nieuws

Speciale scheidingstechniek maakt zand schoner

bouwbreed Premium

Het rendement van zandscheiding door middel van hydrocyclonen is door gebruik van een zogenaamde Densite Medium Separator ofwel opstromer significant te verbeteren. Dit blijkt uit resultaten van het demonstratieproject dat in opdracht van Rijkswaterstaat directie Zuid-Holland door Boskalis Dolman uit Dordrecht wordt uitgevoerd.

Voor het project is op de Maasvlakte aan de rand van het depot voor baggerspecie De Slufter een zandscheidingsinstallatie opgezet. Hier wordt zand dat afkomstig is uit het laatste deel van een sedimentatiebekken bij bergingslocatie De Slufter op de Maasvlakte gescheiden. Het werk is op 13 maart 1996 begonnen en zal in september volgend jaar zijn afgerond.

Boskalis Dolman is bij dit demonstratieproject alleen verantwoordelijk voor het scheiden met een vastgestelde nauwkeurigheid. In de eerste drie maanden is gebruik gemaakt van een verplaatsbare installatie waarin tweemaal wordt gecycloneerd. Bij cycloneren wordt een zand-watermengsel door een grote trechter gevoerd. Het mengsel krijgt daarin een ronddraaiende beweging. Onderaan de trechter worden de grovere delen van het mengsel afgetapt, bovenaan worden de fijnere delen, met daaraan de verontreinigingen verwijderd.

Voor de resterende tijd van het contract wordt een vaste installatie gebruikt. Daarin wordt niet alleen tweemaal gecycloneerd. Het zand uit de cyclonen wordt nabewerkt met een zogenaamde Densite Medium Separator ofwel een opstromer. Dat is een apparaat dat afkomstig is uit de mijnbouw en in de zandwinindustrie bekend staat als een houtafscheider. Bij de installaties op de Maasvlakte is gebruik gemaakt van zand uit dezelfde partij. Daardoor is het mogelijk geweest het effect van de opstromer na te gaan. Gebleken is dat het rendement van de opstromer duidelijk verbetert. Voor sulfaat bijvoorbeeld gaat het van 62% naar 73% en voor cadmium van 54% naar 82%.

Sedimentatiebekken

In sedimentatiebekkens wordt een eerste scheiding van de baggerspecie verkregen. Zandrijke specie wordt via pijpleidingen in het bekken gepompt. Dichtbij de spuitmond bezinkt het schone zand. Na ontwatering is dit meestal direct toe te passen als categorie 1 zand volgens het Bouwstoffenbesluit.

Dichter bij de slibkist aan de andere kant van het bekken bevat het zand organische stof en fijne deeltjes waaraan PAK’s (polycyclische aromatische koolwaterstoffen) en zware metalen zijn gehecht. Dit materiaal moet een nabehandeling ondergaan om als categorie 1 zand of schoon zand aangemerkt te worden. In de installatie bij De Slufter is aangetoond dat dit met het systeem met de cyclonen en met de opstromer te realiseren is.

Het invoermateriaal wordt ontdaan van grofvuil zoals kleiballen en steentjes. Vervolgens gaat het materiaal in een mengsilo. Daarin worden ook al fijne delen en organische stof afgescheiden. Het resterende materiaal gaat daarna door een zestal parallel geschakelde hydrocyclonen. Het materiaal dat onder aan de cyclonen wordt afgetapt (de zogenoemde onderloop) wordt verzameld en wordt in de opstromer verwerkt. De bovenlopen gaan retour naar De Slufter.

Rendementsverbetering

De reinigingstechniek met de opstromer is vooral voor zandrijke vervuilde baggerspecie een noodzakelijke stap tussen cycloneren en ontwateren. Bij scheiding met een hydrocycloon is materiaal te verkrijgen met een dichtheid van 1,1 ton per kubieke meter en een diameter van 60 micrometer. Bij de opstromer is de dichtheid flexibel instelbaar en ligt de scheidingsdiameter tussen de 400 en 250 micrometer. Wanneer de fijne deeltjes waaraan de verontreinigingen zitten uit vervuild zand verwijderd worden, kan een rendementsverbetering optreden van ruim 25%. Dit betekent in veel gevallen dat zand na bewerken in een opstromer aan de eisen voor categorie 1 of 0 van het Bouwbesluit kan voldoen. Het zand uit het demoproject voldoet ruimschoots aan de eisen van het Bouwbesluit (categorie 1 bouwstof). Zand uit de installatie is al toegepast voor de verzwaring van de Delflandse dijk bij de stormvloedkering in de Nieuwe Waterweg.

De opstromer

De Densite Medium Separator is een opstroomkolom waarin deeltjes met een dichtheid kleiner dan 1,6 ton per kubieke meter zoals kool, hout en slib worden afgescheiden uit zand. De kolom bestaat uit een vat met een groot aantal sproeiers in de bodemplaat. Daarmee wordt een goed verdeelde opwaartse stroming gecreeerd. In de bodemplaat zitten ook openingen voor de afvoer van gereinigd zand. Aan de bovenzijde is de opstroom kolom voorzien van een overloopconstructie.

Tijdens het inbrengen van verontreinigd zand wordt schoon water door de spuitkoppen geinjecteerd. Lichte deeltjes worden daardoor gescheiden van het neerdwarrelende zand. Er wordt een zandbed gerealiseerd waarvan de dichtheid instelbaar is. Boven dit bed ontstaat een zogenoemde drijflaag met humus, slib en kool die met het overtollige water via de overloop afvloeit. Het gereinigde zand wordt via dichtheidsgestuurde afsluiters in de bodemplaat afgevoerd. Dit zand wordt daarna ontwaterd met een ontwateringszeef. Het is dan in principe geschikt voor hergebruik.

De zandscheidingsinstallatie van Boskalis Dolman bij de Slufter.

Reageer op dit artikel