trendy v remediačných technológiách – čistenie banských vôd, amd
DESCRIPTION
Trendy v remediačných technológiách – čistenie banských vôd, AMD. Otília Lintnerová Prif. UK Katedra ložiskovej geológie. Zásadné polutanty a dopady banského prostredia. Rozpustené kovy Koloidné a suspendované kovy Zmeny pH Kyanidy priame problémy s kvalitou vody. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Trendy v remediačných technológiách – čistenie
banských vôd, AMD
Otília Lintnerová
Prif. UK
Katedra ložiskovej geológie
Zásadné polutanty a dopady banského prostredia
Rozpustené kovy Koloidné a suspendované kovy Zmeny pH Kyanidy
priame problémy s kvalitou vody
Preventívne technológie
solídne vedecké poznatky o procesoch cenovo prijateľné postupy („lacné “ a
efektívne) využívanie vhodných surovín a odpadov využívanie biotechnológií minimálna tvorba ďalších odpadov dlhodobé pôsobenie
AMD: Stratégie čistenia
Chemické -– neutralizácia riedením a pridávaním neutralizačných látok , vyzrážanie pevných fáz s využívaním procesov sorbcie - aktívne čistenie vody
Biologické - pasívne systémy – redukcia organickou hmotou a redukujúcimi baktériami a používanie látok na zabránenie bakteriálnej redukcii (bakteriocidy organické a anorganické)
Kombinácia s rôznymi fyzikálnymi princípmi
BAT – preventívne techniky – AMD odkaliská
Ciel kontroly Technika
Odstránenie sulfiov alebo ich izolácia
Ošetrenie a zmena podmienok v odkalisku/v halde
Vylúčenie vody subaerické prekrytie
-pôdny alebo sysntetický koberec -
Vylúčenie kyslíka subakvatické uloženie (pod hladinu vody, pôda a syntetické membrány)
zvyšovanie pH pridávanie alkalických aditív (karbonáty, vápno/fosfáty/silikáty)
riadenie aktivity baktérií (mikroorganizmov )
pridávanie bakteriocidov (anionové povrchové látky, organické kyseliny
AMD:
SmolníkŠobov
Suché prekrytie Profil vrstva primárna funkcia použitý materiál význam/
A povrchová
vrstva
podporuje rast vegetácie a evapotranspiráciu
povrchová humusová pôda,
geotextílie
zabraňuje erózii, vodnej a veternej
B Ochranná
vrstva
zachytáva vodu, ochraňuje C pred prenikaním koreňov, humusu, zvierat, D pred presakovaním a premrzaním
zmiešaná pôda ochranná vrstva, môže byť jedna pôdna vrstva (A+B)
C drenážna
vrstva
drénuje infiltrujúcu vodu, zabraňuje strate vlhkosti z D, tým že bráni kapilárnemu vzlínaniu, zabezpečuje stbilitu
Piesok, štrk, geotextília, geonets
filter musí mal by byť položený na vrchnú časť C
D bariéra minimalizuje prenikaniu vody a vzduchu do odpadu
kompaktná ílová vrtva, geomembrány, geosyntetické íly
aby bola efektívna, musí byť udržovaná v nasýtenom stave
E podporná podporuje vrchné vrstvy, bráni kapilárnemu vzlínaniu
štrk, inertný odpad, hornina
F kal – kontaminov. zemina
Nové trendy - „čistenie“ banskej kontaminácie pasívnymi systémami
Výhody
Účinnosť pre rôzne typy - banské dielo, banské odpady – znečistené vody a pevné odpady a iné špecifické znečistenie
Špecifické požiadavky (Fe, Mn, Al – oxidy, + rôznorodé kovy, sírany, kyanidy a i.)
Dlhodobé účinky bane na prostredie - dlhodobá účinnosť pasívnych systémov
Veľké objemy a/alebo nerovnomerné pôsobenie Minimálna tvorba sekundárnych odpadov
nevýhoda - komplikovaný postup Laboratórny výskum Pilotný projekt Aplikácia v teréne – inštalácia
komplexné informácie o lokalite/prostredí potrebné zohladniť (zakonponovať) do projektu pred inštaláciou technológie
(aj pri klasických postupoch)
Údržba a obnova
výhodne/nevýhodné ?! (je to lacné ?)
5- ty rámcový program EU do roku 2003
Laboratórne štúdium kľúčových procesov
Systém podpovrchovej bariéry pre ošetrenie kyslých bansých vôd (Subsurface Barrier System for the Treatment of AMD)
Sorpcia a povrchové procesy
(Sorption and surface proceses) Interakcia mikroorganizmov s ťažkými kovmi v pôdach a
odpadoch a ich potenciálne použitie pre remediáciu pôd a rekultiváciu poškodených banských pôd
(Microbial interaction with heavy metals in soil and waste – potential use for soil remdiation and reclamation of mine waste soils
(R. Herbert, M. Ledin, L. Lorgren, 1998-2003)
Znalosť problematiky – vedecký prínos
1. Kritický význam rastlín pre dosiahnutie nízkej Fe koncetrácii v aerobickom systéme, bol demonštrovaný spolu s pochopením vplyvu rastúceho obsahu protónov a aktivity kovov na rastliny
2. Nízka cena materiálov na zachytenie kyslosti – syntetické zeolity,kausutcké magnézium, organická hmota, zelená odpadová hmota – podpora bakteriálnej činnosti
3. Oxidačno-redukčný systém pre čistenie banským vôd s vysokým obsahom arzénu, As-oxidačné baktérie sa mali osobitne skúmať
4. Bolo tiež sledované
- bezpečné a pasívne odstraňovanie reziduálnych kyanidov zo zlatých odaklísk s použitím kompostových wetlandových systémov, ktoré tiež zachytávajú reziduálnu Cu.
- zachytávanie kyanidov do komplexov a deštrukcia = degradácia kyanidov
Postupnosť a prepojenie informácii pred zavedení /terénnym overovaním
Potrebné informácie o podmienkach na mieste
Meranie šírenia znečistenia (povrchové, podzemné)
Hydrogeochemické hodnotenie vzoriek, vzorkovanie na mieste, v laboratóriu
Zhodnotenie vlastností miesta Vlastnosti (fyzikálne, hydraulické a
i.) podložia, zemín, (metódy –meranie povrchové, vrty a i)
Topografia Kategorizovanie kontaminácie
miesta/územia
Použitý princíp pasívneho čistenia
Aerácia Usadzovacia nádrž (lagúna) Aeróbny močiar (wetland) SCOOFI reaktor (surface-
catalysed oxidation of ferrous iron)
Anoxická alebo oxická vápencová drenáž
kompostový „wetland“ Redukčný a alkalizačný
systém Priepustná reaktívna bariéra
Aerácia
Aeróbny močiar
Reaktívna bariéra : využitie vhodného materiálu na konštrukciu ovplyvňuje životnosť bariéry
Sedimentačná lagúna –modelový výpočet
parametrov
Mechanizmus odstraňovania kovov
formovanie sulfidov kovov
formovanie a vyzrážanie hydroxidov Fe
priama sorbcia na živé rastliny
organické komplexotvorné reakcie
katiónová výmena na miestach so záporným nábojom
Banská Štiavnica - Šobov
Pasívny systém na Šobove
Výsledky pilotného projektu
Schéma systému na Smolníku
Zhrnutie
doposiaľ pomerne malé skúsenosti s činnosťou a prevádzkovaním pasívnych systémov pre banské odpady
poznatky z pilotných programov, ktoré trvali len niekoľko mesiacov
kombinácia aktívnych a pasívnych častí systémov čistenia kalov, vôd
Maďarsko, 2005