CH658693A5

CH658693A5 - Horizontalbrunnen.

Info

Publication number: CH658693A5
Application number: CH6932/82A
Authority: CH
Inventors: Egon Prof Dr-Ing Groba; Vera-Blumer Smid
Original assignee: Subterra Methoden Gmbh
Priority date: 1981-12-10
Filing date: 1982-11-30
Publication date: 1986-11-28
Also published as: YU271282A; DE3148871A1; AT377556B; ATA443382A; TR23276A

Description

Die Erfindung betrifft einen Horizontalbrunnen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Horizontalbrunnen der betreffenden Art sind allgemein bekannt. Sie weisen keine Mittel zur Enteisenung entnommenen Grundwassers auf.

Durch die DE-PS 114 709 ist ein Verfahren zum Enteisenen von Grundwasser im Untergrund selbst bekannt, bei dem in einen Vertikalbrunnen mit Sauerstoff angereichertes Wasser eingespeist und danach aus dem gleichen Brunnen Grundwasser entnommen wird, das eisenfrei ist, weil sich durch den Sauerstoff des zuvor eingeleiteten sauerstoffhaltigen Wassers das Eisen im Boden niedergeschlagen hat. Dieser bekannte Brunnen verstopft jedoch sehr schnelll, da eine Verockerung des Bodens unmittelbar um den Brunnen herum stattfindet, die eine Verstopfung der Bodenschichten bedeutet.

Um diesen Nachteil zu vermeiden und darüber hinaus insbesondere eine kontinuierliche Entnahme von eisenfreiem Wasser zu ermöglichen, ist es durch die DE-PS 19 45 605 bekannt, um einen Entnahmebrunnen herum ringförmig Speisebrunnen anzuordnen, durch die sauerstoffhaltiges Wasser in den Boden um den Entnahmebrunnen eingeleitet wird. Von aussen dem Entnahmebrunnen zuströmendes Grundwasser durchwandert den Bereich des eingespeisten sauerstoffhaltigen Wassers, so dass eine Enteisenung im Boden erfolgt. Der Aufwand für einen derartigen Brunnen ist jedoch wegen der vielen Vertikalspeisebrunnen beträchtlich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brunnen anzugeben, der eine Enteisenung, Entmanganung, Entfernung des H2S-Gehaltes sowie Teilentsäuerung des Grundwassers im Boden ermöglicht, billig in der Herstellung ist, nicht verstopft und die Entnahme grosser Wassermengen ermöglicht.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Lehre gelöst.

Die Erfindung geht - im Gegensatz zum Stand der Technik - von einem Horizontalbrunnen aus und gestaltet diesen so, dass eine Enteisenung, Entmanganung, Entfernung des H2S-Gehaltes sowie Teilentsäuerung, später als usw. bezeichnet, im Boden möglich ist. Im einfachsten Fall besteht der Mehraufwand für die Enteisenung usw. gegenüber einem normalen Horizontalbrunnen lediglich darin, die äusseren Enden der Horizontalfilterstrecken des Horizotalbrunnens strö-mungsmässig abzutrennen und als Speisefilterrohre zu verwenden. Die Mehrkosten für eine derartige Ausgestaltung bestehen also lediglich in der Verlängerung der Horizontalbohrungen für die Entnahmefilterrohre. Dieser Mehraufwand ist sehr gering. Es ist sogar möglich, bei vorhandenen Horizontalbrunnen die vorhandenen Entnahmefilterrohre radial zu unterteilen und deren äusseres Ende als Speisefilterrohre zu verwenden. Der Mehraufwand liegt in diesem Falle lediglich in Abdichtungsmassnahmen und dem Verlegen einer Speiserohrleitung zu dem äusseren Speisefilterrohrabschnitt.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Horizontalbrunnens ergibt sich bei geringer Mächtigkeit grundwasserführender Bodenschichten. Die Speisefilterrohre können sich über lange Strecken in der wasserführenden Bodenschicht erstrecken, so dass sich ausreichende Mengen von Speisewasser mit Sauerstoff einspeisen lassen.

Bei in radial gleicher Richtung liegenden Entnahme- und Speisefilterrohren ist es zweckmässig, die Speisefilterrohre

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radial entfernt von den Entnahmefilterrohren anzuordnen, um so vorzugsweise bei kontinuierlichem Betrieb ein nutzloses Abströmen Sauerstoff führenden Grundwassers in die Entnahmefilterrohre zu vermeiden.

Die Anordnung der Speisefilterrohre zwischen den Entnahmefilterrohren ist bei manchen Bodenverhältnissen zweckmässig und ermöglicht darüber hinaus vorzugsweise mit den radial in Verlängerung der Entnahmefilterrohre liegenden Speisefilterrohren eine grössere Dichte der Speisebereiche in Umfangsrichtung, was insbesondere bei grösserer radialer Ausdehnung des Horizontalbrunnens von Vorteil ist.

Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung bilden Entnahme- und Speisefilterrohr einen gemeinsamen Rohrstrang, in dem sich ein Rohrteil befindet, das die Filterschlitze ver-schliesst und den Bereich Entnahmefilterrohr und Speisefilterrohr voneinander trennt, indem es dicht an eine Speiserohrleitung angeschlossen ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass das Rohrteil beweglich ist und so die Länge von Speise- und Filterrohr zueinander veränderbar ist. Durch Veränderung der Länge des Rohrteiles ist ausserdem der Abstand zwischen Entnahme- und Speisefilterrohr veränderbar und den Bodenverhältnissen anpassbar.

Die Erfindung betrifft auch eine Horizontalbrunneneinrichtung mit einem Horizontalbrunnen nach einem der Ansprüche 1 bis 9 sowie Speisemittel zur Einspeisung von mit Sauerstoff angereichertem Wasser und Entnahmemitteln zur Entnahme von Grundwasser. Das Besondere besteht darin, dass Speise- und Entnahmemittel nur intermittierend in Betrieb setzbar sind. Dadurch kommt das mit Sauerstoff angereicherte Wasser im Boden zeitweise zur Ruhe, was das Niederschlagen von Eisen usw. im Boden begünstigt. Besonders zweckmässig ist dabei ein sternförmig umlaufender Betrieb, in dem Speise- und Entnahmezeiten vorzugsweise unter der Zwischenschaltung von Pausen aufeinanderfolgen.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:

Figur 1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung als Draufsicht,

Figur 2 zeigt einen Teilvertikalschnitt durch Figur 1,

Figur 3 zeigt einen Teilvertikalschnitt ähnlich wie Figur 2 mit einer Abwandlung,

Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung als Draufsicht.

Figur 1 zeigt in Draufsicht einen Horizontalbrunnen mit einem zentralen vertikalen Brunnenrohr 1, von dem aus sich horizontale Entnahmefilterrohre 2 erstrecken, die zusammen mit in gleicher Richtung radial aussenliegenden Speisefilterrohren 3 einen gemeinsamen Filterrohrstrang bilden, der durch im Abstand zueinander angeordnete Packer 4 und 5 unterteilt ist. Speiserohrleitungen 6 sind an ein vertikales Zuführungsrohr 7 angeschlossen und führen dicht durch die Packungen 4 und 5 zu den Speisefilterrohren 3. Besonders 5 deutlich ist dies im Vertikalschnitt gemäss Figur 2 durch einen Teil der Figur 1 zu erkennen. Die Packer 4 und 5 haben einen Abstand zueinander, der sich nach den Bodenverhältnissen richtet und eine Trennung von Speisefilterrohr 3 und Entnahmefilterrohr 2 bewirkt.

(o Im Betrieb erfolgt eine Einspeisung mit Sauerstoff angereicherten Wassers durch das Zuführungsrohr 7 und die Speiserohrleitung 6 in das Speisefilterrohr 3 und somit in den dieses umgebenden Bodenbereich. Die Entnahme von enteisene-tem Grundwasser erfolgt durch das Entnahmefilterrohr 3 und 15 das vertikale Brunnenrohr 1 in an sich bekannter Weise.

Bei der in Figur 3 gezeigten Abwandlung der Ausführung nach Figur 2 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. Entnahmefilterrohr 2 und Speisefilterrohr 3 bilden wieder einen gemeinsamen Filterrohrstrang, jedoch ist dieser 2o nicht durch getrennte Packer, sondern durch ein Rohrteil 8 voneinander getrennt, das dicht an der Innenwandung des Filterrohrstranges anliegt und damit die benachbarten Filterschlitze abdeckt. In das Innere des Rohrteiles 8 führt das Ende der Speiserohrleitung 6, die durch einen Packer 9 25 gegenüber dem Rohrteil 8 abgedichtet ist. Statt des verschieblichen und wegen der Herausnehmbarkeit auch in der Länge veränderlichen Rohrteiles 8 kann auch der diesem benachbarte Teil des Filterrohrstranges durch einen Rohrstrang ohne Filterschlitze ersetzt werden.

3o Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem sich von einem vertikalen Brunnenrohr 10 radial Entnahmefilterrohre 11 erstrecken, zwischen denen Speisefilterrohre 12 liegen, die über Rohre 13 ohne Filterschlitze und Speiserohr 14 an ein vertikales Zuführungsrohr 3515 angeschlossen sind.

Die Speisefilterrohre 12 reichen von dem Brunnenrohr 10 radial weiter nach aussen und bilden so nicht nur zwischen den Entnahmefilterrohren 11, sondern auch radial weiter aussen davon bei Speisung mit sauerstoffhaltigem Wasser im 40 Boden Wolken von mit Sauerstoff angereichertem Wasser, in deren Bereich das Enteisenen usw. erfolgt. Aus Gründen der Einfachheit sind nur 4 Entnahmefilterrohre und 4 Speisefilterrohre gezeigt. In der Praxis können jedoch beliebig viele davon vorgesehen sein, was in gleicher Weise auch für das 45 Ausführungsbeispiel gemäss Figur 1 gilt. Die Speisefilterrohre 12 können gegenüber den Entnahmefilterrohren 11 schräg nach oben, in gleicher Höhe, schräg nach unten, generell höher oder auch generell tiefer angeordnet werden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Horizontalbrunnen, mit einem vertikalen Brunnenrohr, von dem aus sich unten sternförmig horizontale Entnahmefilterrohre zur Entnahme von Grundwasser erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich sternförmig zwischen den Entnahmefilterrohren (2,11) und/oder radial ausserhalb derselben Speisefilterrohre (3,12) zur Einspeisung von Sauerstoff oder eine Sauerstoff abgebende Substanz enthaltenden Wassers angeordnet sind.

2. Brunnen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die radial ausserhalb der Entnahmefilterrohre (2) angeordneten Speisefilterrohre (3) mit Speiserohrleitungen (6) verbunden sind, die durch die Entnahmefilterrohre (2) führen.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Brunnen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Speisefilterrohre (3) radial entfernt von den Entnahmefilterrohren (2) angeordnet sind.

4. Brunnen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahme- und die Speisefilterrohre (2,3) einen gemeinsamen Rohrstrang bilden.

5. Brunnen nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Rohrstrang ein Filter-rohrstrang ist, der durch eine oder im Falle von radial entfernt von den Entnahmefilterrohren (2) angeordneten Speisefilterrohren (3) mehrere voneinander entfernte Packer (4, 5) unterteilt ist.

6. Brunnen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Rohrstrang ein Filterrohrstrang ist, in dem sich im Bereich zwischen Entnahmerohr (2) und dem Speiserohr (3) ein die Filterschlitze verschliessendes Rohrteil (8) befindet, an das die Speiserohrleitung (6) angeschlossen ist.

7. Brunnen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrteil (8) in dem Filterrohrstrang (2,3) verschieblich angeordnet ist.

8. Brunnen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die radial zwischen den Entnahmefilterrohren (11) angeordneten Speisefilterrohre (12) radial weiter nach aussen reichen als die Entnahmefilterrohre (11).

9. Brunnen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Speisefilterrohre (12) radial entfernt von dem vertikalen Brunnenrohr (10) angeordnet und an einen dichten Speiserohrstrang (14) angeschlossen sind.

10. Brunnen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Speisefilterrohre (12) gegenüber den Entnahmefilterrohren (11) schräg nach oben, in gleicher Höhe, schräg nach unten oder höher oder tiefer dazu angeordnet sind.

11. Horizontalbrunneneinrichtung mit einem Horizontalbrunnen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit Speisemitteln zur Einspeisung von mit Sauerstoff oder einer Sauerstoff abgebenden Substanz angereichertem Wasser und mit Entnahmemitteln zur Entnahme von Grundwasser, dadurch gekennzeichnet, dass die Speise- und Entnahmemittel nur intermittierend in Betrieb setzbar sind.

12. Brunneneinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils nur das Speisemittel für ein Speisefilterrohr (3,12) oder die Speisemittel für eine Gruppe benachbarter Speisefilterrohre (3,12) in Betrieb setzbar sind, dass die Entnahmemittel für die diesen gespeisten Speisefilterrohren (3,12) benachbarten Entnahmefilterrohre (2,11) währenddessen ausser Betrieb sind, derart, dass während dieses Betriebs der Ort des jeweils gespeisten Speisefilterrohres (3,12) bzw. der Gruppe von gespeisten Speisefilterrohren (3, 12) um das vertikale Brunnenrohr (1,10) umläuft.

13. Brunneneinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung der Speise- und Entnahmemittel vorhanden ist, welche bewirkt, dass zwischen der Betriebszeit eines Speisemittels für ein Speisefilterrohr (3,12) bzw. den Speisemitteln für eine Gruppe von Speisefilterrohren (3, 12) und der nachfolgenden Betriebszeit des Entnahmemittels eines benachbarten Entnahmefilterrohres (2,11) eine Ruhepause liegt.