СПОСОБ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ХВОСТОХРАНИЛИЩ

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для изоляции поверхностей техногенных массивов, например хвостохранилищ, слагающихся из токсичных отходов, с целью восстановления нарушенных земель.

Известен способ консервации и изоляции техногенных месторождений [1], заключающийся в приготовлении гидроизоляционной смеси, содержащая отходы полиэтилена, укладки ее на поверхность хранилища, нанесении на остывшую поверхность дренажного слоя из крупнозернистого материала, с дальнейшим нанесением на поверхность слоя мятую глину 0,2- 0,4 м и её уплотнением, укладкой гидроизоляционной смеси на подготовленную поверхность осуществляемая экструзивно, при температуре 180-200°С полосами шириной 2-2,5 м с взаимным перекрытием на 0,15-0,2 м, а образовавшийся дренажный слой наносится толщиной 0,1-0,15 м, при этом гидроизоляционная смесь содержит в качестве отходов – отходы полиэтилена высокого и низкого давления, а также дополнительно - полиизобутилена и газовую сажу.

Недостатком данного способа является потенциальная опасность высвобождения вредных веществ, при нагревании отходов полиэтилена, большая энергоемкость приготовления гидроизоляционной смеси, а также трудоемкость и многостадийность процесса.

Известен способ создания почвенно-растительного покрова при рекультивации нарушенных земель [2], заключающийся во внесении на поверхность грунта отходов, минеральных удобрений и посев многолетних трав. При этом на поверхность грунта наносятся отходы горнодобывающей промышленности слоем не менее 5 см, содержащие кальцит и/или гидросиликат магния. В качестве отходов горнодобывающей промышленности используют также карбонатитовые отходы, или отсев оливинитовой руды, или серпентинитомагнезит.

Вносятся комплексные удобрения N70P70K70, затем слоем до 1 см рассыпают вспученный вермикулит с гранулами до 4 мм, осуществляется посев смеси семян многолетних растений и полив водой, покрывая полимерной пленкой, удаляемая на 5-7-й день. В качестве семян многолетних растений используют овсяницу красную, тимофеевку луговую, кострец безостый, волоснец песчаный в количестве 50-100 г/м2. Полив водой проводят из расчета 5 л/м².

Недостатками данного способа являются трудность формирования экранирующего и плодородного слоя, из-за применения вермикулита, обладающего высоким коэффициентом водопоглощения, а также малая мощность экранирующего слоя, обеспечивающее проникновение корневой системы в загрязненный грунт, тем самым приведящая к остановке роста и развития растений.

Известен способ рекультивации хвостохранилищ [3], принятый за прототип, где на техническом этапе формируют песчано-гравийную прослойку фракцией от 2 до 5 мм и мощностью от 10 до 15 см, затем укладывают геосинтетический материал плотностью от 160 до 180 г/м2 и толщиной от 2 до 4 мм, наносят искусственно-созданный субстрат, изготовленный из плодородного грунта, включающий сапропель, активный ил и старику в соотношении: 60:20:10:10 мощностью от 10 до 15 см, а биологический этап рекультивации осуществляют посевом семян травосмеси многолетних низовых злаков с нормой высева от 40 до 70 кг/га и вносят природную древесную мульчу с удельным расходом от 1100 до 1300 кг/га методом гидропосева.

Недостатками данного способа являются трудоемкость и продолжительность осуществления операций для воспроизводства земель, отчуждаемых техногенными объектами горного производства, отсутствие фильтрационного слоя, приводящее к накоплению воды в почвообразующем слое, негативно влияющее на эффективность прорастания растительности.

Техническим результатом изобретения является использование доступных экологически чистых природных строительных материалов, подбор параметров изолирующего, плодородного слоя и дренажного слоя обеспечивающий перехват и отвод излишней воды из плодородного слоя, позволяющий эффективному прорастанию растительности.

Технический результат достигается тем, что перед укладки прослойки   производится планировка поверхности хвостохранилища, с послойной укладкой над ним барьерного грунта толщиной 140 см.  Для полного разрыва капиллярных связей с хвостовыми отложениями в качестве противофильтрационного элемента над барьерным грунтом укладывают геомембрану  типа HDPE толщиной 0,1 см, после чего для перехвата фильтрационных вод из обратного фильтра над геомембраной укладывают дренажную песчано-гравийную прослойку с фракциями от 4 до 6 мм, толщиной 30 см, затем поверх песчано - гравийного слоя укладывают слой обратного фильтра толщиной 15 см, состоящего из мелких частиц глины размером 0,001-0,01 мм, песка мытого среднезернистого с частицами 1,5-2 мм, песка мытого крупнозернистого с крупностью 2,5-3 мм и далее поверх слоя обратного фильтра укладывают суглинок (плодородный слой) толщиной 40 см.

Способ рекультивации хвостохранилищ поясняется следующей фигурой: фиг. 1 - схема укладки рекультивационных слоев на поверхности хвостохранилища, где: 1 – суглинок (плодородный слой); 2 – обратный фильтр; 3 - песчано-гравийная прослойка; 5 - геомембрана; 5 – барьерный грунт.

Способ осуществляется следующим образом: осуществляется рекультивация хвостовых отложений, включающая в себя выполнение планировочных работ с использованием бульдозеров из парка машин предприятия.

После проведения грубой и чистовой планировки на окончательно выровненную площадку