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.