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DE20302907U1 - Anordnung für die Flutung von Tagebaurestlöchern - Google Patents

Anordnung für die Flutung von Tagebaurestlöchern

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Publication number
DE20302907U1
DE20302907U1 DE20302907U DE20302907U DE20302907U1 DE 20302907 U1 DE20302907 U1 DE 20302907U1 DE 20302907 U DE20302907 U DE 20302907U DE 20302907 U DE20302907 U DE 20302907U DE 20302907 U1 DE20302907 U1 DE 20302907U1
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DE
Germany
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flooding
water
distribution system
siphon pipe
area distribution
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE20302907U
Other languages
English (en)
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.)
Eta AG Engineering De
Lmbv Lausitzer- und Mitteldeutsche Bergbau-Ver De
Original Assignee
ETA AG
Ebauchesfabrik ETA AG
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Publication date
Application filed by ETA AG, Ebauchesfabrik ETA AG filed Critical ETA AG
Priority to DE20302907U priority Critical patent/DE20302907U1/de
Publication of DE20302907U1 publication Critical patent/DE20302907U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C41/00Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
    • E21C41/32Reclamation of surface-mined areas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Description

Anordnung für die Flutung von Tagebaurestlöchern
Die Erfindung bezieht sich auf die Flutung von stillgelegten Tagebaurestlöchern, die durch natürlichen Grundwasserwiederanstieg und/oder durch Fremdwasserflutung zu später wirtschaftlich nutzbaren Seen umgestaltet werden. Insbesondere dient die Erfindung der Verbesserung der Wasserqualität bei der Flutung von entstehenden Tagebauseen mit saurem Wasserköper, von Tagebauseen, die auf Grund der bestehenden Randbedingungen zur Wiederversauerung neigen und von Tagebauseen die mit sauren belüfteten und/oder unbelüfteten Gruben- und Bergbauwässern geflutet werden.
Die Flutung der stillgelegten Tagebaurestlöcher erfolgt bei Vorhandensein von ausreichendem Oberflächenwasser mit demselben über bekannte Wasserbauwerke.
Da einzelne stillgelegte Tagebaurestlöcher keinen Anschluss an Oberflächengewässer besitzen, wird Oberflächenwasser auch über Druckrohrleitungen und wenn möglich über Heberleitungen diesen Tagebaurestlöchern zugeführt. Auf Grund der Tatsache, dass Oberflächenwasser nicht überall und nicht ausreichend zur Verfügung steht, wird auch saures Wasser aus gefüllten oder zum Teil gefüllten Tagebauseen über Druckleitungen in Grubenwasserreinigungsanlagen gepumpt, hier neutralisiert und anderen zu flutenden Tagebauseen zugeführt. Im Rahmen der Neutralisation wird Eisen ausgefällt und der entstehende Eisenhydroxydschlamm separat gewonnen und einer Entsorgung zugeführt. Damit geht in der Regel mit dem Eisenhydroxydschlamm ein erheblicher Anteil an unwirksamem Neutralisationspotential bei der Schlammablagerung verloren. Bei - Nutzung von gebräuchlichen stationären Grubenwasseraufbereitungsanlagen entstehen hohe Investitions- und Betriebskosten. ^
Im Rahmen des Sanierungskonzeptes der LMBV mbH, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Karl-Liebknechtstraße, 10100 Berlin zum Sanierungskonzept von März 1996 und zur Restlochflutung von August 1997, wird eine alkalische Konditionierung mit alkalisch wirkenden Einsatzstoffen in Kombination mit CO2 zur Aufhärtung von Flutungswasser vorgeschlagen. Das vorgeschlagene Verfahren benötigt eine aufwändige Steuer- und Reglungstechnik zur Vermeidung von Calcitausfall. Darüber hinaus sind die Betriebskosten hoch und ein großtechnischer Nachweis der Wirkung steht bisher aus.
Teilweise wird die Überleitung von saurem Wasser aus gefüllten oder zum Teil gefüllten Tagebauseen über Heberleitungen in weniger gefüllte Tagebauseen realisiert. Hierbei bleibt die Wasserqualität im Flutungswasser sowie im zu flutenden Tagebaurestloch jedoch in der vorhandenen ungünstigen Qualität mit niedrigem lebensfeindlichem pH-Wert und einem hohen Anteil an gelösten Schwermetallen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Lösung zu finden, die eine wirtschaftliche, effektive und einfach anwendbare Verbesserung der Wasserqualität bei der Flutung von Tagebaurestlöchern zu finden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass eine Geräteanordnung zusammengestellt wird, die aus einer Flutungsleitung, vorzugsweise einer Heberleitung kombiniert mit einer mobilen Konditionierungseinrichtung besteht.
Für die unter Schutz zu stellende Anordnung werden folgende Geräte und Vorrichtungen eingesetzt und.sinnv.oll gemäß Schutzapspmchapgeßcdnei: .
• · ■
• ·
- Heberleitung zwischen Tagebaurestlöchern mit einem unterschiedlichen Wasserstand
mit Verteilsystem im Auslauf bereich,
- Silo- oder Tankfahrzeug mit Austragsvorrichtung zum Anliefern eines Neutralisationsmittels,
- Stationärer/mobiler Behälter (Depot, Puffer) mit einem Fassungsvermögen von 10
bis 100 m3,
- Austragsvorrichtung (Gebläse, Kompressor, Schnecke, Dosierpumpe) für stationären/mobilen
Behälter,
- flexible Rohrleitung oder Schlauch vom Behälter zu einem Injektor/Mischer oder direkt
zur Heberleitung,
- Injektor/Mischer (Zusammenführung Neutralisationsmittels und Wasser),
- Pumpe (Ansaugen Wasser aus Heberleitung, Transport Suspension Neutralisationsmittel/Wasser
in Heberleitung) (Füllen der Heberleitung mit Tagebauseewasser),
- Vakuumanlage zum Entlüften der Heberleitung
- Stromerzeuger (Notstromaggregat),
- Absperrorgane
- Messvorrichtung zum Steuern der Anordnung,
Mit der vorgeschlagenen Geräteanordnung kann im Falle einer zu überwindender Höhendifferenz von < 10 m zwischen Wasserspiegel des Tagebausees aus dem Wasser entnommen wird und der höchsten Stelle der Heberleitung ohne den Bau von Pumpstationen und stationären Konditionierungsanlagen bei der Flutung von Tagebaurestlöchern eine Verbesserung der Wasserqualität des Flutungswassers und/oder des Wasserkörpers im zu flutenden Tagebaurestlochs mit geringem Aufwand, bei geringen In- ; vestitions- und Betriebskosten in einem definierten begrenzten erreicht werden.
Bei Höhendifferenzen von & 10 m zwischen Wasserspiegel des Tagebausees aus dem Wasser entnommen wird und der höchsten Stelle der Heberleitung, wird eine Druckerhöhungspumpe je nach Erfordernis angeordnet.
Mittels der Anordnung kann der pH-Wert in der Heberleitung auf einen vorgegebenen Wert von 4,3 bis 12 eingestellt werden.
Als mögliche Einsatzstoffe können unter anderem gebrannter Kalk, gebrannter Dolomit, Kalkmilch oder Soda eingesetzt werden.
Mittels einer Messvorrichtung die aus einer Ultraschallmessung und einer pH-Wertmessung bestehen kann, kann über eine Dosiervorrichtung ein vorgegebener pH-Wert in der Heberleitung eingestellt werden. Damit können optimale Verhältnisse eingestellt und ungünstige Überdosierungen bzw. Unterdosierungen vermieden werden.
Mittels der vorgeschlagenen Lösung können Überschüsse an Neutralisationsmittel in der entstehenden Suspension durch eine Gestaltung des Auslaufes der Heberleitung mit Verteilsystem, gegenüber vorhandenen konventionellen Anlagen weitgehend genutzt werden.
Mit Hilfe des vorgeschlagenen Verfahrens wird die Nutzung von lebensfeindlichen sauren Gruben- und Bergbauwässern, wie beispielsweise in sauren Tagebaurestseen zur Erholung, Bewirtschaftung und als Zwischenspeicher auf einfache Weise ermöglicht.
Das Prinzip der Erfindung soll im folgenden an einem Beispiel und an Hand der Abbildung näher erläutert werden.
Aus einem Tagebausee 1 mit einem Wasserstand von 100 mNN, der über hohe saure Grundwasserzuflüsse verfügt, soll Wasser mit folgender Qualität:
pH-Wert: 3,1
Eisen gelöst: 30 mg/l
Sulfatgehalt: 1000 mg/l
Kb-7,5 Wert: 3,0 mmol/l
in einen 800 m entfernten Tagebausee 2 mit einem Wasserstand von 95 mNN eingeleitet werden. Dieser Tagebausee 2 ist gefüllt mit einem Volumen von 20 Mio. m3 Wasser mit folgender Qualität:
pH-Wert: 2,9
Eisen gelöst: 60 mg/l
Sulfatgehalt: 1200 mg/l
Kb-7,5 Wert: 4,0 mmol/l
Die Heberleitung 3 mit einer Gesamtlänge von 1000 m, durch die der Wassertransport erfolgt, weist eine Nennweite von 600 mm auf. An den Enden sind Absperrorgane 10 angeordnet um die Leitung zu füllen, zu regeln oder außer Betrieb zu nehmen. Durch &igr; diese strömt anfangs eine Wassermenge von 150@^m3/h, die sich bis zum konzipierten Endwasserstand im Tagebausee 2 bei einem Wasserstand von 98 mNN in einem Zeitraum von 3 Jahren auf eine Wassermenge von 700 m3/h verringert.
Über ein Tankfahrzeug 5 wird mittels einer flexiblen Rohrverbindung 6 ein Vorlagebehälter 7 mit 10 %iger Kalkmilch befüllt. Über eine Ultraschallmessung 4 erfolgt die Ermittlung der aktuellen Wassermenge, welche über die Heberleitung 3 von Tagebausee 1 in den Tagebausee 2 strömt. Mittels einer pH-Wertmessung 9 wird die Entwicklung des pH-Wertes online gemessen.
Auf Grund der bekannten Wasserqualität im Tagebausee 1 wird eine Voreinstellung der Kalkmilchdosierung 8 zur Einstellung eines pH-Wertes von 7,5 in der Leitung mit 1,5 t/h vorgenommen. Dabei wurde ein ermittelter Neutralisationswirkungsgrad von 80 % berücksichtigt. In Abhängigkeit von der pH-Wertentwicklung erfolgt eine Nachregulierung der Dosierung der Kalkmilchmenge auf einen Ziel-pH-Wert von 7,5. Der Auslauf der Heberleitung wird mit einer Verteilvorrichtung 11 versehen, die über insgesamt 5 Ausläufe die behandelte Wassermenge auf einer Breite von 100 m im Tagebausee 2 ver- _ teilt. Auf diese Weise wird eine weitgehende Ausnutzung des insgesamt eingetragenen Neutralisationspotentials bewirkt. Der sich bildende Eisenhydroxydschlamm kann in den See eingeleitet werden, ohne dass eine gesonderte Schlammbeckentechnologie und Entsorgung des Schlamms wie in einer konventionellen Grubenwasserreinigungsanlage notwendig wird. Mit dem entstehenden Frischlamm werden anteilig gelöste Schwermetalle aus dem Wasser des Tagebausees 1 sowie des Tagebausees 2 im Schlamm fixiert und eine zusätzliche Verbesserung der Wasserqualität bewirkt.
Mit der vorgeschlagenen Geräteanordnung kann mit geringen Investitions- und Betriebskosten bei derf^lirtung.voA'TagejDciufesilQcbecri'ejn&ileijtliphg Verbesserung der
Wasserqualität, erreicht werden. Nach Beendigung der Flutungsperiode ist ein Rückbau der Anordnung und die Wiederherstellung einer natürlichen Landschaft mit geringem Aufwand möglich.
Verzeichnis der verwendeten Bezugszeichen
1 Tagebausee 1
2 Tagebausee 2
3 Heberleitung
4 Ultraschallmengenmessung
5 Tankfahrzeug
6 Flexible Leitung
7 Vorlagebehälter
8 Dosierstation
9 pH-Wertmessung
10 Absperrarmaturen
11 Verteilsystem

Claims (1)

  1. Anordnung für die Flutung von Tagebaurestlöchern, die sich nach ihrer Stilllegung durch natürlichen Grundwasserwiederanstieg und/oder Fremdwasserflutung zu später wirtschaftlich nutzbaren Seen entwickeln sollen, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung aus einer Flutungsleitung oder einer Heberleitung mit einem großflächigen Verteilsystem in deren Auslaufbereich besteht und dass die Flutungsleitung oder die Heberleitung weiter mit einer mobilen Konditionierungseinrichtung für feste und/oder flüssige Neutralisationsmittel und mit pH-Wert- und Mengenmessvorrichtungen und einer Steuerungseinrichtung ausgerüstet ist.
DE20302907U 2003-02-22 2003-02-22 Anordnung für die Flutung von Tagebaurestlöchern Expired - Lifetime DE20302907U1 (de)

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