Zb. gozdarstva in lesarstva, L. 19, št. 1, s. 341 - 350, Ljubljana 1981 
UDK 6 301, 2 33 
UTICA.J UGLA NAGIBA KOSNIH POVRŠINA DEPONIJE PEPELA NA STABILNOST 
KOSINA I USPEH ~KULTIVACIJE* 
Radoslav FILpovrc1 , Ratimir 5MILJANic2 , Ljubiša, NEšrc 3 , 
Stevan SIMIC , Mihajlo DJOKIC 
IZVOD 
U ovom radu su razrnatrane kose povrsine deponije pepela u Junkov-
cu (Kolubara) i mogucnosti njegove biološke rekultivacije. Pepeo 
je prikazan kao substratu glavnim komponentama: hemijski sastav, 
granulometrijski sastav, aerozagadjenje pepelom pri blagim stru-
janjima vazduha, erodibilnost pepela sa kosih površina, kao i pos-
tavljanje repera. 
ABSTRACT 
The effect of the angle of incline of sloping surfaces of ash de-
posits on the stability of the slopes and the success of reculti-
vation. 
The inclined ash deposits in Junkovac (Kolubara) and the possibi-
lities of their biological recultivation have been considered in 
this paper. Ash was presented as the substrate in the main compo-
nents, namely, the following was given: chemical composition, 
granulometric composition, air pollution by ash at slight air 
currents, erodabili ty of ash from the inclined surfac,es, and the 
placing of fixed reference points. 
*Ova istraživanja finansirali su TE "Kolubara", Veliki Crljani, i 
Regionalna zajednica nauke, Beograd. 
1viši naučni saradnik, dr.polj.n., dipl. fiz. hem., INEP, Zemun 
2naučni saradnik, dr. polj. n., dipl. ing. agr., INEP, Zemun 
3naučni saradnik, mr.zašt.ž.iv.sred., dipl.ing.tehn., TE "Kolubara" 
4 naučni saradnik,dr.šum.n., dipl. ing. šum., JNEP, Zemun 
5asistent, dipl. ing. šum., INEP, Zemun 
341 
WOD 
Izučavanje ovih probl,ema je od, posebnog ;i.nteJ;"esa za očuvanje živo-
tne sredine, a naročita za sprečavanje eol,ske (vazdušne) i vodne 
erozije. Hemijski sas·tav pepela je relativno promenljiv i orijen-
taciono se sastoji iz oksida: Si02 oko 57%, Al2o3 oko 28%, Fe,o3 oko 7%, CaO oko 4%, MgO oko 1% i arugi (pepeo uglja "Kolubare). 
Ugalj pre korišcenja u TE se priprema (melje se) da aktivna povr-
iUna čestica bude veca pri sagorevanju. Kao rezultat toga nastaju 
vrlo fig6 čestice pepela približno reda veličine (uglavnom) ispod 10 • 10 Il), a manji procenat (oko 20%) je veci. Pepeo Cuglja 
"Kolubare") je izrazito rastresit materijal, jer nema minerala 
gline, organa-mineralne i organske vezivne komponente. Zato je 
slobodna površina pepela i pri malim vazdušnim strujanjima izvor 
znatnog aerozagadjenja i to naročito kada je pepeo suv, jer nema 
athezionih sila vode da u izvesnom stepenu vezuju čestice pepela. 
U Junkovcu "Kolubari" formirana je deponija pepela (kupast-og obli-
ka - dužine 2 km) kipanjem pepela iz TE "Kolubara" vazdušno pomo-
eu žiča,re, Posle završene eksploatacije konfiguracija deponije 
pepela je nešto izmenjena (od prvobitnog oblika), na taj način što 
je povecana površina platoa i smanjen nagib kosih površina deponi-
je pepela u ~ilju bolje biološke rekultivacije. U mehaničkom pog-
ledu kose površine deponije pepela treba posmatrati kao strme rav-
ni, pa prema torne i rezultatu dejstvujucih sila, kao i ravnotežu 
sila (spoljne - zemlj. teža i unutrašnje - otpor i trenje), koje 
deluju na svako telo na strmoj ravni. Uslov ravnoteže izmedju spo-
ljnih i unutrašnjih sila postavio je Coulomb: 
smičuci napon tla 
kohezija 
normalni napon površine klizanja 
ugao unutrašnjeg trenja 
ovaj rad treba shvatiti kao početak istraživanja gde su zahvaceni 
neki aspekti ispitivanja stabilnosti kosina i mogucnosti biološke 
rekultivacije istih u zavisnosti od stepena nagiba kosih površina 
deponije pepela i izbora biopokrivača. 
:METOD RADA I MATE~IJAL 
Da bi se dobila predstava o veličini i distribuciji čestica pepe-
la obradjen je granulometrijski sast~v pepela, a što je veoma zna-
čajno sa aspekta aerozagad.jenja. Granulometrijski ~':1s~av l?epela 
je odredjen pomocu mi.kroskopske analize pepela, koJi Je bio razmu-
cen u ksilolu (pri uvecanju od 250 puta), a na osnovu broja česti­
ca po površini dobijen je odnos veličine čestica pepela izražen u 
procent-ima u 1um. Greška pri ovom merenju je oko+ 10% u odnosu 
na svaku granulaciju. 
342 
U skladu sa programom istraživanja u pryoj fazi. (1979/80) izvršen 
je izbor četiri pa,rcel.e ;i;a,zl,ičitog ugla na,g;i.,ba, na kqsinama deponi-
je pepela 'l'E "Kol,tlbara" u Junkovcu, Na s.vakoj odredjenoj parceli 
kose. površine izvrš,eno je šest puta llle.renje na razni.lil tačkama da 
bi se pouzdanije odre.dio ugao (stepen) nagiba kose površine svake 
parcele velič±.ne 30 x 20 lil ± dobivene su sledece srednje vrednosti 
za svaku oglednu parcelu: 
Parcela br. ·1 
Parcela br. 2 
Parcela br. 3 
Parcela br. 4 
63+5% 
36+3% 
69+3% 
27+3% 
U prvoj fazi (1979/1980) izvršena je ručna setva smeše trava sa 
odgovarajucim tretmanom djubrenja. Pored toga izvršena je sadnja 
topola i bagrema sa rastojanjem medju sadnicama i redovima od 2 m. 
Pre setve i sadnje odredjene su agrohemijske osobine pepela u ci-
lju izbora optimalnog tretmana djubrenja. Ukupni azot je odredjen 
po metodi Bremnera (1965), a pristupačni fosfor i kalijum su odre-
djeni po AL-metodi. Na parcelama br. 1 i 3 (sa velikim nagibom) 
postavljeni su pleteri sa medjurastojanjem od 5 m, u cilju spreča­
vanja klizanja slojeva pepela i erozije. u drugoj fazi (1980/1981) 
izvršena je dopunska setva trava i sadjenje sadnica bagrema i ki-
selog drveta sa odgovarajucim prihranjivanjem celog biopokrivača. 
Parcela br. 3 ima najveci nagib (69+3) kose površine, što je uslo-
vilo klizanje slojeva pepela, veliku erodibilnost i odnošenje bilj-
nog pokrivača. U cilju sprečavanja daljeg klizanja slojeva pepela 
u gornjem delu ove parcele postavljen je ojačan pleter od vrbovog 
kolja igrana, koje su se kasnije i primile. Pored ovih radova iz-
vršena je i hidrotehnička zaštita cele kose strane deponije pepe-
la u dužini od 2 km. Izvršeno je kopanje kanala u podnožju kose 
strane deponije pepela i postavljen je pleter prema kosini pepela, 
što je znatno ublažilo klizanje slojeva pepela (naročito kod par-
cela sa vecim nagibom) i omogucilo razvitak biopokrivača. 
u cilju pracenja erodibilnosti pepela sa oglednih parcela postav-
ljeni su sakupljači erodiranog pepela u podnožju svake parcele. 
Sakupljači erodiranog pepela su bili od lima dužine lJi) m. Izvršeno 
je merenje erodiranog pepela sa svake parcele, u vremenu intenziv-
nijih padavina u trajanju od 3 meseca. 
u drugoj fazi vršeno je košenje travnog ~okrivača na oglednim par-
celama i odredjen prinos suve mase (kg/m) kao i sadržaj pojedinih 
hranljivih materija u pokošenoj biomasi. 
Pored pomenutih istraživanja u drugoj fazi rada postavljen je iz-
vestan broj fiksnih repera na kosim površinama pepela i van njih 
na čvrstem terenu a u cilju osmatranja stabilnosti i konsolidaci-
je kosih površina pepela. 
:REZUI,TATJ l DI.SKUSIJA 
0dredjeni granulometrij~ki sastav J?omocu mikrggkopske_analize ima 
slede.ce vrednosti za poJedine čestice <;um=l0 ml i. nJihovu distri-
buciju: 
343 
- čestice 
- čestice 
- čes.tice 
- čestice 
<. 10 1um- 80% 
10-201umc--:i 9% 
20-301um c:--:> 6% 
,>3o
1
umc--,:, 5% 
Dobijeni rezultati pokazuju da je najveci brej čestica pepela (80%) 
ispod 10 1um, što ukazuje na veliki sadržaj malih čestica pepela 
koje podležu aerodinamičkim strujanjima i pri malim vazdušnim kre-
tanjima, a to dovodi do velikog aerozagadjenja okoline. 
Rezultati o sadržaju pojedinih makroelemenata u pepelu neophodnih 
za ishranu biljaka pokazuju da je ukupni sadržaj azota (0,05%) ne-
dovoljan za normalnu ishranu biljaka. Zbog toga je pored osnovnog 
djubrenja u toku setve trava vršeno i prihranjivanje (dva puta 
godišnje) azotnim djubrivima. Sadržaj lakopristupačnog fosfora je 
bio oko 6 mg P 2o~ na 100 g pepela, što je ispod donje granice sna-
bdevenosti bilJaRa. Medjutim, sadržaj lakopristupačnog kalijuma je 
visoki veci je od 30 mg K2o na 100 g pepela. Prema torne, dodava-nje ovog elementa putem djubrenja nije potrebno. Pored toga ispi-
tivanja su pokazala da je povecan sadržaj nekih mikroelemenata kao 
što su: kobalt, molibden, bor, idr. 
Rezultati o prinosu biomase u I i II fazi istraživanja na oglednim 
parcelama prikazani su u tabeli l. 
Tabela l. Prinos 2biomase u I i II fazi na oglednim parcelama u kg/m. 
Table l. Yield of biomass on the2experimental plots during phases I and II in kg/m. 
Brej parcele 
Number of plot 
1 
2 
3 
4 
Prinos biomase k/ 2 
Stepen nagiba _______ Yield_of_biomass __ g_m __ 
Angle of incline 
0/11 
63 + 5 
36 + 3 
69 + 3 
27 + 3 
I faza-Phase 
0,42 
0,98 
0,55 
1,38 
I II faza-Phase 
II 
0,63 
1,15 
0,70 
1,98 
Kao što se vidi iz prikazanih rezultata prinos biomase je bio us-
lovljen stepenem nagiba kosine. Naime, kod kosina sa vecim nagibom 
nadjen jemanji prinos biomase, odnosno pokrovnost je bila slabi-
ja, ali nije bila manja od 90%. Za razliku od ovih površina, po-
vršine sa manjim nagibom su dale veci prinos biomase i može se 
reci da je pokrovnost bila oko 100%. 
Pored prinosa bi.omase odredjen je i sadržaj pojedinih hranljivih 
materija u biomasi (Tabela 2). 
Izneti rezultati pokazuju da sadržaj pojedinih hranljivih materi-
344 
ja u biomasi pokoše.noj sa povrsine razli,čitog s.tepena nagiba nije 
bio uslovljen stepenom nagiba. Naproti v, ll\0glo bi. se reci da su 
ovi rezultati više usJ,ovljeni botaničkim sasta,vom biomase koji se 
donekle razlikovao na raynilll i kosim površinama deponije pepela. 
Tabela 2. Sadržaj pojedinih hranljivih ll\aterija i elemenata u 
travnom pokrivaču deponije pepela sa površina različi­
tog ugla nagiba. 
Table 2. The content of certain nutrient matters and elements 
in the grass covering the ash deposits of different 
angles of incline. 
Hranljive materije 
u % suve materije 
Nutrient matter in 
% of dry matter 
Vlaga - Moisture 
Ukupni azot 
Total nitrogen 
Neprot. azot 
Nonprot.nitrogen 
Sirovi proteini 
Crude proteins 
Sirova celuloza 
Crude cellulose 
Pepeo - Ash 
P205 
K 
Broj parcele i stepen nagiba 
Number of plot and angle of 
incline 
1(63±5) 
6,90 
2,33 
0,58 
14,59 
31,68 
8,48 
0,45 
0,10 
4(27±3) 
7,30 
2,16 
0,57 
13 ,49 
31,82 
8,19 
0,44 
0,12 
Ravan deo 
deponije 
Flat part 
of ash dep. 
8,71 
2,06 
0,48 
12,88 
27,38 
8,32 
0,44 
0,12 
U ispitivanom periodu (dve godine) pracena je erodibilnost pepela 
na odabranim kosim površinama (parcelama). Kako je u prvoj godini 
ispitivanja i pored setve smeše trava i sadnje drveca kao i postav-
ljanja pletera od vrbovog pruca zapažena nešto veca erodibilnost 
na površinama sa vecim nagibom, preduzete su dopunske mere u smi-
slu setve smeše trava i sadnje drveca kao i postavljanja pojačanog 
pletera na gornjoj ivici parcele i izgradnje hidrotehničkog regula-
cionog kanala u podnožju kosine sa pleterom prema kosini deponije. 
Utoku dve godine pracena je erodibilnost pepela sa odabranih kosih 
površina. Rezultati su izneti u tabeli 3. 
Iz priloženih podataka se vidi da je utvrdjena erodibilnost udi-
rektnoj funkciji sa stepenom nagiba kose površine. Zatim, da su 
izvedene dopunske mere promenile napred navedene uslove i uslovile 
znatno manju erodibilnost pepela i što je najvažnije povecale sta-
bilnost kosina i sprečile klizanje površinskih slojeva pepela. Po-
red pomenutih radova izvršena su ispitivanja stabilnosti i kon-
solidacije kosih površina pomocu postavljenih repera na kosim po-
vršinama pepela i van njih na stabilnom zemljištu. Reperi su pos-
tavljeni na sledecim kotama: R -124,31; R2-124,21; R3-125,66; 
R
4
-124,19; R
5
-123,34; R
6
-123,71 mnm. Postavljeni reperi bice pos-
matrani u narednom periodu. 
345 
Ta.bela 3. Reztiltati o erodibilnosti pepela sa poyršina različitog 
stepena nagiba. 
Table 3. Ash erodability from surfa,ces of different a,ngles of 
incline. 
Broj parcele Stepen nagiba Erodirani pepeo mg/m 2 Nurnber of plot Angle of incline Eroded ash 
o/o I faza - II faza -Phase I Phase II 
1 63+5 6 ,o 3,3 
2 36+3 2,0 1,8 
3 69+3 9,0 4,4 
4 27}::J o,s 0,2 
ZN{LJUČAK 
Na osnovu izvršenih ispitivanja mogu se izvuci sledeci zaključci·: 
- U pepelu uglja, "Kolubare" najviše ima čestica manjih od 10 urn, 
odnos-no oko 80%, što usloyljava znatno aerozagadjenje i erodi!Sil-
nost. -
- Pepeo uglja "Koluba:t;"e" je siromašan u pogledu sadržaja ukupnog 
azota i pristupačnog fosfora, dok je sadržaj pristupačnog kaliju-
ma, zadovoljavajuci. Zbog toga je pored osnovnog djubrenja potre-
bno i prihranjiyanje biljaka, u toku vegetacionog perioda naročita 
azotom. 
- Uspeh rekultivacije (pokrovnost biomasam) kosih površina deponi-
je pepel.a zavisi u velikoj meri od stepena nagiba kosih površina. 
Ukoliko je stepen nagiba veci od 30%, a maksimalno 40%, moraju se 
preduzimati dopunske mere (pleteri od pruca} da bi se ovakve povr-
~ine mogle rekultivisati (pokriti biomasam). 
- Sadržaj pojedinih hranljivih materija u biomasi sa površina ra-
zličitog stepena nagiba nije uslovljen stepenom nagiba površine, 
vee botaničkim sa,stavom. 
- Erodibilnost je uslovljena stepenom nagiba kosina i pokrovnošcu 
bionia,som. Površine koje nisu pokrivene biomasam podložne su veli-
koj erodibilnosti i a,erozagadjenju okoline. 
- :rz d,obijenih rezultata osmatranjem pomocu repera zaključice se 
o konsolida,ciji i stabi_lnosti kosih površina. 
346 
'J;'HE EJ:';Ji'EC'r or 'l:'HE A~GI,E OF JNCI,INE OF l:,I,Ql?J:NG SU;R;Ji',I\CES or ASH 
DEPOSITS ON THE STJ\BII,JTX or 'l:'HE SiiOPE.S MD THE SUCCESS O:F 
RECUI,TIVA'l:'I'()N . 
R. Filipovic, R, Cmiljanic, Lj. Ne!Hc1 , S. Simic and Djokič M. 
Institute for the Application of Nuclear Energy in Agriculture, 
Veterinary Medicine and Forestry, Zemun 
1Thermoelectric Power Plant, Veliki Crljani 
SUMW\RY 
Experiments were performed on inclined ash deposits in Junkovac 
(near I,azarevac). The aim of the experiment was to establish the 
possibilities for biological recultivation of the ash and for 
the prevention of erosion and air pollution depending on the angle 
of incline of the slopes. Four plots of the following angle of 
incline were chosen: ,J 1=63%, ol 2=36%, ~ 3=69%, o{ 4=27%. Blended grass was sown by hanctand black locusts, poplars and trees of 
heaven were planted on the experimental plots. 
The results obtained over a course of two years imply that it is 
possible to biologically recultivate inclined ash deposits and 
to prevent ash erosion and air pollution. It has also been esta-
blished that the angle of incline of the slopes should not be 
greater than 40% in order to achieve successful recultivation, 
i.e. cover the slope with biomass. 
347 
PRILOG: 
Sl. l. Izgled kose površine deponije pepela pre rekultivacije. 
Fig.l. Inclined ash deposit before recultivation. 
Sl. 2. Izgled kose površine deponije pepela posle rekultivacije. 
Fig.2. Inclined ash deposit after recultivation. 
348 
Sl. 3. Izgled kose površine deponije pepela pre rekultivacije. 
Fig.3. Inclined ash deposit before recultivation. 
Sl. 4. Izgled kose površine deponije pepela posle rekultivacije. 
Fig.4. Inclined ash deposit after recultivat±on. 
349 
LITERATURA, 
Winteringham, J?. and La,donin, v. (1978); Agroecosystem--chemical 
interactions with particular references to nitrogen. FAO/IAEA 
Coordination Meeting. Piracicaha, Brazil. 
FAO/UNEP (1978): Environmental chemicals: Criteria for the pro-
te.ction of non-human biota in the context of agricul ture. Roma. 
Filipovic, R. (1980): Fertilizer-nitrogen residues: Useful con-
servation and polltitant potential under maize. Printed in "Soil 
Nitrogen as Fertilizer or Pollutant", IAEA, Vienna. 
Resulovic, H., Vlahinic, M. i Marušic, M. (1975): Neracionalno 
korišcenje poljoprivrednih zemljišta u nepoljoprivredne svrhe. 
Jugoslovenski simpozijum o racionalnom korišcenju zemljištafr•lfi""-· 
Filipovic, R., Stoja,novic, O., Kotlajic, M. i Lazarevic, M. (1980): 
Istraživanja na zemljištima oštecenim rudarskim radovima rudnika 
Kolµbara u cilju izbora najpodesnijih kultura i optimalnih doza 
djubriva ;radi postizanja maksimalnih prinosa. Zemljište i biljka, 
vol. 29, no. 2, Seria A, Beograd. 
Filipovic, R., Cmiljanic, R., Nešic, Lj., Simic, S. i Djokic, M. 
(1981): Uticaj ugla nagiba kosih površina deponija pepela na sta-
b;ilnost kosina i uspeh rekultivacije. Rad saopšten na IV Jugoslo-
venskom simpozijumu "Oštecenje zemljišta i problemi njegove zašti-
te.", 14-16 oktobar, Lipice. 
Filipovic, R., Simic, S. i Djuknic, P. (1981): Utvrdjivanje najpo-
voljnijih melioracija i navodnjavanja pepela za intenzivnu ratar-
sku proizvodnju važnijih kultura. Saopšten na IV Jugoslovenskom 
si.mpozijumu "Oštecenje zemljišta i problemi njegove zaštite", 
14-16 oktobar, Lipice. · 
Simic, s. et al. (1976): Rekultivacija zemljišta oštecenih rudar-
skim radovima i. deponovanjem pepela termoelektrana •. Studija za 
Združeno elektroprivredno preduzece SRS. 
S1nii6', s. i Filipovie, R. (1976): Sanacioni program rekultivacije 
deponije pepela termoelektrane "Koltibara", Dokumentacija INEP-a i 
TE "Koltibara", 
Simie, S., Filipovic, ;R.. i Lazarevie„ M, (1980): t1oguenosti proiz-
vodnje sadnica topole i ta,mariksa na deponijama pepela uz istovre-
menu zaštitu deJ?onije, Zemljište i biljka, vol. 29, no 2, Seria A, 
Beograd. 
Bx-eAAer, .J. M, (1965) ; Che,Illical and Microbiological l'rope:r;-ties. 
:i:>ax-t 2. In: Me.thods of Soil, Analysis (Black, C. A. et al., eds), 
.l\nJ. Soc. Agric. , Mad.tson. 
F;ried, M. and Rean, L.J\. (1953): A concept concerning the measure-
ment of ayailable soil nutrient. Soil Sci. 73, 263. 
350