Pasywna metoda neutralizacji kwaśnych wód spływu powierzchniowego pochodzących z obiektu unieszkodliwiania odpadów wydobywczych ZG „Janina” w Libiążu

W publikacji opisano działania podjęte dla rozpoznania oraz ograniczenia oddziaływania na środowisko kwaśnych, zanieczyszczonych wód spływu powierzchniowego, powstających na terenie obiektu unieszkodliwiania odpadów wydobywczych (OUOW) ZG „Janina” w Libiążu. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że wody te reprezentują klasyczny przykład kwaśnych wód kopalnianych (ang. acid mine drainage – AMD) i charakteryzują się odczynem pH < 3, dużą kwasowością oraz znacznymi stężeniami metali (Fe, Al, Ni, Zn). Stwierdzono, że skład chemiczny wód jest czynnikiem decydującym o wyborze właściwej metody ich podczyszczania. Jednak nieuwzględnienie warunków lokalnych (dostępności wody, ukształtowania terenu) może prowadzić do przedwczesnego uszkodzenia/zniszczenia systemu. Do wdrożenia przyjęto system alkalizujący, pracujący okresowo (ang. periodically acting alkalinity producing system – PAAPS), dedykowany podczyszczaniu mniej zanieczyszczonych, krótko stagnujących kwaśnych wód. Głównymi elementami tego wielostopniowego systemu są: rów opaskowy, osadnik dwukomorowy, dren reaktywny i staw sedymentacyjny. System wyposażono również w zastawkę umożliwiającą regulację czasu retencji wody w drenie oraz oprzyrządowanie pozwalające na odprowadzanie osadów żelazistych. Badania przeprowadzone na etapie wdrożenia systemu wykazały skuteczność zastosowanych rozwiązań w zakresie alkalizacji wód oraz redukcji stężeń metali. Zidentyfikowano również zjawiska mogące wpływać na pracę systemu. W podsumowaniu stwierdzono, że system PAAPS wdrożony w sąsiedztwie OUOW ZG „Janina”, może być rekomendowany jako jedno z możliwych do zastosowania rozwiązań ograniczających oddziaływanie na środowisko wodne miejsc depozycji odpadów z górnictwa węgla kamiennego.

This paper presents actions which were taken to identify and reduce the environmental impact of acidic, contaminated runoff waters accumulated in the waste dump of „Janina” colliery in Libiąż. The results showed that these waters represent a classic example of acid mine drainage (AMD) and are characterized by a pH value of <3, high acidity and significant concentrations of metals (Fe, Al, Ni, Zn). It was found that the chemical composition of water is a main factor in choosing the proper methods of pretreatment. However, the failure to take account of local conditions (water availability, topography) can lead to premature failure / destruction of the system. Periodically operating a alkanity producing system (PAAPS), dedicated for pretreatment of less polluted, stagnant acidic water, was chosen to be implemented. Main elements of a multi-stage system are: settlement ditch, two-chambered settling tank, limestone drain and settlement lagoon. The system has also a culvert that allows to adjust the retention time of water in the drain and instrumentation to discharge ferruginous sediments. Research carried out at the stage of implementation of the system has shown the effectiveness of the solutions for water alkalization and concentration of metals reduction. Phenomena that could affect the operation of the system were identified as well. As a result the PAAPS system implemented in the vicinity of „Janina” colliery can be recommended as one of the possible solutions to reduce the impact of mining waste deposition within the aquatic environment.