Baggeren en transporteren, principe van de techniek, sleephopperzuiger
De sleephopperzuiger is een vrijvarend baggerwerktuig. De zuiger is voorzien van één of twee zuigbuizen. In de zuigsituatie worden de buizen overboord gehangen en over de bodem gesleept. De zuigbuis bestaat uit een scharnierende buis met een sleepkop die eveneens scharnierend bevestigd is. De zuigbuis is door middel van een glijstukconstructie met het schip verbonden. De pomp bevindt zich in het schip of onder water halverwege de zuigbuis. De scharnierende constructie maakt het mogelijk dat de buis horizontaal over de bodem wordt gesleept.
In de zuigkop wordt een grond-watermengsel gevormd dat vervolgens in de hopper wordt gepompt. De hopper is voorzien van een overvloei. Bij regulier baggerwerk zal nadat het ruim is gevuld met het grond- watermengsel, het zuigproces nog enige tijd doorgaan waarbij de vaste bestanddelen bezinken in de hopper en het proceswater overboord vloeit. Echter, met het proceswater zullen ook de fijnere deeltjes overboord spoelen en naarmate de hopper verder gevuld wordt met vaste bestanddelen, zal door toename van de stroomsnelheid boven de lading ook de deeltjesgrootte toenemen. Dit proces gaat door totdat het laadvermogen van het schip is bereikt. Fijn materiaal zoals slib heeft slechte bezinkeigenschappen zodat na vulling van de hopper er geen bezinking meer optreedt en het mengsel als geheel overboord spoelt. Om toch zoveel mogelijk lading mee te kunnen nemen, wordt gebruik gemaakt van het ‘Arm Mengsel OverBoord-systeem’ (AMOB) waarbij een mengsel met lage concentratie, zoals bij begin van het baggerproces, direct overboord wordt gepompt.
Bij het baggeren van verontreinigde baggerspecie wordt in het algemeen overvloeien van de hopper en het AMOB-systeem niet toegelaten omdat anders de verontreinigde slibdeeltjes in het omgevingswater zouden worden verspreid. Na vulling van de hopper met het grond-watermengsel stopt derhalve het laadproces. Dit betekent dat, voor wat betreft de baggerproductie, de hopper minder effectief werkt omdat de ladingsdichtheid gering is en na vulling het laadvermogen van de hopper nog niet bereikt is. Soms wordt water uit het beun opnieuw gecirculeerd waardoor de hopperlading toch verbeterd wordt zonder dat daarbij vertroebeling ontstaat. Bij recirculatie wordt water boven uit het beun gezogen en in de sleepkop geïnjecteerd. Op deze wijze wordt er tijdens het baggeren minder omgevingswater opgezogen.
De baggercyclus bestaat uit het vullen van de hopper, het varen naar een onderwaterstort of landdepot, het lossen van de hopper en het terugvaren naar de baggerlocatie.
Het lossen van de hopper gebeurt door het zogenaamde klappen, waarbij kleppen, deuren of schuiven in de bodem van de hopper worden geopend. Ook maakt men wel gebruik van splijthoppers waarbij het schip opent met behulp van op het dek aangebrachte scharnieren. Deze wijze van lossen wordt toegepast indien gebruik gemaakt wordt van een speciaal onderwaterstort voor verontreinigde baggerspecie of indien het gaat om minder verontreinigde baggerspecie waarvan storten in oppervlaktewater toelaatbaar is.
Een andere wijze van lossen is via een persleiding naar een depot op het land met behulp van een op het schip aanwezige perspompinstallatie. Voorbeeld van een dergelijke toepassing is de Slufter in Rotterdam- Europoort.
Maatregelen om hoge mengselconcentraties en geringe mors te realiseren, zijn:
- toepassen van ontgassing;
- afstemmen van de zuigcapaciteit op het aangesneden volume waterbodem door pompregulatie;
- gebruik maken van een digitaal terreinmodel (DTM) gecombineerd met een geautomatiseerd systeem om de diepte van de zuigmond het gewenste bodemniveau te laten volgen.
De hopperzuiger is geschikt voor het baggeren van de meest uiteenlopende grondsoorten. Bij het baggeren van verontreinigde waterbodem betreft het in het algemeen onderhoudsbaggerwerk dat meestal uit slib of (fijn) zand bestaat. De hopperinhoud van sleephopperzuigers varieert van circa 1000 m3 voor de kleine hopperzuiger tot 25.000 m3 voor de nieuwste generatie zeer grote hopperzuigers. Daarbij zijn baggerdiepten mogelijk van 5 m tot 50 m en dieper. Grote baggerdiepten zijn voor het baggeren van verontreinigde bodem als regel minder relevant.
De hopperzuiger wordt dikwijls ingezet voor nautisch baggerwerk waarbij de scheepvaart zo min mogelijk hinder van de baggerwerkzaamheden mag ondervinden. Het gaat daarbij veelal om een groot baggervolume dat over een grote oppervlakte verspreid is.
