Pasywny system leczenia
System oczyszczania pasywnego to metoda usuwania metali z kwaśnego odwadniania kopalń . Istnieje kilka rodzajów pasywnych systemów oczyszczania, z których każdy może być stosowany samodzielnie lub w połączeniu do oczyszczania ścieków. Rodzaj wybranego systemu zależy od chemizmu kwaśnego odwodnienia kopalni i przepływu zrzutu, a także od odpowiednich przepisów. Pasywne systemy oczyszczania nie wymagają zasilania i są tańsze niż aktywne systemy oczyszczania. Wymagają również mniej konserwacji, co jest zaletą w odległych lokalizacjach.
Rodzaje pasywnych systemów oczyszczania
Dostępnych jest wiele rodzajów systemów uzdatniania wody do usuwania metali z kwaśnego odwadniania kopalni. Systemy oczyszczania pasywnego to stosunkowo nowa technologia, która obejmuje wykorzystanie bakterii redukujących siarczany lub wapienia lub obu w celu zneutralizowania kwasowości i wytrącenia metali. Systemy te są czasami nazywane „terenami podmokłymi” lub „bioreaktorami”. Pasywne systemy oczyszczania różnią się od systemów aktywnych ( stacje uzdatniania wody ), które powszechnie wykorzystują energię ; używać bardziej niebezpiecznych chemikaliów, takich jak wapno hydratyzowane, soda kaustyczna lub amoniak; i są droższe. Pasywne systemy oczyszczania są preferowane w przypadku obiektów zarządzanych przez Biuro Gospodarki Gruntami (BLM).
Systemy oczyszczania pasywnego zapewniają kontrolowane środowisko, w którym mogą zachodzić naturalne reakcje chemiczne i biologiczne, które pomagają w oczyszczaniu kwaśnych odwadniaczy kopalń. Istnieje kilka rodzajów pasywnych systemów oczyszczania. Każdy typ może być stosowany samodzielnie lub kilka z nich może być używanych kolejno, aby zoptymalizować oczyszczanie trudnych ścieków. Jednak wybrany projekt będzie ostatecznie zależał od charakterystyki miejsca i innych określonych kryteriów.
Mokradła tlenowe
Tlenowe tereny podmokłe to płytkie (1–3 stopy głębokie) stawy; mogą być wyłożone lub nie, a niektóre są prawie wypełnione ziemią lub żwirem wapiennym. Takie tereny podmokłe ułatwiają naturalne utlenianie metali i wytrącają żelazo, mangan i inne metale. Mokradła beztlenowe są wykorzystywane do neutralizacji kwasowości i redukcji metali do postaci siarczków. Ta reakcja zużywa H+, a tym samym kwasowość.
Mokradła beztlenowe
Beztlenowe tereny podmokłe mogą być wyłożonymi lub pozbawionymi wykładzin płytkimi stawami wypełnionymi materią organiczną, taką jak kompost, i wyłożonymi żwirem wapiennym. Woda przenika przez kompost, staje się beztlenowa, a metale wytrącają się w postaci siarczków. Mikroorganizmy ułatwiają tę reakcję, najpierw zużywając tlen. Wytwarzana jest zasadowość i H 2 S. Jeśli system jest niewłaściwie zwymiarowany, jeśli przepływ wysycha lub jeśli występują długotrwałe niskie temperatury, mikroorganizmy umrą, a wydajność spadnie. Niektóre beztlenowe tereny podmokłe odprowadzają „ścieki” siarczkowe, szczególnie w ciągu pierwszych kilku lat.
Beztlenowe dreny wapienne
Beztlenowe dreny wapienne składają się z zakopanego systemu żwiru wapiennego, który wymaga wykluczenia tlenu i aluminium z wody. Jeśli obecny jest tlen lub aluminium, wodorotlenki żelaza i glinu zatykają system, powodując awarię. Systemy wytwarzające zasadowość są połączeniem beztlenowych terenów podmokłych i beztlenowego drenażu wapiennego.
Inne rodzaje
Inne rodzaje pasywnych systemów oczyszczania obejmują różne konfiguracje oczyszczania wapiennego, od stawów wapiennych po otwarte kanały wapienne, w których woda spływa po stromym zboczu z narzutem wapiennym. Systemy te utleniają i wytrącają metale oraz dodają zasadowości do wody.
Inny pasywny system oczyszczania wykorzystuje technologię dozowania wapna do neutralizacji kwasowości i wytrącania metali w osadniku. Jednostki te nie wymagają zasilania ani niebezpiecznych chemikaliów i są niedrogie. BLM prowadzi obecnie pilotażowe testy technologii Aquafix.
Zalety
Systemy oczyszczania pasywnego są cenną opcją oczyszczania kwaśnego odwadniania kopalni w odległych lokalizacjach. Zaletą pasywnych systemów oczyszczania jest to, że nie wymagają zasilania elektrycznego; nie wymagają żadnych urządzeń mechanicznych, niebezpiecznych chemikaliów ani budynków; nie wymagają codziennej obsługi i konserwacji; są bardziej naturalne i estetyczne w swoim wyglądzie i mogą wspierać rośliny i dziką przyrodę; i są tańsze niż aktywne alternatywy.
Niedogodności
Każdy system uzdatniania wody ma wady. Wady pasywnych systemów oczyszczania polegają na tym, że mogą wymagać skomplikowanych zezwoleń na zrzut, chyba że zostaną podjęte działania w ramach kompleksowej ustawy o ochronie środowiska, odszkodowaniach i odpowiedzialności ( CERCLA ); mogą nie spełniać rygorystycznych norm dotyczących jakości ścieków; może zawieść z powodu złego projektu lub trudnych warunków zimowych; i są stosunkowo nową technologią i obszarem aktywnych badań. Z tych powodów zdarzały się porażki i sukcesy.
Konserwacja
Wszystkie opisane systemy oczyszczania pasywnego będą gromadzić osady metali i ostatecznie będą musiały zostać wymienione. Badania wskazują, że można oczekiwać, że systemy te będą działać przez 20 lat. Osad zwykle nie jest odpadem niebezpiecznym. Niemniej jednak wymagane są regularne monitorowanie, inspekcje i konserwacja, chociaż w znacznie mniejszym zakresie niż w przypadku aktywnych systemów uzdatniania wody.
Zobacz też
Ten artykuł zawiera materiały należące do domeny publicznej ze stron internetowych lub dokumentów rządu Stanów Zjednoczonych .