Beheer en opslag van mijnbouwresiduen

Een opslagvoorziening voor mijnbouwresiduen (TSF) is een civieltechnische constructie waarin afval van de verwerking van ertsen (mijnbouwresiduen) permanent wordt opgeslagen nadat waardevolle metalen of mineralen zijn gewonnen. Mijnbouwresiduen bevatten doorgaans restanten van reagentia, zware metalen en proceswater. Geokunststoffen – voornamelijk geomembranen, GCL's, geotextielen en drainagecomposieten – vormen het ondoorlatende barrièresysteem dat voorkomt dat deze verontreinigende stoffen het grondwater en de omliggende bodem bereiken.

Het kernassortiment van Naue voor de afdichting van TSF omvat: Carbofol^® HDPE-geomembranen (primaire polymeerbarrière), Bentofix^® GCL's (minerale secundaire barrière), Secutex^® nonwoven geotextielen (bescherming en filtratie), Secudrain^® drainagegeocomposietsystemen en Secugrid^®/Combigrid^® geogrids (berm- en taludversterking). Deze producten kunnen afhankelijk van de projecteisen worden gecombineerd tot enkelvoudige, composiet- of dubbele voeringssystemen.

Het ontwerp van een TSF is onderworpen aan internationale richtlijnen, waaronder ICOLD Bulletin 121 (tailingsdammen – risico op gevaarlijke gebeurtenissen), de TSF-ontwerprichtlijnen van MAC (Mining Association of Canada), ASTM D5887 (doorlatendheid van GCL) en GRI GM13 (eigenschappen van HDPE-geomembranen). De nationale regelgeving in Duitsland vereist daarnaast BAM-goedkeuring voor geokunststoffen die voor insluiting worden toegepast. Naue-producten beschikken over de vereiste certificeringen en goedkeuringen. Op het niveau van de opslagvoorziening wordt steeds vaker verwacht dat de opslag van mijnbouwresiduen voldoet aan de Global Industry Standard on Tailings Management (GISTM); de geokunststofsystemen van Naue ondersteunen de prestatiedoelstellingen voor insluiting en sluiting binnen een voorziening die aan de GISTM voldoet.

Een Bentofix^® GCL met een dikte van circa 6 - 8 mm vervangt een gecompacteerde kleilaag van 0.6 - 1.0 m. Dit vermindert het grondverzet, de benodigde verdichtingsmachines op locatie en de bouwtijd aanzienlijk. Het vervoer van bentonietgranulaat naar afgelegen mijnbouwlocaties is aanzienlijk eenvoudiger dan het vervoeren en verdichten van gelijkwaardige volumes klei.

Installatie op steile en rotsachtige TSF-hellingen vereist gespecialiseerde installateurs van geokunststoffen die de installatiehandleidingen van Naue en een locatiespecifiek CQA-plan (Construction Quality Assurance) volgen. Bij hellingen steiler dan 45° of vrijwel verticale rotspartijen worden geokunststoffen verankerd met in cement vastgezette rotsbouten of ankersleuven. Gecertificeerde lassers lassen Carbofol^®-geomembranen met hetewiglasapparatuur voor dubbele lasnaden. Elke lasnaad wordt gecontroleerd met een druktest van het luchtkanaal.

De eisen verschillen per rechtsgebied. Internationaal vormen ICOLD Bulletin 121 en MAC TSF Design Guidelines de maatstaf voor veiligheid en prestaties. In Duitsland is voor geokunststoffen voor insluitingstoepassingen een BAM-goedkeuring vereist binnen het Duitse wettelijke kader voor afvalstoffen. Belangrijke prestatiecriteria zijn de doorlatendheid van geomembranen (k ≤ 10⁻¹² m/s), de hydraulische geleidbaarheid van GCL (k ≤ 5 x 10⁻¹¹ m/s overeenkomstig ASTM D5887), de chemische compatibiliteit met het specifieke percolaat en de duurzaamheid op lange termijn. Naue levert volledige documentatiepakketten ter ondersteuning van aanvragen bij bevoegde instanties.

Ja. Naue-producten zijn wereldwijd toegepast in talrijke mijnbouwprojecten, waaronder TSF's voor goudmijnen in het Midden-Oosten, residuvijvers voor kopermijnen in Zuid-Amerika en opslagbekkens voor fosfaatresiduen in Europa. Referentieprojecten omvatten een grootschalige TSF-uitbreiding waarbij meer dan 300,000 m² aan Naue-producten (Bentofix^®, Carbofol^®, Secudrain^®, Secutex^®) voor één toepassing werd geleverd en geïnstalleerd. Bekijk ook onze praktijkvoorbeelden.

Bij de sluiting van een TSF wordt een meerlaags afdeksysteem over de massa mijnbouwresiduen aangebracht om verontreinigingen op lange termijn te isoleren. Een typisch afdeksysteem van Naue bestaat uit een Carbofol^® HDPE-geomembraan als ondoorlatende barrière, Bentofix^® GCL als secundaire minerale afdichting en een Secudrain^® drainagegeocomposiet om infiltratie in de afdekgrond te beheersen. Dit systeem vermindert de doorsijpeling op lange termijn aanzienlijk, helpt verontreinigde afstroming te voorkomen en creëert een stabiele basis voor herbegroeiing en ecologisch herstel van het voormalige mijnterrein.

De lasnaden van Carbofol^®-geomembranen worden gemaakt door gecertificeerde lassers met dubbelkanaals lasmachines voor lassen met een hete wig. Elk laskanaal wordt direct met perslucht op druk getest - elke lasnaad die niet aan de druktest voldoet, wordt gerepareerd en opnieuw getest. In een volledig laslogboek worden voor elke lasnaad de positie, de identificatiecode van de lasser, de datum, het testresultaat en de reparatiegeschiedenis vastgelegd. Dit CQA-dossier (Construction Quality Assurance, kwaliteitsborging tijdens de uitvoering) wordt bij alle TSF-projecten aan de projectingenieur en de toezichthoudende instantie overgelegd als bewijs dat de installatie aan de eisen voldoet.