P r

/ p a p e r / f l y a s h d i s p o s a l

- p o w e r t r e n d s 2 0 0 0 

# H I G H D E N S I T Y A S H S L U R R Y P U M P I N G

A N D D I S P O S A L :

A n E n v i r o n m e n t a l l y S a f e a n d E c o n o m i c a l A l t e r n a t i v e

B e r r y v a n d e n B r o e k

M a n a g e r B u s i n e s s D e v e l o p m e n t

G E H O P U M P S

V e n l o , t h e N e t h e r l a n d s

P h o n e : ( + 3 1 ) 7 7

- 3 8 9 5 2 0 0

, t e l e f a x : ( + 3 1 ) 7 7

- 3 8 2 4 8 4 4

e

- m a i l : e n v i r o t e c h @ e n v i r o t e c h

. n l

, w e b s i t e : h t t p : / / w w w

. e n v i r o t e c h

. n l



### C O N T E N T S

1 C o m p a n y I n t r o d u c t i o n

2 C o n v e n t i o n a l A s h D i s p o s a l S y s t e m s

S y s t e m D e s c r i p t i o n

D r a w b a c k s

3 H i g h D e n s i t y S l u r r y T r a n s p o r t a t i o n a n d D i s p o s a l S y s t e m s

S y s t e m D e s c r i p t i o n

D i s p o s a l S i t e

T e c h n i c a l F e a t u r e s

S l o p e d D i s p o s a l S i t e O p e r a t i n g P a r a m e t e r s

S l u r r y Q u a l i t y

D e p o s i t M a n a g e m e n t

4

. T y p i c a l O p e r a t i o n a l Q u e s t i o n s

W i n t e r C o n d i t i o n s

H a r d e n i n g o f S l u rr y

P i p e l i n e F l u s h i n g

E n e r g y C o n s u m p t i o n

L a b o u r R e q u i r e m e n t

R e l i a b i l i t y

5

. P r o

j e c t O r g a n i s a t i o n

6

. S p e c i f

i c A d v a n t a g e s o f t h e P r o p o s e d G E H O S y s t e m

E c o l o g i c a l A d v a n t a g e s

O p e r a t i o n a l A d v a n t a g e s

F i n a n c i a l A d v a n t a g e s

7

. G E H O P i s t o n D i a p h r a g m P u m p s

T e c h n i c a l F e a t u r e s

T y p i c a l a p p l i c a t i o n s i n t h e P o w e r I n d u s t r yF i g

. 1 G E H O p i s t o n d i a

p h r a g m p u m p

. 

### 1

. C O M P A N Y I N T R O D U C T I O N

G E H O P U M P S

, e s t a b l i s h e d

i n 1 9 1 6

, i s s p e c i a l i z e d i n t h e

d e s i g n

, d e v e l o p m e n t a n d

m a n u f a c t u r e o f h i g h p r e s s u r e

s l u rr y p u m p s

. I n t h e 5 0 ' s

G E H O P U M P S s t a r t e d w i t h

t h e m a n u f a c t u r e o f c r a n k s h a f

t

d r i v e n p i s t o n p u m p s u p t o

a p p r o x i m a t e l y 2 0 kW

, h a n d l i n g l i g h t l y a b r a s i v e

,

c o n t a m i n a t e d w a t e r a n d

s l u d g e s

. T h e i n c r e a s i n g

d e m a n d f

r o m t h e g e n e r a l

i n d u s t r y d i r e c t e d G E H O

P U M P S t o t h e d e v e l o p m e n t

o f h i g h e r p o w e r r a t e d m a c h i n e s u p t o a 1

, 5 0 0 kW l e v e l

. I n a d d i t i o n

, t h e r e q u i r e m e n t f o r

e c o n o m i c a l

, c o s t e f

f e c t i v e h a n d l i n g o f e x t r e m e l y a b r a s i v e s l u r r i e s

, d i r e c t e d G E H O P U M P S

s i m u l t a n e o u s l y t o t h e d e v e l o p m e n t o f t h e p i s t o n d i a p h r a g m p u m p d e s i g n

. T h i s d i a p h r a g m p u mp

f e a t u r e s a d i a p h r a g m c o n s t r u c t i o n

, t h a t s e p a r a t e s t h e p u m p ’ s w e a r s e n s i t i v e p a r t s ( p i s t o n

, l i n e r

,

e t c

. ) f r o m t h e a b r a s i v e s l u rr y t o b e p u m p e d

. T h e s e p a r t s n o w o p e r a t e i n a c l e a n h y d r a u l i c o i l

, a s

t h e f l e x i b l e r u b b e r d i a p h r a g m e n s u r e s a c o n t i n u o u s m e c h a n i c a l s e p a r a t i o n

. ( F i g

. 1 ) T h e f i r s t

d i a p h r a g m p u m p s w e r e i n t r o d u c e d i n t h e l a t e 6 0 ' s

. S i n c e t h e n t h e y h a v e b e e n i n c l u d e d i n

n u m e r o u s p u m p i n g p r o

j e c t s w h e r e a b r a s i v e s l u r

r i e s h a v e t o b e p u m p e d a g a i n s t h i g h d i s c h a r g e

p r e s s u r e s

. S o m e t yp i c a l r e f

e r e n c e s i n c l u d e :

• P u m p i n g h i g h l y a b r a s i v e r e d m u d t a i l i n g s i n t h e a l u m i n a i n d u s t r y a t s o l i d s c o n c e n t r a t i o n s o f

5 0

- 6 5 % b y w e i g h t ( 2

- 5 m i l e s ) ( C a n a d a

, A u s t r a l i a

, Y u g o s l a v i a )

.

• P u m p i n g a b r a s i v e i r o n s a n d s t h r o u g h a 1 2 m i l e s l o n g p i p e l i n e i n N e w Z e a l a n d

, 6 0

- 6 5 % b y

w e i g h t a n d t h r o u g h a 6 0 m i l e s l o n g p i p e l i n e i n C h i n a

.

• P u m p i n g h i g h d e n s i t y c o a l s l u r r i e s ( 7 0 % b y w e i g h t ) i n t o g a s i f i e r s f o r c o a l g a s i f

i c a t i o n

( T e x a c o p r o c e s s )

.

• P u m p i n g o f h i g h d e n s i t y f l y a s h s l u rr i e s t h r o u g h a 6 m i l e p i p e l i n e i n A u s t r a l i a

. F u r t h e r r e f

e r e n c e s i n c l u d e p u m p i n g s e v e r a l d i f f e r e n t m i n e t a i l i n g s

, o r e c o n c e n t r a t e s

, s e w a g e

s l u d g e s

, s h e l l s a n d s a n d o t h e r h i g h l y a b r a s i v e s l u r r i e s

.

G E H O P U M P S

, w h o s e h e a d q u a r t e r s a r e l o c a t e d i n V e n l o

, t h e N e t h e r l a n d s

, h a v e t h e m o s t

m o d e r n m a n u f

a c t u r i n g f a c i l i t i e s

. I t o p e r a t e s t h e w o r l d ' s l a r g e s t s l u rr y p u m p t e s t f a c i l i t y w i t h a n

i n s t a l l e d m o t o r p o w e r o f u p t o 1

, 5 0 0 kW t o e n a b l e t e s t i n g a l l p u m p s a t f u l l l o a d c o n d i t i o n s p r i o r

t o s h i p m e n t

. L a b o r a t o r y f a c i l i t i e s a r e a v a i l a b l e t o d o a l l b a s i c s l u r r y a n a l y s i s a s w e l l a s t o c a rr y

o u t s m a l l t o f

u l l s c a l e s l u rr y p u m p i n g t e s t s

.

P o w e r p l a n t s f

i r i n g c o a l p r o d u c e

, d u e t o t h e i r s i z e s

, c o n s i d e r a b l e a m o u n t s o f s o l i d w a s t e : f l y a s h

a n d b o t t o m a s h

. T h e s e a r e o f t e n r e f e rr e d t o a s C o a l C o m b u s t i o n R e s i d u e s ( C C R )

. F l y a s h i s

m o s t l y c o l l e c t e d i n t h e f

l u e g a s c l e a n i n g s y s t e m s ( s u c h a s w i t h e l e c t r o s t a t i c p r e c i p i t a t o r s e t c

. )

F r o m t h e r e i t i s p n e u m a t i c a l l y t r a n s p o r t e d o v e r a r e l a t i v e l y s h o r t d i s t a n c e ( o n t h e p l a n t s i t e ) t o

t e m p o r a r y s t o r a g e s i l o s

. B o t t o m a s h i s g e n e r a l l y c o l l e c t e d d i r e c t l y u n d e r n e a t h t h e b o i l e r

.d i l u t e r e s i d u e

c o a r s e

c o n t a m i n a t i o n s y n t h e t i c a l s e a l h i g h

p r e s s u r e w a t e r r e t u r n

f i n e d u s t

F i g

. 2 W e t d i s p o s a l s i t e

. T h e s e h o t s l a g s i m m e d i a t e l y a r e c o o l e d d o w n w i t h w a t e r a n d t r a n s p o r t e d w i t h c h a i n c o n v e y o r s o r

s i m i l a r m e t h o d s

. F r o m t h e t e m p o r a r y s t o r a g e f a c i l i t i e s t h e C C R n e e d s t o b e t r a n s p o r t e d t o a

d i s p o s a l s i t e o r t h e C C R m a y b e u s e d a s f e e d s t o c k i n f

o r e x a mp l e th e c e m e n t o r r o a d c o n s t r u c t i o n

i n d u s t r y

. L e a n p h a s e s l u rr y s y s t e m s h a v e b e e n u s e d f o r m a n y y e a r s a t a n u m b e r o f p o w e r s t a t i o n s t o

t r a n s p o r t a n d d i s p o s e t h e C C R

. T h e l e a n p h a s e s l u rr y s y s t e m s a r e a s s o c i a t e d w i t h h i g h r u n n i n g

c o s t s

, h i g h w a t e r t h r o u g h p u t a n d e n v i r o n m e n t a l c o n c e r n s

. T h e r e f o r e t h e p e r f

o r m a n c e o f a

n u m b e r o f a l t e r n a t i v e a s h c o l l e c t i o n a n d d i s p o s a l s y s t e m s a r e p r e s e n t l y b e i n g i n v e s t i g a t e d

w o r l d w i d e

. R e c e n t a d v a n c e s i n d e n s e p h a s e s l u r r y p u m p i n g s y s t e m s o f f e r a d v a n t a g e s f

o r a s h

d i s p o s a l s y s t e m s b y v i r t u e o f r e d u c i n g l a n d a n d w a t e r u t i l i z a t i o n

, a n d b y r e d u c i n g c a p i t a l a n d

o p e r a t i n g c o s t s

.

M a n y e x i s t i n g a s h d a m d i s p o s a l s i t e s f o r b o t h b o t t o m a n d f

l y a s h a r e c o n s i d e r e d t o b e b o t h

e c o n o m i c a l l y a n d e n v i r o n m e n t a l l y u n s a t i s f a c t o r y

. T h e s e p r e s e n t d i s p o s a l s i t e s a r e e i t h e r a n o p e n

d i s p o s a l s y s t e m w h e r e t h e e x c e s s w a t e r f r o m t h e a s h d a m i s r e t u r n e d t o t h e e n v i r o n m e n t o r a

c l o s e d s y s t e m w h e r e t h e w a t e r i s r e c y c l e d

. S u c h r e t u r n w a t e r p i p e s f r o m th e a s h d a m t o t h e p o w e r

p l a n t o f t e n r e q u i r e c h e m i c a l c l e a n i n g

, d u e t o s c a l i n g

, a f t e r o n l y a c o u p l e o f y e a r s o f s e r v i c e

. A l t e r n a t i v e " d r y " d i s p o s a l s y s t e m s

, w h e r e t h e a s h e s a r e o n l y w e t t e d ( 1 5

- 2 0 p e r c e n t w a t e r

c o n t e n t )

, a r e a l s o e x p e n s i v e t o o p e r a t e a n d m a i n t a i n d u e t o t h e h i g h c o s t s o f t r u c k t r a n s p o r t

. T h e p r o d u c e d q u a n t i t i e s o f C C R a r e o f c o u r s e l a r g e l y d e p e n d i n g o n t h e q u a l i t y o f c o a l f i r e d

.



### 2

. C O N V E N T I O N A L A S H D I S P O S A L S Y S T E M S

S y s t e m d e s c r i p t i o n

W h e n b u r n i n g c o a l

, p o w e r p l a n t s p r o d u c e e n o r m o u s q u a n t i t i e s o f w a s t e ( f l y a s h

, b o t t o m a s h e t c

. )

w h i c h n e e d s t o b e d i s p o s e d o f

, i n a n e n v i r o n m e n t a l l y s a f e m a n n e r a t t h e l o w e s t p o s s i b l e c o s t s

. T h e c o n v e n t i o n a l w a y o f d i s p o s i n g

i s p u m p i n g a s h s l u r r i e s t h r o u g h a

p i p e l i n e t o a h o l d i n g p o n d

. T h e

s o l i d s c o n c e n t r a t i o n m a d e u p

, b e f o r e i n t r o d u c i n g t o a p u m p

s y s t e m

, i s g e n e r a l l y a

b o u t 7

- 1 5 % b y

w e i g h t

. T h i s i s a b o u t t h e m a x i m u m

,

t h a t c o n v e n t i o n a l c e n t

r i f u g a l p u mp s

( d r e d g e t y

p e p u m p s ) c a n h a n d l e t o

t r a n s p o r t t h e s l u r r y o v e r a l o n g e r

d i s t a n c e

. A s t h e s l u rr y h a s a d i l u t e

,

w a t e r l i k e c h a r a c t e r i t h a s t o b e d i s p o s e d o f i n p o n d s

. T h e d i s p o s a l i s c h a r a c t e r i s e d b y a " b e a c h " a r e a o f w e t

, s e t t l e d s o l i d s

, a n d a p o n d o f s e p a r a t e d

w a t e r ( F i g

. 2 )

. T h i s " b e a c h " i s c h a r a c t e r i s e d b y a l o w s l o p e ( < 0

. 5 % )

. A t t h e i n t e r f a c e w i t h t h e

w a t e r p o n d

, t h e s l o p e i n c r e a s e s r a p i d l y u n d e r w a t e r a s s o l i d s s e t t l e i n t h e d i l u t e s u s p e n s i o n

. A s h s t o r a g e m u s t b e c o n t a i n e d i n a v o i d

, o r i n a c a r e f u l l y c o n s t r u c t e d d a m

. W a t e r v o l u m e s a r e

h i g h

, t h e w a t e r b e c o m e s s a t u r a t e d w i t h l e a c h e d s a l t s a n d m u s t b e r e c i r c u l a t e d

. T h e d i s p o s e d

s l u r r y i s a l l o w e d t o s e t t l e a s m u c h a s p o s s i b l e a n d t h e o v e r

- f l o w w a t e r i s e i t h e r r e t u r n e d t o t h e

p l a n t o r t r e a t e d a n d d i s c h a r g e d

. D u e t o t h e l o w c o n c e n t r a t i o n

, t h e s e t t l e d m a t e r i a l h o w e v e r w i l l

n e v e r r e a c h a s o l i d c o n s i s t e n c y

.F i g

. 3 T y p i c a l l a y o u t o

f h i g h d e n s i t

y a s h

s l u r r y p u m p i n g s t a t i o n

. 1

. S l u r r y t a n k

, 2

. B o o s t e r p u m

p s

, 3

. L o b s t e r

p o t

, 4

. S i e v e

, 5

. S u c t i o n d

a m p e n e r s

, 6

. G E H O p u m p

. D r a w b a c k s

T h e l o w d e n s i t y h y d r a u l i c d i s p o s a l i s a c o s t l y o p e r a t i o n d u e t o s u c h f a c t o r s a s :

A

. H i g h c a p i t a l c o s t s a r e r e q u i r e d f o r t h e i n i t i a l d e s i g n a n d c o n s t r u c t i o n o f t h e l a g o o n a n d d a m s

. B

. P o w e r c o n s u m p t i o n o f t h e p u m p s t a t i o n i s h i g h

, a s e n o r m o u s q u a n t i t i e s o f w a t e r h a v e t o b e

p u m p e d a n d p o s s i b l y r e t u r n e d

. I n a d d i t i o n

, c e n t r i f u g a l p u mp s o p e r a t e a t l o w e f f i c i e n c i e s ( 5 0

-

5 5 % o n l y )

. C

. A l t h o u g h t h e s o l i d s c o n c e n t r a t i o n i s l o w

, m a i n t e n a n c e c o s t s t o th e c e n t r i f u g a l p u mp s a

r e v e r y

h i g h

. T h e a b r a s i v e c h a r a c t e r o f t h e a s h c a u s e s e x c e s s i v e w e a r t o t h e r e l a t i v e l y h i g h s p e e d

c e n t r i f u g a l p u m p s

. T h e h i g h m a i n t e n a n c e c o s t s a r e c a u s e d b y b o t h p a r t s c o n s u mp t i o n a s w e l l

a s m a i n t e n a n c e l a b o u r h o u r s

. D

. T h e l o w d e n s i t y s l u rr y o f t e n c r e a t e s a f

a s t s c a l i n g o n t h e i n s i d e o f t h e p i p e l i n e

. A s a r e s u l t

a p p r o x i m a t e l y 1 t o 2 t i m e s a y e a r t h e e n t i r e p i p e l i n e h a s t o b e d i s a s s e m b l e d a n d e i t h e r t u r n e d

o r e v e n f u l l y c l e a n e d

, w h i c h i s a t i m e c o n s u m i n g a n d c o s t l y o p e r a t i o n

.

A p a r t f r o m t h e s e f

i n a n c i a l d r a w b a c k s

, a l s o e n v i r o n m e n t a l l y i t s h o u l d b e r e c o g n i z e d

, t h a t t h e

p o n d i t s e l f

, w i t h i t s s e t t l e d s o l i d s

, d o e s g e n e r a l l y n o t a l l o w f o r r e u s e l a t e r

. S o l i d s d e p o s i t e d i n th i s

r e g i m e c o n s o l i d a t e t o a m a x i m u m s e t t l e d c o n c e n t r a t i o n d e p e n d i n g o n t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e

s o l i d s

, a n d t h e c o m p a c t i o n c a u s e d b y t h e w e i g h t o f a c c u m u l a t e d s o l i d s

. H o w e v e r

, b e c a u s e o f t h e

h i g h w a t e r l o a d i n t h e d e p o s i t a n d t h e d e p t h o f s a t u r a t e d s o l i d s b e d

, t h e d e p o s i t r e m a i n s " w e t " f o r

m a n y y e a r s a f

t e r d i s p o s a l i s c o m p l e t e d

, a n d t h i s h i n d e r s t h e r e h a b i l i t a t i o n o f t h e s i t e

. T h e r e a r e

d e s i g n s t o s p e e d d r a i n a g e o n c e d e p o s i t i o n i s c o m p l e t e d

, h o w e v e r t h e s e o f f e r o n l y a m o d e s t

i n c r e a s e i n t h e d e p o s i t d r y i n g r a t e

. I f t h e o v e r

- f l o w w a t e r h a s t o b e d i s c h a r g e d

, i t w i l l b e a c o s t l y

t r e a t m e n t t o c l e a n i t u p

.

A l t e r n a t i v e " d r y " d i s p o s a l s y s t e m s

, w h e r e a s h e s a r e w e t t e d o n l y ( 1 5

- 2 0 % w a t e r c o n t e n t )

, a r e a l s o

e x p e n s i v e t o o p e r a t e a n d m a i n t a i n d u e t o t h e h i g h c o s t s o f t r u c k o r b e l t t r a n s p o r t

. I n a d d i t i o n

,

m e c h a n i c a l s p r e a d i n g o f t h e a s h e s o n t h e d i s p o s a l s i t e w i t h h e l p o f m a c h i n e s i s r e q u i r e d

.



### 3

. H I G H D E N S I T Y S L U R R Y T R A N S P O R T A T I O N A N D D I S P O S A L

S Y S T E M S

T h e d r a w b a c k s o f t h e W e t A s h D i s p o s a l S y s t e m s c a n

b e o v e r c o m e w i t h t h e H i g h D e n s i t y S l u rr y

T r a n s p o r t a t i o n a n d D i s p o s a l S y s t e m s

. T h e a i m o f

t h i s t e c h n o l o g y i s t o p r e p a r e s l u rr y a t a c o n c e n t r a t i o n

w h e r e i t b e h a v e s a s a v i s c o u s f l u i d w h i c h w i l l

d i s t r i b u t e o v e r t h e d i s p o s a l s i t e b y g r a v i t y f l o w

, b u t

f r o m w h i c h

, b e c a u s e o f t h e c o n c e n t r a t i o n

, t h e r e i s

n o n e o r v e r y l i t t l e w a t e r r u n o f f t o f o r m a p o n d

.

S y s t e m D e s c r i p t i o n

G E H O P U M P S p r o p o s e s a u n i q u e t e c h n o l o g y f o r t h e

t r a n s p o r t a t i o n o f t h e C o a l C o m b u s t i o n R e s i d u e s a t

p o w e r p l a n t s

. T h i s t e c h n o l o g y i s b a s e d o n h i g h

d e n s i t y s l u rr y t r a n s p o r t a t i o n a n d d i s p o s a l a s i s

c o m m o n l y u s e d i n t h e m i n i n g a n d m i n e r a l p r o c e s s i n g

i n d u s t r y ( i

. e

. a t a l u m i n a r e f i n e r i e s )

.s t a b i l i z i n g l a y e r

- 0

, 3 0 m

f l y a s h

m i n e r a l s e a l i n g l a y e r d r a i n a g e l a y e r

F i g

. 4 H i g h d e n s i t

y a s h s l u r r

y d i s p o s a l s i t e

. T h e s l u r r y i s p r e p a r e d f

r o m a m i x t u r e o f w a t e r

, w i t h t h e s i l o s t o r e d f l y a s h

, b o t t o m a s h

, a n d

s o m e t i m e s f

l u e g a s d e s u l p h u r i s a t i o n g yp s u m a n d a d d i t i v e s ( a s r e q u i r e d )

. T h e h i g h d e n s i t y

m i x t u r e i s p r e p a r e d i n e i t h e r a b a t c h

- t yp e o r c o n t i n u o u s m i x e r

. T h e s l u r r y f

r o m t h e m i x e r i s d i s c h a r g e d i n t o t h e s l u r r y t a n k ( F i g

. 3 )

, w h i c h a l l o w s f o r a m i n i m u m

r e s i d e n c e t i m e

. T h e s l u rr y c o n t e n t o f th e t a n k i s c o n t i n u o u s l y a g i t a t e d t o m a i n t a i n a h o m o g e n e o u s

m i x t u r e

. T h e G E H O P i s t o n D i a p h r a g m P u m p t a k e s i t s s u c t i o n f r o m t h i s t a n k a n d t r a n s p o r t s t h e

h i g h d e n s i t y s l u r

r y t o t h e d i s p o s a l a r e a

. T h e p u m p i s d r i v e n b y a v a r i a b l e s p e e d m o t o r

, c o n t r o l l e d

b y t h e s l u r r y t a n k l e v e l

. T h e s l u r r y c o n s i s t e n c y i s v e r i f

i e d b y a d e n s i t y m e a s u r e m e n t i n t h e

s u c t i o n l i n e p l u s a p r e s s u r e d r o p m e a s u r e m e n t i n t h e d i s c h a r g e l i n e i m m e d i a t e l y d o w n s t r e a m o f

t h e p u m p

. T h e s e s i g n a l s c a n b e u s e d t o r e

- a d j u s t t h e m i x i n g r a t i o s

. T h e s o l i d s c o n c e n t r a t i o n i s c a r e f u l l y c o n t r o l l e d

, a s i t s h o u l d b e a s h i g h a s p o s s i b l e

, t o r e d u c e

r e q u i r e d w a t e r q u a n t i t i e s

, h o w e v e r s h o u l d a l s o b e k e p t u n d e r a t y p i c a l m a x i m u m

. A b o v e a c e r t a i n

s o l i d s c o n c e n t r a t i o n t h e a s h s l u rr y t e n d s t o s u d d e n l y i n c r e a s e i n v i s c o s i t y

, a s a r e s u l t o f w h i c h t h e

f r i c t i o n l o s s i n t h e d i s c h a r g e p i p e l i n e i n c r e a s e s d r a m a t i c a l l y

. A s a l l a s h s l u rr i e s a r e d i f f e r e n t t h i s

" c r i t i c a l " c o n c e n t r a t i o n v a r i e s

, h o w e v e r i t w i l l b e i n t h e r a n g e o f 5 5

- 7 5 %

. S t a y i n g s l i g h t l y u n d e r

t h i s " c r i t i c a l " c o n c e n t r a t i o n l o s s ( i

. e

. r e a s o n a b l e p o w e r c o n s u m p t i o n ) i s e s s e n t i a l

. T h e r e s u l t i n g r

h e o l o g i c a l b e h a v i o u r i s

c o m p l e t e l y d i f

f e r e n t f r o m t h e l o w

d e n s i t y a s h d i s p o s a l s y s t e m s

. T h e

p r o d u c e d s l u rr y i s ( a l m o s t )

h o m o g e n e o u s a n d v i s c o u s

. T h e s l u r r y

d i s c h a r g e d a s s u c h h a s a

h o m o g e n e o u s

, m o r e v i s c o u s

c h a r a c t e r

. A s a r e s u l t i t s f l o w i n g

c h a r a c t e r

, w h e n c o m p a r e d t o l o w

d e n s i t y d i s p o s a l

, i s s u b s t a n t i a l l y

r e d u c e d

. F o r t h a t r e a s o n a s o l i d

,

e x p e n s i v e p o n d c o n s t r u c t i o n

, l i k e i n

t h e c a s e o f l o w d e n s i t y d i s p o s a l

, i s

a b s o l u t e l y n o t r e q u i r e d ( F i g

. 4 )

.

D i s p o s a l S i t e

W h e n d i s p o s i n g a n a s h s l u rr y j u s t b e l o w i t s " c r i t i c a l " c o n c e n t r a t i o n i n a p o n d

, i t w i l l s e p a r a t e

h a r d l y a n y o r n o w a t e r

. I t i s t h e r e f o r o f t e n r e f e rr e d t o a s " D r y S t a c k i n g "

. T h e s l u r r y i s d i s t r i b u t e d i n t h i n ( a p p r o x

. 1 0 0 m m t h i c k ) l a y e r s p r o m o t i n g r a p i d m o i s t u r e l o s s b y

e v a p o r a t i o n

. T h i s e n s u r e s t h a t t h e s o l i d s r a p i d l y c o n s o l i d a t e t o a h i g h d e n s i t y

, f o r m i n g a d e p o s i t

w h i c h h a s s u f

f i c i e n t b e a r i n g s t r e n g t h t o s u p p o r t m a c h i n e r y u s e d t o p r o g r e s s i v e l y r e h a b i l i t a t e t h e

s i t e a s i t i s f

i l l e d

. T h e d r y s t a c k i n g i s e a s i e r o f c o u r s e

, w h e r e s o l a r d r y i n g i s b e t t e r a v a i l a b l e

. D u r i n g d r y i n g t i m e t h e d i s c h a r g e o f t h e s l u rr y c a n b e r e m o v e d t o a n o t h e r d i s c h a r g e p o i n t a t t h e

l a g o o n t h r o u g h a r i n g l i n e / d i s t r i b u t i o n l i n e s y s t e m

. S a l t s i n t h e d e p o s i t f o r m a t h i n c r y s t a l l i n e

l a y e r o n t h e s u r f

a c e w h i c h b i n d s t h e f

i n e s o l i d s p a r t i c l e s

, p r e v e n t i n g d u s t i n g

. T h e d e p o s i t s l o p e

f o r m s a t 3

- 6 %

, p r o v i d i n g a s u r f a c e w h i c h w i l l d i s c h a r g e r a i n f a l l a t a n o n e r o s i v e v e l o c i t y

. I t i s

t h e r e f o r a l s o r e f

e rr e d t o a s " S l o p e d D i s p o s a l "

. T h e c o n s o l i d a t e d d e p o s i t h a s a l o w p e r m e a b i l i t y

. S a l t s r e t a i n e d i n t h e d e p o s i t w h e n w a t e r i s l o s t

b y e v a p o r a t i o n a r e l o c k e d i n t o t h e d e p o s i t

, m i n i m i s i n g t h e r i s k o f l e a c h i n g

, a n d a s s o c i a t e d

c o n t a m i n a t i o n o f a s s o c i a t e d g r o u n d w a t e r

. S u c h s y s t e m s a r e f r e q u e n t l y a n d s u c c e s s f

u l l y u s e d i n

t h e a l u m i n a i n d u s t r y

, d i s p o s i n g r e d m u d t a i l i n g s

, a n d m i n i n g a n d m i n e r a l p r o c e s s i n g i n d u s t r i e s

.T e c h n i c a l F e a t u r e s

M a n y f e a t u r e s o f t h i s s y s t e m c a n b e m e n t i o n e d :

A

. L o w i n i t i a l p o n d c o s t s a s t h e i n t r o d u c e d t a i l i n g s s l u rr y h a s a m u c h s t r o n g e r c o n s i s t e n c y

,

e l i m i n a t i n g t h e n e e d f

o r a s t r o n g d a m c o n s t r u c t i o n

. I n a d d i t i o n

, t h e i n t r o d u c e d f l o w r a t e i s

r e d u c e d t o a m i n i m u m ( m o r e s o l i d s i n s t e a d o f w a t e r )

, f o r w h i c h r e a s o n t h e s i z e o f t h e p o n d

c a n b e m i n i m i z e d

. T h i s a l s o a p p l i e s t o t h e s i z e o f t h e d i s c h a r g e p i p e l i n e

. B

. P o w e r c o s t s s a v i n g s c a n b e r e a l i z e d a s a r e s u l t o f t h e s t r o n g l y r e d u c e d f l o w r a t e s a s w e l l a s

t h e h i g h e f

f i c i e n c i e s o f t h e G E H O P i s t o n D i a p h r a g m P u mp s ( u p t o 9 3 % )

. T h i s e f f i c i e n c y w i l l

n o t c h a n g e o v e r t h e s e r v i c e l i f e o f t h e p u m p

. C

. N o n e e d f

o r a n o v e r

- f

l o w w a t e r r e t u r n l i n e s y s t e m

, e l i m i n a t i n g m a i n t e n a n c e a n d p o w e r

c o n s u m p t i o n f

o r t h i s s y s t e m

. D

. D u e t o t h e h i g h s o l i d s c o n c e n t r a t i o n i t i s e x p e r i e n c e d a n d p r o v e n t h a t t h e s c a l i n g e f f e c t i n th e

d i s c h a r g e l i n e i s a l m o s t e l i m i n a t e d

. T h e r e f o r e t h e n e e d f

o r t u r n i n g a d i s c h a r g e l i n e o r

d i s a s s e m b l i n g a n d c l e a n i n g i s e l i m i n a t e d

. E

. T h e c o n s i s t e n c y o f t h e a s h s l u r r y a l l o w s f

o r a n u n d e r g r o u n d m i n e b a c k f i l l o p e r a t i o n

, w h e r e

p o s s i b l e

. I t e l i m i n a t e s t h e d i s p o s a l o n s u r f a c e a n d c o n t r i b u t e s t o t h e s t a b i l i t y o f t h e

u n d e r g r o u n d m i n e

. F

. T h e u s e o f t h e G E H O p i s t o n d i a p h r a g m p u m p f o r t h i s a p p l i c a t i o n e l i m i n a t e s a l m o s t a l l

m a i n t e n a n c e t o t h e p u m p s t a t i o n

. T h e p u m p

, d e s i g n e d f o r h a n d l i n g a b r a s i v e s l u rr i e s

, a l l o w s

f o r a g u a r a n t e e d a v a i l a b i l i t y

, o f o v e r 9 8 % w i t h s c h e d u l e d s h o r t m a i n t e n a n c e s t o p s

a p p r o x i m a t e l y e v e r y 1 0

- 1 5 w e e k s

. T h e r e s t o f t h e t i m e b e i n g i n c o n t i n u o u s 2 4 h / d a y s e r v i c e

, i f r e q u i r e d

. M a i n t e n a n c e a n d o p e r a t o r c o s t s a r e s u b s t a n t i a l l y r e d u c e d w h e n c o m p a r e d t o t h e

l o w d e n s i t y s y s t e m

.

S l o p e d D i s p o s a l S i t e O p e r a t i n g P a r a m e t e r s

T h e a i m o f a s l o p e d d i s p o s a l s i t e o p e r a t i o n i s t h r e e f o l d :

1

. S o l i d s s h o u l d b e d i s t r i b u t e d o v e r t h e s i t e w i t h a m i n i m u m o f o p e r a t o r i n t e r v e n t i o n

. 2

. S o l i d s s h o u l d c o n s o l i d a t e b y d r y i n g

. 3

. W a t e r ( o r s l u rr y ) a c c u m u l a t i o n a t t h e t o e o f t h e d e p o s i t s h o u l d b e m i n i m i s e d

. T o a c h i e v e t h e s e a i m s t h e s l u rr y q u a l i t y m u s t b e c o n t r o l l e d

, a n d t h e d e p o s i t m u s t b e m a n a g e d

.

S l u r r y Q u a l i t y

T h e s l u rr y b e h a v i o u r i n t h e p i p e l i n e a s w e l l a s o n t h e d i s p o s a l s i t e i s d i c t a t e d b y t h e s a m e

p a r a m e t e r s : t h e y i e l d s t r e s s a n d v i s c o s i t y o f t h e s l u rr y

. M o s t a s h s l u rr i e s o f h i g h s o l i d s

c o n c e n t r a t i o n b e h a v e a c c o r d i n g t h e B i n g h a m p l a s t i c o r y i e l d p s e u d o

- p l a s t i c r h e o l o g y p r i n c i p l e s

. W h e n t h e a s h s l u rr y i s s e l f h a r d e n i n g ( f

. e

. d u e t o h i g h c a l c i u m c o n t e n t ) t h e e l e m e n t o f t i m e

b e c o m e s i m p o r t a n t

, p o s s i b l y t o t h e e f f e c t t h a t r e s i d e n c e t i m e s i n t h e i n s t a l l a t i o n m u s t b e

s h o r t e n e d a n d v e l o c i t i e s i n t h e p i p e l i n e i n c r e a s e d

. S l u rr y q u a l i t y

, p r i n c i p a l l y i t s c o n c e n t r a t i o n t o a c h i e v e a r h e o l o g y w h e r e t h e s l u rr y w i l l f l o w a s a

r e l a t i v e l y h o m o g e n e o u s f l u i d w i t h m i n i m u m o f w a t e r s e p a r a t i o n

, m u s t b e c o n t r o l l e d a t th e s l u r

r y

p r e p a r a t i o n p l a n t

. I f t h e s l u rr y i s t o o " t h i n "

, t h e s l u rr y r u n s t o o f r e e l y o v e r th e d e p o s i t a t r e l a t i v e l y

h i g h v e l o c i t y

. T h i s c a u s e s e r o s i o n o f t h e d e p o s i t

, a n d a p o n d f o r m s a t t h e t o e o f t h e d e p o s i t

. C h a n n e l s e r o d e d i n t h e d e p o s i t p r o m o t e f u r t h e r e r o s i o n f

r o m r a i n f a l l

, r e s u l t i n g i n a g r a d u a l

d e t e r i o r a t i o n o f t h e d e p o s i t a n d c o n v e r s i o n f r o m a " s l o p e d " d i s p o s a l s i t e t o a " p o n d " s i t e

.

D e p o s i t M a n a g e m e n t

T h e s l o p e d d e p o s i t m u s t b e m a n a g e d t o a c h i e v e a r e l a t i v e l y u n i f o r m d i s t r i b u t i o n a c r o s s t h e s i t e

,

a n d t o a c h i e v e t h e d e p o s i t d r y i n g a n d c o n s o l i d a t i o n a i m s

. T h i s p r i n c i p a l l y i n v o l v e s t h e

m a n a g e m e n t o f s l u r

r y d i s c h a r g e s p i g o t s t o d i s t r i b u t e s l u rr y o v e r t h e s i t e a t a r a t e w h i c h i sc o n s i s t e n t w i t h t h e p r e v a i l i n g s i t e c o n d i t i o n s

. T h i s i n c l u d e s :

Χ M a n a g e m e n t o f t h e n u m b e r o f l o c a t i o n s o f t h e d i s c h a r g e s p i g o t s

. T h e d e s i g n r e q u i r e s s l u rr y t o b e d i s c h a r g e d f r o m a n u m b e r o f d i s c h a r g e s p i g o t s a rr a n g e d

a l o n g o n e e d g e o f t h e a c t i v e v o i d

. T h e s p i g o t s a r e l o c a t e d a t i n t e r v a l s

, a n d i t i s p l a n n e d t h a t

d i s c h a r g e w i l l b e f

r o m e v e r y o t h e r s p i g o t

. T h e f l o w o f s l u rr y a c r o s s t h e s i t e i s a f u n c t i o n o f

t h e d i s c h a r g e r a t e f

r o m a s p i g o t

, t h e c o n d i t i o n o f t h e u n d e r l y i n g d e p o s i t

, a n d t h e s l u r r y

c o n c e n t r a t i o n a n d r h e o l o g y

. I f t h e d i s c h a r g e r a t e i s t o o h i g h ( s a y f o r e x a m p l e t h a t a l l t h e

s l u rr y w a s d i s c h a r g e d f

r o m t h e h e a d e r p i p e )

, e x p e r i e n c e h a s s h o w n th a t f l o w t e n d s t o c h a n n e l

a t r e l a t i v e l y h i g h v e l o c i t y

, r e s u l t i n g i n p o o r d i s t r i b u t i o n

, a n d p o n d i n g a t th e t o e o f th e d e p o s i t

. C o n v e r s e l y i f t h e f

l o w i s t o o l o w

, m o i s t u r e l o s s

, b o t h b y e v a p o r a t i o n a n d t o t h e d e p o s i t

,

c a u s e s t h e s l u r

r y c o n c e n t r a t i o n t o i n c r e a s e t o o r a p i d l y

, a n d s l u rr y w i l l n o t f l o w o v e r t h e

d e p o s i t

. T h i s r e s u l t i s s i m i l a r t o t h e e f f e c t s o b s e r v e d w h e n t h e s l u rr y c o n c e n t r a t i o n i s e i t h e r

t o o l o w

, o r t o o h i g h

. T h e n u m b e r o f s p i g o t s a c t u a l l y u s e d o n t h e s i t e a t a n y t i m e w i l l b e

d e t e r m i n e d f

r o m e x p e r i e n c e

, a n d w i l l b e a p p r o p r i a t e t o th e s l u r

r y p r o p e r t i e s

, th e p i p e l i n e f

l o w

r a t e

, t h e f r e q u e n c y o f p i p e l i n e s h u t d o w n

, a n d t h e p r e v a i l i n g e n v i r o n m e n t a l c o n d i t i o n s

. A f t e r s l u r r y h a s b e e n d i s c h a r g e d f

r o m a s p i g o t f

o r s o m e t i m e

, a c o n d i t i o n w i l l b e r e a c h e d

w h e r e s l u r

r y f l o w i n g f r o m t h e s p i g o t c a n n o l o n g e r d i s t r i b u t e a n d d r y a c r o s s t h e s u r f a c e

c r e a t e d d u r i n g i t s p e r i o d o f o p e r a t i o n

. T h i s i s g e n e r a l l y e v i d e n c e d b y s l u rr y p o n d s f o r m i n g a t

t h e t o e o f t h e d e p o s i t

. W h e n t h i s o c c u r s

, f l o w m u s t b e s w i t c h e d t o a n a l t e r n a t e s p i g o t

. T h e

f r e q u e n c y w i l l v a r y w i t h t o t a l d e p o s i t i o n r a t e

, t h e d e v e l o p m e n t o f t h e d e p o s i t

, a n d t h e

e n v i r o n m e n t a l c o n d i t i o n s

. Χ E n v i r o n m e n t a l C o n d i t i o n s

T h e s l o p e d d i s p o s a l d e s i g n c o n c e p t i s b a s e d o n t h e d e p o s i t e d s o l i d s b e i n g c o n s o l i d a t e d b y

w a t e r l o s s t h r o u g h e v a p o r a t i o n

. E v a p o r a t i o n r a t e s a r e c o n t r o l l e d b y :

. t h e d a i l y s u n l i g h t h o u r s

. w i n d

. s l u rr y c o n d i t i o n s

. W h i l e t h e r e i s s u f

f i c i e n t w a t e r i n t h e s l u r r y f o r t h e s u r f

a c e t o b e m a i n t a i n e d w e t b y c a p i l l a r y

r i s e

, t h e e v a p o r a t i o n r a t e i s e q u i v a l e n t t o t h e p r e v a i l i n g f r e e s u r f a c e e v a p o r a t i o n a t t h e s i t e

. O n c e m o i s t u r e l e v e l s f

a l l a n d c a p i l l a r y r i s e n o l o n g e r o c c u r s

, m o i s t u r e l o s s i s c o n t r o l l e d b y

m o r e c o m p l e x m e c h a n i s m s

, a n d t h e r a t e o f l o s s r a p i d l y f a l l s

. S u r f a c e c r a c k i n g c a u s e d b y

d e p o s i t s h r i n k a g e o n d r y i n g c a n o p e n a s u r f a c e t o t h e b o t t o m o f a s l u r

r y l a y e r

, a n d i n c r e a s e th e

e v a p o r a t i o n r a t e

.

C l e a r l y

, t o m a n a g e t h e d e p o s i t i t w i l l b e n e c e s s a r y t o p r o v i d e a d d i t i o n a l a r e a o n t h e d i s p o s a l s i t e

d u r i n g t h e i n i t i a l d e v e l o p m e n t ( w h e n t h e f u l l a r e a o f t h e d e p o s i t s l o p e h a s n o t b e e n d e v e l o p e d )

,

a n d d u r i n g w i n t e r

, w h e n t h e l o w d r y i n g r a t e s w i l l r e q u i r e th e a r e a t o b e i n c r e a s e d b y 2 0 0

- 3 0 0 % t o

d i s p o s e o f t h e s a m e m a s s o f w a t e r a s w o u l d b e e v a p o r a t e d d u r i n g s u m m e r

.



### 4

. T Y P I C A L O P E R A T I O N A L Q U E S T I O N S

W i n t e r C o n d i t i o n s

O n m a n y p o s s i b l e l o c a t i o n s w h e r e s u c h C C R T r a n s p o r t a t i o n a n d D i s p o s a l I n s t a l l a t i o n s m a y f i n d

a c c e p t a n c e

, w i n t e r s c a n b e c o l d w i t h t e m p e r a t u r e s b e l o w 0 ° C f o r l o n g e r p e r i o d s o f t i m e

. A l t h o u g h t h e r e i s a h e a t g e n e r a t i o n i n t h e p i p e l i n e d u e t o f r i c t i o n a n d t h e r e i s a l i m i t e d r e s i d e n c e

t i m e o f t h e s l u rr y i n t h e p i p e l i n e i t m a y b e r e q u i r e d t o p r o t e c t t h e s l u rr y p i p e l i n e f r o m f r e e z i n g

.

T h e r e a r e s e v e r a l w a y s o f p r o t e c t i o n :1

. U n d e r g r o u n d P i p e l i n e :

A t s u f f i c i e n t d e p t h ( i n M i d d l e o f E u r o p e : s a y 1 m e t e r ) t h e t e m p e r a t u r e w i l l n o t d r o p b e l o w

0 ° C

. A n u n d e r g r o u n d p i p e l i n e w i l l t h e r e f o r e n o t f r e e z e

. A d d i t i o n a l a d v a n t a g e s a r e ( 1 ) t h a t

t h e r e i s a l s o l e s s t h e r m a l e x p a n s i o n i n s u m m e r t i m e

, ( 2 ) t h a t t h e p i p e l i n e i s i n v i s i b l e a n d ( 3 )

t h a t t h e r e a r e n o c r o s s i n g s w i t h r o a d s o r r a i l w a y s

. 2

. T h e r m a l I s o l a t i o n o f t h e P i p e l i n e :

D e p e n d i n g o n t h e p r e v a i l i n g w i n t e r c o n d i t i o n s

, i t m a y s u f f i c e t o h a v e a th e r m a l i s o l a t i o n w i t h

p r o t e c t i o n a g a i n s t d a m a g e a r o u n d t h e p i p e

. T h e a d v a n t a g e o f t h i s s o l u t i o n i s t h a t t h e p i p e l i n e

r e m a i n s e a s i l y a c c e s s i b l e

. 3

. T h e r m a l I s o l a t i o n w i t h H e a t i n g ( T r a c i n g ) o f t h e P i p e l i n e :

W h e n w i n t e r c o n d i t i o n s a r e m o r e s e v e r e e l e c t r i c a l h e a t i n g e l e m e n t s m a y b e r e q u i r e d

. A l l t h r e e s o l u t i o n s h a v e p r o v e n t o b e w o r k i n g t o f u l l s a t i s f a c t i o n

.

H a r d e n i n g o f S l u r r y

H i g h a m o u n t s o f C a O o r o t h e r c h e m i c a l s i n t h e s l u rr y m a y r e s u l t i n q u i c k e r h a r d e n i n g o f t h e

s l u rr y w i t h t h e p o s s i b i l i t y o f p i p e l i n e b l o c k a g e s

. D u r i n g t h e d e s i g n s t a g e o f t h e i n s t a l l a t i o n t h i s c h e m i c a l b e h a v i o u r n e e d s t o b e r e s e a r c h e d

. S u c h

r e s e a r c h w i l l r e s u l t i n a h a r d e n i n g t i m e o f t h e s l u r r y

. T h e r e s i d e n c e t i m e i n t h e e n t i r e i n s t a l l a t i o n

( m i x e r

, s l u r

r y t a n k a n d p i p e l i n e ) n e e d s t o b e s h o r t e r t h a n t h i s h a r d e n i n g t i m e

. T h i s

, a g a i n

, m a y

h a v e a n i n f

l u e n c e o n t h e p i p e l i n e d i a m e t e r s e l e c t i o n

. A l t e r n a t i v e l y a h i g h e r w a t e r c o n t e n t m a y b e

s e l e c t e d t o m a i n t a i n a s u f f i c i e n t l y l o w v i s c o s i t y i n t h e p i p e l i n e a n d o n t h e d i s p o s a l a r e a

. I t i s o b v i o u s t h a t s p e c i a l r e q u i r e m e n t s o n t h e p i p e l i n e d i a m e t e r a n d o n t h e w a t e r o f th e s l u r r y w i l l

h a v e a n i m p a c t o n t h e p i p e l i n e p r e s s u r e l o s s e s a n d r h e o l o g i c a l b e h a v i o u r o f t h e s l u r r y

.

P i p e l i n e F l u s h i n g

I t i s i m p o r t a n t t o c l e a n ( f

l u s h ) t h e p i p e l i n e o n a r e g u l a r b a s i s a n d p r i o r t o a m a j o r s h u t d o w n

. T h e

c l e a n i n g i s v e r y e a s y a n d i s g e n e r a l l y d o n e w i t h w a t e r

. T o i n c r e a s e th e c l e a n i n g r e s u l t s

, " p i g g i n g "

i s r e c o m m e n d e d

. I n t h a t c a s e c l e a n i n g b a l l s ( s o

- c a l l e d " p i g s " ) a r e i n t r o d u c e d t o t h e p i p e l i n e w i t h

h e l p o f p i g g i n g s t a t i o n s

. T h e s e c l e a n i n g b a l l s a r e m o v e d th r o u g h th e p i p e l i n e b y w a t e r

. T h e w a t e r

p r e s s u r e c a n b e g e n e r a t e d b y t h e G E H O P i s t o n D i a p h r a g m P u m p s

. I n c a s e a n a m o u n t ( o f w a t e r

o f t h e c o n t e n t o f t h e p i p e l i n e ) i s r u n t h r o u g h t h e s y s t e m

, a n a d d i t i o n a l v o l u m e o f w a t e r w i l l b e l e t

o n t o t h e d i s p o s a l a r e a

, w h i c h w i l l b e d r a i n e d f r o m t h e d i s p o s a l s i t e i n t h e s a m e w a y a s r a i n w a t e r

. T h i s a m o u n t o f w a t e r c a n b e c o n s i d e r e d m i n i m u m

, c o m p a r e d t o a s h o r t r a i n s h o w e r

. F o r

e x a m p l e : t h e c o n t e n t o f a p i p e l i n e o f 1 5 0 m m a n d 3 k m l e n g t h i s 5 3 m 3

, s p r e a d o v e r a n a r e a o f

2 0 0 x 2 0 0 m t h i s i s o n l y 1

. 3 m m

. I f p i g g i n g i s d o n e a t a s p e e d o f 1 m / s

, a 3 k m p i p e l i n e i s

c l e a n e d i n 5 0 m i n u t e s

.

E n e r g y C o n s u m p t i o n

T h e e n e r g y c o n s u m e r s a r e a l l l o c a t e d a t t h e i n s t a l l a t i o n i

. e

. a t t h e p o w e r p l a n t

. T h e r e a r e n o

c o n s u m e r s o n t h e d i s p o s a l a r e a ( a s n o m e c h a n i c a l s p r e a d i n g i s r e q u i r e d )

. T h e t o t a l e n e r g y

c o n s u m p t i o n o f t h e e n t i r e t r a n s p o r t a t i o n a n d d i s p o s a l s y s t e m i s t h e r e f o r v e r y l o w

. A q u a n t i t y o f

1 0 0 t / h o f d r y a s h e s

, ( t h i s i s a p p r o x

. 1 0 0 m 3 a t 6 5 % s o l i d s c o n c e n t r a t i o n ) p u m p e d t h r o u g h a

p i p e l i n e a t 6 0 b a r

, r e q u i r e s a p p r o x

. 1 8 5 kW

. A b o o s t e r p u m p a n d a g i t a t o r m a y c o n s u m e a n o t h e r

5 0 kW

. T o t a l 2 3 5 kW

.

L a b o u r R e q u i r e m e n t s

O n c e t h e i n s t a l l a t i o n i s p r o p e r l y i n s t a l l e d a n d c o m m i s s i o n e d

, i t w i l l r u n f u l l y a u t o m a t i c a l l y a n d

c a n b e c o n t r o l l e d f

r o m t h e p o w e r p l a n t ' s C e n t r a l C o n t r o l R o o m

. T h e p r o p o s e d i n s t a l l a t i o n d o e s

n o t r e q u i r e a n y a d d i t i o n a l o p e r a t i n g p e r s o n n e l

.W i t h r e s p e c t t o m a i n t e n a n c e r e q u i r e m e n t s

, i t c a n b e s t a t e d t h a t t h e d e s i g n o f t h e i n s t a l l a t i o n i s

b a s e d o n r i g i d a n d w e a r r e s i s t a n t c o m p o n e n t s r e d u c i n g l a b o u r r e q u i r e m e n t s t o a m i n i m u m

. I t i s

e s t i m a t e d t h a t a n n u a l l a b o u r r e q u i r e m e n t s f o r m a i n t e n a n c e i s l i m i t e d t o a p p r o x

. 2 5 0 h o u r s

.

R e l i a b i l i t y

T h e p r o p o s e d i n s t a l l a t i o n i s b a s e d o n a c o m b i n a t i o n o f p r o v e n t e c h n o l o g i e s : h i g h d e n s i t y s l u r r y

p u m p i n g w i t h p i s t o n d i a p h r a g m p u m p s

, i n c l u d i n g s l u rr y p r e p a r a t i o n a n d m i n e r a l w a s t e d i s p o s a l

. A l t h o u g h t h e G E H O P i s t o n D i a p h r a g m P u m p s h a v e a g u a r a n t e e d a v a i l a b i l i t y o f 9 8 %

, s t a n d b y

e q u i p m e n t i s i n c l u d e d i n t h e d e s i g n

. F u r t h e r a l l e q u i p m e n t i s a m p l y s i z e d w i t h a d e q u a t e s a f e t y

m a r g i n s w i t h r e s p e c t t o c a p a c i t i e s

, a s w e l l a s o p e r a t i n g c o n d i t i o n s

, i f c o n s i d e r e d n e c e s s a r y a l l c a n

i n c l u d e w i t h a d e q u a t e s t a n d b y

.



### 5

. P R O J E C T O R G A N I S A T I O N

I n a l l d e t a i l s G E H O P U M P S i s o r g a n i s e d t o a d e q u a t e l y m a n u f a c t u r e a n d s u p p l y s p e c i a l t y p u mp s

t o t h e p o w e r i n d u s t r i e s

. T h e y a r e i n t h e p o s i t i o n t o s u p p o r t t h e s a l e s a c t i v i t i e s b y c a rr y i n g o u t

e x t e n s i v e s l u rr y r h e o l o g y l a b t e s t i n g

, b y t h e s u p p l y o f b a s i c p i p e l i n e e n g i n e e r i n g a n d b a s i c p u mp

s t a t i o n e n g i n e e r i n g

. I n m o s t p r o j e c t s G E H O P U M P S w i l l c o o p e r a t e w i t h r e p u t a b l e p a r t n e r s a n d

c o n t r a c t o r s f

o r t h e s u p p l y o f t u r n

- k e y d e l i v e r i e s

. T h e s e p a r t n e r s h a v e e x p e r i e n c e i n p r o j e c t

m a n a g e m e n t

, c i v i l e n g i n e e r i n g

, d e t a i l e d p i p e l i n e a n d p u m p s t a t i o n e n g i n e e r i n g

, d i s p o s a l s i t e

e n g i n e e r i n g e t c

. G E H O P U M P S i s f r e e t o s e l e c t t h o s e p a r t n e r s w h o a r e m o s t a p p r o p r i a t e f o r t h e

p a r t i c u l a r p r o

j e c t

.



### 6

. S P E C I F I C A D V A N T A G E S O F T H E P R O P O S E D S Y S T E M

F o r s o m e w h a t m o r e t h a n 1 0 y e a r s i t h a s b e e n p o s s i b l e t o t r a n s p o r t h i g h d e n s i t y s l u r r i e s

( p r a c t i c a l l y w i t h o u t f

r e e w a t e r ) t h r o u g h a l o n g d i s t a n c e p i p e l i n e

. S u b s e q u e n t l y i t i s p o s s i b l e t o

d i s p o s e ( w a s t e ) s l u rr y i n a n e n v i r o n m e n t a l l y s a f e a n d s o u n d w a y

. T h e s e p o s s i b i l i t i e s b e c a m e

e c o n o m i c a l l y v i a b l e t h r o u g h t h e d e v e l o p m e n t o f h i g h p r e s s u r e p i s t o n d i a p h r a g m p u m p s

. C o m p a r e d w i t h t h e c o n v e n t i o n a l w a y s o f t r a n s p o r t a t i o n b y m e a n s o f c o n v e y o r b e l t s

, t r u c k s o r

l o w d e n s i t y s l u rr y p u m p i n g

, t h i s p r o p o s e d t e c h n o l o g y o f f e r s f o l l o w i n g :

E n v i r o n m e n t a l a d v a n t a g e s

1

. N o g r o u n d w a t e r p o l l u t i o n b e c a u s e o f t h e s o l i d i f i c a t i o n o f t h e s l u rr y o n t h e d i s p o s a l s i t e

. 2

. N o d u s t i n g b e c a u s e o f s l u rr y s o l i d i f i c a t i o n

. 3

. E a s y d r a i n a g e o f r a i n w a t e r

. 4

. H i l l s c a n b e e a s i l y c o n s t r u c t e d i n o r d e r t o r e

- c r e a t e t h e o r i g i n a l l a n d s c a p e

. 5

. P o s s i b i l i t y o f r e c u l t i v a t i o n / r e v e g e t a t i o n

. 6

. N o n o i s e o n t h e t r a n s p o r t a t i o n t r a c k o r i n t h e d i s p o s a l s i t e

. 7

. N o s p o i l a g e a n d c l e a n t r a n s p o r t a t i o n t r a c k d u e t o a f u l l y e n c l o s e d p i p e l i n e s y s t e m

. 8

. N o d i r t y e x h a u s t g a s e s f r o m t r u c k s o n t h e t r a n s p o r t a t i o n t r a c k o r a t t h e d i s p o s a l s i t e

. 9

. T h e p i p e l i n e c a n b e b u r i e d u n d e r g r o u n d a n d r e m a i n s i n v i s i b l e

. 1 0

. N o t o p o g r a p h i c l i m i t a t i o n s t o t h e p i p e l i n e s y s t e m s

.F i g

. 5 G E H O p i s t o n d i a

p h r a g m p u m p

. O p e r a t i o n a l a d v a n t a g e s

1

. T h e s l u r r y p r e p a r a t i o n

, t r a n s p o r t a t i o n a n d d i s p o s a l i s c o m p l e t e l y a u t o m a t e d

. T h e e n t i r e s y s t e m

c a n b e o p e r a t e d a n d c o n t r o l l e d a t o n e l o c a t i o n

. T h i s l o c a t i o n c a n b e t h e p o w e r p l a n t ' s C e n t r a l

C o n t r o l R o o m

. T h u s n o a d d i t i o n a l m a n p o w e r i s r e q u i r e d

. ( T h e p r o p o s e d s y s t e m p r o v i d e s f o r a

l o c a l c o n t r o l r o o m f

o r m a i n t e n a n c e

, s t a r t

- u p

, p u rp o s e s e t c

. )

2

. T h e s l u r r y p r e p a r a t i o n

, t r a n s p o r t a t i o n a n d d i s p o s a l i s c o n t i n u o u s a n d t r o u b l e f r e e

. 3

. T h e s y s t e m i s n o t i n f

l u e n c e d b y w e a t h e r c o n d i t i o n s ( l o w t e mp e r a tu r e s

, s t o r m s

, h e a v y r a i n f a l l s

e t c

. )

4

. N o a d d i t i o n a l m a n p o w e r o r m a c h i n e r y i s r e q u i r e d t o s p r e a d t h e w a s t e o v e r t h e w h o l e a r e a o f

t h e d i s p o s a l s i t e

. 5

. T h e r e f o r n o a c c o m m o d a t i o n s f

o r p e r s o n n e l o r e q u i p m e n t o n t h e d i s p o s a l s i t e a r e r e q u i r e d

. 6

. F l e x i b i l i t y : a l a t e r c h a n g e o f t h e p i p e l i n e r o u t i n g i s p o s s i b l e a t l o w c o s t s

. 7

. T h e p i p e l i n e s y s t e m p r o v i d e s a d e q u a t e s t a n d b y f a c i l i t y a n d a l l o w s f

o r m o r e f r e e d o m o f l a y o u t

( r o u t i n g )

. 8

. T h e i n s t a l l a t i o n o f

f e r s h i g h a v a i l a b i l i t y a n d r e l i a b i l i t y i n s u m m e r a s w e l l a s i n w i n t e r s e a s o n s

. 9

. T h e i n s t a l l a t i o n r e q u i r e s l i t t l e m a i n t e n a n c e

. 1 0

. E a s y c l e a n i n g p o s s i b i l i t i e s o f i n s t a l l a t i o n a n d p i p e l i n e

.

F i n a n c i a l a d v a n t a g e s

1

. T h e p u m p s y s t e m i s d e s i g n e d t o o p e r a t e 2 5

- 3 0 y e a r s

, t h u s r e d u c i n g t h e d e p r e c i a t i o n p e r y e a r

. 2

. T h e e n e r g y c o n s u m p t i o n o f t h e e n t i r e p u m p i n g s y s t e m w i l l g e n e r a l l y b e l o w e r

. 3

. T h e e x p e n s i v e o p e r a t i n g c o s t s ( h i g h s p a r e p a r t s c o n s u m p t i o n a n d l a b o u r ) o f t r u c k s a n d b e l t s

i s e l i m i n a t e d

. 4

. N o r o a d s f

o r t r u c k s o r o b s e r v a t i o n r o a d s f o r c o n v e y o r b e l t s a r e t o b e c o n s t r u c t e d a n d

m a i n t a i n e d

. 5

. C o s t l y c l e a n i n g o f t r u c k s o r c o n v e y o r b e l t s i s e l i m i n a t e d

. 6

. A s e p a r a t e s e r v i c e c r e w ( f o r c l e a n i n g a n d r e p a i r ) f

o r t r u c k s o r b e l t s i s n o t n e c e s s a r y

, n e i t h e r

a r e t r u c k d r i v e r s

. 7

. N o e n e r g y c o n s u m e r s ( i n f r a s t r u c t u r e ! ) o n t h e d i s p o s a l s i t e

. I n s h o r t

, t h e p r o p o s e d s y s t e m i s p r o v e n t e c h n o l o g y

, e c o l o g i c a l p r e f e r a b l e a n d c e r

t a i n l y r e d u c e t

h e

t o t a l o p e r a t i n g a n d i n v e s t m e n t c o s t s

.



### 7

. T H E G E H O P I S T O N D I A P H R A G M P U M P

T e c h n i c a l F e a t u r e s

T h i s d i a p h r a g m p u m p

, d e r i v e d f r o m a

c o n v e n t i o n a l p i s t o n p u m p s b u t

f e a t u r e s a d i a p h r a g m c o n s t r u c t i o n

, th a t

s e p a r a t e s t h e p u m p r u n n i n g p a r t s

( p i s t o n

, l i n e r

, e t c

. ) f

r o m t h e a b r a s i v e

s l u rr y t o b e p u m p e d

. T h e r u n n i n g p a r t s

o p e r a t e i n a c l e a n h y d r a u l i c o i l a n d t h e

f l e x i b l e r u b b e r d i a p h r a g m e n s u r e s a

c o n t i n u o u s m e c h a n i c a l s e p a r a t i o n

. ( F i g

. 5 )

T h e m o s t i m p o r t a n t c o n s i d e r a t i o n

r e g a r d i n g t h e p i s t o n d i a p h r a g m p u m p

i s t o a v o i d f

a i l u r e o f t h e d i a p h r a g m

.F i g

. 7 H i g h p r e s s u r e c o n e v a l v e

.

T h e a m o u n t o f p r o p e l l i n g l i q u i d v o l u m e c a n c h a n g e t h r o u g h l e a k a g e s a t t h e p i s t o n a n d / o r t h e

s t u f f i n g b o x p a c k i n g

. A r e d u c t i o n o f t h e v o l u m e o f p r o p e l l i n g l i q u i d c a n l e a d t o d i a p h r a g m

d a m a g e t h r o u g h c o n s t a n t s t r i k i n g a g a i n s t t h e r e a r w a l l

. O n t h e c o n t r a r y

, s h o u l d a n o v e r f i l l i n g o f

t h e v o l u m e o f p r o p e l l i n g l i q u i d a r i s e

, t h e d i a p h r a g m w i l l b e c o m e o v e r s t r e t c h e d a n d

, a f t e r a

p e r i o d o f t i m e

, w i l l b e f

o r c e d i n t o t h e d i s c h a r g e b o r e

. T o c o p e w i t h t h e s e p r o b l e m s

, t h e d e s i g n o f G E H O p i s t o n d i a p h r a g m p u m p f e a t u r e s a u n i q u e

s y s t e m f o r k e e p i n g t h e p r o p e l l i n g l i q u i d a m o u n t b e t w e e n p i s t o n a n d d i a p h r a g m c o n s t a n t

. T h i s

s e r v e s t o m a i n t a i n t h e o p t i m a l t r a v e l l i n g p o s i t i o n f o r t h e d i a p h r a g m ( F i g

. 6 )

. T h e s y s t e m u s e s

c o n t a c t l e s s e l e c t r i c a l s w i t c h e s t o m o n i t o r t h e d i a p h r a g m p o s i t i o n

, w h i c h a c t u a t e s f i l l i n g o r o u t l e t

v a l v e s f o r t h e p r o p e l l i n g l i q u i d

, a s r e q u i r e d

. I n a d d i t i o n t o t h i s s t a n d a r d p r o v e n c o n c e p t G E H O

P U M P S d e s i g n e d a u n i q u e m o d i f i c a t i o n t o t h i s s y s t e m

, f

o r w h i c h w o r l d w i d e p a t e n t i s p e n d i n g

. T h e m o d i f

i e d s y s t e m c a n c o p e w i t h a l l v a r i a t i o n s i n o p e r a t i n g d a t a

. T h e s y s t e m c a l c u l a t e s t h e

r e q u i r e d f

i l l i n g a n d o u t l e t t i m e s b a s e d o n p r e s s u r e s i g n a l s

, s p e e d s i g n a l s

, a c c e l e r a t i o n a n d

d e c e l e r a t i o n s i g n a l s

. T h e c e n t r a l p r o c e s s i n g u n i t

, w i t h m e m o r y

, k e e p s t h e i m p o r t a n t o p e r a t i n g

d a t a f o r l a t e r d i a g n o s i s o f p u m p c o n d i t i o n a n d s e l f d i a g n o s t i c s

.

I n t h e p i s t o n d i a p h r a g m p u m p t h e v a l v e

c o m p o n e n t s a r e t h e o n l y w e a r i n g p a r t s

. T h e

d i a p h r a g m i s r e c o m m e n d e d t o b e c h a n g e d o n c e

a y e a r f o r p r e v e n t i v e m a i n t e n a n c e

. T o k e e p t h e

d o w n t i m e a s s h o r t a s p o s s i b l e

, G E H O P U M P S

s u p p l i e s i t s l a r g e r p u m p s s t a n d a r d w i t h a

h y d r a u l i c s y s t e m f

o r o p e n i n g t h e v a l v e c o v e r s

a n d t h e r a p i d r e p l a c e m e n t o f t h e v a l v e s e a t ( F i g

. 7 )

. T h i s h y d r a u l i c s y s t e m p e r m i t s f a s t a n d

r e l i a b l e d i s m a n t l i n g a n d a s s e m b l y w i t h

m i n i m u m p h y s i c a l e f

f o r t

. A s p e c i a l v a l v e a n d

c y l i n d e r c o v e r d e s i g n p e r m i t s u n i f o r m

t i g h t e n i n g

, o f a l l b o l t s w i t h t h e p r e s c r i b e d

t e n s i o n

, w i t h o u t e f

f o r t

. T h e p i s t o n r i n g p r e s s u r e

a r e a s a r e i n t e r c o n n e c t e d b y c h a n n e l s i n s i d e t h e c o v e r

. O i l p r e s s u r e i s a p p l i e d t o t h e p r e s s u r e

p i s t o n o f e a c h s t u d a n d f

o l l o w e r

, t h e n u t s a r e t h e n l o c k e d b y h a n d

. F o r th e p u r p o s e o f d i s m a n t l i n g

t h e v a l v e s e a t

, p r e s s u r i s e d o i l i s f o r c e d b e t w e e n t h e o u t e r f a c e o f t h e c o n i c a l s e a t a n d t h e v a l v e

b o x c a s i n g

. T h e s h r i n k f

i t i s t h e r e b y r e l e a s e d a n d t h e v a l v e s e a t f r e e d

. T h e t i m e r e q u i r e d f

o r t h e

r e p l a c e m e n t o f o n e c o m p l e t e v a l v e i s a t t h e m o s t 3 0 m i n u t e s

, a n d 2 0 m i n u t e s f o r t h e v a l v e

c o m p o n e n t s

.

H y d r a u l i c t o o l s a r e a l s o u s e d f o r p i s t o n f

i t t i n g a n d r e m o v a l o n d u p l e x p u m p s a n d f o r t h e f i t t i n g

a n d r e m o v a l o f a l l d r i v e e n d b e a r i n g s

. T h i s s y s t e m i s o f p a r t i c u l a r i m p o r t a n c e w h e r e l a r g e p u m p

i n s t a l l a t i o n s a r e c o n c e r n e d

. G E H O P U M P S w e r e t h e f i r s t t o u s e t h i s s y s t e m o n s l u r r y p u m p s

.

A p p l i c a t i o n s i n t h e P o w e r I n d u s t r y

C o a l s l u r r y p i p e l i n e t r a n s p o r t a t i o n

A s l u r r y p i p e l i n e i s a n e f

f i c i e n t m e a n s o f t r a n s p o r t i n g s o l i d s s a f e l y

, s i l e n t l y a n d r e l i a

b l y o v e r l o n g

d i s t a n c e s

. I t i s a p r o v e n

, e n v i r o n m e n t a l l y s a f e t e c h n o l o g y a n d a v i a b l e a l t e r n a t i v e t o r a i l r o a d a n d

t r u c k h a u l i n g

. C l i m a t i c a n d t e rr a i n c o n d i t i o n s m a y b e s o s e v e r e t h a t t h e r e i s n o a l t e r n a t i v e t o a

p i p e l i n e

. P i p e l i n e e c o n o m i c s d i c t a t e t h a t t h e s l u rr y i s h i g h l y c o n c e n t r a t e d a n d t h a t i t i s

c o n s e q u e n t l y p u m p e d t h r o u g h t h e p i p e l i n e w i t h t h e a i d o f p o s i t i v e d i s p l a c e m e n t p u m p s

.P i s t o n d i a p h r a g m p u m p s h a v e

, b e c a u s e o f l o w e r w e a r s u b s t a n t i a l l y l o w e r o p e r a t i n g c o s t s

,

b e c o m e t h e p u m p o f c h o i c e o v e r p l u n g e r a n d p i s t o n p u m p s

. T h e e c o n o m i c b a l a n c e o f c a p i t a l

c o s t s a g a i n s t o p e r a t i n g c o s t s

, f a v o r s p i s t o n d i a p h r a g m p u m p s o n a p p l i c a t i o n s w h e r e t h e s l u rr y i s

a b r a s i v e o f w h e r e p r e s s u r e s a r e h i g h

. D e p e n d i n g o n t h e m o d e o f t h e p i p e l i n e o p e r a t i o n

, t h e

e x t r e m e l y h i g h a v a i l a b i l i t y o f G E H O p i s t o n d i a p h r a g m p u m p s o b v i a t e s t h e n e e d f o r a s t a n d b y

p u m p

, t h u s r e d u c i n g c a p i t a l i n v e s t m e n t

. N u m e r o u s s l u rr y p i p e l i n e s w o r l d

- w i d e r e l y o n G E H O

h e a v y d u t y p u m p s

. T h e h i g h a v a i l a b i l i t y a n d c o s t e f f e c t i v e n e s s o f t h e p u m p s i s u n m a t c h e d a n d i s

d e m o n s t r a t e d b y t h e h a n d l i n g o f m o s t d i v e r s e s l u r r i e s s u c h a s c o a l

, n i c k e l

, i r o n a n d p h o s p h a t e

c o n c e n t r a t e s

, f

l y a s h

, s e w a g e s l u d g e s

, r e d m u d a n d o t h e r t a i l i n g s

.

C o a l g a s i f

i c a t i o n

W o r l d

- w i d e

, m o s t g a s i f

i c a t i o n p l a n t s u s i n g t h e T E X A C O p r o c e s s

, e m p l o y G E H O p i s t o n

d i a p h r a g m p u m p s f

o r t r a n s f e rr i n g c o a l s l u rr y a n d f

e e d i n g g a s i f

i e r s

. M e e t i n g t h e m o s t s t r i n g e n t

p e r f o r m a n c e r e q u i r e m e n t s

, t h e y h a n d l e c o a l p a s t e s o f u p t o 7 0 % s o l i d s c o n t e n t

.

F l u i d i z e d b e d c o m b u s t i o n

G E H O P U M P S s u p p l i e s p r o v e n p u m p i n g s y s t e m s f o r t h e f e e d i n g o f a t m o s p h e r i c a n d p r e s s u r i z e d

f l u i d i z e d b e d c o m b u s t i o n s y s t e m s w i t h c o a l p a s t e s o f u p t o 8 0 % s o l i d s c o n t e n t

.

A s h d i s p o s a l

A l l k i n d s o f a s h s l u rr i e s c a n b e h a n d l e d i n a d i l u t e

, d e n s e o f v e r y p a s t e f o r m

, t h u s a v o i d i n g l a r g e

t a i l i n g s d a m s

. W a t e r u s a g e i s r e d u c e d t o a m i n i m u m

.