Projet d’assainissement – Étude sur l’optimisation de la congélation

L'équipe du projet a mené une étude sur l'optimisation de la congélation, afin de déterminer comment gérer la poussière de trioxyde de diarsenic stockée en sous-sol à la mine Giant.

De quelle information l'équipe du projet avait-elle besoin?

La décision de congeler le trioxyde de diarsenic dans les chambres et les gradins souterrains n'était que la première étape du processus d'assainissement. Il a fallu mettre à l'essai de nombreuses variables, les valider et les confirmer avant que le système de congélation puisse être conçu et installé. De plus, l'évaluation environnementale a soulevé des questions, auxquelles il a fallu répondre pour garantir que le public aurait confiance dans la solution proposée. On a répondu à ces questions en menant une étude sur l'optimisation de la congélation.

L'équipe du projet d'assainissement de la mine Giant a commencé l'étude en question en 2011, afin de déterminer :

• la quantité d'énergie nécessaire pour congeler l'arsenic;
• la vitesse à laquelle la zone gèlerait;
• la quantité d'eau qu'il faudrait utiliser.

Afin d'examiner divers moyens de créer les blocs congelés, l'équipe a commencé à préparer la congélation de la chambre 10. C'est une des petites chambres contenant de la poussière de trioxyde de diarsenic. L'équipe du projet a installé des détecteurs de température autour de cette chambre afin de suivre de près le processus de congélation. Ensuite, on a installé des thermosiphons et des tuyaux de congélation qui encerclaient la chambre.

Une partie de l'étude visait à déterminer si le système de congélation devrait être actif ou passif. Les thermosiphons passifs n'utilisent pas de source d'énergie externe. Ils refroidissent plutôt la chambre grâce au mouvement naturel du dioxyde de carbone pressurisé quand il change de température.

L'autre système qu'a envisagé d'utiliser l'équipe du projet est un tuyau de congélation. Ces tuyaux utilisent une source d'énergie externe pour faire circuler le liquide de refroidissement. C'est la même méthode que pour faire geler la glace d'une patinoire de hockey. Durant l'étude, on a ouvert ou fermé les tuyaux selon les besoins. C'est ce qu'on appelle la congélation active.

À mesure que l'étude progressait, le système a utilisé à la fois la congélation active et la congélation passive à différents moments, de sorte que l'équipe du projet puisse constater les résultats. Les lectures des détecteurs de température ont permis à l'équipe de faire un suivi détaillé de la congélation. Dans certaines zones visées par le processus de congélation active, la température est descendue à -30 ºC.

En octobre 2013, la chambre 10 avait été complètement confinée dans une zone congelée à -5 ºC (température cible), et il faisait plus froid à certains endroits. Cela a garanti que l'eau ne pouvait pénétrer dans la chambre ou s'en échapper.

L'étude a fourni de précieuses données, mais aussi montré que le sol du site se refroidissait plus vite que prévu. Ainsi, le plan de congélation va subir les changements suivants :

• On utilisera un système de congélation passif avec thermosiphons, car il permet aussi de congeler les chambres et les gradins comme un système actif.
• La température des chambres et des gradins sera portée à -5 ºC.
• On utilisera pour la congélation des tuyaux verticaux (sans sections horizontales).
• On congèlera plusieurs gradins comme un seul et même bloc afin d'améliorer l'efficience du système; par exemple, les gradins B212, 213 et 214 seront traités comme une seule et même chambre.
• On procédera à la congélation à l'aide d'une « méthode à sec » (aucune eau ne sera ajoutée aux chambres et aux gradins).