Utilisation de systèmes de diffusion pour la dispersion des effluents des mines de placers

L'extraction de placers consiste à laver le gravier des cours d'eau pour séparer et économiser les particules d'or libres. Habituellement, une mine de placers doit rejeter l'excès d'eau d'effluent, qui contient de fines particules résiduelles de limon et d'argile en suspension, d'un bassin de décantation, dans le cours d'eau. Cette étude examine l'applicabilité de l'introduction d'effluents de placers à travers un diffuseur pour réduire l'impact environnemental. Un diffuseur est un mécanisme qui introduit un fluide effluent dans le courant principal d'un flux récepteur afin de faciliter le mélange et la dispersion. Un diffuseur est généralement constitué d'un tuyau collecteur avec un ou plusieurs orifices de décharge. Les effluents sont éjectés des ports à grande vitesse dans les eaux réceptrices. Les performances du diffuseur dépendent du diamètre, de l'espacement et de l'angle des orifices par rapport à la colonne d'eau. Les diffuseurs sont utilisés efficacement dans de nombreuses applications industrielles. Des programmes informatiques ont été développés pour prédire le panache d'effluent d'un diffuseur, en utilisant les données d'entrée du flux récepteur et du rejet de l'effluent. Nous avons utilisé le modèle CORMIX, qui a été développé pour l'Environmental Protection Agency des États-Unis. Ce programme peut également être utilisé dans la conception de diffuseurs. Nous avons modélisé deux séries de scénarios à l'aide de données sur les eaux réceptrices de la rivière Fortymile. Dans une série, nous avons varié la concentration de solides en suspension dans l'effluent. Dans l'autre série, nous avons fait varier le débit de l'effluent. Dans tous les cas de ces deux séries de modèles, le programme CORMIX a prédit que l'effluent se diffusait rapidement dans les eaux réceptrices. Un objectif de qualité de l'eau de 12,5 mg de sédiments en suspension par litre d'eau a été atteint sur une très courte distance en aval du diffuseur. Nous avons également utilisé le modèle CORMIX pour prédire le comportement des effluents dans certains cours d'eau récepteurs hypothétiques. Ces scénarios ont montré que plus le flux de réception est important, meilleur est le taux de diffusion. Il a également montré que les diffuseurs ne seraient pas aussi efficaces sur les petits cours d'eau où de fortes concentrations d'effluents sont rejetées. La dilution est limitée par le débit des eaux réceptrices. Le modèle CORMIX ne peut pas prédire si les sédiments du panache d'effluent se déposeront sur le lit du cours d'eau. L'hydrologue de notre équipe a examiné la question de la sédimentation potentielle en utilisant les techniques suivantes : comparaison du fond aux niveaux de sédiments introduits, calcul du rapport de vitesse de cisaillement/chute du sédiment, comparaison avec les essais de canal et comparaison avec d'autres études sur le terrain. Il a prédit que dans l'exemple de la rivière Fortymile utilisant les paramètres de nos effluents miniers, il y aurait peu ou pas de sédiments déposés sur le lit du cours d'eau à partir d'une installation de diffuseur. L'utilisation de systèmes de diffusion pour disperser les effluents de placers dans les eaux réceptrices semble être un moyen efficace d'atténuer l'impact de l'extraction de placers sur le milieu aquatique, à condition que le débit du cours d'eau récepteur soit suffisant. L'effluent est dispersé dans l'écoulement du cours d'eau, ce qui réduit la possibilité de sédimentation du substrat du cours d'eau.