Benner, S. G., Blowes, D. W., & Ptacek, C. J. (1997). A full-scale porous reactive wall for prevention of acid mine drainage. Ground Water Monitoring and Remediation, 17(4), 99–107.
Abstract: The generation and release of acidic drainage containing high concentrations of dissolved metals from decommissioned mine wastes is an environmental problem of international scale. A potential solution to many acid drainage problem is the installation of permeable reactive walls into aquifers affected by drainage water derived from mine waste materials. A permeable reactive wall installed into an aquifer impacted by low-quality mine drainage waters was installed in August 1995 at the Nickel Rim mine site near Sudbury, Ontario. The reactive mixture, containing organic matter, was designed to promote bacterially mediated sulfate reduction and subsequent metal sulfide precipitation. The reactive wall is installed to an average depth of 12 feet (3.6 m) and is 49 feet (15 m) long perpendicular to ground water flow. The wall thickness (flow path length) is 13 feet (4 m). Initial results, collected nine months after installation, indicate that sulfate reduction and metal sulfide precipitation is occurring. Comparing water entering the wall to treated water existing the wall, sulfate concentrations decrease from 2400 to 4600 mg/L to 200 to 3600 mg/L; Fe concentration decrease from 250 to 1300 mg/L to 1.0 to 40 mg/L, pH increases from 5.8 to 7.0; and alkalinity (as CaCO<inf>3</inf>) increases from 0 to 50 mg/L to 600 to 2000 mg/L. The reactive wall has effectively removed the capacity of the ground water to generate acidity on discharge to the surface. Calculations based on comparison to previously run laboratory column experiments indicate that the reactive wall has potential to remain effective for at least 15 years.
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Eriksson, P. K., Lien, L. A., Green, D. H., & Kyburz, M. (1997). Nanofiltration für die Aufkonzentrierung von Kupfersulfat von Auslaugewässern und die Rückgewinnung von Schwefelsäure. In 6. Aachener Membran Kolloquium, Preprints, Aachen, DE, 3. 5. Mar, 1997 (pp. 113–121).
Abstract: In einem US-amerikanischen Minenbetrieb fallen bei der Auslaugung von Abraum zur Gewinnung von Restkupfer Abwässer an, die höhere Konzentrationen aufweisen als für Abwässer erlaubt ist. Eine bislang angewandte chemische Fällung erforderte erhebliche Kosten. Mit der Nanofiltration (NF), verbunden mit einer Biomasse-Adsorptionsstufe, erhält man ein weniger problematisches Abwasser, das direkt eingeleitet werden darf. Dieses Wasser kann im Betrieb sogar als Frischwasser dort eingesetzt werden, wo höhere Anteile an Silikaten toleriert werden können. Ein weiterer Vorteil der NF-Technik ist die Aufkonzentration der Metallsalze und die Rückgewinnung von Schwefelsäure. Kupfer liegt z.B. nach der ersten Stufe in solcher Konzentration vor, daß die Extraktionskapazität der existierenden Anlage stark erhöht wird. Die Nanofiltration ist ein Membranprozeß, bei dem Membranen mit Porengrößen von ca. 1 nm eingesetzt werden. Die Porengröße ist kleiner als bei Ultrafiltrationsverfahren und nur wenig größer als bei Umkehrosmosemembranen. Gearbeitet wird mit dem Prinzip der Queranströmung (Crossflow). Zur Entfernung der relativ geringen Anteile an Schwermetallen wird zusätzlich eine Biomasse-Kolonne eingesetzt. Beschrieben wird der Aufbau bzw. das Fließschema einer Pilotanlage. Untersuchungen mit dieser Anlage bestätigten die Wirksamkeit der NF- Abwasserbehandlung mit anschließender Adsorption an Biomasse. Die zugeführten Chemikalien bestehen lediglich aus relativ harmlosen Stoffen wie Entkrustungsmittel und Soda. Das Entkrustungsmittel wird benötigt, um Ablagerungen von Anorganika auf den Membranen zu verhindern. Das Soda neutralisiert das aufbereitete Wasser. Beide Chemikalien verhalten sich im Prozeß ansonsten neutral. Hauptsächliche Ausgaben entstehen für Kapitalkosten. Betriebskosten entstehen für den Membranersatz und die Energie. Die Versuchsresultate und Erkenntnisse aus den Versuchen konnten weitgehend für die Auslegung einer NF-Anlage in einer Kupfermine in Mexiko übernommen werden, die im Frühjahr 1997 in Betrieb genommen werden soll.
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Camus, M. (1997). Le traitement des eaux de mine desaffectees. Die Aufbereitung von Wässern aus stillgelegten Bergwerken. Treating water from closed mines. Mines et Carrieres, (Feb), 38–39.
Abstract: In einem alten französischen Bergwerk, in dem früher Blei und Silber abgebaut wurden, kam es nach dem Wiederanstieg des Grundwassers zu einer erhöhten Schwermetallbelastung von Quellgebieten, die einen Fluß mit Forellenbesatz schädigten. Zur Beseitigung dieser Grundwasserverunreinigung wurde das saure Grubenwasser mit erhöhten Eisen- und Zinkgehalten übertage gefaßt und einer Wasseraufbereitung unterzogen. In der für einen Durchsatz von 100 m(exp 3)/h konzipierten Wasseraufbereitung wurden die Schadstoffbestandteile durch Oxidation und anschließende Neutralisation mit Kalk (Anhebung des pH-Wertes auf 8,2 bis 8,3) gefällt, durch Zugabe eines Flockungsmittels gebunden und die Schlammbestandteile anschließend einem Eindicker und Filterpressen zugeführt. Der Kalkverbrauch wird mit 240 kg/d angegeben. Die tabellarisch zusammengestellten Analysenergebnisse zeigen, daß die Wasseraufbereitung einen sehr guten Wirkungsgrad hatte. Neben einer Anhebung des pH-Wertes von 6,5 auf 8,2 konnten die Schwermetallgehalte bei Fe von 22 mg/l auf 0,09 mg/l und bei Zn von 38 mg/l auf 0,4 mg/l abgesenkt werden.
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Godard, M. (1997). Principes d'exhaure et de traitement des eaux chargees aux houilleres du bassin de Lorraine. Darstellung der Verfahren zur Wasserhaltung und zur Wasseraufbereitung in den Steinkohlengruben des Lothringer Beckens. Draining principles and treatment of water used in the Lorraine mining basin. Mines et Carrieres, (Feb), 42–45.
Abstract: Im lothringischen Steinkohlenbergbau werden bis 3 m(exp 3)/min Wasser bei den Gewinnungsarbeiten zur Staubbekämpfung benötigt, die anschließend einer mehrstufigen Wasseraufbereitung zugeführt werden müssen. Die Abscheidung der Feststoffe aus dem Grubenwasser erfolgt teilweise in der Nähe der Gewinnungsbereiche in untertägigen Absetzbecken. Die dort anfallenden Schlämme werden in Zyklonieranlagen entwässert und als Versatzmaterial verwendet. Die so gereinigten Wässer werden der Hauptwasserhaltung zugeführt. In den meisten Fällen ist eine derartige Reinigung der Abwässer im Vorortbereich jedoch nicht möglich, und die mit Feststoffen belasteten Wässer müssen dann durch Schlammpumpen (leistungsfähige Kolbenpumpen) zu zentralen untertägigen Absetzbecken gefördert werden, wo sich die Schlämme absetzen und die geklärten Wässer der Wasserhaltung zugeführt werden. Es werden die unterschiedlichen Verfahren zur Behandlung der Schlämme aus den Absetzbecken beschrieben. Im Rahmen einer Rekonstruktion wurden die ursprünglich vorhandenen 43 Kreiselpumpen zur Schlammförderung (installierte Leistung von 2365 kW) durch 3 leistungsfähige Kolbenpumpen (installierte Leistung 960 kW) ersetzt, was sich günstig auf die Kosten auswirkte. Die von der Hauptwasserhaltung gehobenen Grubenwässer werden im Übertagebereich nochmals in Absetzbecken geklärt bzw. in einer neuen Zyklonanlage gereinigt.
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Younger, P. L., Neal, C., House, W. A., Leeks, G. J. L., & Marker, A. H. (1997). The longevity of minewater pollution; a basis for decision-making U.K. fluxes to the North Sea; Land Ocean Interaction Study (LOIS); river basins research, the first two years. The Science of the Total Environment, 194-195, 457–466.
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