Mesterséges láp alkalmazása egy korábbi rézbánya területének remediációjára

Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group

Organisation/Data provider's nameBudapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group
Name of contact
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória
Telephone/fax
+36-1-4632347
Technology Hungarian nameMesterséges láp alkalmazása egy korábbi rézbánya területének remediációjára
Technology name
Constructed Wetland at Copper Basin Mining District
Country of origin
USA
Stage of development
under demonstration
Start of the development
1998
Contaminant group|Contaminant typically treated
  • Metals, semi-metals and their compounds
Contaminant group|Contaminant typically treated
  • Other inorganic chemical compounds
  • sulphate
Environmental element/phase the method may be applied to
Leachate
Technology type
simple
Basis of the technology
Physical- chemical
Biological
Technology description

A láp egy horizontális, felszíni áramlású rendszer, amely tulajdonképpen egy sekély vizű tó, jelen esetben komposzt alapon telepített nádassal, gyékényessel. A komposztban található szulfátredukáló baktériumok által oxigénmentes környezetben lejátszódó szulfátredukció biztosítja a pH növelését és a redoxpotenciál csökkenését. Azokon a részeken ahol aerob körülmények jellemzőek ott a fémek oxidálódhatnak és kicsapódhatnak. A mészkő réteg disszociációja is segíti a savas víz semlegesítését, továbbá élőhelyet biztosít a redukáló baktériumok számára, valamint elősegíti a hidrogén-szulfid távozását is. A szerpentines lefutás megnöveli a víz tartózkodási idejét. A hirtelen vízszintnövekedés (esőzések) és a hordalék ellen védekezni kell gátakkal, zsilipekkel.

Description of the novelty of the technology

A rendszer passzív, kialakítása után csak ritkán igényel gondozást. A tájba tökéletesen illeszkedik. Újdonság a komposzt alkalmazása a fémek eltávolítására, a pH növelésére és a redoxpotenciál csökkentésére.

Remediation technology type
  • biological
  • compost wetland
Remediation technology from contaminant point of view
mobilisation
Remediation technology from execution point of view
in situ
Technological parameters
Water flux
Contaminant amount
pH
Redoxpotential
Other
Other technological parameter

szulfátkoncentráció, vízkeménység, lúgosság

Monitored environmental element
Subsurface water
Capital costs
800.000 - 2.000.000 Euro
Specific total costs
no estimation
Costs
1-very high
Time requirement
2-high
Space requirement
3-medium
Workload requirement
3-medium
Equipment, apparata requirement
3-medium
Qualified labour
3-medium
Environmental risk and workplace risks
4-low
Ability to meet the target value
4-high
Environmental efficiency
4-high
Cost efficiency
4-good
Generation of any recyclable byproduct
no
Generation of any byproduct to be treated
no
Automation/remote control
yes
Feasibility
4-good
Availability
3-average
Well known
2-weak
Strengths

Régi bányaterületek, ércfinomítók savas bányavizeinek tisztítására, semlegesítésére alkalmas technológia. A nehézfémek koncentrációja is csökkenthető. Természetes energiaforrásokat használ: mikrobák metabolikus energiája, fotoszintézis, kémiai energia. Viszonylag alacsony a fenntartási, illetve kezelési költség. Jól beilleszthetőek a tájba.

Weaknesses

Magas a létesítési költség, és területigény sem hanyagolható el. Az esővizek esetleges elvezetésére fel kell készülni, valamint a hordalékot is kotorni kell a láp bejárata előtt. Ha nem megfelelő a hordalék eltávolítási foka, akkor eltömődhetnek a rétegek. Télen fenn áll a befagyás veszélye.

Possibilities

Kombinált alkalmazása más rendszerekkel.

Threats

A rendszer feltöltődhet a nehézfémek csapadékaival, továbbá a toxikus anyagok felhalmozódhatnak a vízi élőlényekben.

Site name
Copper Basin Mining District
Location of the application, country
USA
Location of the application, town
Ducktown, Tennessee
Start date of the application
1998
Application stages
Demonstration
Origin of the pollution
rézbányászat, kénbányászat
Summary of the charasteristic parameters of application

A 2 holdnyi mesterséges láp egy anaerob, két aerob cellából és egy mészkő szűrőből áll. A vizenyős terület aljzata rétegesen lett kialakítva: a vízzáró agyag rétegen 0,7 méter vastag mezőgazdasági meszes talajréteg van, ezen 0,7 méternyi minimum 75 százalék kalcium-karbonátot tartalmazó 2,5 cm-es zúzott mészkő található, majd 30 cm vastagságban leterített széna bálák vannak, ezen pedig 15 cm termett gomba komposzt. A lápos talajban főként gyékény nő. A nyugati partján 70 méter hosszan speciális oldalfal takarót helyeztek el, amely meggátolja az átszivárgást a közeli autóút felé, ami a láppal párhuzamosan fut. A bejutó esővíz és a hordalék szabályozása érdekében létesítettek egy betonból készült elválasztó gátat, egy zsilipet valamint egy öblíthető hordalék csapdát is a vizenyős terület bejárata előtt. A víz lefutása szerpentines kialakítású. A láp utolsó két cellájában egy nagy sűrűségű lyuggatott polietilén csőrendszer található, amely segíti a víz áthaladását a rétegeken. A komposzt rétegben lévő mikrobiális aktivitás hatás elvonja az oxigént és növeli a szén-dioxid koncentrációját, ezáltal elősegíti a mészkő oldódását. A pH növekedést a szulfát redukció és a mészkő disszociáció biztosítja (4.28-ról 7.16-ra nő). A mészkő réteg adja továbbá a közeget a mangán-redukáló baktériumoknak. A két aerob cella és a mészkő réteg felelős a kifolyó víz oxigénháztartásának helyreállításáért, a hidrogén-szulfid volatilizációjáért és további alapot biztosít a fémek koncentrációcsökkenésének számára. Az átlagos befolyó víz mennyisége 291 gallon percenként (gpm), míg a kifolyó víz 241 gpm. A láp után egy 65 méteres helyreállított folyószakaszt létesítettek, ezzel is támogatva a természetes környezetet és a vízi életet.
Az EPA határértékek - Fe (0,3 mg/L), Mn (0,05 mg/L), Cu (1,0 mg/L), Zn (5 mg/L), Al (0,05 - 0,2 mg/L), pH (6,5 - 8,5) - alapján kijelenthetjük, hogy a mangán kivételével megfelelő értékeket vettek fel a mért komponenseink.

References

Federal Remediation Technologies Roundtable (FRTR) - Constructed Wetland at Copper Basin Mining District, Ducktown, Tennessee: http://costperformance.org/profile.cfm?ID=397&CaseID=397

Datasheet id (original)
909
Creator
Ratuszni Róbert Attila
Status
Verified
Adatlap típusaSoil remediation technology
Létrehozás
Módosítás