DE3844499C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-PS 34 45 316 ist eine Vorrichtung zum Reinigen von Brunnenschächten bekannt, die mit einem entlang des Schachtes bewegbaren Etagengestell mit horizontalen Trennelementen zur Bildung von mindestens zwei in Schachtlängsrichtung hintereinanderliegenden, im Betriebszustand gegeneinander abgedichteten Kammern ausgerüstet ist. Zur Erzeugung eines Druckunterschiedes wechselnder Richtung zwischen den beiden Kammern ist eine Pumpe oder dergleichen vorgesehen. Dieser Druck­ unterschied bewirkt beispielsweise in der unteren Kammer einen Überdruck und in der oberen Kammer einen Unterdruck gegenüber dem außerhalb der Schachtwand angrenzenden Raum.

Das zum Reinigen des Brunnenschachtes verwendete, in die Kammern eingebrachte Spül- oder Waschmittel tritt dann aus der unteren Kammer in die Brunnen­ wandung ein und wird durch die benachbarte Kies­ schicht hindurchgedrückt. Durch den in der oberen Kammer herrschenden Unterdruck wird das Waschmittel dann in diese Kammer gesaugt. Während dieser gerichteten Strömung löst das Waschmittel leistungs­ minderende Ablagerungen in der Brunnenwandung und in der angrenzenden Kiesschicht und nimmt diese in sich auf. Durch Umkehrung des Druckunterschiedes wird die Bewegungsrichtung der Waschflüssigkeit umgekehrt; diese Wechselwirkung führt zu einer erheblichen Steigerung des Reinigungseffektes.

Bisher ist man bei der Reinigung von Brunnenschächten mit der vorbeschriebenen und auch anderen bekannten Vorrichtungen zumeist so vorgegangen, daß zunächst eine visuelle Inspektion des Schachtes durchgeführt wurde und hiernach beispielsweise die Zusammensetzung des Waschmittels und die Dauer des Reinigungsvor­ ganges bestimmt wurden.

Dieses Verfahren ist naturgemäß sehr ungenau, da die visuelle Untersuchung nur einen ungenügenden Aufschluß über den Umfang und die Art der Verunreinigung gibt. Daher tritt entweder der Fall ein, daß die Reinigung nicht ausreichend ist, oder der Fall, daß zuviel Waschmittel zugeführt wurde, so daß eine unnötige Belastung des Untergrundes erfolgt.

Das überschüssige Waschmittel kann aber beispielsweise auch als organisches Nährsubstrat dienen, das zur Bildung von Verkeimungen in der Umgebung des Brunnen­ schachtes führt.

Weiterhin kann der Reinigungsvorgang wesentlich länger dauern, als dies tatsächlich erforderlich ist. Dies ist durch den erheblichen Personal- und Geräteeinsatz sehr unwirtschaftlich.

Darüber hinaus kann es bei einem zu lange dauernden Reinigungsvorgang zu Ausflockungen der gelösten Ablagerungen kommen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung für das eingangs genannte Verfahren zur Reinigung von Brunnenschächten eine Verfahrenssteuerung anzugeben, die gute Reinigungsergebnisse bewirkt und kosten­ günstig arbeitet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß während des Reinigungsvorganges die Ionen­ konzentration verschiedener aus den Ablagerungen gelöster Ionen in der Waschflüssigkeit gemessen wird, daß die Dauer des Reinigungsvorganges in Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Messungen gesteuert wird und daß die Konzentration der aus den Ab­ lagerungen gelösten Ionen in der Waschflüssigkeit in Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Messungen für den weiteren Reinigungsverlauf geeignet verringert wird.

Die zu messenden Ionen sind zum Beispiel die Kationen Eisen, Mangan, Calcium und/oder Aluminium, sowie die Anionen, z.B. Sulfat und/oder Chlorid, und außerdem die Kationen und Anionen der Waschflüssigkeit- Zusätze.

Zusätzlich können auch Summenparameter-Leitgrößen der die verschiedenen gelösten Ablagerungen enthalten­ den Waschflüssigkeit gemessen und auch in Abhängigkeit von diesen Messungen der weitere Reinigungsvorgang beeinflußt werden. Die Summenparameter-Leitgrößen sind im wesentlichen der pH-Wert, die Leitfähigkeit und/oder die Redoxspannung der Waschflüssigkeit. Die Messung kann kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden. Durch die Ermittlung der je­ weiligen Ionenkonzentration und insbesondere ihrer zeitlichen Veränderung kann festgestellt werden, welche Zusammensetzung die Ablagerungen aufweisen und welche Waschmittelzusammensetzung jeweils am günstigsten ist. Nimmt beispielsweise die Konzentration einer Ionenart nur noch sehr langsam zu, obwohl die Aufnahmefähigkeit der Waschflüssigkeit für diese Ionen noch längst nicht erschöpft ist, dann bedeutet dies, daß diese Ionen bildenden Ablagerungen nur noch in vernachlässigbarem Umfang vorhanden sind. Ist da­ gegen kein Anstieg der Konzentration einer Ionenart mehr zu verzeichnen, weil die Aufnahmefähigkeit der Waschflüssigkeit hierfür erschöpft ist, dann müssen geeignete Maßnahmen getroffen werden, um eine weitere Aufnahme dieser Ionen in der Waschflüssigkeit sicherzustellen.

Demgemäß ist es vorteilhaft, die Konzentration der Ionen gelöster Ablagerungen in der Waschflüssigkeit zu verringern.

Wird kein nennenswerter Anstieg der gemessenen Ionenkonzentration mehr festgestellt, obwohl die Waschflüssigkeit zur Aufnahme entsprechender Ionen noch fähig ist, dann sind die Ablagerungen im wesentlichen beseitigt und der Reinigungsvorgang kann beendet werden.

Zur Durchführung der Messung wird die Waschflüssigkeit zweckmäßig nach oben aus dem Schacht heraus- und anschließend wieder in den Schacht zurückgeführt. Dies erleichtert auch eine Abführung verbrauchter und Zuführung frischer Waschflüssigkeit, da diese Maßnahmen dann ebenfalls außerhalb des Schachtes vorgenommen werden können. Die frische Waschflüssigkeit kann durch Herabsetzung der Ionenkonzentration der gelösten Ablagerungen in der abgeführten verbrauchten Waschflüssigkeit gewonnen werden. Die Zusammen­ setzung der zugeführten frischen Waschflüssigkeit wird vorzugsweise durch das Ergebnis der Messung bestimmt, damit gezielt die Aufnahmefähigkeit gerade für solche Ionen erhöht wird, die noch in erheblichem Maße in den Ablagerungen vorhanden sind.

Die zu lösenden Ablagerungen müssen nicht nur solche sein, die sich während des Brunnenbetriebes allmählich ansammeln,sondern es kann sich hierbei auch um soge­ nannte Bohrspülzusätze handeln, die bei der Brunnen­ herstellung eingesetzt wurden und anschließend entfernt werden müssen, da sie das Leistungsvermögen des Brunnens beeinträchtigen.

Die Waschmittelflüssigkeit enthält zur Desinfektion geeignete Zusätze. Hierbei dienen die durchgeführten Messungen dann jeweils auch zur Steuerung der Ent­ fernung sowie gegebenenfalls durch zusätzliche Messungen zum Nachweis von biologischen Aktivitäten.

Durch Messung der Menge der verbrauchten Wasch­ flüssigkeit und der in dieser enthaltenen Ionen­ konzentrationen kann auch die Gesamtmenge der herausgelösten Ablagerungen, unterteilt in die einzelnen gemessenen Ionenarten, bestimmt werden. Dies ermöglicht Rückschlüsse auf den Zustand des jeweiligen Brunnens, beispielsweise in welchen Zeitabständen eine Reinigung vorgenommen oder ob der Brunnen erneuert werden sollte.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigt in schematischer Darstellung eine Brunnenreinigungsvorrichtung mit einem in einen Brunnenschacht eingeführten Etagengestell.

Das Etagengestell besitzt ein oberes Trennelement 1, ein mittleres Trennelement 2 und ein unteres Trenn­ element 3, die durch nicht gezeigte, beispielsweise stabförmige Verbindungselemente miteinander verbunden sind. Das Etagengestell wird in einem Brunnenschacht 4 bis zur gewünschten Tiefe herabgelassen. Der Brunnen­ schacht 4 ist von kiesförmigem Material umgeben, das von einer flüssigkeitsdurchlässigen Schachtwand 5 gehalten wird. Die Trennelemente 1, 2 und 3 sind zum Beispiel jeweils von einem aufblasbaren Hohlreifen 6 umgeben. Nach dem Absenken des Etagengestells in die gewünschte Tiefe werden die Hohlreifen 6 zum Beispiel mit einem Fluid gefüllt, wodurch eine Abdichtung zwischen dem jeweiligen Trennelement und der Schacht­ wand 5 erzielt wird. Hierdurch werden zwei Kammern 7 und 8 zwischen dem oberen Trennelement 1 und dem mittleren Trennelement 2 einerseits sowie zwischen dem mittleren Trennelement 2 und dem unteren Trennelement 3 andererseits gebildet. Zwischen den Kammern 7 und 8 soll im Betrieb der Vorrichtung ebenfalls eine Abdichtung für die Waschflüssigkeit erfolgen.

Zur Erzeugung des Druckunterschieds zwischen den beiden mit Waschflüssigkeit gefüllten Kammern 7 und 8 ist eine Pumpe 9 einerseits über eine Bohrleitung 10 mit der Kanmer 7 und andererseits über eine Rohrleitung 11 direkt mit der Kammer 8 verbunden. Im Wechselbetrieb wird die Waschflüssigkeit über eine der beiden Rohr­ leitungen aus einer der Kammern gesaugt und über die andere Rohrleitung in die andere Kammer hineingedrückt. Hierdurch tritt ein Druckgefälle zwischen den Kammern 7 und 8 sowie zwischen diesen und der den Brunnenschacht 4 umgebenden Kiesschicht auf, wobei die eine Kammer einen Überdruck und die andere Kammer einen Unterdruck gegenüber dieser Kiesschicht aufweist. Dementsprechend wird die Waschflüssigkeit aus einer der Kammern durch die Schachtwand 5 in die Kiesschicht hineingedrückt, während sie aus dieser durch die Schachtwand 5 in die andere Kammer wieder zurückstömt.

Hierbei werden Ablagerungen im Bereich der Schachtwand 5 und der angrenzenden Kiesschicht von der Waschflüssig­ keit gelöst und in dieser aufgenommen.

In Reihe mit der Pumpe 9 sind ein Regelventil 12 sowie eine Meßstation 13 in die Rohrleitung 10, 11 geschaltet. In der Meßstation 13 werden bestimmte Eigenschaften der Waschflüssigkeit, nämlich die Konzentration von Ionen der gelösten Ablagerungen und die Summenparameter- Leitgrößen, zum Beispiel der pH-Wert, die Leitfähigkeit und/oder die Redoxspannung, gemessen. Die Ionenmessung erfolgt selektiv mittels einem der bekannten Verfahren. Nähert sich die Konzentration einer Ionenart der Grenze der Aufnahmefähigkeit in der Waschflüssigkeit, dann kann diese Konzentration dadurch herabgesetzt werden, daß über ein Regelventil 14 verbrauchte Waschflüssig­ keit abgeführt und die Waschflüssigkeitszusätze von den gelösten Ionen getrennt oder gemeinsam mit den gelösten Ionen neutralisiert und ordnungsgemäß ent­ sorgt werden. Die Waschflüssigkeitszusätze können dadurch erhalten werden, daß in der abgeführten verbrauchten Waschflüssigkeit die Ionen zum Beispiel mittels eines Kationenaustauschers gegebenenfalls selektiv vermindert werden. Über ein Regelventil 15 können nach Bedarf geeignete frische oder regenerierte Waschflüssigkeitszusätze zugeführt werden.

Die gezeigte Vorrichtung wurde nur beispielhaft angegebenen, um das beanspruchte Verfahren zu erläutern. Die Anwendung des Verfahrens wird hierdurch in keiner Weise eingeschränkt. Die Messung kann beispielsweise auch im Schacht vorgenommen werden. Weiterhin kann die Pumpe auch mit dem Etagengestell verbunden sein; oder es sind mehrere Pumpen vorgesehen, die sich zum Teil im Schacht und zum Teil außerhalb des Schachtes be­ finden.

Claims (9)

1. Verfahren zur Reinigung von Brunnenschächten, bei dem eine Waschflüssigkeit, bestehend aus dem Grundwasser mit geeigneten Zusätzen, aus dem Brunnenfilterrohr in an die Filterrohrwandung angrenzende Kiesschichten gedrückt und wieder zurückgesaugt wird, wobei zu beseitigende leistungsmindernde Ablagerungen mit und in den Zusätzen lösbar sind und von der Waschflüssigkeit gelöst und in dieser in gelöstem Zustand aufge­ nommen werden, dadurch gekennzeichnet, daß während des Reinigungsvorganges die Ionen­ konzentration verschiedener aus den Ablagerungen gelöster Ionen in der Waschflüssigkeit gemessen wird, daß die Dauer des Reinigungsvorganges in Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Messungen gesteuert wird und daß die Konzentration der aus den Ablagerungen gelösten Ionen in der Waschflüssigkeit in Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Messungen für den weiteren Reinigungs­ verlauf geeignet verringert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zusätzlich Summenparameter- Leitgrößen der verschiedenen gelösten Ab­ lagerungen und der Waschflüssigkeit gemessen werden und daß in Abhängigkeit von diesen Messungen der weitere Reinigungsvorgang gesteuert wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasch­ flüssigkeit zur Durchführung der Messung nach oben aus dem Schacht heraus- und anschließend wieder in den Schacht zurück­ geführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung der Konzentration der Ionen gelöster Ab­ lagerungen ein Teil der verbrauchten Wasch­ flüssigkeit durch frische Waschflüssigkeit ersetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der zu ersetzenden ver­ brauchten Waschflüssigkeit die Ionenkonzen­ tration der gelösten Ablagerungen herabge­ setzt und diese Waschflüssigkeit dann wieder dem Reinigungsvorgang zugeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zusammensetzung der frischen Waschflüssigkeit vom Ergebnis der Messung gesteuert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Gesamtmenge der bei einem Reinigungsvorgang in der Waschflüssigkeit gelösten Ablagerungen ermittelt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit geeignete Zusätze zur Desinfektion enthält, und daß die durchgeführten Messungen zusätzlich zur Steuerung der Desinfektion durch Messungen, die die biologischen Aktivitäten bestimmen, ergänzt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit geeignete Zusätze zur Entfernung von Bohrspül­ zusätzen enthält und daß die durchgeführten Messungen durch geeignete Messungen hinsichtlich der verwendeten Zusätze zur Entfernung sowie der zu entfernenden Bohrspülzusätze ergänzt werden und die Messungen zusätzlich zur Steuerung der Entfernung und zur mengen­ mäßigen Bestimmung der Bohrspülzusätze verwendet werden.