GÓRNICZA IZBA PRZEMYSŁOWO-HANDLOWA
 Nr 5-6 (71-72) Maj - Czerwiec 2001 Biuletyn Górniczy 

Odpady w wyrobiskach solnych

Podziemne składowiska


We wszystkich dziedzinach gospodarki następuje postęp techniczny oraz technologiczny. Jednakże ani dotychczas, ani w najbliższej przyszłości nie uda się gospodarce dojść do stanu idealnego, kiedy produkcja będzie bezodpadowa, nie zagrażająca środowisku naturalnemu. Ograniczona jest także ( zarówno ze względów technicznych jak i ekonomicznych), przeróbka odpadów, mająca na celu ich pełną utylizację. Unieszkodliwienie odpadów jest zatem ważnym elementem zachowania równowagi w ekosystemie.

Formalna klasyfikacja odpadów jest w literaturze bardzo różnorodna, a w polskich przepisach prawnych niejasna - wyjaśnia prof. dr hab. inż. Zdzisław Kłeczek, pracownik naukowy Katedry Geomechaniki, Budownictwa i Geotechniki Akademii Górniczo- Hutniczej w Krakowie. - Na ogół wyróżnia się trzy grupy: odpady niebezpieczne ( specjalne), utożsamiane z odpadami szczególnie trującymi dla organizmów żywych i człowieka; odpady szkodliwe i uciążliwe powstające w wielkich objętościach, głównie w przemyśle górniczym i energetyce węglowej, odpady o ograniczonej szkodliwości dla biosfery; odpady promieniotwórcze, zaliczane oczywiście także do niebezpiecznych, jednak ze względu na specyfikę przenikania do biosfery stanowiące odrębną grupę. Pojęcie szkodliwości odpadów dla środowiska jest bardzo szerokie gdyż można ujmować w jednej klasyfikacji zarówno substancje promieniotwórcze i silnie toksyczne, jak i wielkie kubatury mineralnych mas odpadowych przemysłu wydobywczego, których szkodliwość sprowadzać się może jedynie do degradacji terenów ich składowania.
W procesie unieszkodliwiania odpadów istotną rolę odgrywają podziemne składowiska, które, w porównaniu ze składowiskami naziemnymi, posiadają szereg zalet. W ich przypadku istotne jest zmniejszenie stopnia zagrożenia dla wód, zarówno powierzchniowych jak i podziemnych. Znaczna cześć terenu na powierzchni Ziemi zostaje zaoszczędzona dla innych celów gospodarczych lub przyrodniczych. Praktycznie nielimitowana pojemność podziemnych wyrobisk wolna jest od ograniczeń urbanistyczno- przyrodniczych. Zapewniony jest wysoki stopień bezpieczeństwa i pełna kontrola składowania odpadów oraz zabezpieczenie przed oddziaływaniem zjawisk atmosferycznych, związanych ze zmianami pogodowymi oraz promieniowaniem słonecznym. Stałe warunki temperaturowe i wilgotnościowe, panujące w zamkniętych wyrobiskach kopalnianych lub górotworze, pozwalają na przechowywanie odpadów w niezmienionym stanie przez bardzo długi okres. Podziemne składowanie odpadów, szczególne masowych, ma także pozytywne znaczenie dla samego górnictwa. Wypełnianie wyrobisk poeksploatacyjnych odpadami przyczynia się do zmniejszenia odkształceń i przemieszczeń górotworu i ograniczenia szkód górniczych.
Odpady specjalne zaliczane są do najbardziej niebezpiecznych dla biocenozy i człowieka. Zwierają one m.in. następujące grupy pierwiastków i ich związków: arsenu, rtęci, kadmu, talu, berylu, ołowiu, antymonu, selenu, teluru, sześciowartościowego chromu i jego związków, fenoli i ich pochodnych, cyjanków, wybranych halogenów organicznych, pewnych rozpuszczalników, biocydów i substancji fitofarmaceutycznych. Należą do nich także produkty smołowe, środki farmaceutyczne, nadtlenki, azbest, policykliczne rakotwórcze związki aromatyczne, czy związki węgla z podstawnikami metalicznymi, rozpuszczalne związki miedzi, kwasów, zasad i środki używane do chemicznej obróbki powierzchni metali. Odpady te produkowane są przez górnictwo i metalurgię, zakłady produkcji farb, lakierów i pestycydów. Do tego grona producentów odpadów dołączają także inne gałęzie przemysłu, m.in. elektryczny i elektroniczny, poligraficzny, chemiczny, środków wybuchowych, gumowy i tworzyw sztucznych, wytwórnie ogniw i baterii, przemysł tekstylny, przetwórstwo ropy i węgla, papierniczy oraz skórny. Jednakże podziemne składowanie odpadów niebezpiecznych ma pewne ograniczenia.
Gromadzone pod powierzchnią ziemi odpady nie mogą być wybuchowe, samozapalne, gazonośne ani promieniotwórcze. Muszą mieć postać materiału stałego, czyli nie mogą zawierać wody. Nie mogą wydzielać gazów szkodliwych oraz lokowane być muszą w odpowiednich pojemnikach. Podstawową ideą podziemnego składowiska tego typu odpadów jest ich trwała izolacja od biosfery. Realizowana jest ona poprzez tworzenie systemu wielobarierowej izolacji.
System ten składa się z barier naturalnych, do których zaliczane są warstwy nieprzepuszczalne, stanowiące calizny ochronne ze skały macierzystej i nieprzepuszczalne otuliny zewnętrzne oraz barier sztucznych, czyli specjalnych opakowań odpadów, otamowań wewnątrz składowiska, z materiałów sztucznych i naturalnych. Jednakże w praktyce warunek trwałej izolacji niebezpiecznych odpadów od biosfery może być spełniony tylko przez niektóre, korzystnie usytuowane i wykształcone złoża soli, w których wykonano wyrobiska w odpowiedniej strukturze przestrzennej. Wyjątkowo składowisko odpadów niebezpiecznych zakładane jest w niesolnej, szybowej kopalni, i to w odniesieniu do pojedynczego odpadu.
Prof. Kłeczek podkreśla, że szybowa kopalnia soli, która ma być przeznaczona na składowiska odpadów niebezpiecznych, musi być zlokalizowana w złożu spełniającym warunek trwałej izolacji wyrobisk kopalnianych od wód podziemnych. Muszą wszak być spełnione podstawowe warunki. Złoże soli musi się charakteryzować jednorodnością oraz brakiem ciągłych przewarstwień łatwo rozpuszczalnych soli potasowo- magnezowych, które mogłyby ułatwić migrację wód podziemnych. Usytuowanie kopalni w złożu musi uwzględniać pozostawienie odpowiedniej grubości calizn ochronnych.
Złoże musi znajdować się na znacznej głębokości ( najlepiej większej niż 500m.), na której skała solna zachowuje się plastycznie pod wpływem ciężaru nakładu, co jest korzystne dla trwałego, samoczynnego zaciśnięcia komór składowych i uszczelnienia wszystkich, wewnętrznych otamowań. Usytuowanie szybów kopalnianych oraz ich obudowa muszą umożliwiać wodoszczelne i trwałe zamknięcie ( poniżej poziomu wód podziemnych), po zakończeniu pracy składowiska. Do gromadzenia odpadów niezbędne jest wyodrębnione pole górnicze, w których zaprzestano eksploatacji. Składowanie odpadów w czynnym polu górniczym jest niemożliwe z powodu wzajemnego, negatywnego oddziaływania wydobycia soli i składowania odpadów ( wentylacja, roboty strzałowe, zagrożenie wodne). Pole składowania odpadów należy oddzielić od pola eksploatacji tamami, zaś wyrobiska poeksploatacyjne muszą wykazywać cechy stateczności i być dostępne dla oceny ich jakości.
Kopalnia, w której zlokalizowane będą odpady, musi być sucha, zaś po zaprzestaniu składowania musi być zagwarantowana stała kontrola i nadzór nad składowiskiem. Przykładem ważniejszych, europejskich składowisk odpadów niebezpiecznych, spełniających wszystkie wymienione warunki, są niemieckie składowiska w Herfa- Neurode oraz Heilbronn. Również w Polsce opracowano projekt podziemnego składowania odpadów w złożu soli O/ZG "Polkowice- Sieroszowice", autorstwa zespołu prof. Zdzisława Kłeczka. W pracy na ten temat profesor przedstawił koncepcję podziemnego składowiska odpadów uciążliwych i niebezpiecznych, z jednoczesnym wykorzystaniem urobku solnego dla celów handlowych.
Koncepcją objęto około 2 proc. udokumentowanych w granicach Obszaru Górniczego "Sieroszowice" zasobów bilansowych soli kamiennej. Według wstępnych oszacowań, proponowane składowisko, o żywotności 50 lat, może mieć pojemność 3,6 mln. Mg odpadów. Przedmiotowe złoże soli ma dużą wartość, wynikająca z wielu korzystnych właściwości, m.in. takich jak: monoklinalne zapadanie warstw soli i w miarę regularne ukształtowanie powierzchni stropu i spągu złoża; duża miąższość( średnio 64m.); wysoka jakość, kwalifikująca się w ponad 75 proc. zasobów do I gatunku soli spożywczej; korzystne warunki hydrogeologiczne w otoczeniu złoża soli; niska gazonośność; dostatecznie duża odległość od przemysłowych zasobów rud miedzi, co wyklucza wzajemne wpływy robót górniczych , prowadzonych w obu złożach.
Analizując szczegółowo izopachytową mapę złoża soli, na tle rozkładu izolinii miąższości złoża rud miedzi i lokalizacji szybów O/ZG "Polkowice- Sieroszowice", należy uznać, że w części złoża o najwyższej jakości i największej miąższości soli czystych można zlokalizować podziemne składowisko uciążliwych i niebezpiecznych odpadów, z wykorzystaniem urobionej soli jako wysokogatunkowego produktu handlowego. Zaproponowane rozwiązanie zagospodarowania tego złoża obejmuje ok. 2 proc. udokumentowanych zasobów bilansowych. Pozostała część złoża, stanowiąca dużą wartość przemysłową, nie powinna być obecnie zagospodarowana. Jej przeznaczenie zależeć będzie od kierunku rozwoju gospodarczego kraju i regionu. Stanowi ona także strategiczną rezerwę przemysłową soli kamiennej w Polsce.

Opracowała: Mira Borkiewicz. Pióro


NA POCZĄTEK   POWRÓT   STRONA GŁÓWNA
Opracowanie: oho! Internet (C) Bytom 1997 - 2001