России необходим технический регламент по безопасности объектов промышленной гидротехники

 

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.

Пролог

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.

Введение в тему

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.

По существу

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:

    1. Освоение площадки под ГПО осу­ществляется по частям (секциям).

    2. В эксплуатации одновременно могут находиться только две секции: секция скла­дирования твердого (далее - «секция твердо­го») и секция отстойного пруда.

    3. Размеры секции твердого рассчитыва­ются из срока ее заполнения, не превышаю­щего 5 лет, после чего она рекультивируется.

    4. 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.

    5. 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).

Рис. 3. Схема организации хвостохранилища ЗИФ Секисовская

 

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.

ГПО равнинного типа на примере хвостохранилища Секисовской золотоизвлекающей фабрики

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:

    1. На первом этапе подготавливается ложе отстойного пруда и карты № 1 (для экранирования ложа пруда и карты, а так­же основания под дамбами использовалась пленка).

    2. 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.

    3. Секция 1 заполняется и наращивается до предельных проектных отметок.

    4. Сброс пульпы переносится в отстой­ный пруд.

    5. С ложа секции 2 снимается раститель­ный грунт и перекладывается на поверхность секции 2, тем самым завершая ее рекультива­цию.

    6. На подготовленное основание секции 2 отсыпаются ограждающие дамбы (п. 2).

    7. Сброс пульпы переносится в секцию 2.

    8. 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

      1. 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.

    1. 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.

    1. 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.

  1. 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).

  1. 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.

  1. 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.

  1. 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.

Выводы

    1. 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.

    2. 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.

    1. 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

источник http://damba.org/novosti/materialy-k-vi-mezhdunarodnoj-nauchno-prakticheskoj-konferencii-reki-sibiri-krasnoyarsk-2011-god.html

Комментарии материала:

Разместить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Другие материалы

Many assumptions of the past regarding relative environmental impact of different hydropower schemes are revisited by using consistent impact assessment method. Paper seeks to provide guidance on optimization of energy output and its environmental costs. В прошлом году на «Реках Сибири» мы рассказывали о методике оценки совокупного...
  Энергия потока воды в настоящее время повсеместно используется в плотинных и бесплотинных гидроэлектростанциях (ГЭС). Плотинные ГЭС имеют серьезные недостатки, к которым, прежде всего, относится их вредное влияние на окружающую среду. Кроме этого, электрическую энергию плотинных ГЭС сложно и дорого передавать в труднодоступные районы,...
На сегодняшнем заседании Президиума Правительства Красноярского края председатель Правительства края Эдхам Акбулатов признал правоту требований экологических организаций по проведению оценки воздействия на окружающую среду Богучанской ГЭС. В своем сообщении о ходе реализации инвестиционного проекта "Комплексное развитие Нижнего Приангарья"...
The hydroenergy potential of the rivers of Kuznetsk Basin, for reception of economically effective en­ergy is estimated. Use of derivational hydroelectric power stations and micropower installations brings the minimal harm to a water-current, the natural processes occuring in natural object and an environment as a whole. Гидроэнергетические...
Генпрокуратура России заявила, что со стороны Ростехнадзора был ослаблен контроль за соблюдением требований безопасности на гидро­технических объектах, куда входят и плотины крупных ГЭС. По данным прокуратуры, только треть подобных сооружений, подлежащих деклариро­ванию, в 2009 году получили деклара­ции безопасности. Напомним, что еще...
19 апреля 2018 года в Институте почвоведения и агрохимии СО РАН состоялась научно-практическая междисциплинарная конференция: «Уникальный памятник природы Шлюзовской лесоболотный комплекс «Сказочный». Экология и охрана». Конференция была проведена по инициативе активистов — защитников Шлюзовского леса и подытоживала итоги их многолетней работы по сохранению этого уникального природного объекта. В конференции приняли участие представители общественного движения...
В городе Невельске Сахалинской области открыт  первый в России эколого-просветительский комплекс для наблюдения за сивучами. Комплекс  подготовлен клубом "Бумеранг" в рамках проекта «Мой сосед сивуч».  Брекватер портового города Невельск является одним из исключительных мест в мире, где лежбище сивучей расположено в пределах прибрежной зоны города. Ежегодно в период с февраля по май к брекватеру приплывает от 300 до 1200 взрослых особей.  Идея проекта...
Завершено третье обновление БИБЛИОТЕКИ ПРИРОДООХРАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.   В библиотеке размещены 373 новых изданий: Общая библиотека - добавилось 256 (стало 756). Библиотека периодической литературы - добавилось 92 (стало 186). Библиотека литературы о геотехнологиях для охраны и изучения природы - добавилось 12 (стало 70). Документы - добавилось 22 (стало 44). Всего размещенных изданий – 1056.   Пока нет точной статистики распределения по типу изданий (постараюсь вв...
В прошлом году по инициативе Экофорума общественных организаций Казахстана и Crude Accountability была начата работа над докладом о преследованиях экологических активистов в странах бывшего Советского Союза и США, где было признано, что на  постсоветском пространстве наиболее опасная ситуация для экодвижения сложилась в России.  О дальнейших результатах  работы над докладом на  Ливень/Living Asia рассказала Дина Ни. К сожалению, по сей день существует такая тенденци...
Что стоит за предложениями о снятие запрета на промысловую добычу байкальской нерпы.  Я не специалист по ластоногим. Тем не менее - зоолог позвоночных, много лет работал в заповедной системе, давно «погружен» в экологические проблемы Байкала. Как отношусь к снятию запрета на промысловую добычу байкальской нерпы? Крайне отрицательно. Экологические и экономические доводы, которыми обосновывается этот шаг, на мой взгляд, поверхностны и несерьезны.  «В природе у нерпы нет...

Материалы данного раздела

Фотогалерея

Интересные ссылки

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

Активность на сайте

сортировать по иконкам
2 часа 43 минуты назад
Дмитрий Мартынов
Дмитрий Мартынов аватар
Нужна ли России ГИС с информацией о состоянии и качестве поч...
Смотрели: 1,684 |

Инженерно-экологические изыскания (http://s-g-i.ru/ecologic...

4 года 24 недели назад
Наталья Новоселова
Наталья Новоселова аватар
Нужна ли России ГИС с информацией о состоянии и качестве поч...
Смотрели: 1,684 |

Интересно. Вынесу в Новости на ГИС Лаб. 

10 недель 4 дня назад
Игорь Стефаненков
Игорь Стефаненков аватар
Прошу отредактировать размещённый на Вашем сайте материал...
Смотрели: 12,696 |

https://polyfact...

4 года 14 недель назад
Александр Ефимов
Александр Ефимов аватар
Прошу отредактировать размещённый на Вашем сайте материал...
Смотрели: 12,696 |

Добрый день, Юрий!

Большое спасибо!

4 года 14 недель назад
Юрий Широков
Юрий Широков аватар
Прошу отредактировать размещённый на Вашем сайте материал...
Смотрели: 12,696 |

Здравствуйте, Александр! Я убрал фото из материала. Изменения будут видны после обновления на сервере. Извините, нас за эту ситуацию.
...

размешен 23.05.18 | Тип: Документ группы

Мини пособие предназначено преподавателям, желающим провести дебаты со старшеклассниками, обучающимися системы СПО и студентами вузов.

В материале описаны профессионально важные качес...

размешен 23.05.18 | Тип: Запись в блоге

Когда-то давно день биоразнообразия (или, как мы его называли, день биобезобразия) был любимым событием экоклубовцев. До того момента, как его перенесли на 22 мая, его отмечали 29 декабря, т...

размешен 22.05.18 | Тип: Новость

22 мая 2018 год

Этно-Экологический Информационный центр "Лач"

г. Петропавловск-Камчатский

 

...

размешен 22.05.18 | Тип: Статью

Есть такое дерево, широко распространенное не только на Алтае, но и в Сибири. Ученые отличают его от настоящих кедров (ливанских, атласских и прочих) и называют кедровой сосной сибирской (Pi...

размешен 21.05.18 | Тип: Новость

И так везде. Будут гореть кладки наземногнездящихся птиц, но властям по фигу, никто не озаботился.

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал