<Desc/Clms Page number 1>
"Werkwnze en inrichtinq voor het selectief verwiideren van bezoedelde en niet bezoedelde baggerspecies,
Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vanaf een hopperzuiger selectief verwijderen van bezoedelde en niet of althans weinig bezoedelde baggerspecies, terwijl deze laatsten, ten gevolge van hun wijze van voorkomen in uitgraving, met een hopperzuiger niet selectief gescheiden kunnen worden gewonnen of gebaggerd respectievelijk in laadruim worden geladen.
Bij het baggeren in bepaalde vaargeulen, riviermondingen enzovoorts worden onder bepaalde omstandigheden belangrijke hoeveelheden bezoedeld slib aangetroffen. Deze bezoedelde sedimenten worden in vele gevallen samen met niet of aanzienlijk minder bezoedelde zandige materialen in een plaatselijk onderling sterk en frequent wisselende mengvorm aangetroffen.
Diverse redenen, hoofdzakelijk van ecologische aard, pleiten voor een scheiding van zand en slib. Enerzijds dringt de noodzaak zieh op de bezoedelde materialen, via een behandeling, te scheiden van de niet bezoedelde materialen (waarbij, uiteraard der zake in onderhavig geval, de nadruk dient gelegd op de noodzaak dat het scheidingssysteem naast een belangrijke produktiecapaciteit tevens een scheidingsefficiëntie dient te hebben die onafhankelijk blijft van de sterk wisselende toevoermodaliteiten). Anderzijds worden de voor het lossen van gebaggerde materialen voorziene gebieden
<Desc/Clms Page number 2>
aan land steeds beperkter, zodat niet langer kan worden geduld dat belangrijke cppervlaktes blijvend met bezoedelde baggerspecie zouden worden bedekt.
Tevens kan niet langer worden geduld dat bezoedeld slib op een andere plaats in het waterbekken blijvend onder water zou worden gelost.
De uitvindingsgedachte steunt nu op het resultaat van een combinatie van twee basisvaststellingen. Deze twee basisvaststellingen houden in dat :
1) de te baggeren of te winnen specie (in uitgraving voorkomend zoals hierboven beschreven) zieh, om sedimentologische redenen, na winnen via hydraulisch transport, t. w. het baggeren, met als gevolg het maximaal verbreken van potentiële in situ korrelsamenhang van de specie en na het laden, desnoods tot overloop, in een laadruim van een hopperzuiger of een daartoe uitgerust vaartuig, zal afzetten in een laadruim onder de vorm van een bezonken zwaardere"grof-korrelige zandfractie met bovenop een op langere termijn niet bezonken lichtere fijnkorrelige slibfractie.
2) vele polluanten zieh, om andere dan sedimentologische redenen, bij voorkeur grotendeels hechten (via adsorptie) op fijnere slibkorrels en niet of verwaarloosbaar weinig op de grovere zandkorrels.
Het resultaat van de combinatie van de twee basisvaststellingen is nu dat, na het beëindigen van het hydraulisch laadproces, zieh vrij snel een op voldoende lange termijn stabiele twee-lagenopbouw kan vormen in het laadruim, bestaande uit enerzijds een onderliggende bezonken korrelvast gestapeide praktisch onbezoedelde zandlaag en anderzijds een bcvenligcende zwevend-viceibara korralcontactioze bezoedelde
<Desc/Clms Page number 3>
sliblaag.
Uitgaande van deze laatste vaststelling is volgens de uitvinding een werkwijze en, in het raam van deze werkwijze, een inrichting ontwikkeld die aan het gestelde probleem een technisch haalbare (o. a. scheidingsprincipe en materialisatie ervan) en uit economisch oogpunt (o. a. scheidingscapaciteit, scheidingsefficientievastheid systeem en werkwijze in verband met cyclusopbouw hopperzuiger) verdedigbare oplossing verschaft.
Om dit volgens de uitvinding mogelijk te maken, laat men na een laadcyclus, waarbij het laadruim van de hopperzuiger maximaal, desgevallend tot overloop, wordt gevuld, een afscheiding (bijvoorbeeld tijdens vaartijd van bagger-winzone naar losplaats bezoedeld slib) plaatsvinden tussen de zware fractie (zand), die zoals bekend als zuivere fractie kan worden aanzien, en de lichte fractie (slib), die zoals eveneens bekend als bezoedelde fractie moet worden beschouwd, waarna men vanaf de hopperzuiger de lichte fractie op een bepaalde losplaats aan land opperst of, voor tijdelijke opslag, onder water lost.
Deze vorm van lossen is het storten via de overloopkokers en is in principe niet-kleppen. De zware fractie wordt dan op een andere plaats aan land geperst of onder water geklept. Desgevallend, wanneer de zware fractie, na het verwijderen van de lichte fractie, als te beperkt in omvang wordt geacht, wordt de hierboven genoemde bewerking (indien nodig meermaals) herhaald.
Volgens een bij voorkeur toegepaste verwezenlijkingsvorm perst men hogerbedoelde lichte fractie aan land en klept men hogerbedoelde zware fractie in het waterbekken.
De uitvinding heeft, zoals hoger
<Desc/Clms Page number 4>
gezegd, eveneens betrekking op de inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze zoals zopas uiteengezet.
Andere details en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hiernavolgende beschrijving van een werkwijze en een inrichting vocr het vanaf een hopperzuiger selectief verwijderen van bezoedelde en niet bezoedelde of althans weinig bezoedelde baggerspecies, volgens de uitvinding. Deze beschrijving wordt uitsluitend bij wijze van voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet. De verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde figuren.
Figuur 1 is een schematisch gehouden dwarsdoorsnede, ter hoogte van het laadruim, over een hopperzuiger, uitgerust met een inrichting volgens de preferente verwezenlijkingsvorm van de uitvinding.
EMI4.1
Figuren 2 en 4 zijn, schematisch voorgesteld, die de opeenvolging van mogelijke laadruimtevullings- configuraties van de hopperzuiger voorstellen.
Figuur 5 (waarin figuren 2,3 en 4 integreerbaar zijn) geeft een geschematiseerde voorstelling van de werkwijze van de uitvinding vcor het geval waarin bijvoorbeeld maar drie baggerlaadcycli nodig zijn.
De werkwijze door deze verschillende figuren verduidelijkt, is gesteund op de vaststelling dat de polluanten, bijvoorbeeld de zware metalen, zieh voor praktisch 100 % binden op zeer fijnkorrelige materialen. Met deze laatste bedoeld men voornamelijk
EMI4.2
materialen met afmetingen ten hoogste gelijk aan 63 um.
Wanneer nu zoals in vele stromen, zeemondingen en andere waterhekkens een belangrijke locale en frequente verscheidenheid in baçg2rspecìes
<Desc/Clms Page number 5>
ontmoet wordt, is de hierboven op beknopte wijze uiteengezette vaststelling technisch en uit een economisch oogpunt bijzonder aantrekkelijk. Wanneer daarbij ook vastgesteld wordt dat de bezinking van de zware (zand) fractie, aanwezig in de massa van de gebaggerde specie, betrekkelijk snel optreedt, kan hiervan in het raam van de werkwijze volgens de uitvinding gebruik worden gemaakt.
In het hiernavolgende zal bij wijze van niet beperkend voorbeeld de werkwijze worden beschreven in zijn toepassing bij het uitbaggeren van een waterbekken door inschakeling van een z. g. hopperzuiger.
In figuur 1 is de scheepsdwarssectie, ter hoogte van het laadruim van de hopperzuiger, met de algemene verwijzing l aangeduid. Van het nuttige laadruim 2 worden de bodemkleppen niet voorgesteld omdat deze gelijk welke vorm kunnen vertonen en volgens verschillende principes werken. De baggermaterialen worden door de aanvoerleiding 3 en de spreider 4 in het laadruim 2 gestort. De hoogte van de spreider 4 is op de gebruikelijke wijze instelbaar.
De in figuur 1 voorgestelde verstelbare overloop (koker) 5 (waarvan er meerdere aanwezig kunnen zijn) maakt (onder zijn conventionele uitvoeringsvorm, t. t. z. in open verbinding met het waterbekken) inherent deel uit van een hopperzuiger ten behoeve van conventioneel/traditioneel gebruik/inzet van de hopperzuiger, nl. bij laadruimvullen met overvloei verliezen via de overloop of overloopkoker.
Een eerste facet in verband met de te voorziene inrichting om de werkwijze volgens de uitvinding mogelijk te maken treedt hier op : de overloop of overloopkoker kan naar believen, door middel van afsluitsystemen, ofwel in open verbinding blijven met
<Desc/Clms Page number 6>
het waterbekken (traditioneel doorladen met overv'oeiverliezen) ofwel uitsluitend aangesloten
EMI6.1
42 worden op een conventioneel leegzuigkanaal of leegzuigleiding om het afzuigen en aan land persen van de in het laadruim aanwezige, bovenliggende vloeibare bezcedelde sliblaag mogelijk te maken, dit zonder supplementaire watertoevoer ex waterbekken.
Gezien het instelbereik van de conventionele overloop of overloopkoker 5, zal in vele gevallen (o. a. afhankelijk van de slib/zand samenstelling in de baggerzone en mogelijks bij de eerste laadcycli) het bovenpeil van de onbezoedelde bezonken zandlaag onder het minimum instelbare peil van overloop of overloopkoker 5 liggen. Om in deze gevallen het afzuigen en walpersen van de tussen beide peilen aanwezige vlceibaar bezoedelde sliblaag mogelijk te maken, wordt (en dit is een tweede facet van de te voorziene inrichting) minstens een bijkomende twee- of meerdelige telescopische overloop (koker) 6 aangebracht en aangesloten op het conventionele leegzuigkanaal 7.
Uiteraard is overloop (koker) 6, om twee voor de hand liggende redenen, voorzien van een afsluitklep die hydraulisch of mechanisch kan bediend worden.
Nadat het laadruim 2 van de (sleep) hopperzuiger volledig is leeggezogen om resterend water te verwijderen, wordt dit laadruim met mengsel van water en gebaggerde materialen gevuld.
Deze materialen bestaan voor een deel uit een zware fractie die gaat bezinken en uit een lichte niet bezonken fractie die men in het laadruim boven de zware fractie zal aantreffen.
De bezinktijd voor de zware fractie (niet of weinig bezoedeld zand) is in zekere mate van
<Desc/Clms Page number 7>
bepaalde parameters afhankelijk, bijvoorbeeld van de korrelgrootte van het zand, de viscositeit van de vloeibare fase waarin dient bezonken en de bezinkingshoogte. De hoogte van wat als het bovenvlak van de bezonken zware fractie kan worden aanzien, kan door verschillende (al dan niet continue en afstandsbediende) technieken worden vastgesteld. Eén hiervan is het eenvoudig gebruik van een peillood.
Naar verwachting en in functie van een aantal onderling afhankelijke parameters zal de sedimentatie, d. i. de scheiding tussen de zware en de lichte fractie, volledig zijn voltrokken in voornamelijk de tijdspanne die de hopperzuiger nodig heeft om van de plaats waar wordt gebaggerd naar de plaats waar de lichte fractie (bezoedeld slib) aan de wal wordt geperst, te varen. De alzo aan land opgeperste lichte fractie kan, afhankelijk van de beoogde vordere verwerking, na een tijdelijk verblijf op de losplaats, op de gebruikelijke wijze worden afgevoerd naar een daartoe voorzien terrein of naar een verwerkingsinrichting waarvan het principe en de werking niet tot het wezen van de uitvinding behoren en dan ook niet zullen worden beschreven.
Is de omvang van het gesedimenteerde zuivere zand dat, na het wegpersen of op enige andere wijze uit het laadruim verwijderen van de bezoedelde fractie, in het laadruim overblijft voldoende belangrijk, kan de hopperzuiger naar de plaats varen waar in de rivier (of meer algemeen het waterbekken) mag worden geklept (of naar de plaats waar eventueel aan land wordt geperst).
Wordt de omvang echter, om bepaalde redenen, onvoldoende geacht, zal opnieuw naar de bagger-/winzone gevaren worden waar de reeds eerder beschreven baggerbewerkingen met daaropvolgende
<Desc/Clms Page number 8>
sedimentatiefase worden herhaald. Deze subcycli (hiermede worden bedoeld bagger-en laadcycli) kunnen zieh, om bepaalde redenen, meermaals (zie figuur 5 voor bijvoorbeeld drie baggerlaadcycli) herhalen vooraleer de alzo gecumuleerde zuivere zandomvang in het laadruim voldoende wordt geacht om geklept (cq. cpgespoten) te worden op de daartoe voorbestemde locatie.
Het aan land persen van de bezoedelde lichte fractie kan in een zeer voordelige verwezenlijkingsvorm volgens de uitvinding werden uitgevoerd door gebruik te maken van een inrichting die hoofdzakelijk bestaat uit een in het laadruim 2 opgestelde telescopische en in de hoogte instelbare cverloopkokers 5 en 6. Onderaan zijn deze overloopkokers 5 en 6 aangesloten op een conventioneel leegzuigkanaal 7 waarlangs, via de op leegzuigkanaal 7 aangesloten conventionele baggerpomp of-pompen, de bezoedelde lichte fractie uit laadruim 2 wordt weggezogen en aan wal geperst. De overloopkokers 5 en 6 zijn slechts een mogelijke uitvoeringsvorm van da met de algemene term overloop bedoelde onderdelen.
De overloopkoker 6 kan bovenaan door een klep 8 worden afgesloten, die of mechanisch of hydraulisch kan bediend worden.
Uiteindelijk zal met nadruk onderlijnd worden dat, door de aard van het gebruikte grondverzet, (baggeren t. t. z. hydraulisch/nat grondverzet), de potentiële in situ korrelsamenhang van de slib-zandspecie door het natte turbulente transport (via sleep-c. q. steekkop, zuigbuis, centrifugaalpomp, laadruimtoevoerleiding en spreiders) maximaal verbroken wordt, waardocr discrete bezinking van"elke"slib-zandkorrel mogelijk wordt.
Gezien, ten gevolge van het zopas
<Desc/Clms Page number 9>
uiteengezette, discrete korrelbezinking mogelijk wordt, zal zieh na beëindigen van het laden, ten gevolge van het verschil in bezinkingsmodaliteit tussen fijne (re) (slib) korrels en grove (re) (zand) korrels, in het laadruim, binnen de gebruikelijk beschikbare bezinkingstijd tijdens het varen, snel een stabiele tweelagenstructuur voordoen bestaande uit een onderliggende bezonken korrelcontactvaste zwaardere zandfractie en een bovenliggende zwevend vloeibare korrelcontactloze lichtere slibfractie.
Voor een duidelijk begrip van de verschillende baggercycli waarop de figuren 2-4, enerzijds, en 5, anderzijds, betrekking hebben wordt de volgende verklaring van de gebruikte verwijzingscijfers gegeven.
In de figuren 2-4 verwijst 1 uiteraard naar schematisch voorgestelde hopperzuigers, het nuttige laadruim wordt met 2 verduidelijkt, terwijl met 5,6 en 7 respectievelijk bedoeld worden : een overloopkoker 5, een bijkomende meerdelige overloopkoker 6 en een leegzuigkanaal 7 waarop beide overloopkokers zijn aangesloten.
Het omgevend water en in bepaalde omstandigheden het water dat de overloopkokers gedeeltelijk vult wordt op gebruikelijke wijze door een horizontale arcering voorgesteld.
Het zwaardere en bezonken zand draagt de verwijzing 13 terwijl de fase bestaande uit slib en zand en waar het bezinkingsstadium van de zwaardere zandfase nog niet is bereikt de verwijzing 14 draagt.
Met 15 wordt dan verwezen naar de lichtere slibfractie die men steeds aantreft boven de bezonken zwaardere fractie 13, die uit zand bestaat, of boven een fractie 14, die uit slib en zand bestaat en waarin de zware fractie 13 nog niet is bezonken. De
<Desc/Clms Page number 10>
bezinkingstijd kan overeenstemmen met de vaartijd tussen baggerlocatie en de plaats waar het slib zal worden afgevoerd of slechts met een fractie van deze tijd overeenstemmen.
Een sekwentie van meerdere bagger-en los- of klepbewerkingen wordt door figuur 5 voorgesteld. In deze figuur duiden de verwijzingscijfers 9, 10 en 11 respectievelijk op a) de bagger-of winzone (referentie 9) ; b) de losplaats van het bezoedelde slib (referentie 10) ; c) de losplaats van het onbezoedelde zand (referentie 11) Met 9'en 9"worden respectievelijk bedoeld : a) laadruimvullingconfiguratie bij begin laden (referentie 9') ; b) laadruimtevullingconfiguratie bij einde laden (referentie 9") ; Met 10'en 10"worden dan respectievelijk bedoeld : a) laadruimvullingconfiguratie bij begin sliblossen (referentie 10') ;
b) laadruimvullingconfiguratie bij einde sliblossen (referentie 10") ; Tenslotte wijzen 11'en 11" respectievelijk op : a) laadruimvullingconfiguratie bij begin zandlossen (referentie 11') ; b) laadruimvullingconfiguratie bij einde zandlossen (referentie 11").
Is de zware niet of weinig bezoedelde fractie uiteindelijk in de met 11" aangeduide fase door kleppen of persen volledig verwijderd, kan de hopperzuiger terug voor de met 9'aangeduide fase ingeschakeld worden.
De in de schematische figuur 5 aangeduide hoeveelheden zand en slib werden slechts
<Desc/Clms Page number 11>
bij benadering voor een goed begrip van een volledig uit meerdere fasen bestaande cyclus voorgesteld. De pijltjes verduidelijken uiteraard de verplaatsing van het baggertuig.
De uitdrukking"hopperzuiger"beduidt zowel sleephopperzuiger, steekhopperzuiger als "point-fixe" of stationaire hopperzuiger.
<Desc / Clms Page number 1>
"Work and equipment for the selective removal of contaminated and non-contaminated dredged material,
The present invention relates to a method for selectively removing contaminated and non-contaminated or at least little contaminated dredged material from a hopper dredger, while the latter cannot be selectively separated or dredged separately with a hopper dredger due to their manner of excavation, respectively. be loaded in cargo hold.
When dredging in certain fairways, estuaries, etc., significant amounts of contaminated sludge are found under certain circumstances. In many cases these contaminated sediments are found together with not or considerably less contaminated sandy materials in a locally mutually strong and frequently varying mixing form.
Various reasons, mainly of an ecological nature, call for a separation of sand and silt. On the one hand, the need arises to separate the contaminated materials from the non-contaminated materials by means of a treatment (whereby, of course, in this case, emphasis must be placed on the need that the separation system must also have a separation efficiency in addition to an important production capacity. which remains independent of the strongly varying supply modalities). On the other hand, the areas are provided for discharging dredged materials
<Desc / Clms Page number 2>
on land increasingly limited, so that it can no longer be tolerated that important coppering areas would be permanently covered with contaminated dredging sludge.
In addition, it can no longer be tolerated that contaminated sludge would be permanently discharged under water elsewhere in the water basin.
The inventive idea now rests on the result of a combination of two basic findings. These two basic observations mean that:
1) the spoil to be dredged or recovered (occurring in excavation as described above), for sedimentological reasons, after extraction via hydraulic transport, t. w. dredging, resulting in the maximum breaking of potential in situ grain cohesion of the spoil and after loading, if necessary to overflow, in a cargo hold of a hopper dredger or a vessel equipped for that purpose, will deposit in a cargo hold in the form of a settled heavier "coarse-grained sand fraction with on the top a lighter fine-grained sludge fraction that has not settled for a longer period.
2) many pollutants, for other than sedimentological reasons, prefer to adhere largely (via adsorption) to finer silt grains and little or no negligible to the coarser sand grains.
The result of the combination of the two basic fixings is that, after the hydraulic loading process has ended, it can quickly form a sufficiently long-term stable two-layer structure in the cargo hold, consisting of an underlying sedimented, grain-free, practically unsullied sand layer. and, on the other hand, a floating floating vice-tarnished corral contactless
<Desc / Clms Page number 3>
sludge layer.
On the basis of this last determination, a method has been developed according to the invention and, within the framework of this method, an apparatus has been developed which is technically feasible for the problem posed (including separation principle and materialization thereof) and from an economic point of view (including separation capacity, separation efficiency system and method). due to cycle construction hopper piston) defensible solution provided.
In order to make this possible according to the invention, after a loading cycle, during which the loading space of the hopper dredger is filled to a maximum, if necessary to overflow, a separation (for example, sludge contaminated during dredging extraction zone to discharge point) is allowed between the heavy fraction. (sand), which, as is known, can be regarded as a pure fraction, and the light fraction (sludge), which, as also known, must be regarded as a contaminated fraction, after which the light fraction is pressed on land from a hopper dredger, or, for temporary storage, dissolved under water.
This form of unloading is dumping via the overflow chutes and is in principle non-valves. The heavy fraction is then pressed ashore elsewhere or cleaved under water. If necessary, if the heavy fraction, after removing the light fraction, is considered too limited in size, the above operation is repeated (several times if necessary).
According to a preferred embodiment, the above-mentioned light fraction is pressed to land and the above-mentioned heavy fraction is pressed into the water basin.
The invention has, as above
<Desc / Clms Page number 4>
said, also relates to the device for carrying out the method as just explained.
Other details and advantages of the invention will become apparent from the following description of a method and an apparatus for selectively removing contaminated and uncontaminated or at least little contaminated dredged material from a hopper dredger, according to the invention. This description is given by way of example only and does not limit the invention. The reference numbers refer to the attached figures.
Figure 1 is a schematic cross-sectional view, at the level of the cargo hold, over a hopper dredger, equipped with a device according to the preferred embodiment of the invention.
EMI4.1
Figures 2 and 4 are shown schematically illustrating the sequence of possible hopper piston cargo space filling configurations.
Figure 5 (into which Figures 2, 3 and 4 can be integrated) provides a schematic representation of the method of the invention for the case where, for example, only three dredging loading cycles are required.
The method elucidated by these various figures is based on the observation that the pollutants, for example the heavy metals, bind practically 100% on very fine-grained materials. With the latter is meant mainly
EMI4.2
materials with dimensions at most equal to 63 µm.
When now, as in many streams, sea mouths and other water fences, an important local and frequent diversity in baçg2rspecìes
<Desc / Clms Page number 5>
is met, the finding outlined above is particularly attractive from a technical and economic point of view. When it is also established that the sedimentation of the heavy (sand) fraction, present in the mass of the dredged spoil, occurs relatively quickly, this can be used in the context of the method according to the invention.
In the following, by way of non-limiting example, the method will be described in its application in the dredging of a water basin by means of a z. G. hopper dredger.
In Figure 1, the ship's cross section, at the cargo hold of the hopper dredger, is indicated by the general reference 1. The bottom flaps of the useful cargo hold 2 are not proposed because they can have any shape and work according to different principles. The dredging materials are poured into the cargo hold 2 through the supply pipe 3 and the spreader 4. The height of the spreader 4 is adjustable in the usual manner.
The adjustable overflow (sleeve) 5 shown in figure 1 (of which several may be present) is (under its conventional embodiment, ie in open connection with the water basin) inherently part of a hopper dredger for the purpose of conventional / traditional use / deployment of the hopper dredger, i.e. when loading cargo space with overflow, lose via the overflow or overflow duct.
A first facet in connection with the device to be provided for making the method according to the invention possible occurs here: the overflow or overflow duct can, at will, remain closed by means of sealing systems, or
<Desc / Clms Page number 6>
the water basin (traditional transhipment with overfill loss) or only connected
EMI6.1
42 are used on a conventional empty suction channel or empty suction line to enable the suction and pressing of the overlying liquid sedimented sludge layer present in the cargo hold, without additional water supply ex water basin.
In view of the adjustment range of the conventional overflow or overflow shaft 5, in many cases (depending on the sludge / sand composition in the dredging zone and possibly during the first loading cycles) the upper level of the unsullied sedimented sand layer will fall below the minimum adjustable level of overflow or overflow shaft 5. In these cases, to enable suction and pressing of the visibly contaminated sludge layer between the two levels, at least an additional two- or multi-part telescopic overflow (shaft) 6 is provided (and this is a second facet of the facility to be provided) and connected to the conventional empty suction channel 7.
Of course, overflow (sleeve) 6 is, for two obvious reasons, provided with a shut-off valve that can be operated hydraulically or mechanically.
After the cargo hold 2 of the (trailing) hopper dredger has been completely emptied to remove residual water, this cargo hold is filled with a mixture of water and dredged materials.
These materials partly consist of a heavy fraction that will settle and a light, non-settled fraction that will be found in the cargo hold above the heavy fraction.
The settling time for the heavy fraction (little or no contaminated sand) is to some extent
<Desc / Clms Page number 7>
certain parameters depend, for example, on the grain size of the sand, the viscosity of the liquid phase in which it is to settle and the sedimentation height. The height of what can be regarded as the top surface of the settled heavy fraction can be determined by various techniques (whether continuous or remote). One of these is the simple use of a sounding rod.
The sedimentation is expected, depending on a number of interdependent parameters, d. i. the separation between the heavy and light fractions has been fully accomplished, mainly in the time it takes for the hopper dredger to sail from the dredging site to the site where the light fraction (contaminated sludge) is pressed ashore. Depending on the intended further processing, the light fraction thus pressed on land can, after a temporary stay at the unloading location, be transported in the usual manner to a site provided for this purpose or to a processing facility whose principle and operation are not the essence of the invention and will therefore not be described.
If the size of the sedimented pure sand that remains in the cargo hold after pressing or otherwise removing the contaminated fraction from the cargo hold, the hopper dredger can sail to the place where in the river (or more generally the water basin) may be flapped (or to the place where land may be pressed).
However, if the size is considered insufficient for certain reasons, it will be sailed again to the dredging / recovery zone where the previously described dredging operations with subsequent
<Desc / Clms Page number 8>
sedimentation phase are repeated. These sub-cycles (by which are meant dredging and loading cycles) can, for certain reasons, be repeated several times (see figure 5 for, for example, three dredging loading cycles) before the thus accumulated pure sand size in the cargo hold is considered sufficient to be flapped (or sprayed). at the designated location.
Pressing the tarnished light fraction on land can be carried out in a very advantageous embodiment according to the invention by using a device mainly consisting of a telescopic and height-adjustable sleeves 5 and 6 arranged in the cargo hold 2. these overflow ducts 5 and 6 are connected to a conventional empty suction channel 7 along which, via the conventional dredge pump or pumps connected to empty suction channel 7, the contaminated light fraction is sucked out of cargo hold 2 and pressed ashore. The overflow sleeves 5 and 6 are only a possible embodiment of the parts referred to by the general term overflow.
The overflow sleeve 6 can be closed at the top by a valve 8, which can be operated either mechanically or hydraulically.
Ultimately, it will be emphasized that, due to the nature of the earthmoving used (dredging hydraulic / wet earthmoving), the potential in situ grain cohesion of the sludge-sand spoil due to the wet turbulent transport (via drag or cutting head, suction pipe, centrifugal pump , cargo hold supply line and spreaders) is broken to the maximum, allowing discrete settling of "any" silt sand grain.
Seen, as a result of the just recently
<Desc / Clms Page number 9>
disclosed granular sedimentation becomes possible, after loading has ended, due to the difference in settling modality between fine (sludge) grains and coarse (sand) grains, in the hold, within the usual available settling time while sailing, a stable two-layer structure quickly emerges consisting of an underlying sedimented grain contact resistant heavier sand fraction and an overhead floating liquid grain contactless lighter sludge fraction.
For a clear understanding of the various dredging cycles to which Figures 2-4, on the one hand, and 5, on the other hand, the following explanation of the reference numbers used is given.
In Figures 2-4, 1 naturally refers to schematically represented hopper dredgers, the useful cargo hold is clarified by 2, while 5,6 and 7 are respectively meant: an overflow duct 5, an additional multi-part overflow duct 6 and an empty suction channel 7 on which both overflow ducts are connected.
The surrounding water and in certain circumstances the water that partially fills the overflow chutes is usually represented by a horizontal hatching.
The heavier and settled sand carries the reference 13, while the phase consisting of silt and sand and where the settling stage of the heavier sand phase has not yet been reached carries the reference 14.
15 then refers to the lighter sludge fraction that is always found above the settled heavier fraction 13, which consists of sand, or above a fraction 14, which consists of sludge and sand and in which the heavy fraction 13 has not yet settled. The
<Desc / Clms Page number 10>
settling time can correspond to the sailing time between the dredging location and the place where the sludge will be removed or correspond only to a fraction of this time.
A sequence of multiple dredging and unloading or valve operations is shown in Figure 5. In this figure, reference numerals 9, 10 and 11 respectively denote a) the dredging or recovery zone (reference 9); b) the place of discharge of the contaminated sludge (reference 10); c) the unloading place of the unsullied sand (reference 11) 9'and 9 "refers respectively to: a) load space configuration at the start of loading (reference 9 '); b) loadspace configuration at the end of loading (reference 9"); By 10's and 10 "are meant respectively: a) cargo hold filling configuration at start of sludge discharge (reference 10 ');
b) cargo hold filling configuration at end of sludge discharge (reference 10 "); Finally, 11'and 11" indicate respectively: a) cargo hold filling configuration at start of sand unloading (reference 11 '); b) cargo hold filling configuration at end of sand unloading (reference 11 ").
If the heavy fraction, which is not or only slightly contaminated, is finally completely removed in the 11 "designated phase by valves or presses, the hopper piston can be switched on again for the 9" indicated phase.
The amounts of sand and silt indicated in the schematic figure 5 were only
<Desc / Clms Page number 11>
An approximation suggested for an understanding of a full multi-stage cycle. The arrows of course clarify the movement of the dredging gear.
The term "hopper dredger" means trailing suction hopper dredger, hopper dredger and point-fixe or stationary hopper dredger.