CMT monitasoinen järjestelmä FAQ: Usein kysytyt kysymykset: Usein kysytyt kysymykset: Usein kysytyt kysymykset
Yleinen CMT-tausta ja tekniset tiedot
Voidaanko CMT-putken osia yhdistää toisiinsa?
Ei. Järjestelmä on suunniteltu asennettavaksi yhtenäisenä, jolloin vuotojen mahdollisuus liitoskohdissa on poissuljettu.
Hyväksyvätkö sääntelyviranomaiset CMT-kaivot? Miten vakuutan sääntelyviranomaisen siitä, että järjestelmä tuottaa luotettavia tietoja?
Kuulemiemme tietojen perusteella selvä KYLLÄ! Järjestelmä on kuitenkin vielä uusi monille ihmisille, myös monille valtion ja paikallisille sääntelyviranomaisille. Kun he ovat tutustuneet järjestelmään, useimmat sääntelyviranomaiset tukevat kuitenkin varauksetta CMT-kaivojen käyttöä. He odottavat innolla, että monitasoisen seurannan avulla voidaan määritellä juoni paremmin, erityisesti verrattuna pitkään seulotuista seurantakaivoista otettuihin yhdistelmänäytteisiin, joihin heidän on aiemmin täytynyt tyytyä. Sääntelyviranomaisten yhteinen huolenaihe on porausreiän rengastiivisteiden eheys, joka estää pohjaveden pystysuuntaisen liikkumisen eri vyöhykkeiden välillä. Tämä on yksi CMT-järjestelmän tärkeimmistä eduista. Toisin kuin sisäkkäisissä kaivoissa, joissa yhteen porausreikään sijoitetaan useita vaippoja, CMT-järjestelmässä porausreikään sijoitetaan vain yksi vaippa - tai tarkemmin sanottuna yksi putki. Tämä yksinkertaistaa asennusta ja parantaa eri valvottujen vyöhykkeiden väliin asennettujen rengastiivisteiden luotettavuutta. Toinen joidenkin sääntelyviranomaisten esittämä huolenaihe on CMT-kaivoista kerättyjen pohjavesinäytteiden laatu. Paras tapa kertoa sääntelyviranomaiselle CMT-järjestelmän avulla tapahtuvan monitasoisen seurannan eduista on ohjata hänet tutustumaan CMT-järjestelmän keksijöiden Murray Einarsonin ja John Cherryn äskettäin julkaisemaan CMT-järjestelmää käsittelevään julkaisuun. Kyseinen artikkeli (Einarson ja Cherry, GWMR Fall 2002) on ladattavissa verkkosivuiltamme.
Liittyykö polyeteeniletkuihin tai muihin CMT-järjestelmän osiin kemiallisia vaikutuksia tai vääristymiä?
Seuraavassa on lueteltu kemiallisia harhoja, jotka liittyvät kaikentyyppisiin pohjaveden tarkkailukaivoihin ja näytteenottopumppuihin. CMT-järjestelmään liittyvät mahdolliset kemialliset vääristymät liittyvät 1) polyeteeniputkien käyttöön ja 2) vesinäytteiden ottamiseen käytettäviin näytteenottolaitteisiin. Hydrofobiset orgaaniset epäpuhtaudet voivat sorboitua polyeteeniputkeen, mikä voi aiheuttaa negatiivisen näytteenottoharhan. Joissakin tilanteissa samat yhdisteet voivat diffundoitua polyeteenin läpi joko kaivon ulkopuolelta tai viereisistä kanavista, mikä voi aiheuttaa positiivisen näytteenottoharhan joissakin kanavissa. Mahdolliset vääristymät hydrofyllisten epäpuhtauksien, kuten MTBE:n tai useimpien epäorgaanisten yhdisteiden osalta ovat vähäisiä. Näistä mahdollisista näytteenottovirheistä käydään perusteellinen keskustelu Einarsonin ja Cherryn CMT-järjestelmää kuvaavassa artikkelissa, joka julkaistiin Groundwater Monitoring and Remediation -lehden syksyn 2002 numerossa. (Katso tämän verkkosivuston Papers-osio.)
Miksi järjestelmää ei ole saatavana Teflon®-järjestelmänä?
Tutkimme ajatusta tehdä CMT-putket teflonista, mutta hylkäsimme sen parista syystä. Ensinnäkin teflon on vaikea polymeeri työstää, eikä teflonia ole mahdollista puristaa nykyisen CMT-järjestelmän muotoon. Toiseksi teflon on erittäin kallista, mikä nostaisi CMT-järjestelmän kustannukset jopa kymmenkertaisiksi. Lopuksi, teflon ei ole immuuni näytteenottovirheille; hydrofobiset VOC-yhdisteet voivat diffundoitua teflonputken seinämien läpi aivan kuten polyeteeniputken seinämienkin läpi.
Miten CMT-kaivot eroavat "nested wells" -kaivoista?
CMT-kuopat ovat todellakin hyvin erilaisia kuin "sisäkkäiset kuopat". Itse asiassa CMT-järjestelmä on suunniteltu osittain siksi, että se on omiaan aiheuttamaan ongelmia, jotka liittyvät sisäkkäisiin kaivoihin. Sisäkkäiset kaivot ovat monitasoisia kaivoja, joissa on useita vaippoja samassa porausreiässä. Tämäntyyppinen kaivojen rakentaminen oli suosittua 1970-luvulla ja 1980-luvun alussa. Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto EPA ja muut sääntelyviranomaiset eivät kuitenkaan suosittele päällekkäisten kaivojen käyttöä, koska monissa dokumentoiduissa tapauksissa huonot tiivisteet vaippojen välillä ovat johtaneet eri valvottavien vyöhykkeiden ristiinkytkeytymiseen. Useimmat porausreiät eivät ole täysin suoria tai suorassa, ja kotelot päätyvät väistämättä toisiaan vasten joissakin porausreiän osissa. Bentoniittipelletit ja/tai sementtilaastit eivät välttämättä täytä kokonaan vaippojen välisiä tiloja, jolloin syntyy tyhjiä tiloja, jotka mahdollistavat ristikkäisviestinnän eri seurantavyöhykkeiden välillä. Alueilla, joilla sisäkkäiset kaivot ovat edelleen sallittuja, vaaditaan yleensä, että porausreiässä on käytettävä välikappaleita, jotka pitävät eri vaipat erillään toisistaan. Yleensä edellytetään myös, että jokaisen yksittäisen kaivon vaipan väliin asennetaan 2 tuuman rengastiivisteet. Tämän vaatimuksen vuoksi porausreikien on oltava halkaisijaltaan vähintään 12 tuumaa. Suurempien porausreikien lisääntyneet kustannukset vähentävät nopeasti porakaivojen houkuttelevuutta verrattuna yksittäisten kaivojen ryhmiin, varsinkin kun otetaan huomioon rengastiivisteiden epävarmuus. CMT-järjestelmässä eri valvontakanavat ovat CMT-putken sisällä. Näin ollen porausreiässä on vain yksi sileäseinäinen putki. Putki keskitetään porausreiän sisällä Solinstin matalaprofiilisten keskityslaitteiden avulla, ja 2 tuuman paksuiset rengastiivisteet voidaan asentaa helposti ja luotettavasti yksittäiseen, halkaisijaltaan vain 5,6 tuuman porausreikään.
Ovatko CMT-kaivot osavaltion ja piirikunnan kaivojen rakentamisstandardien mukaisia?
Kaivojen rakentamisstandardit vaihtelevat alueittain, mutta CMT-kaivojen pitäisi useimmilla alueilla olla täysin kaivojen rakentamisstandardien mukaisia. Monissa osavaltioissa ja maakunnissa vaaditaan 2 tuuman rengastiivistettä kaivon vaipan ja porakaivon seinämän väliin. Tämä on helppo saavuttaa CMT-kaivoissa. Koska järjestelmän halkaisija on suhteellisen pieni (1,6 tuumaa), kahden tuuman tiivistysvaatimus täyttyy asentamalla järjestelmä porausreikään, jonka halkaisija on vähintään 5,6 tuumaa. Matalaprofiilisilla keskittimillä varmistetaan, että CMT-kaivot keskitetään porausreiässä ja että tiivistysmateriaali täyttää CMT-putkea ympäröivän tilan tasaisesti.
Mikä on eri CMT-kanavien puhdistustilavuus putkijalkaa kohti?
CMT-letkun kuuteen ulompaan piirakan muotoiseen kanavaan mahtuu 40 ml nestettä letkun pituusjalkaa kohden. Keskimmäiseen kanavaan mahtuu noin 30 ml juoksujalan pituudelta.
Miksi CMT-järjestelmä on edullisempi kuin muut monitasojärjestelmät?
Tähän on pari syytä. Ensinnäkin letkut on valmistettu HDPE:stä (Highdensity Polyethylene), joka on edullinen materiaali, jota käytetään yleisesti ympäristönäytteenottoon. Toiseksi putkissa ei ole liitoksia; putket ovat yhtenäisiä maan pinnasta porausreiän pohjaan. Liitokset lisäävät seurantakaivojen kustannuksia, koska ne vaativat hienostunutta suunnittelua ja huolellista työstöä vetolujuuden säilyttämiseksi ja vuotojen estämiseksi.
Mitä CMT-järjestelmää kuvaavia asiakirjoja tai ohjeita on julkaistu?
CMT:n monitasoista valvontajärjestelmää on kuvattu useissa julkaisuissa, ja uusia julkaistaan koko ajan. Täydellisin kuvaus CMT-järjestelmästä sisältyy tekniseen julkaisuun, joka on julkaistu Ground Water Monitoring and Remediation -lehden syksyn 2002 numerossa (Einarson ja Cherry, 2002). On kuitenkin huomattava, että järjestelmään on tehty useita parannuksia sen jälkeen, kun kyseinen artikkeli kirjoitettiin. CMT-järjestelmää kuvataan myös American Petroleum Instituten vuonna 2000 julkaisemassa ohjeasiakirjassa "Strategies for Characterizing Sites with Releases of MTBE and other Fuel Oxygenates". Nämä ja muut asiakirjat ovat ladattavissa verkkosivujemme Papers-osiosta.
Onko Waterloon monitasojärjestelmällä mitään etuja CMT-järjestelmään verrattuna?
Minulla ei ole työmaallani tilaa putkien asetteluun, jotta voisin merkitä ja asentaa imuaukot ja kaivonäytöt. Mitä muita vaihtoehtoja minulla on?
Pitkien putkien, esimerkiksi yli 100 jalan, kohdalla on usein epäkäytännöllistä asettaa putket maahan työmaalla, jotta eri imuaukot ja kaivonäytöt voidaan merkitä ja asentaa. Suosittelemme, että merkitset porttien sijainnit putkistoon etukäteen ja tuot CMT-putken kelaamalla työmaalle. Voit sitten asentaa portit ja kaivonäytöt oikeisiin paikkoihin, kun lasket CMT-putkea porausreikään. Vaihtoehtoisesti CMT-järjestelmä voidaan rakentaa missä tahansa, missä on tilaa, sitten kelata ja kuljettaa työmaalle.
Miksi CMT-putkia ei ole saatavana suurempina halkaisijoina?
Tutkimme CMT-putkien valmistamista suuremmilla halkaisijoilla, mutta totesimme, että siitä ei ollut toivottavaa hyötyä. Ensinnäkin putken halkaisijan kasvattaminen johti putken lommahduslujuuden pienenemiseen. Toiseksi halkaisijaltaan suurempia putkia oli vaikeampi kelata, eikä niitä voitu kelata riittävän pieniksi halkaisijoiksi, jotta ne voitiin toimittaa tavallisilla kuljetusyhtiöillä. Sen sijaan, että olisimme tehneet putkista suurempia, kehitimme vedenpinnan mittausnauhoja ja näytteenottopumppuja, jotka mahtuisivat helposti nykyisen CMT-putken kaikkiin kanaviin. Katso mallit 101M ja 102 vedenkorkeusmittarit.
Mikä on CMT-järjestelmän historia?
CMT-järjestelmän kehitti alun perin Murray Einarson ollessaan jatko-opiskelijana Waterloon yliopistossa Ontariossa Kanadassa. Murray oli tuolloin osakkaana kalifornialaisessa Precision Sampling -yrityksessä, joka säilytti CMT-patenttioikeudet, kunnes Precision myytiin Conor Pacific Environmentalille vuonna 1998. Vuonna 1999 Murray sai Conor Pacificilta patenttioikeuksien yksinomaisen omistusoikeuden ja allekirjoitti Solinstin kanssa sopimuksen, jolla sille annettiin yksinoikeus valmistaa ja myydä järjestelmää maailmanlaajuisesti. Siitä lähtien Solinst on kehittänyt CMT-järjestelmää edelleen ja suunnitellut luotettavat mekaaniset tiivisteet kuhunkin kanavaan, ohjauspisteportin, joka mahdollistaa helpon pääsyn keskikanavaan, sekä joukon erikoistyökaluja, jotka yksinkertaistavat järjestelmän kokoamista.
Kuinka monta CMT-kaivoa on asennettu tähän mennessä?
CMT-kaivoja on asennettu tuhansia neljällä mantereella ympäri maailmaa. CMT-kaivoja on asennettu useimmissa Yhdysvaltojen osavaltioissa sekä Kanadassa, Yhdistyneessä kuningaskunnassa, Italiassa, Singaporessa ja Etelä-Afrikassa.
Sovellukset
Voidaanko CMT-kaivoja käyttää maaperän kaasunäytteenottoon?
Kyllä. Saatavilla on erityisiä liitososia maaperän kaasunäytteiden ottamiseksi CMT-putken kaikista kanavista. Ota meihin yhteyttä saadaksesi lisätietoja.
Millaisia hydraulisia testejä voin tehdä CMT-kaivoissa?
Ovatko CMT-kaivoista kerätyt pohjavesinäytteet yhtä hyviä kuin 2 tai 4 tuuman tavanomaisista tarkkailukaivoista kerätyt näytteet?
CMT-kaivoista otetut pohjavesinäytteet eivät ole yhtä hyviä kuin perinteisistä tarkkailukaivoista otetut näytteet, vaan yleensä jopa parempia! Tärkeintä on, että CMT-vesikaivoista otetut näytteet ovat erillisiä näytteitä pohjavesikerroksesta, eivät perinteisille, pitkään seulotuille tarkkailukaivoille tyypillisiä yhdistelmänäytteitä. Näin ollen, jos tietystä CMT-kanavasta kerätyn näytteen epäpuhtauspitoisuus on alhainen, voidaan olla varmoja siitä, että pohjavesikerroksen pitoisuus kyseisellä syvyydellä on todella alhainen, eikä se ole alhainen laimenemisen vuoksi, kuten tavanomaisissa seurantakaivoissa. Lisäkeskustelua tavanomaisiin tarkkailukaivoihin liittyvistä näytteenottoharhoista ja monitasoisen pohjaveden tarkkailun teknisistä eduista on esitetty asiakirjoja käsittelevässä osassa. Lisäksi CMT-kaivoista kerätyt vesinäytteet ovat usein vähemmän sameat kuin tavanomaisista tarkkailukaivoista kerätyt näytteet. Tavanomaisen tarkkailukaivon seulan aukkokoko ja hiekkapakkaus ovat usein kompromissi, koska useimpien kaivojen seulaväli on raekooltaan hyvin erilainen. Kaivon näytöt ja hiekkapakkaus voivat olla liian pieniä karkeammalle fraktiolle, mutta liian suuria hienorakeisille kerroksille seulotun vyöhykkeen sisällä. Tämä johtaa vesinäytteiden suureen sameuteen, koska hienorakeiset sedimentit eivät suodatu tehokkaasti kaivon seulojen ja hiekkapakkauksen avulla. CMT-kaivoissa sen sijaan seurataan tyypillisesti lyhyitä, erillisiä jaksoja pohjavesialueella. Jokaisen valvottavan alueen kaivon seulonta ja hiekkapakkaus voidaan optimoida kunkin jakson sedimenttien raekoon mukaan. CMT-kaivon jokaisessa ottoaukossa voi olla eri kokoinen kaivon seula ja hiekkapakkaus riippuen kunkin valvottavan vyöhykkeen pohjavesimateriaalien litologiasta. Tämä joustavuus kaivon rakenteessa optimoi CMT-kaivon suodatusominaisuudet, jolloin saadaan kirkkaita, sameutta sisältämättömiä vesinäytteitä. CMT-kaivoilla on muitakin etuja perinteisiin tarkkailukaivoihin verrattuna. Ensinnäkin CMT-kaivojen puhdistustilavuus on hyvin pieni. Tämä tarkoittaa, että rutiininomaisen näytteenoton aikana on vähemmän saastunutta vettä, joka on käsiteltävä tai hävitettävä. Esimerkkinä voidaan ottaa nelivyöhykkeinen CMT-kaivo, jossa on portit 20, 40, 60 ja 80 jalan syvyydessä. Jos oletetaan, että staattinen vedenpinta on 10 jalkaa maanpinnan alapuolella, vesimäärä, joka tarvitaan puhdistamaan kaksi kertaa neljän kanavan "vaippatilavuus", olisi noin 7 litraa eli alle 2 gallonaa! Toiseksi CMT-kaivot havaitsevat piezometrisen paineen muutokset tarkemmin kuin perinteiset tarkkailukaivot. Halkaisijaltaan kahden tai neljän tuuman seurantakaivoihin varastoituu paljon vettä verrattuna CMT-kaivon yksittäisiin kanaviin. Perinteiseen tarkkailukaivoon varastoituneen veden suuri määrä tarkoittaa, että kaivo reagoi hitaasti pohjavesialueen piezometrisen paineen muutoksiin. Tämä pätee erityisesti vähätuottoisissa muodostumissa, joissa voi kestää viikkoja ja jopa kuukausia täyttää kaivon vaippa staattiseen vedenpinnan tasoon asti. CMT-kaivot sen sijaan reagoivat ja tasapainottuvat nopeasti, koska eri kanavien tilavuus on pieni.
Miten CMT-kaivot eroavat "nested wells" -kaivoista?
CMT-kuopat ovat todellakin hyvin erilaisia kuin "sisäkkäiset kuopat". Itse asiassa CMT-järjestelmä on suunniteltu osittain siksi, että se on omiaan aiheuttamaan ongelmia, jotka liittyvät sisäkkäisiin kaivoihin. Sisäkkäiset kaivot ovat monitasoisia kaivoja, joissa on useita vaippoja samassa porausreiässä. Tämäntyyppinen kaivojen rakentaminen oli suosittua 1970-luvulla ja 1980-luvun alussa. Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto EPA ja muut sääntelyviranomaiset eivät kuitenkaan suosittele päällekkäisten kaivojen käyttöä, koska monissa dokumentoiduissa tapauksissa huonot tiivisteet vaippojen välillä ovat johtaneet eri valvottavien vyöhykkeiden ristiinkytkeytymiseen.
Useimmat porausreiät eivät ole täysin suoria tai suorassa, ja kotelot päätyvät väistämättä toisiaan vasten joissakin porausreiän osissa. Bentoniittipelletit ja/tai sementtilaastit eivät välttämättä täytä kokonaan vaippojen välisiä tiloja, jolloin syntyy tyhjiä tiloja, jotka mahdollistavat ristikkäisviestinnän eri seurantavyöhykkeiden välillä. Alueilla, joilla sisäkkäiset kaivot ovat edelleen sallittuja, vaaditaan yleensä, että porausreiässä on käytettävä välikappaleita, jotka pitävät eri vaipat erillään toisistaan. Yleensä edellytetään myös, että jokaisen yksittäisen kaivon vaipan väliin asennetaan 2 tuuman rengastiivisteet. Tämän vaatimuksen vuoksi porausreikien on oltava halkaisijaltaan vähintään 12 tuumaa. Suurempien porausreikien lisääntyneet kustannukset vähentävät nopeasti porakaivojen houkuttelevuutta verrattuna yksittäisten kaivojen ryhmiin, varsinkin kun otetaan huomioon rengastiivisteiden epävarmuus. CMT-järjestelmässä eri valvontakanavat ovat CMT-putken sisällä. Näin ollen porausreiässä on vain yksi sileäseinäinen putki. Putki keskitetään porausreiän sisällä Solinstin matalaprofiilisilla keskittimillä, ja 2 tuuman paksuiset rengastiivisteet voidaan asentaa helposti ja luotettavasti yksittäiseen, halkaisijaltaan vain 5,6 tuuman porausreikään.
Ovatko CMT-kaivot osavaltion ja piirikunnan kaivojen rakentamisstandardien mukaisia?
Kaivojen rakentamisstandardit vaihtelevat alueittain, mutta CMT-kaivojen pitäisi useimmilla alueilla olla täysin kaivojen rakentamisstandardien mukaisia. Monissa osavaltioissa ja maakunnissa vaaditaan 2 tuuman rengastiivistettä kaivon vaipan ja porakaivon seinämän väliin. Tämä on helppo saavuttaa CMT-kaivoissa. Koska järjestelmän halkaisija on suhteellisen pieni (1,6 tuumaa), kahden tuuman tiivistysvaatimus täyttyy asentamalla järjestelmä porausreikään, jonka halkaisija on vähintään 5,6 tuumaa. Matalaprofiilisilla keskittimillä varmistetaan, että CMT-kaivot keskitetään porausreiässä ja että tiivistysmateriaali täyttää CMT-putkea ympäröivän tilan tasaisesti.
Hyväksyvätkö sääntelyviranomaiset CMT-kaivot? Miten vakuutan sääntelyviranomaisen siitä, että järjestelmä tuottaa luotettavia tietoja?
Kuulemiemme tietojen perusteella selvä KYLLÄ! Järjestelmä on kuitenkin vielä uusi monille ihmisille, myös monille valtion ja paikallisille sääntelyviranomaisille. Kun he ovat tutustuneet järjestelmään, useimmat sääntelyviranomaiset tukevat kuitenkin varauksetta CMT-kaivojen käyttöä. He odottavat innolla, että monitasoisen seurannan avulla voidaan määritellä juoni paremmin, erityisesti verrattuna pitkään seulotuista seurantakaivoista otettuihin yhdistelmänäytteisiin, joihin heidän on aiemmin täytynyt tyytyä. Sääntelyviranomaisten yhteinen huolenaihe on porausreiän rengastiivisteiden eheys, joka estää pohjaveden pystysuuntaisen liikkumisen eri vyöhykkeiden välillä. Tämä on yksi CMT-järjestelmän tärkeimmistä eduista. Toisin kuin sisäkkäisissä kaivoissa, joissa yhteen porausreikään sijoitetaan useita vaippoja, CMT-järjestelmässä porausreikään sijoitetaan vain yksi vaippa - tai tarkemmin sanottuna yksi putki. Tämä yksinkertaistaa asennusta ja parantaa eri valvottujen vyöhykkeiden väliin asennettujen rengastiivisteiden luotettavuutta. Toinen joidenkin sääntelyviranomaisten esittämä huolenaihe on CMT-kaivoista kerättyjen pohjavesinäytteiden laatu. Viime aikoihin asti ainoa tapa ottaa näytteitä CMT-kaivoista oli käyttää peristaltiikkapumppua tai mini-inertiapumppua. Nyt Solinstilla on Micro Double Valve Pump, eikä näytteen eheys ole enää ongelma. Useat hallituksen ja yliopistojen tutkimukset osoittavat, että Micro Double Valve -pumpun kaltaisilla pneumaattisilla pumpuilla saadaan erittäin korkealaatuisia pohjavesinäytteitä. Paras tapa kertoa sääntelyviranomaiselle CMT-järjestelmää käyttävän monitasoisen seurannan eduista on ohjata hänet tutustumaan CMT-järjestelmää käsittelevään äskettäin julkaistuun julkaisuun, jonka ovat kirjoittaneet järjestelmän keksijät Murray Einarson ja John Cherry. Kyseinen artikkeli (Einarson ja Cherry, GWMR Fall 2002) on ladattavissa verkkosivuiltamme.
Mitä CMT-järjestelmää kuvaavia asiakirjoja tai ohjeita on julkaistu?
CMT:n monitasoista valvontajärjestelmää on kuvattu useissa julkaisuissa, ja uusia julkaistaan koko ajan. Täydellisin kuvaus CMT-järjestelmästä sisältyy tekniseen julkaisuun, joka julkaistiin Ground Water Monitoring and Remediation -lehden syksyn 2002 numerossa (Einarson ja Cherry, 2002). On kuitenkin huomattava, että järjestelmään on tehty useita parannuksia sen jälkeen, kun kyseinen artikkeli kirjoitettiin. CMT-järjestelmää kuvataan myös American Petroleum Instituten vuonna 2000 julkaisemassa ohjeessa "Strategies for Characterizing Sites with Releases of MTBE and other Fuel Oxygenates". Nämä ja muut asiakirjat ovat ladattavissa verkkosivujemme Papers-osiosta.
Poraus ja asennus
Mikä on suurin syvyys, johon CMT-kaivot voidaan asentaa?
CMT-kaivot on asennettu enintään 260 jalan syvyyteen. Varastokelan pituudet ovat 100, 200 ja 300 jalkaa. Erikoistilauksesta on saatavana 400 jalan keloja.
Voidaanko CMT-putken osia yhdistää toisiinsa?
Ei. Järjestelmä on suunniteltu asennettavaksi yhtenäisenä, jolloin vuotojen mahdollisuus liitoskohdissa on poissuljettu.
Entä jos en halua valvoa seitsemää vyöhykettä? Onko minun käytettävä kaikkia kanavia?
Ei. Voit käyttää niin monta tai niin vähän kuin haluat. Käyttämättömät kanavat eivät vaikuta muuhun CMT-järjestelmään. Jotkut käyttävät kahta kanavaa yhden vyöhykkeen valvontaan. He omistavat yhden kanavista Micro Double Valve -pumpulle ja käyttävät toista kanavaa vedenkorkeuden mittaamiseen. Jos käytät kahta kanavaa yhden vyöhykkeen valvontaan, vähennät kuitenkin 50 %:lla valvottavien erillisvyöhykkeiden määrää.
Mitä CMT-järjestelmää kuvaavia asiakirjoja tai ohjeita on julkaistu?
CMT:n monitasoista valvontajärjestelmää on kuvattu useissa julkaisuissa, ja uusia julkaistaan koko ajan. Täydellisin kuvaus CMT-järjestelmästä sisältyy tekniseen julkaisuun, joka julkaistiin Ground Water Monitoring and Remediation -lehden syksyn 2002 numerossa (Einarson ja Cherry, 2002). On kuitenkin huomattava, että järjestelmään on tehty useita parannuksia sen jälkeen, kun kyseinen artikkeli kirjoitettiin. CMT-järjestelmää kuvataan myös American Petroleum Instituten vuonna 2000 julkaisemassa ohjeasiakirjassa "Strategies for Characterizing Sites with Releases of MTBE and other Fuel Oxygenates".
Onko CMT-kaivoissa käytettävä porausreiän vähimmäishalkaisijaa?
Asennuksissa, joissa hiekka ja bentoniittipelletit kaadetaan porausreiän rengasrakoon maan pinnalta, suosittelemme CMT-keskittimien käyttöä ja porausreiän halkaisijan olevan vähintään 5 tuumaa. Tämä antaa kaivon asentajalle riittävästi tilaa välttää hiekan ja bentoniitin siltojen muodostumista ja mahdollistaa Solinst Tag Line -laitteen helpon pääsyn. Erikoistilauksesta on saatavana Solinst Double Acting Inflatable Packers -puhalluspakkauksia 3 tuuman, 3,7 tuuman ja 4 tuuman porausreikien tiivistämiseen. Seitsemänkanavaiset CMT-kaivot voidaan asentaa suoraan työnnettävän kotelon läpi, jonka sisähalkaisija (ID) on 2 tuumaa tai suurempi. Nämä asennukset perustuvat siihen, että muodostuma luhistuu CMT-putken ympärille.
Millaisia porausmenetelmiä voidaan käyttää CMT-kaivojen asentamiseen?
CMT-kaivoja on asennettu lähes kaikentyyppisillä porauslaitteilla tehtyihin porausreikiin. Yhteenveto porausmenetelmistä ja -tekniikoista CMT-kaivojen asentamiseksi kiinteytymättömiin pohjavesikerrostumiin löytyy Solinstin verkkosivuston Papers & Information -osiosta.
Miten löydän porausurakoitsijan, jolla on kokemusta CMT-kaivojen asentamisesta?
Verkkosivuillamme on luettelo porausurakoitsijoista, joilla on kokemusta CMT-kaivojen asentamisesta. Jos sinulla on urakoitsija, jonka kanssa haluaisit työskennellä, mutta joka ei ole vielä asentanut CMT-kaivoa, pyydä urakoitsijaa ottamaan yhteyttä Solinstiin ja selittämään eri vaihtoehdot CMT-kaivojen asentamiseksi erityyppisillä porauslaitteilla. Autamme mielellämme sinua ja/tai urakoitsijaa varmistamaan, että CMT-kaivot asennetaan onnistuneesti. Puhelintukea on saatavilla maksutta. Teille ja/tai urakoitsijallenne on saatavilla koulutusta paikan päällä pientä lisämaksua vastaan, joka on tarpeen työaikamme ja matkakustannustemme kattamiseksi.
Olen nähnyt kuvia CMT-järjestelmästä, joka on asennettu bentoniittipakkausten kanssa. Onko niitä saatavana Solinstilta?
CMT-järjestelmän alkukehityksessä ja testauksessa käytettiin bentoniittipakkausten prototyyppejä. Nämä bentoniittitiivisteet, jotka kuvataan Einarsonin ja Cherryn vuonna 2002 julkaistussa julkaisussa, osoittautuivat liian vaikeiksi ja aikaa vieviksi rakentaa kentällä. Siksi suosittelemme, että kaikki rengasmateriaalit, mukaan lukien hiekkapakkaus ja bentoniittitiivisteet, kaadetaan pinnalta yhdessä CMT-järjestelmän keskitinlaitteiden kanssa.
Olen kuullut, että on olemassa puhallettavia pakkaajia, jotka voidaan asentaa väliaikaisesti tai pysyvästi kalliopohjaveteen. Miten ne toimivat?
Olemme kehittäneet kaksitoimiset puhallettavat pakkausputket, joita käytetään tiivistämään CMT-putken ja porausreiän seinämän välinen rengasmainen tila kallioperän asennuksissa. Ne ovat "kaksitoimisia" siinä mielessä, että pakkaajien sisäpuoli laajenee yhdessä pakkaajien ulkopuolisten osien kanssa. Kun pakkaajiin kohdistetaan pieni alipaine, sisempi tiiviste laajenee hieman. Tämän jälkeen pakkaimet liukuvat helposti CMT-putken yli ja ne voidaan sijoittaa tarpeen mukaan. Kun alipaine vapautetaan, sisempi tiiviste vetäytyy takaisin ja kiinnittää pakkaimet CMT-putkeen. Pakkaimiin kiinnitetään puristimet, jotta ne eivät liiku, kun kaivo työnnetään porausreikään. Kumpaankin pakkeriin liitetään puhallusputki, joka ulottuu maanpinnalle. Kun CMT-porauskaivanto on kokonaan työnnetty sisään, pakkaajat täytetään ilmalla, typellä tai vedellä. Pakkausten täyttäminen tiivistää sekä porausreiän rengasreiän että CMT-putken ja pakkausten välisen tilan. Tämän järjestelmän etuna on, että pakkaajat voidaan tyhjentää ja järjestelmä poistaa, kun seurantaa ei enää tarvita.
Voinko asentaa CMT-kaivoja suoraan työnnettävillä laitteilla?
Kyllä. Monet DP-urakoitsijat asentavat 7-kanavaisia CMT-kaivoja. Kaivot asennetaan tyypillisesti kertakäyttöisillä ajopisteillä varustettujen koetankojen sisään. Kun koettimet on työnnetty haluttuun syvyyteen, CMT-putket työnnetään sisään. Sen jälkeen koettimet vedetään takaisin, jolloin CMT-kaivo jää maahan. Useimmat näistä asennuksista on tehty hiekkamuodostumiin, joissa maaperä luhistuu CMT-putken ympärille, kun koettimet vedetään sisään. Asennukset muodostumiin, jotka eivät luhistu, ovat vaikeampia, erityisesti halkaisijaltaan pienillä koetangoilla. Koetankojen pieni sisähalkaisija jättää vain vähän tilaa rengasmaisten materiaalien (esim. hiekan ja bentoniittipellettien) kaatamiseen maan pinnalta.
Mikä on paras tapa asentaa hiekkapakkaukset ja rengastiivisteet eri valvottujen vyöhykkeiden välille?
Paras tapa asentaa hiekkapakkaus ja rengastiivisteet on kaataa ne porausreiän rengasrakoon pinnalta tai käyttää vapauttavaa putkea. Kun asennat 7-kanavaisia CMT-kaivoja tällä tavoin, suosittelemme, että porausreiän halkaisija on vähintään 5 tuumaa. Halkaisijaltaan vähintään 5 tuuman porausreiässä on runsaasti tilaa hiekalle ja bentoniittipelleteille pudota porausreiän pohjalle ilman siltoja. Muista myös käyttää Solinstin matalaprofiilisia keskitinlaitteita, jotta CMT-putki pysyy keskellä porausreiässä. Nämä sentraattorit on suunniteltu minimoimaan rengasmateriaalien siltojen muodostumisen todennäköisyys kaivoa rakennettaessa. Voit myös haluta käyttää ankkurilevyä pitämään CMT-putken nousemasta ylöspäin porareiässä, erityisesti kun ajoputkea (jos sitä käytetään) vedetään porareiästä vähitellen pois. Ankkurilevy ruuvataan suoraan ohjauspisteen porttiin. Kun olet asettanut CMT:n reiän pohjaan asti, aseta hiekkapussi syvimmän seurantavyöhykkeen poikki kaatamalla hiekkaa rengastilaan, kunnes se nousee kaivon rakennekaaviossa määritettyyn tasoon. Muista mitata hiekkapakkauksen syvyys usein Solinstin Model 103 Tag Line -mittarilla, kun kaadat hiekkaa. Näin varmistat, ettet vie hiekkapakkausta liian korkealle porausreiässä. Kun hiekkapakkaus on pohjan seuranta-aukon yläpuolella, kaada bentoniittipellettejä, jotta pohjan seurantavyöhykkeen ja sen yläpuolisen vyöhykkeen välille saadaan tiiviste. Urakoitsijat ovat raportoineet hyvästä menestyksestä käyttämällä päällystettyjä bentoniittipellettejä rengastiivisteisiin. Kaada pelletit hitaasti ja mittaa tiivisteen syvyys usein merkkiviivalla, jotta vältät liian suuren bentoniittimäärän lisäämisen. Jatka hiekkapakkauksen ja bentoniittitiivisteiden vuorottelevaa lisäämistä edellä kuvatulla tavalla kaivon rakennekaaviossa määritettyihin tasoihin asti. Lisätietoja CMT-kaivojen rakentamisesta on esitetty Mallin 403 CMT-asennusoppaassa (saatavilla verkkosivuillamme).
Minulla ei ole työmaallani tilaa putkien asetteluun, jotta voisin merkitä ja asentaa imuaukot ja kaivonäytöt. Mitä muita vaihtoehtoja minulla on?
Pitkien putkien, esimerkiksi yli 100 jalan, kohdalla on usein epäkäytännöllistä asettaa putket maahan työmaalla, jotta eri imuaukot ja kaivonäytöt voidaan merkitä ja asentaa. Suosittelemme, että merkitset porttien sijainnit putkistoon etukäteen ja tuot CMT-putken kelaamalla työmaalle. Voit sitten asentaa portit ja kaivonäytöt oikeisiin paikkoihin, kun lasket CMT-putkea porausreikään. Vaihtoehtoisesti CMT-järjestelmä voidaan rakentaa missä tahansa, missä on tilaa, sitten kelata ja kuljettaa työmaalle.
Miten CMT-kaivot poistetaan käytöstä?
CMT-kaivot voidaan injektoida paineella bentoniitti- tai sementtiliuoksella. Ruiskutettu neste täyttää jokaisen CMT-kanavan ja jokaisen imuaukon vieressä olevan hiekkapakkauksen. CMT-kaivoja voidaan tarvittaessa myös yliporata.
Kehittäminen, näytteenotto, seuranta
Mikä on eri CMT-kanavien puhdistustilavuus putkijalkaa kohti?
CMT-letkun 6 ulompaa piirakanmuotoista kanavaa sisältävät kukin noin 40 ml nestettä letkun suoraa jalkaa kohti. Keskimmäiseen kanavaan mahtuu noin 30 ml juoksujalan pituudelta.
Entä jos en halua valvoa seitsemää vyöhykettä? Onko minun käytettävä kaikkia kanavia?
Ei. Voit käyttää niin monta tai niin vähän kuin haluat. Käyttämättömät kanavat eivät vaikuta muuhun CMT-järjestelmään. Jotkut käyttävät kahta kanavaa yhden vyöhykkeen valvontaan. He omistavat yhden kanavista Micro Double Valve -pumpulle ja käyttävät toista kanavaa vedenkorkeuden mittaamiseen. Jos käytät kahta kanavaa yhden vyöhykkeen valvontaan, vähennät kuitenkin 50 %:lla valvottavien erillisvyöhykkeiden määrää.
Miten CMT-kaivojen vedenkorkeus mitataan?
Vedenkorkeus voidaan mitata Solinstin halkaisijaltaan pienillä vedenkorkeusnauhoilla Model 101 tai Model 102. Jos vedenkorkeuden jatkuva tallennus on tarpeen, voit asentaa Solinstin mallin PDCR 35/D Druck-anturit. Anturit voidaan liittää kaivonpään dataloggeriin tai telemetriayksikköön, jotta ne voidaan lukea etänä keskitetystä tiedonkeruukeskuksesta. Nämä anturit sopivat vain uloimpiin kanaviin eivätkä kapeampaan keskikanavaan.
Mitkä ovat parhaat tavat puhdistaa ja ottaa näytteitä CMT-kaivoista?
Sinulla on periaatteessa 3 vaihtoehtoa huuhteluun ja näytteenottoon kapeahkoissa sovelluksissa. Peristalttista pumppua mallia 410 voidaan käyttää, kun imunostokorkeus on alle 7,5 m (25 ft). Myös Solinstin Mini Inertial Pump (MIP) -pumppua voidaan käyttää. MIP:ssä käytetään 6 mm (1/4") halkaisijaltaan olevaa nousuputkea, joka on varustettu "push-in" jalkaventtiilillä. Toistuvat ylös- ja alasvedot nostavat näytteen pintaan jopa 46 metrin (150 jalan) syvyydestä. Puhdistus ja näytteenotto voidaan tehdä myös mallin 408M Micro Double Valve -pumpulla, joka on ihanteellinen pienen virtauksen näytteenottoon. 408M on valmistettu halkaisijaltaan 3/8" (10 mm) taipuisasta koaksiaaliletkusta, joka on saatavana LDPE:nä käytettäväksi 15 metriin (50 ft.) asti tai teflonista käytettäväksi 46 metriin (150 ft.) asti. 408M käyttää ajokaasua, joka syötetään ohjaimen kautta.
Liittyykö polyeteeniputkeen tai muihin CMT-järjestelmän osiin kemiallisia vaikutuksia?
Kaikentyyppisiin pohjaveden tarkkailukaivoihin ja näytteenottopumppuihin liittyy kemiallisia vääriä tekijöitä. CMT-järjestelmään liittyvät mahdolliset kemialliset vääristymät liittyvät 1) polyeteeniputkien käyttöön ja 2) vesinäytteiden ottamiseen käytettäviin näytteenottolaitteisiin. Hydrofobiset orgaaniset epäpuhtaudet voivat sorboitua polyeteeniputkeen, mikä voi aiheuttaa negatiivisen näytteenottoharhan. Joissakin tilanteissa samat yhdisteet voivat diffundoitua polyeteenin läpi joko kaivon ulkopuolelta tai viereisistä kanavista, mikä voi aiheuttaa positiivisen näytteenottoharhan joissakin kanavissa. Mahdolliset vääristymät hydrofyllisten epäpuhtauksien, kuten MTBE:n tai useimpien epäorgaanisten yhdisteiden osalta ovat vähäisiä. Näistä mahdollisista näytteenottovirheistä käydään perusteellinen keskustelu Einarsonin ja Cherryn CMT-järjestelmää kuvaavassa artikkelissa, joka julkaistiin Groundwater Monitoring and Remediation -lehden syksyn 2002 numerossa.
Ovatko CMT-kaivoista kerätyt pohjavesinäytteet yhtä hyviä kuin 2 tai 4 tuuman tavanomaisista tarkkailukaivoista kerätyt näytteet?
CMT-kaivoista otetut pohjavesinäytteet eivät ole yhtä hyviä kuin perinteisistä tarkkailukaivoista otetut näytteet, vaan yleensä jopa parempia! Tärkeintä on, että CMT-vesikaivoista otetut näytteet ovat erillisiä näytteitä pohjavesikerroksesta, eivät perinteisille, pitkään seulotuille tarkkailukaivoille tyypillisiä yhdistelmänäytteitä. Näin ollen, jos tietystä CMT-kanavasta kerätyn näytteen epäpuhtauspitoisuus on alhainen, voidaan olla varmoja siitä, että pohjavesikerroksen pitoisuus kyseisellä syvyydellä on todella alhainen, eikä se ole alhainen laimenemisen vuoksi, kuten tavanomaisissa seurantakaivoissa. Lisäkeskustelua tavanomaisiin tarkkailukaivoihin liittyvistä näytteenottoharhoista ja monitasoisen pohjaveden tarkkailun teknisistä eduista on esitetty asiakirjoja käsittelevässä osassa. Lisäksi CMT-kaivoista kerätyt vesinäytteet ovat usein vähemmän sameat kuin tavanomaisista tarkkailukaivoista kerätyt näytteet. Tavanomaisen tarkkailukaivon seulan aukkokoko ja hiekkapakkaus ovat usein kompromissi, koska useimpien kaivojen seulaväli on raekooltaan hyvin erilainen. Kaivon näytöt ja hiekkapakkaus voivat olla liian pieniä karkeammalle fraktiolle, mutta liian suuria hienorakeisille kerroksille seulotun vyöhykkeen sisällä. Tämä johtaa vesinäytteiden suureen sameuteen, koska hienorakeiset sedimentit eivät suodatu tehokkaasti kaivon seulojen ja hiekkapakkauksen avulla. CMT-kaivoissa sen sijaan seurataan tyypillisesti lyhyitä, erillisiä jaksoja pohjavesialueella. Kunkin valvottavan alueen kaivon seulonta ja hiekkapakkaus voidaan optimoida kunkin jakson sedimenttien raekoon mukaan. CMT-kaivon jokaisessa ottoaukossa voi olla eri kokoinen kaivon seula ja hiekkapakkaus riippuen kunkin valvottavan vyöhykkeen pohjavesimateriaalien litologiasta. Tämä joustavuus kaivon rakenteessa optimoi CMT-kaivon suodatusominaisuudet, jolloin saadaan kirkkaita, sameutta sisältämättömiä vesinäytteitä. CMT-kaivoilla on muitakin etuja perinteisiin tarkkailukaivoihin verrattuna. Ensinnäkin CMT-kaivojen puhdistustilavuus on hyvin pieni. Tämä tarkoittaa, että rutiininomaisen näytteenoton aikana on vähemmän saastunutta vettä, joka on käsiteltävä tai hävitettävä. Esimerkkinä voidaan ottaa nelivyöhykkeinen CMT-kaivo, jossa on portit 20, 40, 60 ja 80 jalan syvyydessä. Jos oletetaan, että staattinen vedenpinta on 10 jalkaa maanpinnan alapuolella, vesimäärä, joka tarvitaan puhdistamaan kaksi kertaa neljän kanavan "vaippatilavuus", olisi noin 13 litraa eli alle 3,5 gallonaa! Toiseksi CMT-kaivot havaitsevat piezometrisen paineen muutokset tarkemmin kuin perinteiset valvontakaivot. Halkaisijaltaan kahden tai neljän tuuman seurantakaivoihin varastoituu paljon vettä verrattuna CMT-kaivon yksittäisiin kanaviin. Perinteiseen tarkkailukaivoon varastoitunut suuri vesimäärä tarkoittaa, että kaivo reagoi hitaasti pohjavesialueen piezometrisen paineen muutoksiin. Tämä pätee erityisesti vähätuottoisissa muodostumissa, joissa voi kestää viikkoja tai jopa kuukausia, ennen kuin kaivon vaippa täyttyy staattiseen vedenpinnan tasoon. CMT-kaivot sen sijaan reagoivat ja tasapainottuvat nopeasti, koska eri kanavien tilavuus on pieni.
Alueellani on virtaavat arteesiset olosuhteet. Onko teillä keino tulpata ja ottaa näyte porteista kaivon päässä?
Kyllä. Saatavilla on erityisiä paisuntatulppia, joilla voidaan tiivistää eri kanavat kaivon päässä. Tulpissa on lisävarusteena venttiilit, joiden avulla voit ottaa pohjavesinäytteitä yksinkertaisesti avaamalla venttiilit. Tulppiin voidaan myös liittää painemittarit kaivonpäässä, jotta voidaan mitata piezometriset paineet kullakin valvottavalla vyöhykkeellä.
Miten saan CMT-kaivoja?
Olemme onnistuneet hyvin kaivojen puhdistamisessa peristaltiikkapumpuilla ja mini-inertiapumpuilla. CMT-kaivoja ei tietenkään voi kehittää samalla tavalla kuin vesihuoltokaivoja, mutta halkaisijaltaan pienten seurantakaivojen kohdalla ei tarvita tällaista tiukkaa kehittämistä. CMT-kaivojen kehittämisen tavoitteena, joka yleensä saavutetaan helposti, on luoda hydraulinen yhteys muodostumaan. Kaivo ei ole 100-prosenttisen tehokas, mutta kaivosta mitatut hydraulisen korkeuden arvot ovat tarkkoja, ja kaivosta saadaan enemmän kuin tarpeeksi vettä näytteenottoa varten (olettaen, että muodostuma on kohtuullisen läpäisevä). Jos olet lisännyt vettä poratessasi porausreikää tai rakentaessasi kaivoa, paras tapa hoitaa tämä on yksinkertaisesti odottaa useita päiviä, että lisätty vesi "ajautuu" alaspäin. Kohteissa, joissa pohjaveden nopeus on tyypillinen (0,5-2 jalkaa päivässä), porauksen ja/tai kaivon rakentamisen aikana lisätty vesi on ajelehtinut pois CMT:n ottoaukoista useissa päivissä. Jos porauksen aikana lisätyn veden sähkönjohtavuus (EC) on erilainen kuin muodostumaveden, voit seurata kaivosta pumpatun veden EC:tä varmistaaksesi, että porausvesi on poistunut. Jotkut konsultit ovat lisänneet kaliumbromidia (inertti merkkiaine, jota käytetään yleisesti pohjaveden tutkimuksessa) merkkiaineeksi poraus-/rakentamisveteen ja seuranneet sen jälkeen CMT-kaivon puhdistusvettä bromidille ominaisella elektrodilla varmistaakseen, että porausvettä ei enää ole CMT-kaivon läheisyydessä ennen näytteiden ottamista. Ota meihin yhteyttä saadaksesi lisätietoja.
® Solinst ja CMT ovat Solinst Canada Ltd:n rekisteröityjä tavaramerkkejä.
*Patentit #6,865,933 B1, #6,758,274 B2, #2,260,587, #6,581,682, #2,347,702 ja #2,381,807.
