NL9400691A - Werkwijze en inrichting voor het ontzilten van baggermateriaal. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het ontzilten van baggermateriaal

De uitvinding betreft een werkwijze voor het ontzilten van baggermateriaal , omvattende het opnemen van een mengsel van zout water en sedimenten in een houder alsmede het toevoeren van een spoelmedium nabij de onderzijde van de houder voor het van onderen naar boven doorspoelen van het mengsel, en het aan de bovenzijde van de houder afvoeren van het bij het spoelen verdreven zoute water.

Een dergelijke werkwijze is bekend, en wordt in het bijzonder toegepast bij het winnen van zeezand dat bestemd is om op het land te worden gestort. In verband met het op het vaste land aanwezige zoetwatermilieu moet dergelijk zeezand ontzilt worden alvorens dat gebruikt kan worden.

Bij de winning van baggermateriaal zoals zeezand kan een hopperzui-ger worden toegepast, die het zand opzuigt en in zijn beun meevoert naar een losplaats. Na het lossen van het baggermateriaal moet vervolgens het ontzilten plaatsvinden. Volgens een bekende techniek wordt het baggermateriaal daartoe opgenomen in een zogenaamde opspoeltrechter, waarin aan de onderzijde een spoelmedium zoals zoet water wordt toegevoerd. Aan de bovenzijde van de trechter wordt een mengsel van spoelmedium en zout water afgevoerd, terwijl aan de onderzijde van de trechter het ontzilte baggermateriaal, in de praktijk zand, kan worden afgenomen.

Deze bekende werkwijze heeft een aantal nadelen. Allereerst is het op dergelijke wijze ontzilten van het baggermateriaal tijdrovend, aangezien het baggermateriaal een aantal extra behandelingen moet ondergaan zoals lossen bij de ontziltingsinrichting, opslag na het ontzilten van het behandelde materiaal, afvoer daarvan naar de plaats van bestemming. Bovendien bestaat het gevaar dat het omhooggerichte grondwaterverhang te groot wordt, waardoor plaatselijke fluïdisatie en kortsluitstroming kan optreden. In dat geval treden in het baggermateriaal lokale lekkanalen op, waarlangs het grootste gedeelte van het spoelmedium kan ontsnappen zodat het grootste gedeelte van dat baggermateriaal niet kan worden ontzilt.

Bij een hogere toevoer van spoelmedium blijft dat probleem achterwege, maar het nadeel van een dergelijke benadering is het onaanvaardbaar hoge verbruik aan spoelmedium.

Andere bekende ontziltingstechnieken, welke grote hoeveelheden spoelmedia gebruiken en waarbij ook een grote kans op het ontstaan van lekkanalen aanwezig is, zijn die welke onder andere gebruikt worden bij hopperzuigers en in onderwater gelegen stortputten.

Daarbij wordt met spoelleidingen, waarop nozzles of openingen zijn aangebracht, vanaf onderen met zoet water of brak water het baggermate-riaal gespoeld. Bij een hopperzuiger zou het benodigde spoelmedium van brak- of zoet water uit een rivier of dergelijke waterweg kunnen worden betrokken, indien daar op gevaren wordt.

Een andere mogelijkheid bij hopperzuigers of schepen met een beun is het doorspoelen van de lading van boven naar beneden.

Bij deze methode wordt zoet of brak water boven op de bezonken lading gebracht. Onderin het laadruim zijn drainage platen of pijpen aangebracht welke aangesloten zijn op een afzuigpomp. Door het zoete water omlaag te zuigen wordt het zoute poriewater verdrongen. Door nu tevens de lading zo ver mogelijk "droog te trekken" d.w.z. de grondwaterstand in de lading omlaag te brengen kan ook bij brak spoelwater een redelijk resultaat bereikt worden.

Doel van de uitvinding is daarom een werkwijze van het hiervoor genoemde soort te verschaffen die de bovengenoemde nadelen niet heeft. Dat doel wordt bereikt doordat de houder wordt opgenomen in een hoeveelheid spoelmedium zodanig dat het spoelmedium onder invloed van het verschil in de hydrostatische druk buiten en binnen de houder wordt toegevoerd aan de houder.

Het spoelmedium kan nu op goed regelbare wijze worden toegevoerd aan de houder. Daardoor wordt de vorming van lekkanalen in het baggerma-teriaal voorkomen. Het hydrostatische drukverschil, dat afhankelijk is van de niveauverschillen tussen het spoelmedium en het baggermateriaal, kan daarbij gehandhaafd blijven indien de sedimenten uit het gespoelde mengsel worden afgevoerd in de hoeveelheid spoelmedium buiten de houder. Aangezien het volume spoelmedium dat ontwijkt wordt aangevuld door een volume sedimenten, is sprake van een min of meer automatische regeling ter handhaving van het niveauverschil.

De uitvinding betreft verder een inrichting voor het uitvoeren van de hiervoor beschreven werkwijze. Deze inrichting omvat een bak waarin een spoelmedium opneembaar is, een zich in de bak bevindende houder waarin een uit zout water en sedimenten bestaand mengsel opneembaar is, middelen voor het afvoeren van het voor het spoelen gebruikte spoelmedium samen met het verdreven zoute water, alsmede middelen voor het overbrengen van de gespoelde sedimenten uit de houder in de bak.

Tevens heeft de houder een overloop voor het afvoeren van spoelmedium en verdreven zout water, alsmede een bezinkinrichting voor het scheiden van sedimentdeeltjes en vloeistof.

De bezinkinrichting kan op velerlei wijzen worden uitgevoerd. Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm echter omvat hij een plaatseparator zoals beschreven in de niet-voorgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage NL-A-93OI589. Daarbij kunnen de platen van de plaatseparator evenwijdig aan elkaar hellend zijn opgesteld, en de telkens tussen twee platen bepaalde spleten aan de onderzijde zijn voorzien van een terugslagklep die in een open stand kan worden gebracht onder invloed van het gewicht van de afgescheiden deeltjes.

Elke terugslagklep kan één of meer flexibele flappen omvatten, welke door voorspanning, teweeggebracht door veerkracht, eigen gewicht en/of vloeistofdrukverschil, in combinatie met de door de boven de klep aanwezige opeengepakte laag van bezonken deeltjes uitgeoefende kracht, zodanig gesloten wordt gehouden, dat geen stromingen in opwaartse richting ontstaan.

De toevoer van het spoelmedium in de houder kan op eenvoudige wijze worden gerealiseerd in een uitvoeringsvorm waarbij elke plaat en/of terugslagklep poreus is voor het onder invloed van het hydrostatische drukverschil tussen binnen- en buitenkant van de houder naar binnen persen van het spoelmedium uit de bak in de houder.

De in de separator bezonken sedimentdeeltjes verzamelen zich op de klep. Vanaf een bepaalde dikte van het zich aldus vormende sedimentpakket wordt de klep opengedrukt, zodanig dat de deeltjes terecht komen in de bak.

Volgens een variant kan de plaatseparator tenminste drie platen omvatten die een paar naast elkaar liggende spleten bevatten waarvan één spleet aan de onderzijde is afgesloten en de ander is begrensd door een terugslagklep in welke laatste spleet het te spoelen mengsel wordt toegevoerd, van welke platen de middelste poreus is zodanig dat het onder invloed van het hydrostatische drukverschil in die spleet geperste spoelmedium weer uit die spleet kan stromen naar de andere spleet onder medeneming van het zoute water via de poriën in de middelste plaat.

Bij deze variant wordt het spoelmedium met het zoute water vervolgens via een aparte afvoer afgevoerd uit de spleet waarin zich verder geen sedimenten bevinden, waardoor een zeer goede scheiding kan worden bewerkstelligd.

Bovendien kan elke klep een rubber flap omvatten die onder voorspanning aanligt tegen de middelste plaat, en zijn het onderste gebied van de flap alsmede het daaraan aangrenzende gebied van de middelste plaat niet geperforeerd voor het tegengaan van spoelmedium-lekstromen.

Vervolgens zal de uitvinding aan de hand van enkele figuren nader worden toegelicht.

Het is mogelijk, dat de uit de houder komende sedimenten welke in de bak terecht komen nogmaals gespoeld worden met het spoelmedium uit de bak via in de onderzijde van de bak aanwezige of aangebrachte leidingen, waaruit het spoelmedium door gaten of nozzles zijdelings of van onderaf in de sedimenten wordt gespoten. Het spoelmedium wordt uit de bak betrokken en wordt met een pomp via de genoemde leidingen rondgepompt, zodat voor dit spoelen geen spoelmedium verloren gaat.

Figuur 1 toont een hopperzuiger in zijaanzicht, gedeeltelijk opengewerkt, volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont een eerste uitvoeringsvorm van de in de hopperzuiger toegepaste plaatseparator.

Figuur 3 toont een aanzicht in perspectief van deze plaatseparator.

Figuur 4a en 4b tonen een tweede uitvoeringsvorm van de plaatseparator .

Figuur 5 toont een aanzicht in perspectief van deze tweede plaatseparator.

Figuur 6 toont een variant op de eerste uitvoeringsvorm van de plaatseparator van figuur 2 en 3·

Figuren Ja en 7b tonen varianten op de tweede uitvoeringsvorm van de plaatseparator van figuur 4 en 5·

Figuur 8 toont het van onderaf spoelen met brak of zoet water van de lading in een beun van een schip

Figuur 9 toont het van onderaf spoelen met brak of zoet water van gestort baggermateriaal in een onderwater gelegen put

Figuur 10 en 10b tonen varianten voor het spoelen en/of draineren van de lading in een beun van een schip, waarbij het spoelmedium van boven naar onder stroomt.

Figuur 11 toont een variant, waarbij de varianten van de figuren 1 tot en met 7 in een gesloten systeem kunnen zijn opgenomen.

De in figuur 1 weergegeven hopperzuiger 1 omvat een tweetal zuig-buizen 2, waarvan één gedeeltelijk is weergegeven. Door middel van deze zuigbuizen 2 kan baggermateriaal worden opgezogen met behulp van pomp 3; via persleiding 4 komt dit baggermateriaal terecht in een plaatseparator die in zijn geheel met 5 is aangeduid. Deze plaatseparator is opgenomen in de beun 6 van de hopperzuiger.

De beun 6 is bij de werkwijze volgens de uitvinding geheel gevuld met zoet water tot aan een niveau 19 dat ligt boven het niveau van de afvoer van de plaatseparator. Het afvoerniveau van de plaatseparator 5 is aangeduid met 7; hij mondt uit in het afvoerkanaal 8.

Het via de persleiding 4 toegevoerde baggermateriaal komt terecht in een houder 9» dis, zoals ook te zien is in figuur 3» begrensd wordt door de zijwanden 10 en 11 van de hopperzuiger, een achterwand 12, een bodemwand 13 alsmede een voorwand 14. Deze voorwand 14 bevat afvoergaten 24.

Verder is de houder 9 begrensd door een aantal schuin gestelde platen 15, die aan hun onderzijde ten opzichte van elkaar zijn afgedicht door flexibele kleppen 16, bijvoorbeeld in de vorm van rubberflappen. De aan de ene plaat 15 bevestigde rubberflap 16 rust daarbij onder voorspan-ning tegen de aangrenzende plaat 15. zoals in de figuren 2 en 3 is te zien.

De rubber flappen 16 zijn in hun gebied 17 geperforeerd; hun onderste gebied, dat wil zeggen het gebied waarmee zij aanliggen tegen een aangrenzende plaat 15» is niet geperforeerd.

Het baggermateriaal, dat in de praktijk bestaat uit bijvoorbeeld zand vermengd met zout water, komt via de persleiding 4 terecht in de houder 9, en stroomt langs de schuin geplaatste platen 15 naar de afvoergaten 24 in de plaat 14. Over dat traject bezinken de zich in het zoute water bevindende deeltjes naar beneden in de spleet gevormd door telkens een rubberflap 16 en de aangrenzende plaat 15. een en ander zoals beschreven in de niet vóórgepubliceerde Nederlandse aanvrage NL-A-93OI589· Bij aankomst bij afvoergaten 24 is een groot deel van de deeltjes aldus bezonken, zodat via afvoerkanaal 8 hoofdzakelijk zilt water wordt af gevoerd .

Zoals in genoemde aanvrage ook beschreven, worden de rubberflappen l6 opengedrukt zodra zich een bepaalde hoeveelheid deeltjes heeft afgezet in de spleet tussen die klep 16 en de aangrenzende plaat 15- Die deeltjes komen dan terecht in de beun 6 van de hopperzuiger 1, zoals schematisch weergegeven in figuur 1.

Volgens de uitvinding bevindt zich in de beun 6 zoet water. Dit zoete water wordt ingenomen voordat met de baggerwerkzaamheden wordt gestart. Het niveau van het zoete water is aangeduid met 19; het verschil met het lagere niveau 7 van de gaten 24 bedraagt ΔΗ. Dit niveauverschil AH tussen het zoete water in de beun met niveau 19, en het niveau 7 van de afvoergaten 24, leidt tot een opwaarts gerichte hydrostatische druk uitgeoefend aan de onderzijde van de rubberflappen 16. Het gebied onder de rubberflappen 16 staat namelijk vrij in verbinding met de rest van de beun. Tengevolge van de in de rubberflappen 16 aanwezige perforaties 17 dringt daardoor zoet water binnen tussen de boven de rubberflappen 16 gelegen ruimten tussen de platen 15· Het gevolg daarvan is dat het zich daar verzamelende baggermateriaal wordt doorspoeld, waarbij het zich daar oorspronkelijk in bevindende zoute water wordt verdreven. Daardoor ontwijkt zout water door de afvoergaten 24 van de houder 9. tezamen met een zekere hoeveelheid zoet water.

Wanneer, zoals reeds vermeld, een bepaalde hoeveelheid deeltjes zich op de rubberflappen 16 heeft verzameld, openen deze en wordt die hoeveelheid afgevoerd in de beun. Daardoor neemt het volume in de beun weer toe, zodanig dat een aanvulling verkregen wordt voor het via de perforaties in de klep 16 gedrongen zoete water.

Zolang het vereiste niveauverschil AH gehandhaafd blijft, kan aldus tijdens bedrijf van de hopperzuiger reeds een aanzienlijke mate van ont-zilting van het baggermateriaal worden verkregen.

In de figuren 4a, 4b en 5 is een plaatseparator toegepast die eveneens platen 15 bezit, waaraan rubberflappen 16 zijn bevestigd. Deze rubberflappen 16 zijn eveneens geperforeerd bij 17» en bezitten een niet geperforeerd gedeelte 18. De flappen 16 rusten nu tegen een eveneens bij 21 geperforeerde plaat 20. Aan de van de rubberflap 16 afgekeerde zijde van deze plaat 20 bevindt zich weer een dichte plaat 15. zodanig dat telkens door een plaat 20 en de daarnaast liggende plaat 15 een afvoer-spleet 22 wordt gevormd. Het niveau van de afvoergaten 26 van deze spleten 22 is telkens met 23 aangeduid. De spleetruimte waarin rubberflap 16 zich bevindt wordt aangeduid als de grote spleet 30. Een en ander is ook in figuur 5 te zien.

De onderkant van spleet 22 is afgesloten op een niveau dat zich onder de perforaties 21 in plaat 20 bevindt en bij voorkeur afgesloten door een flexibele klep 25, zoals een rubberflap, welke niet geperforeerd is.

Niveau 23 is bij voorkeur regelbaar ten opzichte van niveau 7, waardoor een extra drukval over de bezonken sedimenten tussen rubberflap 16 en plaat 20 ontstaat. Daardoor is het mogelijk om het grootste deel van de zoetwaterstroom via spleet 22 te laten afvoeren. De rest van de zoetwaterstroom wordt via de grote spleet 30 naar de openingen 24 af gevoerd .

Door bijvoorbeeld het aanbrengen van kleppen in openingen 26 of door verticale verplaatsing van de onderrand van openingen 26 is niveau 23 te regelen bijvoorbeeld ten opzichte van niveau 7 en/of niveau 19 waardoor weer de grootte van de zoetwaterstroom door de bezonken kolom van sedimentdeeltjes op rubberflap 16 is te regelen.

Voor wat betreft het bezinken van de zich in de vloeistof bevindende deeltjes werkt deze plaatseparator op dezelfde wijze als de met betrekking tot de figuren 2 en 3 beschreven plaatseparator. De deeltjes bezinken daarbij telkens op een rubberflap 16 tussen de platen 15 en 20. Het via het geperforeerde deel 17 van elke rubberflap 16 binnendringende zoete water doorspoelt het op die rubberklep verzamelde baggermateriaal, en stroomt voor een deel via het geperforeerde deel 21 van plaat 20 in de spleet 22. Daarbij neemt het zoete water het zich tussen de op de rubberflap 16 verzamelde deeltjes bevindende zoute water mee.

Bij voldoende hoogte van de bezonken sedimentdeeltjes op de rubberflap 16 gaat een klein deel van de zoetwaterstroom naar boven door de grote spleet 30 en vermengt zich met het zoute water waarna dit door openingen 24 wordt afgevoerd.

Het overige grootste deel van de zoetwaterstroom gaat langs de korte weg door het geperforeerde deel 21 en stroomt naar boven toe in de spleet 22 en wordt af gevoerd via de openingen 26. Om te bereiken dat zo veel mogelijk zoet water door de bezonken deeltjes, welke op de rubberflap 16 liggen, te laten stromen kan het niveau 23 in opening 26 lager zijn dan het niveau 7 in opening 24. Het verschil in hoogte AH' tussen beunniveau 19 en niveau 23 is in dat geval groter dan de hoogte AH tussen beunniveau 19 en niveau 7 · Daartoe is spleet 22 gescheiden van het baggermateriaal welke de houder instroomt.

Bij het begin van het baggeren, in het geval dat er onvoldoende hoogte is aan bezonken sedimentdeeltjes op rubberflap 16 kunnen de openingen 26 gesloten worden zodat geen zoutwaterstromen optreden via de grote spleet 30, door perforatie 21, spleet 22 en opening 26.

Figuur 4a en 4b geven voor deze scheiding twee uitvoeringsvormen. In figuur 4a wordt de bovenzijde van spleet 22 afgesloten door een bovenplaat 31, welke bijvoorbeeld uit flexibel materiaal kan bestaan. Opgemerkt zij dat de platen 15 en 20 zo goed mogelijk tegen bodemwand 13 en voorwand 14 zijn afgedicht, door bijvoorbeeld een zeer nauwe spleet of met bekende flexibele afdichtmiddelen. Hierdoor kunnen kortsluitstromen zoveel mogelijk worden uitgesloten.

In de figuren 4a en 4b past opening 26 binnen de spleet 22 aan de bovenzijde daarvan.

Figuur 4b geeft een uitvoeringsvorm van de bovenzijde van spleet 22, waarbij de platen 15 en 20 zover boven het niveau 7 uitsteken dat er geen mogelijkheid bestaat dat het door de separator stromende baggermate-riaal in spleet 22 stroomt. Daartoe moeten de openingen 24 zodanig zijn aangebracht dat ze in het verlengde komen te liggen van de grote spleet 30, en onder de bovenrand van de platen 15 en 20.

Met deze uitvoeringsvormen is het mogelijk dat het zoute of zilte water van het baggermateriaal via de openingen 2b de houder 9 verlaat en dat het spoelmedium, in dit geval uit de beun afkomstig, vermengt met zout of brak water, afkomstig uit de poriën van de bezonken sedimenten, via spleet 22 en openingen 26 en via spleet 30 en openingen 2b de houder 9 verlaat.

Het optredende verlies aan zoet water in de beun kan weer worden aangevuld doordat de verzamelde deeltjes in die beun terecht komen.

Het is mogelijk dat met de stroom van het zoete water door het geperforeerde deel 21 van plaat 20 de kleinere fracties van het bezonken sediment worden meegenomen in spleet 22. Deze fracties kunnen dan op klep 25 bezinken en op gelijke wijze in de beun terecht komen, zoals beschreven in de eerder genoemde octrooiaanvrage NL-A-9301589·

Zoals in figuur 5 ook te zien is is telkens een paar platen 15 en 20 afgesloten door een schot 27, aan de van de opening 26 af gekeerde zijde.

Figuur 6 is een variant op figuren 2 en 3· Platen 15 zijn nu geperforeerd in het gebied 21. De hoogte van gebied 21 is afhankelijk van rubberflap 16. Gebied 21 begint aan de onderzijde boven het niet geperforeerde gebied 18 van de rubberflap indien rubberflap 16 aanligt, en eindigt aan de bovenzijde onder de bevestiging van rubberflap 16, welke in de er naast liggende spleet is bevestigd, zodanig dat alleen spoelmedium van de ene spleetopening in de naastliggende spleetopening in het bezonken sediment terecht kan komen en dit kan ontzilten. In deze variant zijn er twee spoelstromen waarbij de ene door de rubberflap 16 gaat en de ander door plaat 15.

Figuur 7a is een variant op de figuren 4 en 5. waarbij spleet 22 aan de onderzijde open is en aan de bovenzijde geen uitstroomopening heeft. De bovenzijde van spleet 22 is afgesloten met een bovenplaat 31» welke bijvoorbeeld uit flexibel materiaal bestaat, zoals ook figuur 4a laat zien. De scheiding tussen spleet 22 en het baggermateriaal zou ook volgens figuur 4b kunnen worden uitgevoerd, waarbij platen 15 en 20 boven niveau 7 uitsteken. In dit geval zijn er ook weer twee spoelstromen, de ene door rubberflap 16 en de andere door het perforatiegebied 21 van plaat 15.

Figuur 7b toont een variant van figuur 7&. waarin elke even (of oneven) grote spleet 30 naast de dwarsstroom, zoals dat volgens de figuren 4a of 4b zal plaats hebben, een extra dwarsstroom heeft.

Daartoe heeft elke oneven (of even) plaat 15 perforaties 28, juist boven de bevestiging van klep 16, en bevindt zich onderaan iedere even (of oneven) spleet 22 een klep 25.

Bovendien bevindt zich bovenin in die spleet 22 het gat 26.

In de andere spleten 22 bevinden zich geen kleppen 25 en geen gaten 26.

De extra dwarsspoelstroom verloopt nu als volgt. Vanuit een oneven spleet 22 stroomt ook spoelmedium door perforatie 28 van plaat 15 en komt in de grote spleet 30 terecht. Door het grote hydrostatische drukverschil delta-H' stroomt het grootste deel van dit spoelmedium door de sedimenten en door perforatie 21 van de tegenoverliggende plaat 20. Daarna stroomt dit spoelmedium door de erachter liggende spleet 22 en omhoog richting gat 26, waardoor het via afvoerkanaal 8 kan worden afge-voerd.

Verschillende uitvoeringsvormen van houder 9 zijn mogelijk. Zo zou houder 9 in een afzonderlijke bak in de beun kunnen worden aangebracht, waardoor het mogelijk is met behulp van een pomp het zoet water niveau hoger te maken dan het waterniveau in de beun zelf. De onderkant van deze bak bevat dan bijvoorbeeld trechters met aan de onderzijde regelbare kleppen. Bij voldoende hoogte van het bezonken sediment in de trechters wordt het sediment door opening van de kleppen in de beun gelaten, en wel zodanig, dat een te verwaarlozen kortsluitstroom van uit de bak door het sediment en de klep in de richting van de beun ontstaat. De kleppen kunnen door middel van controlemetingen worden gestuurd.

De afvoer via de openingen 24 en 26 van zout, brak of zoet spoelwater kan ook via de zijkant van het schip plaatsvinden in plaats van via afvoerkanaal 8.

Een andere uitvoeringsvorm zou kunnen zijn dat er meerdere houders 9 in de beun aanwezig zijn of dat de houder 9 in de beun verrijdbaar is, waardoor de beun gelijkmatig beladen wordt.

Met leidingen of anderszins worden dan verbindingen gemaakt tussen de openingen 24 c.q. 26 en afvoerkanaal 8.

Indien de schuinte-instelling van de platen van plaatseparator 5 moet veranderen, vanwege de korrelopbouw van de af te scheiden sedimenten, is het mogelijk, dat de betreffende gaten 26 ook horizontaal verschuifbaar zijn in wand l4, zodat deze gaten 26 altijd binnen spleet 22 blijven.

Er kan dan geen verbinding ontstaan tussen spleet 22 en grote spleet 30 bij het veranderen van de schuinte-instelling van de platen van plaatseparator 5· Zie hiervoor de figuren 4a, 4b, 5 en 7· Iets soortgelijks geldt ook voor de gaten 24 van figuur 4b.

Klep l6 in plaatseparator 5 kan ofwel uitsluitend, dan wel aanvullend met behulp van meetsignalen worden bestuurd.

Figuur 11 toont een variant, waarin houder 9 en de bak met het spoelmedium als het ware zijn samengevoegd. De houder is in dit geval aan de bovenzijde gesloten. Hierdoor onstaat een gesloten vat 45 met toe en afvoerleidingen, waarbij voorgaande besproken varianten behorende bij de figuren 1 t/m 7 kunnen zijn ingebouwd.

Het is mogelijk een extra onderdruk te creëren in de ruimte 44 en verzamelkamer 33. waardoor het hydrostatische drukverschil groter wordt dan delta-H of delta-H'. Dit geeft een extra mogelijkheid de hoeveelheid aan spoelmedium, welke door het bezonken sediment, liggend op klep 16, gaat, te regelen.

Via persleiding 4 kan de zoute of brakke baggerspecie met trans-portvloeistof worden toegevoerd aan vat 45· Dit baggermateriaal of eertijds gebaggerd materiaal komt boven wand 13 terecht en stroomt via plaatseparator 5 naar openingen 24, welke in wand 14 zijn aangebracht, in verzamelkamer 32. In de plaatseparator 5 bezinkt een groot deel van de sedimenten.

Vanuit verzamelkamer 32 wordt via afvoerbuis 8 de transportvloei-stof met een restant van de sedimenten afgevoerd. Via een pomp en/of een reservoir (niet getekend) wordt door aanvoerbuis 40 spoelmedium van zoet of brak water toegevoerd aan vat 45· Dit spoelmedium komt onder plaatseparator 5 terecht in ruimte 39 en heeft daar een hydrostatische druk overeenkomend met niveau 19.

Daardoor wordt het spoelmedium door de hydrostatische drukverschillen van delta-H respectievelijk delta-H’ door perforaties 17 en 21 en door de bezonken sedimenten geperst. Via de grote spleet 30 respectievelijk spleet 22 wordt het zouter geworden spoelmedium naar de gaten 24 en/of 26 gevoerd. Door gaten 24 komt dit spoelmedium in verzamelkamer 32 terecht en wordt dan via afvoerleiding 8 afgevoerd.

Het gedeelte van het spoelmedium, dat via gaten 26 wegstroomt, komt in verzamelkamer 33 terecht en wordt verder via afvoerleiding 8' af gevoerd. Dit laatste gebruikte spoelmedium zou weer kunnen worden hergebruikt door het naar het reservoir te leiden.

Op en boven bodemplaat 38 komt vanuit plaatseparator 5 de ingedikte sedimenten terecht. Deze ontzilte sedimenten worden met het daar bevindende spoelmedium meegenomen naar verzamelkamer 47 en afgevoerd via afvoerbuis 4l naar een opslagvat of basin (niet getekend), waarin de sedimenten bezinken en de transportvloeistof, welke hier het niet door de plaatseparator gegane spoelmedium is, wordt afgescheiden en afgevoerd naar het reservoir voor hergebruik.

Om ophopingen en verstoppingen op bodemplaat 38 te vermijden kan extra spoelmedium worden toegevoerd via aanvoerleiding 42. Boven de bodemplaat 38 vertakt aanvoerleiding 42 zich in een buizenstelsel 43, waarin mondstukken zijn aangebracht, welke waterstralen afgeven die in de richting van verzamelkamer 47 verlopen. Hierdoor worden opeengepakte brokken sedimenten snel opgelost en naar verzamelkamer 47 getransporteerd. Bodemplaat 38 zou ook schuin kunnen aflopen in de richting van verzamelkamer 47, waardoor de brokken sediment ook een betere gelegenheid kunnen verkrijgen in het spoelmedium op te lossen.

Het is mogelijk om boven niveau 7 en in verzamelkamer 33 een onderdruk te creëren, waardoor de hydrostatische drukverschillen delta-H en delta-H' groter kunnen worden. Voor het bereiken van een onderdruk in ruimte 44, welke zich boven niveau 7 in vat 45 bevindt, wordt leiding 35 aangebracht tussen de bovenkant van vat 45 en afvoerleiding 8. Op de aansluitplaats van leiding 35 met afvoerleiding 8 heerst in leiding 8 door de grote stroomsnelheid van de transportvloeistof met restanten aan sedimenten een statische onderdruk. Door de in leiding 35 aangebrachte regelbare klep 34 kan de gewenste onderdruk in ruimte 44 verkregen worden.

Door bijvoorbeeld tussen leiding 35 en verzamelkamer 33 (of afvoerleiding 8’) leiding 36 met regelbare klep 37 aan te brengen is het mogelijk in verzamelkamer 33 een gewenste onderdruk in te stellen. Het is ook mogelijk leiding 36 tussen afvoerleiding 8 en verzamelkamer 33, of afvoerleiding 8’, aan te brengen. De verschildruk delta-H' kan daarmee vergroot of beter geregeld worden.

Figuur 8 laat een methode van het ontzilten van baggermateriaal zien nadat dit in de beun van een schip is geladen. De figuur toont de dwarsdoorsnede over de beun van een hopperzuiger zoals in figuur 1 is weergegeven. Voor het lossen van de lading zijn leidingen 52 over de lengterichting van de beun aangebracht. Hiermee kan water, door middel van gaten of nozzles in de leidingen 52, in het bezonken baggermateriaal worden gespoten waardoor, voor het lossen, het baggermateriaal weer flui- diseert en met een pomp buiten de zuiger kan worden gebracht.

Voor het ontzilten kan door de leidingen zoet water of brak water in het bezonken baggermateriaal worden geperst en wel zodanig dat de ruimte tussen de gronddeeltjes wordt gespoeld. Het zoete of brakke water vermengd zich met het zoute water en stroomt naar boven en wordt via afvoerkanaal 8 (zie figuur 1) afgevoerd.

Het benodigde zoete water zou kunnen worden betrokken uit tanks of uit de riviermonding of rivier waarop de zuiger op dat ogenblik verblijft.

Indien het spoelmedium uit de rivier of riviermonding word betrokken is de afstand van het innamepunt zodanig ten opzichte van het afvoer-punt van afvoerkanaal 8 dat geen nadelige invloeden voor de mate van zoetheid van het spoelmedium wordt ondervonden.

Een andere vorm van spoelen van onderaf laat figuur 9 zien. In put 57, welke zich onder het zeewater-of rivierwaterniveau 53 of een niveau 53 van een waterweg of haven bevindt, is baggerspecie 5^ gestort, welke bezonken is. Met behulp van leidingen 55. welke tot onderin de put 57 lopen wordt zoet- of brak water in het baggermateriaal gespoten door middel van gaten of nozzles 56.

Een en ander wordt zodanig uitgevoerd dat het baggermateriaal 54 zo goed mogelijk wordt gespoeld. Nadat het spoelmedium het baggermateriaal 54 heeft verlaten kan het spoelmedium vrijelijk naar de omgeving wegstromen. Na het spoelen van het baggermateriaal kan het baggermateriaal met behulp van een ponton of schip 59. waarop c.q. waarin een pomp 6 is geïnstalleerd, worden opgezogen met zuigbuis 58 en afgevoerd via persleiding 61 en bijvoorbeeld via een drijvende leiding 62 naar een stortplaats worden vervoerd.

Figuren 10a en 10b tonen varianten voor het spoelen van boven naar beneden door het baggermateriaal. Het is mogelijk dat de beun van het baggerschip voordat er baggermateriaal aan toegevoegd wordt volledig gevuld is met zoet water.

Het schip wordt met baggermateriaal gevuld en wel zodanig, dat na het laatste vullen de afvoergaten naar afvoerkanaal 8 worden gesloten en een belangrijke hoeveelheid zoet dan wel brak water bovenop het bezonken baggermateriaal blijft staan. Deze extra hoeveelheid water bevindt zich tussen de bovenkant 66 van het bezonken baggermateriaal en spoelmedium niveau 19·

Via aangebrachte leidingen 63 met daarin afvoergaten of via de bestaande leidingen 52, welke in de beun liggen voor het fluïdiseren van het baggermateriaal tijdens het lossen, wordt via bestaande pompen of via extra pompen 64 het water uit het baggermateriaal gezogen en afgevoerd via leidingen 65 buiten het schip.

Met de extra hoeveelheid zoet of brak water bovenop het bezonken baggermateriaal kan dan ook extra gespoeld worden.

Het extra spoelmedium bovenop het bezonken baggermateriaal kan ook na het sluiten van afvoerkanaal 8 aangebracht worden en uit speciale tanks of iets dergelijks of uit de riviermonding, rivier of een andere minder zoute waterweg zijn betrokken, alvorens het water via drainageleidingen 52 of 63 wordt afgevoerd.

Claims (24)

1. Werkwijze voor het ontzilten van baggermateriaal, omvattende het opnemen van een mengsel van zout water en sedimenten in een houder alsme de het toevoeren van een spoelmedium nabij de onderzijde van de houder voor het van onderen naar boven doorspoelen van het mengsel, en het aan de bovenzijde van de houder afvoeren van het bij het spoelen verdreven zoute water met het kenmerk dat de houder wordt opgenomen in een hoeveelheid spoelmedium zodanig dat het spoelmedium onder invloed van het verschil in de hydrostatische druk buiten en binnen de houder wordt toegevoerd aan de houder.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de sedimenten uit het gespoelde mengsel worden afgevoerd in de hoeveelheid spoelmedium buiten de houder.

3· Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij het spoelmedium wordt opgenomen in een bak die de houder omgeeft.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3. waarbij het mengsel continu wordt toegevoerd.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, waarbij in de houder een onderdruk wordt gecreëerd.

6. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een bak waarin een spoelmedium opneembaar is, een zich in de bak bevindende houder waarin een uit zout water en sedimenten bestaand mengsel opneembaar is, middelen voor het afvoeren van het voor het spoelen gebruikte spoelmedium samen met het verdreven zoute water, alsmede middelen voor het overbrengen van de gespoelde sedimenten uit de houder in de bak.

7. Inrichting volgens conclusie 6, waarbij de houder een overloop heeft voor het afvoeren van spoelmedium en verdreven zout water.

8. Inrichting volgens conclusie 6 of 7. waarbij in de houder een onderdruk wordt gecreëerd.

9· Inrichting volgens conclusie 'J of 8, waarbij de houder een be-zinkinrichting omvat voor het scheiden van sedimentdeeltjes en vloeistof.

10. Inrichting volgens conclusie 9» waarbij de bezinkinrichting een plaatseparator omvat.

11. Inrichting volgens conclusie 9 of 10* waarbij de platen van de plaatseparator evenwijdig aan elkaar hellend zijn opgesteld, en de telkens tussen twee platen bepaalde spleten aan de onder zijde zijn voorzien van een terugslagklep die in een open stand kan worden gebracht onder invloed van het gewicht van de afgescheiden deeltjes.

12. Inrichting volgens conclusie 11, waarbij een spleet aan zijn onderzijde is voorzien van een eigen terugslagklep.

13· Inrichting volgens conclusie 11 of 12, waarbij elke terugslagklep een of meer flexibele flappen omvat, welke door voorspanning, teweeggebracht door veerkracht, eigen gewicht en/of vloeistofdrukverschil, in combinatie met de door de boven de klep aanwezige opeengepakte laag van bezonken deeltjes uitgeoefende kracht, zodanig gesloten wordt gehouden, dat geen sedimentstromingen in opwaartse richting ontstaan.

14. Inrichting volgens conclusie 13, waarbij elke terugslagklep een enkele rubber flap omvat die met zijn bovenste zijde is bevestigd aan telkens een plaat en met zijn onderste zijde onder voorspanning aanligt tegen een naburige plaat.

15. Inrichting volgens een der conclusies 11-14, waarbij elke plaat en/of terugslagklep poreus is voor het onder invloed van het hydrostatische drukverschil binnen en buiten de houder naar binnen persen van het spoelmedium uit de bak in de houder.

16. Inrichting volgens een der conclusies 11-14, waarbij de plaatseparator tenminste drie platen omvat die een paar naburige spleten bepalen waarvan een spleet aan de onderzijde is afgesloten en de ander is begrensd door een terugslagklep in welke laatste spleet het te spoelen mengsel wordt toegevoerd, van welke platen de middelste poreus is zodanig dat het onder invloed van het hydrostatische drukverschil in die spleet geperste spoelmedium weer uit die spleet kan stromen naar de andere spleet onder medeneming van het zoute water via de poriën in de middelste plaat.

17. Inrichting volgens conclusie 16, waarbij uit elke spleet het spoelmedium en daarin meegevoerde zoute water via een aparte afvoer (24, 26) wordt afgevoerd.

18. Inrichting volgens conclusie 17. waarbij tenminste een afvoer (24, 26) afsluitbaar is.

19. Inrichting volgens conclusie 17 of 18, waarbij tenminste een afvoer (24, 26) een regelbaar niveau heeft.

20. Inrichting volgens conclusie 16, 17, 18 of 19, waarbij elke klep een rubber flap omvat die onder voorspanning aanligt tegen de middelste plaat, en het onderste gebied van de flap alsmede het daaraan aangrenzende gebied van de middelste plaat niet zijn geperforeerd voor het tegengaan van spoelmedium-lekstromen.

21. Inrichting volgens één der conclusies 12-20, waarbij tenminste een klep (16, 25) is voorzien van bedieningsmiddelen voor het op grond van meetgegevens openen of sluiten van die klep.

22. Inrichting volgens één van de conclusies 6-21, waarbij de houder verplaatsbaar is in of op de bak waarin het spoelmedium opneembaar is.

23. Inrichting volgens één van de conclusies 6-22, waarbij de houder gesloten is.

24. Hopperzuiger voorzien van een inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de bak waarin het spoelmedium opneembaar is gevormd wordt door de beun, de houder zich bevindt in die beun, en de afvoer van de houder samenvalt met of aangesloten is op de afvoer van de beun, en/of afvoert via een zijwaarts van de hopperzuiger afvoerende goot of buis.