1.0 INTRODUCTION

La société Kilborn Engineering (B.C.) Ltd. (Kilborn) a été engagée par CANMET
dans le bût d'organiser un atelier concernant la simulation par ordinateur des
charactéristiques des rejets réactifs. L'atelier s'est tenu à Haliburton en Ontario du
23 au 24 mai 1990 sous la direction de monsieur Henry Steger de CANMET.

La participation était très diversifiée. Une liste des participants est ajoutée à ce
rapport. En plus des délegués de CANMET, il y avait des participants des
Etats-Unis, de la Suède et de l'Australie et des représentants de l'industrie, des
bureaux d'études, des universités et de divers départements gouvernementaux.

Le programme de l'atelier est ajouté à ce rapport. Les présentations et les questions
ont porté beaucoup sur un programme de simulation recherché et développé sous la
direction de CANMET et capable, entre autre, de calculer la production d'acide
sulphurique des rejets réactifs. Ce programme, appelé Programme d'Évaluation des
Résidus Acides Réactifs (PERAR.RMC1), a fait l'objet de la première, de la
troisième et de la onzième présentation. Ce programme est une adaptation du
programme PERAR aux métaux communs. I1 n'est pas encore disponible au
public.

D'autres présentations ont exposé le point de vue des consultants des bureaux
d'études, le point de vue de l'industrie et le point de vue du département de
l'environnement canadien en ce qui concerne l'emploi de modèles. Les dernières
présentations ont donné les perspectives suédoise, américaine et australienne.
De nombreuses discussions ont eu lieu en rapport avec les besoins de programmes
pour ordinateurs afin de calculer les charactéristiques des rejets réactifs et leurs
résultats.

Un compte rendu de chaque exposé et des questions et discussions est ajouté à ce
rapport.

2.0 COMMENTAIRES D'OUVERTURE

Docteur Henry Steger de CANMET en tant que Directeur de l'atelier, a souhaité la
bienvenue aux participants.

Monsieur Keith Ferguson, Environnement Canada, a indiqué que l'atelier est un
pas important vers la préparation d'un modèle capable de simuler le débit d'acide
des résidus réactifs. La mise au point d'un tel modèle est plus avancée que l'on ne
pense, particulièrement avec le travail de CANMET effectué sur PERAR.

I1 a exprimé l'espoir que les participants seraient constructifs dans leur critique du
programme PERAR et sans doute discuteront aussi d'autres genres de modèles.

Monsieur Ferguson a indiqué qu'il existe une réticence dans l'industrie contre
l'emploi de modèles pour simuler les résidus réactif mais la présence à cette session
de travail de nombreuses personnes très qualifiées permettrait de développer un
modèle utile à la fois à l'industrie et au gouvernement.

3.0 PRÉSENTATIONS DIRECTEMENT EN RAPPORT AVEC PERAR

Le Programme d'Évaluation des Résidus Acides Réactifs adapté aux Résidus de
Métaux Communs (PERAR.RMCl), est un modèle développé à partir du modèle
utilisé pour les rejets d'uranium (PERAR). I1 calcule l'acide généré par l'oxidation
des minéraux sulfurés et permet de simuler les concentrations du zinc et du cuivre.
Messieurs W.J. Snodgrass, K.A. Morin et B.E. Halbert ont parlé dans leur exposé
de PERAR.RMC1.

3.1 Docteur W.J. Snodgrass de Beak Consultants a expliqué qu'un
modèle doit être capable de produire des résultats utiles pour prendre
des décisions concernant les rejets réactifs. I1 a donné le contenu
conceptuel du modèle et a exprimé son opinion en ce qui concerne ses
faiblesses, ses limitations et ses possibilités futures.

Docteur Snodgrass a parlé des essais de validation et de calibrage du
modèle.

I1 a comparé le modèle à d=autres et a indiqué que PERAR.RMC1
adresse beaucoup plus de questions at aussi des questions qui sont
plus complexes que les autres modèles. Pourtant, PERAR.RMC1 est
plus compliqué à employer et plus difficile à comprendre pour un
opérateur nouveau et peu expérimenté.

Une liste de onze (11) questions (problèmes) utilisées pour évaluer le
débit d'acide et quels modèles peuvent aider à répondre est donnée à la
page 2.7. RATAP.BMP peut répondre aux questions 1 à 5:

1. Temps pour oxyder tout le pyrite
2. Temps pour la formation d'acide pour l'aire de résidus
3. Débit d'acide de l'aire des résidus
4. Débit d'acide et de métaux lourds d'une aire de résidus
5. Estimation de l'incertitude de l'évacuation de la question 4, ci-haut. RATAP.BMP a besoin de renseignements provenant des questions 6, 7 et 8 pour son usage:
6. Balance d'eau
7. Évacuation d'eau
8. Épaisseur et humidité du sol de la zone non-saturée. D'autres questions peuvent étre posées par d'autres codes:
9. Consolidation (basée sur la géotechnique)
10. Ordres d'équilibre
11. Options de contrôle.

3.2 Docteur K.A. Morin de Morwijk Enterprises Ltd. a présenté une
critique du modèle PERAR.RMC1 basée exclusivement sur le rapport
principal traîtant du sujet, d'autres rapports et le modèle n'étant pas
disponibles. I1 a proposé un programme de 5 étapes visant à améliorer
le modèle et l'employer avec succès.

Interrompre le développement (subventionné par le gouvernement) du
modèle pendant quelques années.

Livrer le modèle au secteur publique dès que possible, entre autres les
futurs usagers, afin de déterminer l'acceptabilité et l'applicabilité de
RATAP (PERAR).

Plusieurs années après la présentation de RATAP (PERAR) au public,
faire un sondage avec les usagers afin de déterminer la meilleure
façon d'améliorer RATAP (PERAR) pour le rendre plus précis et plus
versatile.

Présentement, décider si des améliorations subventionnées par le
gouvernement devraient être entreprises.

Pendant la période de discussion, une question importante a été posée
concernant la possibilité d'utiliser le modèle dans son étât actuel. Une
discussion a suivit indiquant que le modèle ne devrait pas être mis sur
le marché sans être modifié, tout spécialement à le rendre plus facile à
utiliser. I1 est aussi important de noter que le modèle RATAP.BMT1
(PERAR.RMC1) doit être calibré et validé à chaque site. C'est la
raison principale pour laquelle le programme n'a pas encore été
relâché. Dans les discussions qui ont suivi, on a mentionné que la
calibration du modèle n'était pas pour changer les codes, mais en fait,
était pour incorporer des renseignements spécifiques.

3.3 Monsieur B.E. Halbert de Senes Consultants Ltd. terminait les
présentations ayant rapport au programme PERAR.RMC1 en donnant
un aperçu du modèle et son calibrage et validation à Waite Alumet au
Québec et à Nordic (Elliot Lake) et son application à Nordic.

I1 est à noter que le modèle consiste de cinq modules qui peuvent être
vérifiés indépendamment. Des simulations déterministes ou
probabilistiques peuvent être effectuées. Une bonne concordance a été
obtenue entre les résultats simulés et les valeurs réelles obtenues sur le
terrain.

Durant la période de discussion, une question a été posée concernant
le calibrage du modèle, à savoir s'il a été calibré suffisamment pour
que l'on puisse employer le modèle avec confiance. Les
recommandationsendations du Docteur Morin ont été répétées et l'on
s'est demandé ce qu'il faudrait faire avec PERAR.RMC1 et comment
procéder. L'opinion générale a été qu'il est nécessaire de simplifier
PERAR.RMC1 pour le rendre plus facile à utiliser avant de le
distribuer.

4.0 POINT DE VUE DES INGÉNIEURS-CONSEILS

Messieurs K.D. Phinney, A.V. Bell et A.M. Robertson ont parlé dans leur exposé
de leur expérience avec leurs modèles de simulation.

4.1 Monsieur K.D. Phinney de Monenco Consultants Ltd a expliqué
que Monenco agit comme ingénieur-conseil auprès des sociétés
minières et que son rôle est d'obtenir des permits, de faire des études
environnementales, de désigner des emplacements de résidus d'usines
ou de mines, etc...

Monsieur Phinney a indiqué que la simulation de rejets réactifs est
limitée, en ce qui concerne les sites anciens, à l'évaluation de l'efficacité de diverses possibilités de réclamation et cela à partir
d'observations faites sur le terrain.

En ce qui concerne les sites nouveaux, il est important que les entrées
et sorties d'eaux soient calculées de façon précise. Monsieur Phinney a
donné des exemples de sites situés au Nouveau Brunswick.

Monsieur Phinney a terminé son exposé avec quelques remarques au
sujet de PERAR.RMC1. Il est d'opinion qu'il existe des modèles plus
simples que PERAR.RMC1 pour calculer le débit d'acide des sites
mais que PERAR.RMC1 sera utile pour étudier la possibilité de
modifier la chimie des sites de résidus.

Durant la période de discussion, une question a été posée concernant
les méthodes conservatrices employées par Monsieur K.D. Phinney.
Les ingénieurs sont souvent poussés à employer des moyens très
conservateurs.

4.2 Monsieur A.V. Bell de Nolan, Davis & Associates a commencé
son exposé en indiquant que les modèles devraient être de simples
outils conçus de façon à donner des réponses à des questions
spécifiques. Les modèles ne doivent pas être compliqués, mais
doivent être faciles à utiliser. PERAR.RMC1 est un modèle très
compliqué qui pourrait former une base pour comprendre des
situations difficiles.

Il espérait que sa présentation résulterait en une discussion concernant
l'emploi éventuel de PERAR.RMC1 ou d'autres modèles pour la
simulation de charactéristiques de tas de résidus de mine et qu'elle
donnerait des informations pour le calibrage ou le développement de
modèles relatifs aux tas de résidus acidiques de mine. Les
charactéristiques des résidus acidiques de mine diffèrent de plusieurs
façons de celles des résidus réactifs, bien qu'il y ait des similarités en
ce qui a traît à la production d'acide et l'effet que la décharge d'acide
et les éléments qui ont été lessivés ont sur l'environnement.

Monsieur Bell a présenté des diapositives sur les tas de résidus de la
mine de Heath Steele située au Nouveau Brunswick. Le programme
expérimental consiste de l'évaluation de la performance de
couvertures différentes et est arrangé en quatre phases. Les deux
premières phases, c'est à dire, l'identification des tas à soumettre aux
essais et l'installation d' instruments sont complétées. La troisième
phase qui consiste à déterminer les charactéristiques des couvertures
possibles est en cours d'exécution.

Monsieur Bell est d'opinion qu'il sera très difficile de développer un
modèle capable de simuler la génération d'acide dans les tas de résidus
de mine. Un tel modèle est pourtant très important.

4.3 Docteur A.M. Robertson de Steffen Robertson & Kirsten (B.C.)
Inc. commençait son exposé aves ses commentaires sur le programme
PERAR.RMC1.

Docteur Robertson a indiqué tout d'abord que PERAR.RMC1 devrait
être distribué et essayé avant que l'on puisse en dire ou le juger
d'avantage. Le modèle est bien fait en ce qui concerne les réactions,
pourtant il ne s'occupe pas du mouvement de l'eau. Etant donné que
l'on doit donner des réponses aujourd'hui il ne faut pas attendre mais
le mettre à la disposition du public.

La présentation du Docteur Robertson était en rapport avec la
simulation de la génération d'acide dans les résidus. A l'aide de
diapositives, il a montré les conditions physiques réelles qui existent
dans les sites à rejets, à Westmin, à Uravan. De nombreuses fissures et
d'autres irrégularités laissent entrer l'oxygène et les différences en
granulométrie de couche à couche occasionnent des variations
énormes en teneur d'eau. Ainsi un modèle de simulation ne sera valide
que s'il tient compte de cette complexité du site.

Docteur Robertson a aussi parlé de ses essais à Faro où une couverture
spéciale, placée sur un tas de résidus de mine, permet de limiter
l'entrée d'oxygêne.

Durant la période de discussion, une question a été posée relative à la
disponibilité de données qui pourraient être employées par
PERAR.RMC1. Docteur Robertson a indiqué qu'il possède des
données et qu'il a déjà demandé il y a quelques mois d'avoir accès à
PERAR.RMC1.

Docteur Robertson a fait des remarques sur l'entreposage dans les
dépôts de rebut de roc, l'entreposage des sels acidiques à l'étât sec et à
l'étât dissout. Les prédictions de l'environnement sous-terrain doivent
tenir compte de cet entreposage et contrôleront nos mesures
correctives. Un grand dépôt de rebut de roc à une grande capacité
d'entreposage et cela peut prendre jusqu'à trois ans avant que quelque
chose n'en ressorte. La simulation par ordinateur de la production
d'acide doit être essayée en utilisant des modèles de canal à débit
multiple lesquels donneront une variation stochastique de la
production d'acide.

Docteur Robertson a décrit la consommation de chaux à la Mine
Doyon. On croit que l'augmentation élevée de la consomlmation de
chaux est causée par le nettoyage par pression et non par la
production. L'entreposage d'acide est três important dans un dépôt de
rebuts mais pas autant dans un site de résidus. La Mine Doyon a donc
besoin de savoir ce que la consommation d'acide sera en 1991. Nous
avons besoin de ces outils de prédiction. Ce ne sont pas tous les rebuts
qui produisent de l'acide à la Mine Doyon, et nos modèles doivent
reconnaître ce fait. Les barrages de résidus ont des bords, ce qui fait
que la géométrie et les propriétés des matériaux font que les modèles
doivent être divisés en sections.

5.0 POINT DE VUE DE L'AGENCE DE RÉGULATION

Monsieur K. Ferguson a exposé le point de vue des régulateurs vis-à-vis l'emploi
de modèles de simulation de résidus réactifs. Il a d'abord indiqué que les
régulateurs sont très sceptiques, ensuite il a fait un résumé de leurs besoins et des
questions qu'ils posent. Il a donné son opinion en ce qui concerne les capacités de
PERAR.RMC1 de répondre à ces besoins et à ces questions.

Monsieur Ferguson a montré des diapositives sur les résidus de Westmin et a
indiqué que PERAR.RMC1 pourrait trouver une application à ce site.

Monsieur K. Ferguson a conclus que les régulateurs ont besoin de modèles afin de
simuler la qualité de l'eau. Il a terminé en exprimant l'opinion que l'utilisation de
PERAR.RMC1 donnerait des données utiles aux régulateurs.

Durant la période de discussion, une question a été posée relative à la validation et
au calibraqe de PERAR.RMC1.

6.0 POINT DE VUE DE L'INDUSTRIE MINIÈRE

Docteur E. Yanful a expliqué le point de vue de l'industrie minière relatif à
l'emploi de modèles de simulation de résidus réactifs. Il a d'abord indiqué que les
besoins de l'industrie sont semblables aux besoins des régulateurs; de plus, le
modèle doit être capable de vérifier la validité d'une certaine technologie.

Les sociétés minières sont confrontées au problème de disposer de leurs résidus
d'une façon qui est, d'un côté, acceptable du point de vue de l'environnement et de
l'autre côté, économique. Leur bût principal est de survivre et de faire un profit de
leurs opérations.

Docteur Yanful a expliqué que le but principal du modèle est de simuler la
génération de l'acide des résidus mais le modèle doit aussi être capable de
déterminer l'efficacité des mesures de contrôle.

Docteur Yanful a conclus que les besoins de l'industrie minière en matière de
simulation sont grands et que le bon modèle doit être employé dans la bonne
situation.

Durant la période de discussion, une question a été posée à savoir si l'industrie
minière considère PERAR.RMC1 utile et capable de répondre à ses besoins.
Docteur Yanful a répondu que PERAR.RMC1 devrait être utilisé parce que le
modèle est considéré comme très utile. Il est pourtant d'avis que le programme n'a
pas été validé suffisamment et qu'il faudrait l'essayer d'avantage.

7.0 PRÉSENTATIONS DONNANT LE POINT DE VUE DE LA DÉLÉGATION ÉTRANGÈRE

Monsieur Björn Sodermark et Mademoiselle Marie Collin de la Suède, Docteur
Kirk Nordstrom des États-Unis et Docteur A.I.M. Ritchie de l'Australie ont
présenté leurs points de vue respectifs.

7.1 Monsieur Björn Sodermark de l'Agence Suédoise de Protection de
l'Environnement a parlé des travaux commencé en Suède il y a une
dizaine d'années en matière d'identification et de classification des
résidus réactifs. En ce qui concerne les mesures de suppression, la
solution recommandée est d'installer une couverture laquelle est
durable et demande peu d'entretien.

La prochaine étape consiste à développer un modèle capable de
déterminer la façon de construire une couverture efficace. Monsieur
Sodermark doutait qu'il existerait jamais un programme compréhensif
capable de simuler la production d'acide de résidus réactifs pour tous
les systèmes et il pensait que ce ne sera peut-être pas nécessaire par ce
que chaque problème est spécifique à chacun des sites.

Monsieur Sodermark a ensuite donné les résultats d'une étude
effectuée en Suède afin de déterminer la couverture la plus
économique et la meilleure.

En Suède, dans des cas de priorité, le gouvernement doit trouver les
capitaux nécessaires pour installer les couvertures. Étant donné le coût
élevé de ces mesures de suppression, la Suède est en train de
développer une meilleure compréhension et des modèles plus
complets.

Ensuite Mademoiselle Marie Collin de Kemakta Konsult AB a donné
un bref aperçu de son travail effectué en Suède avec des modèles de
simulation sur l'efficacité des couvertures. Elle a expliqué le contenu
de son modèle, et a donné quelques exemples de calculs effectués
avec le modèle.

Pendant la période de discussion, Mademoiselle Collin a indiqué
qu'elle pensait que le module de la température incorporé dans
PERAR.RMC1 était incorrect. Docteur J.M. Scharer a répondu que ce
module a été changé complètement et que les doutes de Mademoiselle
Collin ont été considérés.

7.2 Docteur Kirk Nordstrom du département américain de relèvement
géologique a expliqué qu'aux États-Unis, on s'occupe principalement
de sites anciens et qu'il y a quelques 55 milliard de tonnes de résidus
réactifs, la plupart originant des opérations minières du cuivre et
d'uranium.

On se demande des questions auxquelles l'on veut des réponses,
c'est-à-dire: est-ce qu'il y a un problème d'acide et est-ce qu'il faut agir
et comment. Le remède consiste à contrôler la source et à contrôler
l'effluent.

Docteur Nordstrom a ensuite passé en revue les investigations et
traitements des dernières années. Il a rapporté que pendant les années
soixante et soixante-dix, le travail était effectué par des agences
fédérales, des institutions de recherche et des universités qui étaient
très qualifiées, tandis que maintenant on se dirige de plus en plus vers
l'emploi de consultants et ces firmes n'ont souvent pas la compétence.

Docteur Nordstrom a insisté qu'il faudrait plus de collaboration entre
les rechercheurs, le gouvernement et l'industrie, et que, d'autre part, il
faudrait tenir compte plus de la géochimie et employer les modèles
géochimiques existants.

Professeur Nordstrom a donné un bref aperçu des modèles
géochimiques employés aux États-Unis. Il a parlé de Riverton, au
Wyoming, où l'étude consistait à comparer les données obtenues au
terrain avec les résultats de simulation géochimique et hydrologique.
Il a expliqué les résultats des investigations effectuées à Butte, au
Montana et doutait d'une des conclusions de l'étude, laquelle semblait
indiquer qu'il faudrait quelques vingt mille années pour que les
contaminants puissent descendre dans les eaux sousterraines.

Il a aussi parlé des travaux effectués à Whitewood Creek au Dakota
du Sud où le programme MINTEQ a été employé et où les valeurs
mesurées ressemblent aux valeurs calculées. Docteur Nordstrom a
décrit les investigations qui sont en cours à Pinal Creek en Arizona où
le mouvement d'acide provenant d'un ancien réservoir pose un danger
pour l'eau potable de la ville de Phoenix.

7.3 Docteur A.I.M. Ritchie de l'organisation australienne de sciences
et technologie nucléaires (ANSTO) a commencé sa présentation avec
ses commentaires sur PERAR.RMC1 et a exprimé sa conviction que
le modèle sera un outil important à l'usage des régulateurs et des
opérateurs dans leur évaluation des différents systèmes de contrôle. ll
a ensuite donné, en forme chronologique, une description des travaux
effectués à ANSTO) en connection avec la production et l'utilisation
de modèles.

Le modèle a progressé d'un simple modèle homogène où l'oxygène est
transmise par diffusion à travers les pores jusqu'au modèle ajusté où
l'oxygène est aussi transmise par diffusion dans la zône de réaction.
Finalement, le modèle a été corrigé en tenant compte du fait que
l'oxygène était aussi transmise par convection. Il a ensuite donné
quelques résultats de l'utilisation du modèle.

8.O DISCUSSION FINALE ET RÉCAPITULATION

Monsieur K. Ferguson a annoncé que le comité NEDEM (MEND) a décidé de
recommander à CANMET que le programme PERAR.RCM1 soit distribué. En
effet, le consensus des personnes faisant partie du groupe de travail était qu'elles
veulent utiliser le modèle. Le modèle devrait être modifié de façon à le rendre plus
accessible à l'usager et la documentation devrait également être améliorée.

Docteur Henry Steger a ajourné l'atelier et a remercié chacun de sa participation. Il
a remercié Mademoiselle Mary Paddon de Kilborn Engineering (B.C.) Ltd. pour
son excellent travail d'organisation.

Finalement Monsieur Steger a demandé s'il ne faudrait pas continuer à se
rencontrer dans le futur à des réunions semblables et a demandé aux participants
d'y réfléchir.