Aanleggen
De aanleg van de Freshmaker kent de volgende fasen:
- Aanleg van de horizontale putten of horizontal directional drilled wells (HDDWs):
- Opstellen boormachine, graven intrede- uittredekuip (ca. 1 dag)
- Boren eerste tracé, gevolgd door ruimen. Samenstellen / voorbereiden HDDW. Intrekken HDDW. (ca. 1-2 dagen)
- Boren tweede tracé, gevolgd door ruimen. Samenstellen / voorbereiden HDDW. Intrekken HDDW. (ca. 1-2 dagen). Eventueel kan de ondiepe horizontale put als een goedkopere ‘diepdrain’ worden aangelegd met een diepgraver.
- Afwerken / afvoeren (ca. 1 dag)
- Ontwikkelen / schoonpompen putten (ca. 14 dagen per put):
- Dispergeren boorvloeistof (bv. met behulp van Aquaclear) gedurende 24 uur
- Onttrekken: dagelijks meten debiet, verlaging (vacuüm), EC
- Realiseren aansluitend leidingwerk, voorzuivering, pompen
Achtergrond: Installatie van diepe horizontale in zout grondwater: een kunstje op zich
Eerste pogingen
De plaatsing van de diepe horizontale putten (HDDWs) voor de eerste Freshmaker heeft meer om handen gehad dan verwacht. Een eerste poging om de 16 m diepe HDDW aan te leggen eind november mislukte, terwijl in december alleen de HDDW op 7 m diepte geplaatst kon worden. Het bleek met name lastig om op 16 m diepte in het fijne zand van de kreekrug en zout groundwater het boorgat open te houden met de boorvloeistof, zodat er ruimte was het materiaal erin te trekken. Begin februari 2013 is het gelukt een open boorgat te houden door aanpassingen in het boorprofiel en snelheid tijdens het ruimen. Na het intrekken van mantelbuis (dichte buis die het filter beschermt bij het intrekken) en de HDDW bleek het echter niet meer mogelijk de mantelbuis te verwijderen zonder de HDDW mee naar boven te trekken (Figuur 1). Resultaat: al het materiaal weer aan maaiveld en geen diepe HDDW.
Het vastlopen van mantelbuis en HDDW bleek veroorzaakt te zijn door zand, wat tussen beiden in is gekomen en de buizen in elkaar klemde. Mogelijk hebben ook lasrillen ook een nadelig effect gehad. Het plaatsen van de HDDW op 7 m is wel op deze wijze geslaagd, maar op deze diepte waren de gronddruk en druk in het grondwater beperkt. Samengevat: het plaatsen van HDDW en mantelbuis is goed te doen, maar het verwijderen van de mantelbuis is een groot risico, zeker op grote diepte.
Aanpassingen in putontwerp zorgen voor robuuste installatiemethode
Duidelijk was dat er aanpassingen gemaakt moesten worden om het risico op falen te beperken, en toch een goede put te plaatsen. Overwogen is om veel waterdruk om de mantelbuis te zetten bij het uittrekken om zo het zand geen toegang te geven. Dit werd echter risicovol geacht: bij wegvallen van druk kwam zand nog steeds binnen, terwijl het water dat onder flinke druk uit de mantelbuis kwam kon zorgen voor instorting van het boorgat, voordat de mantelbuis verwijderd was. Er is daarom een slim alternatief bedacht om zonder risico toch een goede HDDW te installeren. In totaal zijn 7.000 gaatjes geboord in de mantelbuis, over een lengte van 70 m (waar ook het putfilter zich bevindt. Op deze wijze is een open oppervlak in de buis gecreëerd van 2%, wat ruim voldoende moet zijn om het gewenste water door te laten tot de HDDW. Er is gekozen om niet meer dan 2% te doorboren om zo de treksterkte van de mantelbuis te behouden. Op 21 maart is de pilootboring afgerond, waarna op de vroege ochtend van 22 maart het boorgat is geruimd. Aan het eind van de ochtend kon vervolgens met gemak de HDDW op zijn plaats worden getrokken.
In het vervolg van de proef blijkt deze diepe put zeer goed water te geven.
Achtergrond: Voorzuivering
Waarom voorzuiveren?
Het infiltreren van grote volumes zoetwater via horizontale putten vereist dat het zoetwater vrijwel ontdaan wordt van zwevend stof (zwevende deeltjes die het water troebel maken, veel al silt, klei en organische stof). De meest gangbare techniek hiervoor is filtratie, waarbij het water geperst wordt door fijne doorgangen in een medium, waarbij het zwevende stof (<0.01 mm) wordt afgevangen. Dit medium moet dan bij voldoende vervuiling worden teruggespoeld (of afgeschept). Bij ondergrondse berging met afstromend hemelwater wordt doorgaans voor een combinatie van snelle en langzame zandfiltratie gekozen. Bij de eerste Freshmakerproef is een langzaam zandfilter verwerkt in een naastgelegen sloot. Dit zorgde voor voldoende voorzuivering, maar door het vuile oppervlaktewater was wel regelmatige reiniging van het filter noodzakelijk. Voor het vervolg zou een zelfreinigend filtersysteem (bijv. filterketels) bedrijfsmatig een interessantere optie kunnen zijn.
Ook als de zwevende delen uit het infiltratiewater worden verwijderd, kan putverstopping alsnog plaatsvinden door biologische groei in de put. Dit is een gevolg van het in het infiltratiewater aanwezige organische stof, hetgeen biologische groei in de horizontale put (op de overgang naar de zandlaag) tot stand kan brengen. Om deze reden zal de horizontale infiltratiebron jaarlijks gereinigd moeten worden met een sterke oxidator (chloorbleekloog of waterstofperoxide).
