По материалам пресс-службы АО «ТСГ Асача»
На Асаче в очередной раз доказали возможность практического применения инновационных природоохранных технологий в горнодобывающей отрасли: подведены предварительные итоги промышленных испытаний комплексного акустического метода профессора Бахарева.
действительный член РАЕН:
В последнее время слова о качестве очистки сточных вод на горнодобывающих предприятиях звучат все чаще. На сегодняшний день кардинального решения не существует не только в России, но и в мире. В золотодобывающей компании «ТСГ Асача» уверены: применение инновационных научно обоснованных технологий вкупе со строгим выполнением норм природоохранного законодательства способно существенно снизить ущерб, наносимый окружающей среде и неизбежный в процессе производственной деятельности. Помимо стандартных методов повышения уровня экологической безопасности производства, здесь пробуют и инновационные. Так, в марте 2021 года на Асачинском месторождении начались испытания безреагентного осветления сточных (шахтных) вод в подземных и в наземных элементах сооружения водоочистки.
Летом 2021 года успешно завершился уже второй этап промышленных испытаний комплексного акустического метода (КАМ). Результаты показывают, что использование КАМ позволяет значительно повысить эффективность работы гидротехнических сооружений, традиционно используемых в горнодобывающей промышленности.
Испытания будут продолжены до конца 2021 года, однако их, по утверждению автора метода — профессора Сергея Бахарева, корректнее было бы называть этапом опытно-промышленной эксплуатации акустического оборудования, проводимого под наблюдением гидрогеологов Асачинского ГОКа. На этой стадии конфигурация акустического оборудования уже полностью определена, оно расставлено в ключевых (наиболее важных при реализации акустического метода) элементах сооружения очистки производственных сточных вод Асачинского месторождения — в главных водоотливах горизонта +100 Штольни-1 и горизонта +170 Жилы-25, а также в пруде-отстойнике.
Автор метода считает позитивным и тот факт, что в процессе удалось выявить ряд конструктивных недостатков пруда-отстойника и двух фильтрующих каналов, что позволило уже сейчас, на этапе подготовки к проектированию новых сооружений водоочистки на месторождении, разработать конкретные рекомендации по повышению эффективности их работы.
«Мы не только успешно провели испытания комплексного акустического метода, но и увидели некоторые конструктивные недостатки пруда-отстойника и двух фильтрующих каналов, а также разработали рекомендации, которые позволят профильным специалистам заранее разработать полный комплекс организационных, технических и специальных мероприятий при строительстве новых очистных сооружений и повысить качество производственных сточных вод, сбрасываемых в природные водотоки», – утверждает профессор Бахарев.
Автор метода выделил ряд наиболее значимых результатов использования комплексного акустического метода очистки сточных вод на Асачинском месторождении, полученных в ходе испытаний.
Во-первых, доля тонкодисперсных ВВ классов «–5 мкм», представляющих потенциально наибольшую экологическую опасность для лососевых рыб и среды их обитания, существенно снизилась. На 24.06.2021 доля тонкодисперсных ВВ, оставшихся в сточных (шахтных) водах на выходе нижнего фильтрующего канала, по данным приборно-аналитической лаборатории ЗИФ Асачинского ГОКа, составила 3 мг/дм3, что в 3–4 раза ниже аналогичного показателя, зарегистрированного в марте-апреле 2021 года. Учитывая эти результаты, одной из ключевых задач является необходимость удержания этого показателя на уровне 2–3 мг/дм3 вплоть до завершения планируемого строительства нового очистного сооружения для очистки производственных сточных вод Жилы-25.
Во-вторых, заметно последовательное увеличение эффективности очистки шахтных вод Штольни-1 в подземных элементах сооружения водоочистки. За период регулярных наблюдений средняя частная эффективность работы Штольни-1 с акустическим оборудованием в главном водоотливе горизонта +100 составила: 90,5 % — по содержанию ВВ в воде, 78,7 % — по мутности воды. Это хорошие показатели, которые необходимо поддерживать постоянно.
В-третьих, среднее содержание ВВ, оставшихся в шахтных водах Штольни-1 и сбрасываемых в пруд-отстойник, снизилось более чем на 30 %. Как следствие, уменьшилась нагрузка по твердому материалу на наземные элементы сооружения водоочистки. Это тоже очень хороший показатель, который целесообразно удерживать на уровне не более 50 мг/дм3 как для шахтных вод Штольни-1, так и Жилы-25.
В-четвертых, естественные поля фильтрации, образованные на участке от нижней дамбы фильтрующего канала № 2 до района КПП Асачинского месторождения, со средней эффективностью 60,6 % по содержанию ВВ в воде и 58,5 % по мутности воды, продолжают улучшать качество сточных (шахтных) вод перед их впадением в природный водоток — ручей Иреда. За счет частичной модернизации нижнего фильтрующего канала мы планируем эти показатели довести до уровня 80 %.
В-пятых, в пруду-отстойнике под воздействием акустических волн, направленно излучаемых с трех разнесенных в пространстве плавучих акустических модулей, начал активно формироваться осадок. Анализ проб осадка позволит в ближайшее время определить его основные физико-химические характеристики.
Комплексный акустический метод — инновационная технология эффективной и безопасной очистки сточных вод
Как показывает практика, если использовать только традиционный, гравитационный или механический, способ очистки, использованную в производственном цикле воду с высокой долей вероятности не удастся очистить до норм предельно допустимой концентрации. Гравитационный метод осветления является лишь относительно эффективным (60–65 %), поскольку позволяет извлекать из воды крупнодисперсные (КД) взвешенные частицы (ВВ) класса «+50 мкм». Для осаждения тонкодисперсных (ТД) ВВ класса «–5 мкм» в таких очистных сооружениях необходимо проведение их предварительного агрегирования.
По словам профессора С. А. Бахарева, специфика протекания процессов при комплексном акустическом воздействии — в недостижимых для других методов физической и химической очистки воды производительности и расходе электрической энергии при одновременном уплотнении осадка и обеспечении экологической безопасности. Более того, акустически укрупненные и уплотненные частицы не разрушаются (в отличие от химической коагуляции) под воздействием внешних факторов, что также свидетельствует о конкурентных преимуществах акустического способа очистки.
Комплексный акустический метод позволяет:
— физически уплотнять и укрупнять взвешенные частицы, переводя их из разряда «техногенные» — классы «–5 мкм» в разряд «природный» — классы «+20 мкм»;
— начинать осветление промышленных сточных вод в участковых и в главных водоотливах, в результате чего вся последующая система водоочистки оказывается менее загруженной;
— сгущать осадок во всех элементах соо-ружения водоочистки с одновременной дезинтеграцией драгоценного металла, последующим его изъятием и обогащением на ЗИФ;
— использовать естественные поля фильтрации для осаждения ранее акустически коагулированных частиц с последующим вымораживанием в зимний период и зарастанием осадка в летний.
Коагуляция, которая применяется вместе с химическим осаждением или как самостоятельный метод, необходима для извлечения растворенных в промышленных стоках минеральных и органических соединений, которые не удаляются безреагентными способами, но образуют нерастворимое соединение и выпадают в осадок при реакции с коагулянтами. За счет акустической коагуляции происходит укрупнение минеральных взвешенных частиц и увеличение их плотности под воздействием высокочастотных звуковых волн и, как следствие, существенное увеличение скорости их последующего гравитационного осаждения до двух-трех раз. Акустический способ коагуляции также отличают кратно меньшие капитальные и эксплуатационные затраты в сравнении с другими наиболее известными на сегодняшний день методами очистки. Как показала практика и на Асачинском ГОКе, акустическое оборудование работает в автоматическом режиме, не требуя расходных материалов и постоянного присутствия оператора.
Предотвращение загрязнения водных объектов сточными водами, а также охрана поверхностных вод от загрязнения сточными водами — это важнейшие задачи, которые стоят перед современным обществом. Их эффективное и комплексное решение возможно только при условии использования передовых технологий очистки стоков, современного оборудования и грамотного комплексного подхода.
Справка:
Комплексный акустический метод (КАМ) сертифицирован в 2018 году, запатентован (18 патентов РФ), внедрён на нескольких предприятиях горной промышленности РФ, имеет (в том числе благодаря эффективности, экологичности и малому энергопотреблению) широкое практическое применение (в том числе для подготовки питьевой воды). Федеральной службой по интеллектуальный собственности РФ Сергей Бахарев за разработку способа очистки и обеззараживания оборотных сточных вод награждён дипломом в номинации «100 лучших изобретений России».
