Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Możliwości ochrony rzeki Przemszy oraz Rowu Murckowskiego przed zanieczyszczeniami ze składowisk odpadów górnictwa węgla

Suponik T.

Przegląd Górniczy

|

2011

|

T. 67, nr 7-8

196--200

PL

W artykule przedstawiono wpływ wybranych składowisk górnictwa węgla kamiennego na wody powierzchniowe i zaprezentowano sposób ich ochrony za pomocą technologii PRB. W tym celu scharakteryzowano odpady górnictwa węgla kamiennego powstające w województwie śląskim, przedstawiono ilość wytworzonych i dotychczas składowanych odpadów w tym regionie w latach 1983÷2009 oraz opisano możliwość wymywania metali i niemetali ze składowisk odpadów. Następnie na podstawie prac [9, 10] scharakteryzowano składowiska odpadów górnictwa węgla kamiennego, zlokalizowane w regionie katowicko- -mysłowickim, jako prawdopodobne ogniska zanieczyszczeń (metalami i niemetalami) zlewni rzeki Przemsza oraz Rowu Murckowskiego i jego zlewni. Na zakończenie krótko scharakteryzowano technologię PRB do remediacji wód podziemnych, przedstawiono procesy i materiały aktywne służące do usunięcia z wód metali i niemetali w tej technologii oraz dobrano odpowiednie materiały i procesy do ochrony analizowanych w artykule wód powierzchniowych.

EN

The article presents the influence of selected hard coal mining waste dumping sites on surface waters and the way of their protection by help of the PRB technology. For this purpose hard coal mining wastes arising in the Silesian Voivodeship (Province) were characterised. The quantity of generated and hitherto disposed wastes in this region within the period 1983÷2009 was presented; moreover, the possibility of leaching of metals and non-metals from waste dumping sites was described. Next on the basis of the works [9, 10] hard coal mining waste dumping sites located in the Katowice-Mysłowice region were characterised as probable contamination foci (with metals and non-metals) of the Przemsza river basin and Murcki Trough drainage area. Finally briefly the PRB technology for underground water remediation was characterised, processes and active materials designed for the removal of metals and non-metals from wastes in this technology were presented and suitable materials and processes for the protection of surface waters analysed in the article were selected.

2

Processes and reactive materials used in PRB technology

Suponik T.

Górnictwo i Geologia

|

2011

|

T. 6, z. 2

227-238

EN

The processes used the most often in PRB technology are presented and described in the paper. These processes are: redox reactions, precipitation by pH control, adsorption and biochemical reactions. They proceed in the reactive materials listed in the paper. The list of these materials were obtained on the basis of laboratory and field research made by authors of different kind of papers. While proper reactive material is selected, it should pay attention the type of contaminants presented in the groundwater. Reactivity, hydraulic performance, stability, environmentally compatible by-products, availability and price are the factors that decide which reactive material ought to be used in the specific condition.

PL

W artykule przedstawiono i opisano najczęściej stosowane procesy w barierze reaktywnej technologii PRB. Do procesów tych należą: reakcje redox, wytrącanie przez regulację pH, adsorpcja oraz reakcje biochemiczne. Procesy te przebiegają w materiałach aktywnych przedstawionych w pracy. Listę materiałów otrzymano na podstawie badań laboratoryjnych i polowych wykonanych przez wymienionych w artykule autorów różnych prac. Podczas wyboru odpowiedniego materiału aktywnego powinno zwracać się uwagę na rodzaj zanieczyszczeń znajdujących się w wodach gruntowych. Czynnikami decydującymi o wyborze najlepszego dla określonych warunków rodzaju materiału aktywnego są jego aktywność, zdolność filtracyjna, stabilność, zgodność ze środowiskiem (materiał aktywny nie powinien ujemnie wpływać na środowisko przyrodnicze) oraz dostępność i cena.

3

Wpływ współczynnika filtracji materiału aktywnego na skuteczność technologii PRB

Suponik T.

Górnictwo i Geologia

|

2010

|

T. 5, z. 4

231-243

PL

W technologii PRB zanieczyszczenia usuwane są bezpośrednio w warstwie wodonośnej przez przepływ skażonego strumienia wód podziemnych przez wypełnioną odpowiednim materiałem (aktywnym) barierę aktywną. W artykule, na podstawie modelowania hydrogeologicznego prowadzonego za pomocą programu VISUAL MODFLOW, przedstawiono i udowodniono następującą zasadę: aby zwiększyć skuteczność działania typu Funnel-and-Gate Open technologii PRB przez zwiększenie szerokości strefy oczyszczania, stosunek współczynnika filtracji materiału aktywnego do współczynnika filtracji warstwy wodonośnej (kma/kww) powinien przyjąć wartość 6. W pracy wzięto jednak pod uwagę możliwość napływu drobnych cząstek do bariery aktywnej, wytrącania się osadów w materiale aktywnym oraz nadmiernego przyrostu biomasy, które to czynniki mogą zmniejszyć zdolność filtracyjną materiału aktywnego. W konsekwencji założono więc, w zgodzie z pracami [1, 2], iż stosunek kma/kww powinien wynosić 10. Rozwiązanie to daje pewność, że zmniejszenie się wartości współczynnika filtracji materiału aktywnego na skutek przemian geochemicznych i biochemicznych oraz napływu cząstek, nie wpłynie na szerokość strefy oczyszczania. Przedstawione rozwiązanie może więc zapewnić skuteczne i długotrwałe oczyszczanie wód podziemnych w typie Funnel-and-Gate technologii PRB.

EN

PRB technology is a technique of groundwater remediation where contaminants are removed from an aąuifer by the flow through a permeable reactive barrier (PRB) filled with a special material called a "reactive material". In this paper, on the basis of hydrogeologie modelling run with the use of VISUAL MODFLOW program, the following rule was presented and proved: in order to inerease PRB efficacy (in Funnel-and-Gate Open System) by inereasing the hydraulic capture zone width, the ratio of the reactive materiał hydraulic conductivity to the aąuifer hydraulic conductivity (kma/kww) should take the value of six. Due to inflows of particles into reactive materiał, precipitate formation and biomass creation in it, the author took into consideration the possibilities of reduction the hydraulic conductivity of reactive materiał. Therefore, it was assumed, according to papers [1, 2], that the ratio of kma/kww should amount to 10. This value gives certainty that reduction in reactive materiał hydraulic conductivity due to geochemical and biochemical processes, and inflows of particles into reactive materiał, will not impact on the hydraulic capture zone width. The above mentioned solution can ensure effective and long-lasting treatment process in reactive barrier of Funnel-and-Gate Open System.

4

Problems connected with the use of iron metal in reactiye barrier

Suponik T.

Górnictwo i Geologia

|

2010

|

T. 5, z. 4

245-255

EN

The redox reactions proceeded on an iron metal used as a reactive material in PRB Technology (Permeable Reactive Barriers Technology) were presented and described in the paper. These processes are: chemical detoxification of halogenated hydrocarbons and precipitation of heavy metals mainly. Moreover the problems connected with precipitate formation in that material and blocking up of the reactive barrier were described. On the basis of the laboratory test the changes of pH, oxidation-reduction potential (ORP), and dissolved oxygen (DO) concentration which accompany precipitate formation were demonstrated. At the end of the paper the pyrite was proposed to use as a materiał that could solve above mentioned problems. It can be easily available in large quantities from mine working.

PL

W artykule przedstawiono i opisano procesy redox, przebiegające na powierzchni żelaza metalicznego użytego jako materiał aktywny w technologii PRB. Do procesów tych należą: chemiczna detoksykacja węglowodorów halogenowanych oraz wytrącanie jonów metali ciężkich. Ponadto, opisano problemy związane z wytrącaniem się różnych związków w barierze aktywnej i jej blokowaniem oraz przedstawiono, na podstawie badań laboratoryjnych, zmiany: pH, potencjału utleniaj ąco-redukcyjnego, stężenia rozpuszczonego tlenu, które towarzyszą temu wytrącaniu. Na zakończenie wskazano piryt jako materiał, który mógłby rozwiązać przedstawione problemy. Jest on minerałem dostępnym w dużych ilościach podczas procesów wzbogacania węgla kamiennego

5

Adsorption and biodegradation in PRB technology

Suponik T.

Environment Protection Engineering

|

2010

|

Vol. 36, nr 3

43-57

EN

The adsorption and biodegradation processes used in PRB (Permeable Reactive Barrier) Technology are presented in the paper. These processes were selected to assess the possibility of removal of benzene and phenols from groundwater contaminated by a dumping site located in a city in Upper Silesia, Poland. In these processes, a special material called reactive material must be used for efficient treatment of groundwater. To design the PRB properly, a few parameters, called PRB parameters, such as: reactive material parameters, groundwater treatment parameters and geometrical PRB parameters should be deter- mined. Groundwater treatment parameters for GAC (granulated active carbon) as a reactive material in adsorption process were measured with the Freundlich isotherm, and for a mixture of coarse sand and granulated peat in biodegradation process they were determined with the first-order kinetics equation. The results of groundwater treatment parameters for GAC (kphen = 20.7 l/g; nphen = 0.51; kben = 3.9 l/g; nben = 0.48) and for the mixture of coarse sand and granulated peat (?phen = 0.0369 1/hr; t1/2phen = 18.72 hr; ?ben = 0.0142 1/hr; t1/2ben = 48.72 hr) show high efficiency of phenols and benzene removal from groundwater. Since high concentration of phenols may be toxic for microorganisms in the case of a biodegradation process, GAC seems to be a better material for designed PRB.

6

Ensuring permeable reactive barrier efficacy and longevity

Suponik T.

Archives of Environmental Protection

|

2010

|

Vol. 36, no. 3

59-73

EN

PRB technology is a technique of groundwater remediation where contaminants are removed from an aquifer by the flow through a permeable reactive barrier (PRB) filled with a special material called a "reactive material". In this paper problems connected with precipitate formation in zero-valent iron Fe0 used as a reactive material were described – the precipitate may finally reduce the reactivity of this material and its hydraulic conductivity. Then, on the basis of the laboratory test changes of pH, oxidation-reduction potential (ORP), and dissolved oxygen (DO) concentration which accompany precipitate formation were demonstrated. Moreover, on the basis of hydrologic modeling the following rule was presented and proved: in order to increase PRB efficacy (in Funnel-and-Gate System) by increasing the hydraulic capture zone width, the ratio of the gate hydraulic conductivity ("gate" includes the reactive material in Funnel-and-Gate System of PRB Technology) to the aquifer hydraulic conductivity (k_gate/k_aq) should take the value of six. The precipitate formatted in zero-valent iron may reduce the hydraulic conductivity of the reactive gate. Therefore, it was assumed that the ratio of kgate/kaq should amount to 10. This value gives certainty that reduction in gate hydraulic conductivity due to precipitate formation will not impact the hydraulic capture zone width. The above mentioned solution can ensure effective and long-lasting treatment process in reactive barrier.

PL

Technologia przepuszczalnych reaktywnych barier (PRB) należy do metod remediacji wód gruntowych. W technologii tej zanieczyszczenia usuwane są bezpośrednio w warstwie wodonośnej poprzez przepływ skażonego strumienia wód gruntowych przez wypełnioną odpowiednim materiałem (aktywnym) barierę aktywną. W artykule przedstawiono problemy związane z tworzeniem się osadów w żelazie metalicznym stosowanym jako materiał aktywny technologii PRB. Osady te mogą zmniejszać aktywność materiału i jego zdolność filtracyjną. Tworzeniu się osadów mogą towarzyszyć zmiany pH, potencjału redox oraz stężenia tlenu. Zmiany te były obserwowane w badaniach laboratoryjnych przedstawionych w artykule. Ponadto w artykule przedstawiono i udowodniono następującą zasadę: aby zwiększyć skuteczność działania typu Funnel-and-Gate technologii PRB przez zwiększenie szerokości strefy oczyszczania, stosunek współczynnika filtracji materiału aktywnego do współczynnika filtracji warstwy wodonośnej (k_gate/k_aq) powinien przyjąć wartość 6. Ze względu na tworzenie się osadów w żelazie metalicznym, które mogą zmniejszyć jego zdolność filtracyjną, założono jednak, iż stosunek ten powinien wynosić 10. Wartość ta daje pewność, że zmniejszenie się wartości współczynnika filtracji materiału aktywnego na skutek tworzenia się osadów, nie wpłynie w znaczący sposób na szerokość strefy oczy-szczania. Przedstawione rozwiązanie może zapewnić skuteczne i długotrwałe oczyszczanie wód gruntowych w typie Funnel-and-Gate technologii PRB.

7

Possibility of using permeable reactive barrier in two selected dumping sites

Suponik T., Lutyński M.

Archives of Environmental Protection

|

2009

|

Vol. 35, no. 3

109-122

EN

In the first part of the paper the most often used processes in PRB technology arc presented and described. These processes are: redox reactions, pH control, adsorption and biodegradation. They proceed in the reactive materials listed in the table. In the second part of the paper the procedure used in the assessment of possibilities of using PRB technology is presented. It was suggested to use preliminary assessment during the initial stage of the procedure, as it limits the range of the analysis to several most important factors. Moreover, the conditions of using PRB were described. They can help to decide whether this technology should be accepted or not in the initial stage of the procedure. Such preliminary assessment of possibilities of using PRB was performed for two selected areas of dumping sites located in Upper Silesia, Poland. After accepting the possibilities of using this technology in their area, the types of reactive materials for effective treatment of groundwater were proposed for both of them.

PL

W pierwszej części artykułu przedstawiono i opisano najczęściej stosowane procesy w barierze aktywnej technologii PRB. Do procesów tych należą: reakcje redox, wytrącanie przez regulację pH, adsorpcja oraz biodegradacja. Procesy te przebiegają w zestawionych w tabeli materiałach aktywnych. W drugiej części artykułu przedstawiono procedurę postępowania w ocenie możliwości zastosowania technologii PRB. Zasugerowano by w pierwszym etapie procedury przeprowadzać ocenę wstępną, która ogranicza zakres analizy do niezbędnych i najistotniejszych czynników. Przedstawiono warunki stosowania technologii PRB, które mogą być pomocne w podjęciu decyzji o akceptacji bądź rezygnacji z jej stosowania w początkowym etapie procedury. W artykule wstępnie oceniono możliwości zastosowania technologii PRB dla dwóch wybranych obszarów składowisk odpadów zlokalizowanych na terenie województwa śląskiego w Polsce. Po zaakceptowaniu w ich obszarze możliwości stosowania technologii, zaproponowano dla obu z nich odpowiedni materiał aktywny pozwalający na skuteczne oczyszczanie wód gruntowych.

8

Wykorzystanie odpadów z obróbki powierzchni żelaza w oczyszczaniu wód gruntowych

Suponik T.

Górnictwo i Geologia

|

2008

|

T. 3, z. 3

61-70

PL

W artykule przedstawiono najczęściej stosowane procesy w barierze aktywnej technologii PRB. Do procesów tych należą: reakcje redox, wytrącanie przez regulację pH, adsorpcja oraz biodegradacja. Reakcje redox z wykorzystaniem żelaza metalicznego Fe0 , jako materiału aktywnego technologii PRB zostały opisane i podzielone na: chemiczną detoksykację węglowodorów halogenowanych oraz wytrącanie kationów metali ciężkich. Na podstawie kolumnowych badań laboratoryjnych oceniono następnie, otrzymane ze składowiska odpadów, żelazo metaliczne, pod kątem możliwości jego wykorzystania do wytrącania z wód gruntowych kationów miedzi Cu2+.

EN

The processes used the most often in PRB technology are presented in the paper. These processes are: redox reactions, precipitation by pH control, adsorption and biodegradation. The redox reactions with the use of iron metal Fe0 as a reactive material in PRB technology were divided into: chemical detoxification of halogenated hydrocarbons and precipitation of heavy metal cations, and described. On the basis of laboratory test the iron metal received from dumping site was assessed later for precipitation of Cu2+ from groundwater.

9

Is it possible to use PRB technology in the selected dumping sites areas

Lutyński M., Suponik T.

Górnictwo i Geologia

|

2008

|

T. 3, z. 1

67-78

EN

While contamination appear in the groundwater as a result of chemicals effluent from dumping site and it is necessary to use some remediation techniques, the designer should assess whether it is possible to use the specific technology in the effective way. In order to conduct such assessment in case of PRB technology, the designer has to know some factors which can be helpful to decide whether this technology should be accepted or not. In the paper authors identified and described the most important factors of that assessment. Moreover, they specified the criteria of the assessment of possibility of using PRB technology, and on the basis of them estimated the possibility of using this technology for selected areas of dumping sites located in the Silesia district, Poland.

PL

W sytuacji gdy w wodach gruntowych znajdują się zanieczyszczenia wnikające do nich ze składowisk odpadów i trzeba przeprowadzić remediację skażonego obszaru, projektant powinien ocenić, czy istnieje możliwość zastosowania określonej technologii w efektywny sposób. Aby taką ocenę przeprowadzić dla technologii PRB, projektant powinien znać pewne czynniki, które pozwolą na podjęcie decyzji o jej zastosowaniu. W artykule autorzy zidentyfikowali oraz opisali najważniejsze czynniki takiej oceny. Ponadto, wyszczególnili kryteria oceny możliwości zastosowania technologii PRB i na ich podstawie ocenili możliwość jej zastosowania w wybranych obszarach składowisk odpadów zlokalizowanych na terenie województwa śląskiego w Polsce.

10

Zastosowanie barier z węgla aktywnego do ochrony wód podziemnych przed odciekami ze składowisk odpadów przemysłowych

Lutyński A., Suponik T.

Ochrona Środowiska

|

2004

|

R. 26, nr 4

37-40

PL

Omówiono usuwanie benzenu i fenoli z wód gruntowych, zanieczyszczonych odciekami ze składowiska odpadów, za pomocą technologii tzw. bariery remediacyjnej, określanej skrótem PRB (Permeable Reactive Barrier). W tej nowatorskiej technologii zanieczyszczenia usuwane są bezpośrednio w warstwie wodonośnej, w wypełnionej odpowiednim materiałem barierze aktywnej. Jako proces oczyszczania wód gruntowych w modelu numerycznym zastosowano adsorpcję zanieczyszczeń na granulowanym węglu aktywnym. Na podstawie przeprowadzonych badań laboratoryjnych stwierdzono możliwość usuwania benzenu i fenoli z wód gruntowych za pomocą procesu adsorpcji na węglu aktywnym. Wykazano wysoką skuteczność tych procesów w technologii PRB dla wód gruntowych wybranego składowiska odpadów. Skuteczność oczyszczania określona w piezometrach w wyniku symulacji wahała się od 84,5% do 99,9% i zależała od ich odległości od barier aktywnych. Ograniczona pojemność adsorpcyjna węgla aktywnego sprawia, iż po pewnym czasie pracy konieczna jest jego wymiana lub regeneracja. W celu ułatwienia okresowej wymiany węgla aktywnego barierę aktywną proponuje się wykonać z gotowych prefabrykatów lub kolumn filtracyjnych.

EN

The permeable reactive barrier (PRB) technology was used to remove benzene and phenols from groundwater contaminated with leachates from a municipal landfill. This novel technology of groundwater remediation provides direct removal of the contaminants in the aquifer by passing them through a barrier filled with appropriate active material. In the numerical model used of in this study the treatment process was represented by GAC adsorption, after laboratory tests had substantiated the potential of the GAC bed for the efficient removal of benzene and phenols from groundwater. The removal efficiency obtained with the PRB technology for the groundwater in the proximity of a landfill of choice was found to be high. Determined in piezometers as a result of simulation, the extent of removal varied from 84.5% to 99.9%, depending on the distance of the piezometers from the active barriers. Because of the limited adsorbing capacity of the GAC bed, the active carbon must be regenerated or replaced. In order to facilitate the temporary replacement of the GAC, it was suggested that the reactive barrier should be made of prefabricated units or filter columns.

11

Biodegradacja węglowodorów aromatycznych w technologii PRB dla wód gruntowych wybranego składowiska odpadów

Suponik T., Czechowicz D.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 257

247-257

PL

W artykule przedstawiono model numeryczny oczyszczania benzenu z wód gruntowych za pomocą technologii PRB. Określono parametry charakteryzujące procesy biodegradacji benzenu, które zachodziły na materiale aktywnym składającym się z piasków oraz granulowanego torfu.

EN

In this paper groundwater treatment model of aromatic hydrocarbons by PRB technology has been presented. The biodegradation process has been proceed on the active material which consist of sand and granular peat. Moreover, a model's needful biodegradation benzene's parameter has been calculated.