0785-0912-Cz 5.pdf

Cz´Êç V

Sk∏adowiska odpadów

Redaktorzy: Józef Lewiƒski, Wojciech Wolski

Autorzy:

Andrzej Banaszak – KGHM Polska Miedê SA Lubin

Stanis∏aw Czaban – Akademia Rolnicza Wroc∏aw

Ryszard Górski – KGHM Polska Miedê SA Lubin

Piotr Król – Szko∏a G∏ówna Gospodarstwa Wiejskiego Warszawa

Jadwiga Laskowska – Szko∏a G∏ówna Gospodarstwa Wiejskiego Warszawa

Józef Lewiƒski – KGHM Polska Miedê SA Lubin

Miros∏aw Lipiƒski – Szko∏a G∏ówna Gospodarstwa Wiejskiego Warszawa

Andrzej MaÊlak – PG „Proxima” SA Wroc∏aw

Wojciech MaÊlanka – KGHM Polska Miedê SA Lubin

Maria Mittek – PG „Proxima” SA Wroc∏aw

Andrzej Mizera – CBPM „Cuprum“ Sp. z o.o. Wroc∏aw

Andrzej Rubaniuk – CBPM „Cuprum“ Sp. z o.o. Wroc∏aw

Kazimierz Suszycki – „Hydroprojekt” Sp. z o.o. Warszawa

Wac∏aw Tarasek – KGHM Polska Miedê SA Lubin

Maciej Werno – Instytut Morski Gdaƒsk

Wojciech Wolski – Szko∏a G∏ówna Gospodarstwa Wiejskiego Warszawa

Andrzej Zajbert – „Hydroprojekt” Sp. z o.o. Warszawa

Zdj´cie satelitarne zbiornika „˚elazny Most“ udost´pni∏ nieodp∏atnie

A. Piestrzyƒski. Obraz w modelu barwnym „RGB“ zosta∏ wykonany przy

u˝yciu programu „ER Maper 4.0“

5.1. WST¢P

Józef Lewiƒski, Wojciech Wolski

Sk∏adowanie odpadów stanowi jeden z wa˝niejszych elementów w procesie produk-

cji miedzi, wp∏ywajàcy w istotny sposób na koszty produkcji. W niniejszej cz´Êci Mono-

grafii przedstawiono zagadnienia zwiàzane ze sk∏adowiskami odpadów w Legnic-

ko–G∏ogowskim Zag∏´biu Miedziowym. Przedstawiono w niej zagadnienia ogólne

zwiàzane ze sk∏adowaniem odpadów, opisano sk∏adowiska nieczynne, jednak˝e

w g∏ównej mierze, przedstawiono w szerokim zakresie problematyk´ eksploatowanego

obecnie sk∏adowiska „˚elazny Most“. Na jego tle omówiono szerzej zagadnienia gospo-

darki wodnej i hydrotransportu odpadów, oddzia∏ywanie sk∏adowiska na Êrodowisko

oraz potrzeby utylizacji odpadów.

W górnictwie miedziowym odpady powstajà w procesie flotacji na skutek oddziele-

nia koncentratu od rozkruszonych na drobne frakcje ska∏ z∏o˝owych (piaskowców, do-

lomitów, wapieni, ∏upków), które sà transportowane w postaci pulpy na sk∏adowisko.

Odpady flotacyjne stanowià oko∏o 94% wydobywanych rud. W obecnie eksploatowa-

nych kopalniach, znajdujàcych si´ w rejonie lubiƒsko–g∏ogowskim, przewa˝ajà rudy

piaskowcowe i w´glanowe, podczas gdy w kopalniach eksploatowanych wczeÊniej, na-

le˝àcych do tzw. starego zag∏´bia (rejon z∏otoryjsko–boles∏awiecki), przewa˝a∏y rudy

∏upkowo–wapienne. W poczàtkowym okresie, w latach pi´çdziesiàtych, masa sk∏ado-

wanych odpadów nie przekracza∏a rocznie 2,5 mln Mg. Obecnie wzros∏a ponad

10–krotnie.

Mokre sk∏adowanie odpadów, tak˝e odpadów flotacyjnych, realizowane jest prze-

wa˝nie w zbiornikach — sk∏adowiskach, utworzonych przez obwa∏owania — zapory

ziemne; bardzo rzadko wykorzystywane sà do tego celu naturalne zag∏´bienia tereno-

we. W zale˝noÊci od ukszta∏towania terenu zapory majà ró˝ne kszta∏ty w planie. Kszta∏t

zbli˝ony do prostoliniowego ma zapora w przypadku, gdy sk∏adowisko po∏o˝one jest

w wyraênie uformowanej dolinie. Kszta∏t krzywoliniowy, niekiedy o zamkni´tym ob-

wodzie, majà zapory sk∏adowiska po∏o˝onego na terenach p∏askich.

Konstrukcja zapór sk∏adowisk odpadów wynika z zastosowanej, etapowej metody

ich budowania — podwy˝szania. Najogólniej bioràc, istniejà trzy podstawowe metody

budowania zapór sk∏adowisk odpadów (rys. 5.1.1):

— do Êrodka sk∏adowiska,

— w stron´ odpowietrznà,

— centralna (poÊrednia).

Wymienione metody ró˝nià si´ sposobem wykonywania kolejnych podwy˝szeƒ ponad

zaporà podstawowà (poczàtkowà).

Metoda budowania do Êrodka sk∏adowiska polega na nadbudowywaniu kolejnych

obwa∏owaƒ etapowych na pla˝ach utworzonych w poprzednich etapach w wyniku se-

dymentacji odpadów dostarczanych hydraulicznie (rys. 5.1.1a). W metodzie tej oÊ zapo-

ry przesuwa si´ w kierunku sk∏adowiska. W metodzie budowania w stron´ odpo-

wietrznà podwy˝szanie zapory podstawowej realizowane jest na skarpie

odpowietrznej (rys. 5.1.1b); oÊ zapory przesuwa si´ w kierunku na zewnàtrz sk∏adowi-

ska. Metoda centralna jest metodà poÊrednià, kolejne etapowe obwa∏owania budowane

sà cz´Êciowo na pla˝y, cz´Êciowo na skarpie odpowietrznej (rys. 5.1.1c).

788

Monografia KGHM Polska Miedê SA

Rys. 5.1.1. Metody budowania–podwy˝szania zapór sk∏adowisk odpadów: a – do Êrodka sk∏a-

dowiska; b – w stron´ odpowietrznà; c – centralna (poÊrednia)

1. zapora poczàtkowa (podstawowa); 2. odpady (osady); 3. obwa∏owania etapowe (ograniczajàce);

4. pla˝a; 5. staw wody nadosadowej (nadosadowy)

Metoda budowania do Êrodka sk∏adowiska jest najbardziej ekonomiczna, jednak˝e

wymaga wnikliwego projektowania i bardzo starannego wykonawstwa i eksploatacji,

mo˝e bowiem powodowaç zagro˝enia utraty statecznoÊci. Metoda budowy w stron´

odpowietrznà jest najbezpieczniejsza, lecz równoczeÊnie najmniej ekonomiczna. Wyso-

kie koszty wynikajà nie tylko z parokrotnie wi´kszej w stosunku do metody „do Êrod-

ka“ kubatury robót ziemnych, lecz tak˝e ze wzgl´du na koniecznoÊç zajmowania do-

datkowych terenów.

Zapory sk∏adowiska „˚elazny Most“ budowane sà metodà „do Êrodka“ (por. rozdz.

5.3). Warto podkreÊliç, ˝e zapory wczeÊniej budowanych osadników w Legnicko–G∏o-

gowskim Zag∏´biu Miedziowym (por. rozdz. 5.2) wykonywane by∏y w sposób zbli˝ony

do budowania konwencjonalnych zapór zbiorników wodnych. Na przyk∏ad w zapo-

rach sk∏adowisk „Iwiny“, „Wartowice“ i „Gilów“ stosowano betonowe ubezpieczenia

skarp od strony sk∏adowiska.

Sk∏adowiska odpadów

789

Materia∏ odpadowy transportowany jest hydraulicznie rurociàgami na sk∏adowisko,

w którym sedymentuje, przy czym w pobli˝u wylotów osadzajà si´ frakcje grubsze,

w miar´ oddalania si´ od wylotów — frakcje coraz drobniejsze. Materia∏ grubszy jest

korzystniejszy dla zachowania ogólnej statecznoÊci zapory. W zwiàzku z tym ogólnie

przyj´tà zasadà jest, aby wyloty rurociàgów ustawiano tak, ˝eby najgrubszy materia∏

osadza∏ si´ w bezpoÊrednim sàsiedztwie zapór. Osadzony materia∏ tworzy pla˝´ o lek-

ko nachylonej powierzchni w kierunku stawu wody nadosadowej.

Materia∏ odpadowy w postaci pulpy mo˝e byç bezpoÊrednio odprowadzany z ruro-

ciàgów na pla˝´ lub mo˝e byç przeprowadzany przez hydrocyklony rozdzielajàce pul-

p´ na frakcje grube z niewielkà iloÊcià wody oraz zawiesin´ z drobnymi frakcjami. Ma-

teria∏ utworzony z frakcji grubych, charakteryzujàcy si´ dobrymi w∏aÊciwoÊciami

drenujàcymi oraz wysokà wytrzyma∏oÊcià na Êcinanie, stosowany jest do budowy ob-

wa∏owaƒ sk∏adowisk.

Zapory mokrych sk∏adowisk odpadów ró˝nià si´ od konwencjonalnych zapór zbior-

ników wodnych. Ró˝nice wynikajà przede wszystkim z odmiennoÊci materia∏u groma-

dzonego w sk∏adowiskach. W odró˝nieniu od zbiorników wodnych do korpusu zapo-

ry sk∏adowiska przylegajà sk∏adowane materia∏y, a nie woda. Jednak˝e transportowane

hydraulicznie i sedymentowane materia∏y odpadowe zalegajà w sk∏adowisku — osad-

niku w znacznej mierze w stanie luênym, ca∏kowicie nawodnionym. PrzepuszczalnoÊç

(wspó∏czynnik filtracji) sedymentowanych materia∏ów wykazuje cechy anizotropii,

przy czym przepuszczalnoÊç jest mniejsza w kierunku pionowym. W∏aÊciwoÊci te po-

wodujà, ˝e materia∏ zdeponowany w sk∏adowisku mo˝e byç podatny na wystàpienie

zjawiska up∏ynnienia, charakteryzujàcego si´ spadkiem wytrzyma∏oÊci do bardzo ni-

skich wartoÊci. Analiza mo˝liwoÊci up∏ynnienia jest szczególnie istotna w ocenie bez-

pieczeƒstwa zapór budowanych metodà do wn´trza sk∏adowiska (rys. 5.1.1a). W nich

bowiem zdeponowany materia∏ stanowi pod∏o˝e obwa∏owaƒ etapowych, jest zatem

elementem konstrukcyjnym zapory. Jego w∏aÊciwoÊci powinny byç w zwiàzku z tym

wnikliwie oceniane i analizowane przy realizacji kolejnych etapów nadbudowy. Infor-

macje dotyczàce kompleksowych badaƒ w∏aÊciwoÊci materia∏ów deponowanych

w sk∏adowisku „˚elazny Most“ przedstawiono w dalszych rozdzia∏ach cz´Êci V,

w szczególnoÊci w rozdziale 5.3.

Sk∏adowiska odpadów (osadniki) sà obiektami, które z uwagi na rozmiary i lokaliza-

cj´ mogà stanowiç powa˝ne zagro˝enie dla najogólniej poj´tego Êrodowiska naturalne-

go. W ostatnich dziesi´cioleciach mokre sk∏adowiska odpadów uznano za jedne z naj-

bardziej znaczàcych budowli in˝ynierskich. W zwiàzku z tym przy Mi´dzynarodowej

Komisji Wielkich Zapór (ICOLD) powo∏ano pod koniec lat siedemdziesiàtych Komitet

Zapór Osadnikowych dla Odpadów Górniczych i Przemys∏owych. Wed∏ug Âwiatowe-

go Rejestru Sk∏adowisk Odpadów (Lagge i in. 1982) w roku 1982 funkcjonowa∏o

w Êwiecie osiem sk∏adowisk, których zapory przekracza∏y 150 m wysokoÊci i oko∏o stu

sk∏adowisk, których zapory mia∏y wysokoÊç wi´kszà ni˝ 50 m. Wed∏ug zaleceƒ stoso-

wanych w Stanach Zjednoczonych Ameryki P∏n. (Lagge i in. 1982) sk∏adowiska, których

obj´toÊç przekracza 60 mln m 3 , a otaczajàce je zapory majà wysokoÊç wi´kszà od 30 m,

klasyfikowane sà jako du˝e, które wymagajà szczególnie wnikliwego traktowania.

Sk∏adowisko „˚elazny Most“ granice te przekroczy∏o kilka lat temu; obecnie obj´toÊç

sk∏adowiska wynosi oko∏o 250 mln m 3 , a wysokoÊç jednej z czterech zapór (wschodniej)

zbli˝a si´ do 40 m. JeÊli ponadto wziàç pod uwag´ docelowe parametry sk∏adowiska

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: