Čištění důlních vod prostřednictvím bioremediace v přírodních mokřadech



Podobné dokumenty
Studium a využití mokřadních systémů pro čištění ídůlních vod. Ing. Irena Šupíková

LIKVIDACE SPLAŠKOVÝCH ODPADNÍCH VOD

Úprava podzemních vod

6.Úprava a čistění vod pro průmyslové a speciální účely

Zavádění nových postupů a technických zařízení vhodných pro vzorkování vrtů ve specifických podmínkách s. p. DIAMO, o. z. TÚU

VÝVOJ CHARAKTERU DŮLNÍCH VOD ZATOPENÉHO LOŽISKA ZADNÍ CHODOV

Experimentální postupy. Půda Fyzikální vlastnosti půd Chemické vlastnosti půd

Sanace kontaminovaného území Plzeň Libušín kombinací několika sanačních metod

VODOVOD VYŠŠÍ BROD : PŘÍKLAD OBNOVY A ROZŠÍŘENÍ VODNÍCH ZDROJŮ

ODPADNÍ VODY ODPADNÍ VODY. další typy znečištění. Ukazatele znečištění odpadních vod. přehled znečišťujících látek v odpadních vodách

DŮLNÍ VODY DŮLNÍ VODY DŮLNÍ VODY DŮLNÍ VODY DŮLNÍ VODY. Jaké je nejnižší ph zjištěné v přírodních vodách?

Praktická aplikace geochemické reaktivní bariery na lokalitě kontaminované chlorovanými ethyleny

Základy pedologie a ochrana půdy


Hlavní parametry přírodního prostředí ph a Eh

Realizace bioplynové stanice

A. NÁZEV OBCE. A.1 Značení dotčených částí obce (ZSJ) Dlouhé Mosty. Mapa A: Území obce

Technologie pro úpravu bazénové vody

Vyhodnocení vývoje jakosti vody v nádržích na území ve správě státního podniku Povodí Labe Rok 2015

Biogeochemické cykly vybraných chemických prvků

Ing. Petr Zedník DRENÁŽNÍ SYSTÉMY VOZOVEK A DŮLEŽITOST JEJICH UDRŽOVÁNÍ

Operační program Životní prostředí. Příklad využití dotace

Podle výskytu - vody podzemní a vody povrchové Podzemní vody - podzemní a jeskynní jezírka, podzemní toky, vody skalní a půdní Povrchové vody -

vrstvou zrnitého materiálu => objemová na filtrační přepážce => koláčová, náplavná

Městský úřad Břeclav odbor životního prostředí

POMALÉM PÍSKOVÉM. Ing. Lucie Javůrková, Ph.D. RNDr. Jana Říhová Ambrožová, Ph.D. Jaroslav Říha

Sanace následků hydrochemické těžby uranu v severočeské křídě

Stručná historie skládky Pozďátky. Šíření kontaminace podzemních vod v okolí skládky Pozďátky u Třebíče. Složení uloženého odpadu

Vody vznikající v souvislosti s těžbou uhlí

Reakčně transportní modelování podmínek v horninovém prostředí. Die reaktive Transportmodellierung in Bedingungen des Grundgesteins

A. NÁZEV OBCE. A.1 Značení dotčených částí obce (ZSJ) Loužek. Mapa A: Území obce

Klasifikace vod podle čistoty. Jakost (kvalita) vod. Čištění vod z rybářských provozů

Dokončovací sanační práce na lokalitě Všejany les KOZÍ HŘBETY

VY_32_INOVACE_ / Stavba Země

A. NÁZEV OBCE. A.1 Značení dotčených částí obce (ZSJ) Dolní Paseky. Mapa A: Území obce

Vodní zdroje Ekomonitor spol. s r. o.

Geologie a tepelné vlastnosti hornin Projektování vrtů pro tepelná čerpadla na základě geologických předpokladů vliv na vodní režim, rizika

A. NÁZEV OBCE. A.1 Značení dotčených částí obce (ZSJ) Dřenice. Mapa A: Území obce

INTERAKCE NULMOCNÉHO NANOŽELEZA SE SÍRANY. Pavla Filipská, Josef Zeman, Miroslav Černík. Ústav geologických věd Masarykova Univerzita

HYDROSFÉRA 0,6% 2,14% 97,2%

Zpracování průsakových vod z popílkoviště pomocí reverzní osmózy

Depos Horní Suchá, a.s. Skládka odpadů Solecká Integrované povolení čj. ŽPZ/2802/03/Kl ze dne , ve znění pozdějších změn

Imagine the result 1

Technika a technologie bioplynového hospodářství

Matematický model nástroj pro hodnocení parametrů transportu kontaminantů

Nové poznatky z monitoringu podzemních reaktivních stěn

Učit se! Učit se! Učit se! VI. Lenin

Základy analýzy potravin Přednáška 1

Stručné shrnutí údajů uvedených v žádosti

lního profilu kontaminace

Posouzení hydrochemických rizik vodních útvarů povrchových vod vzniklých v důsledku báňské činnosti a návrh jejich eliminace

Základy pedologie a ochrana půdy

Výsledky hydrogeologické studie vybraných lučních rašelinišť na Jihlavsku a její praktické výstupy

KOMBINOVANÁ METODA NZVI S ELEKTROCHEMICKOU PODPOROU PRO IN-SITU SANACI CHLOROVANÝCH ETYLENŮ

Profil vod ke koupání - rybník Hnačov Souhrn informací o vodách ke koupání a hlavních příčinách znečištění

MODELOVÁNÍ MIGRAČNÍCH SCHOPNOSTÍ ŽELEZNÝCH NANOČÁSTIC A OVĚŘENÍ MODELU PŘI PILOTNÍ APLIKACI

DISKUSE VHODNOSTI KOMBINOVANÉHO POUŢITÍ VYBRANÝCH IN-SITU SANAČNÍCH METOD PŘI ŘEŠENÍ KOTAMINACE PODZEMNÍCH VOD. Autorský kolektiv

) se ve vodě ihned rozpouští za tvorby amonných solí (iontová, disociovaná forma NH 4+ ). Vzájemný poměr obou forem závisí na ph a teplotě.

Příklady jednoduché úpravy pitné vody

Profil vod ke koupání - koupaliště Džbán Souhrn informací o vodách ke koupání a hlavních příčinách znečištění

ZHODNOCENÍ DLOUHODOBÉHO VÝVOJE KVALITY VODY VE ZBYTKOVÝCH JEZERECH SHP

HYDROGEOLOGICKÝ PRŮZKUM

A. NÁZEV OBCE. A.1 Značení dotčených částí obce (ZSJ) Plesná. Obsahuje části obcí: Plesná, Šneky Mapa A: Území obce

Mechanika hornin. Přednáška 4. Geotechnický průzkum

OPTIMALIZACE CHEMICKY PODPOROVANÝCH METOD IN SITU REDUKTIVNÍ DEHALOGENACE CHLOROVANÝCH ETHYLENŮ.

POUŽITÍ PERMEABILILNÍCH REAKTIVNÍCH BARIÉR PRO SANACI CHLOROVANÝCH UHLOVODÍKŮ IN-SITU Miroslav Černík, Romana Šuráňová Petr Kvapil, Jaroslav Nosek

GEOmail. Založení silničního násypu na zvodnělém měkkém podloží s rybničními sedimenty. Autor: Martin Kašpar, kaspar@geomat.cz

Nasazení hyperboloidních míchadel v různých fázích úpravy vody

REKONSTRUKCE ÚPRAVNY VODY LUDKOVICE

O Z N Á M E N Í ZAHÁJENÍ VODOPRÁVNÍHO

ZÁVĚREČNÁ ZPRÁVA o inženýrskogeologickém průzkumu

Využití membránových technologií při úpravě vody na vodu pitnou

Od elektrolytické vany k počítači aneb řešení úloh proudění matematickým modelováním. Ing. Václav Voráček, Ph.D.

Okruhy SZZ Voda strategická surovina (navazující studium)

SWOT ANALÝZA pro obec Vraný (Lukov, Horní Kamenice)

Membránová separace aktivovaného kalu

integrované povolení

Modul 02 - Přírodovědné předměty

Výsledky rozborů vod toků v oblasti činnosti o. z. GEAM Dolní Rožínka za rok 2015 (lokalita Olší Drahonín)

DS PHM Jičín Sektor II Ochranné sanační čerpání opatření vedoucí k nápravě starých ekologických zátěží vzniklých před privatizací

ZPRÁVA. za rok o výsledcích monitoringu. a stavu složek životního prostředí. Oddělení geologického o. z. TÚU

A.3 Průvodní zpráva DLE VYHLÁŠKY 146/2008 SB., O ROZSAHU A OBSAHU PROJEKTOVÉ DOKUMENTACE DOPRAVNÍCH STAVEB

MINERALOGICKÉ A GEOCHEMICKÉ ZHODNOCENÍ KOROZIVNÍCH PRODUKTŮ POZINKOVANÝCH ŽELEZNÝCH TRUBEK

BIOLOGICKÉ LOUŽENÍ KAMÍNKU Z VÝROBY OLOVA

R O Z H O D N U T Í. integrované povolení

PEMZA, ALTERNATIVNÍ FILTRAČNÍ MATERIÁL VE VODÁRENSTVÍ

Martin Hynouš gsm:

AQUATEST a.s. - sanace

Kvapilova č.p. 2419, Tábor, přístavba sportovní haly ODVODNĚNÍ KOMUNIKACE

Hydrosféra - (vodní obal Země) soubor všeho vodstva Země povrchové vody, podpovrchové vody, vody obsažené v atmosféře a vody v živých organismech.

integrované povolení

Gravitaèní pískové filtry Interfilt SK Filtrace pitné vody, odpadních vod, prùmyslových vod

Pavel Eckhardt. Prameny v oblasti Hřensko-Křinice/Kirnitzsch, vývoj jejich vydatnosti

Tepelné jevy při ostřiku okují Thermal phenomena of descalling

Odbourávání manganistanu draselného v horninovém prostředí

Doc. RNDr. Josef Zeman, CSc., Doc. Dr. Ing. Miroslav Černík, CSc., Z 17 Ing. Irena Šupíková ODHAD DLOUHODOBÉHO VÝVOJE SLOŽENÍ DŮLNÍCH VOD

Přípravný den projekt Kameny a voda

Vodní hospodářství jaderných energetických zařízení

ARCHEOPARK MIKULČICE ČÁST AKROPOLE

Jakost vody. Pro tepelné zdroje vyrobené z nerezové oceli s provozními teplotami do 100 C. Provozní deník (2013/02) CZ

Transkript:

Čištění důlních vod prostřednictvím bioremediace v přírodních mokřadech Spolupracovaly: Technická univerzita v Liberci, fakulta mechatroniky a mezioborových studií Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta, ústav geologických věd

Metody čištění kyselých důlních vod (AMD) Hlavní kontaminanty důlních vod: sírany Fe, Mn další těžké kovy Čištění AMD Aktivní technologie Pasivní technologie Neutralizace Aerobní Anaerobní Desalinace (reverzní osmóza, ionexy) Aerobní mokřad Alkalizace vod pomocí vápence Anaerobní mokřad Anoxické vápencové lože

Pasivní systémy čištění důlních vod Aerobní mokřad - úprava vod s ph>5,5 - oxidační procesy - doporučené koncentrace Fe a Mn ve vodě Fe<50mg/l, Mn<15mg/l Anaerobní mokřad - bez přístupu vzduchu - čištění vod s obsahem SO 4 2- - anaerobní mikroorganismy

Fe (redukovaná forma Fe 2+ ) odstraňováno z AMD aerobní mokřadech (ph>6) : oxidace Fe 2+ + ¼O 2 + H + Fe 3+ + ½H 2 O hydrolýza Fe 3+ + 2H 2 O FeOOH(sus) + 3H + sedimentace oxohydroxidů FeOOH(sus) FeOOH(sed) anaerobní podmínky (ph<3) za vzniku pevných sulfidů a uhličitanů železa: Fe 2+ + HS - FeS + H + Fe 2+ + HCO 3 - FeCO 3 + H + Mn (redukovaná forma Mn 2+ ) odstraňován z AMD aerobní mokřadech (ideální ph>8, katalyzováno mikroorganismy, bakteriemi) oxidace Mn 2+ + ½ O 2 + 2H + Mn 4+ + H 2 O hydrolýza Mn 4+ + 2H 2 O MnO 2 + 4H +

Odstraňování síranů z AMD Redukce síranů za přítomnosti SRB (schematický zápis procesu) SO 4 2- + 2 CH 2 O H 2 S(g) + 2 HCO 3 - Odstraňování síranů v pasivních systémech je obtížnější než odstraňování Fe, Mn z několika důvodů: - redukce síranů neprobíhá za přítomnosti Fe 3+ - SRB zvyšují svojí reaktivitu v neutrálním až mírně alkalickém ph - SRB mají náročné podmínky na přežití: - anoxické prostředí + přebytek organické hmoty - SRB přežívají v místech, kde jsou koncentrace síranů > 100 mg/l

Pro studium přírodních procesů, které vedou k čištění AMD vybrána lokalita Zlaté Hory v areálu s.p. Diamo, kde od 70. let postupně přírodními procesy vznikal mokřad

Přírodní mokřad Zlaté Hory nadmořská výška 505 m n.m. v oblasti s dlouhou dobou sněhové pokrývky, v mírně teplé oblasti samovolně přírodními pochody mezi patou odkaliště 03 a silnicí je celoročně napájen ze samovolných výronů pod patou odkaliště celá plocha mokřadu je porostlá rákosem, sítinou, přesličkou

Etapy průzkumu Práce na průzkumu byly započaty v r. 2005 a ukončeny v r. 2011 4 dílčí fáze průzkumu: 1. rekognoskace mokřadu ověřen úbytek solí ve vodě 2. vyhloubení 4 průzkumných sond do tělesa mokřadu 3. podrobné ověření geologické struktury a hydrogeologických poměrů 4. vyhloubení 6 sond situovaných jako dvě trojčata do různých hloubkových zón Monitoring vod v mokřadu probíhal kontinuálně po celou dobu průzkumu.

Přírodní mokřad Zlaté Hory 516,0 512,0 odkaliště drenážní systém na dně odkaliště povrchový tok výstup P3C - vstup do pilotního systému RAPS výstup RAPS 508,0 přírodní mokřad 506,5 st1 505,5 silnice tamponovaný vrt L-5 P4 504,5 st 2 9, 6 m 0,6m L-3 L-1 st 3 W-A 504,2 P 21 P 22 P 23 HM1 W-B W-D P 28 10,0 m 0,5m 2, 5m 503,9 Vz-3 P3K P 27 HM3 st 4 P 26 W-2C 4,5m 503,7 Ha 0 HM2 Ha 1 Ha 2 P1K Ha 3 st 5 Ha 4 Ha 5 HM4 Ha 6 Ha 6 Ha 7 Vz-1 Ha 2 Ha 1 P2K Vz-2 503,7 P5K P4K odtok z mokřadu M mokřad Vysvětlivky: prameny sondy místa měření aerobní sedimentace výstup z mokřadu výstup vzorky SRB a silikátové analýzy primární in-situ měření vzorky pórové vody z hloubky 0,2m místa pro měření vody z drenáže P3C izolinie proudění vody směr proudění vody pilotní systém pasivního čištění vod výstup ze sedimentacet rákos, sítina sítina, přesličkal přeslička, mech ostřice Biota: přibližné hranice mezi biotou

Geologické poměry Z vrtných prací bylo zjištěno, že těleso mokřadu je tvořeno: - jemnozrnný písčitý jíl, šedo-černým - max. mocnost jílových vrstev je 1,5 m - v dolní části mokřadu (u silnice) je hloubka jílové vrstvy nejnižší 0,3 0,7m

Hydrogeologické poměry Hydrodynamické zkoušky P23 0,1 0,4 nevyhodnocen P22 0,5 0,8 3,39. 10-6 slabě propustné HM 1 0,0 0,9 1,81. 10-5 dosti slabě propustné HM 2 0,0 0,9 2,50. 10-5 dosti slabě propustné P21 1,1 1,4 1,38. 10-7 velmi slabě propustné Experimentálně byl změřen celkový odtok z mokřadu 0,14-0,21 l/s

Výsledky měření - pokles koncentrace Fe koncentrace (mg/l) koncentrace (mg/l) Z první fáze prací byl rámcově zjištěn úbytek Fe vstup bod P4 výstup HM4 Úbytek Fe na povrchu: přivedena voda ze sousední drenáže vstup Fe-28 mg/l, výstup 0,01 mg/l pokles o téměř 100% na trase 12m 100,0 10,0 1,0 0,1 0,0 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Úbytek Fe na povrchu mokřadu Úbytek rozpuštěného Fe v mokřadu P4 HM1 HM3 HM4 HM2 18.05.05 18.09.05 18.01.06 18.05.06 18.09.06 18.01.07 18.05.07 18.09.07 18.01.08 18.05.08 18.09.08 18.01.09 18.05.09 18.09.09 18.01.10 18.05.10 18.09.10 18.01.11 18.05.11 18.09.11 0 1,7 2 4 6 8 10 12 vzdálenost (m)

koncentrace (mg/l) Pokles koncentrace Mn Úbytek Mn na povrchu: drenážní voda přivedena do mokřadu vstup Mn 10 mg/l, výstup 0,18 mg/l pokles o téměř 98% na trase 22m Úbytek Mn na povrchu mokřadu 12 10 8 6 4 2 0 0 1,7 2 4 6 8 10 vzdálenost (m) 12 14 16 18 20 22

koncentrace (mg/l) Pokles koncentrace Mn v různých hloubkách vzdálenost 10m, průtok 0,16 l/s, ph 6,2 7,1, v redukčních podmínkách došlo k nejvyššímu poklesu Mn v hloubce 0,2 0,4 m pokles o 91% 100 Koncentrace Mn (mg/l) v profilu 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1.4.10 1.6.10 1.8.10 1.10.10 1.12.10 1.2.11 1.4.11 1.6.11 1.8.11 1.10.11 P21 P22 P23 P28 P27 P26 HM2

Pokles koncentrace síranů vzdálenost 10m, průtok 0,16 l/s, ph 6,2 7,1; v redukčních podmínkách došlo k nejvyššímu poklesu síranů v hloubce 0,5 0,8 m pokles o 93% Koncentrace SO 4 2- (mg/l) v profilu koncentrace (mg/l) 1100 1050 1000 950 900 850 800 750 700 650 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 1.4.10 1.6.10 1.8.10 1.10.10 1.12.10 1.2.11 1.4.11 1.6.11 1.8.11 P4 P21 P22 P23 P28 P27 P26 HM2 1.10.11

sírany (mg/l), redox potenciál (mv) hodnoty ph Koncentrace síranů na povrchu terénu drenážní voda hodnoty ph na konci profilu klesají redox potenciál vzrůstá na 225 mv 550 500 Změna koncentrace síranů na povrchu mokřadu 6,50 6,30 450 400 350 6,10 5,90 5,70 300 250 200 150 100 50 0 1,7 2 4 sírany redox potenciál ph 6 8 10 12 vzdálenost (m) 14 16 18 20 22 5,50 5,30 5,10 4,90 4,70 4,50

Souhrn výsledků Železo nejlépe je odstraňováno: na povrchu mokřadu s účinností až 99% v aerobním prostředí při nižších Q Mangan nejlépe je odstraňováno stejně jako Fe: na povrchu mokřadu s účinností až 98% v aerobním prostředí při nižších Q Mn je také dobře odstraňováno s 91% účinností v hloubce do 0,4 m p.t., za přítomnosti kořenů rostlin (redukční prostředí a ph 6,2-7,1) Sírany nejlépe je odstraňovány: v hloubce 0,5 0,8 m p.t. v redukčním anaerobním prostředí za přítomnosti SRB a organické hmoty s účinnosti 93% při hodnotách ph 6,6-7,1 a redox potenciálu 143-166mV

Praktické využití pasivních mokřadních systémů Shrnutí využití mokřadů v odlehlých nedostupných místech v místech kde je drahé instalovat drahé čistící zařízení v místech bez možnosti zavedení elektrické energie tam kde jsou nižší průtoky důlních vod Výhody mokřadů Bezobslužnost Nízké provozní náklady

Ing. Irena Šupíková Geologická 4, Praha 5 Děkuji za pozornost