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2024 | Buch

Passive Treatments for Mine Drainage

A Guide for Early Researchers

verfasst von: Cassandra Chidiac, Aaron Bleasdale-Pollowy, Andrew Holmes, Frank Gu

Verlag: Springer International Publishing

Buchreihe : SpringerBriefs in Applied Sciences and Technology

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Über dieses Buch

Dieses Buch ermöglicht es den Lesern, sowohl die Grundlagen als auch die neuesten technologischen Fortschritte auf dem Gebiet der Minenentwässerung zu verstehen, die sowohl ökologisch als auch wirtschaftlich zunehmend von entscheidender Bedeutung ist. Seine umfassende Abdeckung aktueller und vielversprechender passiver Behandlungstechnologien, kombiniert mit zahlreichen praktischen Leitfäden, macht es zu einem unverzichtbaren Werkzeug für frühe Forscher, die vielversprechende Trends suchen und Lücken identifizieren. Das Buch untersucht systematisch aktuelle Literatur zur passiven Behandlungsforschung und klassifiziert sie als präventive, in-situ und ex-situ Lösungen. Es umfasst relevante passive Behandlungen wie durchlässige reaktive Barrieren, bebaute Feuchtgebiete, Kiesbettreaktoren, gesättigte Gesteinsaufschüttungen und Passivierungstechniken, um nur einige der gängigen Methoden zur Quellenkontrolle zu nennen. Jede Technologie wird im Hinblick auf die wichtigsten Mechanismen, den aktuellen Stand der Technik, Vor- und Nachteile sowie die Eignung für eine gegebene Entwässerungschemie und Strömungspraxis diskutiert. Das Heft bietet einen umfassenden Überblick über das gesamte Gebiet und bietet Forschern und politischen Entscheidungsträgern einen Referenzführer, Forschungsideen, Verständnis und praktische Anwendungen für jede Technologie. Darüber hinaus enthält das Heft einen Überblick über die jüngsten Trends bei der Materialauswahl für passive Behandlungsanwendungen, vor allem durch die Verwendung von Industrieabfällen und Nebenprodukten, die nachhaltigere Praktiken bei der Sanierung von Minenentwässerung beinhalten. Einzigartig ist, dass das Manuskript ein Flussdiagramm basierend auf Wasserchemie und Durchflussraten enthält, das den Leser zu idealen Behandlungsmöglichkeiten führt, zusammen mit schriftlichen Analysen, um die Entscheidungsfindung des Lesers weiter zu unterstützen. Insgesamt vermittelt dies jungen Forschern auf diesem Gebiet Kenntnisse über Grundlagen und vielversprechende Forschungsrouten, wenn es darum geht, unterschiedliche Komplexitäten bei der Entwässerung von Minen zu bewältigen, und bietet ihnen zugleich vielversprechende Forschungsmöglichkeiten, die das Feld weiter voranbringen können.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
Chapter 1. Introduction
Abstract
This chapter introduces the concept of acid mine drainage and its derivatives (e.g., contaminated mine drainage) regarding their chemical characteristics and production conditions in mining and engineering sites. It further discusses the environmental and economical implications of mine drainage production and introduces the concept of active and passive treatments for its remediation.
Cassandra Chidiac, Aaron Bleasdale-Pollowy, Andrew Holmes, Frank Gu
Chapter 2. Acid Mine Drainage Prevention
Abstract
Source control suppresses mine drainage production in-situ by neutralization and/or creating physical barriers to mitigate the exposure of bacteria and oxidants (e.g., air, water) on sulfide minerals. Source control tactics are subdivided into construction techniques; blending/co-disposal; capping/physical barriers; and passivation (e.g., organic coatings, inorganic coatings, silane coatings, carrier microencapsulation, etc.). Herein each technique’s suppression mechanism is discussed along with their advantages, disadvantages, and their recent research advances and literary gaps.
Cassandra Chidiac, Aaron Bleasdale-Pollowy, Andrew Holmes, Frank Gu
Chapter 3. In-Situ Remedies
Abstract
In situ remedies refer to processes that treat mine drainage at the source, whether directly adding amendments as in-pit treatments or backfilling old mining pits to create in situ bioreactors (e.g., saturated rock fills). In-pit treatments can be further subdivided by the following amendment types and removal mechanisms: alkaline; adsorptive; biological, or mixed treatments. This section will outline the mechanisms of each technique, current research in their subfield, literature gaps and potential methods to advance each field, with a focus on waste by-products.
Cassandra Chidiac, Aaron Bleasdale-Pollowy, Andrew Holmes, Frank Gu
Chapter 4. Ex-Situ Remedies
Abstract
Ex-situ remedies refer to treatments that use natural hydraulic gradients or pump-and-treat methods to remediate mine drainage or developed plumes off-site; these include anoxic limestone drains, permeable reactive barriers, constructed wetlands, and gravel bed reactors. The following chapter delves into each of their technologies in terms of their removal principles, research trends, and identified literary gaps.
Cassandra Chidiac, Aaron Bleasdale-Pollowy, Andrew Holmes, Frank Gu
Chapter 5. Recommendations and Challenges
Abstract
This chapter delves into each passive treatment (i.e., source control, in-pit treatments, saturated rock fills, permeable reactive barrier, gravel bed reactors, and constructed wetlands) discussing their most promising remediation amendments/mode of operation as well as their challenges under different metal drainage conditions.
Cassandra Chidiac, Aaron Bleasdale-Pollowy, Andrew Holmes, Frank Gu
Chapter 6. Outlook
Abstract
This chapter delves into each passive treatment (i.e., source control, in-pit treatments, saturated rock fills, permeable reactive barrier, gravel bed reactors, and constructed wetlands) future outlook based on recent research trends and their identified learning gaps.
Cassandra Chidiac, Aaron Bleasdale-Pollowy, Andrew Holmes, Frank Gu
Metadaten
Titel
Passive Treatments for Mine Drainage
verfasst von
Cassandra Chidiac
Aaron Bleasdale-Pollowy
Andrew Holmes
Frank Gu
Copyright-Jahr
2024
Electronic ISBN
978-3-031-32049-1
Print ISBN
978-3-031-32048-4
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-031-32049-1