DE20317618U1

DE20317618U1 - Anordnung zur Behandlung von sauren Bergbauwässern

Info

Publication number: DE20317618U1
Application number: DE20317618U
Authority: DE
Original assignee: ETA AG; Ebauchesfabrik ETA AG
Current assignee: Eta AG Engineering De; Lmbv Lausitzer- und Mitteldeutsche Bergbau-Ver De
Priority date: 2003-11-14
Filing date: 2003-11-14
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2013-11-15

Abstract

Anordnung zur Behandlung von sauren Bergbauwässern, die mittels Konditionierungsanlagen neutralisiert werden und von sauren Bergbauseen, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung aus einer Konditionierungsanlage für feste und/oder flüssige Neutralisationsmittel, einem Absetzbecken, mindestens einer Pumpe, einer Rohrleitung und einer Verteilleitung mit einem großflächigen Verteilsystem besteht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Grubenwasserreinigungsanlagen und die Behandlung von sauren Bergbauwässern zur Verbesserung der Wasserqualität von sauren Bergbauseen.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, saure fließende Wässer, insbesondere gehobene potentiell saure eisenhaltige Grundwässer vor dem Einleiten in die Vortlut von öffentlichen Gewässern zentral in sogenannte Grubenwasserreinigungsanlagen durch Kalkung oder Einleiten von Kalkmilch zu neutralisieren. Durch intensive Belüftung und Anhebung des pH-Wertes fällt das gelöste Eisen als Eisen(III)hydroxydschlamm aus. In Absetzbecken wird der entstehende kalkhaltige Eisenhydroxydschlamm vom Hauptwasserstrom abgetrennt. Der Schlamm wird vom Boden abgesaugt und in der Regel in Becken oder in Tagebauseen eingespült. Die Schlämme sedimentieren dabei punktuell und eine Ausnutzung der Restalkalität erfolgt nur in sehr begrenztem Umfang.
Es existieren auch Projekte und Anlagen bei denen punktuell im sauren Wasserstrom oder am Einlauf von saurem Wasser in Seen die Zugabe von Kalk oder Kalkmilch erfolgt. Dabei erfolgt die Einleitung üblicherweise mit Hilfe einer quer im Gerinne liegender Leitung, die mehrere Austrittsöffnungen aufweisen kann. In der Regel werden durch den Einbau von zusätzlichen Schikanen nach der Einleitung des Neutralisationsmittels, Turbulenzen im Wasserstrom erzeugt, die eine innige Durchmischung und vollständige Reaktion des Neutralisationsmittels mit dem sauren Wasser bewirken sollen. Nachteilig ist jedoch, dass mit dem Ausfall von Fällungsprodukten auch Neutralisationsmittel ausfallen und den Wirkungsgrad des Verfahrens reduzieren. Die unmittelbar nach der Zugabe ausfallenden schlämme müssen in der Regel periodisch mit hohem Aufwand mittels Bagger oder anderer Geräte wieder entfernt und anderweitig entsorgt werden. Eine detaillierte Darstellung des Standes der Technik enthält die Zeitschrift „ Restlochflutung-Maßnahmen zur Steuerung der Wasserbeschaffenheit in den Bergbaufolgeseen der Lausitz", Druckerei und Verlag Hille, Dresden, 2003.
In DE 203 06 503.4 ist eine Anordnung für die Behandlung von sauren Bergbauwässern an einem Tagebauseezulauf beschrieben, bei der die Konditionierungsmittel in den sauren Zulauf aus einer Konditionierungsanlage, die kein nachgeschaltenes Absetzbecken aufweist, in einem Tagebausee verteilt werden. Diese Anordnung ist für eine konventionelle Grubenwasserreinigungsanlage mit nachgeschaltenem Absetzbecken nicht anwendbar.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Lösung zu finden, die eine wirtschaftliche, effektive und einfach anwendbare Verbesserung der Wasserqualität von sauren Bergbauwässern in Kombination mit Konditionierungsanlagen mit nachgeschaltem Absetzbecken, ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass eine Geräteanordnung zusammengestellt wird, die aus einer Konditionierungsanlage mit einem nachgeschaltenem Absetzbecken, kombiniert mit einer mobilen schwimmenden Verteileinrichtung besteht.
Für die unter Schutz zu stellende Anordnung werden folgende Geräte und Vorrichtungen eingesetzt und sinnvoll gemäß Schutzanspruch angeordnet:

– Konditionierungsanlage für den Lagerung, Mischung und Dosierung von Neutralisationsmitten,
– pH-Wertmessungen,
– Absetzbecken,
– Schlammgewinnungseinrichtung,
– Schlammabführungseinrichtung mittels Pumpe und Rohrleitung oder Schlauch vom Absetzbecken zu einer schwimmenden Verteileinrichtung in einem sauren Tagebausee oder einen Tagebausee der durch Grundwassereinfluss zur Wiederversauerung neigt,
– Rohrleitung im Tagebausee; Länge 100 – 1500 m),
– Verteileinrichtungen an der Rohrleitung ( Düsen, Starkregner, Öffnungen),
– Auftriebskörper für die schwimmende Verlagerung der Rohrleitung auf dem See,
– Wasserfahrzeug (Motorboot) zum Schwenken der Rohrleitung,
- Anker, Bojen usw.,

Der alkalische in der Regel kalkhaltige Eisenhydroxydschlamm wird als Suspension in einer Menge von 30 bis 1500 m³/h mit einem Feststoffanteil von < 20 % gewonnen und zur Verteileinrichtung in den Tagebausee gepumpt und hier, großflächig verteilt.
Der Wirkungsgrad der Anordnung ist gegenüber einer punktuellen Zugabe von alkalischem Eisenhydroxydschlamm um ca. 60 % verbessert. Vorteilhaft ist zusätzlich, dass der Eisenhydroxydschlamm gezielt in einen größeren Bereich verspült wird und somit Uferverunreinigungen und erforderliche Schlammberäumungen weitgehend entfallen können.
Mit Hilfe der vorgeschlagenen Anordnung wird die Behandlung von Sauren Bergbauwässern effektiver und wirtschaftlicher und ermöglicht eine schnellere Nutzung von lebensfeindlichen sauren Gruben- und Bergbauwässern, wie beispielsweise von sauren Tagebaurestseen zur Erholung, Bewirtschaftung und als Zwischenspeicher.
Das Prinzip der Erfindung soll im folgenden an einem Beispiel näher erläutert werden.
In eine Grubenwasseraufbereitungsanlage gelangen stündlich 5000 m³ saures Wasser, die vor Ablauf in einen Vorflutkanal von pH 5 auf pH 7 und von einem Eisengehalt von 30 mg/l auf 1 mg/l gebracht werden müssen. In Versuchen wurde ermittelt, dass diese Werte bei Zugabe von 400 kg Weißkalkhydrat pro Stunde nach Durchlaufen eines Absetzbeckens erreicht werden. In Abhängigkeit vom pH-Wert erfolgt eine Feineinstellung der Kalkzugabe.
Der im Absetzbecken anfallende Eisenhydroxydschlamm wird in einer Gesamtmenge von 300 m³/h mit geeigneten Einrichtungen, wie einer Räumerbrücke vom Boden abgesaugt und zu einem 2 km entfernten sauren Tagebausee gepumpt. Es wurde analysiert, dass dabei stündlich ein Restkalkanteil, der nicht umgesetzt ist, von 100 kg/h, mit dem Anfallschlamm abtransportiert wird.
Der kalkhaltige Eisenhydroxydschlamm wird mit der erforderlichen Pumpenleistung über eine 1000 m lange Verteilleitung mit 7 Verteildüsen im sauren Tagebausee verteilt. Die Verteilleitung ist schwenkbar und kann somit größere Seebereiche beeinflussen.
Mit der vorgeschlagenen Anordnung wird eine weitgehende Ausnutzung des insgesamt eingetragenen Neutralisationspotentials bewirkt. Der Eisenhydroxydschlamm kann im größeren Seebereich ausfallen, ohne dass eine gesonderte Schlammberäumungstechnologie, wie für punktuelle Aufgaben notwendig wird. Sedimentproben belegen, dass die Alkalität des eingespülten alkalischen Eisenhydroxydschlamms um 60 % gegenüber unverteilten Schlämmen reduziert ist.
Mit der vorgeschlagenen Geräteanordnung kann mit geringen Investitions- und Betriebskosten bei der Behandlung von sauren Bergbauwässern eine wirtschaftliche Verbesserung der Wasserqualität, erreicht werden.

Claims

Anordnung zur Behandlung von sauren Bergbauwässern, die mittels Konditionierungsanlagen neutralisiert werden und von sauren Bergbauseen, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung aus einer Konditionierungsanlage für feste und/oder flüssige Neutralisationsmittel, einem Absetzbecken, mindestens einer Pumpe, einer Rohrleitung und einer Verteilleitung mit einem großflächigen Verteilsystem besteht.