FAQ sul Sistema Multilivello CMT: Domande frequenti
Informazioni generali sul CMT e sulle specifiche
I segmenti del tubo CMT possono essere accoppiati tra loro?
No. Il sistema è progettato per essere installato in un'unica lunghezza continua, eliminando così la possibilità di perdite in corrispondenza dei giunti.
I pozzi CMT sono accettati dalle autorità di regolamentazione? Come posso convincere l'ente regolatore che il sistema fornisce dati affidabili?
In base a ciò che sentiamo dire, un deciso SÌ! Tuttavia, il sistema è ancora nuovo per molte persone, compresi molti enti regolatori statali e locali. Una volta introdotti al sistema, però, la maggior parte degli enti regolatori sostiene con convinzione l'uso dei pozzi CMT. Non vedono l'ora di poter definire meglio il pennacchio grazie al monitoraggio multilivello, soprattutto rispetto ai campioni compositi provenienti da pozzi di monitoraggio a lungo setacciati di cui si sono dovuti accontentare in passato. Una preoccupazione comune espressa dalla comunità normativa è l'integrità delle guarnizioni anulari dei pozzi che impediscono il movimento verticale delle acque sotterranee tra le diverse zone. Questo è uno dei vantaggi principali del Sistema CMT. A differenza dei pozzi annidati, in cui vengono inseriti diversi involucri in un unico foro, con il Sistema CMT c'è un solo involucro o, più precisamente, un solo tubo nel foro. Questo semplifica l'installazione e migliora l'affidabilità delle guarnizioni anulari installate tra le varie zone monitorate. Un'altra preoccupazione espressa da alcuni enti regolatori è la qualità dei campioni di acqua sotterranea raccolti dai pozzi CMT. Il modo migliore per informare l'ente regolatore dei vantaggi del monitoraggio multilivello con il Sistema CMT è quello di indirizzarlo verso il documento recentemente pubblicato sul Sistema CMT, scritto dai suoi inventori, Murray Einarson e John Cherry. Questo documento (Einarson e Cherry, GWMR Fall 2002) può essere scaricato dal nostro sito web.
Ci sono effetti chimici o pregiudizi associati al tubo di polietilene o ad altre parti del sistema CMT?
Esistono pregiudizi chimici associati a tutti i tipi di pozzi di monitoraggio delle acque sotterranee e alle pompe di campionamento. I potenziali pregiudizi chimici associati al sistema CMT riguardano (1) l'uso di tubi in polietilene e (2) i dispositivi di campionamento utilizzati per raccogliere i campioni d'acqua. I contaminanti organici idrofobici possono legarsi ai tubi di polietilene, causando potenzialmente una distorsione negativa del campionamento. In alcune situazioni, gli stessi composti possono diffondersi attraverso il polietilene, sia dall'esterno del pozzo che dai canali adiacenti, causando potenzialmente un bias di campionamento positivo in alcuni canali. I potenziali bias con i contaminanti idrofili, come l'MTBE o la maggior parte dei composti inorganici, sono minimi. Una discussione approfondita di queste potenziali distorsioni di campionamento è presentata nel documento di Einarson e Cherry che descrive il sistema CMT e che è stato pubblicato nel numero dell'autunno 2002 di Groundwater Monitoring and Remediation. (Vedi la sezione Documenti di questo sito web).
Perché il sistema non è disponibile in Teflon®?
Abbiamo esplorato l'idea di realizzare tubi CMT in Teflon, ma l'abbiamo scartata per un paio di motivi. Innanzitutto, il Teflon è un polimero difficile da lavorare e non è possibile estrudere il Teflon nella forma dell'attuale sistema CMT. In secondo luogo, il teflon è molto costoso, il che farebbe lievitare il costo del sistema CMT fino a dieci volte. Infine, il Teflon non è immune alle distorsioni del campionamento; i VOC idrofobici possono diffondersi attraverso le pareti dei tubi di Teflon proprio come attraverso le pareti dei tubi di polietilene.
In che modo i pozzetti CMT sono diversi dai pozzetti "nested"?
I pozzi CMT sono molto diversi dai "pozzi annidati". Infatti, il Sistema CMT è stato progettato in parte proprio a causa dei problemi inerenti ai pozzi annidati. I pozzi nidificati sono pozzi a più livelli che presentano più involucri in un unico foro. Questo tipo di costruzione di pozzi era popolare negli anni '70 e nei primi anni '80. Tuttavia, l'uso di pozzi annidati è fortemente sconsigliato dall'EPA e da altre agenzie di regolamentazione a causa dei numerosi casi documentati in cui la scarsa tenuta tra gli involucri ha portato a una connessione incrociata delle varie zone monitorate. La maggior parte dei fori di trivellazione non sono perfettamente rettilinei o a piombo e gli involucri finiscono inevitabilmente per appoggiarsi l'uno all'altro in alcune porzioni del foro. I pellet di bentonite e/o le boiacche di cemento potrebbero non riempire completamente gli spazi tra i tubi, dando luogo a spazi vuoti che permettono la comunicazione incrociata tra le diverse zone di monitoraggio. Nelle aree in cui i pozzi nidificati sono ancora consentiti, di solito è richiesto l'uso di distanziatori per tenere separati i vari involucri all'interno del foro. Di solito è richiesto anche che vengano installate delle guarnizioni anulari da 2 pollici tra i singoli involucri dei pozzi. Questo requisito si traduce in pozzi di diametro pari o superiore a 12 pollici. L'aumento del costo dei pozzi più grandi rende rapidamente i pozzi annidati meno attraenti rispetto ai gruppi di pozzi singoli, soprattutto se si tiene conto dell'incertezza delle guarnizioni anulari. Con il Sistema CMT, i vari canali di monitoraggio si trovano all'interno del tubo CMT. In questo modo, c'è un solo tubo a pareti lisce all'interno del foro. Il tubo viene centrato all'interno del foro grazie ai centralizzatori a basso profilo di Solinst e le guarnizioni anulari di 2 pollici di spessore possono essere installate in modo semplice e affidabile in un singolo foro di diametro pari a 5,6 pollici.
I pozzi CMT sono conformi agli standard di costruzione dei pozzi dello Stato e della Contea?
Gli standard di costruzione dei pozzi variano da regione a regione, ma i pozzi CMT dovrebbero essere pienamente conformi agli standard di costruzione dei pozzi nella maggior parte delle aree. Molti stati e contee richiedono una tenuta anulare di 2 pollici tra il rivestimento del pozzo e la parete del foro. Questo è facilmente realizzabile con i pozzi CMT. Dato il diametro relativamente ridotto del sistema (1,6 pollici), il requisito di una tenuta di 2 pollici viene soddisfatto installando il sistema in un foro di diametro pari o superiore a 5,6 pollici. I centralizzatori a basso profilo assicurano che i pozzi CMT siano centrati nel foro e che il materiale di tenuta riempia in modo uniforme lo spazio che circonda il tubo CMT.
Qual è il volume di spurgo dei vari canali CMT per ogni metro di tubo?
I 6 canali esterni a forma di torta del tubo CMT contengono ciascuno 40 ml di fluido per metro lineare di tubo. Il canale centrale contiene circa 30 ml per metro lineare.
Perché il Sistema CMT è meno costoso di altri sistemi multilivello?
Le ragioni sono molteplici. Innanzitutto, i tubi sono realizzati in polietilene ad alta densità (HDPE), un materiale economico comunemente utilizzato per il campionamento ambientale. In secondo luogo, non ci sono giunzioni nel tubo; il tubo è continuo dalla superficie del terreno fino al fondo del pozzo. Le giunzioni aumentano il costo dei pozzi di monitoraggio perché richiedono una progettazione sofisticata e una lavorazione accurata per mantenere la resistenza alla trazione e prevenire le perdite.
Quali documenti o linee guida sono stati pubblicati per descrivere il Sistema CMT?
Sono stati pubblicati diversi articoli che descrivono il sistema di monitoraggio multilivello CMT e ne vengono pubblicati altri in continuazione. La descrizione più completa del sistema CMT è contenuta in un documento tecnico pubblicato nel numero dell'autunno 2002 di Ground Water Monitoring and Remediation (Einarson e Cherry, 2002). Si noti, tuttavia, che sono stati apportati diversi miglioramenti al sistema da quando è stato scritto quel documento. Il sistema CMT è descritto anche nel documento guida dell'American Petroleum Institute del 2000 intitolato "Strategies for Characterizing Sites with Releases of MTBE and other Fuel Oxygenates". Questi e altri documenti possono essere scaricati dalla sezione Documenti del nostro sito web.
Il Sistema Multilivello Waterloo presenta dei vantaggi rispetto al Sistema CMT?
Sì, il Sistema Waterloo è più adatto per le applicazioni più profonde, per le applicazioni che richiedono materiali speciali, come l'acciaio inossidabile o il teflon e per le applicazioni che richiedono pompe e trasduttori di pressione dedicati in un massimo di 8 zone.
Non ho spazio nel mio cantiere per stendere i tubi in modo da segnare e installare le porte di aspirazione e gli schermi dei pozzetti. Quali altre opzioni ho a disposizione?
Per le lunghezze di tubo, ad esempio superiori a 30 metri, spesso non è pratico stendere il tubo a terra nel cantiere per contrassegnare e installare le varie porte di aspirazione e le griglie del pozzo. Ti consigliamo di segnare in anticipo la posizione delle porte sul tubo e di portare il tubo CMT arrotolato in cantiere. In questo modo potrai installare le porte e gli schermi del pozzo nelle posizioni corrette mentre stai calando il tubo CMT nel pozzo. In alternativa, il Sistema CMT può essere costruito ovunque ci sia spazio a disposizione, quindi arrotolato e trasportato in cantiere.
Perché i tubi CMT non sono disponibili in diametri maggiori?
Abbiamo provato a realizzare i tubi CMT con diametri più grandi, ma abbiamo scoperto che ciò comportava risultati indesiderati. In primo luogo, l'aumento del diametro del tubo ha comportato una diminuzione della resistenza al collasso del tubo. In secondo luogo, i tubi di diametro maggiore erano più difficili da avvolgere e non potevano essere avvolti in diametri abbastanza piccoli da poter essere spediti con i corrieri comuni. Piuttosto che ingrandire i tubi, abbiamo sviluppato nastri per la misurazione del livello dell'acqua e pompe di campionamento che si adattassero facilmente a tutti i canali dei tubi CMT esistenti. Vedi i misuratori di livello dell'acqua Modello 101M e Modello 102.
Qual è la storia del Sistema CMT?
Il sistema CMT è stato originariamente sviluppato da Murray Einarson quando era uno studente laureato presso l'Università di Waterloo in Ontario, Canada. All'epoca Murray era socio della società californiana Precision Sampling, che ha mantenuto la proprietà dei diritti di brevetto del CMT fino alla vendita di Precision alla Conor Pacific Environmental nel 1998. Nel 1999, Murray ha ottenuto la proprietà esclusiva dei diritti di brevetto da Conor Pacific e ha firmato un accordo con Solinst, concedendole i diritti esclusivi di produzione e vendita del sistema in tutto il mondo. Da allora, Solinst ha sviluppato ulteriormente il sistema CMT, progettando guarnizioni meccaniche affidabili per ogni canale, una porta per il punto di guida che consente un facile accesso al canale centrale e una serie di strumenti specializzati per semplificare l'assemblaggio del sistema.
Quanti pozzi CMT sono stati installati finora?
Migliaia di pozzi CMT sono stati installati in quattro continenti in tutto il mondo. I pozzi CMT sono stati installati nella maggior parte degli Stati Uniti e in Canada, Regno Unito, Italia, Singapore e Sudafrica.
Applicazioni
I pozzi CMT possono essere utilizzati per il campionamento dei gas nel suolo?
Sì. Sono disponibili raccordi speciali per raccogliere campioni di gas del suolo da tutti i canali del tubo CMT. Contattaci per maggiori dettagli.
Che tipo di test idraulici posso eseguire nei pozzi CMT?
I pozzi CMT sono ideali come pozzi di osservazione multilivello durante i test di pompaggio delle acque sotterranee. Sono stati eseguiti anche test idraulici nei pozzi stessi. La maggior parte dei test eseguiti finora nei pozzi CMT sono stati slug test in cui si utilizza aria compressa per abbassare il livello dell'acqua nella zona di test. L'aria compressa viene rilasciata improvvisamente e il recupero dell'intervallo viene monitorato misurando l'aumento del livello dell'acqua nel tempo. I trasduttori di piccolo diametro semplificano notevolmente il monitoraggio del recupero del livello dell'acqua, soprattutto nelle formazioni a grana grossa che recuperano rapidamente. Una buona fonte di informazioni sui test idraulici nei pozzi di piccolo diametro si trova sul sito web dell'Università del Kansas: http://www.geo.ku.edu
I campioni di acqua sotterranea raccolti dai pozzi CMT sono altrettanto validi di quelli raccolti dai pozzi di monitoraggio convenzionali da 2 o 4 pollici?
I campioni di acqua sotterranea provenienti dai pozzi CMT non solo sono di qualità pari a quelli raccolti dai pozzi di monitoraggio tradizionali, ma di solito sono migliori! Soprattutto, i campioni provenienti dai pozzi CMT sono campioni discreti della falda acquifera, non campioni compositi tipici dei pozzi di monitoraggio tradizionali a lungo setacciati. Di conseguenza, se la concentrazione di un contaminante in un campione raccolto da un particolare canale CMT è bassa, si può essere certi che la concentrazione nell'acquifero a quella profondità sia effettivamente bassa, anziché essere bassa a causa della diluizione come potrebbe accadere in un pozzo di monitoraggio convenzionale. Un'ulteriore discussione sugli errori di campionamento associati ai pozzi di monitoraggio convenzionali e sui vantaggi tecnici del monitoraggio multilivello delle acque sotterranee è presentata nella sezione Documenti. Inoltre, i campioni d'acqua raccolti dai pozzi CMT sono spesso meno torbidi di quelli raccolti dai pozzi di monitoraggio convenzionali. Le dimensioni della griglia e del pacco di sabbia di un pozzo di monitoraggio convenzionale sono spesso un compromesso a causa dell'ampia gamma di granulometrie presenti nell'intervallo schermato della maggior parte dei pozzi. Le griglie del pozzo e il pacco di sabbia possono essere troppo piccoli per la frazione più grossolana, ma troppo grandi per gli strati a grana fine all'interno della zona schermata. Questo porta a livelli elevati di torbidità nei campioni d'acqua, poiché i sedimenti a grana fine non vengono filtrati efficacemente dai filtri e dal pacco di sabbia del pozzo. I pozzi CMT, invece, monitorano tipicamente intervalli brevi e discreti in un acquifero. La griglia del pozzo e il pacco di sabbia in ogni zona monitorata possono essere ottimizzati in base alla granulometria dei sedimenti presenti in ogni intervallo. Ciascuna porta di aspirazione di un pozzo CMT può avere una griglia e un pacco di sabbia di dimensioni diverse a seconda della litologia dei materiali dell'acquifero in ciascuna zona monitorata. Questa flessibilità nella costruzione del pozzo ottimizza le caratteristiche di filtrazione del pozzo CMT, ottenendo campioni d'acqua limpidi e privi di torbidità. I pozzi CMT presentano altri vantaggi rispetto ai pozzi di monitoraggio tradizionali. Innanzitutto, il volume di spurgo dei pozzi CMT è molto ridotto. Ciò significa che l'acqua contaminata che deve essere trattata o smaltita durante i campionamenti di routine è minore. Prendiamo il caso di un pozzo CMT a 4 zone con porte a 20, 40, 60 e 80 piedi di profondità. Supponendo che il livello statico dell'acqua sia di 3 metri sotto la superficie del terreno, il volume d'acqua necessario per spurgare due volte il "volume dell'involucro" dei quattro canali sarebbe di circa 7 litri o meno di 2 galloni! In secondo luogo, i pozzi CMT rilevano le variazioni della pressione piezometrica con maggiore precisione rispetto ai pozzi di monitoraggio tradizionali. I pozzi di monitoraggio da due o quattro pollici di diametro immagazzinano molta acqua rispetto ai singoli canali di un pozzo CMT. La grande quantità d'acqua immagazzinata in un pozzo di monitoraggio tradizionale significa che il pozzo sarà lento a rispondere alle variazioni della pressione piezometrica nell'acquifero. Questo è particolarmente vero nelle formazioni a bassa resa, dove possono essere necessarie settimane o addirittura mesi per riempire i pozzi fino al livello statico dell'acqua. I pozzi CMT, invece, rispondono e si equilibrano rapidamente grazie al basso volume dei vari canali.
In che modo i pozzetti CMT sono diversi dai pozzetti "nested"?
I pozzi CMT sono molto diversi dai "pozzi annidati". Infatti, il Sistema CMT è stato progettato in parte proprio a causa dei problemi inerenti ai pozzi nidificati. I pozzi nidificati sono pozzi a più livelli che presentano più involucri in un unico foro. Questo tipo di costruzione di pozzi era molto popolare negli anni '70 e nei primi anni '80. Tuttavia, l'uso di pozzi annidati è fortemente sconsigliato dall'EPA e da altre agenzie di regolamentazione a causa dei numerosi casi documentati in cui la scarsa tenuta tra gli involucri ha portato a una connessione incrociata delle varie zone monitorate.
La maggior parte dei fori di trivellazione non sono perfettamente rettilinei o a piombo e gli involucri finiscono inevitabilmente per appoggiarsi l'uno all'altro in alcune porzioni del foro. I pellet di bentonite e/o le boiacche di cemento potrebbero non riempire completamente gli spazi tra i tubi, creando spazi vuoti che permettono la comunicazione incrociata tra le diverse zone di monitoraggio. Nelle aree in cui i pozzi nidificati sono ancora consentiti, di solito è richiesto l'uso di distanziatori per tenere separati i vari involucri all'interno del foro. Di solito è richiesto anche che vengano installate delle guarnizioni anulari da 2 pollici tra i singoli involucri dei pozzi. Questo requisito si traduce in pozzi di diametro pari o superiore a 12 pollici. L'aumento del costo dei pozzi più grandi rende rapidamente i pozzi annidati meno attraenti rispetto ai gruppi di pozzi singoli, soprattutto se si tiene conto dell'incertezza delle guarnizioni anulari. Con il Sistema CMT, i vari canali di monitoraggio si trovano all'interno del tubo CMT. In questo modo, c'è un solo tubo a pareti lisce all'interno del pozzo. Il tubo viene centrato all'interno del foro grazie ai centralizzatori a basso profilo di Solinst e le guarnizioni anulari di 2 pollici di spessore possono essere installate in modo semplice e affidabile in un singolo foro di diametro pari a 5,6 pollici.
I pozzi CMT sono conformi agli standard di costruzione dei pozzi dello Stato e della Contea?
Gli standard di costruzione dei pozzi variano da regione a regione, ma i pozzi CMT dovrebbero essere pienamente conformi agli standard di costruzione dei pozzi nella maggior parte delle aree. Molti stati e contee richiedono una tenuta anulare di 2 pollici tra il rivestimento del pozzo e la parete del foro. Questo è facilmente realizzabile con i pozzi CMT. Dato il diametro relativamente ridotto del sistema (1,6 pollici), il requisito di una tenuta di 2 pollici viene soddisfatto installando il sistema in un foro di diametro pari o superiore a 5,6 pollici. I centralizzatori a basso profilo assicurano che i pozzi CMT siano centrati nel foro e che il materiale di tenuta riempia in modo uniforme lo spazio che circonda il tubo CMT.
I pozzi CMT sono accettati dalle autorità di regolamentazione? Come posso convincere l'ente regolatore che il sistema fornisce dati affidabili?
In base a ciò che sentiamo dire, un deciso SÌ! Tuttavia, il sistema è ancora nuovo per molte persone, compresi molti enti regolatori statali e locali. Una volta introdotti al sistema, però, la maggior parte degli enti regolatori sostiene con convinzione l'uso dei pozzi CMT. Non vedono l'ora di poter definire meglio il pennacchio grazie al monitoraggio multilivello, soprattutto rispetto ai campioni compositi provenienti da pozzi di monitoraggio a lungo setacciati di cui si sono dovuti accontentare in passato. Una preoccupazione comune espressa dalla comunità normativa è l'integrità delle guarnizioni anulari dei pozzi che impediscono il movimento verticale delle acque sotterranee tra le diverse zone. Questo è uno dei vantaggi principali del Sistema CMT. A differenza dei pozzi annidati, in cui vengono inseriti diversi involucri in un unico foro, con il Sistema CMT c'è un solo involucro o, più precisamente, un solo tubo nel foro. Questo semplifica l'installazione e migliora l'affidabilità delle guarnizioni anulari installate tra le varie zone monitorate. Un'altra preoccupazione espressa da alcuni enti regolatori è la qualità dei campioni di acqua sotterranea raccolti dai pozzi CMT. Fino a poco tempo fa, l'unico modo per campionare i pozzi CMT era una pompa peristaltica o una mini-pompa inerziale. Ora Solinst ha una pompa Micro a doppia valvola e l'integrità del campione non è più un problema. Diversi studi governativi e universitari dimostrano che le pompe pneumatiche come la pompa Micro a doppia valvola producono campioni di acqua sotterranea di altissima qualità. Il modo migliore per informare l'ente regolatore dei vantaggi del monitoraggio multilivello con il Sistema CMT è quello di indirizzarlo verso il documento recentemente pubblicato sul Sistema CMT, scritto dai suoi inventori, Murray Einarson e John Cherry. Questo documento (Einarson e Cherry, GWMR Fall 2002) può essere scaricato dal nostro sito web.
Quali documenti o linee guida sono stati pubblicati per descrivere il Sistema CMT?
Sono stati pubblicati diversi articoli che descrivono il sistema di monitoraggio multilivello CMT e ne vengono pubblicati altri in continuazione. La descrizione più completa del sistema CMT è contenuta in un documento tecnico pubblicato nel numero dell'autunno 2002 di Ground Water Monitoring and Remediation (Einarson e Cherry, 2002). Si noti, tuttavia, che sono stati apportati diversi miglioramenti al sistema da quando è stato scritto quell'articolo. Il sistema CMT è descritto anche nel documento guida dell'American Petroleum Institute del 2000 intitolato "Strategies for Characterizing Sites with Releases of MTBE and other Fuel Oxygenates". Questi e altri documenti possono essere scaricati dalla sezione Documenti del nostro sito web.
Perforazione e installazione
Qual è la profondità massima a cui possono essere installati i pozzi CMT?
I pozzi CMT sono stati installati a una profondità massima di 260 piedi. Le lunghezze delle bobine in stock sono 100 ft, 200 ft e 300 ft. Su ordine speciale sono disponibili bobine da 400 piedi.
I segmenti del tubo CMT possono essere accoppiati tra loro?
No. Il sistema è progettato per essere installato in un'unica lunghezza continua, eliminando così la possibilità di perdite in corrispondenza dei giunti.
Cosa succede se non voglio monitorare sette zone? Devo per forza utilizzare tutti i canali?
No. Puoi utilizzarne quanti ne vuoi o quanti ne vuoi. I canali non utilizzati non influiscono sul resto del Sistema CMT. Alcuni utilizzano due canali per monitorare una singola zona. Dedicano uno dei canali a una pompa Micro a doppia valvola e usano l'altro canale per misurare i livelli dell'acqua. Tuttavia, se utilizzi due canali per monitorare una singola zona, ridurrai del 50% il numero di zone discrete che puoi monitorare.
Quali documenti o linee guida sono stati pubblicati per descrivere il Sistema CMT?
Sono stati pubblicati diversi articoli che descrivono il sistema di monitoraggio multilivello CMT e ne vengono pubblicati altri in continuazione. La descrizione più completa del sistema CMT è contenuta in un documento tecnico pubblicato nel numero dell'autunno 2002 di Ground Water Monitoring and Remediation (Einarson e Cherry, 2002). Si noti, tuttavia, che sono stati apportati diversi miglioramenti al sistema da quando è stato scritto quell'articolo. Il sistema CMT è descritto anche nel documento guida dell'American Petroleum Institute del 2000 intitolato "Strategies for Characterizing Sites with Releases of MTBE and other Fuel Oxygenates".
Esiste un diametro minimo del foro da utilizzare per i pozzi CMT?
Per le installazioni in cui la sabbia e i pellet di bentonite vengono versati nell'anulus del pozzo dalla superficie del terreno, consigliamo di utilizzare i centralizzatori CMT e un diametro del foro di almeno 5 pollici. In questo modo, l'installatore del pozzo avrà a disposizione uno spazio sufficiente per evitare di creare ponti con la sabbia e la bentonite e potrà accedere facilmente alla Solinst Tag Line. I Packer gonfiabili a doppio effetto Solinst sono disponibili, su ordinazione speciale, per sigillare fori da 3", 3,7" e 4". I pozzi CMT a sette canali possono essere installati attraverso un casing a spinta diretta con un diametro interno (ID) di 2 pollici o superiore. Queste installazioni si basano sul collasso della formazione attorno al tubo CMT.
Quali tipi di metodi di perforazione possono essere utilizzati per installare i pozzi CMT?
I pozzi CMT sono stati installati in pozzi creati con quasi tutti i tipi di attrezzature di perforazione. Una sintesi dei metodi e delle tecniche di perforazione per l'installazione di pozzi CMT in acquiferi non consolidati è disponibile nella sezione Documenti e informazioni del sito web di Solinst.
Come posso trovare un'impresa di perforazione che abbia esperienza nell'installazione di pozzi CMT?
Sul nostro sito web è presente un elenco di imprese di perforazione che hanno esperienza nell'installazione di pozzi CMT. Se hai un appaltatore con cui vorresti lavorare ma che non ha ancora installato un pozzo CMT, chiedi all'appaltatore di contattare Solinst per spiegargli le varie opzioni di installazione di pozzi CMT con diversi tipi di attrezzature di perforazione. Saremo lieti di assistere te e/o il tuo appaltatore per assicurarci che i pozzi CMT vengano installati con successo. L'assistenza telefonica è disponibile gratuitamente. La formazione in loco per te e/o per il tuo appaltatore è disponibile a fronte di un piccolo costo aggiuntivo necessario a coprire il nostro tempo e le spese di viaggio.
Ho visto immagini del Sistema CMT installato con packer di bentonite. Sono disponibili presso Solinst?
Durante lo sviluppo iniziale e i test del sistema CMT sono stati utilizzati dei prototipi di packer in bentonite. Queste guarnizioni di bentonite, descritte nell'articolo di Einarson e Cherry del 2002, si sono rivelate troppo difficili e lunghe da costruire sul campo. Pertanto, raccomandiamo che tutti i materiali anulari, compresi gli impacchi di sabbia e le guarnizioni di bentonite, vengano versati dalla superficie insieme ai centralizzatori del sistema CMT.
Ho sentito dire che esistono dei packer gonfiabili che consentono di effettuare installazioni temporanee o permanenti in falde acquifere. Come funzionano?
Abbiamo sviluppato Packer gonfiabili a doppio effetto che vengono utilizzati per sigillare lo spazio anulare tra il tubo CMT e la parete del foro nelle installazioni in roccia. Sono "a doppio effetto", in quanto l'interno dei packer si espande insieme all'esterno. Applicando un piccolo vuoto ai packer, il premistoppa interno si espande leggermente. I packer scivolano quindi facilmente sul tubo CMT e possono essere posizionati dove necessario. Quando il vuoto viene rilasciato, la ghiandola interna si ritrae, fissando i packer al tubo CMT. Ai packer vengono applicati dei morsetti per garantire che non si muovano quando il pozzo viene inserito nella perforazione. Un tubo di gonfiaggio si collega a ciascuno dei packer e si estende fino alla superficie del terreno. Quando il pozzo CMT è completamente inserito, i packer vengono gonfiati con aria, azoto o acqua. Il gonfiaggio dei packer sigilla sia l'anulus del foro che lo spazio tra il tubo CMT e i packer. Un vantaggio di questo sistema è che i packer possono essere sgonfiati e il sistema rimosso quando il monitoraggio non è più necessario.
Posso installare pozzi CMT con attrezzature a spinta diretta?
Sì. Molti appaltatori di DP stanno installando pozzi CMT a 7 canali. I pozzi sono in genere installati all'interno di aste di sonda dotate di punti di guida monouso. Una volta che le aste di sonda sono state fatte avanzare fino alla profondità desiderata, viene inserito il tubo CMT. Quindi, le aste di sonda vengono ritirate, lasciando il pozzo CMT nel terreno. La maggior parte di queste installazioni sono state effettuate in formazioni sabbiose dove il terreno collassa intorno al tubo CMT quando le aste della sonda vengono ritratte. Le installazioni in formazioni che non collassano sono più difficili, soprattutto con aste di sonda di piccolo diametro. Il piccolo diametro interno delle aste della sonda lascia poco spazio per versare materiali anulari (ad esempio sabbia e pellet di bentonite) dalla superficie del terreno.
Qual è il modo migliore per installare i pacchi di sabbia e le guarnizioni anulari tra le varie zone monitorate?
Il modo migliore per installare l'impacco di sabbia e le guarnizioni anulari è versarle nell'anulus del pozzo dalla superficie o utilizzando un tubo tremie. Quando si installano pozzi CMT a 7 canali in questo modo, consigliamo di realizzare un foro di diametro non inferiore a 5 pollici. Un foro di diametro pari o superiore a 5 pollici consente alla sabbia e ai pellet di bentonite di cadere sul fondo del foro senza creare ponti. Inoltre, assicurati di utilizzare i centralizzatori a basso profilo di Solinst per mantenere il tubo CMT centrato nel foro. Questi centralizzatori sono stati progettati per ridurre al minimo la probabilità di creare ponti con i materiali anulari durante la costruzione del pozzo. Inoltre, potresti voler utilizzare una piastra di ancoraggio per evitare che il tubo CMT si sollevi nel foro, soprattutto quando la guaina di guida (se utilizzata) viene estratta in modo incrementale dal foro. La piastra di ancoraggio viene avvitata direttamente alla porta del punto di guida. Dopo aver inserito il pozzo CMT fino al fondo del foro, posiziona un manto di sabbia nella zona di monitoraggio più profonda versando sabbia nell'annulus fino al livello specificato nel diagramma di progettazione del pozzo. Assicurati di misurare frequentemente la profondità dell'impacco di sabbia con il Modello 103 Tag Line di Solinst mentre versi la sabbia. In questo modo si evita di portare l'impacco di sabbia troppo in alto nel pozzo. Una volta che l'impacco di sabbia si trova al di sopra della porta di monitoraggio del fondo, versa dei pellet di bentonite per creare una tenuta tra la zona di monitoraggio del fondo e quella sovrastante. Gli appaltatori hanno riscontrato un buon successo utilizzando pellet di bentonite rivestiti per le guarnizioni anulari. Versa i pellet lentamente e misura frequentemente la profondità del sigillo con la riga per evitare di aggiungere troppa bentonite. Continua ad aggiungere strati alternati di impacchi di sabbia e guarnizioni di bentonite come descritto sopra, fino ai livelli specificati nel diagramma di progettazione del pozzo. Ulteriori informazioni sulla costruzione dei pozzi CMT sono contenute nel Manuale di installazione del Modello 403 CMT (disponibile sul nostro sito).
Non ho spazio nel mio cantiere per stendere i tubi in modo da segnare e installare le porte di aspirazione e gli schermi dei pozzetti. Quali altre opzioni ho a disposizione?
Per le lunghezze di tubo, ad esempio superiori a 30 metri, spesso non è pratico stendere il tubo a terra nel cantiere per contrassegnare e installare le varie porte di aspirazione e le griglie del pozzo. Ti consigliamo di segnare in anticipo la posizione delle porte sul tubo e di portare il tubo CMT arrotolato in cantiere. In questo modo potrai installare le porte e gli schermi del pozzo nelle posizioni corrette mentre stai calando il tubo CMT nel pozzo. In alternativa, il Sistema CMT può essere costruito ovunque ci sia spazio a disposizione, quindi arrotolato e trasportato in cantiere.
Come si smantellano i pozzi CMT?
I pozzi CMT possono essere stuccati a pressione utilizzando una boiacca di bentonite o di cemento. Il fluido iniettato riempirà ogni canale CMT e il pacco di sabbia adiacente a ogni porta di aspirazione. Se necessario, i pozzi CMT possono anche essere sovra perforati.
Sviluppo, campionamento, monitoraggio
Qual è il volume di spurgo dei vari canali CMT per ogni metro di tubo?
I 6 canali esterni a forma di torta del tubo CMT contengono ciascuno circa 40 ml di fluido per metro lineare di tubo. Il canale centrale contiene circa 30 ml per metro lineare.
Cosa succede se non voglio monitorare sette zone? Devo per forza utilizzare tutti i canali?
No. Puoi utilizzarne quanti ne vuoi o quanti ne vuoi. I canali non utilizzati non influiscono sul resto del Sistema CMT. Alcuni utilizzano due canali per monitorare una singola zona. Dedicano uno dei canali a una pompa Micro a doppia valvola e usano l'altro canale per misurare i livelli dell'acqua. Tuttavia, se utilizzi due canali per monitorare una singola zona, ridurrai del 50% il numero di zone discrete che puoi monitorare.
Come si misura il livello dell'acqua all'interno dei pozzi CMT?
I livelli dell'acqua possono essere misurati con i nastri di piccolo diametro Modello 101 o Modello 102 di Solinst. Se si desidera una registrazione continua dei livelli dell'acqua, è possibile installare i trasduttori Solinst Modello PDCR 35/D Druck. I trasduttori possono essere collegati a un registratore di dati della testa del pozzo o a un'unità telemetrica per la lettura a distanza da un centro di raccolta dati centrale. Questi trasduttori si inseriscono solo nei canali esterni e non nel canale centrale più stretto.
Quali sono i modi migliori per spurgare e campionare i pozzetti CMT?
In pratica hai tre possibilità per spurgare e campionare in applicazioni di diametro ridotto. La pompa peristaltica Modello 410 può essere utilizzata quando l'altezza di aspirazione è inferiore a 7,5 m (25 piedi). È possibile utilizzare anche la Mini Pompa Inerziale (MIP) di Solinst. La MIP utilizza un tubo di risalita da 1/4" (6 mm) dotato di una valvola di fondo "push-in". Ripetuti colpi verso l'alto e verso il basso portano il campione in superficie da profondità fino a 46 metri. Lo spurgo e il campionamento possono essere effettuati anche con la pompa micro a doppia valvola Modello 408M, ideale per il campionamento a basso flusso. Il modello 408M è realizzato con un tubo coassiale flessibile da 10 mm (3/8") disponibile in LDPE per l'utilizzo fino a 15 m o in Teflon per l'utilizzo fino a 46 m. Il modello 408M utilizza un gas di pilotaggio che viene erogato tramite un controller.
Ci sono effetti chimici o pregiudizi associati al tubo di polietilene o ad altre parti del sistema CMT?
Esistono pregiudizi chimici associati a tutti i tipi di pozzi di monitoraggio delle acque sotterranee e alle pompe di campionamento. I potenziali pregiudizi chimici associati al sistema CMT riguardano (1) l'uso di tubi in polietilene e (2) i dispositivi di campionamento utilizzati per raccogliere i campioni d'acqua. I contaminanti organici idrofobici possono legarsi ai tubi di polietilene, causando potenzialmente una distorsione negativa del campionamento. In alcune situazioni, gli stessi composti possono diffondersi attraverso il polietilene, sia dall'esterno del pozzo che dai canali adiacenti, causando potenzialmente un bias di campionamento positivo in alcuni canali. I potenziali bias con i contaminanti idrofili, come l'MTBE o la maggior parte dei composti inorganici, sono minimi. Una discussione approfondita di queste potenziali distorsioni di campionamento è presentata nel documento di Einarson e Cherry che descrive il sistema CMT, pubblicato nel numero autunnale del 2002 di Groundwater Monitoring and Remediation.
I campioni di acqua sotterranea raccolti dai pozzi CMT sono altrettanto validi di quelli raccolti dai pozzi di monitoraggio convenzionali da 2 o 4 pollici?
I campioni di acqua sotterranea provenienti dai pozzi CMT non solo sono di qualità pari a quelli raccolti dai pozzi di monitoraggio tradizionali, ma di solito sono migliori! Soprattutto, i campioni provenienti dai pozzi CMT sono campioni discreti della falda acquifera, non campioni compositi tipici dei pozzi di monitoraggio tradizionali a lungo setacciati. Di conseguenza, se la concentrazione di un contaminante in un campione raccolto da un particolare canale CMT è bassa, si può essere certi che la concentrazione nell'acquifero a quella profondità sia effettivamente bassa, anziché essere bassa a causa della diluizione, come potrebbe accadere in un pozzo di monitoraggio convenzionale. Un'ulteriore discussione sugli errori di campionamento associati ai pozzi di monitoraggio convenzionali e sui vantaggi tecnici del monitoraggio multilivello delle acque sotterranee è presentata nella sezione Documenti. Inoltre, i campioni d'acqua raccolti dai pozzi CMT sono spesso meno torbidi di quelli raccolti dai pozzi di monitoraggio convenzionali. Le dimensioni della griglia e del pacco di sabbia di un pozzo di monitoraggio convenzionale sono spesso un compromesso a causa dell'ampia gamma di granulometrie presenti nell'intervallo schermato della maggior parte dei pozzi. Le griglie del pozzo e il pacco di sabbia possono essere troppo piccoli per la frazione più grossolana, ma troppo grandi per gli strati a grana fine all'interno della zona schermata. Questo porta a livelli elevati di torbidità nei campioni d'acqua, poiché i sedimenti a grana fine non vengono filtrati efficacemente dai filtri e dal pacco di sabbia del pozzo. I pozzi CMT, invece, monitorano tipicamente intervalli brevi e discreti in un acquifero. La griglia del pozzo e il pacco di sabbia in ogni zona monitorata possono essere ottimizzati in base alla granulometria dei sedimenti presenti in ogni intervallo. Ciascuna porta di aspirazione di un pozzo CMT può avere una griglia e un pacco di sabbia di dimensioni diverse a seconda della litologia dei materiali dell'acquifero in ciascuna zona monitorata. Questa flessibilità nella costruzione del pozzo ottimizza le caratteristiche di filtrazione del pozzo CMT, ottenendo campioni d'acqua limpidi e privi di torbidità. I pozzi CMT presentano altri vantaggi rispetto ai pozzi di monitoraggio tradizionali. Innanzitutto, il volume di spurgo dei pozzi CMT è molto ridotto. Ciò significa che l'acqua contaminata che deve essere trattata o smaltita durante i campionamenti di routine è minore. Prendiamo il caso di un pozzo CMT a 4 zone con porte a 20, 40, 60 e 80 piedi di profondità. Supponendo che il livello statico dell'acqua sia di 3 metri sotto la superficie del terreno, il volume d'acqua necessario per spurgare due volte il "volume dell'involucro" dei quattro canali sarebbe di circa 13 litri o meno di 3,5 galloni! In secondo luogo, i pozzi CMT rilevano le variazioni della pressione piezometrica con maggiore precisione rispetto ai pozzi di monitoraggio tradizionali. I pozzi di monitoraggio da 2 o 4 pollici di diametro immagazzinano molta acqua rispetto ai singoli canali di un pozzo CMT. La grande quantità d'acqua immagazzinata in un pozzo di monitoraggio tradizionale significa che il pozzo sarà lento a rispondere alle variazioni della pressione piezometrica nell'acquifero. Questo è particolarmente vero nelle formazioni a bassa resa, dove possono essere necessarie settimane o addirittura mesi per ricaricare i pozzi fino al livello statico dell'acqua. I pozzi CMT, invece, rispondono e si equilibrano rapidamente grazie al basso volume dei vari canali.
Nel mio sito ci sono condizioni artesiane fluenti. Esiste un modo per tappare e campionare le porte alla testa del pozzo?
Sì. Sono disponibili speciali tappi a espansione per sigillare i vari canali alla testa del pozzo. I tappi sono dotati di valvole opzionali che consentono di raccogliere campioni di acqua freatica semplicemente aprendo le valvole. È inoltre possibile collegare dei manometri ai tappi in testa al pozzo per misurare le pressioni piezometriche in ogni zona monitorata.
Come si sviluppano i pozzetti della CMT?
Abbiamo ottenuto buoni risultati nello spurgo dei pozzi con pompe peristaltiche e mini pompe inerziali. Ovviamente non puoi sviluppare i pozzi CMT come faresti con un pozzo di approvvigionamento idrico, ma questo tipo di sviluppo rigoroso non è necessario per i pozzi di monitoraggio di piccolo diametro. L'obiettivo dello sviluppo dei pozzi CMT, che di solito è facilmente raggiungibile, è quello di stabilire una connessione idraulica con la formazione. Il pozzo non sarà efficiente al 100%, ma i valori di prevalenza idraulica misurati nel pozzo saranno accurati e il pozzo produrrà acqua più che sufficiente per il campionamento (supponendo che la formazione sia ragionevolmente permeabile). Se hai aggiunto dell'acqua durante la trivellazione o la costruzione del pozzo, il modo migliore per affrontare questo problema è semplicemente quello di aspettare diversi giorni affinché l'acqua aggiunta venga "scaricata" verso il basso. Per i siti con velocità tipiche delle acque sotterranee (da 0,5 a 2 piedi al giorno), l'acqua aggiunta durante la trivellazione e/o la costruzione del pozzo si allontanerà dalle porte di aspirazione del CMT in diversi giorni. Se l'acqua aggiunta durante la perforazione ha una conducibilità elettrica (EC) diversa da quella dell'acqua di formazione, puoi monitorare l'EC dell'acqua pompata dal pozzo per confermare che l'acqua di perforazione è scomparsa. Alcuni consulenti hanno aggiunto bromuro di potassio (un tracciante inerte comunemente usato nella ricerca sulle acque sotterranee) come tracciante all'acqua di perforazione/costruzione e poi hanno monitorato l'acqua di spurgo nel pozzo CMT con un elettrodo specifico per il bromuro per verificare che l'acqua di perforazione non sia più nelle vicinanze del pozzo CMT prima di raccogliere i campioni. Contattaci per maggiori dettagli.
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