Concept: Onttrekken van water ten behoeve van grondwaterstandsverlaging, onttrekking water voor chemische extractie, onttrekking water voor hydrogeologische beheersing, onttrekking water voor civieltechnische beheersing
Techniekbeschrijving
Vacuümfilters worden toegepast voor:
grondwateronttrekking ten behoeve van grondwaterstandsverlaging (bemaling ontgraving of ten behoeve van in-situ sanering);
grondwateronttrekking ten behoeve van grondwatersanering en -beheersing of in situ sanering van verontreinigde grond;
bodemluchtonttrekking ten behoeve van in-situ sanering.
Vacuümfilters worden toegepast voor de infiltratie en onttrekking van (grond)water. Vacuümfilters zijn verticale kunststofbuizen met een geperforeerd deel, die meestal in de grond wor-den gespoten (pulsen, avegaarboren en drukken is in principe echter ook mogelijk). De vacuümfilters worden aangesloten op een (ring)leiding, waarop een onderdruk wordt aangelegd. Daardoor wordt grondwater onttrokken en het grondwaterpeil verlaagd. De diameter van de filters is meestal 50 mm (2 inch), maar kan ook groter gekozen worden.
De filters zijn in het algemeen van PVC. Bij langdurige grondwateronttrekkingen kan in verband met de chemische resistentie ook HDPE of ander materiaal worden toegepast.
De vacuümstreng (rij filters) wordt aangesloten op een vacuümpomp.
Als de grondwaterspiegel zakt tot onder de top van het geperforeerde deel van een filter, wordt lucht aangezogen en valt de bemaling uit. Dit kan worden voorkomen door:
het geperforeerde deel voldoende diep aan te brengen;
haalbuizen (of inhangers) in de filters aan te brengen.
Een haalbuis is een niet geperforeerde slang of buis, die binnen in het filter wordt aangebracht, waarbij de onderkant weinig (circa 0,10 m) boven de onderkant van het filter wordt gezet. De haalbuis wordt dan aangesloten op de ringleiding. Het water stroomt toe door het filter en wordt met de haalbuis opgepompt (ook wel zwaartekrachtsbemaling genoemd).
Toepassingsvoorwaarden
Voor het gebruik van vacuümfilters voor onttrekking van grondwater wordt gekozen bij:
gering doorlaatvermogen van de bodem (kD), gering debiet;
langgerekte vorm grondwaterverontreiniging of ontgraving;
obstakels vormen geen belemmering;
korte bemalings/saneringsduur (minder dan 1 jaar) in verband met geringe onderhouds-mogelijkheden.
Voor de toepassing van vacuümfilters voor langdurige onttrekkingen (grondwater/bodemlucht) is het aan te bevelen om de filters door middel van pulsboringen aan te brengen. Op deze manier kunnen de filters voorzien worden van een grindomstorting en kleiafdichtingen.
Bij grote debieten in een klein bemalingsvak kan het beperkte oppervlak van de filters een beperking vormen.
Theoretische onderdruk is maximaal 10 m waterkolom. In de praktijk kan het water niet verder worden aangezogen dan 7 tot 8 m (zuigerpomp, centrifugaalpomp: 5 m). Als dit een probleem is, kan worden geprobeerd de pomp lager te plaatsen, bijvoorbeeld door trapsgewij-ze bemaling.
Indien de afvoerleiding (ringleiding) ondergronds wordt afgewerkt (langdurige onttrekking), is het verstandig elke filter aan het maaiveld af te werken met een straatpot, zodat de filters ook afzonderlijk toegankelijk zijn en kunnen worden doorgespoten.
Ten gevolge van het onttrekken van grondwater kunnen in leem/klei- of veenlagen zettingen ontstaan. Indien dit risico bestaat dient een zettingsberekening uitgevoerd te worden om de zettingsrisico's te kwantificeren. Teneinde de zettingsrisico's te reduceren kan het (her)infiltreren van water overwogen worden.
Bij hoge ijzergehalten is het zinvol om de vacuümbemaling met inhangers te realiseren, om het aanzuigen van lucht, en dus neerslag van ijzeroxiden zo veel als mogelijk tegen te gaan.
Resultaten
De toepassing van vacuümfilters vindt met name plaats bij bemalingen ten behoeve van ontgra-vingen. De filters zijn eenvoudig aan te brengen en er is een grote vrijheid in de exacte plaats (horizontaal en verticaal) en aantal van de filters. De vereiste drooglegging kan in het algemeen goed worden gerealiseerd omdat bij capaciteitsproblemen eenvoudig filters zijn bij te plaatsen.
Door het onttrekken van grondwater kan verontreinigd grondwater gesaneerd worden. De eind-gehalten die bereikt kunnen worden voor verontreinigd grondwater, als er geen verontrei-nigingen in de grond meer aanwezig zijn, zijn gelegen op een niveau van 1 tot 20 ug/l. De saneringstijd is afhankelijk van de doorspoelfactor die kan worden gerealiseerd en het adsorp-tiegedrag van de verontreiniging in de bodem.
Kosten
Aanleg vacuümfilters:
Gespoten: 40 tot 50 EUR per m streng (horizontaal);
Pulsen: 75 EUR per m filterlengte (verticaal).
Instandhouden: 50 tot 125 EUR per week
Milieurendement
De verticale vacuümfilters worden bij bemalingen ten behoeve van ontgravingen na gebruik weer verwijderd. Bij grondwatersaneringen en -beheersingen zullen afhankelijk van de diepte en toegankelijkheid de filters na afloop weer worden verwijderd.
Energieverbruik elektrische pompen:
0,1 - 0,3 kWh/m³ bij debiet < 500 m³/u en opvoerhoogte < 30 m
0,5 - 1,0 kWh/m³ bij debiet < 25 m³/u en opvoerhoogte > 30 m
Energetisch gezien is het gebruik van brandstofpompen circa 2 tot 3 keer duurder dan elek-trische pompen.
Door het onttrekken van grondwater zal de grondwaterstand dalen en kan het ecologische leef-milieu aangetast worden. Dit kan worden voorkomen door (her)infiltratie van water.
Energieverbruik 0
Reststoffen -
Ruimtegebruik +
Geluidshinder +
Geurhinder +
Ontwikkelingsstadium
Categorie 1
De techniek is algemeen bekend en wordt veel toegepast in de bodemsanering en de civiele en cultuurtechniek.
Leveranciers
Elke bronneerder en/of aannemer actief op het gebied van bodemsanering heeft mogelijkheden voor het toepassen van vacuümfilters. Met deze techniek bestaat zeer veel ervaring
?