Let's start drilling #4 - Plot twist!

Door larsg op maandag 20 juni 2016 12:00 - Reacties (12)
Categorie: Let's start drilling!, Views: 3.717

Het verhaal neemt een aparte wending!

Naast de 3 voorgaande posts ging de interne planning en uitwerking al veel verder dan er geschreven stond.

In een korte samenvatting bestond het plan eruit om een put handmatig te boren tot een diepte van 6 ŗ 7 meter vanuit een put die zelf al een meter diep is wat dus de diepte op zich nogmaals verdiept. Het was sowieso al bekend dat het water dat ik op dergelijke diepte zou tegenkomen ijzerhoudend zou zijn. Hier had ik een paar filterstappen voor voorzien echter viel het resultaat hiervan af te wachten. Kortom zou de hele investering vrij risicovol zijn.

Om een eerste beeld te krijgen van de waterkwaliteit zou ik een proefboring doen, de eerste resultaten vielen daarbij te lezen in deel 3. Ik ben tot een diepte van 4 meter geraakt echter bleek de capaciteit van mijn dompelpompje de bottleneck. Het water uit de put heb ik nog niet kunnen analyseren maar de grondwaterstand bleek op slechts een meter diepte te liggen. Die hoge stand zal mede door de hevige regenval van de laatste tijd te danken zijn maar bied toch ook zekerheid van water in tijden van droogte.

Echter bleef het risico van vervuild water meespelen. In wat laattijdig randonderzoek bereikte mij informatie over diep gelegen watervoerende lagen. Een laag van grote interesse is in de Kempische streek rond Antwerpen daarbij de Antwerpiaan laag. Dit is een zanderige laag die watervoerend is en op een diepte van ~ 100 meter ligt. Deze diepte zelf bereiken is uiteraard uitgesloten. Echter kan je dit laten doen door een bedrijf, door uit interesse enkele prijzen op te vragen, welke rond de 3000 bleken te liggen piekte mijn interesse. Het is namelijk zo dat het water uit deze lagen een vergelijkbare kwaliteit heeft met drinkwater, in sommige gevallen is het zelfs schoner water! Dat maakt dat het water veel breder toepasbaar is, namelijk voor alles behalve het eigenlijke drinkwater. Bovendien is de investering risicoloos omdat de resultaten zeer voorspelbaar zijn. Door deze zekerheden hebben besloten voor dit "plan b" te gaan.

Hoe zal dit nu in zijn werk gaan?
Voor mij wordt alles simpler, ik moet geen filters meer gaan ontwerpen en zorgen te maken over ijzervervuiling. Er komt een bedrijf een put boren tot de gewenste diepte en plaatst meteen in de boorput de nodige pvc wand. Het enige wat mij nog rest is het plaatsen van de pomp in de boorput en de koppeling maken op mijn bestaand leidingnet, wat minder evident is dan het lijkt!

Er verdwijnt dus wel enig plezier van het kunnen maken van een boorput en andere experimenten, zo'n kant en klare put is namelijk veel minder spannend om als blogger over te schrijven en ik neem aan als lezer evenmin. Echter houdt mij niks tegen om die testboring alsnog verder te zetten wanneer plan b actief is. Die eerste 4 meter die ik geboord had boden op zich al 4 verschillende grondlagen, het is gewoon vreselijk interessant om te weten wat er onder je voeten zit!

Hoe zit het nu met de euro's?
Plan B is significant duurder er komt namelijk een dure boring bij echter is het water veel breder toepasbaar.
Het originele plan had een kost van 1000 euro voor de koppeling op het net en nog eens 1000 euro voor het boren van de put, filters, pomp etc. Dit zou 30% van het waterverbruik dekken oftewel 350 euro per jaar besparen. Zo kom je op een TVT van 5,7 jaar.
Het plan B heeft eveneens een kost van 1000 euro voor de koppeling op het net en 900 euro voor de pomp, dit kenmerkt dat er een duurdere pomp nodig is maar alle aanverwante kosten zoals filters vallen weg. De boring kost ongeveer 3100 euro wat het totaal op 5000 brengt. Dit zou het waterverbruik voor 95% moeten dekken en bijgevolg jaarlijks 900 euro besparen, wat de TVT op 5,5 jaar brengt.
Het is dus duidelijk dat plan B een lager risico en zelfs een iets kortere terugverdientijd heeft, de keuze was dus snel gemaakt. Het is echter wel zo dat ik een bijkomende belasting verschuldigd ben van ongeveer 100 euro die al in mindering is gebracht met de 900 opbrengst.
#Disclaimer deze cijfers zijn om 3u 's nachts snel opgeschreven maar ze kloppen binnen een klein marge, in een latere blogpost zal ik verschillende excelsheets met de uiteindelijke kosten met elkaar vergelijken.

Een tipje van de de sluier
Een pomp zetten op 100 meter diepte is een gekte die niet voor consumenten is weggelegd, gelukkig is het zo dat door bepaalde hydrostatische druk en andere fysica die ik nog niet heb uitgezocht dat het water uit eigen beweging naar boven zal vloeien tot een vergelijkbaar peil als de algemene grondwaterstand hoewel deze lagen niet met elkaar in contact staan. Dat maakt dat je het water in principe met elke simpele beregeningspomp van een paar honderd euro naar boven kan werken. Er blijft wel het risico dat als je het water te snel oppompt dat het waterpeil in je boorbuis daalt. De snelheid waarmee een bron zichzelf bevoorraad verschilt van locatie tot locatie echter kan je wel rekenen op een debiet van 5000L/u voor een kleine bron zoals de mijne zal worden. Om enige buffer aan te houden kan men 2 dingen doen, een voorraad voor en na de pomp aanleggen. Ik zal beide doen. De buffer voor de pomp bestaat eruit dat ik geen goedkope berekeningspomp aankoop maar een zogenaamde bronpomp. Dat is een fijn staaltje techniek waarbij een enorm krachtige pomp verscholen zit in een cylinder van 10 cm diameter.

De pomp die ik gekozen heb is een model dat perfect past in mijn mindset die ik bij al mijn projecten doorvoer, ze vallen namelijk allemaal onder de term "over-engineering". Voor sommigen is die filosofie gelijkwaardig aan het vereren van de duivel, voor mij is het een verzekeringspolicy die een garantie bied op goed en snelle werking. Mijn gekozen pomp zal 6000L/u kunnen leveren bij 7,8 bar, meer dan genoeg voor welk huishouden dan ook! De pomp zal bovendien op een diepte hangen van 25 meter. Het boorgat zelf zal 125 mm breed zijn, de pomp heeft dus een buffer van 22 meter hoogte (25 m - 1m pomp - 2 grondwaterpeil) wat komt op 292 liter. Het buffervat bovengronds bevat 60 liter maar bevat ook een luchtmembraan dat geleidelijk aan met de vraag de druk zal verlagen gekoppeld met een elektronisch drukventiel zorgt dit dat de pomp pas aanslaat als de druk laag wordt. Een simpele toiletbeurt gaat niet elke keer de pomp laten draaien. Energie sparen kunnen we!

Status van het project
Momenteel zit ik al ver in de aanbestedingsprocedure, de opdracht is verstuurd en alle onderdelen zijn bij talloze webshops besteld. De laatste dagen zie ik elke denkbare koeriersdienst over de vloer komen :+


De blogreeks:
Categorie "Let's start drilling"
Deel 1: Proloog
Deel 2: de FinanciŽn
Deel 3: 1..2..3 test! (deel 1)
Deel 4: Plot twist!

Let's start drilling #3 - 3..2..1 test! (deel 1)

Door larsg op maandag 6 juni 2016 17:45 - Reacties (13)
Categorie: Let's start drilling!, Views: 3.667

I hate mondays doesn't apply to me!
Het is maandag 6-6-16, stralend blauwe hemel, 27 graden in de schaduw en ik mag met water spelen! Ik zit hier heerlijk achter mijn pc terwijl mijn waterboor zich de grond inwerkt, de airco mij lekker op 22 graad houdt en mijn pc op het ene scherm een aflevering suits toont en op het andere een webcam van mijn drillrig, allemaal aangedreven door mijn zonnepanelen die een ruime overschot het net op dumpen. Ik heb nog enorm veel om over te schrijven maar dit specifieke onderwerp leek mij het leukste. Voor dit onderwerp schakelen we ook even over van theorie naar praktijk. Het is nog in volle ontwikkeling en ik schrijf bevindingen die minuten oud zijn.

Voor ik dit project kan starten moet ik eerst kijken hoe viabel dat het project is. Vorige blog keken we naar de financiŽle haalbaarheid nu kijken we naar de praktische haalbaarheid. Die haalbaarheid zit verstopt in de grond. Het is daarmee nodig om een testgat te boren. Dit testgat zal dienen om de bodemlagen in kaart te brengen en de status van de watertafel te controleren ook als de volledige installatie in bedrijf is.

Mijn testgat boor ik met een stel PVC buizen met een diameter van 50 mm. In mijn huidige planning gaat het gat breder zijn, een 80 mm. Ik boor zelf in een een omhulsel ook wel de "wellcasing" genaamd bij onze Engelse vrienden. Dit boren doe ik uiteraard met de grondstof waar we naar zoeken, water! Meerbepaald water onder druk en in grote getale! Het idee is dat ik met een pomp water door een buis stuw, dit water komt met grond terug naar boven, tenminste dat is de bedoeling.

Het systeem recycled het water in een reservoir en pompt het vervolgens terug de grond in. Het water stroomt uit een andere pvc buis in de kruiwagen. Tevens bezinkt alle aarde in de kruiwagen zodat ik makkelijk kan controleren in wat voor grond ik zit te boren.

testboring-1
Op deze foto zien jullie een vroege versie van de installatie. Via de slang stuw ik constant water de put in dat met de weggeblazen aarde terug naar boven komt via de oranje rioolbuis.

testboring-2
Het hele systeem in operatie, het water wordt zeer snel bruin/aarde kleurig.

testboring-3
Een close-up van de pomp en het reservoir, om de 20 minuten ververs ik het hele goedje afhankelijk van de gewonnen diepte. Als je veel diepte wint ligt er ook veel geŽrodeerd zand in het reservoir. Ik merkte na 10 minuten door zand boren al heel veel 20 liter zand, dat was ook ongeveer 1 meter boring.

Ik zit momenteel op een diepte van 4 meter, de helft van waar ik wil raken. Tot nu toe ben ik vooral een zandbodem tegengekomen. Helaas ligt er een zeer vervelende kleibodem 4 meter onder mij. Daar moet ik zeker zien door te raken anders heeft het project weinig nut, het is zeer waarschijnlijk dat er onder de kleilaag een waterdragende zandgrond zit. Ik had een rapport gevonden van de geologische dienst BelgiŽ die op een luttele 100 m van mijn put zelf een boring van 62m hebben uitgevoerd en daarbij de resultaten hier staan. Dit rapport verklaart dat op mijn diepte enkel zand zou moeten zitten maar dat er op 7m diepte veel klei zou zitten. Ik heb geen reden om te geloven dat het bij mij anders zou kunnen zijn maar elke meter kan natuurlijk anders zijn! Als mijn bodem hetzelfde is als die boring verderop zou ik zelf tot 7m gaan omdat het water waarschijnlijk rust op die kleilaag.

testboring-4
De kleilaag waar ik nu mee worstel heeft zelfs mijn hele boor verstopt! 1 Meter buis zat helemaal vol!


Een paar dingen die ik nu al geleerd heb:
- Mijn armzalige dompelpompje dat slechts 8,4 m≥/u verzet en 0,7 bar produceert heeft grote moeite met alles dat geen zand is. Vooral het gebrek aan druk in een latere editie zal ik dus een dikkere pomp moeten gebruiken.
- Ik zit te twijfelen om mijn 2e put, diegene die water moet gaan produceren met een metalen handboor te doen. Als deze kleilaag tegensteekt en een sterkere pomp doet het em niet, zal dat mijn enige alternatief zijn, bovendien moet mijn gat breder worden.
- Zand is gevaarlijk maar makkelijk, je vliegt erdoor, je ziet de buis gewoon zakken onder zijn eigen massa, echter stort het wel makkelijk in.

In een deel 2 hoop ik jullie te kunnen rapporteren dat ik een betere diepte heb gehaald!
Hieronder de grondlagen die ik heb aangetroffen:
PROEFBORING DIEPTE RESULTATEN

Diepte type laag boorsnelheid/nota
0,0 M xxx maaiveld
0,5 M zwarte topsoil manueel gegraven
1,0 klei geel/groen manueel gegraven/geboord
1,5 grof licht zand geboord (snel resultaat)
3,0 fijn donker zand geboord (snel resultaat)
3,5 zwarte leem geboord (traag resultaat)
4,0 zwarte leem geboord (traag resultaat)



De blogreeks:
Categorie "Let's start drilling"
Deel 1: Proloog
Deel 2: de FinanciŽn
Deel 3: 1..2..3 test! (deel 1)
Deel 4: Plot twist!