NL7909014A

NL7909014A - Sand salt content reduction system - delivers water with low salt concentration into mass after which draining takes place

Info

Publication number: NL7909014A
Application number: NL7909014A
Authority: NL
Original assignee: John Michael Leal Uren
Priority date: 1978-12-15
Filing date: 1979-12-14
Publication date: 1980-06-17

Abstract

The system reduces the salt content of sand by adding water with a relatively low concn. of dissolved salts. The water is delivered into the spaces in a mass of sand contg. soluble salts so as to fill them almost completely, after which they are emptied by draining the water away, this taking the salt in the sand with it. The water can be delivered as a layer onto the top of the sand, so as to sink through it. The system is partic. for use when dredging from the seabed.

Description

N/29.427-tM/f. 1V, ζ] 'j È' g •kj ^ %β 3 3 ,N / 29,427-tM / f. 1V, ζ] 'j È' g • kj ^% β 3 3,

Werkwijze voor het verminderen, van het zoutgehalte van zand.Method for reducing the salt content of sand.

De uitvinding heeft betrekking op het verwijderen van verontreinigingen uit korrelvormige materialen en in het bijzonder op het verwijderen van zout uit zand, dat is gebaggerd uit het zeebed.The invention relates to the removal of impurities from granular materials and in particular to the removal of salt from sand dredged from the sea bed.

5 Het is bekend zand en/of grint, dat is ge baggerd uit het zeebed, te onderwerpen aan een waswerking tijdens de passage ervan door een installatie voor het wassen en zeven van zand en grint, waarin het zand wordt gewassen door trillende of roterende zeven. In deze gevallen worden de on- yerwijderd 10 gewenste fijne bestanddelen, zoals sliky-'en door zoet water te gebruiken voor het wasproces, kan het zeezout, althans nagenoeg worden verwijderd uit het zand.It is known to subject sand and / or gravel dredged from the seabed to a washing action during its passage through a sand and gravel washing and sieving installation, in which the sand is washed by vibrating or rotating sieves . In these cases, the desired fine components are removed, such as sludge by using fresh water for the washing process, the sea salt can be removed, at least substantially, from the sand.

Verder is voorgesteld het zeezout te verwijderen uit zand dat is gebaggerd uit het zeebed door het 15 zand te pompen in een conische stortbak met een nauwe uitlaat aan de bodem, waaromheen onder druk gezette stralen van zoet water omhoog worden gericht om het zand te wassen, terwijl het omlaag passeert door de stortbak en om een tegenstroom van zout water te verkrijgen, dat wordt afgevoerd aan de boven-20 zijde van de stortbak. In de praktijk is deze methode echter niet bevredigend beschouwd.Furthermore, it has been proposed to remove the sea salt from sand dredged from the sea bed by pumping the sand into a conical cistern with a narrow outlet at the bottom, around which pressurized jets of fresh water are directed upwards to wash the sand, as it passes down through the cistern and to obtain a counter-flow of salt water which is drained from the top of the cistern. However, in practice this method has not been considered satisfactory.

De bovengenoemde methoden voor het ont-zouten van zand dat is gebaggerd uit het zeebed omvat het dubbel hanteren van het zand om het zout te verwijderen om-25 dat het zand moet worden afgevoerd uit de baggerinrichting naar de ontzoutingsinstallatie en dan moet worden getransporteerd uit de ontzoutingsinstallatie naar de vereiste plaats.The aforementioned methods for desalting sand dredged from the sea bed includes double handling of the sand to remove the salt in order that the sand must be removed from the dredger to the desalination plant and then transported from the desalination plant to the required location.

Dit dubbel hanteren is onhandig en leidt tot extra kosten bij het hanteren van het zand.This double handling is inconvenient and leads to extra costs when handling the sand.

30 Volgens een uitvoering van de uitvinding is een werkwijze voor het verminderen van het zoutgehalte van het zand door het toevoegen van water met een betrekkelijk lage concentratie van opgeloste zouten aan het zand gekenmerkt, doordat het water wordt bewogen tot in de holle 35 ruimten in een zandmassa die oplosbare zouten bevat en het water deze holle ruimten althans nagenoeg opvult en daarna de holle ruimten worden geledigd door het water, dat de zouten 790 9 0 14 -2- τAccording to an embodiment of the invention, a method for reducing the salt content of the sand by adding water with a relatively low concentration of dissolved salts to the sand is characterized in that the water is moved into the cavities in a sand mass which contains soluble salts and the water at least practically fills these cavities and then the voids are emptied by the water containing the salts 790 9 0 14 -2- τ

JJ

in oplossing bevat, te verwijderen.in solution.

Volgens een andere uitvoering van de uitvinding is een werkwijze voor het verminderen van het zoutgehalte van zand in een stortbak door toevoegen van water met 5 een betrekkelijk lage concentratie van opgeloste zouten aan het zand in de stortbak gekenmerkt, doordat nadat het zand is geplaatst in de stortbak, water met een betrekkelijk lage concentratie van opgeloste zouten wordt bewogen tot in de holle ruimten inch zandmassa en deze holle ruimten althans nage-10 noeg opvult en daardoor de oplosbare zouten uit de zandmassa opneemt, en het water dat deze zouten in oplossing bevat, wordt verwijderd uit de stortbak, waardoor de zandmassa met een verminderd zoutgehalte achterblijft.According to another embodiment of the invention, a method for reducing the salt content of sand in a cistern by adding water with a relatively low concentration of dissolved salts to the sand in the cistern is characterized in that after the sand has been placed in the cistern, water with a relatively low concentration of dissolved salts is moved into the voids in sand mass and at least substantially fills these voids and thereby absorbs the soluble salts from the sand, and the water containing these salts in solution, is removed from the cistern, leaving the sand mass with a reduced salt content.

Volgens een verdere uitvoering van de uit-15 vinding is een werkwijze voor het produceren van zand met een laag zoutgehalte, waarbij het zand wordt gebaggerd door middel van een baggervaartuig uit een onder zout water staand gebied, het zand wordt geplaatst in een stortbak van dit vaartuig en zout water uit de stortbak wordt afgevoerd, gekenmerkt doordat 20 ten minste één maal water met een betrekkelijk lage concentratie van opgeloste zouten wordt bewogen tot in de holle ruimten in de zandmassa in de stortbak en deze holle ruimten althans nagenoeg opvult om in de zandmassa opgenomen zout in oplossing op te nemen, waarna water, dat deze zouten in oplossing bevat, 25 wordt verwijderd uit de stortbak, zodat de zandmassa met een verminderd zoutgehalte achterblijft.According to a further embodiment of the invention, a method for producing sand with a low salt content, in which the sand is dredged by means of a dredger from an area under salt water, the sand is placed in a cistern of this vessel and salt water is discharged from the cistern, characterized in that at least once water with a relatively low concentration of dissolved salts is moved into the cavities in the sand mass in the cistern and at least substantially fills these cavities to get into the sand mass incorporated salt in solution, after which water containing these salts in solution is removed from the cistern, leaving the sand mass with a reduced salt content.

Een werkwijze volgens de uitvinding zal nu worden beschreven bij wijze van voorbeeld aan de hand van bijgaande tekeningen, waarin 30 fig. 1 een zijaanzicht van de romp van een baggervaartuig toont en fig. 2 een dwarsdoorsnede door de romp toont. Verwijzend naar de tekening draagt de romp 10 van het baggervaartuig daarin een stortbak 11 voor het mee-35 voeren van zand, dat is gebaggerd uit het zeebed. Een bagger-kop wordt gedragen op het eind van een baggerpijp 12 en is geplaatst om zand op te zuigen uit het zeebed. Het binnenboord liggende eind van de baggerpijp 12 is verbonden met de zuig-zijde van een baggerpomp 13, die een afvoer 14 naar de stort-40 bak 11 heeft. De werking van de baggerpomp 13 veroorzaakt een 7909014 ί -3- stroraing van zeewater uit de baggerkop door de pijp 12 en vandaar in de stortbak 11. Deze stroming van water voert zand uit het zeebed mee en het zand bezinkt in de stortbak 11. De hoeveelheid zeewater, die wordt gebruikt om het zand mee te 5 voeren, is gewoonlijk meerdere malen de hoeveelheid meegevoerd zand, zodat de stortbak 11 met water wordt gevuld, voordat deze is gevuld met zand. Het water kan overstromen uit de stortbak 11, bijvoorbeeld via overlopen 15 en wordt vandaar teruggevoerd naar de zee. Het water in de stortbak 10 11 wordt overboord gezet, terwijl meer zand wordt gedepo neerd in de stortbak, maar omdat zand bestaat uit deeltjes, blijft water achter in de holle ruimten tussen de zanddeel-tjes. De holle ruimten kunnen tot ongeveer 30% van het volume uitmaken, zodat het zand in de stortbak ongeveer 30 vo-15 .lumeprocent zeewater kan bevatten. De stortbak 11 is voorzien van drainagepoorten 16 in de bodem ervan. Drainagepoorten 16 zijn afgedekt met gaas of matten (matting). 17 om het aflopen van water uit het zand in de stortbak mogelijk te maken, terwijl het zand wordt vastgehouden in de stortbak. De drai-20 nagepoorten 16 zijn door pijpen 13 verbonden met de zuigzij-de van een ontwateringspomp om het afgevoerde water overboord te zetten.A method according to the invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a side view of the hull of a dredging vessel and Fig. 2 shows a cross section through the hull. Referring to the drawing, the hull 10 of the dredger carries therein a cistern 11 for entraining sand dredged from the sea bed. A dredging head is carried on the end of a dredging pipe 12 and is placed to absorb sand from the sea bed. The inboard end of the dredging pipe 12 is connected to the suction side of a dredging pump 13, which has a discharge 14 to the dump hopper 11. The operation of the dredge pump 13 causes a disturbance of seawater from the dredging head through the pipe 12 and from there into the cistern 11. This flow of water entrains sand from the seabed and the sand settles in the cistern 11. The The amount of sea water used to carry the sand is usually several times the amount of sand entrained, so that the cistern 11 is filled with water before it is filled with sand. The water can overflow from the cistern 11, for example via overflows 15 and is returned from there to the sea. The water in the cistern 10 11 is thrown overboard, while more sand is deposited in the cistern, but since sand consists of particles, water remains in the voids between the sand particles. The voids can make up to about 30% by volume, so that the sand in the cistern can contain about 30% by volume of seawater. The cistern 11 is provided with drainage ports 16 in its bottom. Drainage gates 16 are covered with mesh or matting. 17 to allow water to drain from the sand into the cistern while the sand is retained in the cistern. The drainage ports 16 are connected by pipes 13 to the suction side of a dewatering pump to overboard the drained water.

Na het laden van de stortbak 11 met zand zoals hierboven beschreven is, wordt het in de holle ruimten van 25 het zand opgenomen zeewater afgevoerd uit de stortbak via de drainagepoorten 16 en overboord gezet. Zelfs na het draineren zal het zand in de stortbak nog een aanzienlijke hoeveelheid zeewater bevatten als meegesleept vocht, dat nog tot ongeveer 10% van het zandvolume kan uitmaken. De stort-30 bak wordt gevuld met water. Aan dit water wordt de eis gesteld, dat het een lagere concentratie van opgeloste zouten heeft dan het water, dat reeds aanwezig is in de zandmassa. Bijvoorbeeld, als het zand is gebaggerd uit het zeebed, mag het water zoet zijn of gedeeltelijk zout (brak) water, mits 35 de zoutconcentratie lager is dan die van het zeewater. Als echter het zand is verkregen uit een gebied, dat zout bevat, maar minder zout dan zeewater, moet het water een voldoend lage zoutconcentratie hebben om te verzekeren, dat na het vullen en ledigen van de holle ruimten in de zandmassa, het 40 zand wordt achtergelaten met een verminderd zoutgehalte.After loading the cistern 11 with sand as described above, the seawater contained in the hollows of the sand is discharged from the cistern via the drainage ports 16 and discarded. Even after draining, the sand in the cistern will still contain a significant amount of seawater as entrained moisture, which can still make up about 10% of the sand volume. The dump-30 container is filled with water. This water is required to have a lower concentration of dissolved salts than the water already present in the sand mass. For example, if the sand has been dredged from the sea bed, the water may be fresh or partially salt (brackish) water, provided that the salt concentration is lower than that of the sea water. However, if the sand is obtained from an area that contains salt, but less salt than seawater, the water should have a sufficiently low salt concentration to ensure that after filling and emptying the voids in the sand mass, the sand becomes 40 left with a reduced salt content.

790 9 0 14 -4- *790 9 0 14 -4- *

Dit water kan worden toegevoerd door de open bovenzijde van de stortbak aan het bovenoppervlak van het zand of uit mondstukken 19, die zijn geplaatst in de bodem en/of zijwanden van de stortbak. Dit toegevoerde water sij-5 pelt door het zand en vermengt zich met het zoute water, dat nog wordt vastgehouden in het zand en vermindert daardoor de concentratie van het zout in het water, dat is opgenomen in de holle ruimten in het zand in de stortbak. Het water in de stortbak bevat nu daarin opgeloste zouten met een concentra-10 tie, die ligt tussen de aanvankelijke concentratie in het zeewater en de concentratie van zouten in het toegevoerde water. Wanneer de stortbak is gevuld met water, wordt de watertoevoer afgesloten en wordt het water in de stortbak afgevoerd door de drainagepoorten 16, zoals boven is beschre-15 ven. De resterende zoutconcentratie, die achter blijft in het zand en het vocht rondom de zanddeeltjes is nu sterk verminderd. Als een verdere vermindering in het zoutgehalte in het zand gewenst is, wordt het proces van vullen van de stortbak met water en daarna draineren van de stortbak een voldoend 20 aantal malen herhaald totdat het vereiste lage zoutgehalte van het zand is bereikt. Inplaats van herhaaldelijk vullen en draineren van de stortbak, kan het water continu worden toegevoerd aan de stortbak en continu worden afgevoerd uit de stortbak totdat het vereiste lage zoutgehalte is bereikt.This water can be supplied through the open top of the cistern on the top surface of the sand or from nozzles 19 placed in the bottom and / or side walls of the cistern. This supplied water seeps through the sand and mixes with the salty water still retained in the sand, thereby reducing the concentration of the salt in the water contained in the voids in the sand in the cistern . The water in the cistern now contains salts dissolved therein with a concentration between the initial concentration in the seawater and the concentration of salts in the water supplied. When the cistern is filled with water, the water supply is cut off and the water in the cistern is drained through the drainage ports 16, as described above. The residual salt concentration, which remains in the sand and the moisture around the sand particles is now greatly reduced. If a further reduction in the salt content in the sand is desired, the process of filling the cistern with water and then draining the cistern is repeated a sufficient number of times until the required low salt content of the sand is achieved. Instead of repeatedly filling and draining the cistern, the water can be continuously supplied to the cistern and continuously drained from the cistern until the required low salt content is reached.

25 Op deze wijze passeert het water als continue stroming door de zandmassa in de stortbak. Als mondstukken 19 worden gebruikt, zijn deze zo geplaatst in de wanden van de stortbak, dat verzekerd is dat althans nagenoeg de gehele zandmassa in de stortbak wordt onderworpen aan deze water-30 stroming. Inplaats van de stortbak te vullen met water is het natuurlijk mogelijk een geringere hoeveelheid water toe te voeren aan het bovenoppervlak van het zand op zodanige wijze, dat een laag water wordt verkregen, die dan omlaag beweegt door de zandmassa, mits voldoende water wordt toegevoerd 35 om te verzekeren dat na passage door de zandmassa het vereiste lage zoutgehalte van het zand is bereikt.In this way, the water passes through the sand mass in the cistern as a continuous flow. When nozzles 19 are used, they are placed in the walls of the cistern so that at least substantially all of the sand in the cistern is subjected to this water flow. Instead of filling the cistern with water, it is of course possible to supply a smaller amount of water to the top surface of the sand in such a way that a layer of water is obtained, which then moves down through the sand mass, provided that sufficient water is supplied. to ensure that the required low salinity of the sand is achieved after passage through the sand mass.

Desgewenst kunnen de drainagepoorten 16 en de pijpen 18 niet alleen worden gebruikt om de stortbak te draineren, maar ten minste enkele van de mondstukken en pijpen 40 kunnen ook worden gebruikt voor het toevoeren van water. Door 790 90 14 -5- geschikte verbindingen, die worden geregeld door kleppen kan de voor het draineren van de stortbak gebruikte ontwaterings-pomp ook worden aangesloten in de tegenovergestelde richting voor het toevoeren van het water aan de zandmassa via de pij-5 pen 18 en de poorten 16. Wanneer de zandlading moet worden gelost en aan de wal gebracht door middel van een waterstroming, bijvoorbeeld door verpompen, is het niet nodig de stortbak te draineren, nadat het vereiste lage zoutgehalte van het zand is bereikt. Om vast te stellen, wanneer het vereiste 10 zoutgehalte van het zand is bereikt, kunnen proeven worden uitgevoerd op het uitvloeiende water en de mate van concentratie van opgeloste zouten in het uitvloeiende water kan worden gebruikt om het zoutgehalte van het zand te bepalen.If desired, the drainage ports 16 and pipes 18 can not only be used to drain the cistern, but at least some of the nozzles and pipes 40 can also be used for water supply. By suitable connections, which are controlled by valves, 790 90 14 -5, the dewatering pump used for draining the cistern can also be connected in the opposite direction for supplying the water to the sand mass via the pipes 18 and the gates 16. When the sand load has to be unloaded and brought ashore by means of a water flow, for example by pumping, it is not necessary to drain the cistern after the required low salt content of the sand has been reached. To determine when the required salt content of the sand has been reached, tests can be performed on the outflowing water and the degree of concentration of dissolved salts in the outflowing water can be used to determine the salt content of the sand.

De bovenbeschreven methode van vermindering 15 van het zoutgehalte van het zand is bijzonder nuttig bij landwinning, waarbij het niveau van gebieden moet worden opgehoogd door het afzetten van zand. Voor deze doelen is het zeer geschikt zand te gebruiken, dat is gebaggerd uit het zeebed. Dit heeft echter het nadeel, dat het zand een hoog gehal-20 te aan zeezout bevat en dit maakt het gewonnen land ongeschikt voor de groei van gewassen, terwijl het uitlogen van het zout uit het gewonnen land een verzilting van het water veroorzaakt dat in aangrenzende kanalen en rivieren stroomt. De bovenbeschreven werkwijze maakt het gebruik van zand, dat is gebag-25 gerd uit het zeebed mogelijk, waarbij zonder aanvullende hantering van het zand het zoutgehalte van het zand wordt verminderd tot een aanvaardbaar niveau.The above-described method of reducing the salinity of the sand is particularly useful in land reclamation, where the level of areas must be increased by depositing sand. For these purposes it is very suitable to use sand that has been dredged from the sea bed. However, this has the disadvantage that the sand contains a high content of sea salt and this makes the reclaimed land unsuitable for crop growth, while the leaching of the salt from the reclaimed land causes salinization of the water in adjacent canals and rivers flowing. The above-described method allows the use of sand dredged from the sea bed, without additional sand handling the salt content of the sand is reduced to an acceptable level.

Het water kan worden toegevoerd aan de lading, nadat het vaartuig is binnengetreden in een gebied met 30 zoet water en om de verontreiniging van dit gebied met zout te vermijden, wordt het drainagewater uit de lading dan door een pijpleiding overgebracht naar het dichtst bij zijnde gebied met zout water.The water can be supplied to the cargo after the vessel has entered an area with fresh water and to avoid contamination of this area with salt, the drainage water from the cargo is then piped to the nearest area with salt water.

Anders kan de gehele operatie worden uit-35 gevoerd voordat het vaartuig binnentreedt in een gebied met zoet water, zodat geen verontreiniging van dit gebied optreedt .Otherwise, the entire operation can be performed before the vessel enters an area of fresh water, so that no contamination of this area occurs.

790 90 14790 90 14

Claims

A method for reducing the salt content of sand by supplying water with a relatively low concentration of dissolved salts to the sand, characterized in that the water is moved into the voids in a sand mass, which contains soluble salts, the water at least substantially filling these voids, after which the voids are emptied by removing water containing the salts in solution.

2. A method for reducing the salt content of sand in a cistern by supplying water with a relatively low concentration of dissolved salts to the sand in the cistern, characterized in that after the sand has been placed in the cistern with a relatively low concentration of dissolved salts is moved into the voids in the sand mass and at least substantially fills these voids, thereby absorbing the water soluble salts from the sand mass, and removing water containing these salts in solution from the cistern, and the sand mass with a reduced salt-20 content remains.

3. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the water is supplied as a layer on the top surface of the sand mass, which layer moves downwards through the sand mass.

4. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the steps, in which the water is moved into the sand mass and the water obtained, which contains salts in solution is removed, are repeated alternately until the sand has a required low salt content. has.

A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the water is moved by feeding the sand mass through the water to the top surface of the sand and allowing the water to seep down through the sand.

A method according to any one of claims 1-4, characterized in that the water is injected into the sand mass below the top surface of the sand mass. 7909014 -7-

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reduction of the salt content of the sand is carried out in a cargo-carrying cistern of a floating vessel.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the method is carried out in the cargo-carrying cistern of a dredging vessel.

9. A method of producing sand of low sand content, wherein sand is dredged by means of a dredging vessel from an area under salt water. And the sand is placed in a cistern and salt water is discharged from the cistern. characterized in that at least once water with a relatively low concentration of dissolved salts is moved into the cavities in the sand mass in the cistern and at least substantially fills these cavities to dissolve the salt contained in the sand mass, after which the cistern of water containing these salts in solution is removed leaving the sand mass with a reduced salt content. 790 90 14