AT390643B

AT390643B - Arrangement for extracting landfill gas

Info

Publication number: AT390643B
Application number: AT0051688A
Authority: AT
Inventors: Christian Dipl Ing Dr Sandauer
Original assignee: Oemv Ag
Priority date: 1988-02-29
Filing date: 1988-02-29
Publication date: 1990-06-11
Also published as: ATA51688A

Abstract

The invention proposes an arrangement for extracting landfill gas, having at least one gas probe which is surrounded by filter material, which is primarily characterized in that the filter material 5, e.g. filter gravel, plastic fills, filter candles or the like, is fitted as a bed between the gas probe, which is formed from a perforated, in particular slotted, degassing pipe 1, and a known casing or drive pipe 3 which is arranged permanently in the ground or in a landfill site 2, has in particular large-calibrator perforations and surrounds the gas probe, preferably centrally, and in that the degassing pipe 1 is provided with a bearing or support device 4 for the filter material 5 at its front end. <IMAGE>

Description

Nr. 390 643No. 390 643

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Deponiegasabsaugung mit zumindest einer von Filtermaterial umgebenen Gassonde.The invention relates to an arrangement for landfill gas extraction with at least one gas probe surrounded by filter material.

Bisher wurden Gasbrunnen an Altlasten durch Rammen eines Vortriebrohres mit verlorenem Rohrfuß durchgeführt, wobei nach Durchführung des Rammvorganges und Setzen einer Gassonde mit umgebenden Kiesfilter das Rammrohr wieder gezogen wurde, siehe z. B. die DE-PS 209 495. Durch die Aggressivität der Deponiewässer und die Verschiedenartigkeit der Gaszusammensetzung kam es zu Verockerungen im Filtermaterial und Korrosion in den Sonden. Solche Gasbrunnen mußten zumeist stillgelegt oder ausgegraben werden, wobei das Ausgraben beträchtliche Schwierigkeiten bereitete.So far, gas wells have been carried out on contaminated sites by ramming a jacking pipe with a lost pipe base, whereby the ram pipe was pulled again after carrying out the ramming process and placing a gas probe with the surrounding gravel filter. B. DE-PS 209 495. The aggressiveness of the landfill water and the diversity of the gas composition led to blockages in the filter material and corrosion in the probes. Such gas wells mostly had to be decommissioned or excavated, and the excavation presented considerable difficulties.

Zum Einsatz bei der Wasserförderung ist aus der DD-PS 203 766 ein Rammfilter bekannt, das ein Außenrohr aufweist, an dessen Innenwand ein Filtersack über ein Zentralrohr angedrückt wird. Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Konstruktion liegt im geringen Volumen an Filtermaterial.A ram filter is known from DD-PS 203 766 for use in water pumping, which has an outer tube, on the inner wall of which a filter bag is pressed via a central tube. A major disadvantage of this known construction is the small volume of filter material.

Es bestand die Aufgabe der Erstellung einer Anordnung zur Deponiegasabsaugung, die im Service- oder Emeuerungsfall leicht ausbaubar ist und gutes Förderverhalten zeigt.The task was to create an arrangement for landfill gas extraction that is easy to remove in the event of service or renewal and shows good delivery behavior.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Anordnung zur Deponiegasabsaugung mit zumindest einer von Filtermaterial umgebenen Gassonde vor allem dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial, z. B. Filterkies, Kunststoffüllungen, Filterkerzen od. dgl., als Schüttung zwischen der aus einem perforierten, insbesondere geschlitzten, Entgasungsrohr gebildete Gassonde und einem bekannten, bleibend im Boden bzw. in einer Deponie eingesetzten, insbesondere großkalibrig perforierten Mantel- bzw. Rammrohr, eingesetzt ist, das die Gassonde vorzugsweise zentrisch umgibt, und daß das Entgasungsrohr am vorderen Ende mit einer Trag- bzw. Abstützeinrichtung für das Filtermaterial versehen ist.To achieve this object, the inventive arrangement for landfill gas extraction with at least one gas probe surrounded by filter material is characterized in particular in that the filter material, for. B. filter gravel, plastic fillings, filter candles or the like., As a bed between the gas probe formed from a perforated, in particular slotted, degassing tube and a known, permanently used in the ground or in a landfill, in particular large-caliber perforated jacket or ramming tube is that the gas probe preferably surrounds centrally, and that the degassing pipe is provided at the front end with a support or support device for the filter material.

Dabei ist vorteilhaft das Volumen an Filtermaterial größer als das Innenvolumen des Entgasungsrohres.The volume of filter material is advantageously greater than the internal volume of the degassing pipe.

Vorteilhaft kann weiterhin vorgesehen sein, daß die Trag- bzw. Abstützeinrichtung von einer Fußplatte gebildet ist, deren Durchmesser im wesentlichen der lichten Weite des Mantel- bzw. Rammrohres entspricht und die die untere Begrenzung des für das Filtermaterial vorgesehenen Raumes zwischen Entgasungsrohr und dem Mantel- bzw. Rammrohres bildetIt can also be advantageously provided that the supporting or supporting device is formed by a footplate, the diameter of which essentially corresponds to the inside width of the casing or ramming pipe and which defines the lower limit of the space provided for the filter material between the degassing pipe and the casing. or ramming tube forms

Das Mantel- bzw. Rammrohr kann vertikal oder schräg im Boden eingesetzt sein; günstig ist es, wenn auf das obere, außenliegende Ende des Mantel bzw. Rammrohres eine Abdeckung dichtend aufgesetzt ist, die das Entgasungsrohr dicht umschließtThe casing or ramming tube can be inserted vertically or obliquely in the ground; It is advantageous if a cover is placed sealingly on the upper, outer end of the jacket or ramming tube, which tightly encloses the degassing tube

Die Abdeckung kann einen Anschluß für eine Ausblaseinrichtung und/oder einen Anschluß zur Zufuhr von Inertgas tragen, wobei gegebenenfalls in den Anschlüssen Absperreinrichtungen und/oder Meßeinrichtungen vorgesehen sind.The cover can carry a connection for a blow-out device and / or a connection for supplying inert gas, shut-off devices and / or measuring devices being optionally provided in the connections.

Vorteilhaft besteht das Entgasungsrohr aus miteinander verschraubbaren Teilstücken.The degassing tube advantageously consists of sections that can be screwed together.

Vorteilhaft ist es, wenn mehrere erfindungsgemäße Anordnungen zusammengeschlossen werden bzw. mit derzeit üblichen Gassonden verbunden werden, wozu erfindungsgemäß vorgesehen ist, daß insbesondere im oberen Endbereich des Mantel- bzw. Rammrohres zumindest ein, vorzugsweise mehrere, insbesondere radial abgehender, Anschluß bzw. Rohrstutzen für Rohrleitungen abgeht (abgehen), der bzw. die mit weiteren Mantel- bzw. Rammrohren erfindungsgemäß oder herkömmlich ausgebildeter Anordnung zur Deponiegasabsaugung oder weiteren Gassonden verbunden sind. Dabei verlaufen günstig die weiteren, insbesondere geneigt in den Boden eingesetzten Mantel- bzw. Rammrohre oder Gassonden radial zum zentralen Mantel- bzw. Rammrohr.It is advantageous if several arrangements according to the invention are combined or connected with currently customary gas probes, for which purpose according to the invention it is provided that, in particular in the upper end region of the jacket or rammed pipe, at least one, preferably several, in particular radially outgoing connection or pipe socket for Pipelines come off (go off), which are connected to further jacket or ram pipes according to the invention or conventionally designed arrangement for landfill gas extraction or further gas probes. The other jacket pipes or ramming pipes or gas probes, which are in particular inclined in the ground, run favorably radially to the central jacket or ram pipe.

Nach einem weiteren vorteilhaften Kennzeichen der Erfindung sind in den Rohrleitungen zwischen dem(n) weiteren Mantel- bzw. Rammrohre(n) und dem zentralen Mantel- bzw. Rammrohr Filtereinrichtungen z. B. Dieiphasenabscheider, Filterseparatoren, Koalesziereinsätze od. dgl., eingebaut.According to a further advantageous characteristic of the invention, filter devices are installed in the pipelines between the (n) further jacket or ram pipes (s) and the central jacket or ram pipe. B. Dieiphasenabscheider, filter separators, coalescing inserts or the like, built.

Weiterhin ist vorteilhaft die Trag- bzw. Abstützeinrichtung von einem am Entgasungsrohr befestigten Tragkorb gebildet, der in das Mantel- bzw. Rammrohr einführbar ist.Furthermore, the support or support device is advantageously formed by a support basket fastened to the degassing pipe, which can be inserted into the casing or ramming pipe.

Das verlorene Mantel- bzw. Rammrohr mit genügend großem Durchmesser besitzt über seine Mantelfläche genügend große Eintrittsöffnungen, die auch durch Korrosion in ihrer Durchtrittsfläche kaum verändert werden können und bildet ein Futterrohr gegenüber dem anstehenden und durch Setzungsvorgänge anpressenden Deponiematerial. Überdies erlauben das im Boden verbleibende Mantel- bzw. Rammrohr und die Anbringung der Trag- bzw. Abstützeinrichtung am Entgasungsrohr ein Herausziehen des Entgasungsrohres gemeinsam mit dem eingebrachten Filtermaterial, sodaß Verockerungen und Verschmutzungen, wie sie bei den derzeitigen Systemen auftreten, rasch und zielführend ohne Aufgabe bzw. Stillegung des Gasbrunnens beseitigt werden können. Nach der Reinigung bzw. Instandsetzung können instandgesetzte bzw. neue Sonden bzw. neues Filtermaterial in das im Boden verbleibende Mantel- bzw. Rammiohr eingebaut werden.The lost jacket or ramming pipe with a sufficiently large diameter has sufficiently large inlet openings over its jacket surface, which can hardly be changed even by corrosion in its passage area, and forms a casing against the pending landfill material that is pressing against settling processes. In addition, the jacket pipe or ramming pipe remaining in the floor and the attachment of the support or support device to the degassing pipe allow the degassing pipe to be pulled out together with the introduced filter material, so that blockages and soiling, as they occur in the current systems, can be carried out quickly and effectively without task or decommissioning of the gas well can be eliminated. After cleaning or repair, repaired or new probes or new filter material can be installed in the jacket or ram tube remaining in the floor.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung und Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf eine Abdeckung einer erfindungsgemäßen Anordnung.The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawing. 1 shows a schematic section through an arrangement according to the invention and FIG. 2 shows a schematic plan view of a cover of an arrangement according to the invention.

Fig. 1 zeigt im schematischen Schnitt eine erfindungsgemäße Anordnung zur Deponiegasabsaugung. In den Boden (2) ist mittels einer entsprechenden Ramm- bzw. Vortriebseinrichtung ein Mantel- bzw. Rammrohr (3) eingesetzt. Nach dem Einsetzen des Rammrohres (3) wird in dieses insbesondere zentral ein Entgasungsrohr (1) eingesetzt, das an seinem vorderen Ende eine Fußplatte (4) trägt bzw. mit dieser z. B. durch Schrauben oder Schweißen verbunden ist. Der Durchmesser der Fußplatte (4) ist dem Durchmesser des Rammrohres (3) angepaßt. Nach dem Einbringen des Entgasungsrohres (1) mit der Fußplatte (4) wird der Zwischenraum -2-Fig. 1 shows a schematic section of an inventive arrangement for landfill gas extraction. A jacket or ramming pipe (3) is inserted into the floor (2) by means of a corresponding ramming or driving device. After the ramming tube (3) has been inserted, a degassing tube (1) is used in this, in particular centrally, which carries a footplate (4) at its front end or with this z. B. is connected by screwing or welding. The diameter of the base plate (4) is adapted to the diameter of the ramming tube (3). After inserting the degassing pipe (1) with the base plate (4), the gap -2-

Nr. 390 643 zwischen dem Rammrohr (3) und dem Entgasungsrohr (1) mit Filtermaterial (5) gefüllt Das Rammrohr (3) besitzt an seiner Außenfläche großkalibrige Durchtrittsöffnungen (15) und das Entgasungsrohr (1) besitzt an seiner Mantelfläche relativ kleinerere, geschlitzte Durchtrittsöffnungen (17). Das abgesaugte Gas (mit Pfeilen (16) angedeutet) gelangt durch die Durchtrittsöffnungen (15) durch das Filtermaterial (5) und die Durchtrittsöffnungen (17) in das Entgasungsrohr (1), das an seinem oberen Ende an eine Absaugleitung (8) angeschlossen ist.No. 390 643 between the ramming pipe (3) and the degassing pipe (1) filled with filter material (5) Through openings (17). The extracted gas (indicated by arrows (16)) passes through the passage openings (15) through the filter material (5) and the passage openings (17) into the degassing pipe (1), which is connected at its upper end to a suction line (8) .

Der aus dem Boden bzw. der Deponie (2) ragenden Teil des Rammrohres (3) besitzt eine Abdeckung (6), durch welche das Entgasungsrohr dicht geführt ist. Die Abdeckung (6) kann z. B. mit Schrauben und Dichtungen mit dem Rammrohr (3) verbunden sein.The part of the ramming pipe (3) protruding from the ground or the landfill (2) has a cover (6) through which the degassing pipe is tightly guided. The cover (6) z. B. with screws and seals with the ram pipe (3).

Die Abdeckung (6) trägt einen Anschluß (7) für eine alternative bzw. zusätzliche Absaugung sowie einen Zufuhranschluß (9) für Inertgas, das vor Instandhaltungs- und Servicearbeiten eingespeist wird. Mit Hilfe der Absaugung durch den Anschluß (7) und nach Absperren des Absaugrohres (8) kann eine Stickstoffbeaufschlagung durch den Anschluß (9) erfolgen, wodurch gefahrlos und explosionssicher die Brunneneinheit bzw. das Entgasungsrohr (1) samt Filtermaterial (5) ausgebaut und gewartet werden können. Die Anschlüsse (7) und (9) sind mit Absperreinrichtungen (11) bzw. Meßeinrichtungen (12) versehen.The cover (6) carries a connection (7) for an alternative or additional suction as well as a supply connection (9) for inert gas, which is fed in before maintenance and service work. With the help of the suction through the connection (7) and after shutting off the suction pipe (8), nitrogen can be applied through the connection (9), which safely and explosion-proof removes and maintains the well unit or the degassing pipe (1) together with filter material (5) can be. The connections (7) and (9) are provided with shut-off devices (11) and measuring devices (12).

Der Anschluß (7) für die zusätzliche Absaugung (7) mündet in den Innenraum des Rammrohres (3) und kann eintretendes Gas bzw. über radiale Anschlüsse (10) zugeführtes Gase absaugen. Die Anschlüsse (10) sind im oberen Bereich des Rammrohres (3) vorgesehen und über Rohrleitungen (13) mit Absperreinrichtungen (17) mit weiteren erfindungsgemäß ausgebildeten Rammrohren d. h. mit einer Gassonde mit Fußplatte und Filtermaterial versehen oder mit herkömmlichen Gassonden (3*) verbunden. Die weiteren Rammrohre bzw. die Gassonden (3’) sind insbesondere geneigt angeordnet und verlaufen in radialer Richtung zum Rammrohr (3). Die weiteren Rammrohre bzw. Gassonden (3') werden ähnlich gesetzt bzw. eingebaut, wie das Rammrohr (3). Die Anzahl der das Rammrohr (3) umgebenden weiteren Rammrohre bzw. Gassonden (3) richtet sich nach den Anforderungen der Praxis.The connection (7) for the additional suction (7) opens into the interior of the ramming tube (3) and can suck off incoming gas or gases supplied via radial connections (10). The connections (10) are provided in the upper region of the ramming pipe (3) and are connected via pipes (13) with shut-off devices (17) to further ramming pipes d. H. provided with a gas probe with base plate and filter material or connected to conventional gas probes (3 *). The other ram pipes or the gas probes (3 ’) are arranged in particular inclined and run in the radial direction to the ram pipe (3). The other ram pipes or gas probes (3 ') are set or installed in a similar way to the ram pipe (3). The number of further ram pipes or gas probes (3) surrounding the ram pipe (3) depends on the requirements of practice.

In die Rohrleitungen (13) zwischen den weiteren Rammrohren bzw. Gassonden (3') und den Anschlußstutzen (10) des Rammrohres (3) sind Filter (14) eingebaut, z. B. Dreiphasenabscheider, Filterseparatoren, Koaleszer od. dgl., um eine Separierung von Wasser, flüssigem Kohlenwasserstoff und Gasanteilen zu ermöglichen. Durch die Zwischenschaltung von kleineren Dreiphasenabscheidem (14) in die entsprechenden Rohrleitungen (13) besteht bereits an Ort und Stelle die Möglichkeit einer Gasvorbereitung; durch Ventile bzw. Absperreinrichtungen in die einzelnen Sonden und Brunnen hinsichtlich der Rohrleitungen (13) können die notwendigen Abförderungsdrücke flexibel eingeregelt werden. Ferner können in die Rohrleitungen (13) auch Rückschlagventile und/oder Druckregler für den reibungslosen Förderverlauf eingesetzt werden.Filters (14) are installed in the pipes (13) between the further ram pipes or gas probes (3 ') and the connecting piece (10) of the ram pipe (3), e.g. B. three-phase separators, filter separators, coalescers or the like. To enable separation of water, liquid hydrocarbon and gas fractions. By interposing smaller three-phase separators (14) in the corresponding pipelines (13), there is already the possibility of gas preparation on the spot; The necessary discharge pressures can be flexibly regulated by means of valves or shut-off devices in the individual probes and wells with regard to the pipelines (13). In addition, check valves and / or pressure regulators can also be used in the pipelines (13) for the smooth delivery process.

In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Abdeckung (6) dargestellt, in der auch die vom Rammrohr (3) abgehenden Anschlüsse (10) für weitere Rammrohre bzw. Gassonden (3') ersichtlich sind. Die weiteren Gassonden können wie die zentrale Sonde oder auch in herkömmlicher Bauart ausgebildet sein.2 shows a plan view of the cover (6), in which the connections (10) for further ram pipes or gas probes (3 ') leading from the ram pipe (3) can also be seen. The other gas probes can be designed like the central probe or in a conventional design.

Zu bemerken ist, daß die erfindungsgemäße Anordnung auch bei der Errichtung neuer Deponien einsetzbar ist, wobei allerdings die Rammvorgänge zum Einrammen der Rammrohre (3) bzw. (3') entfallen.It should be noted that the arrangement according to the invention can also be used in the construction of new landfills, although the ramming processes for ramming in the ramming pipes (3) or (3 ') are omitted.

Erfindungsgemäß wird die Möglichkeit eröffnet, anstelle der bisher in derartigen Fällen verwendeten Oberflächendraingassammlung einen wirksamen Vorstoß auch in tiefere gasproduzierende Schichten ohne Aufgrabung durchführen zu können. Damit wird eine bessere Gaserfassung erreicht. Zusätzliche Sonden können an die Hauptsonde, insbesondere an das gleiche Absaugsystem angeschlossen werden, womit ein höherer Saugdruck erreichbar ist, als bei den bisherigen Gasdrains. Die erfindungsgemäße Anordnung kann verschieden tief liegende Gashorizonte in einer Deponie berücksichtigen, sodaß der Erfassungsgrad erhöht wird, und aufgrund des Ramm- bzw. Bohrvortriebes das Öffnen von Künetten im Deponiebereich vermieden wird.According to the invention, the possibility is opened of being able to carry out an effective advance into deeper gas-producing layers without digging instead of the surface gas collection previously used in such cases. This achieves better gas detection. Additional probes can be connected to the main probe, in particular to the same suction system, which means that a higher suction pressure can be achieved than with the previous gas drains. The arrangement according to the invention can take into account gas depths of different depths in a landfill, so that the degree of coverage is increased and, due to the ramming or drilling operation, the opening of cunettes in the landfill area is avoided.

Die in Gasfließrichtung nach oben gerichtete Neigung der zusätzlichen Rammrohre bzw. Gassonden (3') vermeidet das Mitführen von Wasser und bewirkt eine wirksame Entwässerung der Gase in den Deponiekörper.The upward inclination of the additional ramming pipes or gas probes (3 ') in the gas flow direction avoids carrying water and results in an effective drainage of the gases into the landfill body.

Die Trag- bzw. Abstützeinrichtung für das Filtermaterial kann z. B. auch von einem Sieb, Streben od. dgl. gebildet werden. Insbesondere wenn nicht körnige sondern faserige, flächige Filter bzw. Fillerkerzen verwendet werden, können radiale Tragstäbe ausreichen.The support or support device for the filter material can, for. B. can also be formed by a sieve, struts or the like. Radial support rods can be sufficient, especially if not granular but fibrous, flat filters or filler candles are used.

In Fig. 3 ist eine Alternative zur Fig. 1 dargestellt, bei der das Entgasungsrohr (1) eine Fußplatte (4) und einen Fangkorb (4'), z. B. in Form eines Gitterzylinders, für das Filtermaterial (5) trägt, der in das Rammrohr (3) einsetzbar ist und im wesentlichen einen an den Innendurchmesser des Rammrohres (3) angepaßten Außendurchmesser besitzt. -3-In Fig. 3 an alternative to Fig. 1 is shown, in which the degassing pipe (1) a base plate (4) and a collecting basket (4 '), for. B. in the form of a lattice cylinder for the filter material (5) which can be inserted into the ramming tube (3) and essentially has an outer diameter adapted to the inside diameter of the ramming tube (3). -3-

Claims

No. 390 643 PATENT CLAIMS 1. Arrangement for landfill gas extraction with at least one gas probe surrounded by filter material, characterized in that the filter material (5), for. B. filter gravel, plastic fillings, filter candles or the like., As a bed between the gas probe formed from a perforated, in particular slotted, degassing tube (1) and a known, permanently used in the ground or in a landfill (2), in particular large-caliber perforated jacket - or ramming tube (3) is used, which preferably surrounds the gas probe centrally, and that the degassing tube (1) is provided at the front end with a support or support device (4) for the filter material (5).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the volume of filter material (5) is greater than the inner volume of the degassing tube (1).

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the supporting or supporting device is formed by a base plate (4), the diameter of which essentially corresponds to the inside width of the casing or ramming tube (3) and which is the lower limit of the space provided for the filter material (5) between the degassing pipe (1) and the jacket or ram pipe (3).

4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the jacket or ramming tube (3) is inserted vertically or obliquely in the bottom (2).

5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the upper, outer end of the casing or ramming tube (3) a cover (6) is sealingly placed, which tightly encloses the degassing pipe (1).

6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cover (6) carries a connection (7) for a blow-out device and / or a connection (9) for supplying inert gas, optionally in the connections (7, 9) shut-off devices (11) and / or measuring devices (12) are provided.

7. Arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the degassing pipe (1) consists of sections screwed together

8. Arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that in particular in the upper end region of the casing or ramming tube (3) at least one, preferably several, in particular radially outgoing, connection (connections) or pipe socket (10) for pipes (13) comes off (go off), which are connected to further jacket or ram pipes (3 ') according to the invention or conventionally designed arrangement for landfill gas extraction or further gas probes.

9. Arrangement according to claim 8, characterized in that the further, in particular inclined in the bottom (2) inserted jacket or ram pipes (3 *) or gas probes extend radially to the central jacket or ram pipe (3).

10. Arrangement according to claim 8 or 9, characterized in that in the pipes (13) between the (n) further jacket or ram pipes (n) (3 ') and the central jacket or ram pipe (3) filter devices ( 14) e.g. B. three-phase separators, filter separators, coalescers or the like. Are installed.

11. Arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that the supporting or supporting device is formed by a support basket (4 ') attached to the degassing tube (1), which is in the jacket or. Driving tube (3) can be inserted. Add 1 sheet of drawing -4-