Charakteryzując hałdy/zwałowiska odpadów górniczych węgla kamiennego, jako ich najważniejsze zagrożenie wskazałem pożary tych obiektów (więcej na o tym zagadnieniu przeczytasz tutaj >>>hałdy odpadów powęglowych – ich charakterystyka). Powodem powstania pożarów jest pojawienie się wewnątrz tych obiektów warunków braku możliwości odprowadzenia ciepła powstającego w wyniku utleniania się składników palnych obecnych we wnętrzu hałdy.
Problemem o charakterze estetycznym jest jednak sama obecność hałd, gdyż stwarzają one istotne zakłócenie krajobrazu. Często obiekty te agresywnie napierają na tereny zielone, czy, co jest wręcz niebezpieczne, na tereny zamieszkane przez ludzi.
Wszystkie te, i inne jeszcze rodzaje uciążliwości stwarzanych przez hałdy, prowadzą do następującego wniosku:
najbardziej efektywną metodą rozwiązania problemów wynikających z obecności hałd odpadów powęglowych jest fizyczna likwidacja hałd/zwałowisk odpadów górniczych
Zwykle jednak, niestety, takie jednoznaczne rozwiązanie sprawy nie jest możliwe, z różnych zresztą względów. Pomimo, że ilość tych obiektów maleje to jednak nadal zajmują one obszar około 11 tysięcy hektarów – należy więc poszukiwać, z jednaj strony, sposobów maksymalnego obniżenia negatywnego wpływu hałd na otoczenie, a z drugiej strony, szukać możliwości wykorzystania składników tworzących te obiekty.
Aby jednak możliwe było jakiekolwiek wykorzystanie materiału zalegającego na hałdach należy zacząć od
przeciwdziałania pożarom hałd odpadów pogórniczych
Likwidacja, lub przynajmniej ograniczenie tego rodzaju zagrożenia polega na monitorowaniu stanu termicznego zwałowisk. Ten rodzaj prewencji w zakresie zjawisk pożarowych polega na badaniu temperatury powierzchni oraz wnętrza zwałowisk. Wykonuje się to przy użyciu kamer termowizyjnych lub pirometrów czyli przyrządów do pomiaru temperatury, działających w oparciu o analizę promieniowania cieplnego.
Zapobieganie procesom utleniania się składników palnych obecnych we wnętrzu hałdy uzyskuje się zwłaszcza poprzez maksymalne zagęszczenie materiału na zwałowiskach, co powinno być wykonywane już na etapie gromadzenia odpadu. Chodzi w tym przypadku o maksymalne ograniczenie dostępu powietrza do wnętrza tworzonego obiektu. Innym działaniem obniżającym ryzyko pożarów jest zmniejszanie w składowanym materiale udziału części palnych. Robi się to poprzez dodatek do składowanego odpadu powęglowego materiałów niepalnych. Takim materiałem są zwłaszcza popioły elektrowniane, będące odpadem łatwo dostępnym, możliwym do pozyskania w dużych ilościach.
Gdy już jednak doszło do pożaru to działania polegają na obniżeniu dostępu powietrza do wnętrza bryły tych obiektów. Sposobem jest tu wprowadzenie medium gaśniczego przez wykonane otwory prowadzące do miejsca zapożarowania. Takim medium odcinającym dostęp powietrza jest ciekły ditlenek węgla, wykorzystywany również w akcjach pożarowych w kopalniach węgla kamiennego. Po wykonaniu serii odwiertów, do wnętrza bryły zwałowiska wlewany jest ciekły CO2. Po wychłodzeniu zapożarowanej strefy do temperatury około 60 st. Celsjusza i wytworzeniu w tym miejscu przestrzeni beztlenowej, odwierty zalewane są mieszaniną popiołów elektrownianych i wody.
Przeciwdziałania problemom stwarzanym przez hałdy
Materiał zgromadzony na hałdach można zagospodarować w całości, co może doprowadzić do jej likwidacji. Odpad z hałdy można ponownie zawrócić pod ziemię i wykorzystać do doszczelniania zrobów ścian w kopalniach, co obniża zagrożenia pożarowe i metanowe.
Materiałem z hałd można wypełniać wyrobiska i inne pustki poeksploatacyjne, co jest sposobem przeciwdziałania osiadaniom terenów na powierzchni. Znaczna ilość odpadów powęglowych wykorzystywana jest również do naprawy szkód górniczych objawiających się na powierzchni w postaci zapadlisk czy niecek obniżeniowych.
Materiał z hałd jako surowiec wtórny
Hałdy coraz częściej podlegają rozbiórce w celu pozyskania surowców wtórnych. Materiałem gromadzonym na zwałowiskach zainteresowani są różni odbiorcy zewnętrzni, wykorzystując ten odpad w robotach rekultywacji terenów poprzemysłowych lub w drogownictwie. Szczególnym surowcem, chętnie wykorzystywanym w robotach inżynieryjnych, jest pozostałość z hałd samoistnie przepalonych.
Ten widoczny na zdjęciu materiał koloru brązowego, o różnych odcieniach, ma właściwości fizyczne podobne do wypalonej cegły. Po przepaleniu hałdy tworzy się materiał, który bez poddawania szczególnej obróbce spełnia właściwości kruszywa budowlanego. Miejscem wykorzystania takiego kruszywa jest zwłaszcza drogownictwo (budowa autostrad i dróg szybkiego ruchu) oraz budownictwo szlaków kolejowych.
Chętnymi do płacenia za odbierany materiał z likwidowanych hałd są też odbiorcy którzy ten odpad potrafią traktować jako swoisty surowiec do wytwarzania różnych produktów. Jest tak na przykład w przypadku produkcji ceramiki budowlanej, cementu czy też mieszanek do wytwarzania tak zwanego suchego betonu.
Dosyć szczególnym sposobem wykorzystania hałd odpadów powęglowych jest odzysk z nich węgla. Jak widać to na kolejnym zdjęciu, kawałki węgla różnej wielkości mogą być znajdowane nawet na powierzchni hałdy, co jest wykorzystywane przez zbieraczy węgla dla potrzeb własnych lub w celu drobnej sprzedaży.
Na skalę przemysłową odzysk węgla z wnętrza bryły zwałowiska odbywa się w przypadku jeśli jego udział jest wystarczająco znaczący aby był opłacalny. Wymaga to użycia ciężkiego sprzętu i wiąże się z przemieszczeniem znacznej ilości materiału odpadowego. Działania tego rodzaju w praktyce nie są obecnie realizowane.
Różnorodne są więc możliwości zagospodarowania odpadów pogórniczych co nie zmienia jednak faktu, że według danych Najwyższej Izby Kontroli, w praktyce tylko kilka procent tych odpadów jest zagospodarowana inaczej niż w formie wieczystego składowania.
Rekultywacja terenu hałd
Proces rekultywacji zwałowisk odpadów pogórniczych warto oczywiście ropoczynać po uprzednim pozyskaniu przydatnych surowców. Na odzyskanych powierzchniach najczęściej prowadzi się wysiew traw i krzewów, ale tworzy się też często rodzaj zakątków naturalnej odnowy przyrodniczej tworząc na tych powierzchniach nieduże stawy.
Rekultywację rozpoczyna się od dobrania odpowiedniej mieszanki glebowej. Powinna ona posiadać takie parametry aby możliwe było zneutralizowanie naturalnej kwasowości zgromadzonych na hałdzie odpadów. Masy gruntu tworzącego hałdę zakwaszają się wskutek postępującego procesu wietrzenia pirytu (siarczku żelaza) będącego naturalnym składnikiem odpadów przeróbczych, przy jednoczesnym braku składników mogących buforować tę kwasowość. Czynnikami utrudniającymi wzrost i rozwój roślin na „surowej” hałdzie to, obok wspomnianej kwasowości gruntu, silna tendencja do przesuszania i zaskorupiania się powierzchniowej warstwy gruntu. Problemem jest również mała żyzność oraz słaba aktywność biologiczna składowanego materiału. Dlatego podstawą zapoczątkowania procesu rekultywacji biologicznej to inicjowanie procesu glebotwórczego i wprowadzenie roślinności.
Wierzchnia warstwa rekultywowanej hałdy to mieszanka uzyskana z odpadowej biomasy, do której dodano odpowiednio dobrane odpady poprodukcyjne. Na powierzchniowy podkład wysiewana jest roślinność łąkowa. Istnieją też oferty firm polecające preparaty umożliwiające zazielenienie hałd metodą bezglebową. Preparaty te dostarczają roślinom nie tylko składniki pokarmowe ale również zapobiegają mikroerozji gleby oraz ograniczają odparowanie wody.
Na powierzchniach tradycyjnie pokrytych warstwą gleby, po fazie zazielenienia, wprowadzane są sadzonki, zwłaszcza krzewów. W nasadzaniu drzew na tych powierzchniach nakazana jest ostrożność. Drzewo po osiągnięciu pewnej wysokości może zostać powalone przez wiatr, powodując odsłonięcie wnętrza hałdy. Taka odsłonięta powierzchnia to źródło nadmiernego pylenia, ale co gorsze, w skrajnym przypadku może dochodzić do rozwoju zjawisk termicznych prowadzących do powstania pożaru endogenicznego hałdy.
Niestety, łatwo napotkać przykłady niewłaściwie przeprowadzonej rekultywacji.
Na takich powierzchniach zachodzi wtedy silna erozja, z wyraźną tendencją do jej dalszego pogłębienia, co wynika z braku zabezpieczenia warstwy wierzchniej hałdy. Szanse na efektywną naturalną sukcesję roślinną są małe. Błędne jest wybranie sosny do nasadzeń, z uwagi na właściwości systemu korzeniowego tego gatunku. W warunkach hałdy sosna tworzy płytki, rozgałęziony system korzeniowy. Oznacza to dużą podatność na łatwe powalenie drzewa przez wiatr, a naruszenie powierzchni nasili procesy erozji.
Hałda jako teren rekreacji
Zazieleniona, zakrzewiona i właściwie zalesiona hałda ma szanse wtopienia się w leśny krajobraz i z czasem może stać się jakby naturalnym elementem krajobrazu. Może być rodzajem atrakcji turystycznej, ze ścieżkami edukacyjnymi, trasami rowerowymi, a jako dominanta krajobrazu może być atrakcyjnym punktem widokowym.
Pocieszający jest też fakt, że całkiem realna jest naturalna sukcesja roślinna na zwałowiskach nierekultywowanych. Badając skład pokrywy roślinnej obiektów nierekultywowanych stwierdzono, że pomimo niesprzyjających warunków glebowych, skład flory naczyniowej zwałowisk jest całkiem bogaty.
A inny jeszcze sposób możliwego wykorzystania właściwie zrekultywowanej hałdy? – dzięki wypiętrzeniu tego obiektu w terenie, wierzchołek hałdy może być miejscem dla posadowienia farmy fotowoltaicznej lub kilku turbin wiatrowych.
Pozytywną tendencją jest fakt, że liczba obiektów na których składowane są odpady pogórnicze maleje, co nie oznacza jednak, że skala problemu przestaje mieć znaczenie. Częstymi przypadkami są niestety sytuacje nieprawidłowości w zakresie nadzoru nad istniejącymi obiektami tego rodzaju. Sytuacje zagrożenia stwarzają zwłaszcza nadal istniejące na niektórych hałdach warunki mogące wyzwalać ich aktywność termiczną, co niestety zdarza się.
Autor: Stanisław Hławiczka
Komentarze