1 Общие сведения шламохранилища

Шламохранилища - это гидротехническое сооружение, комплекс специальных сооружений и оборудования, предназначенных для складирования или захоронения радиоактивных, токсичных и других отвальных отходов обогащение полезных ископаемых. На горно-обогатительных комбинатах (ГОК) из добытой руды получают концентрат, а отходы переработки перемещают в шламохранилища. Хвосты поступают в виде пульпы (песок, вода)[4].

В основном шламохранилища отгораживается плотиной, которая намывается из хвостов и дополнительно укрепляется. В шламохранилища происходит процесс постепенного оседания твердой фазы хвостов, иногда с помощью специально добавления реагентов - коагулянтов и флокулянтов. Отстоянная вода подвергается очистке и сбрасываются в локальные водоемы или возвращается на обогатительную фабрику для технологических нужд.

Шламохранилище - крупные земляные наземные сооружения объемом до десятков миллионов кубических метров и глубиной до 50 м, срок службы их превышает 10 лет. Создают в системе водоснабжения и канализации химических и нефтехимических предприятий. Размещают на равнинных плоских участках местности ( в поймах, на террасах) и обваловывают со всех сторон или частично на участках местного понижения рельефа. 

Шламохранилища размещают также в пологих оврагах и балках. Дамбы обвалования и перегораживающие плотины возводят насыпным способом из суглинистых материалов.; используются для этой цели также и намываемые в шламохранилища шламы. Шламовая пульпа подается в шламохранилища по таким же схемам, что и хвостовая пульпа в хвостохранилища. 

Шламохранилища устраивают либо односекционными с общим приемом стоков, либо многосекционными с общим или раздельным приемом стоков. 

Шламохранилища проектируют по нормам проектирования гидротехнических сооружений. Чистка их, как правило, не предусматривается[5]. 

Шламохранилища должны иметь дренажные устройства, которые способствуют увеличению прочности тела валика ( плотины), откосов и основания к воздействию опасных фильтрующих деформаций, перехвату загрязненных вод, фильтрующихся из шламохранилища, улучшению процесса обезвоживания шламов. Есть много конструкций дренажа, выбор которых зависит от рельефа и других условий местности, размера шламохранилища, вида хранимого шлама. Совместное действие экранирующих устройств и дренажа должно обеспечить защиту почвы и водоемов от загрязнений водами, выделяющимися из шлама. 

В шламохранилище аккумулируются также атмосферные осадки. 

Сооружение шламохранилищ требует, кроме высоких капитальных вложений, отчуждения больших земельных участков, а эксплуатация шламохранилищ приводит к засолению почв, изменению состава грунтовых вод и водоемов. 

Плотины намывных шламохранилищ имеют обычно трапецеидальную форму, практически не отличающуюся от формы водохранилищных земляных плотин. 

На шламохранилищах горно-обогатительных фабрик страны накоплено свыше 30 млн. т марганцевого шлама с содержанием 18 - 19 % марганца. 

При проектировании шламохранилищ и накопителей возникает ряд сложных вопросов, связанных с защитой подземных вод и водоемов от загрязнения фильтрующимися стоками. Поэтому в книге ( наряду с характеристикой отходов и сточных вод, описанием гидрогеологических условий, сопутствующих созданию накопителей твердых и жидких отходов, характеристикой таких отходов, основными направлениями в проблеме переработки и утилизации твердых и жидких отходов) некоторое внимание уделено вопросам создания надежных противофильтрационных экранов и конструкций таких накопителей, рекультивации земель, ранее используемых под накопители, и санитарно-гигиенического контроля работы такого рода сооружений в период их эксплуатации[4].

В качестве шламохранилищ могут использоваться бросовые земли, исключенные из землепользования, карьеры после прекращения их разработки, а также специально сооружаемые и оборудуемые хранилища. Существенным недостатком указанного метода являются значительные транспортные. ОБР со скважин, так как такие места захоронения находятся зачастую на большом удалении от буровых. К тому же не всегда удается выбрать подходящее место, отвечающей требованиям безопасного захоронения указанных отходов. 

К активным источникам относятся действующие шламохранилища, накопители и другие бассейны. Пассивными в гидродинамическом отношении условно можно считать очаги загрязненных подземных вод, образовавшиеся в предшествующие периоды эксплуатации указанных источников, которые в настоящее время по тем или иным причинам не действуют. Интенсивность поступления загрязнений из таких очагов определяется гидродинамическими параметрами бытового потока подземных вод и потока, обусловленного откачкой из водозабора. 

По условиям складирования отходов шламохранилища делятся на намывные и наливные. Для наливныхшламохранилищ предварительно сооружают земляные плотины на полную высоту проектируемой емкости или же на часть этой высоты. Типы плотин и методы их возведения могут быть различными и определяются в каждом случае местными условиями, а также имеющимися строительными материалами и оборудованием. Чаще возводятся насыпные плотины и реже намывные. 

С целью уменьшения объема шламохранилищ и снижения расходов на транспортировку осадков их необходимо подвергать механическому обезвоживанию с предварительным уплотнением на месте образования. Существенное влияние на удельное сопротивление осадка механическому обезвоживанию оказывают компоненты исходной сточной жидкости и продукты их деструктивного распада[4]. 

Чрезвычайную опасность представляют многие шламохранилища, заполненные выше проектных отметок. Такие объекты числятся на балансе, например, металлургических заводов, многие из них вследствие отсутствия достаточного финансирования находятся в аварийном состоянии.  Поскольку традиционный метод сброса отходов в шламохранилища с неясной перспективой их утилизации сегодня не может быть приемлем вследствие вторичного загрязнения окружающей среды, предлагается решение, заключающееся в сооружении над хранилищем эластичной крыши из полимерного материала на плавающих опорах-понтонах из полимерных труб. Герметизация принципиально меняет технологию хранения, создает возможность переработки органической составляющей отхода в общем мягком режиме с локальной концентрацией энергии в зонах деструкции. Кроме описанных конструкций горизонтального дренажа в шламохранилищах нередко используют дренажные устройства с применением трубофильтров из пористого бетона. Применение трубофильтров исключает необходимость устройства обратного фильтра, вследствие чего существенно снижается стоимость производства работ по устройству дренажа[4,5]

2. Проектирование сооружений хвостового хозяйства