بررسی کلی کاربرد ژئوممبران در سد های باطله
ژئوممبران ها از دهه 1960 در پروژه های مختلف مهندسی ژئوتکنیک زیست مورد استفاده قرار گرفته اند و در دهه 1980، کاربرد های ژئوممبران در معدن مورد توجه قرار گرفت. تحقیقات روی ژئوممبران ها از آن زمان به بعد نشان داده است که اثربخشی آن ها مستقیماً با تعداد عیوب (سوراخ) آنها مرتبط است. در این مقاله قصد داریم کاربرد ژئوممبران در سد های باطله را مورد بررسی قرار دهیم.
جنبه‌های کلیدی تحقیقات بر روی کاربرد ژئوممبران در سد های باطله شامل کمی‌سازی نشت از طریق سوراخ‌های ژئوممبران در یک پیکربندی معمولی TSF و ارزیابی پتانسیل لوله‌کشی باطله‌ها از طریق حفره های ژئوممبران نصب شده بر روی پایه‌ای درشت دانه (به عنوان مثال شن) است. در این زمینه، لوله کشی پدیده ای است که در آن حمل و نقل باطله از طریق سوراخ های ژئوممبران ناشی از نیروهای تراوش انجام می شود.
برای بررسی کاربرد ژئوممبران در سد های باطله ابتدا باید بدانیم سد های باطله چه چیزایی هستند. باطله ها مواد زائد حاصل از معادن هستند. فرآیندهای مکانیکی و شیمیایی برای خرد کردن سنگ به صورت ماسه ریز برای استخراج کانی یا فلز ارزشمند از سنگ معدن استفاده می شود. تمام بقایای غیرقابل بازیافت و غیراقتصادی این فرآیند زباله است.
آن ها شامل ذرات سنگ ریز آسیاب شده، مواد شیمیایی، مواد معدنی و آب هستند. بسته به نوع استخراج، باطله ها می توانند مایع، جامد یا دوغابی از ذرات ریز باشند. بسیاری از مواد یافت شده در باطله سمی و حتی رادیواکتیو هستند و یافتن مقادیر زیادی سیانید، جیوه و آرسنیک در باطله غیرمعمول نیست.
سدهای باطله برای ذخیره آب و ضایعاتی که به عنوان محصولات حاصل از فرآیند استخراج به دست می آیند استفاده می شود. تخمین زده می شود که حداقل 3500 سد باطله در سراسر جهان وجود داشته باشد. اما از آنجایی که حدود 30000 معدن صنعتی وجود دارد، تعداد سدهای باطله احتمالاً بسیار بیشتر خواهد بود.
سدهای باطله می توانند از نظر اندازه بزرگ و به بزرگی دریاچه ها باشند و ارتفاع آنها به 300 متر برسد. همانطور که دوغاب زباله به داخل سد لوله می شود، مواد جامد به ته نشست می شوند و آب بازیافت می شود تا دوباره در فرآیند جداسازی استفاده شود.
آن ها به جای بتن مسلح، از خاک یا سنگ برای ایجاد رگبار استفاده می کنند. با این حال، اکثر سدهای باطله از روش ارزان‌تر اما خطرناک‌تر ساخت بالادست استفاده می‌کنند و از خود باطله برای ایجاد مانع استفاده می‌کنند. سپس سد به طور مداوم بالا می رود تا زباله های بیشتری را در خود جای دهد. این سدها ناپایدارتر و مستعد نشتی هستند.
سدهای باطله نیاز به نگهداری و نظارت منظم دارند تا اطمینان حاصل شود که زهکشی کافی وجود دارد و سد به اندازه کافی قوی است که بتواند زباله های معدن را در خود جای دهد.
سدهای باطله می توانند تهدیدی برای حیات وحش محلی باشند زیرا پرندگان و حیوانات در آب های آلوده حمام می کنند و از آن می نوشند. نشت مواد سمی از سدهای باطله نیز می تواند به محیط اطراف آسیب برساند.
عواقب فروپاشی چیست؟
در ده سال گذشته، 31 شکست بزرگ سد باطله بین سال‌های 2008 و 2018 ثبت شده است، بدون احتساب شکست ویرانگر سد شرکت معدنی واله در برومادینیو، برزیل در 25 ژانویه 2019، که در آن 300 نفر کشته شدند.
در کانادا، ریزش سد معدن مس-طلا Mount Polley در سال 2014، 25 میلیون متر مکعب پساب و باطله را وارد سیستم‌های آبی و دریاچه‌های مجاور کرد. این برای پر کردن 20000 استخر شنای المپیک کافی است.
برسی کاربرد ژئوممبران در سد های باطله
با خواندن بخش های پیش با این سد ها آشنا شدید. حال وقت آن رسیده که کاربرد ژئوممبران در سد های باطله را مورد بررسی قرار بدهیم. یک سال قبل، مالک معدن، امپریال متالز، گزارش داد که سد باطله حاوی 84831 کیلوگرم آرسنیک، 38218 کیلوگرم سرب و 562 کیلوگرم جیوه به همراه سایر مواد معدنی و مواد زائد است.
در سال 2015، ریزش سد سامارکو در برزیل، 33 میلیون متر مکعب پسماند سنگ آهن را وارد محیط زیست کرد که منجر به کشته شدن 19 نفر، آواره شدن 600 خانواده و آلوده شدن آبراه ها به طول 620 کیلومتر از پایین رودخانه تا رسیدن به اقیانوس شد. بیم آن می رود که اکوسیستم های گرانبها و حیات ماهی که از جوامع بومی حمایت می کنند، هرگز احیا نشوند.
همچنین نگرانی‌های جدی در مورد ایمنی سدهای باطله قدیمی وجود دارد که دیگر مورد استفاده قرار نمی‌گیرند، اما در صورت شکست همچنان تهدید قابل‌توجهی برای زندگی و محیط زیست هستند.
آیا سدهای باطله ضروری هستند؟
تأسیسات ذخیره سازی سنتی، مانند مواردی که در تراژدی برومادینیو و سامارکو دخیل بودند، صرفاً به دلیل ارزان بودن توسط صنعت معدن مورد استفاده قرار می گیرند. فن‌آوری‌های جدیدی در دسترس هستند که خطرات ناشی از شکست‌های احتمالی سد را کاهش می‌دهند یا کاهش می‌دهند؛ مانند سیستم های ژئوسنتتیک. کاربرد ژئوممبران در سد های باطله عبارت است از: دفع باطله های خشک جایگزین دیگری که مزایای قابل توجهی از نظر پایداری زیست محیطی و همچنین ایمنی کارگران و جامعه ارائه می دهد.
برای بهبود ایمنی سد باطله چه می توان کرد؟
همانطور که در بخش قبل گفتیم کاربرد ژئوممبران در سد های باطله باعث جلوگیری از ریزش آن ها می شود. خرابی سدهای باطله اجتناب ناپذیر نیست و می توان از آن جلوگیری کرد. شرکت‌های معدنی باید به حرف کارگران و اتحادیه‌ها گوش دهند که اغلب اولین کسانی هستند که مسائل ایمنی را مطرح می‌کنند اما اغلب نادیده گرفته می‌شوند.
اتحادیه جهانی IndustriALL با ابتکار چندبخشی برای تضمین مسئولیت معدنی (IRMA) برای تعیین بالاترین استانداردهای ایمنی سدهای باطله همراه با شورای بین المللی معدن و فلزات که دستورالعمل هایی را برای جلوگیری از خرابی فاجعه بار تأسیسات ذخیره سازی باطله ارائه کرده است، همکاری کرده است. صنعت معدن باید فوراً به این استانداردها پایبند باشد تا از بلایای آینده جلوگیری کند.
شرکت آرین خاک ایرانیان با بیش از ده ها سال تجربه در زمینه ایزولاسیون با ورق های پلیمری بهترین ارائه دهننده سیستم های ژئوسنتتیک می باشد برای آشنایی بیشتر با این سیستم ها به وبلاگ ما سر بزنید.
https://www.klohn.com/blog/effectiveness-of-geomembranes-in-tailings-storage-facilities/
https://qspace.library.queensu.ca/handle/1974/22769
https://www.industriall-union.org/why-you-need-to-know-about-tailings-dams
