele mai avantajoase procedee de procesare și valorificare a deșeurilor cu conținut fier și carbon, pulverulente greu reciclabile. Modalitatea de procesare a deșeurilor urmărește realizarea materialului de tip CARBOFER utilizabil atât în procesul de elaborare a fontei cât și a oțelului.
O altă direcție de cercetare a constituit-o neutralizarea deșeului mai sus menționat astfel încât el să se încadreze în categoria deșeurilor nepericuloase și să poată fi revalorificat. Prin această operațiune a rezultat un material cu valoare energetică, solid, neutru din punct de vedere chimic, care prin ardere produce o cantitate redusă de dioxid de sulf datorită prezenței varului utilizat pentru neutralizare. Totodată, compușii organici volatili adsorbiți de către deșeul de cocs, la încălzire se vor elibera sub formă de materii volatile, îmbunătățind caracteristicile de ardere ale materialului.
În vederea realizării unei mase combustibile din deșeul de țunder uleios am propus utilizarea unei tehnologii bazate pe amestecarea deșeului cu var și praf de cocs, urmată de brichetarea acestuia. Materialul combustibil obținut prezintă reale caracteristici energetice care îl apropie foarte mult de caracteristicile huilei de Valea Jiului. Soluția poate constitui o propunere de brevet de invenție înregistrat la OSIM.
Masa combustibilă obținută am supus-o unor teste de ardere la termocentrala Mintia, în amestec cu huilă de Valea Jiului. Concluzia generală ce a rezultat din măsurătorile efectuate este că acest tip de combustibil (din șlam) utilizat la mixaj la moara 4A2 în proporție de 5% și 10% nu afectează din nici un punct de vedere funcționarea cazanului.
În ultima parte a lucrării am prezentat un strategie originală de reabilitare a terenului ocupat de fostul combinat siderurgic, bazată pe risc, care implică: creșterea economică a zonei, reducerea migrației forței de muncă, reducerea somajului, încurajarea dezvoltării IMM-urilor, creșterea ponderii industriei nepoluate cu 1 – 3 % pe an, diversificarea activităților economice, creșterea investițiilor în zonă cu 10% / an, creșterea mobilității intra/inter-regionale de resurse și personal calificat, încurajarea exportului de produse.
BIBLIOGRAFIE
Abrudan, I., Turnock, D., (1999), A rural development strategy for the Apuseni Mountains, Romania, GeoJournal 46: 319-336, 1999. Kluwer Academic Publishers. Printed in the Netherlands
Alexander, D., (1993), Natural Disasters, Univ. College London
Arghiuș, V., (2008), Studiul viiturilor de pe cursurile de apă din estul Munților Apuseni și riscurile asociate, Editura Casa Cărții de Știință, Cluj-Napoca
Balintoni, I., Vlad, Ș.N., (1996), Tertiary Magmatism in the Apuseni Mountains and Related Tectonic Setting, Studia Univ. Babeș-Bolyai XLI. 1., pages 115-126.
Banks, D. (2004), Groundwater management in mining areas, Proceedings of 2nd Image-Train, Advaced study course, Pecs, Hungary, Published by Umweltbundesamt GmbH,Vienna, 110 p.
Băncilă, I., Florea, M.N., Fotă, D., Lazăr, L.F., Georgescu, M., Moldoveanu, Tr., Privighetoriță, C., Văduva, C., Zamfirescu, C., (1981), Geologie inginerească, vol. II, Ed. Tehnică, București
Bătinaș, R.H., (2006), Poluarea cu metale grele a apelor din bazinul hidrografic al Roșiei Montane (Foieșul), în Environment & Progress, nr. 6/2006, Editura EFES, Cluj-Napoca
Birkmann, J. (Ed.), (2006), Measuring Vulnerability to Natural Hazards—Towards Disaster-Resilient Societies, United Nations University, Tokyo, New York.
Bogdan, O., Niculescu, E., (1999), Riscurile climatice din România, Institutul de Geografie, București
Bogdan, O., Marinică, I., (2007), Hazarde meteo-climatice din zona temperată. Factori genetici și vulnerabilitate cu aplicații la România, Editura Lucian Blaga, Sibiu
Borah D., Satokawa S., Kato S., and Kojima K., Surface-modified carbon black for As (V) removal. Journal of Colloid and Interface Science, 2008, 319 (1), 53.
Chiril Gh., Ilias N., Radu S. M., Gruneantu I., Toma L., Rotea O., Codreanu L., Stefanie M., Copaescu S., (2012), Environmental Protection and Opportunities for Harnessing Jiu Valley’s Hard Coal Energetic Potential, Proceedings of the First International Conference on MOLDAVIAN RISKS-FROM GLOBAL TO LOCAL SCALE, 16-19.05.2012, Bacau, Romania, ISBN 978-606-527-201-9, pp.54-59.
Cocean, P., (1984), Potențialul economic al carstului din Munții Apuseni, Editura Academiei R.S.România, București
Cooper, C., Hall, M.C., (2008), Contemporany Tourism, An International Approach, Elsevier, Butterworth-Heinemann, Oxford, U.K.
Costache, A.M., (2009), Vulnerabilitatea așezărilor umane și riscurile sociale în Depresiunea Petroșani, Teză de doctorat, Academia Română, Institutul de Geografie
Costan, C., Ozunu, Al., Petrescu, I., (2008), Civil Protection Preparedness, în Environmental Policies and Legislation, Ruxandra Mălina Petrescu-Mag and Philippe Burny (Eds.), in Les Presses Agronomiques de Gembloux, Gembleux, Belgium, pages 41-57, ISBN978-2-87016-096-1
Costan, C., Ozunu, A., Mihăiescu, R., Guțuțui, A., Petrescu, I., (2008), Technologic risks and vulnerability reduction in the Aries river basin, Regional IAG/AIG Conference on Geomorphology, Landslides, Floods and Global Environmental Change in Mountain Regions, Brașov, Romania
Crișan, Al, (2004), Studii de biodiversitate în ecosisteme naturale din Bazinul Arieșului, raport de cercetare, grant CNCSIS
Croitoru, A.E., (2006), Excesul de precipitații din Depresiunea Transilvaniei, Editura Casa Cărții de Știință, Cluj-Napoca
Dani, A., Rubin, M.O., Sandu, D., Wang, L., (2006), Romania, Mining Sector Reform, în Poverty and Social Impact Analysis of Reforms, Lessons and Examples from Implementation, EDITED BY Aline Coudouel, Anis A. Dani, Stefano Paternostro, The International Bank for Reconstruction and Development
Dancea L., Mazăre V., Gaica I., Refacerea Vegetației pe Haldele de Steril, Universitatea de Științe Agricole și Medicină Veterinară a Banatului, Timioșoara, 2009
Duma, S. (1998), Studiul geoecologic al exploatărilor miniere din zona sudică a Munților Apuseni, Munților Poiana Ruscă și Munților Sebeșului, Editura Dacia, Cluj-Napoca
Emdad Haque, C., Burton, I., (2005), Adaptation Options Strategies for Hazards and Vulnerability Mitigation: An International Perspective, , DOI 10.1007/1-4020-4514-X_1, Mitigation of Natural Hazards and Disasters: International Perspectives, Earth and Environmental Science, Springer
Florea, R. M., Stoica, A. I., Baiulescu, G. E., Capota, P., (2005), Water pollution in gold mining industry: a case study in Roșia Montană district, Romania, Environ Geol no. 48: 1132-1136 DOI 10.1007/s00254-005-0054-7, Springer-Verlag
Fodor, D., (2006), Influence of the mining industry upon the environment, AGIR Bulletin no. 3, pages 2-13
Gligor, V., (2005), Relieful vulcanic din nord-estul Munților Metaliferi, Teză de doctorat, Facultatea de Geografie, UBB, Cluj-Napoca
Godeanu, S., (1997), Elemente de monitoring ecologic/integrat, Editura BUCURA MOND, București
Inisconi I., Stefanie M., Mititica T., (2012), Sustainable mining system for environment protection, Proceedings of the International Scientific and Practical Conference, VII-th edition, Economic growth in conditions of globalization, Chișinău, Republica Moldova, 18-19.10.2012, vol. I, ISBN 978-9975-4381-1-7.pp.320-326.
Irimie, S., Munteanu, R., Matei, I., (2004), Closure of mines. Problems regarding the environment and the investment efficiency within the context of environment protection and rehabilitation in Jiu Valley, Annals of the University of Petrosani, Economics, University of Petrosani, Romania, vol. 4, pp. 105-112
Larionescu, M., Rughiniș, C., Rădulescu, S., (1999), Cu ochii minerului, Reforma mineritului în România (Evaluări sociologice și studii de caz), Editura Gnosis, București
Lee, M., (1999), Risk assessment framework for the management of sulfidic mine wastes, Australian Centre for Mining Environmental Research
Luca, E., Roman, C., Chintoanu, M., Luca, L., Pușcaș, A., Hoban, A., (2006), Identificarea principalelor surse de poluare din bazinul Arieșului, Buletinul Agricultura – Știință și practică, nr. 3-4 (59-60), editat de Universitatea de Științe Agricole și Medicină Veterinară, Cluj-Napoca
Lucăcel, A., (2008), Metalogeneza asociată magmatitelor laramice din districtul metalogenetic Băișoara (Bazinul Iara), referat de doctorat, Universitatea Babeș-Bolyai, Cluj-Napoca
Ludușan, N., (2005), Potențialul aurifer al Munților Metaliferi, în Annual Scientific Session of the Geological Society of Romania, 20 – 21 mai, Roșia Montană
Mac, I., (2003), Știința mediului, Editura Europontic, Cluj-Napoca
Mihăiescu, R., Muntean, I., Vescan, L, Floca, L., Ferencik, I., (2003), Evaluarea matriceală a riscurilor environmentale în bazinul inferior al Arieșului, în Mediul – Cercetare, protecție și gestiune, editor: Petrescu, I., Ed. Presa Universitară Clujeană
Milu, V., Leroy, J.L., Peiffert, C., (2002), Water contamination downstream from a copper mine in the Apuseni Mountains, Romania, DOI 10.1007/s00254-002-0580-5 Environmental Geology 42:773-782, Springer-Verlag
Milu, V., Milesi, J.P., Leroy, J. L., (2004), Rosia Poieni copper deposit, Apuseni Mountains, Romania: advanced argillic overprint of a porphyry system, Mineralium Deposita 39: 173-188, DOI 10.1007/s00126-003-0390-z, Springer Verlag
Modoi, O.C., 2009 – Managementul deșeurilor miniere în contextul dezvoltării durabile. Studiu de caz: Iaz Central, Baia Mare, Simpozionul cu tema “Dezvoltarea și creșterea durabilă – aspecte esențiale privind închiderea unor depozite de deșeuri industriale din industria metalurgică și minieră, în contextul Directivelor Europene actuale.”, Universitatea Babeș – Bolyai, Facultatea de Știința Mediului, 3 iulie 2009.
Moșneguțu E. F., Gestionarea deșeurilor industriale, curs didactic, Bacău, 2007;
Muntean, O.L., Rus, R., Surdeanu, V., (1998), Relieful antropic din regiunea minieră Abrud-Roșia Montană, Studia U.B.B., Geographia, 2, Cluj-Napoca
Mutihac, V., (1982), Unitățile geologice structurale și distribuția substanțelor minerale utile în România, Editura Didactică și Pedagogică, București
Mutihac, V., (1990), Structura geologică a teritoriului României, Editura Tehnică, București
Neto, F., (2003), A New Approach to Sustainable Tourism Development: Moving Beyond Environmental Protection, Discussion Paper of the United Nations Department of Economic and Social Affairs
Nistor, Gh., (1998), Teoria prelucrării măsurătorilor geodezice – Lucrări practice, Universitatea Tehnică “Gheorghe Asachi”, Iași
Ozunu, A., Anghel, C., (2007), Evaluarea riscului tehnologic și securitatea mediului, Editura Accent, Cluj-Napoca
Ozunu, A., Ștefănescu, L., Costan, C., Miclean, M., Modoi, C., Vlad, Ș.N., (2009), Surface Water Pollution Generated by Mining Activities. Case Study: Aries River Middle Catchment Basin, Romania, Environmental Engineering and Management Journal, „Gh. Asachi" Technical University of Iași, ISSN 1582 – 9596, July/August 2009, vol. 8, no. 4, 809 – 815
Patil K.C., Aruna S.T., and Ekambaram S., Combustion synthesis, Current Opinion in Solid State Materials Science, 1997,2,158.
Patil K.C., Aruna S.T and Mimani T., Combustion synthesis: an update. Current Opinion in Solid State Materials Science, 2002, 6, 5007.
Patil K.C., Kingsley J.J., A novel combustion process for the synthesis of fine particle a-alumina and related oxide materials. Materials Letters. 1998. 6 (1 1-12), 427.
Popescu – Argeșel, I., (1984), Valea Arieșului, Editura Sport – Turism, București
Radu, S.M., Moldovan, I., Vajai, Gh., Jucan, D, (2010), Environment Risk Factors Management UsingFuzzy Pathway , Proceedings of the International WSEEAS Conference on Applied Computer Science (ACS) Malta, pp.624-630, ISSN: 1792-4863, ISBN: 978-960-474-225-7
Radu S. M., Stefanie M.,(2013), A Method for Environmental Risk Factors Management, Proceedings of the 18th WSEAS International Conference on Applied Mathematics (AMATH '13) Proceedings of the 1st WSEAS International Conference on Discrete Mathematics, Combinatorics and Graph Theory (DIMACOG '13) Budapest, Hungary, December 10-12, 2013, pp. 147-153, ISSN: 2227-4588, ISBN: 978-960-474-351-3.
Radu S.M., Traistă E., Inisconi I., Stefanie M., (2012), Water quality monitoring results at Baia de Arieș underground closed mine, Proceedings of the International Scientific and Practical Conference, VII-th edition, Economic growth in conditions of globalization, Chișinău, Republica Moldova, 18-19.10.2012, vol. I, ISBN 978-9975-4381-1-7.pp.130-134.
Rațiu, R.F., (2007), Potențialul socio-economic și natural în aprecierea vulnerabilității așezărilor rurale din Câmpia Someșană, în vol. Riscuri și catastrofe, an VI, nr 4, editor: Victor Sorocovschi, Editura Casa Cărții de Știință, Cluj – Napoca
Smith, K, Petley, D.N., (2009), Environmental Hazards: Assessing Risk and Reducing Disaster, Fifth Edition, Taylor & Francis e-Library
Smith A.C.S., Mudder T.I. (1999). The environmental geochemistry of cyanide. In: Plumlee GS, London.
Ștefănescu, L., Costan, C., Petrescu, I., Ozunu, A, (2008), Aspects Regarding Vulnerability Mitigation in order to Prevent Mining Accidents in Romania. Case Study: The Aries River Basin, Proceedings of the 35th International Conference of Slovak Society of Chemical Engineering, Publisher Slovak University of Technology, Editor: J. Markos, ISBN 978-80-227-2903-1, Tatranské Matliare, Slovakia, 26 – 30 May 2008, pages 195-1…195-10
Ștefănescu L., Mărginean, S., Ozunu, Al., Petrescu, I., Cordos, E., (2009), Environmental risks associated to the use of cyanide technology for gold extraction in Romania, in Exposure and Risk Assessment of Chemical Pollution – Contemporary Methodology, NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security, © Springer Science+Business Media B.V.
Stefanie M., Radu S.M., Matei A., Dunca E., (2013), Technologies for Restoration of Land Affected by Mining Activity. Case Study. 17th Conference on Environment and Mineral Processing, VSB-TU Ostrava, 6-8.06.2013, Czech Republic, pp. 59-64, Part I, ISBN 978-80-248-3000-1.
Stefanie M., Încadrarea în mediu a depozitului de deșeuri de la C.S.V. Călan, Referat de doctorat, nr.1, Petroșani, martie, 2012.
Stefanie M., Tehnologii de neutralizare a nămolului de cocserie în vederea valorificării acestuia, Referat de doctorat, nr.2, Petroșani, octombrie, 2012.
Stefanie M., Soluții de reabilitare a mediului în zona de influență a depozitului de la C.S.V. Călan, Referat de doctorat, nr.3, Petroșani, aprilie, 2013
Thomalla, F., Downing, T., Spanger-Siegfried, E., Han, G., Rockstrom, J., (2006), Reducing hazard vulnerability: towards a common approach between disaster risk reduction and climate adaptation, 30(1): 39-48, Overseas Development Institute, Published by Blackwell Publishing, Oxford, UK
***, ATSDR (Agency for Toxic Substances and Disease Registry), 1993. Toxicological Profile for Arsenic, US Public Health Service; US Department of Health and Human Services, Atlanta.
***, US EPA (Environmental Protection Agency), Integrated Risk Information System on Arsenic, 1995.
***, U.S. EPA (Environmental Protection Agency), 1998. Locating and Estimating Air Emissions from Sources of Arsenic and Arsenic Compounds.
***Monografia centenarului Uzinei “Victoria” Calan (1870-1970)
http://csvcalan.wordpress.com
http://www.anpm.ro/ presiuni asupra mediului.doc
***Raport anual privind starea mediului, A.N.P.M, 2009
*** Studiu de valorificare a șlamurilor și materialelor sterile depozitate la S.A. Victoria Călan – S.C.Environmental research, Petroșani, 2010
*** "Metode de mărire a stabilității depozitelor hidraulice de zgură și cenușă, folosind tehnologia de preparare a fluidului autoîntăritor de cenușă de electrofiltru și zgura grosieră preluată de la cazan – ICEMENERG, Bucuresti, 2008
***. Studii, cercetări experimentale și analize de laborator pentru stabilirea rețetelor și tehnologiilor optime de preparare a cenușii de la CET Paroseni, ICEMENERG , Bucuresti, 2008.
http://conduit.co=poluarea-aerului
http://www.arpm.ro/documents/mediu2/deseuri
http://www.kudosgroup.eu/page.php;
www. Greenhouse.com
*** Studiu de valorificare a deseurilor – S.C.Landscape Consulting SRL, Petrosani, 2010.
http://conduit.co=poluarea-solului
http://www.cnr-foren2008.pdf
http://www.dsu.ro/ro/environmentimpact.php
***Raport anual privind starea mediului, A.N.P.M, 2009
http://www.ecomagazin.ro
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Poluarea Si Riscul Pentru Comunitatile Umane (ID: 122991)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.