2. AIDU KARJÄÄR
• Aidu karjäär Maidla vallas rajati 1974. aastal
ning see on pealmaakaevandus. 70ndatel
hakatigi rajama rohkem lahtisi karjääre, kuigi
üksikud neist olid olemas ka Eesti ajal.
• Karjääris paiknev põlevkivi kiht on u. 3 m paks.
Aastas toodetakse 2,2-2,5 miljonit tonni
kaubapõlevkivi. Tippaastatel oli toodang
peaaegu 3 miljonit tonni.
• Aheraine hulk põlevkivis on 3,5 miljonit tonni
(37%) ning see läheb karjääri täiteks, aga ka
killustiku tootmiseks (3 eri fraktsiooni).
3.
4. • Karjääri piiridesse jääv vesi juhitakse pumpade
abil looduslikesse veekogudesse (Purtse jõgi)
ning lõpuks merre (60-65 miljonit m3). Ainuke
saaste vees on lubjaheljum ja sulfiidid.
• Taastatud aladel on puude vanus kuni 40
aastat. Metsade majandamisega tegeleb RMK.
TOOTMINE
• Põlevkivikihi pealt eemaldatakse
ekskavaatoriga 30–40 meetri laiuse ribana
kattekiht. Kattekihi alumine osa, mis on
paksem ja ka tugevam, on vaja enne
eemaldamist lõhata.
5. • Lõhkamiseks puuritakse kaeveribale sadakond
puurauku, mis laetakse lõhkeainega.
• Põlevkivikihi puurimisel ja lõhkamisel
saadakse kaevis, milles on palju lubjakivi.
Selleks, et põlevkivi kütteväärtust suurendada,
tuleb lubjakivi põlevkivist eraldada
(rikastamine).
• Enne rikastamist sõelutakse kaevisest välja
väikesed, kuni 25 mm suurused tükid –
peenkaevis rikastamist ei vaja ning seda
kasutatakse peamiselt energeetilise kütusena.
6. • Lubjakivi tihedus on põlevkivi omast suurem ning
seetõttu saab lubjakivi põlevkivist eraldada
suurtes suspesioonivannides, kus raskemad ehk
lubjakivitükid vajuvad põhja ning kergemad ehk
põlevkivitükid jäävad pinnale. Põhja vajunud
lubjakivitükid moodustavad nn rikastamisjäägi
ning see veetakse kaevandusülejääkide lasusse.
Põlevkivi transporditakse elektrijaamadesse.
• Aidu karjäär tegutseb veel umbes kuu aega, kuna
varud on ammendumas. Ala taastatakse, tekib
tehisjärv ning seega ka võimalused turismi
arendamiseks. Maidla vald on huvitatud ka
sõudekanali rajamisest endise karjääri aladele.
7.
8. PÕLEVKIVI
• Põlevkivi ehk kukersiit (nimi tulnud Kukruse järgi)
on ordoviitsiumi madalmeres kuhjunud
orgaaniline sete, mis koosneb umbes 50%
ulatuses põlevast kivistisena säilinud orgaanilisest
ainest ja savi- ning lubiaine lisandist. Paikneb
Eestis põhiliselt kirdeosas.
• Põlevkivibasseini pindala Eestis on 3000 km2,
millest kaevandatav 425 km2. Kihid asuvad 25-
60m sügavusel, kokku on põlevkivi kaevandatud
üle 1 miljardi tonni. Kütteväärtus on 8-10 MJ/kg.
Koostises on 10-12% niiskust, 43-47% tuhka ning
1,5-1,8% väävlit.
10. PÕLEVKIVI KÜTTEVÄÄRTUS
Q=c•m•(t2-t1)
Q= 4200 • 0,05 • 1 = 210 J
Q=K•(m2-m1)
K=210: 0,0003= 7 MJ/kg
ARVUTUSÜLESANNE
Arvestades, et vaguni maht on 50 t, saadab karjäär
aastas välja 44-50 tuhat põlevkivi vagunit. Et
vaguni pikkus on 30 m, siis oleks rong 1320-1500
km pikkune. Kaevandamiskaod on 20%, seega
läheb aastas kaduma 440 000-500 00 tonni
põlevkivi.
11. KIVIMITE UURIMINE
• Võtsime Aidu karjäärist kaasa lubja- ja põlevkivi
tükikesi.
• Põlevkivi on lihtsam deformeerida kui lubjakivi.
• Vees ja leelistes ei lahustunud kivimitest kumbki.
• Hapetega reageerib põlevkivi aktiivselt, lubjakivi üsna
vähe.
• Põlevkivi põleb väga hästi, lubjakivi ei põle üldse.
• Uurisime ka põlevkivi utmist ehk poolkoksistamist
(lagunemine kõrgel temperatuuril õhu
juurdepääsuta).
• Kuumutasime purustatud põlevkivi ja tekkis
põlevkivigaas ja –õli, alles jäi poolkoks.
17. • Balti Elektrijaam on üks maailma võimsaimaid
põlevkivil töötavaid elektrijaamu. Seda hakati
ehitama 1956.aastal.
• 1959.aasta 30.detsembril käivitati esimene
turbiin ja katel. Elektrijaama ehitati kokku neljas
ehitusjärgus.
• Ajavahemikus 1. aprill 2002 kuni 9.
mai 2005 toimus Balti Elektrijaamas 11.
energiaploki renoveerimine, mille käigus
paigaldati 2 uut põlevkivi keevkihttehnoloogial
töötavat katelt, moderniseeriti turbiin ja
generaator, paigaldati lisaseadmed ja uuendati
juhtimissüsteemi. Energiaploki tootmisvõimsus
18. • Tootmise kõrgperiood jäi suures osas 80ndate
algusesse, maksimaalne oli aastane
kogutoodang 1977. aastal, mil toodeti 8919
GWh elektrienergiat.
• Praegu on aastane kogutoodang 2,3 TWh
• Elektri ja soojuse tootmisel võib kokku
eristada 3 järku: põlevkivi teekond
elektrijaama, põlevkivi teekond elektrijaamas
ja põlevkivi katlas.
19. • BEJ vajab aastas 2,2 miljonit tonni põlevkivi,
ööpäevas kasutatakse u. 5200-5400 tonni
põlevkivi.
• Elektrijaama kahes katlas kasutatakse
keevkihttehnoloogiat. Keevkihtpõletuskateldes
põletatakse peenestatud kütus koldesse alt
juhitavas õhuvoolus, mis moodustab nn keevkihi.
Kütusena kasutatakse nii põlevkivi kui
hakkepuitu. Katla kasutegur on 36%. Saadav aur
suunatakse turbiinile.
• Turbiinile juhitava auru temperatuur on u. 535
kraadi ja rõhk 12,7 MPa.
20. • Auruturbiin teeb minutis 3000 pööret, kasutegur 35-
45%.
• Iga katla kohta on üks generaator. Generaator
sisaldab rootorit ja staatorit. Rootor koosneb suure
kiirusega pöörlevast traatmähisest. Läbi mähise
voolav elekter tekitab selle ümber tugeva
magnetvälja.
• Staator, mis ei liigu, on rootorit ümbritsev traatmähis.
Kui rootor pöörleb, läbib selle magnetväli staatori ja
paneb selles liikuma elektrivoolu.
• El.jaama juhtimiskeskuses toimub kontroll
automatiseeritult toimuvate protsesside üle. Toimub
pidev vaatlus selle üle, kui efektiivne on tootmine.
21. • Enne toodetud elektri võrku andmist tõstetakse
pinge trafodega 330-360 kV-ni, et kaod oleksid
võimalikult väikesed.
• Kõrgepingeliinidel on erinevad väärtused, sest
korraga pole võimalik pinget 220 V-ni alandada.
• BEJ-s töötab praegu ainult 1 blokk (11. blokk), teised
pandi kinni keskkonnanõuete pärast. Kui midagi
peaks juhtuma, siis võidakse need lühiajaliselt tööle
panna.
• Põlevkivi põletamisel jääb üle väga suures koguses
tuhka, mis ladestatakse tuhamägedele. Lisaks
kasutatakse põlevkivituhka Eestis peamiselt
lisatoorainena teatud tsementide tootmisel ja
ehitusplokkide valmistamisel.
22. • Ühele varasemalt kasutuses olnud tuhaväljale on
praeguseks rajatud tuulepark 12 tuulegeneraatoriga
(võimsus kuni 3 MW).
• Praegu töötavas keevkihtkatlas on
põlemistemperatuur madalam kui
tolmpõletuskatlas ning põlevkivi põletamisel toimub
märkimisväärne väävli sidumine ja seetõttu pole
täiendav heitgaaside puhastus vajalik. Varasemalt
oli oluline roll elektrofiltritel.
• Tekkivad heitveed puhastatakse ja võetakse
el.jaamas taaskasutusse jahutusveena.
• Põlevkivi oksüdatsioonireaktsiooni täielikuks
kulgemiseks on vaja põlevkivi enne tolmustada, et
põlemine oleks kiirem.
23. • Põlevkivi oksüdatsioonisaadusteks ongi CO2,
väävliühendid ja NOx gaasid.
• Põlevkivi saab lisaks kütusena kasutamisele
tarvitada ka toorainena õlitööstuses, et tööta
vedelkütuseid. Lisaks toodetakse ka uttegaasi.
24. ELEKTRIENERGIA SAAMINE–TOOTMINE–
TARBIMINE. KÕRGEPINGEVÕRGUD.
• Alajaamu on vaja pinge alandamiseks ja
elektrienergia transportimiseks tarbijateni.
• Toodetud elektrienergia pinge on 15,75 kV.
Enne elektrivõrku andmist tõstetakse pinge
transformaatorites kuni 330–360 kV, et
vähendada elektrikadusid. Mida kõrgem on
pinge, seda väiksem on kadu. Enne tarbijani
jõudmist alandatakse pinge 330-360 kilovoldilt
üldiselt kasutatavale 220 voldile.
25. • Üle kantakse mitte alalis-, vaid vahelduvvoolu, sest
seda on kergem muundada. Elektrienergia
transporditakse tarbijani elektrivõrkude kaudu ning
elektrienergia tootja peab kindlustama võrgus
ühtlase pinge ja voolutugevuse. Eesti elektrisüsteemi
moodustavadki elektri tootjad, elektrivõrgu
ettevõtted (suurim neist OÜ Elering, kes on ka
süsteemihalduriks) ja tarbijad.
• Transformaatorid ehk trafod võimaldavad efektiivselt
pinget muundada. Nt enne elektri tarbijani jõudmist
vähendatakse trafode abil pinget. Trafo koosneb
omavahel ühendatud mähisest ja teraslehtedest,
milles tekib pöörisvool. Mähis takistab voolu
liikumist, pinge alaneb.
26. AS SILMET
• Asub Sillamäel.
• Euroopa üks suurimaid haruldaste metallide ja
muldmetallide tootjaid.
• Tegeleb pidevalt toodete ja tehnoloogiate
arendamisega, mille eesmärgiks on toorme,
kemikaalide ja energia kasutamise efektiivsuse
tõstmine ja jäätmetekke vähendamine.
• Suurema osa kasutatavatest materjalidest ostab
firma sisse, peaaegu kogu toodang läheb
ekspordiks.
27. • Silmeti jäätmehoidla oli varasemalt
Läänemere üks suuremaid saasteallikaid.
• Jäätmehoidlas peitub u. 12 miljonit tonni
uraani ja tooriumi jäätmeid segamini
põlevkivituhaga.
• Jäätmehoidla on läbi ajaloo olnud kasutuses
erinevates tootmisprotsessides tekkivate
jäätmete ladestamiseks.
• Tänapäeval toodetakse ohtlikest jäätmetest
põllumeestele ja keemiatööstustele vajalikku
kaupa.
28. • Sillamäe jäätmete hoidla ei ole probleemiks
mitte ainult Eestile vaid ka teistele riikidele,
sest kui hoidla peaks lekkima, satub saaste
Soome lahe kaudu ka Läänemerre.
• ÖkoSil on Eesti riigi ja AS-i Silmet Grupp poolt
loodud keskkonnaettevõte, mille ülesandeks
on suurte keskkonnaprojektide- ning
keskkonnakorralduse- ja seirega seonduvate
teenuste osutamine.
• Aastatel 1999 – 2008 töötas ettevõtte juures
jäätmehoidla saneerimisprojekti
juhtimisüksus, mis lõpetas töö seoses projekti
valmimisega.
29.
30. METALLIDE TOOTMISPROTSESS
• Esmalt võetakse kivimitena maak, kus
metallisisaldus on üsna väike.
• Maagid lahustatakse fluoriidideks, need
sadestuvad hüdroksiidideks.
• Kuumutamisel muunduvad hüdroksiidid
oksiidideks, lõpuks redutseeritakse neid Ca või Al
abil, et tõrjuda oksiidsest maagist vähemaktiivsed
metallid välja.
• Selleks, et saada täiesti puhast metalli, toimub
metallide eraldamine elektronkiire all
aurustamise teel.
31. MAGNETIITKVARTSIIT EHK
RAUDKVARTSIIT
• Tumehall vöödiline, põhiliselt magnetiidist ja
kvartsist koosnev moondekivim.
• Eesti tuntuim leiukoht on Jõhvi
magnetiline anomaalia.
• Proovid näitasid maagi kõrget
kvaliteeti (Fe 31,15%) ja kahjuliku
fosfori madalat sisaldust (P 0,08%).
32. • Magnetiidi sisaldus maagis on 30-60% ja selles
lahustuvat rauda 20-30%.
• Maak on suhteliselt kõrge 6%
mangaanisisaldusega.
• Kasulikest elementidest leidub ka kroomi ja
koobaltit. Kvaliteeti alandab aga oluliselt
suhteliselt kõrge väävlisisaldus.
Magnetiitkvartsiit 1986. aastal
puuritud Jõhvi puuraugus
320 m sügavuselt.
33. ÄNTU JÄRVED
• Asuvad Lääne-Viru maakonnas, Väike-Maarja
vallas, Pandivere kõrgustiku lääneosas.
• Sinna kuulub 7 looduslikku järve ja 3
tehisjärve.
40. ÕHU NIISKUSE UURIMINE
• Relatiivne niiskus – õhus leiduva veeauru
koguse ja selles õhuosas samadel füüsikalistel
tingimustel maksimaalselt sisalduda võiva
veeauru koguse suhe.
• Absoluutne niiskus – suurus, mis väljendab
veeauru hulka grammides ühe kuupmeetri
õhu kohta.
• Kastepunkt – temperatuur, millel õhus olev
veeaur hakkaks veelduma.
41. • Mõõtsime õhutemperatuuri – 16˚C
• Mõõtsime relatiivse õhuniiskuse Vernier-ga:
lagendikul 62%, metsas 68%
• Mõõtsime relatiivse õhuniiskuse hügromeetriga:
lagendikul 57%, metsas 59%
• Mõõtsime relatiivse õhuniiskuse psühromeetriga:
90%
• Määrasime hügromeetriga kastepunkti - 11˚C
• Leidsime kõikide mõõdetud relatiivsete õhuniiskuste
keskmise: lagendikul 70%, metsas 72%.
• Vaatasime tabelist, milline peaks olema max.
absoluutne õhuniiskus antud temperatuuril – 12,84
g/m³.
42. • Kasutasime õhu relatiivse niiskuse valemit,
avaldades sellest absoluutse niiskuse.
•
• Absoluutne niiskus lagendikul 8,9 g/m³.
• Absoluutne niiskus metsas 9,2 g/m³.
43. OKASPUUDE SEISUND
• Vaatlesime Äntu järve ääres kuuske, mis oli
kaotanud okkaid, osa neist oli pruuniks
värvunud.
• Lugesime ära võrsed ehk okaste aastad.
• Vaadeldaval kuusel oli võrseid 12, tüve poolt
oli 5 aasta jagu võrseid kuivanud.
• Kuuse okaste vanus oli seega 12-5=7 aastat.
• Märkasime puul ka väheseid hirmuvõrseid,
ebatavaliselt lühikesi okkaid ei leidunud.
44. • Kogusime kuuselt
okkaid, vähesed neist
olid pruuniks
muutunud.
• Kastsime okkaid vette:
rohelised okkad ei
märgunud, pruunid
märgusid – nende
vahakiht on
kahjustunud.
45. SAMBLA VEEIMAVUSE
MÄÄRAMINE
• Kogusime 3 liiki samblikke – nii koorik-, leht-
kui ka põõsassamblikke.
• Mõõtsime mõõtsilindrisse 220 ml vett,
asetasime sambliku renni ja kallasime sellele
vett, lastes veel samblast läbi voolata.
• Äravoolanud vee kogusime nõusse ja
mõõtsime selle koguse.
46.
47. Katsest järeldus:
1.Kooriksamblik (hallikat värvi, kasvas puu
küljes) imas u. 8 ml vett.
2.Lehtsamblik (roheline, korjatud maapinnalt)
imas u. 10 ml vett.
3.Põõsassamblik (habemetaoline, allapoole
rippuv) imas u. 10 ml vett.
48. MULLA JA KÕDU LOOMAD
• Kraapisime nii lagendikult kui metsa alt veidi
mulda lahti, et uurida, kas selles on
elusolendeid.
• Kahjuks meie ühtegi silmaga nähtavat
elusorganismi mullast ei leidnud.
• Küll aga kuulsime Äntu järve ääres laulmas
linde, nägime veepinna pindkilel liikuvaid
liuskureid ja õhus pinises palju sääski. Lisaks
märkasime, et sealses metsas on tegutsemas
kobras.
49. ORGAANILISED HAPPED LOODUSES
• Otsisime loodusest eri happelisi aineid
(kuuseokkad, erinevad taimed jne), panime
need dest. vette ja mõõtsime pH.
• Dest. vees lahustatud muld – 5.5
• Kuuseokkad – 6.4
• Laanelill – 4.9
• Jänesekapsas – 6.2
• Piibeleht – 6.2
50. HÕBEPEEGLI REAKTSIOON
• Kasutasime katses sünteetilist sipelghapet, sest
Äntust me sipelgapesa ei leidnud.
• Võtsime puhtasse katseklaasi 2 ml 1%-list
hõbenitraadi lahust, lisasime tilkhaaval
ammoniaagi vesilahust. AgNO3 + NH4OH = AgOH +
NH4NO3. Nõrk alus AgOH laguneb ning tekib sade
(hõbeoksiid) ja vesi: 2AgOH = Ag2O + H2O
• Lisasime hõbeoksiidile 0,5 ml metaanhappe
lahjendatud lahust, segasime ja soojendasime
ettevaatlikult. Tekivad süsihappegaas, vesi ning
hõbe, mis sadestub katseklaasile. Ag2O + HCOOH =
51. • Oksüdeerija: 2Ag+1 + 2e- = Ag0
Redutseerija: C0 – 2e- = C+2
MIKS METAANHAPE KÄITUB NAGU ALDEHÜÜD?
• Metaan- ehk sipelghape – keem. valem HCOOH.
Aldehüüdid on keemilised ühendid, mis
sisaldavad aldehüüdrühma (–CHO). Kuna
metaanhappe koostisesse kuulub samuti
aldehüüdrühm –CHO, siis ilmutab see samuti
aldehüüdide omadusi.
• Aldehüüdi üldvalem:
• Metaanhappe üldvalem:
52.
53. • Asetades kooritud puuoksa sipelgapessa,
suhtuvad sipelgad sellesse kui võõrkehasse ja
hakkavad eritama hapet. Erituv hapukas hape
jääb puuoksale ja nii võib puuoksa käsitleda
kui looduslikku pulgakommi.
54. FLEX HEAT
• Puidupelletite ehk küttegraanulite tootja aastast
1999.
• Asub Väike-Maarja külje all Ebaveres.
• Puidupelletid on keskkonnasõbralik biokütus, mis
on kokku pressitud puhtast saepurust ja
höövlilaastust ilma lisandeid kasutamata.
• Tootmismaht 105 000 tonni aastas, Eestisse jääb
sellest u. 3000 tonni.
• Toorainena kasutatakse saepuru, aga ka
küttepuitu, millest saadakse hake kohapeal
höövlites.
55. • 1 tonn graanuleid saadakse 7 m3 saepurust.
• Purustatud tooraine liigub konveiereid mööda
kuivatamisele.
• Selle käigus väheneb saepuru niiskus 50%-lt
10%-le.
• Lõpuks toimub pressimine suure rõhu all.
• Saadava graanuli kütteväärtus on 4,9 kWh/kg
(17,64 MJ/kg).
• Kütteväärtust mõjutab suuresti graanuli
niiskus ja tuhasisaldus. Mida väiksem niiskus,
seda suurem kütteväärtus ja seda tugevam
graanul.
