DE4106781A1 - Reducing acid and sulphate content of water in overburden deposits - by introducing nutrients into overburden from lignite mines to promote growth of bacteria which reduce sulphate(s) to hydrogen sulphide and insoluble sulphide(s) - Google Patents

Reducing acid and sulphate content of water in overburden deposits - by introducing nutrients into overburden from lignite mines to promote growth of bacteria which reduce sulphate(s) to hydrogen sulphide and insoluble sulphide(s)

Info

Publication number
DE4106781A1
DE4106781A1 DE19914106781 DE4106781A DE4106781A1 DE 4106781 A1 DE4106781 A1 DE 4106781A1 DE 19914106781 DE19914106781 DE 19914106781 DE 4106781 A DE4106781 A DE 4106781A DE 4106781 A1 DE4106781 A1 DE 4106781A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
overburden
water
bacteria
spoil
sulphate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19914106781
Other languages
German (de)
Inventor
Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinbraun AG
Original Assignee
Rheinbraun AG
Rheinische Braunkohlenwerke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rheinbraun AG, Rheinische Braunkohlenwerke AG filed Critical Rheinbraun AG
Priority to DE19914106781 priority Critical patent/DE4106781A1/en
Publication of DE4106781A1 publication Critical patent/DE4106781A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C41/00Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
    • E21C41/32Reclamation of surface-mined areas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Nutrients are introduced into the dumped material for the growth of bacteria which reduce sulphates to hydrogen sulphide and insoluble sulphides. These nutrients are in the form of sewage sludge or sludge from the processing of sugar beet and/or lignite. The free oxygen content of the dumped material is reduced by covering the deposit with an impermeable layer. Waste material containing iron sulphide may be built into the lower layers of the deposited material, and on it organic substances are spread in a layer of a suitable thickness and/or in an irregular distribution. Organic substances are in particular introduced into the boundary regions of the flow of the ground water in the deposited material. USE/ADVANTAGE - Used in reducing the contaminaton of ground water in deposits of overburden material, esp. overburden from lignite mining operations.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a method according to the preamble of Main claim.

Der Abraum, der im Verlauf der Braunkohlegewinnung im Tagebau abgebaggert und wieder verkippt wird, enthält Schwefeleisenver­ bindungen (Disulfid), die unter der während des Bergbauprozes­ ses für längere Zeit anhaltenden Grundwasserabsenkung und der damit verbundenen Belüftung des Gebirges chemisch instabil sind. Dieses Schwefeleisen oxidiert und hydrolysiert sowohl abiotisch als auch unter dem katalytischen Einfluß des ubiqui­ tären Thiobacillus ferrooxidans. Dabei entsteht stark saures bzw. stark sulfat- und eisenhaltiges Wasser. Beim Wiederanstieg des Grundwassers in den Abraumkippen und seinem späteren Ab­ strom gelangt dann dieses stark saure und sulfat- und eisenhal­ tige Wasser in die unverritzten Grundwasserleiter unterstrom bzw. in die oberirdischen Gewässer.The overburden in the course of lignite mining in the open pit is excavated and tipped over again, contains sulfur iron ver bonds (disulfide) that are under the during the mining process The subsidence of the groundwater and the associated ventilation of the mountains chemically unstable are. This sulfur iron both oxidizes and hydrolyzes abiotic as well as under the catalytic influence of the ubiqui Thiobacillus ferrooxidans. This creates a strong acid or water with a high sulfate and iron content. When climbing again of the groundwater in the overburden and its later ex electricity then arrives at this strongly acidic and sulphate and iron hal water into the uncrushed aquifers or in the surface water.

Damit ergibt sich die Aufgabe für die vorliegende Erfindung, die Protonen (H⁺) und Sulfatkonzentration im Grundwasserabstrom aus Abraumkippen zu verringern. This results in the object of the present invention the protons (H⁺) and sulfate concentration in the groundwater outflow to reduce from overburden dumps.  

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.This task is characterized by the characteristics of the Main claim solved.

In der Natur kommen Bakterienstämme vor, die unter bestimmten Bedingungen wasserlösliche Sulfate zu H2S und/oder wasserunlös­ lichen Sulfiden reduzieren.In nature, bacterial strains occur which, under certain conditions, reduce water-soluble sulfates to H 2 S and / or water-insoluble sulfides.

Sulfatreduzierende Bakterien kommen bevorzugt in tiefliegenden Grundwasserleitern auf natürliche Weise vor. Dort herrschen anaerobe, im hydrologischen Sprachgebrauch reduzierende Bedin­ gungen. Das bedeutet ein Fehlen von Sauerstoff (O2), niedriges Redoxpotential und pH-Werte unter 7. Sind darüberhinaus Sulfat und organische Substanzen verfügbar, so kommt es zu einer Re­ duktion des Sulfats durch die sulfatreduzierenden Bakterien. Derartige Verhältnisse sind am Auftreten von Schwefelwasser­ stoff (H2S) zu erkennen, der durch Desulfurikation entstanden ist. Diese Bakterien siedeln sich auch in Kippenmaterialien an, wenn solche reduzierenden Bedingungen gegeben sind.Sulfate-reducing bacteria are preferred in deep-lying aquifers in a natural way. There are anaerobic conditions, which in hydrological terms reduce conditions. This means a lack of oxygen (O 2 ), low redox potential and pH values below 7. If sulfate and organic substances are also available, the sulfate-reducing bacteria reduce the sulfate. Such conditions can be recognized by the occurrence of hydrogen sulfide (H 2 S), which is caused by desulfurization. These bacteria also settle in tip materials if such reducing conditions exist.

Sulfatreduzierende Bakterien benötigen beispielsweise SO4 2- für ihren oxidativen Stoffwechsel, wobei es sich um gebundenen Sauerstoff handelt. Sie sind chemotroph, d. h. sie benutzen als Energiequelle für ihren Stoffwechsel exergonische chemische Stoffumsetzungen. Das sind Reaktionen, bei denen beispielsweise im Falle der sulfatreduzierenden Bakterien die erwähnten orga­ nischen Stoffe als Protonen-(H⁺) und Elektronendonatoren (e-) selbst oxidiert werden und die SO4 2--Ionen als H⁺- und Elektro­ nenakzeptoren fungieren und somit während des Stoffwechsels reduziert werden. Hierbei entstehen über mehrere Reaktions­ schritte, wie nachfolgend noch angegeben, CO2, H2O und H2S.Sulfate-reducing bacteria, for example, require SO 4 2- for their oxidative metabolism, which is bound oxygen. They are chemotrophic, ie they use exergonic chemical metabolism as an energy source for their metabolism. These are reactions in which, for example in the case of sulfate-reducing bacteria, the organic substances mentioned are oxidized themselves as proton (H⁺) and electron donors (e - ) and the SO 4 2- ions act as H⁺ and electron acceptors and thus be reduced during metabolism. In this way, CO 2 , H 2 O and H 2 S are formed over several reaction steps, as indicated below.

Sulfatreduzierende Bakterien spielen daher eine den sulfidoxi­ dierenden Bakterien (Thiobazillus ferrooxidans) entgegengesetz­ te Rolle. Die vorliegende Erfindung betrifft die für den Braun­ kohlenbergbau geeigneten Maßnahmen, durch Schaffung günstiger Lebensbedingungen die sulfatreduzierenden Bakterien zu aktivie­ ren.Therefore, sulfate-reducing bacteria play the sulfidoxi against bacteria (Thiobacillus ferrooxidans) te role. The present invention relates to that for brown coal mining appropriate measures, by creating more affordable Living conditions to activate the sulfate-reducing bacteria ren.

Sulfatreduzierende Bakterien beispielsweise der Gattungen "De­ sulfovibrio" und "Desulfotomaculum" betreiben einen oxidativen Energiestoffwechsel unter anaeroben Bedingungen (Sauerstoffaus­ schluß). Das Redoxpotential liegt bei Werten kleiner - 400 mV, der pH-Wert zwischen etwa 5 und 7.Sulfate-reducing bacteria, for example of the genera "De sulfovibrio "and" Desulfotomaculum "operate an oxidative Energy metabolism under anaerobic conditions (oxygen out Enough). The redox potential is less than - 400 mV, the pH between about 5 and 7.

Die Bakterien bestehen aus den Elementen P-C-H-O-N-S. Diese Elemente stammen aus folgenden Quellen: The bacteria consist of the elements P-C-H-O-N-S. These Elements come from the following sources:

P: aus organischer Substanz
C: aus organischer Substanz (Hauptbestandteil)
H: aus organischer Substanz
D: aus Sulfat
N: aus organischer Substanz
S: aus Sulfat,
P: from organic matter
C: from organic matter (main component)
H: from organic matter
D: from sulfate
N: from organic matter
S: from sulfate,

Sulfatreduzierende Bakterien bauen zur Energiegewinnung organi­ sche Substanz ab unter Freisetzung von Wasserstoff. Dabei fer­ mentieren die Bakterien energiereiche organische Verbindungen, wie z. B. Milchsäure, Apfelsäure, Ethanol etc. zu Essigsäure und Kohlendioxid. Am Beispiel der Milchsäure (CH3-CHOH-COOH) sei diese Umwandlung - bei pH 5 - aufgezeigt; Gleichung (1):Sulphate-reducing bacteria break down organic matter to generate energy, releasing hydrogen. The bacteria ferment high-energy organic compounds such. B. lactic acid, malic acid, ethanol etc. to acetic acid and carbon dioxide. This conversion - at pH 5 - is shown using the example of lactic acid (CH 3 -CHOH-COOH); Equation (1):

2 CH₃-CHOH-COO-+3 SO₄2-+8 H⁺→ 6 CO₂+3 H₂S+6 H₂O (1)2 CH₃-CHOH-COO - +3 SO₄ 2- +8 H⁺ → 6 CO₂ + 3 H₂S + 6 H₂O (1)

Aus dieser Gleichung wird erkennbar, daß der während der Reak­ tion entstehende Wasserstoff mit Hilfe der sulfatreduzierenden Bakterien Sulfat unter Energiegewinnung zu Wasser und Schwefel­ wasserstoff reduziert. Letzterer fällt viele Schwermetallionen, wie beispielsweise Fe2+, bei pH-Werten um den Neutralpunkt als schwerlösliche Sulfide aus; Gleichung (2):From this equation it can be seen that the hydrogen formed during the reaction reduces sulfate with the aid of the sulfate-reducing bacteria to energy and hydrogen to water and sulfur. The latter precipitates many heavy metal ions, such as Fe 2+ , at pH values around the neutral point as poorly soluble sulfides; Equation (2):

Fe2++S2-→ FeS (2)Fe 2+ + S 2- → FeS (2)

Der Sulfat-Verbrauch und die Sulfidbildung sind von der Art des Oxidationsprozesses (Art des organischen Stoffs) abhängig, der Verbrauch an H⁺-Ionen außerdem aber auch noch vom pH-Wert. Je niedriger der pH-Wert ist, desto höher ist der H⁺-Verbrauch bei der Desulfurikation, weil eine starke Säure (H2SO4) verbraucht wird und schwache Säuren gebildet werden. Umgekehrt werden bei pH-Werten von pH 8 wiederum, wenn auch in geringem Umfang, Protonen gebildet. Das bedeutet, daß die Desulfurikation auf einen pH-Wert von etwas über 7 zustrebt. The consumption of sulfate and the formation of sulfide depend on the type of oxidation process (type of organic substance), but the consumption of H⁺ ions also depends on the pH value. The lower the pH value, the higher the H⁺ consumption in desulfurization because a strong acid (H 2 SO 4 ) is consumed and weak acids are formed. Conversely, at pH values of pH 8, protons are formed, albeit to a small extent. This means that desulfurization tends to a pH slightly above 7.

Die sulfatreduzierenden Bakterien bevorzugen für ihren Stoff­ wechsel niedermolekulare organische Stoffe. Diese werden in natürlichen Habitaten vor allem durch anaeroben Abbau organi­ scher Stoffe gebildet.The sulfate-reducing bacteria prefer for their substance change of low molecular weight organic substances. These are in natural habitats mainly through anaerobic decomposition organi sheer substances.

Zum Unterhalt der Desulfurikation müssen verwertbare organische Stoffe (oder H2) als Elektronendonatoren eingesetzt werden. Da die Desulfurikation, durch die der Sulfatgehalt sinkt, H2S liefert, können - wie bereits vorher erwähnt - die im Kippen­ wasser gelösten Schwermetalle als Sulfide ausgefällt, also de­ mobilisiert werden. Sofern der pH-Wert deutlich unter 7 liegt, steigt er durch den Verbrauch von H⁺-Ionen an. Die bakterielle Sulfatreduktion kann deshalb für eine Eliminierung von Schwer­ metallen und Sulfat sowie zur Anhebung des pH-Werts bei AMD, "acid mine drainage", angewendet werden.Recyclable organic substances (or H 2 ) must be used as electron donors to maintain desulfurization. Since the desulfurization, through which the sulfate content drops, provides H 2 S, the heavy metals dissolved in the tipping water can precipitate as sulfides, that is, be de-mobilized, as previously mentioned. If the pH is well below 7, it increases due to the consumption of H⁺ ions. Bacterial sulphate reduction can therefore be used to eliminate heavy metals and sulphate and to raise the pH in AMD, "acid mine drainage".

Als niedermolekulare organische Stoffe, können z. B. die in Klärwerken und als Abgänge bei der Zuckerrübenverarbeitung an­ fallenden Schlämme verwendet werden. Erfindungsgemäß werden sie gleichzeitig mit dem Abraum in die Innenkippen bzw. auch ge­ zielt noch nachträglich eingebracht.As low molecular weight organic substances such. B. the in Sewage treatment plants and as exits in sugar beet processing falling sludge can be used. According to the invention simultaneously with the overburden in the inner tipping or ge aims to be introduced later.

Die Innenkippen werden beispielsweise durch Abdecken mit schwerdurchlässigen Tonschichten gegen den Eintrag von Sauer­ stoff geschützt, so daß sich die anaeroben Bakterien entwickeln können.The inner tips are covered, for example, with impermeable layers of clay against the entry of Sauer Protected fabric so that the anaerobic bacteria develop can.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von einigen Ausführungs­ beispielen näher beschrieben. Es zeigen jeweils in einem nicht­ maßstäblichen Querschnitt dieIn the following, the invention is explained on the basis of some embodiments examples described in more detail. It doesn't show in one scale cross section the

Fig. 1 eine erste Ausgestaltung der Abraumkippe Fig. 1 shows a first embodiment of the overburden

Fig. 2 eine zweite Ausgestaltung der Abraumkippe Fig. 2 shows a second embodiment of the overburden

Fig. 3 eine dritte Ausgestaltung der Abraumkippe Fig. 3 shows a third embodiment of the overburden

Wie in Fig. 1 erkennbar, besteht das unverritzte Gebirge in der Reihenfolge von oben nach unten aus Sand und Kies (Quartär), Ton, Sand und Kohle (Tertiär). Innerhalb des Gebirges fällt der Grundwasserspiegel 4 nach dem Wiederanstieg 7 zum Gewässer 10 hin ab, dem das Grundwasser zufließt. Die Abraumkippe 9 schließt an das unverritzte Gebirge an und füllt den abgebauten Bereich bis zum Liegenden der Kohle aus. Während des Abbaus der Kohle wurde der Grundwasserspiegel 4 bis zu der unterbrochenen Linie 3 abgesenkt. Nach dem Auskohlen und Verfüllen stellt sich in der Abraumkippe 9 sodann der Grundwasserspiegel entsprechend der Linie 4 ein.As can be seen in Fig. 1, the uncrushed mountains consist of sand and gravel (quaternary), clay, sand and coal (tertiary) in the order from top to bottom. Within the mountains, the groundwater level 4 drops after the ascent 7 to the body of water 10 to which the groundwater flows. The spoil tip 9 connects to the uncrushed mountains and fills the excavated area to the point where the coal lies. During the mining of the coal, the water table 4 was lowered to the broken line 3. After carburizing and backfilling, the groundwater level corresponding to line 4 then appears in the spoil dump 9 .

Der Aufbau der in dem Ausführungsbeispiel dargestellten Innen­ kippe wurde erfindungsgemäß in der Weise durchgeführt, daß in der Tiefe der Abraumkippe 9 disulfidreiches Abraummaterial 2 und oberhalb davon disulfidarmes Abraummaterial 1 angeordnet wurde. Bei dem disulfidarmen Abraummaterial 1 handelt es sich beispielsweise um gut wasserdurchlässigen Sand und Kies. The construction of the inner dump shown in the exemplary embodiment was carried out according to the invention in such a way that 9 disulfide-rich waste material 2 and above that low-disulfide waste material 1 were arranged in the depth of the overburden dump. The disulphide-free clearing material 1 is, for example, sand and gravel which are well permeable to water.

Infolge der im Laufe der Zeit auf die Abraumkippe 9 herabreg­ nenden Niederschläge 12 tritt Wasser in die Abraumkippe 9 ein. Dieses Wasser strömt, nachdem es bis in den oberen Teil der Abraumkippe 9 angestiegen ist, wo das disulfidarme Abraummate­ rial 1 verstürzt wurde, vorwiegend in Richtung der Pfeile 6 wieder ab und tritt an den jeweiligen Rändern der Kippe 9 in das unverritzte Gebirge ein.As a result of the precipitation 12 coming down to the spoil tip 9 , water enters the spoil tip 9 . This water flows after it has risen to the upper part of the spoil tip 9 , where the low-disulfide abrasion material rial 1 has fallen, predominantly in the direction of arrows 6 again and occurs at the respective edges of the tip 9 in the uncrushed mountains.

Das in die tieferen Bereiche der Abraumkippe 9 eindringende Wasser tritt in Richtung der Pfeile 7 in das unverritzte Gebir­ ge ein. Durch die Größe und Länge der Pfeile 6 und 7 ist je­ weils angedeutet, daß der Anteil des Niederschlagswassers 12, welcher aus dem oberen Teil der Abraumkippe 9 abströmt, ver­ gleichsweise größer ist als jener Anteil, der aus dem unteren Teil der Abraumkippe 9 austritt. Die organischen Stoffe 13 wer­ den in diesem Fall mit dem dilsulfidreichen Abraummaterial 2 im tieferen Teil der Abraumkippe 9 gehäuft und in unregelmäßiger Verteilung eingebracht. Eine Schicht 15 aus organischem Mate­ rial auf dem tieferen Teil angeordnet, fördert die Bildung des notwendigen anaeroben Milieus. Von den lokalen organischen Stoffkonzentrationen breitet sich die Reduktionszone aus und überwindet die umgebenden Bereiche mit eventuell niedrigeren pH-Werten.The water penetrating into the deeper areas of the spoil tip 9 enters in the direction of the arrows 7 into the uncrushed mountains. The size and length of the arrows 6 and 7 each indicate that the proportion of rainwater 12 which flows out of the upper part of the spoil tip 9 is comparatively larger than that portion which emerges from the lower part of the spoil tip 9 . The organic substances 13 who in this case with the dilsulfide-rich debris 2 heaped in the lower part of the spoil tip 9 and introduced in an irregular distribution. A layer 15 of organic material arranged on the lower part promotes the formation of the necessary anaerobic environment. The reduction zone spreads from the local organic substance concentrations and overcomes the surrounding areas with possibly lower pH values.

Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist vorgesehen, daß der untere Teil der Abraumkippe g, wo die disulfidreichen Abraum­ materialien 2 abgelagert sind, zusätzlich eine Deckelabdich­ tung 5 erhält. Hierdurch wird der Sauerstoffeintrag erheblich verringert und die weitere Disulfidoxidation stark einge­ schränkt. Entsprechend schnell baut sich ein anaerobes Milieu auf. Die verbleibenden geringen Abstrommengen 7 passieren die in diesen Bereichen bevorzugt zur Außenseite hin streifenartig eingebrachten organischen Stoffe 13, die das aus der Abraum­ kippe 9 austretende Wasser entsprechend den vorstehend be­ schriebenen Vorgängen so verändern, daß es einen pH-Wert von etwa 7 und einen deutlich reduzierten Sulfatgehalt aufweist. Ebenso könnte man in den Bereichen der Abraumkippe 9 gezielt reduktives Material einbringen, wo nach dem Grundwasserwieder­ anstieg ein unmittelbarer Abfluß in Oberflächengewässer wie z. B. einen Restsee erfolgt.According to the embodiment of FIG. 2, it is provided that the lower part of the spoil tip g, where the disulfide-rich spoil materials 2 are deposited, additionally receives a cover seal 5 . This considerably reduces the oxygen input and severely limits further disulfide oxidation. An anaerobic environment builds up correspondingly quickly. The remaining small amounts of outflow 7 pass in these areas preferably to the outside introduced in strips like organic substances 13 which change the water emerging from the overburden 9 according to the above-described processes so that it has a pH of about 7 and a clear has a reduced sulfate content. Likewise, one could introduce targeted reductive material in the areas of the spoil tip 9 , where after the groundwater recurrence a direct runoff into surface waters such as. B. there is a residual lake.

Bevorzugt werden die organischen Stoffe 16 in den in Abstrom­ richtung 7 des sich später wieder einstellenden Grundwasserkör­ pers 4 gelegenen Böschungsbereichen der Abraumkippe 9 einge­ bracht.Preferably, the organic substances 16 in the downstream direction 7 of the groundwater body 4 , which will be restored later, 4 embankment areas of the spoil tip 9 are introduced.

Das nachfolgende Berechnungsbeispiel zeigt, wieviel Kohlenstoff benötigt wird, wenn man die Oxidation von 3,8 kg=32 mol Di­ sulfid je m3 Abraum zugrundelegt. Es entstehen 85 molx m-3 H⁺- Ionen und 43 molx m-3 Sulfat. Soll die H⁺-Bilanz ausgeglichen werden, müßten also z. B. 128 molx m-3 (CH2O) entsprechend 1,54 kg m-3 mit Sulfat oxidiert werden, wobei 0,54 kgx m-3 H2S entstehen. The following calculation example shows how much carbon is required if the oxidation of 3.8 kg = 32 mol disulfide per m 3 overburden is taken as a basis. 85 molx m -3 H⁺ ions and 43 molx m -3 sulfate are formed. If the H⁺ balance is to be balanced, z. B. 128 molx m-3 (CH 2 O) corresponding to 1.54 kg m -3 are oxidized with sulfate, producing 0.54 kgx m -3 H 2 S.

Nach der dritten erfindungsgemäßen Ausgestaltungsmöglichkeit gemäß Fig. 3 sollen z. B. durch Sickerbrunnen 8 in bestimmte Bereiche der Abraumkippe 9 besonders schnell abbaubare organi­ sche Stoffe eingebracht werden, um einen möglichst schnellen Reduktionseffekt zu erzielen. Hierdurch können auch die vorher eingebrachten organischen Stoffe 13 ergänzt werden, falls diese verbraucht sind. Bei solchen besonders schnell abbaubaren orga­ nischen Stoffen handelt es sich um in Wasser gelöste Nährstof­ fe. Auch eignen sich für das Einbringen von sulfatreduzierenden Bakterien Suspensionen von Bakterienstämmen, die im Labor ge­ züchtet werden.After the third embodiment according to the invention according to FIG . B. by seeping well 8 in certain areas of the spoil tip 9 biodegradable organic substances are introduced to achieve the fastest possible reduction effect. As a result, the previously introduced organic substances 13 can also be supplemented if they are used up. Such particularly rapidly degradable organic substances are nutrients dissolved in water. Suspensions of bacterial strains that are grown in the laboratory are also suitable for introducing sulfate-reducing bacteria.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den einzelnen Unteransprüchen. In der Zusam­ menschau wird durch die Maßnahmen der Erfindung die Qualität des abströmenden Kippenwassers erheblich verbessert.Further advantageous refinements of the present invention result from the individual subclaims. Together The measures of the invention make human quality of the outflowing tipping water improved considerably.

Auch ist das Vorgesagte ebenso auf Außenkippen anwendbar, die sich oberhalb des Geländes 11 erheben.The above can also be applied to external tipping that rise above the terrain 11 .

ZiffernverzeichnisNumerical index

 1 Abraummaterial (disulfidarm)
 2 Abraummaterial (disulfidreich)
 3 abgesenkter Grundwasserspiegel
 4 Grundwasserspiegel nach Wiederanstieg
 5 horizontale Dichtungsschicht
 6 Grundwasserabstrom oben
 7 Grundwasserabstrom unten
 8 Versickerungsbrunnen
 9 Abraumkippe
10 Gewässer
11 Gelände
12 Niederschläge
13 organische Stoffe
14 Gelände
15 Deckschicht
16 organische Stoffe im Böschungsbereich
1 waste material (low disulfide)
2 waste material (rich in disulfide)
3 lowered groundwater level
4 Groundwater level after rising again
5 horizontal sealing layer
6 Groundwater outflow above
7 Groundwater outflow below
8 infiltration wells
9 overburden
10 bodies of water
11 terrain
12 rainfall
13 organic substances
14 terrain
15 top layer
16 organic substances in the slope area

Claims (6)

1. Verfahren zur Verringerung des Sulfat- und Säuregehaltes von sauren sulfathaltigen Wässern in Abraumkippen, insbe­ sondere des Braunkohlebergbaus, dadurch gekennzeichnet, daß man durch Einbringen von Nährstoffen innerhalb der Abraum­ kippe günstige Lebensbedingungen für Bakterien schafft, welche Sulfate zu H2S bzw. wasserunlöslichen Sulfiden re­ duzieren.1. A process for reducing the sulfate and acid content of acidic sulfate-containing waters in spoil dumps, in particular lignite mining in particular, characterized in that one introduces nutrients within the spoil tip creates favorable living conditions for bacteria, which sulfates to H 2 S or water-insoluble Reduce sulfides. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Abraumkippe organische, kohlenstoffhaltige Stoffe wie z. B. Klärschlämme und/oder Abschlämme aus der Zucker­ rübenverarbeitung und/oder Braunkohle einbringt.2. The method according to claim 1, characterized in that one organic, carbon-containing substances in the tailings dump such as B. sewage sludge and / or sludge from the sugar beet processing and / or brown coal. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man durch Abdecken der Abraumkippe mit einer undurchlässigen Schicht den Gehalt an freiem Sauerstoff O2 innerhalb der Abraumkippe verringert.3. The method according to claim 1, characterized in that reducing the content of free oxygen O 2 within the spoil tip by covering the spoil tip with an impermeable layer. 4. Verfahren nach einem der Ansprüch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man FeS2-haltigen Abraum in die tiefen Kip­ penlagen einbaut und darauf organische Stoffe in einer Schicht von geeigneter Mächtigkeit und/oder in unregelmäßi­ ger Verteilung gehäuft verstürzt. 4. The method according to any one of claims 2 or 3, characterized in that FeS 2 -containing overburden in the deep Kip penlagen and then organic substances in a layer of suitable thickness and / or in irregular distribution engages. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man organische Stoffe in den in Abstromrichtung des sich später wieder einstellenden Grundwasserkörpers gelegenen Bö­ schungsbereichen der Abraumkippe einbringt.5. The method according to claim 2, characterized in that one organic matter in the downstream direction of the later re-establishing groundwater body located gust areas of the spoil tip. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung aus organischen Stoffen und Wasser mit Hilfe von Versickerungsanlagen, wie z. B. Versickerungsbrunnen, in die Abraumkippe einbringt.6. The method according to claim 1, characterized in that one a solution of organic matter and water with the help of infiltration systems, such as B. percolation well, into the overburden.
DE19914106781 1991-03-04 1991-03-04 Reducing acid and sulphate content of water in overburden deposits - by introducing nutrients into overburden from lignite mines to promote growth of bacteria which reduce sulphate(s) to hydrogen sulphide and insoluble sulphide(s) Withdrawn DE4106781A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19914106781 DE4106781A1 (en) 1991-03-04 1991-03-04 Reducing acid and sulphate content of water in overburden deposits - by introducing nutrients into overburden from lignite mines to promote growth of bacteria which reduce sulphate(s) to hydrogen sulphide and insoluble sulphide(s)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19914106781 DE4106781A1 (en) 1991-03-04 1991-03-04 Reducing acid and sulphate content of water in overburden deposits - by introducing nutrients into overburden from lignite mines to promote growth of bacteria which reduce sulphate(s) to hydrogen sulphide and insoluble sulphide(s)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4106781A1 true DE4106781A1 (en) 1992-09-10

Family

ID=6426385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19914106781 Withdrawn DE4106781A1 (en) 1991-03-04 1991-03-04 Reducing acid and sulphate content of water in overburden deposits - by introducing nutrients into overburden from lignite mines to promote growth of bacteria which reduce sulphate(s) to hydrogen sulphide and insoluble sulphide(s)

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4106781A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998046311A1 (en) * 1997-04-15 1998-10-22 British Nuclear Fuels Plc Bioremediation of organic and metallic contaminants
US6080572A (en) * 1995-07-28 2000-06-27 Ufz-Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle Gmbh Sulphate-reducing bacterial strains and their use in the decontamination of water contaminated with sulphuric acid, metals and radioactive substances
WO2000048949A1 (en) * 1999-02-18 2000-08-24 Ufz-Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle Gmbh Method for microbially cleaning up sulphuric-acid residual mining pools
US6350380B1 (en) 2000-10-03 2002-02-26 Joseph G. Harrington In situ immobilization within density variant bodies of water
DE102008005412A1 (en) * 2008-01-21 2009-07-23 Horn, Martin, Dipl.-Ing. In-situ neutralization of sulfuric acid-containing opencast mine water e.g. edge tube water, comprises introducing partial supply of opencast mine water from water into first basin closed against outer oxygen-containing air atmosphere

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6080572A (en) * 1995-07-28 2000-06-27 Ufz-Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle Gmbh Sulphate-reducing bacterial strains and their use in the decontamination of water contaminated with sulphuric acid, metals and radioactive substances
WO1998046311A1 (en) * 1997-04-15 1998-10-22 British Nuclear Fuels Plc Bioremediation of organic and metallic contaminants
WO2000048949A1 (en) * 1999-02-18 2000-08-24 Ufz-Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle Gmbh Method for microbially cleaning up sulphuric-acid residual mining pools
US6350380B1 (en) 2000-10-03 2002-02-26 Joseph G. Harrington In situ immobilization within density variant bodies of water
DE102008005412A1 (en) * 2008-01-21 2009-07-23 Horn, Martin, Dipl.-Ing. In-situ neutralization of sulfuric acid-containing opencast mine water e.g. edge tube water, comprises introducing partial supply of opencast mine water from water into first basin closed against outer oxygen-containing air atmosphere
DE102008005412B4 (en) * 2008-01-21 2012-08-23 Martin Horn Deacidification of sulphurous open-pit waters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sracek et al. Mining-related contamination of surface water and sediments of the Kafue River drainage system in the Copperbelt district, Zambia: an example of a high neutralization capacity system
Allan Impact of mining activities on the terrestrial and aquatic environment with emphasis on mitigation and remedial measures
DE4323610C1 (en) Biopolder for the biological clean-up of soils and sludges
EP0827430B1 (en) Biotechnological purification of ground and water containing heavy metals
Åström The effect of acid soil leaching on trace element abundance in a medium-sized stream, W. Finland
DE4106799A1 (en) Reducing contamination of ground water by lignite mining spoil - by covering spoil deposits with permeable material layer of low di:sulphide content, and at least in part, surrounding by sealing and/or buffer layers
DE4106781A1 (en) Reducing acid and sulphate content of water in overburden deposits - by introducing nutrients into overburden from lignite mines to promote growth of bacteria which reduce sulphate(s) to hydrogen sulphide and insoluble sulphide(s)
DE2944421A1 (en) METHOD FOR BUILDING DEFINED PHOSPHATE DEPOTS FROM WASTE PHOSPHATES
Shelp et al. The amelioration of acid mine drainage by anin situ electrochemical method—I. Employing scrap iron as the sacrificial anode
DE19927907B4 (en) Process and apparatus for purifying acidic, iron and sulphate mining waters
WO2012113376A1 (en) Method for in-situ microbial upgrading for long-term immobilization of inorganic pollutants in polluted waters
DE102011012346A1 (en) Reactive material for stimulating microbial metabolic processes for the sustainable immobilization of inorganic pollutants in polluted waters
Bell et al. The problem of acid mine drainage, with an illustrative case history
Borden et al. Geochemical and hydrological evolution of mine impacted waters at the Argyle Diamond Mine, Western Australia
DE10044261C2 (en) Device and method for stabilizing the water quality of extraneous water flooded residual hole lakes of opencast lignite mines
DE4314775C2 (en) Process for the remediation and stabilization of heavy metal-containing, sulfuric acid deposits with sulfidic components
NURCHOLIS et al. Application of biostimulant and CaO to remediate acid mine drainage on the coal mining land in Lampung Sumatra Island
DE4231363A1 (en) Forming temporary barriers to ground water preventing leaching of pollutants from contaminated areas - by oxidn of iron and/or manganese cpds in situ to clog soil pores
EP2576091B1 (en) Residue salt dump with a cover layer
Li et al. Geochemistry and environmental effect of cadmium in the super-large Jinding Pb-Zn deposit, Yunnan Province, China
DE102008005412B4 (en) Deacidification of sulphurous open-pit waters
Institution of Mining and Metallurgy and the Society of Chemical Industry et al. Design of a tailing facility to mitigate potential acid rock drainage
Choubey et al. Hydrogeologic and environmental impact of Amjhore pyrite mines, India
Burns Environmental Impacts of Acid Mine Drainage in the Appalachian Region
DD216508A1 (en) MEANS TO INHIBIT SULFIDE WEAVING AND SURFACE TREATMENT

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee