Grondwateronderzoek, bijvoorbeeld naar verontreiniging, start met bemonstering. Grondwaterstanden kunnen sterk variëren; soms bevindt het grondwater zich al op enkele centimeters onder het maaiveld, terwijl het op andere plekken tientallen meters diep kan zitten. De diepte van het grondwater bepaalt welke pomp of watermonsternemer nodig is voor bemonstering. Daarnaast is de keuze voor een grondwaterpomp ook sterk afhankelijk van geldende bemonsteringsprotocollen en de doelparameters in het onderzoek.
In dit artikel behandelen we de slangenpomp, Gigant dompel- en boosterpompjes, MP 1 dompelpomp, kogelkleppomp en verschillende bemonsteringsslangen.
Voor bemonstering bij een grondwaterpeil tussen 0 en 8 meter diepte (minus het maaiveld) is de slangenpomp, ook wel peristaltische pomp genoemd, een geschikt apparaat. Deze grondwaterpomp is robuust en ontworpen om te worden ingezet in verschillende veldomstandigheden. Met de slangenpomp wordt het water omhoog gezogen door gebruik van een flexibele zuigslang, in combinatie met een opvoerslang van polyethyleen. De opvoerhoogte (aanzuighoogte) wordt beperkt door de luchtdruk en de wrijving van de slang. Daarom is voor de slangenpomp de inzetbaarheid bij grondwaterstanden tot circa 8 meter het maximaal haalbare.
In Nederland kan de pomp dus vaak ingezet worden, omdat we hier met vrije hoge grondwaterstanden te maken hebben. Het grote voordeel van een slangenpomp is dat het monster alleen in contact komt met de binnenkant van de toegepaste slangen. Deze pompslangen worden na elke bemonstering vervangen, wat de kans op contaminatie van het monster minimaliseert.
Wanneer de slangenpomp niet draait, wordt de flexibele pompslang volledig dichtgedrukt in het pomphuis. Daardoor blijft het water in de slang staan en stroomt het niet terug.
Wanneer het grondwater zich dieper dan 8 meter bevindt is de slangenpomp of zuigpomp niet krachtig genoeg. Op deze diepte moet een pomp worden toegepast die het water omhoogduwt. Over het algemeen worden hiervoor centrifugaalpompen gebruikt, ook wel dompelpompen genoemd. Een centrifugaalpomp is gekoppeld aan een slang en een elektrakabel en wordt in een grondwaterpeilbuis onder de grondwaterspiegel geplaatst.
Er zijn 2 typen beschikbaar:
De Gigant- en boosterpompjes zijn kleine centrifugaal onderwaterpompjes. Ze passen in kleine monsternemingsfilters (vanaf 37 mm), maar hebben ook een beperkte levensduur. Eén Gigantpompje kan water 9 meter, gerekend vanaf de grondwaterspiegel, omhoog drukken. De boosterpompjes kunnen als versterkers gebruikt worden; door één, twee of maximaal drie boosters direct boven het Gigantpompje aan te brengen kan de opvoerhoogte in theorie tot 18, 27 of maximaal 36 meters vergroot worden. Hiervoor snijdt u de slang door en schuift u deze onder- en bovenop de aansluitnippel van het Boosterpompje.
Voor grondwaterstanden tot 11 meter diepte, met maximaal 2 pompjes in serie, kan hiervoor de externe pompaansluiting van de slangenpomp als energiebron functioneren. Hiermee is bovendien het toerental van de pompjes elektronisch te regelen. De pompjes zijn niet geschikt om in-line filters 0,45 micron direct op aan te sluiten. De lage prijs maakt de pompjes geschikt voor éénmalig gebruik. Zo wordt ook kruisbesmetting voorkomen.
Voor het doorpompen en bemonsteren van peilbuizen met grondwater tot maximaal 90 meter diep is de MP 1 dompelpomp geschikt. Deze pomp past in peilbuizen vanaf 50 mm diameter.
De pompmotor, en dus het debiet, wordt aangestuurd met een traploos instelbare frequentie-omvormer (230V), waarmee het pompdebiet kan worden geregeld van 0 tot 2 m3 per uur.
Het daadwerkelijke debiet bij de gekozen frequentie is afhankelijk van de grondwaterstand; bij hoge grondwaterstanden is het pompdebiet hoog, bij zeer lage grondwaterstanden kan het debiet bij dezelfde gekozen frequentie laag zijn. Dit maakt de pomp zowel geschikt voor het snel doorpompen van de peilbuis, als voor het nemen van watermonsters bij lagere pompsnelheden. De MP 1 dompelpomp levert een constante stroom van niet-belucht water.
Een heel eenvoudige pomp met het duwprincipe is de kogelkleppomp, waarmee u, afhankelijk van de materialen en de condities, water kunt opvoeren vanaf een diept tot maximaal 50 meter. Contaminatie is eenvoudig te voorkomen door de slang bij elke bemonsteringsgebeurtenis te vervangen en de RVS kogelkleppomp schoon te maken.
Een kogelkleppomp bestaat uit een slang met onderaan een terugslagklep van RVS voorzien van kogelafsluiting. Eenmaal onder water gestoken dringt water via de klep de slang in. Wanneer de slang vervolgens een op en neergaande beweging wordt gegeven, met de hand of via een hefboom, wordt er nieuw water in de slang gezogen, terwijl tegelijkertijd het water verder omhoog wordt gestuwd.
De toepasbaarheid en het debiet wordt in sterke mate bepaald door de grondwaterstand, de diameter van de peilbuis, de diameter van de slang, de lengte van de slang en de stijfheid van de slang.
Dit type pomp is echter licht in gewicht, eenvoudig in gebruik en snel te installeren. Een aandachtspunt is de plaats waar de kogelklep zich in de waterkolom bevindt. De kogelklep moet zich onder water bewegen en niet boven de grondwaterstand. In dat geval zou er lucht vermengd worden met het monsterwater. Daarnaast wordt voorgeschreven de pomp aan te brengen boven het filtergedeelte van de peilbuis in plaats van ter hoogte van het filter, omdat dit anders troebele watermonsters kan leveren.
De slangenpomp gebruikt met een flexibele zuigslang van ongeveer 30 cm in het pomphuis. Meestal wordt hiervoor een siliconenslang voor gebruikt. Als opvoerslang, die wordt aangesloten op de siliconenslang en in de peilbuis wordt gebracht, wordt meestal LDPE-slang gebruikt. Beide slangen zijn relatief goedkoop en geven geen verontreinigende stoffen af aan het watermonster. De slangen worden hiervoor periodiek chemisch getest. Bemonsteringsprocedures schrijven voor dat slangen met elke bemonstering vervangen moeten worden, om zoveel mogelijk contaminatie van de monsters te voorkomen.
De MP 1 dompelpomp wordt geleverd met een LDPE of PTFE slang. De LDPE slang is relatief voordelig en daardoor geschikt om na elke bemonstering te vervangen om contaminatie te voorkomen. PTFE-slang wordt bijvoorbeeld toegepast in situaties waarbij ervan uitgegaan wordt dat het water niet verontreinigd is en, met inachtneming van reinigingsprocedures, men het voornemen heeft om de slang meerdere keren te gebruiken. Vanzelfsprekend wordt PTFE niet aangeraden te gebruiken wanneer de PFOA de doelparameter is.
