Richtlijn herstel en beheer (water)bodemkwaliteit

Zeven en ontwateren van baggerspecie, Toepassingsgebied

Ervaring met baggerspecie en keuze apparaten

De ervaring met fijn zeven en ontwateren van baggerspecie beslaat een periode van ruim 10 jaar. Grof zeven wordt al veel langer toegepast. Het aantal projecten en de verwerkte hoeveelheden zijn echter relatief gering door het geringe aanbod van baggerspecie in de markt. In Nederland is de meeste ervaring opgedaan met zeefbandpersen. Elk apparaat heeft specifieke voor- en nadelen. De toepassing van het ontwaterde materiaal bepaalt uiteindelijk welk type apparaat het meest economisch is. Bij het ontwateren van de slibfractie, die ontstaat na afscheiden van zand uit landbodem, is het doel bijvoorbeeld het verkrijgen van een steekvast produkt dat tegen zo laag mogelijke kosten naar een “droge” stortplaats kan worden gebracht. Daarbij blijkt de zeefbandpers de meest economische keuze te zijn. Afhankelijk van de doelstelling kan voor baggerspecie dus een ander apparaat een betere keuze zijn. In het kort enkele in het oog springende kenmerken:

  • centrifuge: wordt aanbevolen indien hoge doorzet vereist is bij relatief waterige invoer en maximale droge stofgehalten niet noodzakelijk zijn;
  • kamerfilterpers: wordt aanbevolen bij relatief moeilijk te ontwateren materiaal indien hoge droge stof gehalten vereist zijn;
  • vacuümtrommelfilter: kan baggerspecie ontwateren zonder dat zand vooraf moet worden verwijderd; is relatief goed bestand tegen sterke wisselingen in speciesamenstelling;
  • vacuümbandfilter: voor dit apparaat is geen nadere informatie beschikbaar.

In de literatuur zijn uitgebreidere vergelijkingen van de zeefbandpers met een centrifuge en een kamerfilterpers bekend [5].

Voorbehandeling mechanisch ontwateren

Mechanische ontwateringsapparatuur vereist een voorbehandeling in de vorm van zeven, zand afscheiden en voorontwateren (indikken). De mate waarin is een voorbehandeling is vereist, verschilt per type apparaat (zie tabel).

Zeven wordt van grof naar fijn uitgevoerd in verschillende stappen. Het verschil in maaswijdte tussen de verschillende zeefstappen bedraagt gewoonlijk 10 - 40 mm. Afhankelijk van de aanwezige hoeveelheid grove delen kan geoptimaliseerd worden op doorzet en het afscheiden van specifieke fracties indien deze verontreinigd zijn.

Vereiste voorbehandelingen mechanisch ontwateren

Type apparaat

Zeven

zand > 100 m afscheiden *

hulpstoffen

zeefbandpers

Ja

ja

flocculant

kamerfilterpers

Ja

ja

flocculant

decanteercentrifuge

Ja

ja

flocculant

vacuümtrommelfilter

Ja

nee

precoat

vacuümbandfilter

Ja

ja

flocculant

* Niet al het fijne zand hoeft te worden verwijderd, maar is uit oogpunt van overmatige slijtage aan te bevelen.

Voorontwateren wordt uitgevoerd in gravitatie-indikkers en lamellenafscheiders met als doel kostenbesparing door de benodigde mechanische ontwateringscapaciteit te verkleinen. In beide apparaten vindt bezinking plaats van de vooraf geflocculeerde fijne fractie. Overigens is het sterk aan te bevelen de keuze en dosering van het vlokmiddel vooraf in het laboratorium te bepalen danwel de leverancier of een andere deskundige ter plaatse bij aanvang van het werk te laten assisteren bij de instelling van de ontwateringsapparatuur. Ook de aanmaak (met leidingwater!) en de wijze van mengen speelt een grote rol bij het optimaal gebruiken van vlokmiddelen. Ontwateren is wat dit betreft nog een echt ambacht, waar praktijkervaring een grote rol speelt.

Indicatie van te bereiken droge stofgehalten bij optimale afscheiding van zand

De te bereiken drogestofgehalten worden vooral bepaald door de hoeveelheid organische stof en de korrelgrootteverdeling van de fijne fractie (0 - 63 µm). In onderstaande tabel staan de resultaten vermeld die bij voorontwateren door middel van indikken worden behaald voor de fijne fractie (korrelgrootte kleiner dan 40 - 100 µm). De resultaten zijn afgeleid van een enquete onder gebruikers van onwateringsapparatuur.

Indicatie te bereiken drogestofgehalten na indikken van de fijne fractie met een lamellenafscheider of gravitatie-indikker

Type specie

Kenmerken fijne fractie

Fijne fractie d.s. % na afscheiden zand

Ingedikte fijne fractie d.s. %

Zandrijk

o.s. < 5 %

6 - 10

20 - 25

matig zandig

o.s. 5 - 15 %

4 - 6

15 - 20

Slibrijk

o.s. > 15 %

3 - 5

10 - 15

veenachtig/zeer slibrijk

o.s. > 35 %,

veel deeltjes < 16 m

1 - 3

5 - 10

In onderstaande tabel zijn de resultaten van de enquete voor de mechanische ontwatering van fijne fractie weergegeven. De resultaten hebben voor 80% betrekking op ontwatering met een zeefbandpers. De vermelde dichtheid is berekend aan de hand van het organische stofgehalte en drogestofgehalte. Met behulp van de dichtheid kan worden berekend welk volume de slibkoek inneemt.

Indicatie te bereiken droge stofgehalten en dichtheden na mechanische ontwatering van fijne fractie met een zeefbandpers

% organische stof

Gemiddeld bereikt droge stof % en gehele bereik ()

berekende dichtheid (kg per m3)

(voor berekenen initieel stortvolume)

10

47 (38 - 57)

1390 (1290 - 1500)

15

40 (32 - 50)

1300 (1230 - 1410)

25

38 (30 - 46)

1270 (1200 - 1340)

De hoogste drogestofgehalten en dichtheden kunnen worden behaald met een hogedruk zeefbandpers of de kamerfilterpers. De drogestofgehalten liggen dan 5 tot 10% (absoluut, dus optellen!) hoger dan boven vermeld.