Aktive Grubenwasseraufbereitung
Verfahrensbeschreibung
Metallabtrennung durch Oxidation von Eisen (und ggf. Mangan) bei gleichzeitiger Neutralisation und pH-Wert – Anhebung durch Neutralisationsmittelzugabe. Hierfür wird häufig aber nicht in allen Fällen Branntkalk oder Kalkydrat verwendet. Die Abscheidung der gebildeten Feststoffe erfolgt über Sedimentationsbecken, meist Rundeindicker. Die Schlämme werden in manchen Fällen noch eingedickt und dann entwässert
Einsatzbereich
eisenhaltige azidische Grund- und Oberflächengewässer
Behandlungsziel
Weitgehende Abtrennung von Eisen, Aluminium und Neutralisation der Azidität
Verfahrensart
Bergbau
Umwelteinflüsse
Notwendigkeit der Schlammentsorgung
Überwachung
Prozessmonitoring, Anlagenmonitoring
Nachsorge
ggf. noch nachgeschaltete Behandlung des Ablaufes zur Entfernung weiterer Metalle
Nachbesserung
Nachrüstung mit weiteren Beahndlungsstufen für andere Stoffgruppen möglich
Relevante Prozesse
- Entsäuerung, Neutralisation, Belüftung
- Fällung und Sedimentation von Eisen(oxy-)hydroxiden
- Mitfällung/Sorption anderer Metall(oid-)e
Anwendungsstand
Stand der Technik
Zeitaufwand
kleiner 1 Jahr
Rechtliche Anforderungen
Arbeitsschutz
Gefahrstoffe Branntkalk, Flockungshilfsmittel
Genehmigungsfähigkeit
Prinzipiell gegeben; Problematik der Schlammentsorgung
Bewertung
Anforderungen
- Hydraulisch gefasste Zulaufwässer
- Möglichkeit der Verbringung der Reststoffe
Anforderungen an Umwelt
- Stellflächenbedarf
- Möglichkeiten zur Schlamm-Entsorgung
- Ggf. Flächen für die Schlammentsorgung
Beispiele weltweit
- zahlreiche Anlagen weltweit
- z. B. Wheal Jane Mine Water Treatment Plant (Cornwall, England)
Beispiele in Sachsen
- Ca. 10 größere Anlagen
Leistungsfähigkeit unter sächsischen Bedingungen
- Stand der Technik: keine spezifischen regional-bedingten Adaptionen erforderlich
Vorteile
- Stand der Technik
- robustes Verfahren
- große Variabilität hinsichtlich Durchfluss und Beschaffenheit
- geeignet für große Volumenströme
- geringer Flächenbedarf
Nachteile
- Nicht geeignet für sehr sedimentfracht-reiche Wässer
- Kostenintensiv durch Personalaufwand, Verbrauchsmittel und Instandhaltung
- keine Immobilisierung von Sulfat und Chlorid
- hoher Energiebedarf
Investitionskosten
- reine Baukosten ca. 1 – 20 Mio. €
Kosten für laufenden Betrieb
- 0,3 bis 0,6 €/m³
Kosten für Chemikalien
- Neutralisationsmittel: meist Branntkalk, selten Kalkhydrat oder Natronlauge, Flockungshilfsmittel
Datenstand
01.01.2020
Literatur
- Coulton, R., Bullen, C., Dolan, J., Hallett, C., Wright, J., Marsden, C. (2003a): Wheal Jane mine water active treatment plant – design, construction and operation. Land Contamination & Reclamation. 11(2): 245-252.
- Coulton, R., Bullen, C., Hallett, C. (2003b): The design and optimization of active mine water treatment plants. Land Contamination & Reclamation. 11(2): 273-279.
- Bilek, F.: (2013): Grubenwassergenese und –behandlung - Beiträge zur Modell- und Technologie-Entwicklung, Habilitation, Proceedings des Dresdner Grundwasserforschungszentrums e.V., Heft 48.