anóxicas caliza drenajes

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Anxicas caliza DrenajesEn general, los intentos de utilizar la piedra caliza para el tratamiento de drenaje de mina ferruginosa cida en el suelo superficie comnmente fallan despus de un corto perodo de tiempo. Estas fallas son causadas por la baja disolucin tasa de piedra caliza en los niveles atmosfricos de CO2 y por el hierro (frrico) hidrxido de (FeOH3) Blindaje de la piedra caliza. Blindaje Caliza prcticamente se detiene toda la produccin de la alcalinidad del bicarbonato disolucin de carbonato de calcio. Una vez expuesto a la atmsfera, el hierro en drenaje de mina oxida rpidamente de ferroso (Fe2 +) al estado frrico (Fe3 +). Una vez oxidado, el hierro frrico voluntad precipitar rpidamente fuera de la solucin, el recubrimiento de la piedra caliza, y la creacin de un hidrxido de hierro precipitar lodos conocido como "chico amarillo". Sin embargo, si el drenaje de minas se mantiene en un bajo oxgeno (anoxia) medio ambiente, el hierro permanecer en el estado ferroso y no sern fcilmente precipitar de la solucin. Anxico agua de la mina que pasa por los drenajes de piedra caliza permite la produccin de alcalinidad sin blindaje de hierro y la precipitacin. Para estos drenajes para funcionar adecuadamente, el contenido de oxgeno disuelto drenaje de mina debe ser inferior a 1 mg / L (Kepler yMcCleary, 1994). Cravotta (1998) afirma que el oxgeno disuelto en el agua debe ser inferior a0,3 mg / L a impide la oxidacin de hierro.Drenajes de piedra caliza anxicas estn diseados para generar alcalinidad en el drenaje cido de minas sin exposicin atmosfrica. Adems de prevenir la precipitacin de hidrxido de hierro, el cerrado entorno de un ALD fomenta el aumento de CO2concentraciones, que a su vez facilita superior la produccin de alcalinidad. La produccin de alcalinidad en ALD es mucho mayor que lo que puede esperarseen el CO2 atmosfrico los niveles. CO2 presiones parciales que van 0,022-0,268 atmsferas eran calculado para 21 ALD (Hedin y Watzlaf, 1994). La produccin de 61 mg / L de alcalinidad bajo las condiciones atmosfricas pueden ser rpidamente aument a ms de 450 mg / L dentro de un ALD (Hem, 1989;Hedin y Watzlaf, 1994). El mecanismo para el aumento de la produccin de alcalinidad mayorCO2Las concentraciones se discute en la Seccin 2.0 y 3.0. La eliminacin de la acidez del agua de la mina fluye a travs de ALD vara de 0 a ms de 5.900 mg / L. Los niveles ms altos de la eliminacin de acidez son atribuye a la prdida de acidez mineral de detencin de hierro frrico y aluminio dentro de los desages.Se observ Esta detencin de hierro ferroso en dos sitios usando ALD con los tiempos de detencin superiores a 25 horas (Hedin y Watzlaf, 1994). La acidez ms baja y ms alta alcalinidad del agua una vez que sale de la causa de drenaje del pH del agua se eleve, que a su vez de manera significativa aumenta la tasa de precipitacin de hierro y otros metales.ALD a menudo se instalan para ayudar a la eficiencia de los humedales construidos. Estos humedales funcionan de manera ms eficaz para eliminar los metales si el pH del agua se eleva por el pretratamiento ALD. Ms metales asociados con AMD precipitarn ms fcilmente a partir de la solucin en un entorno de alto pH.Nairn y otros (1991) indicaron que un pH de 6,0 (unidades estndar) y una alcalinidad neta permiten pasiva sistemas de tratamiento (humedales construidos y estanques de sedimentacin) para trabajar con mayor eficacia.Diseo y construccin de un ALD deben basarse en el tiempo de retencin necesario para el caudal mximo previsto para la aprobacin de la gestin sobre la vida til de la instalacin. La aprobacin de la gestin la calidad del agua tambin debe ser considerada. Se recomienda que un factor de seguridad ambiental sea empleado en diseo para cubrir el peor de los casos. Las descargas deben ser controlados durante al menos un ao antes de la instalacin del sistema para determinar el rango de flujos previsto y el variabilidad de la calidad del agua. Registros de precipitacin durante el perodo de seguimiento deben ser en comparacin con el promedio de aos para determinar la representatividad de los datos de flujo y calidad del agua.La configuracin y tamao de ALD se basan en la velocidad de flujo, la vida del sistema proyectado, la pureza de la piedra caliza, y la calidad del agua deseada. El ALD debe ser capaz de tratar el agua para los niveles deseados bajo todas las condiciones de flujo. Detalles del diseo de ALD pueden variar, pero el general configuracin es relativamente consistente. Figura 4.1a ilustra la construccin bsica de un ALD.

Hedin y Watzlaf (1994) analizaron la calidad y flujo de datos de agua de 21 ALD completado el tratamientoAMD en los Apalaches para determinar su eficacia. Determinaron que un tiempo de detencin en fuga de al menos 15 horas y tal vez tan alto como 23 horas se requiere para producir el mximo alcalinidad. ALD criterios de dimensionamiento se desarroll en base a la velocidad de descarga, como mnimo 15 horas tiempo de detencin, la duracin deseada de la fuga, y las propiedades fsicas y qumicas de la piedra caliza utilizado. La ecuacin derivada es como sigue:Un ejemplo de clculo del tamao de la fuga en toneladas mtricas (tm) es la siguiente. El clculo supone una velocidad de descarga de 30 L / min, densidad aparente de piedra caliza de 1.600 kg / m3, Mayor volumen de huecos de 40 por ciento, una alcalinidad proyectada de 300 mg / L, una piedra caliza contenido de carbonato de calcio de 95 por ciento, y una vida de 25 aos.

ALD se encuentran abajo del gradiente del punto de descarga para permitir un flujo libre, por gravedad sistema. Una zanja suficientemente amplio y profundo se excava para dar cabida a la cantidad de piedra caliza necesaria para proporcionar el tiempo de retencin deseado para producir la alcalinidad mxima. Las dimensiones de ALD comnmente cubre de 2 a 9 pies de ancho y 150 a 1500 pies de largo; sin embargo, mucho ms grande desages se han construido. La profundidad de drenaje debe ser suficiente para mantener un 2 a 6 pies gruesa capa de caliza con cobertura suficiente que impida la infiltracin de oxgeno (Nairn y otros, 1991). una vez excavado, la zanja se llena de piedra caliza triturada. Brodie y otros (1991) recomienda que el tamao de la piedra caliza ser 0,75 a 1,5 pulgadas para dar tanto la superficie necesaria y drenaje necesaria conductividad hidrulica. Pureza de la piedra caliza debe ser tan alta como sea posible para prolongar la vida funcional. Uso de una piedra caliza de baja pureza requerira el desage a ser ms grandes y ms material de piedra caliza que se utilizar.Drenaje de la mina se canaliza en el ALD directamente de la fuente, antes de que haya sido expuesto a la atmsfera. Es comn que excavar en el punto de descarga e instalar una coleccin y tuberas enterradas sistema. La entrada de desage es por lo general en la base de la fuga para maximizar el contacto de piedra caliza. Los piedra caliza se cubre con 10 a 20 milsimas de pulgada (0,01 a 0,02 pulgadas) de espesor de hoja de plstico seguido por tejido geosinttico para evitar la perforacin del plstico. El tejido se cubre entonces con la ligera arcilla compactada. El plstico y arcilla se emplazaron para inhibir la infiltracin de atmosfrica oxgeno. La arcilla se cubre entonces con tierra. La arcilla y el suelo deben ser de al menos 2 pies de espesor para prevenir eficazmente la infiltracin de oxgeno. La superficie debe ser coronado (montculos) para inhibir la erosin y la infiltracin de agua y para dar cabida a la subsidencia a largo plazo como la piedra caliza disuelve. Brodie y otros (1991) recomiendan que el drenaje debe ser golpe estafa o con vegetacin con una especie de planta que desalentar el crecimiento de los rboles, como sericea o veza corona. rbol races podran romper el sello de drenaje y permitir la infiltracin de oxgeno. El tubo de salida est instalado en la parte superior de la zanja de piedra caliza opuesto al punto de entrada. El tubo de salida est equipado con una trampa de aire para evitar la migracin de oxgeno en el desage. La elevacin de la tubera de salida debe ser por debajo de la elevacin de la cabeza del agua conduciendo a travs del desage. El tamao flujo de entrada y flujo de salida de tuberas debe ser lo suficientemente grande como para permitir el flujo sin restricciones para las tasas de descarga ms altas proyectadas.Una vez que el agua sale del drenaje y se expone subaerially, hierro disuelto y la mayora de otros disolvieron metales en el agua se oxida rpidamente y comenzar a precipitar. Se recomienda que la agua se desviar a un estanque de sedimentacin o estanque dimensionada para este propsito. La cuenca de sedimentacin ser grandemente extender la vida til de un humedal artificial u otro centro de tratamiento posterior. Idealmente, la alcalinidad cedida por el desage ser lo suficientemente alto como para neutralizar la acidez del agua de minas existentes, que entra en el drenaje y para neutralizar la acidez mineral creado posteriormente por la oxidacin y hidrlisis del hierro y metales despus de que el agua sale del desage.Hay algunas restricciones a la utilizacin de nombramientos de duracin limitada para tratar la DMAE. La mayora estn relacionados con el agua de la mina calidad. Si el hierro disuelto en el agua de descarga se ha oxidado al estado frrico antes de entrar en la fuga, la fuga eventualmente fallar. Hierro frrico precipitar fcilmente en el desage una vez que el pH del agua se eleva suficientemente, blindando la piedra caliza y la obstruccin del vaco espacios. Esta precipitacin disminuye la eficiencia de drenaje y finalmente provoca el fracaso en trminos de velocidad de disolucin de piedra caliza y / o el agua no fluye a travs del desage. La introduccin de la DO para el agua de la mina permitir la oxidacin del hierro en el estado frrico. Por lo tanto, la disposicin atmosfrica de oxgeno debe ser restringido. Estos drenajes no se recomiendan para el tratamiento de agua de la mina con alta concentraciones de aluminio disuelto, porque el aluminio tambin precipitar en el desage una vez que el pH se eleva con o sin oxidacin. No se recomienda utilizar un dolomtica piedra caliza, debido a que la velocidad de disolucin de dolomita (CaMg (CO3) 2) Es mucho ms lento que el calcio carbonato. Por lo tanto, la eficacia del drenaje se vera disminuida o el tamao de drenaje hara tienen que ser aumentado para acomodar las velocidades de reaccin ms bajas. Si las concentraciones de sulfato superan 2000 mg / L, es posible para el yeso (CaSO4 + 2H2O) para precipitar dentro del drenaje una vez que el pH se eleva y la concentracin de calcio se incrementa (Ziemkiewicz y otros, 1994).