Productie van drinkwater

Het winnen van grondwater in de duinen van Sint-André

Het winnen van grondwater in de duinen gebeurt via een tweehonderdtal winputten, gelegen rond het infiltratiepand en in de duinen richting Witte Burg. Een winput is hier 12 meter diep en bestaat uit 8 meter gladde en volle PVC-buis bovenaan, met daaronder 4 meter gesleufde PVC-buis. De sleufjes of spleten zijn hier 0,5 mm breed; via deze sleufjes kan het grondwater de winput binnenkomen. Het gesleufde deel van de winput wordt omstort met zand waarvan de diameter iets groter is dan de sleufbreedte. In de praktijk gebruikt Aquaduin daarvoor zand met een diameter van 0,8 tot 1,2 mm. De omstorting zorgt ervoor dat enkel water door de spleetjes gaat; zanddeeltjes worden tegengehouden en voorkomen aldus het dichtslibben van de put.

Op de foto hieronder zie je een opstelling van een winput die aangesloten is op een hevelleiding, voordat deze werd opgevuld met zand. Rechts ligt de hevelleiding (4). Onmiddellijk links bevindt zich een afsluiter (3). Deze zorgt ervoor dat iedere put individueel kan worden afgekoppeld. De volgende buis, ter hoogte van het ‘kruis’, is de eigenlijke winput (2). De aankoppeling van de winput aan de hevelleiding eindigt met een bocht (1). Zo kan men deze aankoppeling altijd op een mechanische manier reinigen.

Schema van een winput in een zandput met genummerde onderdelen: (1) bocht, (2) winput, (3) afsluiter en (4) hevelleiding.

De winputten worden in rijen geplaatst; de tussenafstand in zo’n rij varieert van 10 tot 40 meter. De winputten worden aangesloten op een centrale leiding, de zogenaamde hevelleiding. Rond het infiltratiepand bevinden zich in totaal zes dergelijke hevelleidingen, verdeeld over het oostelijk en westelijk deel. Beide delen monden apart uit in de centrale zuigput, wat betekent dat ze onafhankelijk van elkaar kunnen werken. Een hevelleiding met winputten wordt ook soms een ‘batterij’ genoemd.

Technische kaart van een terrein met drie blauwe waterpartijen, wegen en percelen. Tekst: oude bomkrater, ILICOSTRAAT.
Op bovenstaande tekening ziet u de verschillende hevelleidingen (oranje) rondom het infiltratiepand. De zuidelijke kant is ontdubbeld weergegeven. Alle hevelleidingen monden uit in de zuigput (gearceerd vakje centraal bovenaan). Van hieruit vertrekken twee leidingen naar het pompstation. Rechtsonder op de tekening ziet u ook de locatie van de ondergrondse infiltratie over een lengte van 300 meter.

Op bovenstaande tekening ziet u de verschillende hevelleidingen (oranje) rondom het infiltratiepand. De zuidelijke kant is ontdubbeld weergegeven. Alle hevelleidingen monden uit in de zuigput (gearceerd vakje centraal bovenaan). Van hieruit vertrekken twee leidingen naar het pompstation. Rechtsonder op de tekening ziet u ook de locatie van de ondergrondse infiltratie over een lengte van 300 meter.

De zuigput is een tien meter diepe put. De beide takken van de hevelleiding, dus de oostelijke en westelijke, monden er onderaan in uit. De werking is als volgt:

  • Met behulp van twee vacuümpompen wordt de lucht uit de hevelleidingen gezogen;
  • Op deze manier wordt een ‘hevel’ gecreëerd, waardoor vanuit alle aangesloten winputten grondwater naar de 10 meter diepe zuigput stroomt, die daardoor ook als een soort tussenreservoir functioneert;
  • Vanuit de zuigput wordt dit grondwater vervolgens naar de grondwaterzuivering (beluchting + zandfilter) gepompt; dit gebeurt met klassieke centrifugaalpompen.

Er zijn twee belangrijke voorwaarden opdat dit systeem zou werken. De eerste is dat het vacuüm behouden blijft. Door de onderdruk in de leidingen worden er namelijk gasbellen gevormd, afkomstig van in het water opgeloste gassen. Doordat de hevelleidingen licht stijgen in de richting van de zuigput, drijven deze gasbellen mee in die richting en verzamelen ze zich op het hoogste punt. Door regelmatig wegpompen van die lucht blijft het vacuüm behouden.

De andere voorwaarde is het niveauverschil tussen de winputten en de zuigput. Omdat water enkel van hoog naar laag kan stromen – dit is ook zo bij een hevelsysteem – is de zuigput 10 meter diep en moet het absolute grondwaterniveau in de winput steeds hoger liggen dan dat van de zuigput.

Eens het waterniveau van de zuigput op gelijke hoogte komt met het grondwaterniveau, stopt het water met stromen. Daarom moet bij grondwaterproductie steeds water worden weggepompt uit de zuigput naar de behandeling. Dit betekent ook dat de diepte van het grondwater een beperkende factor is bij de productie.

Het zuiveren van grondwater

In de pompstations van Sint-André wordt het teruggewonnen infiltratiewater samen met het ‘natuurlijke’ grondwater behandeld. In De Westhoek wordt enkel grondwater behandeld, maar het principe is gelijk.

Stroomdiagram waterzuivering Sint-André Oud en Schipgat via beluchting, zandfilter, RWK en UV naar net. Tekst: filterput, zuigput 1 en 2, LD, HD, infiltratiepand, naar net.
  1. In een eerste stap wordt het water belucht. Deze beluchting zorgt ervoor dat gassen ontsnappen en dat opgelost ijzer en mangaan als kleine zwevende deeltjes uitvlokken.
  2. In zandfilters worden de vlokjes uit het water gefilterd. De zandfilters bestaan onderaan uit ca. 60 cm kwartszand met korrels van 0,8 tot 1,2 mm. Daarbovenop ligt nog een ca. 40 cm dikke laag hydro-antraciet met korrels van 1,2 tot 2,5 mm. Het water loopt van boven naar onder. Daarbij hechten de vaste stoffen en ook de na beluchting gevormde vlokjes, die zich nog in het water bevinden, zich aan de filterkorrels en blijven zo achter in het zand. Het zand ligt op een drainagerooster met spleetjes van 0,35 mm. Deze voorkomen dat het zand meespoelt.
  3. Nadat het water de spleetjes is gepasseerd, is het kristalhelder. Het wordt via een buis, na een preventieve ontsmetting met ultraviolet licht, afgevoerd naar een reservoir. Van daaruit wordt het via hogedrukpompen en, opnieuw na een preventieve ontsmetting met ultraviolet licht, in het distributienet verdeeld.
  4. De zandfilters worden periodiek teruggespoeld met lucht en drinkwater. Deze terugspoeling, van onder naar boven, zorgt ervoor dat de deeltjes die in het zand zijn achtergebleven, worden verwijderd. Het spoelwater komt in een bekken terecht waar de deeltjes als slib bezinken. Het bovenwater wordt eerst terug naar de beluchting gepompt, waarna het slib, grotendeels bestaande uit ijzervlokjes, wordt afgevoerd voor verdere behandeling (ontwatering).