DE19938922A1 - Purification of groundwater containing pollutants, using chemical reaction and adsorption container - Google Patents

Purification of groundwater containing pollutants, using chemical reaction and adsorption container

Info

Publication number
DE19938922A1
DE19938922A1 DE1999138922 DE19938922A DE19938922A1 DE 19938922 A1 DE19938922 A1 DE 19938922A1 DE 1999138922 DE1999138922 DE 1999138922 DE 19938922 A DE19938922 A DE 19938922A DE 19938922 A1 DE19938922 A1 DE 19938922A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
groundwater
water
container
pipeline
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE1999138922
Other languages
German (de)
Other versions
DE19938922B4 (en
Inventor
Joachim Spanier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bauer Spezialtiefbau GmbH
Original Assignee
Bauer Spezialtiefbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bauer Spezialtiefbau GmbH filed Critical Bauer Spezialtiefbau GmbH
Priority to DE1999138922 priority Critical patent/DE19938922B4/en
Publication of DE19938922A1 publication Critical patent/DE19938922A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19938922B4 publication Critical patent/DE19938922B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/002—Reclamation of contaminated soil involving in-situ ground water treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/006—Water distributors either inside a treatment tank or directing the water to several treatment tanks; Water treatment plants incorporating these distributors, with or without chemical or biological tanks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

Purification of groundwater containing pollutants, using chemical reaction and adsorption container, is implemented as simple siphonic arrangement with careful control of relative levels The polluted groundwater level (2) is higher in the extraction region (A) than in the discharge region (E) for purified water. The water table fall is natural, or is promoted between the regions (A, E). The discharge passes into e.g. an outfall ditch, prepared gutter, channel, lower water table or drain. Extraction lowers the water table by height (h), less than the height difference (H) between the regions (A, E), inducing the flow. One or more vessels (1) with inlet openings (11) are located in the extraction region. A pipeline (5) inlet (4) is submerged in the vessel. The outlet opening (6) is maintained constantly below the lowering level (12) in the vessel, with a height difference (a). A container (9) in the sealed line contains reactive substances (10). Line and container are sealed air-tight. The container cross section exceeds that of the line. The method operates siphonically, with no further energy input. Preferred features: The container (9) is preferably located in a readily-accessible position above the water table and/or above ground level. The sealed line includes (manual) flow control valves (7, 13). They are adjusted to set up a quasi-static flow state. At the start (4) or end (6) of the line, a pump is mounted, optionally removably. This produces the lowering (h) in water level, to fill the pipeline and commence operations. The operation may be carried out between a number of different levels. The vessel (1) may take over the function of the pipeline in the extraction region. It is constructed as a percolation pit for water. The outlet openings (6) for cleaned groundwater discharge into one or more groundwater lines, ditches, streams, flows, channels, drains or a combination. The container (9) is filled with an adsorbent, reactive substance and/or aggregate, suitable for active and/or passive conversion of pollutants. The container enables desorption of pollutants, preferably using air under reduced pressure. Whilst the container alone is not resistant to reduced pressures, it is reinforced by its solid filling. Provision for volumetric flowrate and purification efficiency measurement are made in the pipeline. Volumetric flowrate is varied to change the hydraulic head (a) and/or flow control valves are operated to alter flow resistance. Operation is initiated using equipment to fill the line with water, using reduced pressure. The outlet region is so designed that no air can enter the run-off line, especially by formation of a siphon.

Description

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren mit dem auf technisch einfache Weise und unter minimalem Einsatz von Fremdenergien ein mit Schadstoffen belastetes Grundwasser gereinigt werden kann.The invention describes a method using the in a technically simple manner and under minimal use of external energies a contaminated groundwater can be cleaned.

Die Reinigung von schadstoffbelasteten Grundwässern umfaßt zahlreiche Varianten nach dem Stand der Technik.The cleaning of polluted groundwater includes numerous variants the state of the art.

Gängige Praxis der Altlastensanierung ist die Reinigung von belastetem Grundwasser. Damit wird das Schutzgut Grundwasser von Belastungen mit Schadstoffen befreit. Ergänzt wird diese Sanierungsart häufig durch die Bodenluftabsaugung. Ferner wird zunehmend der Kontaminationsherd durch Aushubmaßnahmen beseitigt.The common practice of remediation is to clean contaminated groundwater. This frees the groundwater resource from pollution. Added this type of remediation is often due to soil air extraction. Furthermore, is increasing the contamination source is eliminated by excavation measures.

Pump and TreatPump and Treat

Die Reinigung von Grundwasser wird zumeist durch das sogenannte Pump- and Treat- Verfahren durchgeführt. Dazu werden im Bereich der Bodenbelastung und/oder im Grundwasserabstrom Brunnen erstellt und Grundwasser aktiv aus diesen abgepumpt. Bei ausreichend großer Grundwasserförderrate wird dabei der gesamte schadstoffbelastete Grundwasserbereich erfaßt. Die erforderliche Förderrate wird im wesentlichen durch hydrogeologische Gegebenheiten wie Durchlässigkeit des Bodens, Schadensgröße, Grundwasserfließgeschwindigkeit etc. bestimmt.The purification of groundwater is mostly done by the so-called pump and treat Procedure carried out. For this purpose, in the area of soil pollution and / or in Groundwater outflow of wells created and groundwater actively pumped out of them. At sufficiently large groundwater production rate is the total polluted Groundwater area covered. The required funding rate is essentially determined by hydrogeological conditions such as soil permeability, damage size, Groundwater flow rate etc. determined.

Das geförderte Grundwasser wird, je nach Schadstoffen mit denen es belastet ist, ge­ reinigt. Weit verbreitet sind dabei u. a. folgende Verfahren:
The extracted groundwater is cleaned depending on the pollutants it is contaminated with. The following methods are widely used:

  • - Adsorption der Schadstoffe an Aktivkohle- Adsorption of pollutants on activated carbon
  • - Desorption leichtflüchtiger Schadstoffe mit Luft in Strippkolonnen- Desorption of volatile pollutants with air in stripping columns
  • - Biologischer Schadstoffabbau- Biological pollutant degradation
  • - Naßchemische Oxidation mit H2O2 oder Ozon ggf. mit Unterstützung durch UV-Licht - Wet chemical oxidation with H 2 O 2 or ozone, if necessary with the help of UV light
  • - Fällung und Filtration von Schadstoffen, insbesondere von Schwermetallen- Precipitation and filtration of pollutants, especially heavy metals
  • - Adsorption von Schadstoffen an Spezialadsorbentien- Adsorption of pollutants on special adsorbents
  • - etc.- Etc.

Bei komplexeren Verunreinigungen ist auch eine Kombination dieser und anderer Verfah­ ren üblich. Darüber hinaus machen u. U. weitere Wasserinhaltsstoffe, die nicht als Schad­ stoffe angesehen werden, jedoch einzelne Reinigungsschritte behindern, eine Vor- oder Nachbehandlung des Wassers erforderlich. Hier sind insbesondere die Wasserinhalts­ stoffe gelöstes Eisen, gelöstes Mangan und die Härtebildner Kalzium und Magnesium zu nennen.In the case of more complex impurities, a combination of these and other methods is also necessary ren usual. In addition, u. U. other water ingredients that are not considered harmful substances are viewed, but hinder individual cleaning steps, a preliminary or Treatment of the water required. Here in particular are the water content dissolved iron, dissolved manganese and the hardness calcium and magnesium call.

Das gereinigte Wasser wird in der Regel abgeleitet oder wieder dem Grundwasserleiter zugeführt (wieder versickert). Dabei werden je nach Ableitung (Direkt- oder Indirekt­ einleitung in einen Vorfluter) oder Versickerung unterschiedlicher Anforderungen an die Qualität des gereinigten Wassers gestellt.The cleaned water is usually discharged or back to the aquifer fed (again seeped away). Depending on the derivation (direct or indirect discharge into a receiving water) or infiltration of different requirements on the Quality of the purified water.

Eine spezielle Variante des Pump- and Treat-Verfahrens sind spezielle sogenannte Grundwasserzirkulationsbrunnen, in denen die Reinigung des Wassers mit durchgeführt wird. Diese sind beispielsweise als Unterdruck-Verdamper-Brunnen oder Hydro-Air-Lift bekannt. Dabei wird in einem Brunnen Grundwasser gefördert, im Brunnen z. B. durch Strippen oder Biologie gereinigt und wieder versickert. Hierdurch soll eine Grundwasserzir­ kulation im Aquifer erzielt werden.A special variant of the pump and treat process are special so-called Groundwater circulation wells in which the purification of the water is carried out becomes. These are, for example, as a vacuum damper well or hydro-air lift known. Groundwater is pumped into a well. B. by Stripping or biology cleaned and seeped away again. This should create a groundwater circ be achieved in the aquifer.

Diese im wesentlichen als aktive Grundwasserreinigung zu bezeichnenden Verfahren haben den Nachteil, daß während der Reinigung hohe Kosten für Energie auftreten, die zum Betrieb der Brunnen benötigt wird. Des weiteren ist die Wartung und Kontrolle der Pumpen und Aggregate aufwendig und kostenintensiv. These processes, which can essentially be called active groundwater purification have the disadvantage that high costs for energy occur during cleaning is required to operate the well. Furthermore, the maintenance and control of the Pumps and units complex and cost-intensive.  

Passive GrundwassersanierungPassive groundwater remediation

Ein gänzlich anderer Weg der Grundwasserreinigung wird mit der relativ neuen Technik der passiven Sanierungsverfahren eingeschlagen. Diese Verfahren beruhen auf der passiven Grundwasserströmung und der Behandlung des Wassers in situ (im Aquifer, im Boden). Dabei kommen unterschiedliche Systeme zum Einsatz:A completely different way of groundwater purification is with the relatively new technology of the passive restructuring process. These procedures are based on the passive groundwater flow and the treatment of water in situ (in the aquifer, in the Ground). Different systems are used:

Die Funnel- and Gate-Technik unterbindet den Grundwasserabstrom durch eine künst­ liche Barriere (Dichtwand, Funnel). Dies kann eine, nach gängigen Spezialtiefbauverfah­ ren errichtete Dichtwand als Schlitzwand, Schmalwand, Bohrpfahlwand, Spundwand, MIP- Wand, etc. sein. Hierdurch wird der Grundwasserstrom unterbrochen und das Grund­ wasser aufgestaut.The funnel and gate technology prevents the groundwater outflow through an artificial barrier (diaphragm wall, funnel). This can be a, according to common special civil engineering erected sealing wall as diaphragm wall, narrow wall, bored pile wall, sheet pile wall, MIP Wall, etc. This interrupts the groundwater flow and the bottom water pent up.

In die Dichtwand werden Bereiche mit Behandlungseinrichtungen für das Grundwasser eingebaut (Gates). Diese haben eine hohe Durchlässigkeit. Damit strömt das Grund­ wasser selbständig durch das Gate und wird dabei von den Schadstoffen befreit. Zur Grundwasserbehandlung werden in das Gate sowohl bekannte (aus der Pump- and Treat-Methode) Verfahren, als auch neue Techniken eingesetzt:
Areas with treatment facilities for the groundwater (gates) are built into the sealing wall. These have a high permeability. This causes the groundwater to flow through the gate independently, thereby removing pollutants. Both known (from the pump and treat method) and new techniques are used in the gate for groundwater treatment:

  • - Adsorption an Aktivkohle- Adsorption on activated carbon
  • - Adsoprtion an Spezialadsorbentien- Adsorption on special adsorbents
  • - Reaktion mit Reaktionsmitteln (z. B. nullwertiges Eisen zur Dehalogenierung von LHKW)- Reaction with reactants (e.g. zero-valent iron for dehalogenation of LHKW)
  • - Biologischer Schadstoffabbau- Biological pollutant degradation
  • - etc.- Etc.

Die dabei eingesetzten "Gates" sind dabei, je nach örtlicher Gegebenheit und Anbieter, unterschiedlich ausgeformt. Es kommen Bauwerke, Rohrreaktoren aus Stahl oder Beton, Labyrinthbauwerke aus Dichtwandelementen etc. zum Einsatz. The "gates" used are, depending on the local conditions and provider, shaped differently. There are buildings, tubular reactors made of steel or concrete, Labyrinth structures made of diaphragm wall elements etc. are used.  

Die durchströmte Wand stellt eine Variante der passiven Grundwassersanierung dar. Dabei wird das Grundwasser nicht am Abfluß gehindert und zu Reaktoren (Gates) geleitet. Vielmehr wird auf der gesamten Breite des kontaminierten Grundwasserstromes die Reinigung des Grundwassers vorgenommen. Hierbei werden ähnliche Verfahren einge­ setzt, wie bei der Funnel- and Gate-Technik.The flowed through wall represents a variant of passive groundwater remediation. The groundwater is not prevented from flowing off and is directed to reactors (gates). Rather, the entire width of the contaminated groundwater stream Purification of the groundwater made. Similar procedures are used here sets, as with the funnel and gate technology.

Die passiven Methoden zur Reinigung haben zwar den Vorteil, daß nach Inbetriebnahme der Techniken keine hohen Energiekosten mehr anfallen, aber die Herstellung dieser Bauwerke ist sehr aufwendig und teuer. Ein weiterer, schwierig zu bewältigender Gesichts­ punkt ist der Austausch von verbrauchten Reaktivstoffen. Da diese in der Regel unter­ irdisch eingebaut und ausgebaut werden müssen, ist dies mit aufwendigen Konstruktionen und komplizierten Techniken verbunden, die das Verfahren erheblich verteuern.The passive methods of cleaning have the advantage that after commissioning the technologies no longer incur high energy costs, but the production of these Structures are very complex and expensive. Another difficult face to deal with the point is the exchange of used reactive substances. Since these are usually under must be installed and expanded earthly, this is with complex constructions and complicated techniques that make the process considerably more expensive.

Grundwasserreinigung nach dem Flow- and Treat-Verfahren (F+T)Groundwater purification using the Flow and Treat process (F + T)

Aufgabe der Erfindung ist es, die Reinigung von schadstoffbelasteten Grundwässern unter minimalem Aufwand für Installation und unter minimalem Energieaufwand durchführen zu können. Des weiteren soll auf einfache Weise der Ersatz von verbrauchten Reaktivstoffen möglich sein.The object of the invention is to clean contaminated groundwater under minimal effort for installation and with minimal energy expenditure can. Furthermore, the replacement of used reactive substances should be simple to be possible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. According to the invention the object is achieved by the features specified in claim 1 solved.  

Die Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf die Reinigung eines Grundwasserberei­ ches, dessen Grundwasserspiegel entweder ein natürliches Gefälle besitzt oder in dessen unmittelbarer Nähe sich ein Vorfluter oder Kanal befindet, dessen Wasserspiegel un­ terhalb des natürlich anstehenden Wasserspiegels liegt. Das erfindungsgemäße Verfah­ ren besteht nun darin, daß in dem zu reinigenden Grundwasserbereich ein oder mehrere Behälter angeordnet werden, welche Wasserzulauföffnungen besitzen. Diese Behälter sind im wesentlichen wie Brunnen ausgebildet. In diesen Wasserbehältern wird der Wasserspiegel unterhalb des natürlich anstehenden Wasserspiegels abgesenkt, damit ein Wasserzustrom aus der Umgebung in diese Behälter erfolgen kann. In diese Was­ serbehälter reichen druck- und wasserdichte Rohrleitungen, welche das Wasser nach dem Saug-Hebeverfahren aus dem Behälter entfernen, durch einen Reaktivstoff leiten, der druckdicht in die Förderleitung integriert ist und von dort zu einem tieferliegenden Grundwasserbereich, Vorfluter oder Kanal leitet.The invention relates essentially to the cleaning of a groundwater plant ches, the groundwater level of which either has a natural gradient or in which In the immediate vicinity is a receiving water or channel, the water level of which is un lies below the naturally occurring water level. The inventive method ren now consists in the fact that in the groundwater area to be cleaned one or more Containers are arranged, which have water inlet openings. These containers are essentially like fountains. In these water tanks the Lowered water level below the naturally occurring water level, so a water inflow from the environment can take place in these containers. In this what Water tanks provide pressure- and watertight piping, which replenishes the water remove the suction lifting method from the container, pass it through a reactive substance, which is integrated pressure-tight in the delivery line and from there to a lower one Groundwater area, receiving water or canal conducts.

In Fig. 1 ist das erfindungsgemäße Verfahren systematisch an einem Ausführungsbei­ spiel dargestellt. In einem Entnahmebereich A liegt der Grundwasserspiegel 2 um einen Betrag H über einem Vorfluter bzw. Kanal. Im dargestellten Beispiel besitzt der Grund­ wasserspiegel 2 ein natürliches Gefälle zum Vorfluter 14 und dessen Wasserspiegel stellt sich aufgrund einer Schwerkraftentwässerung ein. Das erfindungsgemäße Verfahren läuft so ab, daß im Entnahmebereich A ein oder mehrere Brunnen oder Sickerwassergerinne 1 hergestellt werden, in welche wasserdichte und druckdichte Rohrleitungen 5 münden. Der Zutritt des mit Schadstoff belasteten Grundwassers erfolgt z. B. über Öffnungen 11 in den Behältern 1. Diese Öffnungen 11 sind beispielsweise Schlitze, wie sie bei Filter­ brunnen bekannt sind. Die Schlitze können zwischen wenigen Millimetern und einigen Zentimetern groß sein. Um eine längere Funktionsfähigkeit des Wasserzustromes 3 sicherzustellen, ist es zweckmäßig, daß die Behälter 1 mit Filterkörnungen umgeben werden, wie sie aus dem Brunnenbau bekannt sind. Die Rohrleitung 5 wird bevorzugt oberirdisch druckdicht mit einem Behälter 9 verbunden, in dem sich Reaktivstoffe 10 Aktivkohlen unterschiedlichster Körnung und Ausführung bis hin zu unterschiedlichen Adsorbentien wie Ionenaustauscher oder Reaktionsmitteln wie nullwertiges Eisen oder Katalysatoren. Weitere Reaktivstoffe sind chemische oder physikalisch wirkende Grund­ wasserreinigungsstoffe oder Aggregate oder biologisch wirkende Stoffe. In der Rohrleitung 5 befinden sich ein oder mehrere Mengenregulierventile 7, 13, welche dazu dienen, daß in dem Reinigungssystem durch Mengenregelung ein quasi stationärer Zustand des Grundwasserzustroms bzw. der einzelnen Grundwasserspiegel eingestellt und gehalten werden kann. Des weiteren ist es zweckmäßig, in der Rohrleitung 5 Pumpen 8 einzubau­ en, mit denen das Saug-Hebeverfahren in Gang gesetzt und gegebenenfalls unterstützt werden kann. Diese Pumpen 8 können fest im Kreislauf installiert sein oder auch entfern­ bar angeordnet werden.In Fig. 1, the inventive method is shown systematically on a game Ausführungsbei. In an extraction area A, the groundwater level 2 is above an outflow or channel by an amount H. In the example shown, the bottom water level 2 has a natural gradient to the receiving water 14 and its water level is established due to gravity drainage. The process according to the invention proceeds in such a way that one or more wells or leachate channels 1 are produced in the removal area A, into which watertight and pressure-tight pipelines 5 open. The access to the contaminated groundwater takes place e.g. B. via openings 11 in the container 1st These openings 11 are slots, for example, as are known from filter wells. The slots can be between a few millimeters and a few centimeters. In order to ensure a longer functioning of the water inflow 3 , it is expedient for the containers 1 to be surrounded with filter grains, as are known from well construction. The pipeline 5 is preferably connected above ground in a pressure-tight manner to a container 9 in which reactive substances 10 activated carbons of various grain sizes and designs up to different adsorbents such as ion exchangers or reactants such as zero-valent iron or catalysts. Other reactive substances are chemical or physically active ground water cleaning agents or aggregates or biologically active substances. In the pipeline 5 there are one or more quantity regulating valves 7 , 13 which serve to ensure that a quasi-steady state of the groundwater inflow or the individual groundwater levels can be set and maintained in the cleaning system by quantity regulation. Furthermore, it is expedient to install 5 pumps 8 in the pipeline with which the suction-lifting method can be started and, if necessary, supported. These pumps 8 can be installed permanently in the circuit or can be arranged removably bar.

Die Pumpen dienen dazu, die gesamte Rohrleitung 5 vollständig mit Wasser aufzufüllen. Nur unter diesen Bedingungen ist dann die selbständige Wirkungsweise der Wasserför­ derung nach dem Saug-Hebeverfahren möglich. Um das Verfahren in Gang zu bringen, wird zunächst der Grundwasserspiegel in den Behältern 1 um einen Betrag h abgesenkt, damit das verunreinigte Wasser im Entnahmebereich A in Richtung der Behälter 1 strömt. Die Absenkung um den Betrag h muß jedoch kleiner sein als der Spiegelunterschied H zwischen dem Grundwasserspiegel 2 im Entnahmebereich A und dem freien Wasser­ spiegel im Einleitungsbereich E. Der Höhenunterschied a zwischen der Entleerungsöff­ nung 6 der Rohrleitung 5 und dem Absenkspiegel 12 innerhalb der Behälter 1 dient dazu, die Reibungskräfte in der Rohrleitung 5 sowie die Reibungskräfte beim Durchströmen der Reaktivstoffe 10 im Behälter 9 zu überwinden. Des weiteren muß sichergestellt sein, daß die Eintrittsöffnung 4 in die Rohrleitung 5 stets unterhalb des Wasserspiegelstandes 12 im Behälter 1 liegt.The pumps serve to completely fill the entire pipeline 5 with water. Only under these conditions is the independent mode of operation of the water pumping possible after the suction lifting process. In order to get the process going, the groundwater level in the containers 1 is first lowered by an amount h so that the contaminated water flows in the removal area A in the direction of the containers 1 . The reduction by the amount h must, however, be smaller than the level difference H between the groundwater level 2 in the extraction area A and the free water level in the discharge area E. The level difference a between the discharge opening 6 of the pipeline 5 and the leveling mirror 12 serves within the container 1 to overcome the frictional forces in the pipeline 5 and the frictional forces when the reactive substances 10 flow through in the container 9 . Furthermore, it must be ensured that the inlet opening 4 in the pipeline 5 is always below the water level 12 in the container 1 .

Damit auch bei geringeren zugeströmten Wassermengen 3 die Füllung der Rohrleitung 5 gewährleistet bleibt, sind die Mengenregulierventile 7, 13 vorgesehen. Mit diesen Mengen­ regulierventilen ist sowohl die vollständige Füllung der Rohrleitung 5 sicherzustellen als auch die Durchströmungsgeschwindigkeiten zu beeinflussen. Die Anordnung der Mengen­ regulierventile 7, 13 kann zweckmäßigerweise im Einströmbereich 4, im Ausströmbereich 6 oder innerhalb der Rohrleitung 5 sein.So that the filling of the pipeline 5 remains guaranteed even with smaller inflows 3 , the quantity regulating valves 7 , 13 are provided. With these quantities of regulating valves, both the complete filling of the pipeline 5 is to be ensured and the flow rates are to be influenced. The arrangement of the quantity of regulating valves 7 , 13 can expediently be in the inflow region 4 , in the outflow region 6 or within the pipeline 5 .

Innerhalb gewisser Grenzen regelt sich der Durchfluß im Gesamtsystem von selbst. Ist die Absenkhöhe h größer, weil der Zustrom in den Behälter abnimmt, so wird das geförderte Wasservolumen durch eine geringere hydraulische Potentialdifferenz niedriger.The flow in the overall system regulates itself within certain limits Lowering height h is greater because the inflow into the container decreases, so that is conveyed Water volume lower due to a lower hydraulic potential difference.

Neben der Selbstregelung des Systemes besteht auch die Möglichkeit, unter geringem Energieeinsatz die Fördermenge durch die Pumpen 8 auch während des Reinigungs­ vorgangs ständig zu erhöhen. Als Pumpen können unterschiedlichste Pumpentypen zum Einsatz kommen wie Kreiselpumpen, Kolbenpumpen oder Vakuumpumpen.In addition to the self-regulation of the system, there is also the possibility of constantly increasing the delivery rate through the pumps 8, even during the cleaning process, with low energy consumption. A wide variety of pump types can be used as pumps, such as centrifugal pumps, piston pumps or vacuum pumps.

Die Erfindung ist ein gänzlich neuer Ansatz zur Reinigung von Grundwasser. Es ist die Kombination aus dem aktiven Pump- and Treat-Verfahren und dem passiven Funnel- and Gate- bzw. Reaktive Wand-Verfahren.The invention is a completely new approach to cleaning groundwater. It is the Combination of the active pump and treat process and the passive funnel and Gate or reactive wall processes.

Dabei werden die Vorteile der beiden grundsätzlich unterschiedlichen Vorgehensweisen miteinander verbunden.
The advantages of the two fundamentally different approaches are combined.

  • - Zum einen wird die Erfassung des Grundwassers auf rein hydraulischem Wege durch­ geführt. Dies bedeutet, daß zur Erfassung des Wassers nur übliche Brunnen errichtet werden müssen. Die Errichtung von teuren und aufwendigen unterirdischen Bauwerken (Dichtwände, Gates, durchströmte (reaktive) Wände, etc.) entfällt.- On the one hand, the groundwater is recorded in a purely hydraulic way guided. This means that only conventional wells are built to collect the water Need to become. The erection of expensive and complex underground structures (Sealing walls, gates, flowed through (reactive) walls, etc.) is not required.
  • - Zum anderen wird die Erfassung des Grundwassers auf der Basis natürlicher Wasser­ strömungen durchgeführt. Damit entfallen Betriebskosten für Pumpen und Behand­ lungsanlagen.- On the other hand, the detection of groundwater is based on natural water currents carried. This eliminates operating costs for pumps and treatment systems.

Die Reinigung des Wassers kann dabei sowohl mit den Verfahren aus der Pump- and Treat-Technik, als auch den passiven Verfahren erfolgen.The purification of the water can be done with the methods from the pump and Treat technique, as well as the passive procedure.

Durch die Regelung kann auf sich verändernde Randbedingungen reagiert werden. So kann durch sich ändernde Grundwasserstände an der Entnahmestelle oder sich ändernde Wasserstände an der Ableitstelle das wirksame hydraulische Potential verändert werden, was zu sich ändernden Wasservolumenströmen führt. Ferner kann sich der Fließwider­ stand in der Saugheberanordnung ändern, was zu geänderten Wasservolumenströmen führt. Diese zumindest unerwünschten Effekte können durch die Regelung reduziert oder ausgeschaltet werden.The regulation can react to changing boundary conditions. So can be caused by changing groundwater levels at the point of use or changing Water levels at the discharge point the effective hydraulic potential can be changed, which leads to changing water volume flows. Furthermore, the flow resistance can change stood in the siphon arrangement change, resulting in changed water volume flows leads. These at least undesirable effects can be reduced or reduced by the regulation turned off.

Der Reinigungsreaktor ist bevorzugt oberirdisch angeordnet. Hierdurch sind die Her­ stellungskosten gering zu halten, da der Tiefbau entfällt. Darüber hinaus ist die Wartung des Reaktors erleichtert und die Kontrolle des Reinigungserfolges erleichtert.The cleaning reactor is preferably arranged above ground. As a result, the Her to keep the costs of positioning low, since there is no civil engineering. In addition, maintenance of the reactor and the control of the cleaning success.

Eine Variante ist der teilweise oder vollständige Einbau des Reaktors unter der Gelände­ oberfläche (Unterflur). Damit kann die hydraulische Höhe des Saughebers reduziert werden. Damit kann dieses Verfahren auch bei tieferliegender Grundwasseroberfläche eingesetzt werden. Dies vor dem Hintergrund, daß der endliche Dampfdruck des Wassers die Saughöhe im Saugheber begrenzt.A variant is the partial or complete installation of the reactor under the site surface (underfloor). This can reduce the hydraulic height of the suction lifter become. This means that this method can also be used when the groundwater surface is lower be used. This against the background that the finite vapor pressure of the water the suction height in the siphon is limited.

Der Einleitungsbereich E, in den die Austrittsöffnung 6 der Heberleitung 5 einmündet, kann entweder ein Grundwasserleiter (mittels Sickerbrunnen, Sickerrigolen, Sickergraben etc.), ein offener Graben, ein Fluß oder auch eine offenes oder geschlossenes Kanal­ system sein.The discharge area E, into which the outlet opening 6 of the siphon pipe 5 opens, can either be an aquifer (by means of percolation wells, percolation channels, percolation trenches, etc.), an open trench, a river or an open or closed channel system.

Claims (17)

1. Verfahren zur Reinigung von schadstofffbelasteten Grundwässern dadurch gekenn­ zeichnet,
daß der Grundwasserspiegel (2) in einem Bereich, der mit Schadstoffen belastet ist, im Entnahmebereich (A) höher liegt als die Wasseroberfläche in einem Einleitungs­ bereich (E) für das gereinigte Grundwasser,
und daß der Grundwasserspiegel (2) ein natürliches Gefälle besitzt und/oder daß das Gefälle zwischen Entnahmebereich (A) und Einleitungsbereich (E) dadurch entsteht,
daß der Einleitungsbereich ein Vorfluter ist, oder ein künstlich angelegtes Gerinne wie ein Kanal ist, oder ein tieferes Grundwasserstockwerk ist, oder ein tieferliegender Bereich des Grundwasserleiters (Grundwasserabstrom) ist,
und daß der Grundwasserspiegel im Entnahmebereich (A) durch Wasserentzug um einen Betrag (h) abgesenkt wird, der kleiner ist als der Betrag (H) zwischen Ent­ nahmebereich (A) und Einleitungsbereich (E),
und daß durch die Absenkung um den Betrag (h) ein Wasserzustrom (3) zum Ent­ nahmebereich (A) erfolgt,
und daß im Entnahmebereich (A) ein oder mehrere Behälter (1) mit Wassereintritts­ öffnungen (11) angeordnet werden,
und daß in den Behälter (1) eine wasser- und luftdichte, mit Wasser gefüllte Rohrlei­ tung (5) eintaucht, deren Eintrittsöffnung (4) unterhalb des abgesenkten Wasser­ spiegels (12) im Behälter (1) reicht,
und daß die Austrittsöffnung (6) der Rohrleitung (5) ständig um einen Betrag (a) unterhalb des Absenkspiegels (12) im Behälter (1) angeordnet wird,
und daß zwischen den Eintrittsöffnungen (4) und Austrittsöffnungen (6) mindestens ein druck- und wasserdichter Behälter (9) in die Förderleitung (5) eingebaut ist, der mit einem oder mehreren Reaktivstoffen (10) ganz oder teilgefüllt ist,
und daß die Behälter (9) bevorzugterweise einen größeren Durchströmungsquer­ schnitt besitzen als die Rohrleitungen (5) und das Verfahren ohne weitere Energiezufuhr nach dem Saug-Hebeverfahren am Laufen zu halten ist.1. A process for the purification of polluted groundwater is characterized in that
that the groundwater level ( 2 ) in an area that is contaminated with pollutants is higher in the extraction area (A) than the water surface in a discharge area (E) for the cleaned groundwater,
and that the groundwater level ( 2 ) has a natural gradient and / or that the gradient between the extraction area (A) and the discharge area (E) arises as a result,
that the discharge area is a receiving waterway, or is an artificially created channel like a channel, or is a deeper groundwater level, or is a deeper area of the aquifer (groundwater outflow),
and that the groundwater level in the extraction area (A) is lowered by water removal by an amount (h) which is smaller than the amount (H) between the extraction area (A) and the discharge area (E),
and that by lowering the amount (h) there is a water inflow ( 3 ) to the removal area (A),
and that one or more containers ( 1 ) with water inlet openings ( 11 ) are arranged in the removal area (A),
and that in the container ( 1 ) a water- and airtight, water-filled pipe ( 5 ) dips, the inlet opening ( 4 ) below the lowered water level ( 12 ) in the container ( 1 ),
and that the outlet opening ( 6 ) of the pipeline ( 5 ) is always arranged in the container ( 1 ) by an amount (a) below the lowering mirror ( 12 ),
and that between the inlet openings ( 4 ) and outlet openings ( 6 ) at least one pressure-tight and watertight container ( 9 ) is installed in the delivery line ( 5 ), which is completely or partially filled with one or more reactive substances ( 10 ),
and that the containers ( 9 ) preferably have a larger flow cross-section than the pipes ( 5 ) and the process is to be kept running without further energy supply after the suction-lifting process. 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (9) für Reaktivstoffe (10) bevorzugterweise in leicht zugänglichen Bereichen oberhalb des Grundwasserspiegels und/oder oberirdisch angeordnet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the container ( 9 ) for reactive substances ( 10 ) are preferably arranged in easily accessible areas above the water table and / or above ground. 3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, daß in der wasserdichten Leitung (5) mindestens ein Mengenregulierventil (7, 13) angeordnet ist.3. The method according to claim 1 to 2, characterized in that in the waterproof line ( 5 ) at least one flow control valve ( 7 , 13 ) is arranged. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß durch Betätigung der Mengenregulierventile (7, 13) ein quasi stationärer Fließ­ zustand erreicht wird.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that a quasi-stationary flow state is achieved by actuating the flow control valves ( 7 , 13 ). 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohrleitung (5) und/oder am Anfang (4) und/oder am Ende (6) eine Pumpe (8) fest oder entfernbar angeordnet ist, welche im wesentlichen dazu genutzt wird, eine Absenkung des Wasserspiegels (12) um den Betrag (h) zu erreichen, um dis Rohrleitung (5) vollständig zu füllen und um das Verfahren in Gang zu bringen.5. The method according to claim 1 to 4 characterized in that in the pipeline ( 5 ) and / or at the beginning ( 4 ) and / or at the end ( 6 ) a pump ( 8 ) is fixed or removable, which is used essentially for this is to lower the water level ( 12 ) by the amount (h) in order to completely fill the pipeline ( 5 ) and to start the process. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Anheben des zu reinigenden Grundwassers aus und/oder über mehrere Grundwasserstockwerke erfolgt.6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that raising the groundwater to be cleaned out and / or over several Groundwater levels take place. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) gleichzeitig die Funktion der Rohrleitung im Entnahmebereich (A) übernimmt. 7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that the container ( 1 ) simultaneously takes over the function of the pipeline in the removal area (A). 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (1) in Form von Sickergräben ausgebildet sind.8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that the containers ( 1 ) are designed in the form of seepage trenches. 9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (6) für das gereinigte Grundwasser in einen oder mehrere Grundwasserleiter, Vorfluter, Bach, Fluß, Kanal oder einen Abwasserleiter oder Kombinationen hiervon fördern.9. The method according to claim 1 to 8, characterized in that the outlet openings ( 6 ) for the cleaned groundwater in one or more aquifers, receiving waters, stream, river, channel or a sewer or combinations thereof promote. 10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (9) mit Adsorbens gefüllt sind.10. The method according to claim 1 to 9, characterized in that the containers ( 9 ) are filled with adsorbent. 11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (9) mit Reaktivstoffen gefüllt und/oder mit technischen Aggregaten ausgestattet sind, die eine Schadstoffumsetzung aktiv und/oder passiv ermöglichen.11. The method according to claim 1 to 10, characterized in that the containers ( 9 ) are filled with reactive substances and / or equipped with technical units that enable a pollutant conversion actively and / or passively. 12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (9) eine Schadstoffdesorption vorzugsweise mit Luft im Unterdruck ermöglichen.12. The method according to claim 1 to 11, characterized in that the container ( 9 ) enable pollutant desorption preferably with air in negative pressure. 13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (9) nicht unterdruckfest sind, sondern durch das Füllmaterial ausge­ steift werden.13. The method according to claim 1 to 12, characterized in that the containers ( 9 ) are not resistant to negative pressure, but are stiffened by the filling material. 14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohrleitung (5) Meßwertaufnehmer zur Bestimmung des Volumenstroms und/oder der Reinigungsleistung angeordnet sind. 14. The method according to claim 1 to 13 characterized in that in the pipeline ( 5 ) transducers for determining the volume flow and / or the cleaning performance are arranged. 15. Verfahren nach Anspruch 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Volumenstromänderung dadurch bewirkt wird, daß die hydraulische Höhe des Saughebers (a) variiert und/oder durch eine Betätigung der Mengenregulierventile (7, 13) der Fließwiderstand verändert wird.15. The method according to claim 1 to 14, characterized in that the volume flow change is effected in that the hydraulic height of the suction lifter (a) varies and / or the flow resistance is changed by actuating the quantity regulating valves ( 7 , 13 ). 16. Verfahren nach Anspruch 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeß dadurch in Gang kommt, daß die Anordnung durch wenigstens ein Aggregat zur Unterdruckerzeugung mit Wasser gefüllt wird.16. The method according to claim 1 to 15, characterized in that the process is started in that the arrangement by at least one Unit for generating negative pressure is filled with water. 17. Verfahren nach Anspruch 1 bis 16 dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (6) so gestaltet ist, daß keine Luft in die Ableitung gelangen kann, insbesondere durch die Ausbildung eines Syphons.17. The method according to claim 1 to 16, characterized in that the outlet opening ( 6 ) is designed so that no air can get into the discharge line, in particular by the formation of a siphon.
DE1999138922 1999-08-17 1999-08-17 Groundwater Purification Flow and Treat Expired - Fee Related DE19938922B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999138922 DE19938922B4 (en) 1999-08-17 1999-08-17 Groundwater Purification Flow and Treat

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999138922 DE19938922B4 (en) 1999-08-17 1999-08-17 Groundwater Purification Flow and Treat

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19938922A1 true DE19938922A1 (en) 2001-03-01
DE19938922B4 DE19938922B4 (en) 2006-04-06

Family

ID=7918639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1999138922 Expired - Fee Related DE19938922B4 (en) 1999-08-17 1999-08-17 Groundwater Purification Flow and Treat

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19938922B4 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101069785B (en) * 2007-03-09 2010-12-15 熊四达 Adsorption siphon separation process and siphon separation device with self-suction function
CN102251529A (en) * 2011-06-02 2011-11-23 浙江大学 Self-balancing siphon drainage method by using side slope declining drill hole
CN102535491A (en) * 2012-02-21 2012-07-04 浙江大学 Embedded water permeable plate water collection siphon drainage method for side slope ground water interception
CN103410189A (en) * 2013-08-30 2013-11-27 广西玉林宏江能源科技有限公司 Novel method and device for diverting water in siphoning mode through pipelines on Tibet plateau to feed people in China
CN103706626A (en) * 2013-12-26 2014-04-09 江苏盖亚环境工程有限公司 System for treating organic pollutants in polluted soil
CN110228860A (en) * 2019-07-15 2019-09-13 大连地拓环境科技有限公司 One kind being used for Abandoned Land of Mine pollution prevention system

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008008030B4 (en) 2008-02-06 2015-05-21 Delta Umwelt-Technik Gmbh Process for the in situ purification of contaminated groundwater
DE102008008031A1 (en) 2008-02-06 2009-08-13 Delta Umwelt-Technik Gmbh Combined in-situ and on-site cleaning of water containing harmful substances e.g. phenol and alkylphenols, comprises in-situ cleaning of contaminated groundwater in subsurface oxidation and on-site removing substances in the groundwater

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4919568A (en) * 1988-04-27 1990-04-24 Dennis Hurley System for draining land areas through siphoning from a permeable catch basin
DE4238969A1 (en) * 1992-11-19 1994-05-26 Ieg Ind Engineering Gmbh Process for circulating groundwater in soil areas with a gradient of the groundwater level
DE4341591A1 (en) * 1993-12-07 1994-08-04 Dauber Hans Joachim Dipl Ing Natural biological waste water treatment

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4919568A (en) * 1988-04-27 1990-04-24 Dennis Hurley System for draining land areas through siphoning from a permeable catch basin
DE4238969A1 (en) * 1992-11-19 1994-05-26 Ieg Ind Engineering Gmbh Process for circulating groundwater in soil areas with a gradient of the groundwater level
DE4341591A1 (en) * 1993-12-07 1994-08-04 Dauber Hans Joachim Dipl Ing Natural biological waste water treatment

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 08224571 A.,In: Patent Abstracts of Japan *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101069785B (en) * 2007-03-09 2010-12-15 熊四达 Adsorption siphon separation process and siphon separation device with self-suction function
CN102251529A (en) * 2011-06-02 2011-11-23 浙江大学 Self-balancing siphon drainage method by using side slope declining drill hole
CN102535491A (en) * 2012-02-21 2012-07-04 浙江大学 Embedded water permeable plate water collection siphon drainage method for side slope ground water interception
CN103410189A (en) * 2013-08-30 2013-11-27 广西玉林宏江能源科技有限公司 Novel method and device for diverting water in siphoning mode through pipelines on Tibet plateau to feed people in China
CN103706626A (en) * 2013-12-26 2014-04-09 江苏盖亚环境工程有限公司 System for treating organic pollutants in polluted soil
CN110228860A (en) * 2019-07-15 2019-09-13 大连地拓环境科技有限公司 One kind being used for Abandoned Land of Mine pollution prevention system

Also Published As

Publication number Publication date
DE19938922B4 (en) 2006-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104438299B (en) It is a kind of to be used for contaminated soil remediation and the integration unit of revegetation
CN106734178A (en) Comprehensive restoration system and method for polluted site
JP2013535597A (en) In-situ leaching method by liquid injection
KR101622222B1 (en) Rainwater utilizing apparatus for drought and flood damage and sink hole prevention
US9649675B2 (en) In-situ capping with no loss of water depth
CN112142160A (en) AS/MPE combined repairing system and method for underground water polluted by LNAPL
CN212238608U (en) Adjustable repair well system for soil and underground water repair
CN107159698A (en) A kind of method that three-dimensional well elution joint stabilizes in-situ remediation soil polluted by heavy metals
US20120057937A1 (en) Concurrent Disposal and Consolidation of Dredged Sediment Using Horizontal Drains and Vacuum Loading
US20100200516A1 (en) Concurrent disposal and consolidation of dredged sediment using horizontal drains and vacuum loading
DE19938922A1 (en) Purification of groundwater containing pollutants, using chemical reaction and adsorption container
CN112095742A (en) Landfill leachate drainage guide system
KR20100010477U (en) Construction of Floodgate
US7374691B2 (en) In-situ hydraulic treatment conduit
DE102006039141A1 (en) Removing and transferring method for liquid media e.g. water, involves determining of optimal immersion depth and infiltration achievement for infiltration in aquifer
CN115710039A (en) Circulating well repairing system and method
DE102008007787B4 (en) Water intake for stream water removal from running waters for smaller discharge hydropower plants in the medium and high pressure ranges
JP5176753B2 (en) In-situ containment method
CN207013441U (en) Comprehensive restoration system for polluted site
CN208980531U (en) A kind of facility arrangement of emergency processing black and odorous water
DE4228387A1 (en) Domestic sewage outflow - has sepn. of solid and fluid phases to allow only fluid to pass through collection channel into the sewage disposal system
JP2019522746A (en) Permeation / storage tank for water circulation
EP1099489B1 (en) Construction for soil and ground water decontamination and method of construction thereof
CN213539027U (en) Well plugging device for precipitation well with large water pressure in building raft
EP1067243A2 (en) Catchment basin for above ground water and construction method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20130301