Projekt RATZEO

Pilotowa instalacja oczyszczania wód kopalnianych z naturalnych nuklidów promieniotwórczych, wykorzystująca naturalne i syntetyczne zeolity została uruchomiona przy Kopalni Węgla Kamiennego „Ziemowit” w Lędzinach.

Jest to pierwsza tego typu instalacja, która powstała w polskiej kopalni, co możliwe było dzięki realizacji projektu RATZEO „Opracowanie technologii oczyszczania wód z naturalnych nuklidów promieniotwórczych z wykorzystaniem materiałów zeolitowych”. Jest on realizowany przez Główny Instytut Górnictwa (koordynator), Politechnikę Lubelską oraz KOPEX-EX-COAL Sp. z o.o. (partner przemysłowy) w ramach Programu Badań Stosowanych Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.

Celem projektu jest opracowanie nowej technologii oczyszczania wód kopalnianych z naturalnych nuklidów promieniotwórczych, w której proces oczyszczania oparty jest na adsorpcji izotopów radu przez specjalnie dobrane mieszaniny syntetycznego i naturalnego zeolitu.

Zeolity syntetyczne są wytwarzane w Politechnice Lubelskiej. Zeolity, zwane również sitami molekularnymi, to naturalne lub syntetyczne glinokrzemiany charakteryzujące się wysoką zdolnością adsorpcji jonów i gazów. Dzięki takim właściwościom mogą być wykorzystywane do usuwania różnego typu zanieczyszczeń, na przykład nuklidów promieniotwórczych z wód.

Badania laboratoryjne przeprowadzone w ramach projektu potwierdziły, że zarówno naturalne, jak i sztuczne zeolity można stosować do oczyszczania wód kopalnianych, a specjalnie dobrana mieszanka zeolitu naturalnego i sztucznego powoduje znaczne polepszenie parametrów procesu. Na tej podstawie KOPEX-EX-COAL opracował założenia projektowe, które w dalszej kolejności zostały zrealizowane przez KOPEX-EX-COAL i Budoserwis Z.U.H. Sp. z o.o.

Instalacja składa się ze stanowisk modułowych, z zeolitem umieszczonym w specjalnych kartridżach z tworzywa sztucznego. Pozwala to na elastyczne prowadzenie procesu oczyszczania oraz uproszcza wymianę złoża zeolitowego w kartridżach. Wstępne testy na stanowisku wskazały, że wydajność usuwania radu jest poziomie około 45%.

Dalsze badania w warunkach polowych będą trwały do końca roku 2016 i mamy nadzieję, że pozwolą odpowiedzieć na pytanie, jak efektywna jest zaproponowana technologia oczyszczania wód kopalnianych z radu z wykorzystaniem zeolitów – mówi kierownik projektu dr hab. inż. Stanisław Chałupnik, prof. GIG. Zakładamy też, że nowa technologia oczyszczania wód kopalnianych z naturalnych radionuklidów będzie mogła być zastosowana nie tylko w kopalniach węgla, ale także do oczyszczania wód o podwyższonych stężeniach naturalnych nuklidów promieniotwórczych w innych działach gospodarki, np. w kopalniach miedzi czy górnictwie ropy naftowej i gazu, gdzie także występują wody radowo-siarczanowe - uzupełnia dr hab. inż. Małgorzata Wysocka, prof. GIG, kierownik Śląskiego Centrum Radiometrii Środowiskowej Głównego Instytutu Górnictwa.

Projekt ma więc duży potencjał aplikacyjny i to nie tylko w zakresie usuwania radu z wód kopalnianych, ale również do oczyszczania wód pitnych z ujęć podziemnych z naturalnych nuklidów promieniotwórczych. Projekt zakończy się w 2017 roku.