Scheiden van baggerspecie, Processtappen: scheiding baggerspecie in sedimentatiebekken
Bij scheiding in een sedimentatiebekken (SB) zijn twee processtappen te onderscheiden: afscheiding van zand door sedimentatie in het SB en bezinking van de slibfractie in een slibdepot.
Scheiding in sedimentatiebekken
In het SB wordt de baggerspecie gescheiden op basis van een verschil in sedimentatiegedrag tussen de verschillende deeltjes. De baggerspecie wordt in het SB gespoten. De bodem van het bekken ligt onder een helling, waardoor de specie naar de effluentzijde stroomt. De stromingskarakteristiek neemt af van snelstromend en turbulent, via het zogenaamde overgangsgebied naar traagstromend en bijna laminair, naarmate de afstand tot het inspuitpunt toeneemt. Hierdoor zullen bovenstrooms uitsluitend de grove zware delen sedimenteren. De conusvormige berg sediment die hierbij ontstaat, zal gedurende het proces groeien in hoogte en diameter. Deze berg breidt zich uit in de richting van de effluentzijde van het SB. In de berg sediment ontstaat ter plaatse van het inspuitpunt een spuitkuil. In deze kuil wordt de energie van de ingespoten straal baggerspecie gedeeltelijk vernietigd. Vanuit de spuitkuil stroomt de baggerspecie gelijkmatig uit over de berg sediment. Naarmate de helling van de berg minder steil wordt, kunnen vanuit de spuitkuil erosiegeulen ontstaan. Deze erosiegeulen eindigen waar de baggerspecie spontaan begint uit te waaieren. Vanaf dat punt vormt zich een nieuwe conusvormige berg sediment. Het ontstaan van erosiegeulen en de vorm van de berg sediment kunnen worden beïnvloed door in het SB zand te verschuiven of het inspuitpunt te verleggen.
Bij scheiding van baggerspecie in een sedimentatiebekken sedimenteren puin en grind in, of op korte afstand van de spuitkuil. De slibfractie, met daaraan de verontreinigingen, sedimenteert nabij het effluentpunt of spoelt uit het SB. De mediane korreldiameter (maat voor de scheidingsdiameter) van de in het SB gesedimenteerde deeltjes neemt af met toenemende afstand van het inspuitpunt. De helling van het gesedimenteerde materiaal is afhankelijk van de stroomsnelheid en van de korrelgrootteverdeling. De helling zal steiler worden naarmate de mediane korreldiameter van het gesedimenteerde materiaal groter wordt. Dit heeft tot gevolg dat de helling van het gesedimenteerde materiaal nabij het inspuitpunt steiler zal zijn dan op grotere afstand van het inspuitpunt.
Op de helling van de berg sediment is de stroomsnelheid zodanig dat slibdeeltjes niet de kans krijgen te sedimenteren. Aan de voet van de berg sediment is de stroomsnelheid zo hoog dat tijdens de beginfase van het proces gesedimenteerde slibdeeltjes geresuspendeerd worden. Insluiting van slibdeeltjes door zand wordt hierdoor voorkomen.
Gedurende het proces zal zand op telkens grotere afstand van het inspuitpunt sedimenteren. Uiteindelijk zal het depot zo ver gevuld zijn dat zand zal uitspoelen. Om dit te voorkomen wordt de overstorthoogte van het effluentpunt aangepast. Dit kan met slibkisten relatief eenvoudig worden gerealiseerd. Voorkomen moet worden dat verhoging van de overstorthoogte stilstaand of traagstromend water in het SB veroorzaakt. In traagstromend en stilstaand water blijven de slibdeeltjes niet meer in suspensie en zullen gelijk met het zand bezinken, waardoor het rendement van de scheiding zal afnemen.
[2], [3], [4], [5], [7], [14], [15], [16], [17], [21], [22], [23]
lees verder