PL225616B1

PL225616B1 - Method for preventing relocation of impurities from the excavations after exploitation of mineral material to ground waters

Info

Publication number: PL225616B1
Application number: PL410528A
Authority: PL
Inventors: Małgorzata Pawłowska; Artur Pawłowski; Lucjan Pawłowski; Zygmunt Kwiatkowski; Katarzyna Wróbel; Wojciech Cel; Justyna Kujawska
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2017-04-28
Also published as: EP3031986A1; PL410528A1

Abstract

Sposób zapobiegania przemieszania się zanieczyszczeń z wyrobisk po eksploatacji surowców mineralnych do wód gruntowych polega na tym, że na uformowaną 50 cm warstwę utworzoną ze skały płonnej zrasza się 10% zawiesiną popiołu ze spalania węgla kamiennego, korzystnie brunatnego 5 - cio krotnie przez okres co 10 dni w ilości 0,3 m3 zawiesiny na 1 m2 utworzonej powierzchni, następnie po 50 dniach utworzoną powierzchnię ugniata się walcem i tak ukształtowaną powierzchnię przykrywa się co najmniej 50 cm warstwą skały płonnej, po czym wyrobisko wypełnia się skałą płonną do wysokości poniżej 2 metrów od plantowanej powierzchni, zaś górną 2 metrową warstwę wypełnia się mieszaniną ziemi z nakładu i osadów pofermentacyjnych z biogazowni rolniczych w stosunku wagowym 9 : 1.The method of preventing contaminants from the mining of mineral resources from mixing into groundwater is to sprinkle a 10% suspension of ash from the combustion of hard coal, preferably brown coal, 5 times every 10 days onto a 50 cm layer of waste rock. in the amount of 0.3 m3 of suspension per 1 m2 of the created surface, then after 50 days the created surface is kneaded with a roller and the surface thus shaped is covered with at least 50 cm layer of waste rock, and then the excavation is filled with waste rock to a height of less than 2 meters from the planted surface, and the upper 2-meter layer is filled with a mixture of soil from the input and post-fermentation sludge from agricultural biogas plants in a weight ratio of 9: 1.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób zapobiegania przemieszczania się zanieczyszczeń z wyrobisk po eksploatacji surowców mineralnych do wód gruntowych.The subject of the invention is a method of preventing the displacement of pollutants from workings after the exploitation of mineral resources into the groundwater.

Rozwinięcie budownictwa drogowego spowodowało duże zapotrzebowanie na surowce skalne co doprowadziło do powstania dużych wyrobisk degradujących duże obszary powierzchni ziemi. Jednym z możliwych kierunków zagospodarowania jest wykorzystanie wyrobisk do składowania odpadów. Na przeszkodzie szerszego wykorzystania wyrobisk do składowania odpadów stoi obawa skażenia wód gruntowych przez zanieczyszczenia wymywane ze składowanych materiałów odpadowych.The development of road construction resulted in a great demand for rock materials, which led to the creation of large excavations that degrade large areas of the earth's surface. One of the possible development directions is the use of workings for waste storage. An obstacle to the wider use of workings for waste disposal is the fear of contamination of groundwater by pollutants washed out from the deposited waste materials.

Z polskiego zgłoszenia wynalazku Nr 376141 znany już jest sposób uszczelniania składowisk odpadów polegający na tworzeniu nieprzepuszczalnej warstwy izolacyjnej z mieszaniny popiołu i cementu z wbudowaną warstwą wykonaną z kopolimeru winylowo maleinowego modyfikowanego diamidem kwasu węglowego. Wadą metody jest użycie organicznej membrany, która po czasie ulega degradacji oraz użycie cementu, który podwaja koszt wykonania izolacji.From the Polish patent application No. 376141 there is already known a method of sealing landfills consisting in creating an impermeable insulating layer made of a mixture of ash and cement with an embedded layer made of a vinyl maleic copolymer modified with carbonic acid diamide. The disadvantage of the method is the use of an organic membrane that degrades over time and the use of cement, which doubles the cost of insulation.

W patencie WO 1997026416A1 przedstawiono metody polegające na wykonaniu izolacji warstwowej składającej się z warstwy z folii plastikowej i warstwy bentonitu, obciążonego od góry warstwą gleby. W tym przypadku również użycie folii plastikowej stwarza zagrożenie, że po pewnym czasie ulegnie ona degradacji.The patent WO 1997026416A1 presents methods of making a layer insulation consisting of a layer of plastic foil and a layer of bentonite, loaded from above with a layer of soil. In this case, too, the use of plastic foil creates a risk that it will degrade over time.

W patencie USA Nr 5374139A przedstawiono metody polegające na wykorzystaniu maty geotekstylnej o wymiarach porów 0,6 do 0,2 mm z nałożoną warstwą gleby, która w celu uszczelniania zalewa się szkłem wodnym i czynnikiem żelującym w celu zmniejszenia przepuszczalności dla wody. Także i w tym przypadku geotekstylna matryca ulega w czasie biodegradacji co może skutkować po latach, już po zakończeniu eksploatacji przeciekami zanieczyszczeń.US Patent No. 5374139A describes methods based on the use of a geotextile mat with a pore size of 0.6 to 0.2 mm with an applied soil layer, which is flooded with water glass and a gelling agent for sealing to reduce water permeability. Also in this case, the geotextile matrix undergoes biodegradation, which may result in leaks of contaminants after years, after the end of operation.

Inny sposób przedstawiono w patencie niemieckim Nr DE3466654D1, który polega na wprowadzeniu membrany przepuszczającej wodę ale zatrzymującej związki chemiczne. W tym przypadku istnieje obawa, że pory w membranie ulegną szybkiemu zatkaniu.Another method is presented in the German patent No. DE3466654D1, which consists in introducing a membrane that is permeable to water but retains chemicals. In this case, there is a concern that the pores in the membrane will become clogged quickly.

Istotą sposobu zapobiegania przemieszczania się zanieczyszczeń z wyrobisk po eksploatacji surowców mineralnych do wód gruntowych jest to, że na uformowaną 50 cm warstwę utworzoną ze skały płonnej zrasza się 10% zawiesiną popiołu ze spalania węgla kamiennego, korzystnie brunatnego 5-cio krotnie przez okres co 10 dni w ilości 0,3 m zawiesiny na 1 m utworzonej powierzchni, następnie po 50 dniach utworzoną powierzchnię ugniata się walcem i tak ukształtowaną powierzchnię przykrywa się co najmniej 50 cm warstwą skały płonnej, po czym wyrobisko wypełnia się skałą płonną do wysokości poniżej 2 metrów od plantowanej powierzchni, zaś górna 2 metrową warstwę wypełnia się mieszaniną ziemi z nakładu i osadów pofermentacyjnych z biogazowni rolniczych w stosunku wagowym jak 9:1.The essence of the method of preventing the displacement of pollutants from excavations after the exploitation of mineral resources into the groundwater is that the 50 cm layer formed of gangue is sprinkled with a 10% suspension of ash from the combustion of hard coal, preferably brown coal, 5 times for a period of 10 days. in the amount of 0.3 m of suspension per 1 m of the created surface, then after 50 days the formed surface is kneaded with a roller and the surface shaped in this way is covered with a layer of at least 50 cm of gangue, then the excavation is filled with waste rock to a height of less than 2 meters from the planted the surface, while the upper 2-meter layer is filled with a mixture of soil from the input and post-fermentation sludge from agricultural biogas plants in a weight ratio of 9: 1.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że sposób umożliwia zapobieganie przemieszczania się zanieczyszczeń powstałych z wyrobisk po eksploatacji surowców mineralnych do wód gruntowych.The advantageous effect of the invention is that the method makes it possible to prevent the movement of contaminants resulting from workings after the exploitation of mineral resources into the groundwater.

P r z y k ł a dP r z k ł a d

Uformowano 50 cm warstwę ze skały płonnej, którą zraszano 10% zawiesiną popiołu ze spala32 nia węgla brunatnego. Zraszano ją 5-cio krotnie co 10 dni w ilości 0,3 m zawiesiny na 1 m utworzonej powierzchni. Po 50 dniach utworzoną powierzchnię ugniatano za pomocą walca. Tak ukształtowana powierzchnię przykryto 50 cm warstwą skały płonnej. Po czym wyrobisko wypełniono skałą płonną do wysokości 2 metrów od planowanej powierzchni, zaś górną 2 metrową warstwę wypełniono mieszaniną ziemi z nakładu i osadów pofermentacyjnych z biogazowni rolniczej w stosunku wagowym 9:1.A 50 cm layer of gangue was formed, which was sprinkled with a 10% suspension of ash from brown coal combustion. It was sprinkled 5 times every 10 days in the amount of 0.3 m3 of suspension per 1 m2 of the formed area. After 50 days, the formed surface was kneaded with a roller. The surface shaped in this way was covered with a 50 cm layer of waste rock. After that, the excavation was filled with waste rock up to a height of 2 meters from the planned surface, and the upper 2-meter layer was filled with a mixture of soil from the outlay and post-fermentation sludge from an agricultural biogas plant in a weight ratio of 9: 1.

Claims

Patent claim

A method of preventing the displacement of pollutants from excavations after the exploitation of mineral resources into the groundwater, characterized in that the formed 50 cm layer, made of gangue, is sprinkled with a 10% suspension of ash from the combustion of hard coal, preferably brown coal, 5 times for a period of 10 days in the amount of 0.3 m of suspension per 1 m of the created surface, then after 50 days the formed surface is kneaded with a roller and the shaped surface is covered with a layer of at least 50 cm of gangue, after which the excavation is filled with waste rock to a height of less than 2 meters from of the planted area, while the upper 2-meter layer is filled with a mixture of soil from the input and post-fermentation sludge from agricultural biogas plants in a weight ratio of 9: 1.