Efektivní zahlazování Efektivní zahlazování následků hornické následků hornické činnosti činnosti DIAMO, s. p. DIAMO, s. p. GEAM, o. z. GEAM, o. z. SUL, o. z. SUL, o. z. Separa-Eko, s. r. o. Separa-Eko, s. r. o. Masarykova univerzita v Brně Masarykova univerzita v Brně Výsledky spolupráce: Výsledky spolupráce:
Efektivní zahlazování následků hornické činnosti. Výsledky spolupráce:. DIAMO, s. p. GEAM, o. z. SUL, o. z. Separa-Eko, s. r. o. Masarykova univerzita v Brně. Největší dlouhodobý problém. nakládání s důlními vodami ošetření důlních vod v průběhu zatápění čištění nadbytečných důlních vod - PowerPoint PPT Presentation
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
1760 ražení štoldosažená hloubka 1488 m1973 ukončení těžbyv oslavanské části revíru
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1998 1999 2000 2001 2002 2003
rok
Cl (
mg/
l)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
SO4 (m
g/l)
Cl SO4
1992 definitvní ukončení těžbyod roku 1993 regulované zatápěnív roce 1999 dosáhly důlní vody povrchu
Základní trendyZákladní trendy
po zatopení dochází k významným a relativně po zatopení dochází k významným a relativně rychlým změnám v geochemiirychlým změnám v geochemii důlních vod důlních vod
významné sezónní trendy významné sezónní trendy vázané na vázané na konkrétní lokalitukonkrétní lokalitu
bez ohledu na kapacitu rezervoáru bez ohledu na kapacitu rezervoáru podzemních vod jsou vždy patrné podzemních vod jsou vždy patrné sezónní sezónní změnyzměny
bez ohledu na typ a geologickou pozici ložiskabez ohledu na typ a geologickou pozici ložiska
Příčiny pozorovaného Příčiny pozorovaného chování chování
ModelModel
Důlní činnostDůlní činnostNormální podmínkyNormální podmínky
Změny způsobené důlní Změny způsobené důlní činnostíčinností
změna režimuzměna režimu podzemních vod podzemních vod
změna změna oxidačně-redukčníchoxidačně-redukčních podmínek podmínek
hlavním oxidantem hlavním oxidantem kyslíkkyslíkOO22 + 4 H + 4 H++ + 4 e + 4 e–– 2 H 2 H22OO
FeSFeS22 Fe Fe2+ 2+ + SO+ SO442–2– + H + H++ + e + e––
UOUO22 UO UO222+2+ + 2e + 2e––
ZnS ZnS Zn Zn2+2+ + SO + SO442–2– + e + e––
FeAsS FeAsS Fe Fe2+2+ + AsO + AsO443–3– + SO + SO44
2–2– + e + e––
některé z produktů oxidovány dáleněkteré z produktů oxidovány dálea imobilizoványa imobilizovány(zůstávají a hromadí se na místě)(zůstávají a hromadí se na místě)
FeFe2+2+ Fe Fe3+3+ Fe(OH) Fe(OH)33(s) (s) FeO(OH)(s) FeO(OH)(s)MnMn2+2+ Mn Mn4+4+ MnO MnO22(s)(s)
Rozdíl mezi tzv. oplachovýmiRozdíl mezi tzv. oplachovýmia pórovými vodamia pórovými vodami
Uzavření doluUzavření dolu
Zatápění a zatopeníZatápění a zatopení
Redukční rozpouštěníRedukční rozpouštění
FeFeIIIIIIO(OH)(s) + eO(OH)(s) + e–– Fe Fe2+2+
MnMnIVIVOO22(s) + e(s) + e–– Mn Mn2+2+
uvolnění sorbovaných a uvolnění sorbovaných a spolusražených složekspolusražených složek
Redukční imobilizaceRedukční imobilizace
UOUO222+ 2+ + e+ e–– UO UO22(s)(s)
SOSO442– 2– + e+ e– – S S2– 2–
FeFe2+ 2+ + 2 S+ 2 S2– 2– FeS FeS22
DopadyDopady
Hadůvka v roce 1998. Foto: Jan Helešic.
Postupný návrat do původního Postupný návrat do původního stavustavu
Z detailní analýzy časového Z detailní analýzy časového chování vyplývá důležitý závěrchování vyplývá důležitý závěr
dochází k významné stratifikaci důlních vod, dochází k významné stratifikaci důlních vod, která se udržuje jako stabilníkterá se udržuje jako stabilní
termický pohyb vod nehraje významnou rolitermický pohyb vod nehraje významnou roli
ModelModel
Ověření modelu: BrzkovOvěření modelu: Brzkov
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
0 50 100 150 200 250 300 350
RL[mg/l]
hlo
ub
ka
(m
)
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
Fe, Mn [mg/l]
hlo
ub
ka
(m
)
Fe Mn
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
U [mg/l]
hlo
ub
ka
(m
)
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Ra [Bq/m3]
hlo
ub
ka
(m
)
Ověření modelu: Zbýšov – Jindřich IIOvěření modelu: Zbýšov – Jindřich II
-1200
-1000
-800
-600
-400
-200
0
0 5000 10000 15000 20000
rozpuštěné látky [mg/l]
hlo
ub
ka
(m
)
-1200
-1000
-800
-600
-400
-200
0
0 25 50 75 100 125 150 175
As [ug/l]
hlo
ub
ka (m
)
-1200
-1000
-800
-600
-400
-200
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Fe [mg/l]
hlo
ub
ka (m
)
-1200
-1000
-800
-600
-400
-200
0
0 1 2 3 4 5
Mn [mg/l]
hlo
ub
ka
(m
)
Obecné závěryObecné závěry
největšínejvětší ekologická ekologická rizikarizika pro podzemní a pro podzemní a povrchové vody nastávají až povrchové vody nastávají až po uzavření dolůpo uzavření dolů
bez ohledu na typ a pozici ložiska jsou bez ohledu na typ a pozici ložiska jsou ekologicky ekologicky nejrizikovějšími prvky Fe a Mnnejrizikovějšími prvky Fe a Mn (přestože samy (přestože samy nejsou toxické)nejsou toxické)
po zatopení dolů dochází vždy ke po zatopení dolů dochází vždy ke stratifikacistratifikaci důlních voddůlních vod
v celém procesu je rozhodující v celém procesu je rozhodující změna oxidačně-změna oxidačně-redukčních podmínekredukčních podmínek
na základě detailního studia na základě detailního studia je možné předvídat je možné předvídat dlouhodobé a sezónní trendydlouhodobé a sezónní trendy změn geochemie změn geochemie důlních voddůlních vod
Závěry IZávěry I
nižší koncentracenižší koncentrace v období zatápění v období zatápění dolu odpovídají svrchní zředěné vrstvědolu odpovídají svrchní zředěné vrstvě
vyšší koncentracevyšší koncentrace po zatopení dolu po zatopení dolu odpovídají hlubší koncentrovanější zóněodpovídají hlubší koncentrovanější zóně
v závislosti na geologické stavbě se v závislosti na geologické stavbě se mohou zóny střídatmohou zóny střídat a opakovat a opakovat
Závěry IIZávěry IIv principu se nabízí možnost výběru, v principu se nabízí možnost výběru,
jaké kvality důlní vody čistitjaké kvality důlní vody čistit
BrzkovBrzkov RL 140 nebo 350 mg/lRL 140 nebo 350 mg/l226226Ra 150 nebo 2300 Ra 150 nebo 2300 mBq/lmBq/lMn 0,01 nebo 0,3 mg/lMn 0,01 nebo 0,3 mg/l
ZbýšovZbýšovRL 2500 nebo 5500 mg/lRL 2500 nebo 5500 mg/lFe 0,5 nebo 60 mg/lFe 0,5 nebo 60 mg/lMn 0,2 nebo 4,2 mg/lMn 0,2 nebo 4,2 mg/lAs 17 nebo 40 ug/lAs 17 nebo 40 ug/l
Závěry pro technologii nakládání Závěry pro technologii nakládání
s důlními vodamis důlními vodamistudium studium dlouhodobých trendůdlouhodobých trendů umožňuje optimálně umožňuje optimálně volit kapacitu čističky a použitou technologiivolit kapacitu čističky a použitou technologii
studium sezónních trendůstudium sezónních trendů umožňuje kvalifikovaně umožňuje kvalifikovaně určit krátkodobé (několikatýdenní) změny v kvalitě určit krátkodobé (několikatýdenní) změny v kvalitě důlních vod a tomu přizpůsobit technologické vstupydůlních vod a tomu přizpůsobit technologické vstupy
studium zonálnostistudium zonálnosti umožňuje ve spolupráci s umožňuje ve spolupráci s ložiskovými geology a hydrogeology určit způsob ložiskovými geology a hydrogeology určit způsob „odebírání“ nadbytečných důlních vod tak, aby:„odebírání“ nadbytečných důlních vod tak, aby:
se zpracovávaly se zpracovávaly zředěnejšízředěnejší vody vody koncentrovanějšíkoncentrovanější důlní vody trvale zůstávaly v důlní vody trvale zůstávaly v redukční zóněredukční zóněhranicehranice mezi zředěnějšími a koncentrovanějšími vodami mezi zředěnějšími a koncentrovanějšími vodami zůstávala trvale zůstávala trvale pod úrovnípod úrovní, ze které by mohlo dojít k jejich , ze které by mohlo dojít k jejich úniku na povrch úniku na povrch
NákladyNáklady
většinu parametrů - většinu parametrů - sezónní a dlouhodobé sezónní a dlouhodobé trendytrendy - důlních vod lze na základě dosud - důlních vod lze na základě dosud provedených pilotních studií určit ze provedených pilotních studií určit ze stávajících stávajících údajůúdajů - trendy chemického složení důlních vod - trendy chemického složení důlních vod v době aktivní činnosti dolu a v průběhu v době aktivní činnosti dolu a v průběhu zatápěnízatápění
kritickými údaji, které je nutné kritickými údaji, které je nutné zjišťovat novězjišťovat nově, , je je geochemická zonálnost a stratifikacegeochemická zonálnost a stratifikace důlních důlních vod (mocnost zředěnejších a vod (mocnost zředěnejších a koncentrovanějších vod, jejich koncentrace, koncentrovanějších vod, jejich koncentrace, hloubkový vývoj)hloubkový vývoj)
PoděkováníPoděkování
celou rozsáhlou studii by nebylo možné provést celou rozsáhlou studii by nebylo možné provést bez bez finanční, materiální a odborné podpory finanční, materiální a odborné podpory pracovníků DIAMA, s. p.pracovníků DIAMA, s. p. a jeho odštěpných závodů a jeho odštěpných závodů
z odborného hlediska se i ve světovém měřítku z odborného hlediska se i ve světovém měřítku jedná jedná o o unikátní výsledkyunikátní výsledky, které již mají a zcela jistě , které již mají a zcela jistě budou mít budou mít značné ekonomické přínosyznačné ekonomické přínosy
uvedený přístup poskytuje DIAMU, s. p. významnou uvedený přístup poskytuje DIAMU, s. p. významnou komparativní výhodukomparativní výhodu při zahlazování následků při zahlazování následků hornické činnosti ve srovnání s ostatními subjekty; hornické činnosti ve srovnání s ostatními subjekty; ta se ještě zvýší při začlenění ČR dota se ještě zvýší při začlenění ČR do EU EU