ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΙΙ Σχεδιασμός - Κατασκευή και Αστοχίες-Τεχνικές Αποκατάστασης Των χώρων απόθεσης στερεών αποβλήτων

Τεχνικές κατασκευής φράγματος Upstream (Ανοδική κατασκευή)

Τεχνικές κατασκευής φράγματος – Κυκλώνες για την δημιουργία φράγματος

Ανοδική κατασκευή φράγματος Ως υλικό κατασκευής χρησιμοποιούνται αδρομερή τέλματα ή/και μεταλλευτικά στείρα σε συνδυασμό με αδρανή υλικά. Η ανοδική κατασκευή φράγματος συνδέεται με μεγαλύτερο αριθμό αστοχιών (60) σε σύγκριση με τις άλλες μεθόδους κατασκευής (10 για καθοδική μέθοδο). Η εφαρμογή της ανοδικής μεθόδου δεν συνιστάται σε περιοχές με υψηλή σεισμικότητα, λόγω της αυξημένης πιθανότητας ρευστοποίησης. Απαιτείται η διασφάλιση συνθηκών καλής αποστράγγισης του φράγματος και αυστηρός έλεγχος της στάθμης του φρεάτιου ορίζοντα. Δεν εφαρμόζεται όταν το ποσοστού της άμμου στα τέλματα (0.063-4 mm) είναι μικρότερο από 60% κ.β.

Τεχνικές κατασκευής φράγματος - Downstream

Τεχνικές κατασκευής φράγματος Downstream (καθοδική κατασκευή) Lisheen, Ireland

Τεχνικές κατασκευής φράγματος Downstream (καθοδική κατασκευή) Σταθερότητα σε σεισμικά γεγονότα Εφαρμογή σε όλους τους τύπους τελμάτων Απαιτείται μεγαλύτερη ποσότητα υλικών κατασκευής σε σύγκριση με την ανοδική μέθοδο κατασκευής Δεν μπορεί να εφαρμοστεί όταν δεν είναι διαθέσιμη επαρκή ποσότητα υλικών κατασκευής (τελμάτων ή στείρων μεταλλείων). Απαιτείται παρακολούθηση της ευστάθειας και των στραγγισμάτων του αναχώματος.

Τεχνικές κατασκευής φράγματος Centerline (ανύψωση κατά την κεντρική γραμμή)

Τεχνικές κατασκευής φράγματος - Centerline Highland Valley, BC, Canada

Τεχνικές κατασκευής φράγματος - Centerline Δεν εφαρμόζεται σε περιοχές με μέτρια έως υψηλή σεισμικότητα. Συνιστάται μέγιστη ανύψωση 5 m/έτος. Απαιτείται παρακολούθηση της ευστάθειας και των στραγγισμάτων του αναχώματος.

Απόθεση τελμάτων σε ανοιχτές εκσκαφές

Απόθεση τελμάτων Cross valley impoundment Απόθεση σε φυσικές λεκάνες Ring dyke impoundment Φράγμα περιμετρικά του χώρου απόθεσης

Αστοχίες Φραγμάτων Περίπτωση Aznalcollar, Σεβίλλη, Ισπανία

Περίπτωση Aznalcollar, Σεβίλλη, Ισπανία Αστοχίες Φραγμάτων Μήκος 2 km, Πλάτος 1 km Μέγιστο ύψος 27 m 2000 στρέμματα  1:00 πμ – 25 Απρ 1998 Διακοπή τροφοδοσίας ρεύματος  3:00 πμ – H επιθεώρηση έδειξε μόνο ένα τμήμα του νερού υπήρχε στο βόριο τμήμα Περίπτωση Aznalcollar, Σεβίλλη, Ισπανία

Περίπτωση Aznalcollar, Σεβίλλη, Ισπανία Αστοχίες Φραγμάτων Το μέγιστο ύψος στάθμης στη γέφυρα Sanlúcar la Mayor ήταν 4 μέτρα στις 3:30 πμ Περίπτωση Aznalcollar, Σεβίλλη, Ισπανία

Περίπτωση Aznalcollar, Σεβίλλη, Ισπανία Αστοχίες Φραγμάτων 1.5 εκ. κυβ. μέτρα στερεών 5.5 εκ κυβ. μέτρα υγρών pH 2-4 300000 κυβ. μέτρα στερεών μεταφέρθηκαν στα ανάντι ή κοντά στο φράγμα Τα υπόλοιπα κάλυψαν 35.000 στρέμματα κυρίως αγροτικής γης Το μέγιστο ύψος των τελμάτων που βρέθηκε έξω από το φράγμα ήταν 4 μέτρα Η ρύπανση έφτασε μέχρι και 40 km από το φράγμα Περίπτωση Aznalcollar, Σεβίλλη, Ισπανία

Περίπτωση Aznalcollar, Σεβίλλη, Ισπανία Αστοχίες Φραγμάτων ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ Boliden: Μέχρι τη γέφυρα Sanlúcar la Mayor Κράτος: Από τη γέφυρα μέχρι το τέλος Boliden: Μετακίνησε 4-5 εκ. κ.μ. τελμάτων και εδάφους Αναγκάστηκε να μετακινήσει και έδαφος Περίπτωση Aznalcollar, Σεβίλλη, Ισπανία

Περίπτωση Aznalcollar, Σεβίλλη, Ισπανία Αστοχίες Φραγμάτων ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ Επιδιόρθωση του φράγματος Κάλυψη με πολλά στρώματα Περίπτωση Aznalcollar, Σεβίλλη, Ισπανία

Περίπτωση Merriespruit Tailings Dam, Virginia, South Africa Αστοχίες Φραγμάτων 22 Φεβ. 1994 Υπερχείλιση 600000 κ.μ. τελμάτων Έως 2 χιλιόμετρα απόσταση 17 άτομα σκοτώθηκαν Περίπτωση Merriespruit Tailings Dam, Virginia, South Africa

Περίπτωση Merriespruit Tailings Dam, Virginia, South Africa Αστοχίες Φραγμάτων Περίπτωση Merriespruit Tailings Dam, Virginia, South Africa

Περίπτωση Merriespruit Tailings Dam, Virginia, South Africa Αστοχίες Φραγμάτων Περίπτωση Merriespruit Tailings Dam, Virginia, South Africa

Περίπτωση Mufulira Mine, Ζάμπια Αστοχίες Φραγμάτων 1970 Μέρος των τελμάτων κατέρευσε στα υπόγεια μεταλλεία Σκοτώθηκαν 89 μεταλλωρύχοι Περίπτωση Mufulira Mine, Ζάμπια

Περίπτωση Mufulira Mine, Ζάμπια Αστοχίες Φραγμάτων 1970 Μέρος των τελμάτων κατέρευσε στα υπόγεια μεταλλεία Σκοτώθηκαν 89 μεταλλωρύχοι Περίπτωση Mufulira Mine, Ζάμπια

Περίπτωση Stava tailings dam, κοντά στο Trento, Italy Αστοχίες Φραγμάτων 1985 Κατέρρευσε το πάνω ανάχωμα στο κάτω και στη συνέχεια το κάτω Η λάσπη κινήθηκε με ταχύτητα 90 χιλ/ώρα 268 άτομα σκοτώθηκαν 3 ξενοδοχεία, 53 σπίτια, 6 βιομ. συγκροτήματα, καταστράφηκαν Λάσπη 20-40 cm κάλυψε έκταση 435 στρεμάτων και έφτασε έως 4,2 χιλιόμετρα Περίπτωση Stava tailings dam, κοντά στο Trento, Italy

Περίπτωση Stava tailings dam, κοντά στο Trento, Italy Αστοχίες Φραγμάτων Περίπτωση Stava tailings dam, κοντά στο Trento, Italy

Περίπτωση Stava tailings dam, κοντά στο Trento, Italy Αστοχίες Φραγμάτων Περίπτωση Stava tailings dam, κοντά στο Trento, Italy

Περίπτωση Baia Mare, Ρουμανία Αστοχίες Φραγμάτων Περίπτωση Baia Mare, Ρουμανία

Περίπτωση Baia Mare, Ρουμανία Αστοχίες Φραγμάτων 30 Ιαν 2000 100.000 κ.μ. νερού στον Tomes, Tizla και Δούναβη Περιέχουν 120 mg/l ελεύθερα κυανιούχα Συνολικά 120 τόνοι κυανιούχων Αντιστοιχούν σε 500 εκατομμύρια θανατηφόρες δόσεις 1500 τόνοι ψαριών Αιτία: Υπερχείλιση Περίπτωση Baia Mare, Ρουμανία

Περίπτωση Baia Mare, Ρουμανία Αστοχίες Φραγμάτων Περίπτωση Baia Mare, Ρουμανία

Μηχανισμοί αστοχίας φραγμάτων Αστοχίες Φραγμάτων Μηχανισμοί αστοχίας φραγμάτων

Χαρακτηριστικά εξορυκτικών αποβλήτων Ορυκτό Χημική/ ορυκτολογική σύσταση Χαρακτηρι-στικά στείρων Μέθοδος επεξεργασίας Χαρακτηριστικά τελμάτων Βασικά μέταλλα Κυρίως θειούχα ορυκτά Συχνά έχουν τάση παραγωγής οξύτητας Επίπλευση Βωξίτης Al2O3, SiO2 Fe2O3, CaO, TiO2 Συνήθως αδρανή Μέθοδος Bayer Αυξημένο pH, αλατότητα Άνθρακας/Λιγνίτης Άνθρακας, θείο Μπορεί να περιέχουν θειούχα/ραδιενέργεια Φωσφορίτες Φωσφορικές ενώσεις, ανθρακικά, πυριτικά Υψηλή περιεκτικό-τητα αργίλου που δυσχεραίνει την καθίζηση Πολύτιμα μέταλλα Δυσκατέργαστα θειούχα, αυτοφυής χρυσός Μπορεί να έχουν τάση παραγωγής οξύτητας Εκχύλιση με κυάνιο Μπορεί να έχουν τάση παραγωγής οξύτητας / κυάνιο

Διαχείριση εξορυκτικών αποβλήτων Τέλματα/ στείρα Χαρακτηρισμός Φυσικές/γεωτε-χνικές ιδιότητες Εκχυλισιμότητα Δυναμικό παραγωγής οξύτητας (ΔΟ) Χημική – ορυκτολογική σύσταση ραδιενέργεια Όλα αρνητικά Δεν απαιτούνται ειδικά μέτρα Παρεμπόδιση της κατείσδυσης του νερού Εκχυλισι μότητα Παραγωγή οξύτητας Ραδιενέργεια Παρεμπόδιση της μεταφοράς οξυγόνου και κατείσδυσης του νερού Εκχυλισι-μότητα και παραγωγή οξύτητας Απαιτούνται ειδικά μέτρα

Τεχνικές αποκατάστασης Πρωτογενείς ή προληπτικές μέθοδοι, που στοχεύουν στην πρόληψη της δημιουργίας όξινης απορροής και εκχυλισιμότητας ρύπων. Δευτερογενείς ή μέθοδοι απομόνωσης ή περιορισμού, που στοχεύουν στον περιορισμό της μετανάστευσης της όξινης απορροής και των ρύπων προς το περιβάλλον. Τριτογενείς ή κατασταλτικές ή διορθωτικές μέθοδοι επέμβασης, που στοχεύουν στη συλλογή και επεξεργασία των όξινων και ρυπασμένων νερών.

Τεχνικές αποκατάστασης Τεχνική Αντικείμενο Εφαρμογή Πρωτογενείς μέθοδοι 1. Κατεργασία των θειούχων Απομάκρυνση θειούχων Τέλματα/ Δυναμικό παραγωγής οξύτητας 2. Αλκαλικά πρόσθετα (ασβεστόλιθος, φωσφορικά, ιπτάμενη τέφρα) Έλεγχος pH Απόβλητα/ Δυναμικό παραγωγής οξύτητας 3. Υδάτινο κάλυμμα Παρεμπόδιση διάχυσης οξυγόνου Απόβλητα με δυν. παραγωγής οξύτητας/ Υγρό κλίμα

Τεχνικές αποκατάστασης- Αλκαλικά πρόσθετα Τεχνικές αποκατάστασης- Αλκαλικά πρόσθετα Τρόπος προσθήκης Πλεονεκτήματα Περιορισμοί Διοχέτευση αλκαλικού διαλύματος Αρχικός έλεγχος του pH Έχει εφαρμοστεί με επιτυχία Χρονική διάρκεια-τα αλκαλικά υλικά καταναλώνονται ακόμα και σε επαφή με νερό με ουδέτερο pH Κόστος και διαθεσιμότητα αντιδραστηρίων Μέγεθος κόκκων και ρυθμός διαλυτοποίησης των αλκαλικών υλικών Απαίτηση σε ανάμιξη Δημιουργία στρώσης Εύκολη εφαρμογή Δύσκολο να επιτευχθεί εξουδετέρωση της παραγόμενης οξύτητας λόγω γρήγορης ροής του νερού μέσω διόδων στο υλικό Διαμόρφωση καλύμματος Κόστος και διαθεσιμότητα υλικών Χρονική διάρκεια και ρυθμός διαλυτοποίησης των αλκαλικών υλικών Κατανάλωση αλκαλικών πρόσθετων από νερό με ουδέτερο pH Ανάμιξη Καλός έλεγχος pH Κόστος ανάμιξης Διαθεσιμότητα αλκαλικών υλικών

Τεχνικές αποκατάστασης- Σταθεροποίηση με πρόσθετα υλικά Τεχνικές αποκατάστασης- Σταθεροποίηση με πρόσθετα υλικά

Τεχνικές αποκατάστασης- Υδάτινο κάλυμμα Τεχνικές αποκατάστασης- Υδάτινο κάλυμμα Απαιτήσεις Διαθεσιμότητα νερού Μακροπρόσθεσμη σταθερότητα φραγμάτων Στρώμα νερού με ικανό πάχος 1-3 m για την παρεμπόδιση της ανακατανομής των λεπτομερών τελμάτων, λόγω του κυματισμού Quirke tailings facility, Elliot Lake, Ontario, Canada

Τεχνικές αποκατάστασης Τεχνική Αντικείμενο Εφαρμογή 4. Ξηρό κάλυμμα 4.1 Κάλυμμα χαμηλής υδροπερατότητας (άργιλος, συνθετικό υλικό, σύνθετο) 4.2 Capillary barrier 4.2 Κάλυμμα εξατμισοδιαπνοής Παρεμπόδιση νερού/οξυγόνου Ξηρό/υγρό κλίμα Ξηρό κλίμα 5. Οργανικό κάλυμμα Παρεμπόδιση της διάχυσης οξυγόνου Απόβλητα με δυναμικό παραγωγής οξύτητας

Τεχνικές αποκατάστασης Τεχνική Αντικείμενο Εφαρμογή Πρωτογενείς μέθοδοι 6. Σταθεροποίηση (φωσφορικά, ιπτάμενη τέφρα, μπεντονίτης, etc) Σταθεροποίηση των ρύπων με σχηματισμό δυσδιάλυτων και μη βιοδιαθέσιμων ενώσεων Απόβλητα με υψηλή εκχυλισιμότητα μετάλλων Δευτερογενείς μέθοδοι 7. Διαφραγματικοί τοίχοι Παρεμπόδιση της διαφυγής ρυπασμένου νερού Όξινη απορροή/μέταλλα

Τεχνικές αποκατάστασης 1.8 m 10 m TEST PAD 4 OXID.TAILINGS+0.9% w/w Phosph 10% w/w Lignite TEST PAD 1 LAVRION SOIL TEST PAD 3 OXIDIC TAILINGS TEST PAD 2 LAVRION SOIL+ 1.4% w/w Phosph 1 2 3 4 Tailings Soil Treatedtailings Treatedsoil

Τεχνικές αποκατάστασης Τεχνική Αντικείμενο Εφαρμογή Τριτογενείς μέθοδοι 8. Κατεργασία νερών (υδράσβεστος, σόδα κλπ.) Εξουδετέρωση και καταβύθιση μετάλλων με τη μορφή υδροξειδίων Όξινη/αλκαλική απορροή 9. Παθητικά συστήματα (αερόβια, αναερόβια) Εξουδετέρωση και καταβύθιση μετάλλων 10. Υδατοπερατοί ενεργοί φραγμοί Επί τόπου κατεργασία του ρυπασμένου νερού Υπόγειο νερό

Τεχνικές αποκατάστασης Διαφραγματικός τοίχος (slurry wall) Υλικά Έδαφος-μπεντονίτης Τσιμέντο-μπεντονίτης Τσιμέντο Γεωσυνθετικά υλικά Υδατοπερατός ενεργός φραγμός Υλικά Σίδηρος Οργανικά υλικά Ασβεστόλιθος Ζεόλιθος

Τεχνικές αποκατάστασης Για την αξιολόγηση των εναλλακτικών τεχνικών πρόληψης, χρησιμοποιούνται τα παρακάτω κριτήρια: Αποτελεσματικότητα της τεχνικής (ποσοστό μείωσης της παραγωγής οξύτητας και εκχυλισιμότητας ρύπων). Διάρκεια αποτελεσματικότητας της τεχνικής (προσωρινή/ μακροχρόνια). Κόστος εφαρμογής. Πιθανότητα αστοχίας. Πιθανές περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την εφαρμογή της τεχνικής.