Zarządzanie odpadami poflotacyjnymi i ich składowanie

Obiekt składowania odpadów poflotacyjnych to konstrukcja inżynierska służąca do trwałego składowania odpadów z przeróbki surowców mineralnych po wydobyciu z nich cennych metali lub minerałów. Odpady poflotacyjne zazwyczaj zawierają pozostałości odczynników, metale ciężkie i wodę procesową. Geosyntetyki – przede wszystkim geomembrany, geosyntetyczne bariery iłowe (GCL), geowłókniny i geokompozyty drenażowe – tworzą nieprzepuszczalny system barierowy, który zapobiega przedostawaniu się tych zanieczyszczeń do wód gruntowych i otaczającego gruntu.

Podstawowa gama produktów Naue do uszczelniania TSF obejmuje: geomembrany HDPE Carbofol^® (podstawowa bariera polimerowa), bentonitowe maty geosyntetyczne (GCL) Bentofix^® (wtórna bariera mineralna), geowłókniny Secutex^® (ochrona i filtracja), geokompozytowe systemy drenażowe Secudrain^® oraz geosiatki Secugrid^®/Combigrid^® (zbrojenie berm i skarp). Te produkty można konfigurować jako pojedyncze, kompozytowe lub podwójne systemy uszczelniające, w zależności od wymagań projektu.

Projektowanie TSF podlega międzynarodowym wytycznym, w tym ICOLD Bulletin 121 (Zapory odpadów poflotacyjnych – ryzyko niebezpiecznych zdarzeń), wytycznym MAC (Mining Association of Canada) dotyczącym projektowania TSF, ASTM D5887 (przepuszczalność GCL) oraz GRI GM13 (właściwości geomembran HDPE). Przepisy krajowe w Niemczech wymagają ponadto dopuszczenia BAM dla geosyntetyków stosowanych do ograniczania migracji substancji. Produkty Naue posiadają wymagane certyfikaty i dopuszczenia. Na poziomie obiektu coraz częściej oczekuje się, że składowanie odpadów poflotacyjnych będzie zgodne z Globalnym standardem branżowym zarządzania odpadami poflotacyjnymi (GISTM); systemy geosyntetyczne Naue wspierają realizację celów dotyczących skuteczności ograniczania migracji substancji i zamknięcia obiektu zgodnego z GISTM.

Mata bentonitowa GCL Bentofix^® o grubości około 6 - 8 mm zastępuje zagęszczoną warstwę gliny (CCL) o grubości 0.6 - 1.0 m. Znacznie zmniejsza to zakres robót ziemnych i zapotrzebowanie na sprzęt do zagęszczania na budowie oraz skraca czas budowy. Transport granulatu bentonitowego do odległych kopalń jest znacznie łatwiejszy niż transport i zagęszczanie równoważnych objętości gliny.

Wbudowanie na stromych i skalistych skarpach TSF wymaga udziału wyspecjalizowanych wykonawców robót geosyntetycznych, przestrzegających instrukcji wbudowania Naue oraz planu zapewnienia jakości wykonania (CQA) opracowanego dla danej budowy. Na skarpach o nachyleniu przekraczającym 45° lub niemal pionowych odcinkach skalnych geosyntetyki mocuje się za pomocą kotew skalnych osadzanych w zaczynie cementowym lub rowów kotwiących. Zgrzewy geomembrany Carbofol^® wykonują certyfikowani zgrzewacze przy użyciu urządzeń do zgrzewania gorącym klinem z podwójnym zgrzewem. Każdy zgrzew podlega kontroli poprzez ciśnieniową próbę szczelności kanału powietrznego.

Wymagania różnią się w zależności od jurysdykcji. W skali międzynarodowej ICOLD Bulletin 121 oraz wytyczne MAC dotyczące projektowania TSF wyznaczają poziom odniesienia w zakresie bezpieczeństwa i właściwości użytkowych. W Niemczech geosyntetyki stosowane do ograniczania migracji substancji wymagają zatwierdzenia przez BAM w ramach niemieckich przepisów dotyczących odpadów. Kluczowe kryteria dotyczące właściwości użytkowych obejmują przepuszczalność geomembrany (k ≤ 10⁻¹² m/s), przewodność hydrauliczną GCL (k ≤ 5 x 10⁻¹¹ m/s zgodnie z ASTM D5887), kompatybilność chemiczną z danym odciekiem oraz długotrwałą trwałość. Naue dostarcza kompletne pakiety dokumentacji na potrzeby wniosków składanych do organów regulacyjnych.

Tak. Produkty Naue zastosowano w licznych projektach górniczych na całym świecie, w tym w obiektach TSF kopalń złota na Bliskim Wschodzie, stawach odpadów poflotacyjnych z przeróbki rud miedzi w Ameryce Południowej oraz zbiornikach odpadów fosforanowych w Europie. Projekty referencyjne obejmują duży projekt rozbudowy TSF, w ramach którego dostarczono i wbudowano ponad 300,000 m² produktów Naue (Bentofix^®, Carbofol^®, Secudrain^®, Secutex^®) w jednym zastosowaniu. Zachęcamy również do zapoznania się z naszymi studiami przypadków.

Zamknięcie TSF obejmuje wykonanie wielowarstwowego systemu pokrycia na masie odpadów poflotacyjnych w celu długoterminowego odizolowania zanieczyszczeń. Typowy system pokrycia Naue składa się z geomembrany HDPE Carbofol^® stanowiącej nieprzepuszczalną barierę, bentonitowej maty geosyntetycznej (GCL) Bentofix^® pełniącej funkcję wtórnego uszczelnienia mineralnego oraz geokompozytu drenażowego Secudrain^® służącego do odprowadzania wody infiltrującej przez grunt pokrycia. System ten znacznie ogranicza długoterminowe przesiąkanie, pomaga zapobiegać zanieczyszczonemu spływowi powierzchniowemu i tworzy stabilne podłoże do odtworzenia roślinności oraz odbudowy ekologicznej terenu dawnej kopalni.

Zgrzewy geomembrany Carbofol^® wykonują certyfikowani zgrzewacze przy użyciu dwutorowych zgrzewarek do zgrzewania gorącym klinem. Każdy kanał zgrzewu jest natychmiast poddawany próbie ciśnieniowej z użyciem sprężonego powietrza — każdy zgrzew, który nie przejdzie próby ciśnieniowej, jest naprawiany i ponownie badany. Pełny dziennik zgrzewania zawiera dla każdego zgrzewu jego lokalizację, identyfikator zgrzewacza, datę, wynik badania i historię napraw. Dokumentacja CQA (zapewnienia jakości wykonania) jest przekazywana inżynierowi projektu i organowi nadzoru jako dowód zgodnego z wymaganiami wbudowania we wszystkich projektach TSF.