Impact Analysis of Airborn Pollution Due to Magnesium Slag Deposit and Climatic Changes Condition

• Authors: Jelena Djokic , Dusko Minic , Zeljko Kamberovic , Desimir Petkovic
• Languages of publication: EN

Abstracts

EN

The impact of airborne pollution by slag from magnesium production was analyzed under different climate conditions. The slag is characterized by X-ray diffraction analysis, scanning electron microscopy, differential thermal analysis and atomic absorption analysis. The dominant phase was the γ modification of dicalcium silicate (γ-2CaO SiO2) with significant amounts of perclas (MgO), gehlenite - 2CaO Al2O3 SiO2, akermanite - 2CaO MgO 2SiO2 and portlandite Ca(OH)2. The granulometric composition of the slag was within the range of 100 x 10-3÷0.090 x 10-3 m. Ad hoc measurements were performed on site in June at 300 and 600 m distance from the slag deposit, which showed high Total Suspended Particles (TSP) concentrations. Imputing the results of an experimental investigation of the dust emission for wind velocities of 5, 7, and 10 m/s and within the range of relative humidity from 10÷50% into SCREENVIEW software, the obtained values on the diagram showed good agreement with those of measurements on site. The simulation, that considered the landscape and wind increases over a 20 year period, showed that the dust concentration will be over the Maximum Allowable Concentration (MAC) up to 1400 m from the deposit, for an average wind speed of 3.0 m/s, a relative humidity of 37% and up to 4000 m under unstable weather conditions.

PL

Analizowano wpływ żużlu z produkcji magnezu na zanieczyszczenie powietrza w różnych warunkach klimatycznych. Żużel scharakteryzowano z wykorzystaniem rentgenowskiej analizy dyfrakcyjnej, skaningowej mikroskopii elektronowej, różnicowej analizy termicznej i atomowej analizy absorpcyjnej. Dominującą fazą była modyfikacja γ z krzemianu dwuwapniowego (γ-2CaO SiO2) ze znaczną ilością MgO, 2CaO Al2O3 SiO2, 2CaO MgO 2SiO2 i Ca(OH)2. Skład granulometryczny żużlu obejmował przedział 100 x 10-3÷0,090 x 10-3 m. Pomiary, wykonane in situ w czerwcu w odległość 300 i 600 m od miejsca złożenia żużla, pokazały duże stężenia cząstek zawieszonych (TSP). Porównanie danych doświadczalnych z modelem emisji implementowanym w programie SCREENVIEW, przy założeniu prędkości wiatru wynoszącej 5, 7 i 10 m/s oraz w zakresie wilgotności względnej 10÷50%, wykazało dobrą zgodność obu wyników. Symulacje, które uwzględniały zmiany krajobrazu i prędkości wiatru w ponad 20-letnim okresie, wykazały, że stężenie pyłu przekracza maksymalne dopuszczalne stężenie (MAC) w odległości do 1400 m od depozytu, przy średniej prędkości wiatru 3,0 m/s, wilgotności względnej 37% i do 4000 m w niestabilnych warunkach pogodowych.

Keywords

EN

magnesium slag; air pollution; dust emission; modelling

PL

żużel magnezowy; zanieczyszczenie powietrza; emisja pyłu; modelowanie

• Publisher: De Gruyter Open
• Journal: Ecological Chemistry and Engineering S
• Year: 2012
• Volume: 19
• Issue: 3
• Pages: 439-450

Dates

published

1 - 1 - 2012

online

16 - 7 - 2012

Contributors

author

Jelena Djokic

• Faculty of Technical Sciences, University in Pristina, Knjaza Milosa 7, 38220 Kos. Mitrovica, Serbia

author

Dusko Minic

• Faculty of Technical Sciences, University in Pristina, Knjaza Milosa 7, 38220 Kos. Mitrovica, Serbia

author

Zeljko Kamberovic

• Faculty of Technology and Metallurgy, University of Belgrade, Karnegijeva 4, 11120, Belgrade, Serbia

author

Desimir Petkovic

• Faculty of Technical Sciences, University in Pristina, Knjaza Milosa 7, 38220 Kos. Mitrovica, Serbia

References

• WHO Air quality and health, Fact sheet No. 313 (2008)
• Peck P. Desk-assessment study for the Environment and Security Initiative Project UNEP Regional Office for Europe & UNEP Division of Technology, Industry and Economics; 2004.
• Araújo LA. Manual de Siderurgia'1st Edn. São Paulo, Brasil;1997.
• Pietersen HS. Application of TEM to characterize fly ash- and slag cements. Heron. 1999;44(4).
• Minic D, Manasijevic D, Djokic J, Zivkovic D, Zivkovic Z. Thermal Analysis and Characterization of the Slag of the Silicothermic Reduction Process in Magnesium Production, J Thermal Analysis and Calorimetry. 2008;93(2):411-415. DOI:10.1007/s10973-006-6563-0.
• Djokic J, Minic D, Kamberovic Z. Reuse of metallurgical slag from the silicothermic magnesium production and secondary lead metallurgy. Metalurgia Int. 2012;17(3):46-52.
• Jimenez-Guerrero P, Perez C, Jorba O, Baldasano JM. Contribution of Saharan dust in an integrated air quality system and its on-line assessment. Geophysical Res Letters. 2008;35. DOI:10.1029/2007GL031580.
• Directive of the European Parliament and of the Council on ambient air quality and cleaner air for Europe {SEC(2005) 1133}, Annex XII.

Identifiers

DOI

10.2478/v10216-011-0034-7