Badanie zjawisk fizyko-chemicznych w płonących zwałowiskach

Badanie zjawisk fizykochemicznych w płonących zwałowiskach celem redukcji zagrożeń środowiskowych umożliwiających skuteczne:

  • wygaszenie zagrzania zwałowiska,
  • odebranie ciepła ze zwałowiska,
  • likwidacje zwałowiska.

Skuteczna ochrona przed zagrożeniami naturalnymi, jak i wynikającymi z degradacji środowiska jest możliwa dzięki wykorzystaniu dorobku i potencjału badawczego zespołu Pracowni Wentylacji Kopalń, wymianie naukowej z jednostkami krajowymi i zagranicznymi oraz zastosowaniu systemów informatycznych i pomiarowych. Powodzenie realizacji badań wymaga przeprowadzenia inwentaryzacji źródeł zagrożeń, a następnie ich monitoringu i wdrożenia metod przeciwdziałania. Obecny stan zwałowisk odpadów poeksploatacyjnych charakteryzuje się dużą skłonnością do występowania ognisk pożarowych, które powodują znaczące zagrożenie dla środowiska.


Widok zwałowiska, rozkłady wartości ciśnień na powierzchni zwałowiska

Konieczne jest opracowanie podstaw naukowych do zwalczania zagrożenia wywołanego procesem palenia zwałowiska. Systematyczne realizujemy przyjęty zakres badań prowadzących do rozpoznania i ustalenia naukowych zasad postępowania:

  1. Jednym z podstawowych czynników wpływających na samozagrzewanie i samozapłon resztek substancji palnych znajdujących się na hałdach jest obecność tlenu. Tlen ten może być dostarczony do wnętrza zwałowiska m.in. poprzez filtrację. Ocena przepuszczalności gazowej zwałowiska w warunkach laboratoryjnych może odbywać się w oparciu o materiał uzyskany z otworów wiertniczych, których liczbę należy ustalić każdorazowo dla warunków danego zwałowiska. Wyniki tych badań pozwolą na oszacowanie porowatości i gazoprzepuszczalności zwałowiska. Badania te są niezbędne do numerycznego modelowania przepływu powietrza (wywołanego zmianami ciśnienia atmosferycznego, działaniem wiatru bądź depresją ogniska pożaru) w całej objętości zwałowiska.
  2. Symulacja komputerowa rozkładu ciśnień i prędkości wokół zwałowiska w oparciu o metody Numerycznej Mechaniki Płynów (CFD).
  3. Symulacja komputerowa rozkładu temperatur w zwałowisku, w miejscach zagrzania, w oparciu o metody Numerycznej Mechaniki Płynów (CFD).
  4. Badania wpływu gazów inertnych (azot, ditlenek węgla) na procesy palenia w zwałowisku przy małym dostępie tlenu.
  5. Eksperymentalne i modelowe badania stateczności zboczy zwałowiska w aspekcie aktywnego zwalczania zagrzania zwałowiska i prac uszczelniających.
  6. Eksperymentalne i modelowe badania transportu ciepła w zwałowisku w aspekcie chłodzenia zwałowiska.
  7. Eksperymentalne badania oceny stanu zagrzania zwałowiska prowadzące do ustalenia temperatury ogniska pożaru.
  8. Eksperymentalne i modelowe badania przepływu wody w zwałowisku i wpływu na procesy zagrzewania lub chłodzenia zwałowiska.
  9. Eksperymentalne i modelowe badania prowadzące do doboru odpowiedniego materiału uszczelniającego zwałowisko.
  10. Monitoring emisji gazowej ze zwałowiska w aspekcie bieżącej oceny zagrożenia życia ludzi przebywających na zwałowisku, lub mieszkających w pobliżu.


Widok zwałowiska, opływ powietrza powierzchni zwałowiska

INFORMACJA:prof. dr hab. inż. Wacław Dziurzyński, dr hab. inż. Jerzy Krawczyk, prof. IMG PAN

Skip to content