Plusieurs systèmes de confinement GEOTUBE en service pour assurer l’assèchement du drainage minier acide.
Conteneurs GEOTUBE empilés à côté d'un nouveau site de déshydratation.
Les conteneurs GEOTUBE offrent de bonnes performances en toute saison, année après année.
Système de traitement de l'eau permettant de séparer le drainage minier acide brut en eau traitée et en boues.
Stabilisation des berges du lac à Vivid Shores
À Vivid Shores, à Bonita Springs, en Floride, les géosynthétiques PROPEXMD ArmormaxMD, MIRAFIMD FW403 et MIRAFI 140N ont permis de stabiliser les berges du lac exposées à l'érosion due aux vagues poussées par le vent. Les sections achevées offrent la performance prévue.
Étude de cas du Crowne Point Country Club
Découvrez comment le géotextile MIRAFI H2Ri a contribué à stabiliser la chaussée au Crowne Point Country Club, dans le Vermont, malgré les sols saturés et les dégradations causées par le gel.
Les bassins salins revêtus d’une géomembrane GSE HD assurent le confinement à long terme de la saumure
Plus de 3,4 millions de m² de géomembrane GSEMD HD ont été posés dans des bassins d'évaporation pour prévenir les infiltrations de saumure malgré la chaleur intense et l'exposition aux rayons UV. Cette barrière continue empêche les rejets de sel et protège les milieux avoisinants.
Le drainage minier acide représente depuis plusieurs générations un défi environnemental majeur dans la région des Appalaches. En Virginie-Occidentale, les sites miniers abandonnés continuent de produire des écoulements acides riches en sulfates, nécessitant un traitement à long terme pour protéger les cours d’eau avoisinants et assurer le respect des exigences environnementales.
À la mine Omega, située au sud de Morgantown, en Virginie-Occidentale, le Department of Environmental Protection de la Virginie-Occidentale devait trouver une solution fiable pour gérer le drainage minier acide provenant de trois sources minières abandonnées. Selon la saison, le site produisait environ 1,3 à 2,6 vg³/min (1,0 à 2,0 m³/min) de drainage minier acide avec un pH moyen de 3,4. Dans certaines conditions, des valeurs de pH aussi faibles que 2,8 ont été enregistrées, confirmant la nécessité d’une stratégie de traitement capable de composer avec une chimie de l’eau complexe et un débit constant.
Le drainage minier acide se forme lorsque des minéraux sulfurés, principalement la pyrite, entrent en contact avec l’eau et l’oxygène pendant ou après les activités minières. Cette réaction génère de l’acide sulfurique et met en solution différents métaux, ce qui abaisse le pH et favorise le transport de contaminants comme le fer, l’aluminium et d’autres métaux lourds. Même après la fermeture d’une mine, le drainage minier acide peut continuer à dégrader la qualité de l’eau pendant de nombreuses années. Sa gestion représente donc un enjeu environnemental de longue durée pour les propriétaires de sites, les organismes de réglementation et les communautés.
À la mine Omega, il ne s’agissait pas seulement de traiter un rejet ponctuel ni d’éliminer un volume déterminé de matières. Il fallait mettre en place une solution capable d’assurer, de façon continue, la gestion du drainage minier acide provenant de trois anciennes sources minières. Les eaux devaient être captées, traitées et gérées en permanence, malgré les variations saisonnières, les faibles valeurs de pH et l’accumulation constante de boues issues de la précipitation des métaux. Les méthodes traditionnelles de gestion du drainage minier acide exigent souvent beaucoup d’espace, ainsi que des interventions fréquentes pour l’entretien et la manutention des boues. Le Department of Environmental Protection de la Virginie-Occidentale cherchait une solution capable d’assurer un traitement continu tout en confinant efficacement les solides à l’intérieur de l’espace disponible sur le site. Le système devait également offrir un assèchement fiable, sans nuire au procédé de traitement ni accroître les risques pour l’environnement.
Le projet de la mine Omega nécessitait donc bien plus qu’une simple zone de confinement. Il nécessitait une approche intégrée permettant de capter le drainage minier acide à plusieurs points, d’ajuster le pH par traitement chimique, de concentrer les boues riches en métaux, d’assécher les matières décantées et de maintenir la conformité environnementale pendant toute la durée d’exploitation du site.
Le système de traitement du drainage minier acide de la mine Omega a fait ses preuves, tant sur le plan de l’efficacité de l’assèchement que de la performance à long terme. Les boues étaient acheminées vers les unités GEOTUBEMD à une concentration d’environ 2 % de matières solides en poids. Après sept jours, la teneur en matières solides atteignait 45 %, puis 65 % au bout de 30 jours.
Le Department of Environmental Protection de la Virginie-Occidentale a mis en place un système centralisé de traitement de drainage minier acide. Les écoulements provenant des trois anciennes sources minières étaient d’ailleurs recueillis, puis acheminés vers une installation centrale. Ils étaient ensuite dirigés vers un bassin d’égalisation, où de la chaux hydratée était également injectée afin de porter le pH à 6,0. Une faible quantité de polymère anionique était également injectée pour favoriser l'agglomération des solides précipités et en améliorer la séparation.
Après cette étape de traitement chimique, le drainage minier acide passait dans un clarificateur. Les solides se déposaient au fond du bassin, tandis que l’eau clarifiée poursuivait le traitement. Lorsque les boues atteignaient le niveau prévu, des pompes commandées depuis le poste de contrôle les transféraient automatiquement vers les unités d’assèchement GEOTUBE GT500, installées dans la cellule d’assèchement.
Les unités GEOTUBE offraient une solution passive d’assèchement et de confinement des solides issus du drainage minier acide. Les boues provenant du fond du clarificateur y étaient acheminées à une concentration d’environ 2 % de matières solides en poids. Une fois à l’intérieur des unités GEOTUBE, les solides étaient retenus tandis que l’eau s’écoulait à travers les pores du géotextile. Après traitement, l’eau filtrée était rejetée dans les cours d’eau environnants.
La cellule d’assèchement GEOTUBE a également permis au Department of Environmental Protection de la Virginie-Occidentale d’optimiser l’utilisation de l’espace disponible sur le site. Une fois remplies et asséchées, les unités pouvaient être empilées sur plusieurs niveaux afin de constituer une solution durable pour la gestion des solides. Cette configuration permettait d’assurer un fonctionnement continu tout en réduisant les besoins en manutention, en transport des boues et en assèchement mécanique.
En intégrant les unités GEOTUBE à l’ensemble du procédé de traitement, le Department of Environmental Protection de la Virginie-Occidentale s’est doté d’un système capable de traiter efficacement le drainage minier acide malgré la complexité de ses caractéristiques physiques et chimiques, tout en offrant une grande souplesse d’exploitation. Le système a été conçu non seulement pour répondre aux besoins immédiats de la mine Omega, cette solution permet également d’assurer un traitement fiable pendant de nombreuses années.
Depuis sa mise en service, le système fonctionne sans aucun dépassement des normes de rejet. Plus de 80 unités GEOTUBE ont été empilées sur plusieurs niveaux, et la cellule d’assèchement actuelle offre une capacité suffisante pour traiter les volumes actuels de drainage minier acide pendant encore 10 ans, tout en fonctionnant 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.
Cette durée de vie utile constitue l’un des principaux avantages de la solution. En poursuivant l’assèchement des solides dans les installations existantes, le projet de la mine Omega permet au Department of Environmental Protection de la Virginie-Occidentale d’éviter les coûts récurrents associés à d’autres méthodes de gestion des boues. Grâce à l’installation du système d’assèchement GEOTUBE, les coûts d’exploitation ont été ramenés à moins de 21 $ par tonne de drainage minier acide asséché, générant ainsi des économies durables qui se poursuivent tant que le système est en exploitation.
Le projet a également mis en lumière le potentiel de valorisation du drainage minier acide. Celui-ci est en effet considéré comme une source potentielle d’éléments de terres rares, un groupe de 17 éléments stratégiques utilisés notamment dans les secteurs des télécommunications, de l’énergie, de la défense et de l’aérospatiale. En 2017, le Department of Defense et le Department of Energy des États-Unis ont lancé des travaux afin de recenser des sources nationales d’éléments de terres rares. Dans ce contexte, le Water Research Institute de la Virginie-Occidentale s’est intéressé au potentiel du drainage minier acide.
À la mine Omega, les matières solides asséchées retenues dans les unités GEOTUBE contenaient environ 397 g/t d’éléments de terres rares, soit un taux de récupération d’environ 92 %. La valeur estimée des éléments de terres rares récupérées dans chaque conteneur GEOTUBE atteignait près de 14 820 $, en se fondant sur une récupération d’environ 56 kg d’éléments de terres rares par conteneur et une valeur de 225 $/kg. Ces résultats démontrent que les solides issus du drainage minier acide peuvent représenter une ressource valorisable lorsqu’ils sont correctement confinés et asséchés, ajoutant ainsi une dimension économique aux bénéfices environnementaux du système.
À la suite des résultats obtenus à la mine Omega, le Department of Environmental Protection de la Virginie-Occidentale a déployé cette approche sur plus de 20 autres sites. Certains présentent des débits jusqu’à 10 fois supérieurs à ceux du projet de la mine Omega, ce qui témoigne de la capacité de la technologie GEOTUBE à s’adapter à des projets de plus grande envergure et à répondre aux besoins d’une gestion durable du drainage minier acide.
À la mine Omega, les unités GEOTUBE GT500 ont permis de transformer un problème complexe de drainage minier abandonné en une solution de traitement fiable et durable. Encore aujourd’hui, le système contribue au respect des exigences environnementales, réduit les interventions d’exploitation et offre la capacité nécessaire pour répondre aux besoins de traitement à long terme.