CN103354804A - 用于水体治理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种用于水体pH值的稳定、水体pH值的提高和/或水体中和的方法。根据本发明为了水体pH值的稳定、水体pH值的提高和/或水体的中和应用一种投料，该投料包含有未经煅烧的石灰产品，其中该未经煅烧的石灰产品具有＜约10μm的颗粒份额为≥50%的颗粒组成。借助于所提供的方法有效地、生态上不存在任何问题地并且低成本地实现了水体pH值的稳定、水体pH值的提高和/或水体的中和。

Description

用于水体治理的方法

技术领域

本发明涉及一种治理水体的方法，特别是用于水体pH值的稳定、水体pH值的提高和/或水体的中和，对此，将投料带入到待处理的水体中。此外本发明还涉及用于水体治理的未经煅烧的石灰产品的应用。最后本发明还包括一种包含有这种投料的水性悬浊液以及用于将投料带入到待处理的水体中的船舶。

背景技术

由于酸性降水（可能结合了其他的人为因素）因此在过去的几十年中出现了水体pH值连续下降的现象。这种首先在碱缺乏的流域中出现的所谓的水体酸化现象造成对环境的破坏。在严重酸化的水体中pH值经常处于3.5和4.5之间。这种酸负荷对相关水体的生物群落产生不利的影响，因为抑制了对酸敏感的物种。酸负荷的另一个不利的影响是增加了有毒的重金属（例如铝、铅、锰、镍、锌）从露出地表的岩石或土壤中的释放。其中最突出的一个水体酸化的后果是在严重酸化的水体中最后造成鱼类的灭绝。

此外，在采矿和露天矿开采的周围环境中加重出现地下水和地表水的酸化现象。例如矿石开采和煤炭开采的难题在于形成酸性的井下水体。如果由于采矿作业使氧气到达缺氧的岩石区域中并且在那里导致二硫化亚铁矿物（例如黄铁矿或白铁矿）的氧化，就会出现这种形成酸性的井下水体的现象。二硫化亚铁氧化成三价的铁和硫酸盐的同时伴随有质子的释放。随后以含有硫酸盐的酸性水注满露天矿残留洞而形成酸性的露天矿残留湖。

采矿业和特别是露天采矿技术的应用的后果是在利用过的景观中形成注满地下水和地表水的空穴。在许多情况下，通过再次升高的地下水以及与此相关的地质条件和化学条件在新产生的覆盖岩石中形成具有高度酸性水体的特点的湖泊景观。另一个难题是随着涌入的地下水持续不断地提供酸度到这种水体中。pH值下降到＜6与可能的、重金属含量（特别是铁和铝）的提高相结合经常导致对形成或生存在采矿残留湖或露天矿残留湖中的生物群落的明显的损害或者导致其灭绝。

由现有技术已知用于治理酸性水体的不同的方法，其中在实践中最先采用所谓的湖中法（Inlake-Verfahren）。这些已知的方法具有共同点，为了进行中和和提高pH值将碱性物质带入到待处理的水体中。

文献DE102006001920A1描述了一种用于改善酸性水体的水质的、具有二个步骤的方法，其中在第一处理步骤中在低的pH值的状态下投入含有钙的投料或者含有钙/镁的投料以及在第二步骤中在高的pH值的状态下投入烧碱。在这种方法中首先需要总体上高的产品使用成本。此外以这种方式在高的pH值范围中虽然实现了高效率，但是由于烧碱的高反应性即使是很小的过量也存在pH值提高到＞9的危险，这可能导致对生物群落的巨大损害。

由文献DE20301323U1已知具有CaO/MgO总含量＞80%的经煅烧的白云岩作为用于酸性井下水体和采矿水体的水处理的投料的应用，其中该投料具有＜200μm的颗粒份额为＞90%的颗粒组成和＞0.8t/m³的堆积密度。该投料应该用于进行中和酸性的井下水体和采矿水体并且在具有高的硫酸盐含量的水体中特别有利，这是因为，由于硫酸钙的键（生成），会避免不利的砂砾化现象。由于投料具有非常高的活性，所以这里也存在着这样的问题，即，在弱酸性的水体中即使是很小的过量也已经可以预期到pH值升高到＞9以及随后的生态问题。

文献DE102007043751A1描述了一种方法，在该方法中以至少两个步骤这样进行酸性水体中的pH值的提升，即，依据pH值调整每次投入的中和剂悬浊液的浓度。对此应该首先在较高的pH值＞4.5的范围中使投料悬浊液的浓度低于在低的pH值＜4.5的范围中的浓度。此外应该在较高的pH值范围中使用经煅烧的、易于反应的产品，例如锻石灰或者熟石灰并且在较低的pH值范围中使用未经煅烧的、反应惰性的产品，例如石灰石粉。以这种方式试图在pH值＞4的范围中带有对生物群落的保护地实现pH值的受控制的提升。然而这种方法的不足之处在于，由于在pH值＞4的范围中使用未经煅烧的石灰产品时的效率必须以高的加料费用投入大量产品。此外时间需求大是必要的，该时间需求在短时间内不能确保所需的反应时间。这可以归因于相对于酸性反应物未经煅烧的石灰产品（例如石灰石粉）的溶解速度随着升高的pH值（例如从pH值＞4开始时）急剧下降。因此在现有技术中所应用的颗粒组成中，投料中的大多数的、大粒的部分在这样的pH值的情况下只是部分地发生反应并且未经使用地沉降到地上。

由文献DE202008008390U1已知一种用于酸性地表水体的治理和再处理的投料，该投料由经煅烧的石灰产品和/或经煅烧的生石灰产品和未经煅烧的石灰产品的混合物构成。所述投料的不足之处在于，投料的制造需要高的物流费用和投资费用。此外，由于在pH值＞4的范围中使用未经煅烧的石灰产品时的低效率必须以高的加料费用投入大量产品。

由现有技术已知的方法的共同点在于，由于在受到采矿业影响的水体中达到直至＞2000mg/l的高的硫酸盐含量通过使用具有活性的、经煅烧的石灰产品（CaO或者CaO·MgO、氢氧化钙、白云石的水合物和石灰乳）而导致硫酸钙的生成和砂砾化，并且从而导致这些投料的低效率直至这些投料变得失效。这可能归因于经煅烧的石灰颗粒蒙上一层硫酸钙层。该硫酸钙层可以首先导致颗粒变得更大、更快的下沉并且积聚在水体的底部，这些颗粒在这里不利地大大提高了pH值。此外砂砾化的不利之处在于，用于进行水体中和的可用的反应表面小。这可以导致在所形成的氢氧化铁沉淀物中包含相应过量的中和剂含量的结果。妨碍进一步的溶解和反应的进行并且使产品投入变得无效。对抗这个难题，一般通过以增加消耗和以提高成本费用为代价来提供用于制浆和制造细化的悬浊液的中性的或者缺少硫酸盐的水。

以上所述的由现有技术已知的方法的另一个不足之处在于，在弱酸性的水体中使用这种活性产品时即使是很小的过量也可能出现pH值升高到＞9以及随后的生态问题。对于化学产品烧碱和碳酸钠也具有同等的效果，此外这些化学产品相对来说成本高。

在使用成本低的、但是具有活性较弱的、未经煅烧的石灰产品（例如作为具有D-50值＞12μm的石灰石粉末进入市场的商用标准的碳酸钙）时在pH值＞6的范围中由于溶解性低以及反应性弱而出现伴随有大量未经反应的投料的沉淀物的低的循环效率。因此这些未经煅烧的石灰产品在需要的情况下仅用在pH值较低的情况下并且为了完全地进行中和使用具有活性的、特别是经煅烧的石灰产品。

此外这些由现有技术已知的方法具有共同点，即，即使水体已达到中和状态，由于形成酸性的地下水的不断流入这种水体的中和状态也不会长久。特别是以黄铁矿风化的反应产物（Fe²⁺、Fe³⁺、SO₄ ^2-）的形式的酸度的流入通常导致pH值重新下降到＜6的值以及可能导致重金属（特别是铁和铝）含量的升高，这在总体上可以导致对形成或生存在采矿湖泊中的生物群落的损害或者导致其灭绝。为了抑制这种情况并且保持中性比，因此除了起始中和处理以外必须定期地进行循环重复的再处理。

发明内容

根据上述的现有技术本发明的目的在于，提供一种廉价的方法，借助于这种方法能够以简单而经济有效的方式治理酸性水体并且同时确保长期保持这种治理成果。

根据本发明，通过权利要求1所给出的方法、权利要求15所给出的用途、权利要求16所述的水性悬浊液以及权利要求17所述的船舶实现了该目的。

本发明的有利的设计方案在从属权利要求中给出并且下面将详细阐述本发明的基本思想。

与上述现有技术一致，在根据本发明的用于治理水体的方法中将投料带入待处理的水体中。根据本发明使用这样一种投料，即，该投料包含未经煅烧的石灰产品，特别是细颗粒的未经煅烧的石灰产品，其中该未经煅烧的石灰产品具有＜约10μm的颗粒份额为≥50%的颗粒组成。

令人惊讶的是，已证实投料中的未经煅烧的石灰产品的精细的颗粒组成导致未经煅烧的、廉价的石灰产品尽管其较低的反应性但是仍然可以用于水体治理并且即使在较长时期也能保持这种处理成效。不需要科学理论的约束，可以这样解释这种令人惊奇的效果的出现，即，在根据本发明的投料中的未经煅烧的石灰产品的精细的颗粒没有沉降在水体的底部上，而是以颗粒团块的形式在水体中悬浮并且在那里作为缓冲物质抵抗由于随后涌入的酸性地下水而导致的pH值的重新下降。

由于未经煅烧的石灰产品的较低的反应性避免了由于过量而伴随着易于反应的石灰产品而发生的升高到强碱的pH值的范围中的危险。此外，包含在根据本发明的投料中的未经煅烧的石灰产品没有由现有技术已知的活性的石灰产品那样快的反应完成，由此也可以较长时期地保持足够的缓冲容量。

在了解根据本发明的方法时，回顾性地看到由现有技术已知的对商用的未经煅烧的石灰产品的应用的不足之处在于，在与活性较低的投料发生根本反应之前，投料就沉降在水域的底层上并且不再能够用于反应。因此在pH值＞6的范围中使用商用CaCO₃（例如D-50值＞12μm的石灰石粉末）时由于溶解性低以及反应性低而出现伴随有大量未经反应的投料的沉淀物的低的过程效率。

与此相反，包含在根据本发明的投料中的未经煅烧的石灰产品由于其精细的颗粒组成而能够漂浮或悬浮并且避免沉淀在待处理的水体的底部。令人感到意外的是，本身活性较低的、未经煅烧的石灰产品与根据本发明的精细的颗粒组成的结合导致突出的治理成效，特别是能够在较长时期保持这些成效。因此，例如在应用根据本发明的用于中和酸性水体的方法时出现保持数月之久的pH值的稳定状态。不同于由现有技术已知的方法，根据本发明的方法提供一种生态上安全的、经济的、用于酸性水体的湖中治理法的实现方案，借助于该实现方案即使在通过地下水或其他水源提供酸度的情况下也可以在所使用投料的足够高的效率下导致pH值持续处于≥6的状态直至数月之久。

此外，由于根据本发明使用未经煅烧的石灰产品避免了在有规律的时间间隔下投入迄今常见的、具有反应性的、经煅烧的石灰产品时所观察到的、对生物群落不利的pH值波动。

本发明中的水体是指任何类型的水体，特别是地表水体、地下水体、流动的和/或静止的水体。根据本发明的方法特别适用于对地表水体的处理，特别是天然湖泊和/或矿湖或露天矿湖。从实用的重要性来说本发明特别适用于处理开放的酸性水体，特别是具有＞500000m³的水容量的露天矿湖。由于以地下水或其他酸性物质来源的涌入而持续输送酸度，因此这样的水体经常具有再度酸化的特点。

当这里提到投料的或石灰产品的颗粒细微程度时，对此理解为特别是至少具有＜约10μm的颗粒份额为≥50%的、平均颗粒大小小于约40μm的和/或颗粒大小从约0.01直至约＞60μm的颗粒组成。

本发明的一个优选的实施方式设置有，投料包含有具有＜约10μm的颗粒份额为≥50%的颗粒组成的未经煅烧的石灰产品。如果未经煅烧的石灰产品具有＜约4μm的颗粒份额为≥50%的颗粒组成，特别是＜约3μm的颗粒份额为≥50%的颗粒组成，则出现最佳的效果。试验已证实，在未经煅烧的石灰产品具有较粗的颗粒组成的情况下不会出现根据本发明的持久的中和状态并且周期性的再处理是必不可少的。这可能是由于具有较粗的颗粒组成的投料（特别是包含在投料中的未经煅烧的石灰产品）没有悬浮能力而因此沉降到湖泊的底部，这导致投料不能在较长时期用于中和反应。

这里提到的颗粒组成指的是具有以μm的范围表示的颗粒直径。以“小于xμm的颗粒份额为≥50%”说明的颗粒组成对应于在石灰产品中广泛应用的以D-50值形式表示的颗粒大小分布。专业人员将D-50值为10μm理解为，50%或者更多的颗粒具有小于10μm的颗粒直径。由此实现了在容量上的测量结果的评估。用于确定石灰产品的颗粒组成的标准方法已由专业人员已知。已证实，借助于激光衍射分析仪（也称为激光粒度测定仪或激光衍射仪）确定颗粒大小、颗粒大小的分布以及平均颗粒大小是特别实用的（参阅ISO标准13320-1）。除非另有说明，否则这里所给出的颗粒组成的等级和颗粒大小是针对借助于在容量上的激光衍射分析而确定的值。对此颗粒大小x（μm）在容量通量（D）为50%时作为D-50值给出。市售的激光衍射仪（例如Sympatec公司的型号为Helos的激光衍射传感器）在约0.1μm至约8.75mm的测量范围上提供在样品中对颗粒大小和颗粒大小的分布的可靠而快速的测量。然而其他的用于确定颗粒大小的测量方法也是可能的，例如借助于显微术或者滤网直径测定法。

根据本发明的另一个实施方式未经煅烧的石灰产品具有平均颗粒大小为约0.05至约40μm的颗粒组成，特别是平均颗粒大小为约0.05至约20μm的颗粒组成。除了平均颗粒大小的特征以外，未经煅烧的石灰产品也可以具有之前所述的颗粒大小分布（D-50值）。因此，本发明的一个特殊的实施方式设置有，投料包含有未经煅烧的、具有之前所述的D-50值和/或具有平均颗粒大小为约0.05至约40μm的颗粒组成，特别是平均颗粒大小为约0.05至约20μm的颗粒组成的石灰产品。试验已证实，在未经煅烧的石灰产品具有较粗的颗粒组成的情况下不会出现根据本发明的持久的中和状态。特别是相对于根据本发明的、细粒的、未经煅烧的石灰产品，通过不能缓冲的酸性地下水的流入可能出现再度酸化的状况。这可能是由于具有较粗的颗粒组成的投料（特别是未经煅烧的石灰产品）没有悬浮能力而因此沉降到湖泊的底部并且不能在较长时期用于中和反应。具有平均颗粒大小低于约0.05μm的颗粒组成的未经煅烧的石灰产品很难得到并且不是经济的候选方案。

可以依据另一个根据本发明的实施方式由此实现根据本发明的原理，即，投料包含有未经煅烧的、具有约0.01至约60μm的颗粒组成的石灰产品，特别是具有约0.01至约40μm的颗粒组成的石灰产品。如果未经煅烧的石灰产品具有约0.01至约20μm的颗粒组成或者从由小于约60μm、小于约40μm、小于约30μm和小于约20μm组成的范围中选择出的颗粒组成，那么就出现最佳的效果。具有较粗的颗粒组成的未经煅烧的石灰产品没有表现出根据本发明的、持久的中和作用。具有低于0.01μm的颗粒组成的、较精细的、未经煅烧的石灰产品不易生产，因此不是经济的候选方案。此外包含在根据本发明的投料中的未经煅烧的石灰产品也可以具有之前所述的颗粒大小分布（D-50值）和/或之前所述的平均颗粒大小。

根据本发明的另一个实施方式提供了一种用于使弱酸性地表水体的pH值稳定的方法，其中，投料以水的悬浊液的形式带入待处理的水体中，其特征在于，为了使弱酸性地表水体的pH值稳定在5至7.5的pH值范围中使用CaCO₃含量＞85%的的未经煅烧的细粒的石灰产品作为投料，对此，该投料具有0至40μm的颗粒组成并且借助于加料系统以1至15质量%的悬浊液浓度分批地分别以20至500g/m²加入到分别为20000至100000m²的面积区域中。

也可以依据另一个根据本发明的实施方式由此实现根据本发明的原理，即，用于使弱酸性地表水体的pH值稳定的投料以水的悬浊液的形式带入待处理的水体中，其特征在于，为了使弱酸性地表水体的pH值稳定在5.0至7.5的pH值范围中由精细的、包含有＞85%的、通过光合作用去除碳酸而沉淀的碳酸钙的并且具有总计5千万年至1.4亿年年龄的微晶沉积岩构成的投料是未经煅烧的细粒的石灰产品并且该投料具有0.1至40μm的颗粒组成并且＜4μm的颗粒份额在此为≥50%。特别是投料可以具有0.1至20μm的颗粒组成并且优选＜3μm的颗粒份额在此为≥50%。

本发明中的石灰产品意为所有来自碳酸盐岩的产品。特别是这里所使用的石灰产品这个概念也包括白云石石灰岩和白云岩。以石灰盐为基础的石灰产品在实际的试验中提供最佳的效果。

根据本发明优选使用未经煅烧的石灰产品作为投料。该投料优选基本上由未经煅烧的石灰产品构成。然而，除了未经煅烧的石灰产品该投料也可以包含有经煅烧的石灰产品和/或其他的添加物的成份。

具有＞85重量%的CaCO₃份额的未经煅烧的石灰产品已证实是特别适用于根据本发明的方法的未经煅烧的石灰产品。

满足该条件并且以根据本发明所提供的颗粒细微程度存在的的天然材料例如是细白垩。细白垩是由＞约85重量%的、通过光合作用去除碳酸而沉淀的碳酸钙构成的精细的微晶沉积岩。细白垩通常大概具有约5千万至约1.4亿年的年龄。因为细白垩能够通过购买以可以立即使用的形式取得，所以细白垩是一种特别适用于根据本发明的方法的细粒的石灰产品。

已证实，用像细白垩一样的微晶沉积岩无需昂贵的研磨操作就可以提供非常精细的投料。像细白垩一样的、为了作为投料成份或投料应用而优选具有约0.01至约20μm的平均颗粒组成的微晶沉积岩对此提供最佳的效果。优选＜约4μm的颗粒份额在此为≥50%。

除了细白垩以外，也可以使用任意其他的由＞约85重量%的、通过光合作用去除碳酸而沉淀的碳酸钙构成的精细的微晶沉积岩作为特别适合的、根据本发明的未经煅烧的石灰产品。沉积岩优选具有大概约5千万至约1.4亿年的年龄。细白垩和其他沉积岩的混合物也是可能的。

根据本发明的方法除了通常处理水体以外，特别是用于水体pH值的稳定、水体pH值的提高和/或水体的中和。根据一个优选的实施方式使用根据本发明的投料以使酸性水体的pH值稳定。酸性在这里意为水体的pH值低于约7.5，特别是在约2和约7.5之间。

根据本发明的投料也适用于使弱酸性水体的pH值稳定，即，水体在约5至约7.5的pH值范围内。这里可以看出根据本发明的方法中所提供的投料的令人惊讶的特性，因为在该pH值范围中迄今没有建议过使用未经煅烧的石灰产品作为用于湖中法的碱性物质（参阅DE102007043751A1）。

依据根据本发明的方法的另一个实施方式可以首先对严重酸化的水体进行起始中和处理的第一步骤或者至少使pH值提升到弱酸性的pH值范围中。这不仅可以通过投入未经煅烧的、具有标准的颗粒组成的石灰产品（例如石灰石粉末），也可以以其他的、专业人员由现有技术已知的投料来进行。然后特别是为了pH值稳定和/或缓冲，在第二步骤中以根据本发明的投料（特别是包含有未经煅烧的、具有＜约10μm颗粒份额为≥50%的颗粒组成的细粒的石灰产品的投料）处理水体。

在实际的试验中已发现，根据本发明的方法对于在湖中处理弱酸性水体来说是一种生态上安全的、经济的实现方案。特别是以根据本发明的方法即使在通过地下水或其他水源提供酸度的情况下也可以在所使用投料的足够高的效率下导致pH值持续处于≥约6的状态直至数月之久。

根据本发明的一个优选的实施方式，使用以根据本发明的、细粒的未经煅烧的石灰产品或投料进行的处理工作也可以仅用于在之前已通过其他方法进行中和的和/或本身已具有合适的pH值的水体中形成缓冲团块。

原则上，本领域技术人员已知各种不同的适合将投料带入待处理的水体中的方法。实际的试验已证实，如果投料以水的悬浊液的形式带入待处理的水体中或者施加到待处理的水体上，那么就得到了最佳的效果。

根据另一个实施方式本发明相应地提供一种用于处理水体的水性悬浊液，该悬浊液包含至少一种根据本发明的未经煅烧的（特别是具有＜约10μm的颗粒份额为≥50%的颗粒组成的）石灰产品。在实践中可以将根据本发明的悬浊液在加入到待处理的水体前不久进行混合。

然而也可以考虑能够立即使用的、能够存放的悬浊液或预先准备好的混合物。

适合于使用在根据本发明的方法中的水性投料悬浊液的浓度范围特别是约0.1至约40重量%的浓度。在约1至约15重量%的悬浊液浓度对于许多用途特别实用。

出于生态和工艺过程的原因，已证实如果投料分批地带入到待处理的水体中或者施加到待处理的水体上是有利的。对于各个水体、控制那里的条件和所使用的加料系统最佳的批量可以借助于现场试验来得到。实践已证明分批地以分别约20至约500g/m²的量使投料带入到面积区域分别为约20000至100000m²的待处理的水体中是可行的。

如果将投料分批地带入到待处理的水体中，那么可以例如借助于改造的船舶和/或借助于一个或多个管路分配系统分批地进行加料。对此改造的船舶和管路分配系统也可以以轮换运行方式来供应投料。根据本发明的另一个实施方式，例如可以在白天借助于改造的船舶进行加料并且在夜间借助于管路分配系统继续加料。借助改造的船舶和管路分配系统同时加入投料同样是可能的。

实践已证实，如果借助于改造的船舶分批加料和/或借助于改造的船舶和管路分配系统的轮换运行来分批加料是可行的。

例如由文献WO2009/037194A2已知用于以碱性物质治理酸性水体的改造的船舶，对此明确地涉及该文献的公开内容。这里提到的改造的船舶是指所有的能够将碱性投料施加到水体表面上或带入到水体中的船舶。

实际的试验中已证实借助于船舶引入根据本发明的投料是特别有利的。

此外本发明相应地提供一种用于使根据本发明的投料（特别是具有＜约10μm的颗粒份额为≥50%的颗粒组成的投料）带入到待处理的水体中的船舶，其中该船舶具有至少一个装有投料的贮存容器。如果该船舶至少部分地具有文献WO2009/037194A2中所述的改造的船舶的特征，那么就会出现最佳的效果。

本发明的另一个优选的实施方式提供借助于管路分配系统引入根据本发明的投料。

例如在文献DE102009049739A1中描述了适用于在处理酸性水体时将碱性投料带入到酸性水体中的管路分配系统。对此同样明确地涉及该文献的公开内容。

对此优选管路分配系统以轮换运行方式供应投料。对此已证实，根据风向和风速来调整具有投料引入的管路分配系统的轮换运行的时间间隔是有利的。在这样的操作中可以确保投料的良好的分布。

例如在实践中如果从风速≤约1m/s开始调整具有投料引入的管路分配系统的轮换运行，那么可以实现最佳的效果。在风速较低时，具有投料引入的管路分配系统对此处于停止运转状态。在这种情况下可以没有投料引入而是以湖水继续运转并且清洗管路分配系统。

关于管路分配系统的停止运转时间和轮换运行的时间间隔，实际的试验已证实，优选根据规定的运转时间（特别是根据约一小时的运转时间）调整时间间隔和/或以取决于风速的停止运转时间在时间间隔

Z（以h为单位的时间间隔）=3×V（以km/h为单位的风速）/V²中调整时间间隔。对此在高风速时用于管路分配系统的投料引入的停止运转时间直接取决于风速并且该时间在高风速时比在低风速时更短。

上述关于取决于风速和投料引入的论述也同样适用于借助于改造的船舶对投料的引入。本发明的一个有利的实施方式提供在使用改造的船舶加料时根据风力和风向调整投料引入的参数，例如数量、配料大小、行驶方向、加料面积和加入模式。

投料的引入可以通过水上分配和水下分配来进行。通过实际的试验发现，如果在露天的、较深的水体中进行水上的投料分配，而在岸边的区域旁进行投料的水下分配，对于仍然存在的水体生物群落是有利的。

借助根据本发明的投料也可以在以船舶或用于管路敷设难以到达的水体区域中出现最佳的效果。因此已证实，通过细粒的投料而在水体中形成的缓冲团块也漂流在没有直接处理过的水体区域中。这可能是由于投料或包含在投料中的未经煅烧的石灰产品的特别精细的颗粒大小，该石灰产品由此能够漂浮和悬浮并且实际上本身以自然的流动散布在水体中。如果在天然的入口或者在流入口使投料引入到待处理的水体中，那么可以特别有利的应用这个效果。对此，通过水体中的投料团块的流动引起的扩散而出现最佳的投料分布。

此外，实际的试验已证实，借助根据本发明的方法以及上述和从属权利要求中所述的本发明的有利的设计方案可以在水体中以直至约10m的层厚在较长时期建立产物团块或缓冲团块，其中该缓冲团块中的pH值通常不超过约7.5。

引入根据本发明的投料之后的缓冲团块的形成可以在合适情况下现场通过在处理过的水体上方的空中摄影观察到。

借助根据本发明的方法可以形成缓冲团块直至3个月的时间，而不会发生投料成份完全地沉降在水体底部的情况。这特别适用于这种情况，即，通过地下水或其他的水源的酸度供应小于缓冲团块的碱性潜能。缓冲团块的形成的优势在于，可以避免昂贵的、短期的后续再处理并且可以没有问题地经过像冬季这样的有冰覆盖在水体上的较长时期。

借助根据本发明的方法的应用在很大程度上避免了可能对生物群落造成的损害、不利的效能、可能出现的过量现象、总成本高以及特别是快速的再度酸化现象。最后可以借助所提供的方法通过使用未经煅烧的石灰产品整体上低成本地实现pH值稳定以及特别是再处理。

具体实施方式

以下将借助实例详细阐述本发明的原理。

实例1

需要治理具有1千万m³容量的露天矿湖，该露天矿湖由于地下水的影响在6个月的时间里从最初pH值为7酸化至pH值为5.8。直至重新达到pH值为7所求得的中和剂需要量为0.3mmol/l。

使用具有90重量%的CaCO₃份额的细白垩作为投料用于露天矿湖的治理。以激光衍射传感器（Sympatec公司的型号为Helos）测定投料的颗粒组成。投料的D-50值在2和4μm之间。投料具有＜20μm的颗粒组成。在技术工厂试验中求得投料的总体效率达到80%。

约650t的细白垩用于湖泊处理。借助于筒仓卡车将投料运输至湖岸并且在这里分批地以每6t的量用压力充填到分配船舶的贮存容器中并且通过该分配船舶使投料与150m³湖水一起作为百分之4的投料悬浊液以100g/m²的投料量在超过20min的时间里分配在1500m长和40m宽（60000m²）的水体表面上。每次重新填充分配船舶的贮存容器之后在湖面的其他区域上撒播投料悬浊液。将投料悬浊液播撒到同一块湖面上的工作通常每天只进行一次。

总体投料量在约2周左右的时间里投入到水体中。在该方法进行之后，pH值约为7.0以及以K_S4.3值表示的酸容量约为0.45mmol/l。借助根据本发明的方法可以在pH值和酸性缓冲液方面通过根据本发明的处理实现水特性的稳定和改善。

以空中摄影拍摄借助于改造的船舶在水面下以及水面上带入的投料悬浊液的散布。可以观察到，根据水流方向和风向即使在湖泊的以船舶难以到达以及由此不能直接进行处理的区域中也漂浮有缓冲团块。

由于直至pH值达到7的对酸性潜能的处理以及以约220t细白垩的在水体中未消耗的总质量而额外地建立缓冲团块，在保持同样的水体中的酸度输入的状态下，约9个月之后才再次需要重新的再处理过程。

实例2（对比实例）

一个露天矿残留湖具有弱酸性的pH值。使用具有＞12μm的D50值的未经煅烧的石灰石粉末作为用于处理湖泊的投料。已借助船舶将该投料带入到水体中。投料的大部分没有发生反应就沉降到湖泊的底部。治理之后在直接投料的区域中可以观察到湖泊区域的短期的中和状态。由于酸性地下水的流入在处理之后的短时间出现湖泊的再次酸化，由此需要重新处理。

以上已根据实施例示例性地描述了本发明。对此认识到，本发明不仅限于所述的实施例。相反，对于在本发明领域的技术人员来说得到多样的变型和改型的可行性方案并且特别是通过后面的权利要求确定了本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种治理水体的方法，其中，将投料带入到待处理的水体中，其特征在于，所述投料包含有未经煅烧的石灰产品，其中所述未经煅烧的石灰产品具有＜约10μm的颗粒份额为≥50%的颗粒组成。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，未经煅烧的石灰产品具有＜约4μm的颗粒份额为≥50%的颗粒组成，特别是＜约3μm的颗粒份额为≥50%的颗粒组成。

3.根据权利要求1或2的任意一项所述的方法，其特征在于，未经煅烧的石灰产品具有平均颗粒大小约0.05至约40μm、特别是平均颗粒大小约0.05至约20μm的颗粒组成。

4.根据权利要求1至3的任意一项所述的方法，其特征在于，所述未经煅烧的石灰产品是CaCO₃份额为＞约85重量%的未经煅烧的石灰产品。

5.根据权利要求1至4的任意一项所述的方法，其特征在于，所述未经煅烧的石灰产品是细白垩。

6.根据权利要求1至5的任意一项所述的方法，其特征在于，水体的治理是指pH值的稳定、pH值的提高和/或进行中和。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，加入所述投料以使弱酸性水体的pH值稳定在约5至约7.5的pH值范围内。

8.根据权利要求1至7的任意一项所述的方法，其特征在于，所述投料以水的悬浊液的形式引入到待处理的水体中或者撒播到待处理的水体上。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，借助于加料系统以约1至约15重量%的悬浊液浓度引入或撒播所述投料。

10.根据权利要求1至9的任意一项所述的方法，其特征在于，使所述投料分批地以分别约20至约500g/m²撒播到分别约20000至约100000m²的面积区域上。

11.根据权利要求1至10的任意一项所述的方法，其特征在于，分批地将投料引入到水体中，并且借助改造的船舶进行分批加料和/或借助管路分配系统或借助改造的船舶和管路分配系统的轮换运行进行分批的加料。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，根据风向和风速来调整具有投料引入的管路分配系统的轮换运行的时间间隔。

13.根据权利要求11或12的任意一项所述的方法，其特征在于，从≤约1m/s的风速开始调整具有投料引入的管路分配系统的轮换运行。

14.根据权利要求10至13的任意一项所述的方法，其特征在于，根据规定的运转时间、特别是根据一小时的运转时间和取决于风速的停止运转时间在时间间隔

Z（以h为单位的时间间隔）=3×V（以km/h为单位的风速）/V²中调整管路分配系统的轮换运行的时间间隔。

15.一种具有＜约10μm的颗粒份额为≥50%的颗粒组成的、未经煅烧的石灰产品的用于治理水体的用途。

16.一种包含有至少一种具有＜约10μm的颗粒份额为≥50%的颗粒组成的、未经煅烧的石灰产品的用于治理水体的水性悬浊液。

17.一种用于将具有＜约10μm的颗粒份额为≥50%的颗粒组成的、未经煅烧的石灰产品作为投料带入到待处理的水体中的船舶，其中所述船舶具有至少一个装有所述投料的贮存容器。