- Главная
- О нас
- Проекты
- Статьи
- Регионы
- Библиотека
- Новости
- Календарь
- Общение
- Войти на сайт
Сорбция тяжелых металлов из горных отвалов сапропеле-угольным рекультивантом
- Николай Бычек's блог
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
Опубликовано Николай Бычек - 29.06.15
Маардусский рудник ПО «Эстонфосфорит». г. Таллинн Центр по сапропелю
Перед Лабораторией рекультивации нарушенных горными работами земель была поставлена задача уменьшение содержания тяжелых металлов, нефтепродуктов и радионуклидов в отвальных породах фосфоритного карьера ПО «Эстонфосфорит». Карьер расположен на границе г. Таллинн, примыкает к жилым кварталам Маарду. Рекультивируемые земли после добычи фосфорита открытым способом подлежат сдаче под лесопосадки, парковую зону, луговые выпасы скота, сенокосы. Это значит, что к отвальным территориям карьера предъявляются повышенные требования по содержанию в слагаемых их поверхностных породах тяжелых металлов и радионуклидов природного происхождения и привнесенных в результате транспортно-добычных работ нефтепродуктов.
За основу в решении проблемы Центром по сапропелю был предложен двухкомпонентный сапропеле-угольный рекультивант в сыпучем мелко- гранулированном виде. Сапропель добывался непосредственно рядом с карьером на озере Маарду, приготавливался в цеху предприятия, а активированный гранулированный уголь марки АГ-3 в готовом виде завозился вагонами на промплощадку лаборатории. Компоненты определенного грансостава (сапропель 0-4 мм, уголь 2-4 мм) в пропорции 1:10 смешивались механическим путем образуя сапропеле-угольный почвообразующий рекультивант. В рекультивант добавлялись семена растений, поглощающих при росте тяжелые металлы и радионуклиды. Смесь погружалась на БЕЛАЗы, вывозилась на отвалы карьера и ровным слоем (150-300 мм) бульдозером ровнялась по его поверхности. Обычно, данный вид работ проводился перед дождливыми днями. При отсутствии дождя рекультивируемая площадь горного отвала обильно увлажнялась поливальными машинами.
Рис. 1. Цех приготовления сапропеле-угольного рекультиванта
Сапропель озера Маарду – это коллоидные отложения содержащие не менее 30% органического вещества, а также неорганические биогенные и проносимые водой компоненты. Данная масса добывалась шнеково-винтовым земснарядом, частично обезвоживалась и при влажности 65-70% гранулировалась, сушилась при T*С = 1050-1100 градусов в течение 20-22 часов. Остаточная влажность сапропеля составляла 18-20%, размер гранул 0-4 мм.
Гранулированный активный уголь АГ-3 (уголь АГ-3) ГОСТ 20464-75. Его получают в виде гранул из каменноугольной пыли и связующих веществ методом обработки водяным паром при температуре 850 – 950° C. Благодаря развитой структуре как микро-, так и макропор, уголь активный АГ-3 является универсальным для адсорбции различных органических соединений из жидких и газовых сред. Впервые уголь АГ-3 Центром по сапропелю был применен в качестве составного компонента почвенного сорбирующего рекультиванта. Обычно он используется в качестве фильтрующе-сорбирующей загрузки в адсорберах и фильтрах. Высокая механическая прочность угля активного АГ-3 позволяет работать с ним погрузочно-транспортным средствам, бульдозерам на отвалах, выравнивать и планировать его по площадям, обеспечивая тем самым высокий ресурс работы.
Наименование показателя
Норма
Внешний вид угля АГ-3
Цилиндрические гранулы темно-серого или черного цвета
Основной размер частиц, мм
1,5 - 2,8
Прочность гранул на истирание, %, не менее
75
Суммарный объём пор по воде, см3/г, не более
0,8
Динамическая активность по бензолу, мин, не менее
40
Насыпная плотность, г/дм3, не более
450 - 480
Исходные показатели по тяжелым металлам и нефтезагрязнителям в отвалах до проведения работ: НП (нефтепродукты) – 1.99 мг/л, Pb – 0.66, Cu – 1.12, Zn – 1,11. Показатели содержания загрязнителей в исследуемых отвальных почвах через 20 дней после обильного увлажнения: НП – 0.19 мг/л, Pb – 0.16, Cu – 0.32, Zn – 0,12. Показатели исследуемых загрязнителей отвальных почв после созревания сорбирующей в себе растительности и уборки ее с карьерных отвалов: НП – 0.03 мг/л, Pb – 0.06, Cu – 0.02, Zn – не обнаружено.
Исходя из полученных данных после первого вегетационного периода можно сделать вывод о том: - что после увлажнения отвальных пород с нанесенными на них слоем сапропеле-угольного рекультиванта начинается интенсивная сорбция нефтесодержащих продуктов и тяжелых металлов из пород в сапропеле-угольный слой, - произрастающая на сапропеле-угольном рекультиванте растительность с самого начала развития усваивает в себя тяжелые металлы и НП, - при благоприятных условиях достаточно одного весенне-летнего сезона (вегетационного периода), чтобы из отвальных пород карьера сорбировать практически все исследуемые тяжелые металлы и НП.
Скошенная растительность впитавшая в себе загрязнители вывозится на полигон и утилизируется известными способами.
При значительном содержании НП и тяжелых металлов в отвальных породах их сезонная сорбция растениями из сапропеле-угольного рекультиванта может быть недостаточной. Процесс повторяется на следующий год, пока не будут достигнуты ПДК.
Емкостные свойства сорбирующего рекультиванта определялась по формуле (РосГео 08-002-98)
СОЕ = , мг/г,
Где g – масса сухого сорбирующего рекультиванта, г; V – объем воды, приливаемой к сорбирующему рекультиванту, л; Сисх – концентрация загрязнителя в исходной увлажненной породе отвала, мг/л; Сравн – равновесная (остаточная) концентрация в фильтрате, мг/л.
Степень извлечения загрязнителя из увлажненной отвальной породы определяется по формуле:
Ε = 100 %.
Как показали натурные опыты на отвалах карьера ПО «Эстонфосфорит», сапропеле-угольный рекультивант поглощает из увлажненных пород НП и тяжелые металлы при одновременном присутствии в его массе значительного объема загрязнителя. Нефтепродукты удаляются из насыщенного рекультиванта разложением их в последующем Дестройлом. Процесс разложения можно начинать уже при 73-75% насыщения при исходном содержании в пределах 30 мг/л. При этом емкость сапропеле-угольного рекультиванта в отношении этого загрязнителя равна 0,12 мг/г. Суммарный показатель СОЕ по трем металлам у предложенного сапропеле-угольного рекультиванта равен 3,82 мг/г. Из трех присутствующих в рекультиванте металлов наибольшая емкость в отношении ионов цинка. 1 г сапропеле-угольного рекультиванта способен поглотить 2,25 мг этого металла. Степень извлечения цинка из отвальных пород при исходной концентрации 474 мг/л равна 85%. Показатель сорбции по меди следующий: СОЕ сапропеле-угольной смеси – 0,88 мг/г, что соответствует степени извлечения 96% при исходном содержании 168 мг/л. Свинец поглощается сапропеле-угольным рекультивантом 0,76 мг на 1 г. Концентрация этого элемента уменьшилась на 90% при начальных 143 мг/л.
Определение СОЕ сапропеля в отношении НП, содержащихся в массе отвальных пород, и ионов тяжелых металлов, мг/г.
Условия проведения натурного эксперимента: V = 0,1 л; вес сорбирующего рекультиванта = 18 г; время контакта – 22 ч.
Элемент
Сисх, мг/л
Сравн, мг/л
Сисх - Сравн
СОЕ
Е, %
Нефтепродукты
28,8
7,7
21,1
0,12
73
Медь
163
8,2
154,8
0,87
95
Цинк
466
68,4
397,6
2,25
85
Свинец
140
15,7
124,3
0,70
89
Минимальная доза сорбирующего сапропеле-угольного рекультиванта определяется по формуле (СНИП 2. 04.03 – 85)
Дмин = , г/л;
Где Сисх – концентрация вещества в исходной отвальной породе, мг/л;
Сост – остаточная концентрация в отвалах, мг/л;
К – коэффициент исчерпания емкости сорбирующего рекультиванта, принимается равным 0,6 – 0,8;
СОЕ – статическая обменная емкость сапропеле-угольного рекультиванта, определенная экспериментально, мг/г.
Определение минимальной дозы компонентов сапропеле-угольного рекультиванта, г/л
НП
Свинец
Медь
Цинк
Загрязнение, поступающее на рекультивант сорбцией из пород отвалов, мг/л
0,58
0,05
0,02
0,12
Концентрация элементов в рекультиванте после увлажнения пород отвалов, мг/л
0,03
0,004
0,001
Не обн.
ПДК рыбохозяйственный, мг/л
0,05
0,006
0,001
0,01
Сорбционная емкость, определенная экспериментально, мг/г
0,78
0,76
0,89
2,28
Минимальная доза компонентов в рекультиванте, г/л
1,14
0,12
0,04
0,07
Суммарная доза компонентов рекультиванта, г/л
1,15
0,24
1 тонна сапропеле-угольного рекультиванта, приготовленная как 1:10 из угля марки АГ–3 и сапропеля оз. Маарду, обеспечивает требуемую степень очистки отвальных пород от нефтепродуктов, свинца, меди, цинка на площади в 10 м2 . Такие площади карьерных отвалов можно использовать для сенокосов, выпаса скота, выращивания фруктовых и ягодных культур, посадки леса.
- ‹ Пред. материал
- 152 из 535
- След. материал ›
Материал в разделах:
Другие материалы
Другие новости
Другие записи блогов
16.04.24
|
В блоге: Гость
Очень интересно в прямом эфире наблюдать механизмы психологической защиты от наступившего на нас изменения климата. Оно -- изменение -- уже не только "происходит" (где-то там, где нас нет), но и доставляет вполне конкретные неприятности, о которых предупреждали многократно за последние 30 лет.
И вот -- Орск, Оренбург, далее много где. Какова реакция?
1. Апелляция к привычному: Каждый год заливает, переживём.
(тонут)
2. Апелляция к выдающимся ис...
26.01.18
|
В блоге: Наталья Чубыкина
Год экологии закончился, надо бы подвести итоги, прежде чем переходить без передышки к году волонтера.
Из очевидного в Новосибирске: потратили кучу денег, думаю, счет на миллионы, на саженцы - декоративный кустарник, кедры, что-то еще. В центре это почти все загнулось, потому что садили не там и не ухаживали - кому нужно? И сажать-то негде, в Новосибирске проблема давно не в саженцах, а в территориях. Которых нет, город задыхается без зеленых зон и рекреаций. Теперь вот, что характерно, в...
28.03.12
|
В блоге: Михаил Гунькин
Ваша идеальная жизнь - это смесь семи составляющих в такой комбинации, которая приносит вам наивысшее счастье в каждый конкретный момент. Определив успех и счастье в терминах одного или более из этих семи ингредиентов, вы формулируете четкую цель, к которой следует стремиться. Теперь вы сможете измерить степень эффективности своих действий. Также станет возможным определение областей, где требуются изменения для улучшения собственной жизни.
Ваше первое задание - создать ясную картинку того,...
29.01.12
|
В блоге: Сурен Газарян
Сегодня нам стало известно, что Минприроды прислало в Правительство перечень объектов капитального строительства, размещение которых разрешено на территориях государственных природных заповедников. Соответствующее распоряжение уже в ближайшее время должен подписать Владимир Путин.
В частности, для биосферных полигонов Кавказского и Тебердинского биосферных заповедников к таким объектам будут отнесены горнолыжные трассы, бугельные подъемники, канатные дороги, а также транспортная и...
11.09.13
|
В блоге: Юрий Широков
В сказке «Три медведя» одна отвязная девочка большой кавардак учинила в медвежьем жилище.
Медвежонок еще возмущался : « КТО СИДЕЛ НА МОЕМ СТУЛЕ И СЛОМАЛ ЕГО?».
В жизни все конечно происходит с точностью до наоборот.
Это берег реки Коппи, в 130 км от города Советская Гавань.
Вот в каком виде мы там застали только что выстроенный дом, обставленный новенькой мебелью.
Выбиты окна, выломана металлическая дверь. Внутри – погром. Сломана мебель, раз...
24.08.11
|
В блоге: Андрей Козлов
Твердый поликарбонатный пластик и краска с корпусов кораблей в океане все-таки разлагаются, выделяя при этом поражающий эндокринную систему бисфенол-А, сообщили японские ученые на конференции Американского химического общества в Сан-Франциско.
Опасения по поводу вреда бисфенола-А (BPA), который используется при изготовлении пластиковых бутылок, зубных пломб, компакт-дисков и других предметов повседневного пользования, высказывались еще в 2008 году. Тогда канадские ученые заявили о возможной связ...
24.01.11
|
В блоге: Михаил Гунькин
Высокотехнологичное полицейское корпоративное государство
Секретное пространство "ситуативной компьютерной осведомленности" - голубая мечта любого шпиона, ставшая еще привлекательней с наступлением эры сверхскоростного вычисления и возможности почти безлимитного сохранения информации с помощью огромных серверных групп.
Внутри этой сумеречной дымки, скрываемой в интересах национальной безопасности или собственников бизнес-информации, можете не сомне...
09.01.12
|
В блоге: Юрий Широков
Управляющий делами президента РФ Владимир Кожин рассказал "Интерфаксу" о том как много удалось сделать по строительству и модернизации новых санаториев и резиденций для высшего руководства России.
Кризис удивительным образом обошел стороной это ведомство. Все выполнено качественно и в срок - жизнь руководителей в 2012 году станет еще краше. Порадуемся за них!
В. Кожин:
- На 95-99% мы реализовали те цели, которые ставили по модернизации, обновлению и ст...
21.05.12
|
В блоге: Юрий Широков
Мост на Остров Русский - объект федерального значения, занесен в книгу рекордов Гиннесса как мост с самым длинным вантовым пролетом (1104 м).
Впечатляет цена этой «стройки века». Общая сумма контракта составила 32,2 млрд рублей. Для сравнения: за $2 млрд китайцы построили Мост через залив Ханчжоувань длиной 35,6 километра, а аналогичный по длине мост во Франции обошёлся в €394 млн. 32 миллиарда - стоил самый большого проект в Москва-Сити (Башня Федерация).
И о том как делал...
30.09.11
|
В блоге: Антон Геблин
Амурский тигр – великий, гордый и одинокий. Он отличается от шести других подвидов самыми крупными размерами. Вес взрослых самцов может достигать 300 кг, длина тела от 1,5 до 3 м. Тигр имеет окраску яркого цвета, шерсть у него длинная и густая, мощное и гибкое тело, красивая большая голова, сильные лапы с упругими подушечками, позволяющими зверю бесшумно подкрадываться к добыче. Он – единственный подвид, который приспособился жить в суровых зимних условиях, в глубоком снегу. Амурские...
27.08.13
|
В блоге: Юрий Гинц
В предыдущих работах были получены зависимости перемещений:
; (1)
; (2)
. (3)
Здесь: 1 - компонента перемещений в продольной в...
23.10.15
|
В блоге: Юрий Жуков
АМАК-система и закопанные трубы
Про АМАК-систему в Интернете много чего уже написано (см. поисковые системы Яндекс или Google), но, для читателя несведущего, кратко поясню что это такое. АМАК-система – это принципиально новая совокупность технических средств, предназначенная для земледелия. Говоря по простому, это самоходный завод для выпуска растениеводческой продукции, например, зерна. АМАК-система – изобретение российское, «застолблённое» тринадцатью патентами на...
24.10.13
|
В блоге: Николай Бычек
Инновационные разработки почвообразователей и рекультивантов из сапропеля в 2011-2013 г.г. позволили Центру по сапропелю производить самые сложные и самые ответственные работы в области экологического восстановления и создания плодородных земель после проведения горных, буровых, технологических работ. Такая возможность появилась с созданием технологии производства гранулированного, сыпучего и капсульного почвообразователя, сапропелевых биоматов (сапроматов), площадного и точечного плодородного с...
14.09.16
|
В блоге: Валентин Калайда
ЭКОЛОГИЯ ЛИ?
Имеет место ряд признаков, которые свидетельствуют о возможном наличии в Правительстве Москвы неформального не идентифицированного образования, паразитирующего на «уходных работах» в городских озелененных и природных территориях. Для краткости об этом образовании уместно говорить как о «Банде зеленолюбов».
Многие годы деяния Банды зеленолюбов подчинены единственной и единой цели – максимизировать финансирование и откаты для усиленного «кормления» чиновниками себя любимых н...
10.06.24
|
В блоге: Гость
«Подчиненный перед лицом начальствующим должен иметь вид лихой и придурковатый, дабы разумением своим не смущать начальство».
Мой любимый снимок. Фото пищухи сделано на территории ФГБУ «Заповедное Прибайкалье».
Позитивного настроения и хороших выходных!
Артур Мурзаханов
Календарь
Другие статьи
Активность на сайте
3 года 7 недель назад Гость |
Ядовитая река БелаяСмотрели: 305,427 | |
3 года 10 недель назад Гость |
Ядовитая река БелаяСмотрели: 305,427 | |
3 года 10 недель назад Гость |
Ядовитая река БелаяСмотрели: 305,427 | |
3 года 38 недель назад Евгений Емельянов |
Ядовитая река БелаяСмотрели: 305,427 | Возможно вас заинтересует информация на этом сайте https://chelyabinsk.trud1.ru/ |
3 года 10 недель назад Гость |
Ситуация с эко-форумами в Бразилии Смотрели: 9,400 | |