Studium výskytu vybraných plynných látek na ostravských termicky aktivních uhelných odvalech.

Aleš Božoň

Doctoral thesis

The Study of the Presence of Selected Geseous Substances on Ostrava Thermally Active Coal Heaps.

Abstract:

V minulosti vzniklo na území města Ostravy, v důsledku důlní činnosti několik odvalů, které jsou tvořeny odpadem z těžby. Protože nebylo možné hlušinu dokonale zbavit uhelné substance, často docházelo k samovznícení odvalů, z nichž některé jsou aktivní dodnes. Termicky aktivní odvaly znečišťují ovzduší plynnými emisemi organických a anorganických látek. Pro výzkum v rámci disertační práce byly vybrány odvaly, které jsou stále termicky aktivní, jedná se o odval Ema, který má půdní pokryv a odval Heřmanice, který je bez půdního pokryvu. Disertační práce se zabývá měřením plynných látek na termicky aktivních odvalech Ema a Heřmanice v období leden 2016 až leden 2017. Bylo prováděno měření SO2, dvěma různými metodami s použitím indikátoru thorinu a methylsulfonazo III. Dále bylo prováděno měření CO2 pomocí NDIR analyzátoru a měření CH4, C3H8 a H2 pomocí polovodičového analyzátoru. Z vybraných látek byla dominantní látkou v plynných vzorcích na odvalu Ema CO2, jehož koncentrace se pohybovaly v rozmezí 1 079 - 13 272 mg m-3. Na odvalu Heřmanice byl dominantní CH4, jehož koncentrace se pohybovaly v rozmezí 2 899 - 26 478 mg m-3. V rámci výzkumu byla monitorována také teplota plynu vycházejícího z odvalu v místech odběru plynných látek, která je přímo úměrná intenzitě probíhajících termických procesů, pro odval Ema se pohybovala v rozmezí 291,06 - 303,42 K a na odvalu Heřmanice se pohybovala v rozmezí 324,96 - 334,64 K.

Abstract:

A number of coal mine waste heaps were piled in connection with black coal mining in the Ostrava city. Because coal substance could not have been completely cleaned from the waste rock, spontaneous ignition of the heaps often occurred. Some of the heaps have been thermally active to date. The thermally active heaps pollute the air by gaseous emissions formed by organic and inorganic substances. The research within the doctoral thesis deals with selected thermally active heaps, namely the Ema heap that has a soil cover, and the Heřmanice heap that is without soil cover. The doctoral thesis comprises the measurements of gaseous substances produced by the thermally active heaps Ema and Heřmanice in the period from January 2016 to January 2017. SO2 was measured by two different methods using the indicator of thorin and methylsulfonazo III. Next, CO2 measurements were performed using the NDIR analyser and measurement of CH4, C3H8 and H2 using a semiconductor analyser. From the selected substances, the dominant compound in the gaseous samples on the Ema heap was CO2, the concentrations of which ranged from 1 079 to 13 272 mg m-3. On the Heřmanice heap CH4 was dominant, the concentration of which ranged from 2 899 to 26 478 mg m-3. Within the research, I also monitored the temperature of the gas leaking from the heap in the sampling sites of gaseous substances, which is directly proportional to the intensity of the running thermal processes. In Ema heap it ranged from 291.06 to 303.42 K and in Heřmanice heap it ranged from 324.96 - 334.64 K.

Keywords

SO2, CO2, CH4, C3H8, H2, odval Ema, odval Heřmanice, termicky aktivní odvaly, monitoring odvalů, odměrná analýza, in-situ analýza

Keywords

SO2, CO2, CH4, C3H8, H2, Ema heap, Heřmanice heap, thermally active heaps, monitoring of heaps, volumetric analysis, in-situ analysis

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 2. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 29. 6. 2017
• Supervisor: Eva Pertile
• Reader: Juraj Ladomerský, Radmila Kučerová, Peter Andráš

VŠB - Technical University of Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Doctoral programme / field:
Inženýrská ekologie / Ochrana životního prostředí v průmyslu