Głównym celem pracy było poszukiwanie możliwości ograniczenia rozprzestrzeniania się związków fluoru w warstwie wodonośnej zanieczyszczonej odciekami ze składowiska huty aluminium w Skawinie. Wyniki uzyskane w trakcie realizacji pracy oraz zaproponowane rozwiązania mogą znaleźć zastosowanie nie tylko w przypadku składowiska odpadów huty aluminium w Skawinie, lecz także i w innych rejonach, gdzie występuje podobne zagrożenie.
- Spis treści
-
1. Wprowadzenie 5
2. Charakterystyka rejonu badań 8
2.1. Lokalizacja składowiska 8
2.2. Warunki hydrogeologiczne 11
2.3. Charakterystyka odpadów 15
3. Stan zanieczyszczenia środowiska wodnego odpadami metalurgicznymi huty aluminium w Skawinie 19
3.1. Wody z otworów wiertniczych 24
3.5. Wody ze zbiorników wodnych 38
3.6. Wody ze studni gospodarskich 39
4. Metody usuwania fluoru z wód 41
4.1. Metody stosowane w oczyszczaniu wód i ścieków ze związków fluoru 41
4.2. Metody stosowane w świecie do usuwania geogenicznego fluoru z wód do picia 42
5. Przegląd podstawowych metod remediacji wód podziemnych z zastosowaniem przepuszczalnych aktywnych barier PRB (permeable reactive barrier) 46
5.1. Systemy iniekcji 51
5.2. Biobariery 51
5.3. Efektywność remediacji przy stosowaniu PRB 52
5.4. Koncepcja zastosowania kalcytowej PRB w usuwaniu fluoru z warstwy wodonośnej 54
6. Ocena możliwości ograniczenia rozprzestrzeniania się związków fluoru w warstwie wodonośnej w rejonie Skawiny 56
6.1. Koncepcje zagwarantowania czystości wód podziemnych w bezpośrednim rejonie składowiska odpadów metalurgicznych w Skawinie 57
6.2. Zastosowanie związków wapnia 59
6.3. Zastosowanie minerałów ilastych 61
7. Badania komponentów do budowy filtra gruntowego 65
7.1. Przesłanki teoretyczne sorpcji fluoru przez wykorzystywane geomateriały 65
7.2. Charakterystyka geomateriałów wytypowanych do budowy filtra 67
7.2.1. Iły z Machowa 67
7.2.2. Iły z Turoszowa 68
7.2.3. Iły z okolic Krakowa (Pasternik) 69
7.2.4. Piaski z Kryspinowa 70
8. Eksperyment laboratoryjny 71
8.1. Materiały wykorzystane do badań 71
8.2. Metodyka i przebieg badań wychwytywania jonów fluorkowych 72
8.2.1. Metoda statyczna 72
8.2.2. Metoda dynamiczna 72
8.3. Badania trwałości wiązania jonów fluorkowych 73
8.3.1. Metoda statyczna 73
8.3.2. Metoda dynamiczna 73
8.4. Interpretacja wyników 74
8.4.1. Metoda statyczna z roztworem NaF 74
8.4.2. Metoda dynamiczna z roztworem NaF 81
8.4.3. Metoda statyczna z wodą podziemną zanieczyszczoną fluorem 91
8.4.4. Metoda dynamiczna z wodą podziemną zanieczyszczoną fluorem 95
8.4.5. Czas pracy filtra gruntowego 99
9. Podsumowanie i wnioski 104
Literatura 111