Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
- 01 ÁSVÁNYOK KUTATÁSÁBÓL, BÁNYÁSZATÁBÓL, KŐFEJTÉSBŐL, FIZIKAI ÉS KÉMIAI KEZELÉSÉBŐL SZÁRMAZÓ HULLADÉKOK
- 01 01 ásványok bányászatból származó hulladékok
- 01 01 02 nemfémes ásványok bányászatából származó hulladék
A hulladékvíz a szénrétegekből fúrás során a metángázzal együtt felszínre jutó talajvíz. Mélyfúrással 1000 m mélységben lefúrnak, a harántolt széntelepeket perforálják, majd a kőolaj- és földgáziparban alkalmazott technológia szerint édesvízi hidraulikus rétegrepesztést, majd homokkal történő kitámasztást végeznek. A szénhez kötött metán a szénképződési folyamat során keletkezik, úgy, hogy a cellulóz- és ligninmolekulák, széndioxid és víz alakjában elvesztik hidrogénjük és oxigénjük egy részét. A széntelepben található víz, a fúrás során a metán felszabadulásával szintén kiszabadul.
A víz minősége függ a széntelep mélységétől, szén keletkezésének biokémiai körülményeitől, a vízvezető üledékrétegen történő átszivárgás gyakoriságától, ezért gyakran, hasznosítás előtt, a víz kezelést igényel [1].
[1] J. Daniel Arthur, Bruce G. Langhus, Cole Vonfeldt: Current and Evolving Issues Pertaining to Produced Water and the Ongoing Development of Coal Bed Methane, http://www.rpsea.org/attachments/wysiwyg/681/Arthur%20Langus%20AL.pdf
Adatok forrása az adatlapban: [2]: E.C.P. Kinnon, S.D. Golding, C.J. Boreham, K.A. Baublys, J.S. Esterle (2010) Stable isotope and water quality analysis of coal bed methane production waters and gases from the Bowen Basin, International Journal of Coal Geology 82 (2010) 219–231
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- karbonát
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- szulfát
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- klór/klorid
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- kálcium
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- magnézium
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- nátrium
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- kálium
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- vas
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- alumínium
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- fluor/fluorid
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- szilícium
Összetétele ismert, ezért vegyi anyagok keverékeként jellemeztük és megadtuk az egyes összetevőket.
Szervetlen anyagokból áll, melyek átalakulhatnak a talajban a víz, a levegő, a többi talajösszetevő valamint a biológiai rendszer hatására, de teljes egészében bekerülnek az elemkörforgalmakba. A talaj szervetlen strukturális alkotóelemeibe, oxidokban, hidroxidokba és anyagásványokba beépülnek.
Teljes aniontartalom: 101 meq/L
Teljes kationtartalom: 101 meq/L
Nátrium adszorpciós arány (SAR): 51,6
Legnagyobb mennyiségben haszonállatok itatására használják, de mezőgazdasági öntözésre is alkalmazzák [3].
[3] Handbook on Coal Bed Methane Produced Water: Management and Beneficial Use Alternatives (2003) Ground Water Protection Research Foundation U.S. Department of Energy National Petroleum Technology Office Bureau of Land Management, ALL Consulting Tulsa, Oklahoma
Ivóvízként történő hasznosíthatóságát vizsgálták 4 db víztározónál az USA-ban. Az amerikai ivóvízszabványokkal összehasonlítva a Be, Zn mennyisége soha nem haladta meg a határértéket, a pH érték és a Cd, Cu, Se, Ag, szulfát tartalom néhány esetben túllépte a megengedett határértéket. AZ összes oldott anyag mennyisége alacsonyabb, mint a hagyományos úton előállított ivóvízben, de az 500 mg/l minden esetben eléri. Arra a következtetésre jutottak, hogy a vizsgált kutak alkalmasak ivóvíz használatra, de a Fe, TDS és fluorid koncentráció csökkentésére célzott kezelést kell alkalmazni [5].
[5] Katharine G. Dahm, Katie L. Guerra, Pei Xu, J€org E. Drewes (2011) Composite Geochemical Database for Coalbed Methane Produced Water Quality in the Rocky Mountain Region, Environ. Sci. Technol. 45:7655–7663
Magas Na tartalma illetve sótartalma a talajban szikesedést okozhat. Viszonylag magas fémtartalma (Mn, Fe, Ba) felhalmozódhat, belekerülhet a növényekbe, talajvízbe.
Hasznosítás előtt meg kell vizsgálni a a nátrium adszorpciós arányt (SAR), ha ez az érték növekszik öntözés hatására, akkor csökken a pórusméret, a talaj permeabilitása és ezáltal a növények számára hasznosítható vízmennyisége is [1].
[1] J. Daniel Arthur, Bruce G. Langhus, Cole Vonfeldt: Current and Evolving Issues Pertaining to Produced Water and the Ongoing Development of Coal Bed Methane, http://www.rpsea.org/attachments/wysiwyg/681/Arthur%20Langus%20AL.pdf
Öntözővízként alkalmas lehet, Ca, Mg, Na, szilikát és nyomelemtartalma a talajba beépülhet, ezáltal javítja a talaj minőségét, emellett széntartalma akkumulálódik a talajban, így javítja a szénháztartást [5].
[5] Katharine G. Dahm, Katie L. Guerra, Pei Xu, J€org E. Drewes (2011) Composite Geochemical Database for Coalbed Methane Produced Water Quality in the Rocky Mountain Region, Environ. Sci. Technol. 45:7655–7663
Öntözővízként, Ca- és Mg-tartalom miatt alkalmas lehet Ca hiányos talajok kezelésére.
Öntözővízként alkalmas lehet, mivel magas C tartalma akkumulálódik a talajban, továbbá nyomelem, szilikát tartalma beépül a talajba, ezáltal elősegíti a növények és a biomassza növekedését a talajban [4][6][7].
[4] Suzanna Carrithers (2003) Utilization of Coal Bed Methane Waste Water to Enhance Biomass Production and Carbon Sequestration in Moisture Deficient Arid and Semi-Arid Regions of Montana and Wyoming, http://waterquality.montana.edu/docs/methane/carbon_sequestration.shtml
[6] M. Stearns, J. A.Tindall, G. Cronin, M. J. Friedel, E. Berquist (2005) Effects of coal-bed methane discharge waters on the vegetation and soil ecosystem in Powder River Basin, Wyoming, Water, Air, and Soil Pollution 168:33-57
[7] Abe Horpestad (2001) Water Quality Analysis of the Effects of CBM Produced Water on Soils, Crop Yields and Aquatic Life, Montana Department of Environmental Quality
Ha szennyező elemeket tartalmaz, akkor azok feldúsulhatnak a talajokba, esetleg befolyásolhatják a tápelemek felvehetőségét. Magas sótartalma szikesedét okozhat.