Главные экологические новости в новом выпуске Обзора...
- Главная
- О нас
- Проекты
- Статьи
- Регионы
- Библиотека
- Новости
- Календарь
- Общение
- Войти на сайт
The technique for managing industrial dumps and hydraulic dumping grounds 'cell storage with recirculation' proposed in the paper allows substantial reduction of industrial load upon environment and preserve the vegetable mould.
Студеный февральский ветер 2011 года щедро раскрашивал в ярко-розовые цвета заснеженные степи, села, веси и заодно жителей Николаевского уезда. Что может быть в это время естественней мороза и здорового румянца?
Динамики знакомыми голосами VIP- персон убеждали своих слушателей не поддаваться панике: «...наши красные шламы, в отличие от Венгерских, совсем не вредные ... наши шламы прошли 6 степеней очистки...».
«Подумать только, "Хлебный дар" с ихними степенями очистки по сравнению со шламами "РУСАЛа" - на уровне деревенской бормотухи», - дивилось усатое и бородатое, почесывая затылки.
Но все же для подстраховочки, так, на всякий случай, динамик сообщил, что в этом маскараде виноваты проектировщики, рекомендовавшие для закрепления красного использовать жидкость, как потом оказалось, не прошедшую такого же количества степеней очистки. «Ни фига себе заявочки, всю недостачу спирта пытаются на меня повесить», - быстро сообразил проектировщик. Достал припрятанную в нижнем ящике стола папку, открыл ее и нежно погладил инструкции и акты экспертиз, подтверждающие законность его творения. С такими бумагами вам меня не взять.
По данным Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде, четвертая часть суши на планете находится под угрозой опустынивания. Это непосредственно затрагивает свыше 250 млн. человек, из-за сельскохозяйственной и производственной деятельности возникает угроза для источников средств существования свыше 1 млрд. человек более чем в 100 странах в результате снижения продуктивности пахотных земель и пастбищ.
В СССР для снижения техногенной нагрузки на природу объектами промышленной гидротехники: хвостохранилищами, шламо- накопителями, золо-, шлакоотвалами, гидроотвалами, были разработаны многочисленные схемы их размещения на местности. Для сокращения перечисленные объекты объединены термином «гидроотвалы промышленных отходов», или сокращенно ГПО.
В данной статье на примере одной из моих разработок попытаюсь показать возможность решения экологических проблем, возникающих при складировании техногенных отходов.
В последнее время при проектировании ГПО стараюсь исходить из двух аксиом:
чем меньше объект, тем меньше его влияние;
чем меньше объект, тем меньше он стоит.
Небольшие размеры ГПО и колоссальные объемы отходов считаю можно совместить, используя схему «посекционного складирования отходов с одновременной рекультивацией», которую разработал для хво- стохранилища Стойленского ГОКа. Эта схема сводится к следующим основным принципам:
Освоение площадки под ГПО осуществляется по частям (секциям).
В эксплуатации одновременно могут находиться только две секции: секция складирования твердого (далее - «секция твердого») и секция отстойного пруда.
Размеры секции твердого рассчитываются из срока ее заполнения, не превышающего 5 лет, после чего она рекультивируется.
Каждая последующая секция твердого вводится в эксплуатацию только после удаления из-под ее основания всего слоя растительного грунта, который перемещается без промежуточного складирования на предыдущую секцию.
Внешние ограждающие сооружения каждой вводимой секции проектируются и создаются с учетом рекультивации, которая выполняется с начала их строительства (т. е. процессы строительства и рекультивации осуществляются одновременно).
Рассмотрим, как эти принципы могут конкретизироваться в зависимости от типа ГПО по размещению его на местности.
В определенных кругах известно, что ГПО по расположению на местности классифицируются на следующие основные группы (типы): овражно-балочный, равнинный, косогорный.
Имеется еще несколько типов, например, пойменный, комбинированный, но они при внимательном рассмотрении сводятся к вышеперечисленным.
ГПО овражно-балочного типа на примере хвостохранилища Стойленского ГОКа. Существующее состояние хвостохранилища СГОКа
В 90-х гг. прошлого века хвостохранили- ще Стойленского ГОКа в балке Чуфичева эксплуатировалось по односекционной схеме. На перспективу его развития была разработана (как вариант) схема «посекционного складирования хвостов с одновременной рекультивацией».
Из этой схемы проектировщиками была воспринята только идея посекционного складирования без рекультивации. Что из этого получилось к 2010 г., видим на рис. 1. Три секции для складирования твердого, две - под отстойные пруды, задействованы одновременно. Демонтирована старая насосная станция и построена новая (на рисунках они обозначены - НОВ и НОВ 2).
Рис. 1. Хвостохранилище Стойленского ГОКа (2010 год)
Принятой к реализации схемой складирования была решена проблема качества осветления воды, но при этом увеличились потери на фильтрацию и усилилось пыление. Для обеспечения надежного водоснабжения пришлось часть объемов технической воды добывать из других источников.
Плодородный слой, а это видно с космос- нимков, хоронится под хвостами, и когда придет время рекультивации, вопрос, где брать чернозем, может остаться без ответа. Известно, что для создания слоя чернозема мощностью 10 см природе необходимо более 2000 лет.
Не знаю как у компании, но у тех, кто будет населять эту местность после нас, проблемы с этими участками обеспечены на ближайшие 3000 лет, как мне кажется.
Возможное состояние хвостохранилища СГОКа
На рис. 2 приведено возможное состояние хвостохранилища на 2010 г. в предположении, если бы оно эксплуатировалось по схеме «посекционного заполнения с рекультивацией».
Рис. 2. Реконструкция хвостохранилища на 2010 г., если бы использовалась схема посекционного заполнения с рекультивацией
К этому времени секции 1-4 были бы заполнены до предельных отметок и зарекуль- тивированы. Сброс хвостов осуществлялся в секцию 5. Особенностью заполнения секции 5 является ее разбивка на две карты - 5 а, 5 б. Пока пульпа подается в карту 5 а, на карте 5 б производится наращивания дамб обвалования. Пульпа подается перпендикулярно тальвегу балки. На бортах балки откладываются наиболее мелкие частицы, что снижает фильтрацию на участках намыва (кроме этого фильтрационные потери снижаются из-за небольших размеров карт намыва). По этой схеме заполнения может возникнуть замечание об объемах дамб обвалования. Ответ - такие дамбы можно делать очень маленькими, причем материал завозится только на первый ярус, далее дамбочка разбирается и перекладывается на последующие ярусы. И вообще, дамбочки обвалования можно не делать, а использовать разборные элементы в качестве этих дамб. Замыли ярус, элементы перенесли на ярус выше и так далее.
Теперь представьте, что секция 5 замыта до предельных отметок. В этом случае сброс пульпы временно переносится на секцию 8, а сты золотоизвлекающей фабрики, подвергшиеся цианированию.
Разработанное техническое решение по организации хвостового хозяйства позволило последовательно выводить и вводить в сельскохозяйственный оборот участки площадью не более 5 га (рис. 3).
на секции 6 с площадей, попадающих под затопление, снимается растительный слой и переносится на поверхность намытых хвостов секции 5 (секция 5 рекультивируется), после чего готовятся дамбы обвалования для 6 секции и сброс пульпы переносится с секции 8 на секцию 6.
При эксплуатации по такой схеме не потребовалось бы переноса насосной оборотной воды, фильтрация была бы значительно ниже и, возможно, не потребовалось привлекать дополнительных источников водоснабжения. Полностью исчезла бы проблема пы- ления (так как небольшие карты намыва будут всегда водонасыщеными). Рекультивация выполнялась бы при минимальных затратах в процессе эксплуатации под контролем государственных и местных органов. Ни грамма чернозема не было бы потеряно.
Организацию ГПО по схеме «посекционной с рекультивацией» в условиях равнины покажем на примере хвостохранилища Секисовской ЗИФ в Казахстане.
Особенности хвостохранилища:
размещается на сельскохозяственных землях с мощностью чернозема 1,5 м;
в хвостохранилище складируются хво-
Последовательность эксплуатации хвостохранилища следующая:
На первом этапе подготавливается ложе отстойного пруда и карты № 1 (для экранирования ложа пруда и карты, а также основания под дамбами использовалась пленка).
Пионерная дамба секции 1 отсыпается по отвальной технологии. Далее она наращивается по ярусам на хвосты внутрь карты. Внутренние дамбы, примыкающие к пруду, фильтрующие. Низовой откос внешних дамб оформляется не как для плотин, а по требованиям рекультивации, что позволило совместить работы по рекультивации с отсыпкой этих дамб.
Секция 1 заполняется и наращивается до предельных проектных отметок.
Сброс пульпы переносится в отстойный пруд.
С ложа секции 2 снимается растительный грунт и перекладывается на поверхность секции 2, тем самым завершая ее рекультивацию.
На подготовленное основание секции 2 отсыпаются ограждающие дамбы (п. 2).
Сброс пульпы переносится в секцию 2.
И т. д.
Еще одно достоинство этой схемы - гидравлическая связь между отсеками хвостов и отстойным прудом, что позволяло в процессе эксплуатации промыть хвосты, уложенные в секции, и очистить поровую воду до приемлемых ПДК.
Данная схема во всех отношениях удовлетворяла предприятие, так как позволяла вводить емкости по очередям, а технические решения оказались наиболее экологичными и экономичными в сравнении с другими вариантами. Но проектировщики Казахстана отказались реализовывать эту схему, так как она не вписывалась в инструкции, которые практически не отличаются от наших. Принятое проектировщиками решение устроило экспертизу, но приведет через некоторое время к потере для Казахстана всего чернозема, находящегося на площадках, выделенных под складирование отходов, выносу из емкости всех вредных веществ, включая цианиды, в окружающую среду, не говоря о дополнительных затратах предприятия на строительство, содержание и рекультивацию хвостохранили- ща.
ГПО косогорного типа на примере хвостохранилища ЗИФ «Наталка»
При разработке схемы складирования хвостов месторождения «Наталка» (конец 2007 г.), также была реализована схема «посекционного складирования с рекультивацией» (рис. 4-5).
На начальной стадии разработки, в отличие от Американских коллег (подробнее о проекте см.: Гидротехника. XXI век. 2011. № 1.), было понимание о невозможности размещения миллиарда тонн цианированных хвостов в русле реки Интриган. В своих решениях мы попробовали разместить хвостох- ранилище на левом борту реки, который имеет сложный рельеф.
При таком рельефе рассчитать объемы секций мы смогли только после разработки специальной программы («Объемного проектирования ГТС»), на которую нам пришлось потратить 1,5 месяца из 3-х, отпущенных на выполнение работы.
Посредством этой программы была построена объемная модель местности и сооружений на ней, благодаря чему удалось разместить миллиард тонн хвостов и всю породу вскрыши на левом борту р. Интриган без ее перекрытия.
На рис. 4-5 приведены схемы заполнения секций 3, 2, 1. Заполнение секций 5, 6, 7 производится по аналогичной схеме.
Технология заполнения секций: сброс с торца пульповода из одной точки, с отметки 864,00 м на верховой откос ограждающей дамбы до полного зашламования объема секции.
Отвод воды из заполняемой секции осуществляется самотеком, посредством вытеснения ее хвостами с последующим перетоком с верховья заполняемой секции в секцию 4 по специальному водоводу, который может перекрываться породами вскрыши. После заполнения секции хвостами на поверхности размещаются породы вскрыши.
За счет чего проектировщики могли принести экономический эффект компании
Хвосты и породы вскрыши складируются на единой площадке, на левом берегу р. Интриган, без ее перекрытия (по американскому проекту хвостохранилище перекрывает русло реки), причем вскрыша укладывается как в дамбы хвостохранилища, так и поверх хвостов, что позволяет сократить отвод площадей под хвосты и породы вскрыши в разы (по сравнению с принятым проектом).
Экономический эффект:
не прокладывается в горных условиях для отвода реки канал длиной 24,3 км; сокращаются площади отвода под хвосты и отвалы в разы;
отсутствуют затраты на рекультивацию хвостохранилища, так как рекультивация выполняется автоматически при ведении горных работ.
Хвостохранилище вписывается в 7 левобережных падей, в каждой из которых создается независимая секция для хранения хвостов.
Экономический эффект: затраты на строительство хвостохранилища распределяются равномерно на протяжении нескольких десятилетий.
Дамбы секций - ограждающие (вдоль р. Интриган) и разделительные (между секциями) - выполняются по 2-м технологиям:
ограждающие и разделительные для
Рис. 4. Расположение секций 1-7 хвостохранилища на левом берегу р. Интриган и порядок их заполнения: 1 - отстойный пруд; 2 - секция хвостов; 3 - пруд первичного осветления с перепуском в отстойный пруд
Рис. 5. Заполнение секции: 4, 6 - секция хвостов; 5, 7 - пруд первичного осветления с самотечным водоводом; Вск - отвал породы вскрыши
секций 1, 2, 3, 5, 6, 7 по отвальной технологии одним ярусом (порода вскрыши сбрасывается с отметки 864,00 м или 900,00 м в контур дамб). Для этих дамб противофильтрацион- ные элементы не предусматриваются;
- ограждающие и разделительные дамбы секции 4 выполняются с противофильтраци- онными элементами.
Экономический эффект: подавляющее большинство дамб выполняется по отвальной технологии в процессе отвалообразования породы вскрыши, т. е. предприятию обходятся бесплатно.
Подача пульпы в секции осуществляется с ограждающих дамб из одного торцевого выпуска до полного зашламования секции. Вода из каждой секции перепускается в секцию 4 посредством проранов, каналов или самотечных водоводов, устраиваемых в верховье разделительных дамб.
Экономический эффект: площадка под хвостохранилище и отвалы расположена максимально близко к обогатительной фабрике и имеет минимальные по сравнению с принятым проектом размеры, что предполагает минимальные длины пульповодов и минимальные эксплуатационные затраты (обслуживание, трубы, электроэнергия, инфраструктура).
Профильтровавшаяся через ограждающую дамбу вода попадает в предусмотренный дренажный коллектор, располагаемый за дамбой, откуда перекачивается в секцию 4.
Экономический эффект: практически без затрат можно отвести поровую воду из хвостов и промыть уложенные хвосты до безопасных ПДК.
Насосная оборотной воды располагается в верховьях секции 4 на площадке обогатительной фабрики и может быть совмещена с пульпонасосной.
Экономический эффект: совмещения двух насосных в одном здании, причем оборотное водоснабжение может осуществляться самотеком.
Вывозка породы вскрыши из карьера может быть осуществлена по горизонтальной схеме до глубины 200-300 м.
Экономический эффект: сотни миллионов тонн породы вскрыши не поднимаются на борт карьера, а перемещаются или вниз, или по горизонтали.
Если говорить об экологическом аспекте, то по предложенной схеме Колымское водохранилище гарантированно остается целым, в случае принятия американской - гарантированно уничтожается.
Какую схему приняли проектировщики к реализации? Известно, проект в 2010 г. прошел Госэкспертизу, но информация о нем в печати отсутствует. По слухам принята американская схема, но, возможно, я ошибаюсь.
России необходим технический регламент по безопасности объектов промышленной гидротехники, который, кроме прочего, должен устанавливать требования к участкам размещения ГПО, к предельным воздействиям ГПО на окружающую среду, порядку отработки участков, выделенных под ГПО, к защите растительного слоя, попадающего в контуры размещаемых ГПО и рекультивации отработанных участков.
Необходимо в законодательном порядке внести в составы проектов ГПО и горных работ раздел «Ландшафт отработанных участков при завершении эксплуатации ГПО».
Делая яму или насыпь, представляйте, что создаете прекрасный водоем или холм, с которого наши потомки будут с восторгом и вдохновением вглядываться в улучшенный нами пейзаж. И это, возможно, будет единственным доказательством того, что мы жили. Россияне, в каждом из нас имеется божественная искра. Не дайте ей угаснуть. Мы можем не только разрушать, но и созидать.
В России подготовить качественный регламент отдельно взятой организацией или несколькими, или даже министерством уже невозможно.
Качественный регламент можно подготовить только сообща, собирая информацию по крупицам от уже единичных, разрозненных, разбросанных по широким просторам нашей необъятной родины специалистов, держась подальше от государственных структур. Такая задача под силу исключительно специализированным журналам. Журнал «Гидротехника. XXI век» поставил для себя задачу - серией статей подготовить редакцию подобного регламента по промышленной гидротехнике - и предлагает всем заинтересованным участвовать в этом.
Истомин В.И.
ООО «СтройПроект», г. Белгород, Россия
![]() |
|
---|---|
1 год 25 недель назад YВMIV YВMIV |
Ядовитая река БелаяСмотрели: 274,421 | |
1 год 27 недель назад Гость ![]() |
Ядовитая река БелаяСмотрели: 274,421 | |
1 год 27 недель назад Гость ![]() |
Ядовитая река БелаяСмотрели: 274,421 | |
2 года 4 недели назад Евгений Емельянов |
Ядовитая река БелаяСмотрели: 274,421 | Возможно вас заинтересует информация на этом сайте https://chelyabinsk.trud1.ru/ |
1 год 27 недель назад Гость ![]() |
Ситуация с эко-форумами в Бразилии Смотрели: 6,147 | |