Karta předmětu prezenční studium Název předmětu: Odpady z těžby a zpracování surovin Číslo předmětu: 542 Garantující institut: Garant předmětu: Institut hornického inženýrství a bezpečnosti doc. Ing. Jiří Botula, Ph.D. Kredity: 5 Povinnost: povinný Úroveň studia: graduální Jazyk výuky: čeština Ročník: 2 Semestr: 2 Odkaz na web: Určeno pro fakulty: HGF Určeno pro typ studia: navazující magisterské Způsob zakončení: zápočet a zkouška Rozsah výuky: 2 + 2 Prerekvizity: Korekvizity: Vyskytuje se v prerekvizitách: nemá nemá není Výstupy z učení - student prokazuje znalosti: legislativních předpisů v oblasti odpadového hospodářství ČR se zvláštním zaměřením na odpady z těžby a využití nerostných surovin základních vlastností vybraných druhů odpadů včetně technologií pro jejich možné využití nebo zneškodnění - student umí: zhodnotit technologické vlastnosti vybraných druhů odpadů rámcově navrhnout schéma recyklace nebo jiného využití vybraných druhů odpadů - student je schopen: orientace v problematice nakládání s vybranými druhy odpadů Metody výuky (zastoupení jednotlivých metod je třeba kvantifikovat v %) přednášky 35 % cvičení 5 % experimentální práce 30 % samostatná práce - 30%
Anotace Předmět seznamuje studenty s legislativou odpadů, výkladem výkonu veřejné správy v oblasti odpadového hospodářství a problematikou nakládání s průmyslovými odpady, vznikajícími v těžebním průmyslu a navazujících průmyslových odvětvích včetně jejich hodnocení z environmentálního hlediska. Zvláštní důraz je kladen na metody recyklace odpadů, jejichž cílem je přeměna odpadu na druhotnou surovinu. Používané metody jsou ilustrovány na vybraných typech průmyslových odpadů, včetně odpadních vod. Nabyté znalosti jsou ověřovány řešením výpočtových úloh a laboratorními experimenty. Povinná literatura BOTULA, J. Odpady z těžby a zpracování surovin. Učební texty VŠB-TU Ostrava, v přípravě BOTULA, J. Recyklace odpadů kovových a kovonosných. VŠB-TU Ostrava, Ostrava 2003, ISBN 80-248- 0495-6 HLAVATÁ,M.: Odpadové hospodářství. VŠB-TU Ostrava, 2006. ISBN 80-248-0737-8 Doporučená literatura WILLIAMS, P.T.: Waste Treatment and Disposal. John Wiley & Sons, 2005, ISBN: 0-470-84912-6 WOODARD & CURRAN INC: Industrial Waste Treatment Handbook. Second Edition, Elsevier, 2006 ISBN: 978-0-7506-7963-3. BLIGHT, G.E.: Geotechnical Engineering for Mine Waste Storage Facilities. CRC Press, 2010. ISBN: 978-0-415-46828-2 LOTTERMOSER, B.G. : Mine Wastes: Characterization, Treatment and Environmental Impacts. Springer, 2010. ISBN:978-3-642-12418-1 YOUNGER, P.L.; BANWART,S.A.; HEDIN, R.S.: Mine Water: Hydrology, Pollution, Remediation (Environmental Pollution). Kluwer, 2002. ISBN: 1-4020-0137-1 Nároky na zabezpečení výuky Laboratorní cvičení jsou prováděna v technologických laboratořích, vybavených příslušnými úpravnickými stroji a zařízeními. Výsledky laboratorních prací jsou hodnoceny chemickými analýzami, prováděnými v chemické laboratoři. Metody průběžné kontroly znalostí během semestru Znalosti jsou ověřovány písemnými protokoly z laboratorních cvičení a související diskuzí. Osnova přednášek 1. Základní pojmy odpadového hospodářství, nakládání s odpady, recyklace odpadů 2. Legislativní rámec hospodaření s odpady 3. Recyklace odpadů, recyklační technologie, technologie BAT 4. Skládkování a ukládání odpadů, solidifikace odpadů 5. Skládky a odkaliště 6. Termické využití odpadů
7. Odpady z těžby a úpravy uhlí, charakteristika a využití 8. Odpady z těžby a úpravy rud, charakteristika a využití 9. Odpady z těžby a zpracování stavebních surovin, charakteristika a využití 10. Energetické popílky a strusky, charakteristika a využití 11. Odpady z metalurgie železa a neželezných kovů, charakteristika a využití 12. Odpadní průmyslové vody, charakteristika a metody čištění 13. Radioaktivní odpady 14. Stavební odpady 15. Environmentální aspekty těžby a úpravy surovin Osnova cvičení 1. Recyklační technologie, aplikace úpravnických technologií pro využití odpadů 2. Výpočet odkališť 3. Spalování uhlí a odpadů, výpočet spalovacích procesů 4. Hodnocení odpadů z těžby a úpravy surovin, stanovení základních technologických vlastností 5. Hodnocení odpadů z těžby a úpravy surovin, hodnocení nebezpečných vlastností odpadů 6. Využití odpadů z těžby a úpravy uhlí, získávání uhelných podílů z odpadních materiálů pneumatickou separací. Experimentální část. 7. Využití odpadů z těžby a úpravy uhlí, získávání uhelných podílů z odpadních materiálů pneumatickou separací. Vyhodnocení experimentu. 8. Využití odpadů z těžby a úpravy uhlí, získávání uhelných podílů z odpadních materiálů flotací. Experimentální část. 9. Využití odpadů z těžby a úpravy uhlí, získávání uhelných podílů z odpadních materiálů flotací. Vyhodnocení experimentu. 10. Využití energetických popílků, magnetická separace. Experimentální část. 11. Využití energetických popílků. Vyhodnocení experimentu. 12. Využití odpadů z metalurgie železa, dekontaminace jemnozrnných hutních odpadů odstředivou separací. Experimentální část. 13. Využití odpadů z metalurgie železa. Vyhodnocení experimentu. 14. Čištění odpadních vod flotací. Experimentální část. 15. Čištění odpadních vod flotací. Vyhodnocení experimentu Otázky ke zkoušce 1. Základní pojmy a definice odpadového hospodářství 2. Legislativní předpisy v oblasti nakládání s odpady 3. Skládkování odpadů 4. Solidifikace odpadů 5. Mechanické recyklační technologie a jejich použití při recyklaci odpadů 6. Chemické recyklační technologie a jejich použití při recyklaci odpadů
7. Termické recyklační technologie a jejich použití při recyklaci odpadů 8. Biotechnologie a jejich použití při recyklaci odpadů 9. Odpady z těžby a úpravy uhlí, charakteristika 10. Odpady z těžby a úpravy uhlí, možnosti jejich recyklace a využití 11. Odpady z těžby a úpravy rud, charakteristika, možnosti jejich recyklace a využití 12. Odpady z těžby a úpravy stavebních surovin, charakteristika 13. Odpady z těžby a úpravy stavebních surovin, možnosti jejich recyklace a využití 14. Energetické popílky, vlastnosti a charakteristika 15. Energetické popílky, možnosti jejich využití 16. Strusky z výroby železa a oceli, charakteristika, možnosti recyklace a využití 17. Strusky z výroby neželezných kovů, charakteristika, možnosti recyklace a využití 18. Jemnozrnné odpady z výroby železa a oceli, charakteristika 19. Jemnozrnné odpady z výroby železa a oceli, možnosti recyklace a využití 20. Stavební odpady, charakteristika a možnosti recyklace 21. Radioaktivní odpady, rozdělení a charakteristika 22. Nakládání s radioaktivními odpady, úložiště jaderných odpadů 23. Důlní odpadní vody, jejich charakteristika a technologie čištění 24. Odpadní vody těžkého průmyslu, jejich charakteristika a technologie čištění 25. Hodnocení vlivu hornických technologií na životní prostředí, základní pojmy a postupy Podmínky absolvování předmětu Název úlohy Typ úlohy Max. počet bodů (akt. za podúlohy) Min. počet bodů Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51 zápočet zápočet 33 17 zkouška zkouška 67 34 ústní 34 19 písemná 33 15 Údaje o předmětu v cizím jazyce Annotation The course introduces students to the waste legislation, interpretation of public administration in the field of waste management and the issue of handling industrial waste generated in the mining industry and related industries, including their assessment from an environmental perspective. Particular emphasis is placed on methods of waste recycling, whose objective is to transform waste into secondary raw materials. The methods used are illustrated on selected types of industrial waste, including waste water. Acquired knowledge is verified by solving computational tasks and laboratory experiments.
Outline of lectures 1. Basic concepts of waste management, waste management, waste recycling 2. Legislative framework for waste management 3. Waste recycling, recycling technologies, BAT technology 4. Waste disposal, waste solidification 5. Dumps and sludge beds 6. Thermal waste utilization 7. Wastes from coal mining and processing, characterization and utilization 8. Wastes from ore mining and processing, characterization and utilization 9. Waste from extraction and processing of building materials, characterization and utilization 10. Energy ashes and slags, characterization and utilization 11. Wastes from metallurgy of iron and non-ferrous metals, characterization and utilization 12. Industrial waste water, characteristics and methods for cleaning 13. Radioactive waste 14. Building waste 15. Environmental aspects of mining and processing of raw materials Outline of exercises 1. Recycling technology, applications of treatment technologies for waste utilization 2. Calculation of sludge beds 3. The combustion of coal and waste, combustion process calculation 4. Evaluation of waste from mining and processing of raw materials, the determination of basic technological properties 5. Evaluation of waste from mining and processing of raw materials, evaluation of hazardous waste properties 6. The use of waste from coal mining and processing, acquiring coal fractions from waste materials using air separation. Experimental part. 7. The use of waste from coal mining and processing, acquiring coal fractions from waste materials using air separation. Evaluation of the experiment. 8. The use of waste from coal mining and processing, acquiring coal fractions from waste materials using flotation. Experimental part. 9. The use of waste from coal mining and processing, acquiring coal fractions from waste materials using flotation. Evaluation of the experiment. 10. The use of energy ashes, magnetic separation. Experimental part. 11. The use of energy ashes. Evaluation of the experiment. 12. Utilization of waste from iron metallurgy, decontamination of fine-grained metallurgical wastes using centrifugal separation. Experimental part. 13. Utilization of waste from iron metallurgy. Evaluation of the experiment. 14. Cleaning of wastewater using flotation. Experimental part. 15. Cleaning of wastewater using flotation. Evaluation of the experiment.
Exam question topics 1. Basic concepts and definitions of waste management 2. Legislative regulations in the field of waste management 3. Waste disposal 4. Solidification of waste 5. Mechanical recycling technologies and their use in waste recycling 6. Chemical recycling technologies and their use in waste recycling 7. Thermal recycling technologies and their use in waste recycling 8. Biotechnologies and their use in waste recycling 9. Wastes from coal mining and preparation, characterization 10. Wastes from coal mining and processing, the possibilities of their recycling and usage 11. Wastes from ore mining and processing, the possibilities of their recycling and usage 12. Wastes from mining and processing of building materials, characteristics 13. Wastes from mining and processing of building materials, the possibilities of their recycling and usage 14. Energy ashes, properties and characteristics 15. Energy ashes, the possibilities of their usage 16. Slags from iron and steel production, characteristics, the possibilities of recycling and usage 17. Slags from the production of non-ferrous metals, characteristics, the possibilities of recycling and usage 18. Fined-grained waste from the manufacture of iron and steel, characteristics 19. Fined-grained waste from the manufacture of iron and steel, the possibilities of recycling and usage 20. Building waste, characteristics and possibilities of recycling 21. Radioactive waste, classification and characterization 22. Disposing of radioactive waste, storage of nuclear waste 23. Mining waste water, characterization and purification technologies 24. Waste water from heavy industry, characterization and purification technologies 25. The assessment of influence of mining technologies on the environment, basic concepts and procedures