Scheiden van baggerspecie, Resumé uitgangspunten en globale ontwerp streefwaarden van een scheidingsbekken voor baggerspecie
Resumé uitgangspunten en globale ontwerp streefwaarden van een SB
|
Parameter |
Uitgangspunten en globale ontwerp streefwaarden |
Opmerking |
|
Dimensionering SB: 1. opspuiten specie |
• Gelijkmatige verdeling slurrystroom over breedte SB • Debiet en breedte SB zo afstemmen dat q = 0,01 tot 0,1 m²/s |
|
|
2. lengte SB |
• Voldoende lengte voor realisatie van scheiding |
• De voorspelling van de sedimentatielengte berust vooralsnog op empirie |
|
3. helling SB |
• Bodem SB onder helling van circa 1:250 tot 1:500 aanleggen |
• Tijdens het opspuiten ontstaat op natuurlijke wijze een evenwichtshelling die afhankelijk is van het stromingsregime en de diameter van het gesedimenteerde zand |
|
4. vorm SB |
• Bij voorkeur rechthoekig • Afgeronde hoeken • Bij voorkeur waaiervorm aan inspuit- en effluentzijde |
• Van belang is dat de vorm van het SB helpt om het ontstaan van dode hoeken te voorkomen. |
|
Procesparameters: 1. specifiek debiet (q) 2. drogestofgehalte |
• q = 0,01 tot 0,1 m²/s
|
• optimum q = 0,03 tot 0,05 m²/sec |
|
Fenomenologische aspecten |
• Laagviskeuze stroming met turbulentie variërend van laminair tot overgangsgebied |
• Juiste stroming wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van hoefijzervormige golven (duinvormig stromingspatroon) in het SB |
Gedurende het opspuiten van baggerspecie in een scheidingsbekken (SB) kunnen verschillende typen zand-watermengselstromingen plaatsvinden. Het specifiek debiet in combinatie met het gehalte droge stof in de slurrystroom is bepalend voor het type zand-watermengselstroom. In onderstaande tabel zijn deze samengevat.
Type zand-watermengselstromingen
|
Viscositeit |
Turbulentie |
|
|
|
laminaire stroming + overgangsgebied (trage stroming) |
turbulente stroming
(snelle stroming) |
|
viskeuze stroming |
modderstromen |
turbulente stromen met suspensietransport van zand |
|
overgangsgebied |
korrelstroming |
suspensiestroming |
|
inerte stroming |
droogzandstroming |
steen- en rotslawines |
Voor scheiding in SB zijn suspensie- en korrelstroming het meest geschikt. Een weinig turbulente stroming (laminair en overgangsgebied) van een laagviskeuze mengselstroom blijkt optimaal te zijn. Hierbij dient opgemerkt te worden dat op microschaal de stromingskarakteristiek over korte afstand in een SB sterk kan verschillen.
De stromingsregimes suspensiestroming en korrelstroming worden in scheidingsbekkens (SB) bij een specifiek debiet van 0,01 tot 0,1 m²/s waargenomen. Karakteristiek voor dit specifieke debiet is een duinvormige stroming. Dit is visueel waarneembaar als hoefijzervormige brekende golven die zich gelijkmatig en traag tegen de stroomrichting in verplaatsen (zie onderstaande figuur).
Bij q < 0,01 m²/s ontstaan door het SB meanderende erosiegeulen. Bij q > 0,1 m²/s is sprake van een zogenaamd flatbed-regime, met een meer homogene verdeling van de mengselstroom over het oppervlak van het sediment. Bij q >> 0,1 m2/s is sprake van zeer turbulente stroming. In een SB kunnen alle drie de genoemde patronen gelijktijdig worden waargenomen. Aan de effluentzijde van het SB dienen bij voorkeur meanderende erosiegeulen voor te komen, ter voorkoming van uitspoeling van zand.
[9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16], [18], [19], [23], [24]