Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Efektywność stosowania powszechnie dostępnych materiałów odpadowych jako barier ochronnych środowiska wodnego w składowiskach siarczkowych odpadów metali nieżelaznych

Miszczak E., Twardowska I., Kmiecik E., Szczepańska-Plewa J.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 4

91--98

PL

Celem przedstawionych badań było określenie efektywności barier/warstw ochronnych z materiałów odpadowych (popiołów elektrownianych i komunalnych osadów ściekowych) jako sorbentów metali z kwaśnych wycieków infiltrujących przez warstwę siarczkowych odpadów z flotacyjnego wzbogacania rud metali nieżelaznych (na przykładzie odpadów z flotacji rud miedzi). Doświadczenia prowadzono jako porównawcze badania przepływowe w symulowanym cyklu 4-letnim na dwóch kolumnach wypełnionych odpadami pomiedziowymi o miąższości 1m – referencyjnej R oraz doświadczalnej z barierami d. Kolumny zasilano porcjowo symulowanym polimetalicznym roztworem ARD (Acid Rock Drainage) o pH 1,5 i najwyższych stwierdzonych stężeniach metali. Badane bariery wykazały wysoką efektywność sorpcji kationów mobilnych metali (Mn, Ni, Zn, Cd), wspomagającą naturalną zdolność krzemianowych odpadów pomiedziowych do wiązania metali o niskiej ruchliwości – Cu, Cr, Pb i Fe. Zastosowanie barier spowodowało również obniżenie dolnych granicznych wartości pH dla fazy sorpcji całkowitej metali mobilnych oraz dla sorpcji w fazie przejścia wszystkich metali. Stwierdzono, że przy zastosowaniu barier przy powszechnie występujących niższych stężeniach metali śladowych i pH>4 w ARD i wodach porowych składowisk odpadów rud metali nieżelaznych oraz znaczącej zdolności wiązania metali o niskiej mobilności przez te odpady, zagrożenie uwalniania metali śladowych z tych składowisk praktycznie nie będzie występowało.

EN

This study was performed to assess the efficiency of barriers/protective layers of waste materials (power-plant fly ash and municipal sewage sludge) as metal sorbents from acid solutions infiltrating the layer of sulfide wastes from flotation dressing of non-ferrous metal ores, on the basis of wastes from copper ore flotation. The study was carried out as comparative flow-through experiments in a simulated 4-year cycle on two columns filled with flotation wastes in the layers of 1m thick – reference column R and experimental column with barriers d. The barriers showed high-efficiency sorption of labile metal cations (Mn, Ni, Zn, Cd), supporting the natural ability of silicate wastes from flotation of copper ores to bind metals of low mobility (Cu, Cr, Pb, Fe). In addition, the application of barriers caused a decrease in the lower limit of pH values for the full sorption phase of labile metals as well as for a break-through phase of all of the tested metals. At commonly lower metal concentrations and pH>4 in ARD and pore waters in disposal sites of non-ferrous ore wastes, as well as significant binding capacity of the low mobility metals by these wastes, the application of protective barriers would practically eliminate the hazard of trace metals release from disposal sites.

2

Interakcja odpadów powęglowych i odpadów elektrownianych oraz jej wpływ na chemizm roztworów porowych w składowisku

Stefaniak S., Miszczak E., Kmiecik E., Szczepańska-Plewa J., Twardowska I.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2013

|

nr 456 Hydrogeologia z. 14/2

555--561

PL

Celem przedstawionych badań było rozpoznanie charakteru interakcji odpadów górnictwa węglowego i odpadów elektrownianych na przykładzie składowiska odpadów elektrownianych Przezchlebie, gdzie po upływie 12 lat od momentu zamknięcia składowiska wystąpiło zakwaszanie odwodnionych odpadów elektrownianych i roztworów porowych oraz faza III wietrzenia, określana jako faza przesuniętego w czasie intensywnego uwalniania makroskładników i pierwiastków śladowych. Składowisko to po upływie 15 lat od momentu zamknięcia zostało przykryte warstwą odpadów powęglowych o miąższości od 1 do 3 m. Opróbowanie i badania wykonano po 13 latach od przykrycia składowiska. W pracy skoncentrowano się na badaniu (przy użyciu ICP-MS) roztworów porowych wydzielanych z próbek pobranych wzdłuż pionowych profili składowiska i symulacji hydrogeochemicznej wyników przy użyciu komputerowego programu hydrogeochemicznego USGS/PHREEQC Interactive v. 2.15.0. Stwierdzono, że przykrycie warstwy odpadów elektrownianych znajdujących się na etapie III procesów wietrzeniowych, świeżymi odpadami górniczymi i zasilanie ich wodami infiltracyjnymi z nadległej warstwy odpadów górniczych spowodowały ponowną alkalizację materiału i powrót stanu procesów równowagowych do etapu II (rozpuszczania się), a nawet etapu I (wymywania). Należy przypuszczać, że skutki zaznaczającego się zakwaszania warstwy odpadów powęglowych uwidocznią się w warstwie popiołów znacznie później, ale też ich intensywność, z uwagi na wystąpienie zewnętrznego czynnika zakwaszającego (kwaśnych wód infiltracyjnych), może być znacznie większa niż obserwowana w układzie naturalnym odpadów elektrownianych.

EN

This study was aimed at elucidating the mode of interaction of coal mining waste and coal ash, exemplified in the Przezchlebie fly ash impoundment, where 12 years after closure, acidification of dewatered material and pore solutions occurred, along with development of the phase III of weathering defined as time-delayed extensive release of macro-components and trace elements. 15 years after closure, the impoundment was covered with a layer of coal mining waste, 1–3 m thick. Sampling along vertical profiles was performed 13 years later. The study was focused on analysis (with use of ICP-MS) of pore solutions extracted from the samples and hydrogeochemical simulation of the obtained data with use of the USGS/PHREEQC Interactive v. 2.15.0 computer program. It was found that the cover of coal ash at the stage III of weathering transformations with freshly generated sulfidic mining waste and infiltration of water from the upper layer of coal mining wastes resulted in the renewed alkalization of coal ash and recurrence of a state of equilibrium processes to the phase II (dissolution), and even to the phase I (wash-out). Presumably, the effects of a marked acidification of the coal mining waste layer will be shown in the coal ash much later, but the process intensity due to occurrence of an external source of acidification (acid rock drainage- ARD) might be considerably stronger than that observed in the natural system.

3

Wiązanie Potencjalnie Toksycznych Pierwiastków (PTP) w składowiskach odpadów górnictwa węgla kamiennego jako czynnik ochrony środowiska wodnego

Szczepańska-Plewa J., Twardowska I., Miszczak E.

Przegląd Górniczy

|

2012

|

T. 68, nr 3

117--124

PL

Celem badań było rozpoznanie przebiegu procesu opóźnienia migracji Potencjalnie Toksycznych Pierwiastków (PTP) w warstwie odpadów górnictwa węgla kamiennego, czyli zdolności barierowych odpadów, w stosunku do metali migrujących w ich warstwie wraz z wodami infiltracyjnymi. Prowadzono badania przepływowe w symulowanym 4-letnim cyklu na kolumnie odpadów o miąższości 1 m zasilanej porcjowo modelowym polimetalicznym roztworem ARD (Acid Rock Drainage) o pH = 1,5 i stężeniach metali: Mn, Fe, Zn, Cd, Cr, Cu i Pb w zakresie maksymalnych stwierdzonych wartości w strefie aeracji składowisk odpadów wydobywczych zawierających siarczki.

EN

The aim of investigations was the recognition of the course of the process of Potentially Toxic Elements (PTE) migration retarding in the layer of hard coal extractive wastes, i.e. barrier abilities of wastes, in relation to metals migrating in their layers together with infiltration waters. Flow examinations in a simulated 4-year cycle on a waste column 1 m in thickness fed in portions with model polymetallic ARD (Acid Rock Drainage) solution with pH = 1.5 and concentrations of metals: Mn, Fe, Zn, Ni, Cd, Cu, and Pb within the range of maximally ascertained values in the zone of aeration of hard coal mining extractive wastes containing sulphides were conducted.

4

ICP-MS jako narzędzie do oceny oddziaływania na środowisko odpadów i wycieków

Miszczak E., Twardowska I.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2011

|

R. 16, nr 2

34-36

PL

W artykule przedstawiono fragment wyników, dotyczących zawartości pierwiastków potencjalnie toksycznych PTP (Fe, Mn, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) w wyciekach z kolumn wypełnionych odpadami powęglowymi. Zastosowanie techniki spektrometrii mas ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnie sprzężonej (ICP-MS) pozwoliło na przeprowadzanie analizy badanego materiału z wyeliminowaniem niedogodności i ograniczeń spowodowanych występowaniem złożonej matrycy.

5

Opóźnienie migracji potencjalnie toksycznych pierwiastków (PTP) jako wynik ochrony środowiska wodnego w rejonach deponowania odpadów rud metali

Szczepańska-Plewa J., Twardowska I., Stefaniak S., Miszczak E.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2011

|

nr 445 Hydrogeologia z. 12/2

661--670

PL

Celem przedstawionych badań jest rozpoznanie zdolności barierowych siarczkowych odpadów wydobywczych (na przykładzie krzemianowych odpadów z flotacji rudy miedzi) w stosunku do metali generowanych w strefie przypowierzchniowej składowiska (strefa intensywnego wietrzenia) i migrujących w warstwie odpadów wraz z infiltrującymi wodami opadowymi. Badania prowadzono, jako przepływowe, w symulowanym 4-letnim cyklu, w kolumnie wypełnionej odpadami o miąższości 1 m. Odpady wypełniające kolumnę zasilano porcjowo symulowanym polimetalicznym roztworem ARD (Acid Rock Drainage) o pH 1,5 i najwyższych stężeniach metali: Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn, przyjętych na podstawie opublikowanych danych dla odpadów wydobywczych. Stwierdzono wysoką zdolność wiązania w odpadach Cu, Cr, Fe i Pb, w szczególności w zakresie pH wycieku > 6. Zdolność odpadów do sorbowania Cd, migrującego z wodami infiltracyjnymi ze strefy wietrzenia, jest również stosunkowo wysoka, jednakże z uwagi na niepełne wiązanie może następować przekroczenie dopuszczalnego stężenia. Odpady te wykazały natomiast praktyczny brak właściwości wiążących w stosunku do Mn oraz słabe wiązanie Ni i Zn. Występowanie tych metali w wyciekach ze składowiska powinno zatem stanowić czynnik kontrolny decydujący o zakresie i skali przedsięwzięć prewencyjnych i ich efektywności. Uwzględnienie opóźnienia migracji metali wywołanego sorpcją w warstwie odpadów pozwoli na odpowiednie planowanie budowy składowiska i rozwiązań technicznych dla ochrony jakości wód podziemnych.

EN

The study was aimed to elucidating barrier capacity of sulfide extractive wastes (exemplified in silicate waste from floatation dressing of copper ore) with respect to metals generated in the weathering zone, which migrate in a waste layer with infiltration waters. It was carried out as a flow-through long-term experiment in the simulated 4-years’ cycle in a column of waste 1 m thick, to which doses of simulated polymetallic ARD (Acid Rock Drainage) of pH 1.5 and the highest envi, Mn, Cd, ronmentally relevant concentrations of metals: Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn were applied. The waste showed high binding capacity with respect to Cu, Cr, Fe and Pb, in particular at leachate pH > 6.0. Waste sorption capacity for Cd appeared to be also relatively high, although exceeding MCL (Maximum Contaminant Level) due to incomplete binding might be a critical factor. The practical lack of binding properties of the waste for Mn, and poor binding of Ni and Zn was though observed. Occurrence of these metals in the leachate from a waste dump should thus be considered as a factor determining the range and scale of prevention measures and their efficiency. Giving consideration to retardation of metal migration due to sorption in a waste layer would allow adequate planning of a waste dump construction program and technical solutions for protection of a groundwater chemical status.

6

Coal mining waste management and its impact on the groundwater chemical status exemplified in the Upper Silesia Coal Basin (Poland)

Szczepańska-Plewa J., Stefaniak S., Twardowska I.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 441 Hydrogeologia z. 10

157--166

EN

Sulfidic coal mining wastes constitute one of the the major global bulk waste stream and are extensively reused in engineering constructions. Occurrence in the waste rock of geochemically instable sulfides results in A/NRD (Acid/Neutral Rock Drainage) that makes this material environmentally problematic. The paper is focused on the impact assessment of coal mining waste management practices exemplified in different objects (coal mining waste dumps) and different waste management methods (residual coal extraction, embankment construction, ground leveling and using as a structural fill of a waterlogged quarry) on chemical status of groundwater. Long-term groundwater monitoring data in the vicinity of three dumping sites and the analysis of pore solutions extracted along the vertical profiles of the waste layers of different ARD generation potential shows that high sulfate salinity, which resulted from sulfide oxidation, is the major long-term source of strong groundwater deterioration caused both by ARD and NRD. Abundant constituents released by ARD are Mn and in anoxic groundwater environment also Fe. The results show the need of application of groundwater protection measures both with respect to ARD and NRD generating coal mining waste.

7

Zmiany jakości wód podziemnych i powierzchniowych w wyniku kontaktu wód infiltracyjnych i zalewowych z obwałowaniem nasypu hydrotechnicznego wykonanego z odpadów górnictwa węglowego

Stefaniak S., Twardowska I.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2009

|

nr 436, z. 9/2

483-487

PL

Przedmiotem rozważań niniejszego artykułu jest wpływ obiektów wykonanych z odpadów górnictwa węgla kamiennego na wody podziemne i powierzchniowe w rejonie ich lokalizacji. Migrację zanieczyszczeń z konstrukcji wykonywanych z odpadów skał karbońskich rozpatrzono na przykładzie nasypu hydrotechnicznego w ramach budowy przeciwpowodziowego polderu Buków dla rzeki Odry. Badania w ramach sieci lokalnego monitoringu wód podziemnych i powierzchniowych pozwoliły zaobserwować zmiany jakości wód w obrębie rozpatrywanej budowli inżynieryjnej. Nasypy hydrotechniczne wykonane z materiału redeponowanego wykazały silnie ujemne oddziaływanie na wody podziemne i powierzchniowe, zasadniczo z uwagi na dwa główne składniki: siarczany i chlorki, oraz żelazo i mangan - produkty rozkładu siarczków, co jest charakterystyczną cechą odpadów skał karbońskich GZW, w szczególności słabo zbuforowanych i ulegających silnemu zakwaszeniu.

EN

An impact of civil engineering constructions made of coal mining wastes on ground- and surface waters in their vicinity was exemplified in the embankment of the Bukow flood polder at the Odra River. Observations of water status alterations in the area within the local ground- and surface water monitoring network proved that the embankments constructed of re-disposed material exerted s strong adverse impact on the ground and surface water quality, mostly due to release of two major constituents that are sulfates and to the lesser extent chlorides, as well as of iron and manganese ions being products of sulfide decomposition.

8

Zagrożenia wód podziemnych związane z wykorzystaniem odpadów górnictwa węglowego w budownictwie inżynieryjnym

Stefaniak S., Twardowska I.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2008

|

z. 285

271-278

PL

Na przykładzie budowy "Polderu Buków" w ramach ochrony przeciwpowodziowej w zlewni rzeki Odry wykazano, że budowle inżynieryjne wykonane z materiału pochodzącego ze składowisk odpadów górnictwa węglowego wywierają silnie ujemne oddziaływanie na wody podziemne z uwagi na wysoką mineralizację siarczanową, a wśród metali również wysoką koncentrację manganu i żelaza, co jest charakterystyczną cechą odpadów skał karbońskich GZW.

EN

An example of the "Polder Bukow" construction in a framework of the anti-flood protection project in the Odra River drainage basin shows that engineering constructions made of the coal mining waste material exert strong negative impact on the groundwater due to high sulfate mineralization, and among metals also of iron and manganese, is a characteristic feature of coal mining wastes in the USCB (Upper Silesia coal basin).

9

Adsorption of cadmium(II) ions from industrial wastewater by low moor peat occurring in the overburden of brown coal deposits

Kyzioł-Komosińska J., Twardowska I., Kocela A.

Archives of Environmental Protection

|

2008

|

Vol. 34, no. 2

83-94

EN

The adsorption of cadmium(II) ions by low moor Alder Peat occurring in the overburden of brown coal deposits in Bełchatów Brown Coal Mine was investigated under dynamic conditions Cadmium(ll) ions were applied to the column in aqueous solutions containing either cadmium sulfate or cadmium chloride. Solutions were also prepared containing cadmium ions alone or in combination with zinc(ll) and copper(ll) ions. The peat used as the adsorbent in this study had a high capacity for adsorbing the ions tested. The cadmium adsorbing capacity of the peat was significantly affected by pH, the anions present in the solution, and other cations present in the solution. The cadmium adsorbing capacity of the peat was significantly lower in the presence of other metal cations such as zinc(ll) and copper(II), because these cations efleetively compete with cadmium ions for binding sites on the peat. Peat can be recommended for purification processes designed to remove cadmium ions. Because cadmium ions are predominantly loosely bound to the peat, they are easily extracted. This means that the cadmium adsorbing capacity of the peat is regenerated so that it can be used in further purification cycles.

PL

Wyznaczono pojemność sorpcyjną dla torfu olesowego występującego w nadkładach złoża węgla brunatnego w Bełchatowie w stosunku do jonów Cd(ll). Badania przeprowadzono w dynamicznych warunkach kontaktu faza stalą - roztwór. W badaniach wykorzystano zarówno wzorcowe roztwory chlorków i siarczanów jak i kwaśne ścieki polimetaliczne z zakładu galwanizerskiego. Ponadto określono podatność na ługowanie zasorbowa-nych jonów Cd(II). Stwierdzono znaczny wpływ pH, rodzaju anionu i kationów wspólwystępujących na ilość wiązanych jonów Cd(II). Wiązanie jonów Cd(ll) na pozycjach wymiennych kompleksu sorpcyjnego wpływa na ich wysoką podatność do uwalniania i pozwala na kilkukrotne użycie sorbentu w cyklu sorpcja - desorpcja. Przeprowadzone badania pokazują, że torfy występujące w nadkładzie złóż węgli brunatnych charakteryzują się wysoką skutecznością usuwania jonów Cd(II) z roztworów, co pozwala na wykorzystanie ich jako efektywnych sorbentów w oczyszczaniu wód i ścieków.

10

Use of peat cores from ombrotrophic bogs to assess the atmospheric deposition of trace elements: comparison of data from Poland and Norway

Steinnes E., Twardowska I.

Inżynieria Ekologiczna

|

2006

|

Nr 16

66-69

11

Przemiany chemiczne w odpadach górniczych na przykładzie zwałowiska w Czerwionce - Leszczynach

Stefaniak S., Twardowska I.

Górnictwo i Geologia

|

2006

|

T. 1, z. 3

89-100

PL

Niniejszy artykuł analizuje skalę problemów związanych z gospodarką odpadami górnictwa węglowego. Mechanizm zmian zachodzących w bryle składowiska, w wyniku procesów fizycznych i chemicznych, a także technologicznych związanych z reeksploatacją i ponownym deponowaniem odpadów przedstawiono na przykładzie składowiska KWK "Dębieńsko" w Czerwionce - Leszczynach.

EN

This paper presents problems related to coal mining waste management. The mechanism of transformations occurring in a coal mining waste dump, which resulted from physico-chemical and technological processes of coal re-extraction and re-disposal, was exemplified in the KWK Dębieńsko coal mining waste dump.

12

Zmiany w profilu pionowym antropogenicznej strefy aeracji w wyniku reeksploatacji i redeponowania odpadów górnictwa węglowego

Stefaniak S., Twardowska I.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2005

|

z. 267

269-276

PL

W artykule przedstawiono mechanizm zmian zachodzących w bryle składowiska odpadów górnictwa węglowego w wyniku procesów technologicznych związanych z reeksploatacją i ponownym deponowaniem odpadów na przykładzie składowiska KWK "Anna" w Bukowie.

EN

In the paper, the mechanism of hydrogeochmical transformations of pore solution along vertical profiles of a coal mining waste dump, which resulted from technological processes of coal re-extraction and re-disposal by physico-chemical method, was exemplified in the Bukow coal mining waste dump.

13

Modelowanie zanieczyszczeń wód strefy aeracji i saturacji w rejonie składowiska odpadów górniczych za pomocą programu KYSPILL

Stefaniak S., Twardowska I.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 256

209-214

PL

Przedstawiono wyniki testowania łatwego do stosowania a zarazem uniwersalnego programu KYSPILL do czasowo-przestrzennego modelowania uwalniania, migracji i rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w strefie aeracji i saturacji. Do testowania wykorzystano wyniki własnych wieloletnich badań monitoringowych prowadzonych na składowisku odpadów powęglowych Smolnica (Górny Śląsk, Polska). Stwierdzono przydatność programu jako narzędzia do długoterminowej prognozy oddziaływania planowanej lokalizacji składowisk lub budowli inżynieryjnych wykonanych z odpadów górniczych na jakość wód podziemnych przy ograniczonej ilości danych wejściowych.

EN

The results of testing an easy-to-run, but universal computer program KYSPILL for spatial and temporal modeling of contaminant release, migration and propagation in the vadose and the saturated zones has been presented. For testing, own data on many years' monitoring conducted at the Smolnica coal mining waste dump (Upper Silesia, Poland) were used. The program has been found to be a useful tool for long-term predicting the impact on ground water quality of planned sites of mining waste dumps or engineering constructions made of this material at the limited number of input data available.

14

Postępowanie z olejami odpadowymi według prawodawstwa Unii Europejskiej

Twardowska I., Stefaniak S.

Przegląd Komunalny

|

2002

|

nr 11

132-133

PL

Dyrektywa o usuwaniu olejów odpadowych jest bardzo rygorystyczna dla ochrony środowiska, w porównaniu z przepisami dotyczącymi skutków wywoływanych przez emisję, depozyt czy postępowanie z tymi substancjami. Regeneracja olejów odpadowych powinna mieć charakter wiodący, musi być jednak prowadzona w odpowiednich warunkach technologicznych i organizacyjnych, a także w sposób racjonalny ekonomicznie. Jeżeli oleje odpadowe, ze względu na warunki technologiczne, organizacyjne lub ekonomiczne, nie mogą być poddane regeneracji lub spaleniu, mogą być niszczone, magazynowane lub składowane, co jest swego rodzaju ostatecznością. Dyrektywa 87/101/EWG kładzie nacisk także na poprawienie sposobu zbierania, składowania olejów odpadowych oraz zaostrzenia monitoringu.