Grundwasseranlage.
EMI0001.0002
G-en.tand <SEP> vorliegender <SEP> Erfindung <SEP> ist <SEP> eine
<tb> Grund@s-as;eranlage <SEP> mit <SEP> mindestens <SEP> einem
<tb> Schaeht: <SEP> und <SEP> seitlich <SEP> 'von <SEP> diesem <SEP> in <SEP> den
<tb> C@rundwas@@erträger <SEP> eindringenden <SEP> Rohren.
<tb> Zur <SEP> Deckung <SEP> des <SEP> stets <SEP> steigenden <SEP> Was sind <SEP> Industriewerke <SEP> und <SEP> kommu rah. <SEP> Betriebe <SEP> immer <SEP> mehr <SEP> auf <SEP> Grundwasser
<tb> a <SEP> <I>e</I>
<tb> ii- <SEP> w#u-en. <SEP> Dic, <SEP> natürlichen <SEP> Grundwasser "ti,öiiie <SEP> müssen <SEP> daher <SEP> optimal <SEP> ausgenützt
<tb> <SEP> @irhn, <SEP> und <SEP> in <SEP> gewissen <SEP> Fällen <SEP> @vird <SEP> sich
<tb> ,1ie@ <SEP> hiin.tliehe <SEP> Schaffung <SEP> von <SEP> Grundwasser
<tb> lohnen.
<SEP> Ausserdem <SEP> wird <SEP> in <SEP> Zukunft <SEP> die <SEP> For el@iun;@ <SEP> ge-,tellt <SEP> werden <SEP> müssen, <SEP> dass <SEP> bei <SEP> grö Ilerer <SEP> Entnahme <SEP> von <SEP> Wasser <SEP> aus <SEP> einem
<tb> lsrund -asser,trorn <SEP> diesem <SEP> eine <SEP> äquivalente
<tb> @@"a,;erinenge <SEP> wieder <SEP> zugeführt <SEP> wird, <SEP> um
<tb> (len <SEP> weiter <SEP> unten <SEP> liegenden <SEP> Anstösser <SEP> in <SEP> sei nen <SEP> Grundwasserrechten <SEP> nicht. <SEP> zu <SEP> kürzen.
<tb> Die <SEP> erfindungsgemässe <SEP> Grundwasseran hig:# <SEP> i.,t <SEP> dazu <SEP> geeignet., <SEP> die <SEP> obgenannten <SEP> Pro bh,nit@ <SEP> zii <SEP> lösen. <SEP> Sie <SEP> ist:
<SEP> dadurch <SEP> gekennzeich net, <SEP> dass <SEP> minde,t.cn, <SEP> ein <SEP> Teil <SEP> der <SEP> Rohre <SEP> min dc#sten, <SEP> zeitweise <SEP> zur <SEP> Zuführung <SEP> von <SEP> Was ser <SEP> zum <SEP> Grundwasserträger <SEP> dient.
<tb> Beiliegende <SEP> Zeichnung <SEP> zeigt <SEP> vier <SEP> bei ;pieL;weise <SEP> Ausführungsformen <SEP> des <SEP> Erfin dung,gegenstandes.
<tb> Fig;. <SEP> 1 <SEP> ist <SEP> ein <SEP> Vertikalschnitt <SEP> durch <SEP> die
<tb> er,tc:
<SEP> Ausführungsform.
<tb> Fig. <SEP> 2 <SEP> ist <SEP> ein <SEP> Grundriss <SEP> dazu.
<tb> Fig. <SEP> 3 <SEP> zeigt <SEP> einen <SEP> Vertikalschnitt <SEP> durch
<tb> die <SEP> zweite <SEP> und <SEP> die <SEP> dritte <SEP> Ausführungsform.
<tb> Fig. <SEP> 4 <SEP> ist <SEP> ein <SEP> Grundriss <SEP> des <SEP> vierten <SEP> Bei <I>t11</I> Der im Grundwasserträger 1 abgesenkte Schacht 2 ist durch eine Diagonalwand 3 in zwei Kammern 4 und 5 unterteilt. Radial zur Achüe des Schachtes 2 sind Rohre ange ordnet, die in den Grundwasserträger 1 ein dringen. Ein Teil dieser Rohre sind gelochte . Filterrohre 6, die unmittelbar über dem Schachtboden 7 liegen und in die Kammer 4 einmünden.
Die Rohre 6 können über eine gewisse Länge vom .schachtseitigen Ende aus ungeloeht sein. Der übrige Teil der Rohre, der als gelochte FilteiTohre 9 oder auch als vollwandige Rohre ausgebildet sein kann, befindet sich etwas über dem Grund- was,serspiegel 8 und mündet in die andere Kammer 5 des Sehachtes 2 ein. Die Rohre 9, liegen also höher als, die Rohre 6.
Das Grundwasser strömt in Richtung des Pfeils 10. Dabei entnehmen die tiefer liegenden Filterrohre 6 dem Grundwasser strom ZVasser und führen es der Schacht kammer 4 zu, von wo aus es durch nicht dargestellte Mittel dem Ort seines Verbrau ches zugeführt wird. Dieses Wasser wird nach seiner Verwendung entweder unter sta.- tischem oder unter Pumpendruck durch die höher gelegenen Rohre 9 in den Grundwas serträger 1 zurückgeleitet, wo es wiederum gereinigt und auf die Temperatur des Grund- wauserstromes gebracht wird.
Im Bedarfs falle kann zeitweise durch die Rohre 9 auch Luft oder ein anderes Gas zugeführt wer den. Anstatt das der Kammer 4 entnommene Wasser nach seiner Verwendung dem Grund- wasserträger zuzuführen, kann man den letzteren durch die Rohre 9 auch mit einer äquivalenten Menge Fremdwasser speisen, so dass dem in Richtung des Grundwasser stromes weiter unten liegenden Anstösser wieder die volle Grundwassermenge zur Ver fügung steht. Das der Kammer 4 entnommene Wasser, das z.
B. im schweiz. Mittelland normaler- weise eine Temperatur von 8 bis 10 C hat, kann einer Wärmepumpenanlage zugeführt werden, wo ihm durch Abkühlung (beispiels weise auf 3 C) Wärme entzogen wird. Das abgekühlte Wasser wird durch die Rohre 9 wiederum in den Grundwasserträger zurück geleitet, wo es wieder erwärmt wird, so dass ihm weiter unten erneut Wärme entzogen werden kann.
Auf diese Weise gelingt es, die den Grundwa;sservorkommen innewoh nende Wärme auszunützen. Fig. 3 zeigt, -wie man mit der Anlage einen künstlichen Grundwasserstrom erzeu gen oder aber die Ergiebigkeit eines natür lichen Grundwasservorkommens erhöhen kann. In Schichten von Lockergestein, die sich als Grundwasserträger 1 eignen., senkt man den ,Schacht 2 ab, der auch hier wieder durch eine Diagonalwand 3 in zwei Kam mern 4 und 5 unterteilt ist.
In der Schicht, die als Grundwasserträger dienen soll, ver legt man vom Schacht 2 aus die in vollen Linien dargestellten Rohre 11, die vollwan- dig oder gelacht sein können, und durch welche man dem Träger 1 unter Druck Was ser und im Bedarfsfalle Luft oder ein ande res Gas zuführt. Dieses Wasser sinkt ab und bewegt sich gleichzeitig in Richtung des Pfeils 10.
Auf der den Rohren 11 gegenüber liegenden Seite der Diagonalwand 3 sind in geringer Höhe über dem Schachtboden 7 Filterrohre 12 im Träger 1 verlegt, die in die Kammer 5 des @Schachtes 2 einmünden, und durch welche das durch die höher gele genen Rohre 11 injektierte Wasser minde stens teilweise wieder entzogen wird. Mit diesem- Brunnen ist es denkbar, Abwasser aus Kläranlagen, da:s keine mechanischen und chemischen Verunreinigungen. mehr enthält; biologisch zu reinigen.
In Fig. 3 ist auch gezeigt, wie man die Anlage zur Erhöhung der Ergiebigkeit eines natürlichen Grundwasservorkommens verwenden kann. Ausser den höher gelege nen Rohren 11 und den tiefer gelegenen Rohren 12 münden in den Schacht 2 noch die etrichpunktiert angegebenen tiefer lie genden Filterrohre 6 und die höher gelege nen Rohre 9, die bezüglich ihrer Lage ge nau den Rohren 6 und 9 der Fig. 1 entspre chen. Die tiefer liegenden Rohre 6 entzie hen Wasser dem natürlichen Vorkommen und die tiefer liegenden Rohre 12 leiten das von den höher liegenden Rohren 11 zuge führte Wasser und auch noch etwas vom natürlichen Grundwasser ab.
Die höher gelegenen Rohre 9 ergänzen, nie in Fig. 1, den Grundwasserstrom zugunsten des weiter unten liegenden Anstössers.
In andern Ausführungsformen kann der Schacht 2 in mehr als zwei Kammern unter teilt sein. Schliesslich könnten auch sowohl für die Entnahme als auch für die Zufüh rung Rohre in zwei oder mehr Ebenen Über einander angeordnet sein.
In. allen in den Fig. 1 und 3 gezeigten Fällen muss durch eine nicht dargestellte Schutzschicht um den Schacht 2 dafür gesorgt werden, dass kein durch die Rohre 9 und 11 eintretendes Wasser in ungenügend gereinigtem Zustande der Schachtaussenwand entlang nach unten in die Rohre 6 oder 12 gelangen kann. Das kann auch dadurch ver mieden werden, dass man die Filterrohre in ihrem vordern Teil vollwandig macht.
Es sind Fälle denkbar, wo der Grund- wasssierträger 1 nicht so beschaffen ist, dass das in Fig. 3 durch die höher gelegenen Rohre 11 injektierte Wasser in genügend gereinigtem Zustande durch die tiefer gele genen Filterrohre 12 wieder entnommen wer den könnte, indem für die Reinigung der Weg des Wassers zwischen den Rohren 11 und 12 zu kurz ist und es nicht wirtschaft- lich wäre, allzu lange Rohre 11 in den Grund wasserträger einzuführen.
In solchen Fällen bann man sich einer Anlage gemäss Fig. 4 i-)rdicnen. Diese hat zwei Schächte, einen weniger tiefen. 13, und einen tieferen, 14.
Vom Schacht 13 gehen auf seiner dem Sehacht 14 zugekehrten Hälfte vollwandige oder gelochte Rohre 15 aus, durch welche, wich dareh die Rohre 11 der vorangehenden 11ei,pir_@le, Wasser und im Bedarfsfalle Luft oder ein anderes Gas in den GrundwassEr- tr < i@#er 1 injektiert wird. Vom tiefem ,Seliaeht 14 aus gehen auf der dem Schacht 1.<B>'</B>, zn",el:
elii#ten Hälfte Filterrohre: 16 in den Grundtvasserträber 1, welche tiefer liegen als die Rohre 15 und das durch letztere cin g rfübrte Wasser dem Träger 1 wieder entnehmen. Man hat es nun in der Hand, die Vr_iden Schächte 13 und 14 so weit vonein ander entfernt anzulegen, dass der vom @@'asr#r zwischen den Rohren 15 und 16 zurüel@gelegte Web zur Reinigung oder zur Temperaturänderung genügt.
Es wäre auch eine Ausführung denkbar, wo der Schacht 14 nach Art bekannter Fil- t@#rl@runnen selb..t öffnungen aufweist und die Filterrohre 16 somit wegfallen würden.
Schliesslich können auch Fälle auftreten, wo f--ich überhaupt nur um Zuführung von Wasser, und im Bedarfsfalle von Luft rirler einem andern Gas zu einen Grundwas- ;erträge i# handelt. In diesem Falle würde rlr#r Schacht 14 der Fig. 4 mitsamt seinen Rohren wegfallen.
Groundwater system.
EMI0001.0002
G-en.tand <SEP> of the present <SEP> invention <SEP> is <SEP> one
<tb> Grund @ s-as; create <SEP> with <SEP> at least <SEP> one
<tb> Look: <SEP> and <SEP> to the side <SEP> 'from <SEP> this <SEP> in <SEP> den
<tb> C @ rundwas @@ bearer <SEP> penetrating <SEP> pipes.
<tb> To <SEP> cover <SEP> of <SEP> always <SEP> increasing <SEP> What are <SEP> industrial plants <SEP> and <SEP> commu rah. <SEP> companies <SEP> always <SEP> more <SEP> on <SEP> groundwater
<tb> a <SEP> <I> e </I>
<tb> ii- <SEP> w # u-en. <SEP> Dic, <SEP> natural <SEP> groundwater "ti, öiiie <SEP> <SEP> must therefore <SEP> optimally <SEP> used
<tb> <SEP> @irhn, <SEP> and <SEP> in <SEP> certain <SEP> cases <SEP> @vird <SEP> themselves
<tb>, 1ie @ <SEP> here.tliehe <SEP> Creation <SEP> of <SEP> groundwater
<tb> worth it.
<SEP> In addition, <SEP> will <SEP> in <SEP> future <SEP> the <SEP> For el @ iun; @ <SEP> put <SEP> must be <SEP>, <SEP> that < SEP> with <SEP> larger <SEP> withdrawal <SEP> of <SEP> water <SEP> from <SEP> one
<tb> lsrund -asser, trorn <SEP> a <SEP> equivalent to this <SEP>
<tb> @@ "a,; erinenge <SEP> again fed to <SEP> <SEP> is, <SEP> to
<tb> (len <SEP> further <SEP> below <SEP> <SEP> impulses <SEP> in <SEP> are not <SEP> groundwater rights <SEP>. Shorten <SEP> to <SEP>.
<tb> The <SEP> according to the invention <SEP> groundwater quality: # <SEP> i., t <SEP> for this <SEP> suitable., <SEP> the <SEP> above <SEP> Pro bh, nit @ <SEP > zii <SEP> release. <SEP> you <SEP> is:
<SEP> marked by <SEP>, <SEP> that <SEP> min, t.cn, <SEP> a <SEP> part <SEP> of the <SEP> pipes <SEP> min dc # sten, <SEP> Temporary <SEP> for the <SEP> supply <SEP> of <SEP> water <SEP> to the <SEP> groundwater carrier <SEP>.
<tb> The enclosed <SEP> drawing <SEP> shows <SEP> four <SEP> in; pieL; wise <SEP> embodiments <SEP> of the <SEP> invention, subject.
<tb> Fig ;. <SEP> 1 <SEP> is <SEP> a <SEP> vertical section <SEP> through <SEP> the
<tb> he, tc:
<SEP> embodiment.
<tb> Fig. <SEP> 2 <SEP> is <SEP> a <SEP> floor plan <SEP> in addition.
<tb> Fig. <SEP> 3 <SEP> shows <SEP> a <SEP> vertical section <SEP> through
<tb> the <SEP> second <SEP> and <SEP> the <SEP> third <SEP> embodiment.
<tb> Fig. <SEP> 4 <SEP> is <SEP> a <SEP> floor plan <SEP> of the <SEP> fourth <SEP> At <I> t11 </I> the shaft 2, which is sunk in the groundwater carrier 1, is through a diagonal wall 3 is divided into two chambers 4 and 5. Radial to the Achüe of the shaft 2 are pipes are arranged that penetrate into the groundwater carrier 1. Some of these tubes are perforated. Filter pipes 6 which are located directly above the shaft bottom 7 and open into the chamber 4.
The pipes 6 can be unbroken over a certain length from the shaft-side end. The remaining part of the tubes, which can be designed as a perforated filter tube 9 or also as a full-walled tube, is located slightly above the ground level 8 and opens into the other chamber 5 of the viewing shaft 2. The tubes 9 are therefore higher than the tubes 6.
The groundwater flows in the direction of arrow 10. The lower filter tubes 6 remove the groundwater stream ZVasser and lead it to the shaft chamber 4, from where it is fed to the place of its consumption by means not shown. After its use, this water is returned either under static pressure or under pump pressure through the higher-lying pipes 9 to the groundwater carrier 1, where it is again purified and brought to the temperature of the groundwater flow.
If necessary, air or another gas can also be supplied through the tubes 9 at times. Instead of supplying the water taken from chamber 4 to the groundwater carrier after it has been used, the latter can also be fed with an equivalent amount of external water through the pipes 9, so that the pushes lying further down in the direction of the groundwater flow again have the full amount of groundwater available fortune stands. The water removed from the chamber 4, the z.
B. in Switzerland. Mittelland normally has a temperature of 8 to 10 C, can be fed to a heat pump system, where heat is extracted from it by cooling (for example to 3 C). The cooled water is again conducted back through the pipes 9 into the groundwater carrier, where it is heated again so that further heat can be extracted from it further down.
In this way it is possible to utilize the heat inherent in the basic water resources. Fig. 3 shows how you can generate an artificial groundwater flow with the system or increase the productivity of a natural groundwater resource. In layers of unconsolidated rock, which are suitable as groundwater carriers 1. The, shaft 2 is lowered, which is again divided into two chambers 4 and 5 by a diagonal wall 3 here.
In the layer that is to serve as a groundwater carrier, the pipes 11 shown in full lines are laid from the shaft 2, which can be full-walled or laughed, and through which the carrier 1 is pressurized with water and, if necessary, air or another gas supplies. This water sinks and at the same time moves in the direction of arrow 10.
On the side of the diagonal wall 3 opposite the pipes 11, 7 filter pipes 12 are laid in the carrier 1 at a low height above the shaft bottom, which open into the chamber 5 of the shaft 2, and through which the water injected through the pipes 11 higher up is at least partially withdrawn. With this well it is conceivable to collect wastewater from sewage treatment plants, since there are no mechanical and chemical impurities. contains more; biologically cleanable.
In Fig. 3 it is also shown how the system can be used to increase the productivity of a natural groundwater resource. Except for the higher-lying tubes 11 and the lower-lying tubes 12 open into the shaft 2, the lower-lying filter tubes 6 and the higher-lying tubes 9, which are precisely the tubes 6 and 9 of FIG correspond. The lower-lying pipes 6 withdraw water from the natural occurrence and the lower-lying pipes 12 derive the water supplied by the higher-lying pipes 11 and also something from the natural groundwater.
The pipes 9 located higher up, never in FIG. 1, complement the groundwater flow in favor of the lower abutment.
In other embodiments, the shaft 2 can be divided into more than two chambers. Finally, pipes could also be arranged one above the other in two or more levels for both removal and supply.
In. In all of the cases shown in FIGS. 1 and 3, a protective layer (not shown) around the shaft 2 must ensure that no water entering through the pipes 9 and 11 in an insufficiently purified state reaches the outer wall of the shaft down into the pipes 6 or 12 can. This can also be avoided by making the filter tubes solid in their front part.
Cases are conceivable where the ground water carrier 1 is not designed in such a way that the water injected through the higher-lying tubes 11 in FIG. 3 could be removed again in a sufficiently purified state through the lower-lying filter tubes 12, by for the Cleaning the path of the water between the pipes 11 and 12 is too short and it would not be economical to insert pipes 11 that are too long into the groundwater carrier.
In such cases, a system according to FIG. 4 is banned. This has two shafts, one less deep. 13, and a deeper, 14.
From the shaft 13, on its half facing the viewing shaft 14, solid-walled or perforated pipes 15 extend, through which the pipes 11 of the preceding 11ei, pir_ @ le, water and, if necessary, air or another gas dodged into the groundwater @ # er 1 is injected. From the bottom, Seliaeht 14, go on the shaft 1. <B> '</B>, zn ", el:
elii # th half of the filter tubes: 16 in the Grundtvasserträber 1, which are lower than the tubes 15 and remove the water brought in by the latter from the carrier 1 again. It is now up to you to place the Vr_iden shafts 13 and 14 so far apart that the web laid back by the @@ 'asr # r between the pipes 15 and 16 is sufficient for cleaning or for changing the temperature.
An embodiment would also be conceivable in which the shaft 14 has its own openings in the manner of known filters and the filter tubes 16 would thus be omitted.
Finally, there may also be cases where it is only a matter of supplying water and, if necessary, supplying air to another gas for a groundwater yield. In this case, the shaft 14 of FIG. 4 and its pipes would be omitted.