Ekologické metody těžby informací

Může být metalurgie považována za udržitelnou (sustainable) ekologickou technologii? To je otázka, která se stále častěji objevuje na rtech nejen ekologických aktivistů, ale především nás - obyčejných lidí, kterým není vliv lidské činnosti na přírodní prostředí lhostejný. Začneme tedy úplně od začátku - co je to ekologická technologie? Podle definice Komise Evropských společenství se jedná o technologii, jejíž konkurenční výhodou oproti jiným podobným technologiím je skutečnost, že je nejméně škodlivá pro životní prostředí. Získávání přírodních zdrojů, zejména pomocí těžebního průmyslu, a poté rafinaci surovin lze jen stěží klasifikovat jako odvětví s nízkým dopadem na životní prostředí.

My, běžní spotřebitelé, máme samozřejmě malý vliv na proces devastace přírodního prostředí, ale naše povědomí o technologických postupech a jejich aplikaci, o tom, jak zacházíme s použitými materiály a výrobky, už hraje zásadní roli. Je naší odpovědností vědomě si vybrat dodavatele, jehož výroba a následná recyklace má nejmenší dopad na životní prostředí. Udržitelný rozvoj je založen na třech hlavních pilířích - společnosti, životním prostředí a hospodářství, které jsou poháněny účinnými zdroji energie a surovin, správným nakládáním s odpady a výnosným výrobním procesem.

Recyklace kovů

Recyklace kovů představuje významný příspěvek k ochraně životního prostředí a udržitelnosti zdrojů. Opětovným zpracováním použitých kovových materiálů lze výrazně snížit potřebu nové těžby, která často vede k devastaci krajiny a znečištění. Velkou výhodou recyklace kovů je skutečnost, že mnoho z nich, jako například hliník, měď nebo ocel, lze recyklovat prakticky donekonečna, aniž by došlo ke ztrátě jejich kvality a vlastností. Tento proces šetří nejen primární suroviny, ale také značné množství energie, která by jinak byla potřebná pro těžbu a zpracování nových kovů. Navíc se tím snižují emise skleníkových plynů a omezuje se produkce odpadu.

Podívejme se na některé kovy, proces jejich těžby, rafinace, vytváření konečného produktu a později - jejich opětovné použití.

Tantal

Tantal je klíčovým kovem v elektronickém průmyslu, částečně díky jeho použití v kondenzátorech. Odhaduje se, že pro tyto aplikace se používá více než 40 % světové produkce tantalu, ale pouze 1 % se získává díky recyklaci elektroodpadu. Tato informace je docela překvapivá vzhledem k tomu, že elektronický odpad je nejrychleji rostoucí kategorií odpadu na světě. Účinnost získávání kovů z elektroodpadu se navíc každým rokem výrazně zlepšuje a zlevňuje. Je šance, že se recyklace kovů z elektronických zařízení stane v blízké budoucnosti normou. Rekuperace surovin je mnohem efektivnější než klasická těžba - jak z ekonomického hlediska, tak z hlediska vlivu na životní prostředí. Z cirkulární ekonomiky (ang. circular economy) se pomalu stává nové ekonomické paradigma, které by mělo zanechat silnou stopu v myšlení podnikatelů po celém světě. Recyklace umožňuje každoročně získat zpět přibližně 25-30 % světové produkce tantalu. To je asi 500 tun tantalu ročně. Proč je tedy tak velký rozdíl oproti elektroodpadu? Odpověď je triviální - technologie. V typickém elektronickém zařízení je množství tantalu srovnatelné s množstvím v jeho rudách, ale elektronické zařízení se skládá také z dalších prvků - zlata, palladia nebo mědi, které se získávají zpět pomocí pyrometalurgie. V důsledku toho je tantal ve formě oxidu klasifikován jako odpad (popel) a jeho využití je nerentabilní.

Čtěte také: Ekologická těžba: Nový přístup

Hliník

Existují dva hlavní zdroje výroby hliníku - primární z bauxitu a sekundární z recyklace. Bauxit je sedimentární hornina, která je základní hliníkovou rudou a obsahuje 30-50 % oxidu hlinitého. Těžba bauxitu je spojena s drastickými zásahy do přírodního prostředí - odstraňováním vegetace, kontaminací podzemních vod a enormní spotřebou energie. Důl využívá elektřinu, kterou získává spalovacími motory poháněnými fosilními palivy - uhlím, ropou a zemním plynem. Odhaduje se, že k získání 1 tuny bauxitu je třeba spotřebovat 150 MJ energie (asi 41,6 kWh), což z těžby bauxitu činí jedno z nejméně energeticky náročných odvětví těžby. Zní to dobře, že? Chyba! Výroba sekundárního hliníku vyžaduje pouze 5 % této energie. Úspora energie ale nestačí.

Titan

Na rozdíl od všeobecného přesvědčení, titan není vzácným kovem, ale jeho vysoká cena souvisí s procesem rafinace. V současné době je nejpopulárnější metodou komplexní Krollův proces, který vyžaduje hodně energie. redukce a separace: etapa, během které se TiCl4 redukuje hořčíkem a vznika tzv. Odpad z technicky čistého titanu s nízkým obsahem nečistot (zejména kyslíku a železa) se taví a přetváří zpět na titanové produkty, zatímco titanový odpad s vysokým obsahem nečistot (ferotitan - s obsahem titanu až 75 %) se nejčastěji používá jako přísada pro denitrifikaci a deoxidaci v procesu výroby oceli.

Nikl

Neustále rostoucí poptávka po niklu znamená, že primární zdroje tohoto kovu musí být neustále rozšiřované, a proto sekundární výroba hraje velmi důležitou roli. Nikl lze nekonečně přetavovat, aniž by to ovlivnilo jeho kvalitu - proto je to nejvíce regenerovaný kov s mírou recyklace až 68 %.

Dopad těžby na životní prostředí

Ke znečištění životního prostředí však nedochází jen procesem rafinace kovů. Těžba má na devastaci životního prostředí značný dopad, problémem je ale také těžební odpad. Aby se ušetřily náklady na dopravu, je uložen v bezprostřední blízkosti dolu. Haldy se skládají z odpadu obsahujícího minerály sulfidů kovů, které prosakují do podzemních vod, a tím kontaminují celou oblast.

Těžba nerostných surovin provází naší společnost od nejstarších, historicky datovaných období až po současnost. Během doby se rozvíjely specifické potřeby surovin, technik jejich získávání a množství jejich spotřeby. Těžba nerostných surovin přinesla do našeho území prosperitu, rozvoj nových městských aglomerací, rozvoj technologií i pokrok v tvorbě legislativních kodexů. Vizuelně vnímáme především ty pozůstatky těžby, které se projevují především na morfologii krajiny odvaly, propady či těžebními řezy lomů. Další skupinu tvoří ty jevy, které nejsou na první pohled zřetelné.

Čtěte také: České supermarkety a bio

Antropogenní znečištění těžbou

Problematika antropogenního znečištění těžbou, především acidita prostředí (Acid Mine Drainage - AMD), je v principu stará jako systematická těžba sulfidických rud. Příkladem řešení snah o eliminaci jsou ochranná opatření na těžených pyritových ložiskách v Čechách, např. v Lukavici u Chrudimi (Vodička 1953, Rambousek, Pošmourný 2008). Systematický výzkum mechanismů AMD, a s tím provázející kontaminaci dalšími toxickými prvky, započal v 70. letech minulého století. U nás v souvislosti s rozvojem geochemických metod a větším zaměřením na ochranu přírody se výzkum kontaminací, způsobených těžbou rozvíjí v 80. letech. Během 90. let došlo k obrovskému rozvoji geochemických metodik v souvislosti s útlumem těžby a zajištěním území dotčených těžbou a dále se zdokonalilo přístrojové vybavení, které umožnilo využití dalších nových postupů pro monitoring a detekci kontaminace v územích dotčených těžbou. Po roce 2000 dochází ve světě i k bouřlivému rozvoji metod dálkového průzkumu v souvislosti s novými generacemi citlivých senzorů. Podobný vývoj, ale soustředěný do kratšího časového intervalu, prodělala problematika měření radionuklidů v životním prostředí. V současnosti díky citlivým analytickým metodám zaznamenáváme i systematický výzkum zátěže potravinového řetězce toxickými prvky a radionuklidy.

Problém znečištění toxickými prvky ze zpracování nerostných surovin je též velice mladou aktuální problematikou, zakotvenou i mezinárodně ve Směrnici EU č. Předmětem našeho výzkumu jsou projevy těžby a následné úpravy nerostných surovin na životní prostředí na typových lokalitách s využitím nových metodik a technologií. Společným jmenovatelem je zátěž těžbou a zpracováním nerostných surovin v různých časových horizontech, sledování kontaminantů a zákonitostí jejich šíření v horninovém prostředí. S výsledky je seznamována česká i zahraniční odborná veřejnost formou zpráv a veřejných publikací v odborných časopisech, na konferencích a odborných seminářích. Výstupy sledují i zaváděnou legislativu EU o odpadech z těžebního průmyslu a připravovanou směrnici o znečištění půd a mohou tvořit jejich odbornou podporu při implementaci.

Legislativa a těžební odpad

Legislativa k hodnocení kontaminace těžební činnosti je věcí interdisciplinární a relativně rozsáhlou. Komplexní zhodnocení této problematiky a rozbor jednotlivých právních norem všech stupňů na národní a evropské úrovni je spíše námětem pro samostatnou studii. K částečnému komplexnímu pohledu směřuje implementace směrnice EP a Rady č 2006/21/ES o nakládání s odpady z těžebního průmyslu. Vzhledem k tomu, že svým rozsahem a legislativně definovanými podmínkami geochemického a hydrogeochemického monitoringu horninového prostředí dotčeného těžbou a úpravou nerostných surovin je tato právní norma jedinou, která konkrétně hovoří o riziku kontaminace v souvislosti s těžbou a úpravou nerostných surovin, bude jí zde věnován širší prostor.

Možnosti její praktické implementace a podpory v našich podmínkách byly jedním z cílů účelových projektů ČGS v oblasti výzkumu vlivů těžby na životní prostředí. Problémem bylo, že díky parlamentním legislativním řízením byla české implementace v podobě Zák. 157/2009 přijata až 4. června 2009, tedy v závěru projektu. Prováděcí vyhlášky ČBÚ č. 428/2009 Sb. (o provedení některých ustanovení výše uvedeného zákona, mimo jiné o vytváření finanční rezervy na eliminaci případných škod) a vyhláška ČBÚ č. 429/2009 Sb. (o náležitostech plánu nakládání s těžebním odpadem, limitech obsahu nebezpečných látek apod.) byly legislativně přijaty až po ukončení projektu. Horní zákon č. 44/1988 Sb. v jeho aktuálním znění nezná termín odpad z těžby, v ustanovení § 4 považuje opuštěné odvaly, výsypky a odkaliště vzniklé hornickou činností za ložiska nerostů. Proto se na ukládání produktů hornické činnosti na odvalech, výsypkách a odkalištích na základě ustanovení § 2 odst. 1 zákona č. 185/2001 Sb., o odpadech a o změně některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů, nevztahoval režim zákona o odpadech. Ustanovení § 30 odst. 3 horního zákona ukládá báňské organizaci ukládat skrývkové hmoty a hlušiny a podle možnosti je účelně využívat. Ustanovení § 31 horního zákona ukládá báňské organizaci zajistit sanaci a rekultivaci pozemků dotčených těžbou - to se plně týká odvalů, výsypek a odkališť. Ustanovení § 4 odst. 1 vyhlášky č. V ustanovení § 2 odst. 2 vyhlášky č. Zákon č. 289/1995 Sb. Příloha č. 7 vyhlášky č.

Provoz odvalů a odkališť se až donedávna neřídil pravidly (Kaňka 2009), která by řešila celou problematiku kompletně. Bílá místa v odpadové legislativě a nakládání s těžebními odpady nyní řeší zákon č. Přijetím zákona byla doplněna řada platných předpisů, které se zabývají problematikou provozu odvalů a odkališť jako míst, kam je ukládán odpad. S pojmy odval nebo odkaliště však zákon přímo nepracuje. Zavádí pro ně nový pojem - "úložné místo", která rozděluje do dvou rizikových kategorií. I. kategorii tvoří nebezpečné odpady a riziková úložiště, kategorii II. ostatní úložná místa. Zákon se přímo nevztahuje na nakládání s odpadem po těžbě radioaktivních nerostů.

Čtěte také: Jak podporovat projekty

Nově zavedený pojem "těžební odpad" musí splňovat dvě podmínky. Jednak se musí jednat o odpad, kterého se provozovatel zbavuje nebo má úmysl nebo povinnost se ho zbavit. Za druhé musí tento odpad vznikat při činnostech uvedených v § 2 odst. 1 písm. a) nebo b). Pro činná úložná místa zákon stanovuje plány nakládání s odpadem. Provoz úložného místa budou povolovat OBÚ, neboť tyto úřady povolují i další hornickou činnost. Povinností OBÚ bude informovat veřejnost v rámci povolovacího řízení (§ 9 odst. 5) prostřednictvím portálu veřejné zprávy. Účast veřejnosti se řídí správním řádem a zákonem o ochraně přírody a krajiny. Zákon pamatuje i na případné nepříznivé přeshraniční dopady nakládání s těžebními odpady. Kompetence jsou zde stanoveny především pro ČBÚ. Jedná-li se úložné místo kategorie I, může se k povolovacímu řízení vyjadřovat i veřejnost jiného státu. I nadále ale bude platit, že pro ukládání jiných odpadů než těžebních do vytěžených prostor platí směrnice skládková, zavedená vyhláškou č. 294/2005 Sb.

Provozovatel po ukončení provozu úložného místa je povinen kontrolovat jeho geotechnickou a chemickou stabilitu a minimalizovat negativní vliv na životní prostředí, zejména s ohledem na podzemní a povrchové vody. Zajistí pravidelný monitoring, není-li určeno jinak, podává každé dva roky zprávu o výsledcích monitoringu báňskému úřadu. Novinkou je i to, že provozovatel je povinen tvořit finanční rezervu pro případ havárie, tvorba této rezervy je úměrná předpokládaným nákladům na sanaci potencionálních škod, vyplývající z modelové rizikové analýzy, schválené Českým báňským úřadem. V souvislosti s tím je provozovatel povinen vytvořit havarijní plán pro úložiště I. V § 16 zákona je řešeno zahlazování hornické činnosti, kdy jsou vytěžené prostory při rekultivačních nebo stavebních pracích vyplňovány zpětně těžebním odpadem.

Ministerstvo životního prostředí ve spolupráci s Českým báňským úřadem zjišťuje výskyt uzavřených úložných míst a opuštěných úložných míst, která mají nebo by mohla mít závažný nepříznivý vliv na životní prostředí nebo lidské zdraví a vede registr úložných míst a zajišťuje jeho pravidelnou aktualizaci. Vedením registru může pověřit jinou právnickou osobu, v tomto případě ČGS - Geofond. Lhůta pro jeho zveřejnění je dána odstavcem 3 § 24 do 1. 5. Zajímavostí a specifikem české legislativní implementace je § 24, který jediný v zákoně uvádí konkrétní hodnoty. b) 25 ppm ode dne 1. c) 10 ppm ode dne 1.

Přijetí zákona o těžebním odpadu si vyžádalo i dílčí změnu zákona č. 44/1988 Sb., o ochraně a využití nerostného bohatství (horní zákon). Dochází zejména k zakotvení výslovné kompetence obvodních báňských úřadů k povolování staveb úložných míst (s výjimkou odkališť) mimo hranice těžby. Bylo třeba novelizovat vodní zákon vzhledem k tomu, že mezi povolované činnosti podle vodního zákona se dostává i ukládání těžebního odpadu do povrchových vod (ty jsou definovány v § 2 vodního zákona), dále je to souhlas ke stavbám, k nimž není třeba povolení podle vodního zákona a které mohou ovlivnit vodní poměry, což tedy budou úložná místa - odkaliště. Krajské úřady budou navíc stanovovat podmínky i pro vypouštění průsaků z úložných míst. Spolu s přijetím zákona o těžebních odpadech bylo třeba novelizovat rovněž zákon o odpadech.

Kaňka (2009) konstatuje, že na území ČR existuje cca 8 500 objektů, z nichž 400 by mohlo být v kategorii nebezpečných. Ze starší publikace Dvořáka, Brádlerové a Kaňky (2004) vyplývá odhad, že v ČR je na odvalech, výsypkách a odkalištích uloženo více než 75 miliard m3 hmot vzniklých při hornické činnosti a to ve všech regionech ČR.

Odhadované objemy uloženého materiálu v ČR:

Hodnocení kontaminace

Pro hodnocení toxicity haldového materiálu byla použita legislativní vyhláška MŽP č. V rámci vyhodnocování starých zátěží je užíván Metodický pokyn MŽP z 31. 7. 1996, zveřejněný ve Věstníku MŽP 3/1996. V oblasti půdy je novinkou vyhláška MŽP č. 17/2009 Sb. o zjišťování a nápravě ekologické újmy na půdě v návaznosti na Zák. č. 167/2008 o předcházení ekologické újmě a její nápravě. Stanoví metody a způsob zpracování analýzy rizik, způsob hodnocení vhodnosti a proveditelnosti nápravných opatření a vymezení cílů nápravných opatření. Vymezuje způsob posouzení účinků na lidské zdraví a dále posouzení těchto rizik plynoucích z přímého nebo nepřímého působení látek na zemský povrch nebo pod něj. Znečištění z průmyslové činnosti je kodifikováno Nařízením vlády č. Hodnocení kontaminace neznámého původu, či přírodního pozadí, je srovnáváno s údaji Vyhlášky 13/1994 Sb. a její přílohy o úpravě podrobností zemědělského půdního fondu.

Důlní vody

Problém důlních vod, jako jednoho z hlavních médií přenosu kontaminace, je obecně odvozen v Zák č. 44/1988 Sb. (horní zákon). Pojem důlních vod vymezuje též Zák. č.254/2001 o vodách a změně některých zákonů (vodní zákon), v jeho příloze 1 jsou vyjmenovány zvlášť nebezpečné a nebezpečné látky. Grmela a Blažko (2004) při diskusi o důlních vodách podotýkají, že mnohotvárnost forem důlních vod je příčinou problémů s vytvořením jednoduché definice, která by jednoznačně vystupovala v báňské, vodohospodářské, odpadové i environmentální legislativě. Důsledkem uváděné specifické tvorby důlních vod vzniká v jejich hodnocení problém nejen mezirezortní, ale také problém interdisciplinární, například mezi přírodními vědami a technickými (báňskými) vědami.

Za příslušnými ustanoveními zákonů o nakládání s důlními, resp. "zvláštními" vodami, je totiž potřebné vidět různé odborné aspekty, týkající se např. lokalizace a charakteru důlních děl, jejich odvodňovacího účinku a vlivu na změny hydrogeologických a hydrochemických poměrů ložiskového území. Kvalita a množství důlních vod se v době aktivní těžby ložiska často velmi výrazně liší od stavu po ukončení těžby a opuštění ložiska, jejich zařazení však již ne. Z celé řady dotýkajících se zákonů a vyhlášek má pro problematiku tématu vlivu těžby na životní prostředí největší význam Nařízení vlády č.

Ekologie a recyklace v hutnictví

Ekologie a průmyslová výroba jsou dva pojmy, které se na první pohled mohou jevit jako neslučitelné. Ekologické aspekty a recyklace hutních materiálů se v současné době stávají stále důležitějšími faktory, které hrají klíčovou roli v několika oblastech. Především mohou významně přispět k ochraně životního prostředí a udržitelnosti přírodních zdrojů. Recyklace hutních materiálů snižuje potřebu těžby nových surovin, čímž se omezuje narušování ekosystémů a krajiny. Mimo environmentálních přínosů má recyklace hutních materiálů také značný ekonomický potenciál. Opětovné využití již jednou zpracovaných materiálů šetří náklady na pořízení nových surovin a energie potřebné k jejich zpracování.

Recyklace kovů představuje významný příspěvek k ochraně životního prostředí a udržitelnosti zdrojů. Opětovným zpracováním použitých kovových materiálů lze výrazně snížit potřebu nové těžby, která často vede k devastaci krajiny a znečištění. Velkou výhodou recyklace kovů je skutečnost, že mnoho z nich, jako například hliník, měď nebo ocel, lze recyklovat prakticky donekonečna, aniž by došlo ke ztrátě jejich kvality a vlastností. Tento proces šetří nejen primární suroviny, ale také značné množství energie, která by jinak byla potřebná pro těžbu a zpracování nových kovů. Navíc se tím snižují emise skleníkových plynů a omezuje se produkce odpadu. To nejenže snižuje ekologickou stopu spojenou s těžbou, ale také šetří energii potřebnou pro zpracování kovů. Například, recyklace oceli vyžaduje o 60-75 % méně energie než její prvotní výroba z rud.

Technologický pokrok hraje zásadní roli v zefektivnění recyklace hutních materiálů a snižování dopadů hutnictví na životní prostředí. Předmět se zabývá problematikou využití biochemických metod při zpracování nerostných surovin a odpadů za účelem zvýšení kvality suroviny nebo z důvodu separace užitkových složek, především kovů. Pozornost je především věnována metodám a aplikacím biochemických postupů při úpravě primárních surovin, jako jsou uhlí, rudy, ale i další suroviny, a kovonosných odpadů, kam lze zařadit elektroodpad včetně upotřebených baterií, odpady z těžby a úpravy surovin, důlní vody a sedimenty důlních vod, metalurgické odpady, kontaminované půdy, popílky a mnoho dalších. Díky stále novým a vyvíjejícím se průmyslovým technologiím se oblast využití mikroorganismů v průmyslovém měřítku neustále mění a rozšiřuje. V neposlední řadě jsou biochemické postupy využívány také při sanaci starých zátěží.

tags: #ekologické #metody #těžby #informace

Oblíbené příspěvky:

• Publikace Kateřiny Zímové
• Výukové téma o rybníku
• Jak třídit odpad v Horním Jelení?
• Hmotnost odpadkových košů
• Domácí kompostování