DE3931293A1

DE3931293A1 - Air sample extractor for measuring harmful material concn. in earth - has measuring arrangement connected to suction tube inside hollow conical probe of steel with air openings

Info

Publication number: DE3931293A1
Application number: DE3931293A
Authority: DE
Inventors: Reiner Dr Schuette
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-09-20
Filing date: 1989-09-20
Publication date: 1991-03-28

Abstract

The probe (1) is in the form of hollow core (4) of steel fixed to the end of a pipe (2) and having apertures (6) for air. The measuring assembly (9) is sealingly fixed to the end of a suction tube (10) introduced into the steel cone via the pipe. The air apertures are arranged in at least one groove circumscribing the probe. The apertures can be covered (7). The suction tube is sealed by a sealing ring (5) in the pipe. The ring can eb inflatable, possibly through the suction tube itself. USE/ADVANTAGE - Extracting sample for examining extent of concn. of harmful substances in coil, without influence from external sources and allowing immediate measurement.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Entnahme von Luft aus dem Erdreich zur Messung der Schadstoffkonzentration, be stehend aus einer in das Erdreich eintreibbaren Sonde und einer Meßeinrichtung.The invention relates to a device for removing air from the ground to measure the concentration of pollutants, be consisting of a probe that can be driven into the ground and one Measuring device.

Bei einem mit Verunreinigungen belasteten Erdreich ist es insbe sondere zur Durchführung von Sanierungsmaßnahmen erforderlich, die genaue Schadstoffbelastung bzw. -konzentration zu messen. Dazu wird im Erdreich eine Bohrung erzeugt, die eine Tiefe von etwa 0,2-4,0 m haben kann. In diese, nach oben offene Bohrung wird eine Sonde eingeführt, die mit einer Ansaugspritze versehen ist. Über diese Ansaugspritze wird die belastete Luft angesaugt. Nach dem Herausnehmen der Sonde aus dem Bohrloch wird diese Luft in ein besonderes Glasfläschchen gegeben, welches nach seiner Schließung in ein Labor gegeben wird. Hier wird die Luft dann mittels einer Meßeinrichtung untersucht. Nach dem Erzeugen des Bohrloches, also bevor die Sonde in das Bohrloch eingeführt wurde, kann sich die im Erdreich befindliche Luft mit der Außen luft vermischen, so daß beim Ansaugen der Luft über die Spritze der Sonde ein Luftgemisch angesaugt wird, welches nicht mehr der im Erdreich befindlichen, schadstoffbelasteten Luft entspricht. Dies verfälscht bereits die Meßwerte. Auch beim Umfüllen der aus dem Erdreich abgesaugten Luft von der Spritze in ein Glasfläsch chen sowie bei der Untersuchung im Labor kann sich die schad stoffbelastete Luft aus dem Erdreich noch teilweise mit Umge bungsluft vermischen, so daß die Meßwerte weiter verfälscht wer den. Liegen jedoch keine der tatsächlichen Schadstoffbelastung der Luft im Erdreich entsprechenden Meßwerte vor, werden die Sa nierungsmaßnahmen des Erdreiches falsch bemessen und demzufolge auch falsch durchgeführt.In the case of soil contaminated with impurities, it is particularly so especially required to carry out remedial measures, to measure the exact pollution or concentration. For this purpose, a hole is created in the ground with a depth of can have about 0.2-4.0 m. In this hole, open at the top a probe is inserted, which is equipped with a suction syringe is. The polluted air is drawn in via this suction syringe. After removing the probe from the borehole, this air is released placed in a special glass vial, which after its Closure is given in a laboratory. Here is the air then examined by means of a measuring device. After creating the Borehole, i.e. before the probe is inserted into the borehole , the air in the ground can coexist with the outside Mix air so that when the air is drawn in via the syringe an air mixture is sucked into the probe, which is no longer the corresponds to polluted air in the ground. This already falsifies the measured values. Even when decanting the air extracted from the soil by the syringe into a glass bottle damage, as well as during the examination in the laboratory air contaminated with substances from the soil still partially with reverse Mix the exercise air so that the measured values are further falsified the. However, none of the actual pollution levels the air in the ground corresponding measurements, the Sa grounding measures incorrectly dimensioned and consequently also done wrong.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde eine Vorrich tung zur Entnahme von Luft aus dem Erdreich zur Messung der Schadstoffkonzentration zu schaffen, mit der die Luft aus dem Erdreich ohne äußere Beeinträchtigung angesaugt und deren Schad stoffbelastung sofort und möglichst fehlerfrei gemessen werden kann.The invention is therefore based on the object device for taking air from the ground to measure the To create pollutant concentration with which the air from the Soil sucked in without external impairment and its damage material load can be measured immediately and as error-free as possible can.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung vorgeschlagen, daß die Sonde aus einem am Ende eines Rohres befestigten, hohlen Stahlkegel mit mehreren Lufteintrittsöffnungen gebildet und die Meßeinrichtung am Ende einer über das Rohr dichtend in den Hohl kegel einführbaren Saugleitung befestigt ist.To solve this problem, according to the invention at a Proposed device of the type described above, that the probe from a hollow attached to the end of a tube Steel cone formed with multiple air intakes and the Measuring device at the end of a tube sealing in the hollow cone insertable suction line is attached.

Durch eine solche Vorrichtung wird die Luft des belasteten Erd reiches ohne Einfluß der Außenluft angesaugt und direkt an der Ansaugstelle gemessen, so daß keine Fehlmessungen auftreten und sichergestellt ist, daß genau die richtigen Sanierungsmaßnahmen vorgenommen werden.With such a device, the air of the polluted earth rich sucked in without the influence of the outside air and directly at the Intake point measured so that no incorrect measurements occur and it is ensured that exactly the right remedial measures be made.

Weitere Merkmale einer Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-8 offenbart.Further features of a device according to the invention are in claims 2-8.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigenThe invention is described below with reference to a drawing illustrated embodiment explained in more detail. Show

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung und Fig. 1 shows a section through a device according to the invention and

Fig. 2 eine weitere Ausbildung einer Vorrichtung gemäß der Er findung. Fig. 2 shows a further embodiment of a device according to the invention.

In der Fig. 1 der Zeichnung ist eine Sonde 1 dargestellt, die aus einem Rohr 2 aus Stahl besteht, an dessen einem Ende ein mit einem Hohlraum 3 versehener Stahlkegel 4 fest angeschlossen ist. Im Rohr 2 ist eine hohle Manschette 5 ortsfest angeordnet, die über eine nicht dargestellte, aus dem Rohr 2 axial nach außen führende Schlauchleitung aufgeblasen werden kann, so daß die Manschette 5 sich aus ihrer in Fig. 1 dargestellten Stellung entsprechend der Stellung der Fig. 2 verformt. Im Bereich des Hohlraumes 3 sind in der Wandung des Stahlkegels 4 mehrere Ka näle 6 vorgesehen, die umlaufend angeordnet und beispielsweise durch Spleißstücke 7 weitgehend geschlossen sind.In Fig. 1 of the drawing, a probe 1 is shown, which consists of a tube 2 made of steel, at one end of which a steel cone 4 provided with a cavity 3 is firmly connected. In the tube 2 , a hollow sleeve 5 is arranged in a stationary manner, which can be inflated via a hose line, not shown, leading axially outward from the tube 2 , so that the sleeve 5 moves out of its position shown in FIG. 1 in accordance with the position of FIG. 2 deformed. In the region of the cavity 3 , a plurality of channels 6 are provided in the wall of the steel cone 4 , which are arranged circumferentially and are largely closed, for example by splicing pieces 7 .

Diese Sonde 1 wird nun in an sich bekannter Weise in das Erdreich eingetrieben und zwar soweit, bis der Stahlkegel 4 bzw. dessen Kanäle 6 die Tiefe erreicht haben, in der die Schadstoffkonzen tration bzw. -belastung gemessen werden soll. Sobald die Sonde 1 diese Lage erreicht hat, wird durch das Rohr 2 von oben eine Hülse 8 eingeführt, die an einer Saugleitung 10 befestigt ist. Die Saugleitung 10 kann als Rohr oder Schlauch ausgebildet sein und steht mit einer an sich bekannten, nicht dargestellten Saug einrichtung in Verbindung. In der Hülse 8 befindet sich ein Meß röhrchen 9, mit dem die Schadstoffbelastung gemessen werden kann.This probe 1 is now driven into the ground in a manner known per se, to the extent that the steel cone 4 or its channels 6 have reached the depth in which the pollutant concentration or exposure is to be measured. As soon as the probe 1 has reached this position, a sleeve 8 is inserted through the tube 2 from above and is attached to a suction line 10 . The suction line 10 can be designed as a tube or hose and is connected to a known suction device, not shown, in connection. In the sleeve 8 there is a measuring tube 9 with which the pollution can be measured.

Sobald die Hülse 8 ihre vorgegebene Lage im Hohlraum 3 des Stahl kegels 4 erreicht hat, wird die Manschette 5 aufgeblasen. Dabei verschließt die Manschette 5 den ringförmigen Raum zwischen dem Rohr 2 und der Saugleitung 10. Sobald dieser Raum geschlossen ist, wird über die Saugleitung 10 Luft angesaugt. Diese Luft wird aus dem Erdreich abgezogen und gelangt über die Kanäle 6 in den Hohl raum 3. Hier strömt die schadstoffbelastete Luft von unten in die Hülse 8 und damit zum Meßröhrchen 9. Sobald eine vorgegebene Luftmenge angesaugt wurde, wird der Ansaugvorgang unterbrochen und eine gewisse Zeit gewartet, in der die Schadstoffbelastung der aus dem Erdreich angesaugten Luft auf das Meßröhrchen 9 ein wirken kann. Hier ist es möglich, die Messung der Schadstoffbe lastung sofort an Ort und Stelle zu messen oder die angesaugte und im Meßröhrchen 9 befindliche Luft später labormäßig zu unter suchen. Dazu ist es erforderlich, zunächst die Manschette 5 zu entspannen und die Hülse 8 mit dem Meßröhrchen 9 über die Saug leitung 10 aus der Sonde 1 herauszuziehen.As soon as the sleeve 8 has reached its predetermined position in the cavity 3 of the steel cone 4 , the sleeve 5 is inflated. The sleeve 5 closes the annular space between the tube 2 and the suction line 10 . As soon as this room is closed, air is drawn in via the suction line 10 . This air is withdrawn from the ground and passes through the channels 6 into the cavity 3 . Here the polluted air flows from below into the sleeve 8 and thus to the measuring tube 9 . As soon as a predetermined amount of air has been sucked in, the suction process is interrupted and a certain time is waited in which the pollutant load of the air sucked in from the ground can act on the measuring tube 9 . Here it is possible to measure the measurement of the pollutant load immediately on the spot or to look at the air sucked in and in the measuring tube 9 later in the laboratory. For this purpose, it is necessary to first relax the cuff 5 and to pull the sleeve 8 with the measuring tube 9 via the suction line 10 out of the probe 1 .

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 stimmt weitgehend mit dem Aus führungsbeispiel der Fig. 1 überein. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 weist jedoch der Stahlkegel 4 einen erheblich größe ren Querschnitt auf und demzufolge kann auch der Hohlraum 3 er heblich größer ausgebildet sein. In diesen Hohlraum 3 ist jetzt eine Platte 11 angeordnet, die mehrere Hülsen 8 mit nicht näher dargestellten Meßröhrchen aufnehmen kann. Dies ergibt die Mög lichkeit, unterschiedliche Messungen durchzuführen. Bei der Sonde 1 der Fig. 2 ist es jedoch nicht möglich, die Platte 11 mit den Hülsen 8 durch das Rohr 2 in den Hohlraum 3 einzuführen. Hier muß die Platte 11 mit den Hülsen 8 von oben in den Stahlkegel 4 eingesetzt werden, bevor dieser dann geschlossen und das Rohr 2 angeschlossen wird. Dies bedeutet, daß sich bereits beim Ein treiben der Sonde 1 der Fig. 2 die Hülsen 8 mit den Meßröhrchen im Hohlraum 3 des Stahlkegels 4 befinden. Während des Eintreib vorganges ist auch der Ringraum zwischen dem Rohr 2 und der Saug leitung 10 durch die Manschette 5 geschlossen, so daß keinerlei Außenluft in den Hohlraum 3 eindringen kann. Sobald diese Sonde 1 ihre vorgegebene Tiefe erreicht hat, wird auch hier Luft aus dem belasteten Erdreich angesaugt, die entweder sofort gemessen oder später labormäßig untersucht wird. The embodiment of FIG. 2 largely coincides with the exemplary embodiment from FIG. 1. In the embodiment of FIG. 2, however, the steel cone 4 has a considerably larger cross-section and consequently the cavity 3 can be made considerably larger. In this cavity 3 , a plate 11 is now arranged, which can accommodate several sleeves 8 with measuring tubes, not shown. This gives the opportunity to perform different measurements. However, in the probe 1 of Fig. 2, it is not possible to insert the plate 11 with the sleeves 8 through the tube 2 into the cavity 3. Here the plate 11 with the sleeves 8 must be inserted from above into the steel cone 4 before it is then closed and the pipe 2 is connected. This means that the sleeves 8 with the measuring tubes are already in the cavity 3 of the steel cone 4 when driving the probe 1 of FIG. 2. During the driving process, the annular space between the tube 2 and the suction line 10 is closed by the sleeve 5 , so that no outside air can penetrate into the cavity 3 . As soon as this probe 1 has reached its predetermined depth, air is also sucked in from the contaminated soil, which is either measured immediately or later examined in the laboratory.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 weist der Stahlkegel 4 um laufende Nuten 12 auf, in die die Kanäle 6 münden. Obwohl diese Nuten 12 die Verschmutzung bzw. Zusetzung der Kanäle 6 weitgehend reduzieren, ist es auch hier möglich, die Nuten 12 bzw. die Ka näle 6 durch Spleißstücke 7 weitgehend abzudecken. In dem Hohl raum 3 des Stahlkegels 4 sind in vorteilhafter Weise ein Feinst manometer und eine Luftmengen-Meßeinrichtung angeordnet. Über das Manometer können geringste Unter- oder Überdrücke der Luft gemes sen werden. Die Luftmengen-Meßeinrichtung stellt sicher, daß nur die genau vorgegebene Luftmenge an- bzw. abgesaugt wird, die für eine einwandfreie Messung erforderlich ist.In the embodiment of Fig. 2 has the steel cone 4 by running grooves 12 into which the channels 6 lead. Although these grooves 12 largely reduce the contamination or clogging of the channels 6 , it is also possible here to largely cover the grooves 12 or the channels 6 by splicing pieces 7 . In the cavity 3 of the steel cone 4 , a precision manometer and an air quantity measuring device are advantageously arranged. The slightest underpressure or overpressure in the air can be measured using the manometer. The air volume measuring device ensures that only the precisely specified air volume is sucked in or out, which is necessary for a perfect measurement.

In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles ist es mög lich, die Manschette 5 ortsfest an der Saugleitung 10 anzuordnen. Ferner ist es möglich, die Saugleitung 10 so auszubilden, daß dieselbe innerhalb des Rohres 2 aufblasbar ist und den sie umge benden Ringraum abdichtet. Es ist möglich, mehrere derartige Sonden um eine zentrale Luftspendesonde in unterschiedlichen Tiefen einzutreiben. Dabei wird die zugeführte Luft auf ihrem Strömungsweg durch das Erdreich mit Schadstoffen angereichert, so daß über die gemessenen Werte exakte Aussagen darüber gemacht werden können, wie lange das Sanierungsverfahren des Erdreiches dauert. Bedarfsweise kann über die Luftspendesonde aber auch über die Sonde 1 ein besonderes Gas zugeführt werden.In a modification of the illustrated embodiment, it is possible to arrange the sleeve 5 fixed on the suction line 10 . Furthermore, it is possible to design the suction line 10 so that it is inflatable within the tube 2 and seals the ring space surrounding it. It is possible to drive several such probes around a central air dispensing probe at different depths. The air supplied is enriched with pollutants on its flow path through the soil, so that the measured values can be used to make precise statements about how long the soil remediation process will take. If necessary, a special gas can also be supplied via the air dispensing probe but also via the probe 1 .

Ferner ist es möglich, anstelle der Maschette 5 einen Dichtungs ring, beispielsweise einen O-Ring zu verwenden, der in Abände rung der Fig. 2 zwischen zwei Flanschringen eingespannt und durch Überdruck im Ringraum an dem Rohr 2 und der Saugleitung 10 dichtend anliegt.Furthermore, it is possible to use a sealing ring, for example an O-ring, instead of the sleeve 5 , which is clamped between two flange rings in the embodiment of FIG. 2 and bears sealingly by overpressure in the annular space on the pipe 2 and the suction line 10 .

Claims

1. A device for removing air from the earth to measure the pollutant concentration, consisting of a drivable in the ground probe and a measuring device, characterized in that the probe ( 1 ) from a at the end of a tube ( 2 ) BEFE Stigt, hollow Steel cone ( 4 ) with a plurality of air inlet openings ( 6 ) and the measuring device ( 9 ) at the end of a pipe ( 2 ) sealing in the hollow cone ( 4 ) insertable suction line ( 10 ) is attached.

2. Device according to claim 1, characterized in that the air inlet openings ( 6 ) are arranged in at least one umlau fenden groove ( 12 ).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the air inlet openings ( 6 ) with covers ( 7 ) are seen ver.

4. The device according to at least one of claims 1-3, characterized in that the suction line ( 10 ) via a sealing ring ( 5 ) in the tube ( 2 ) is sealed.

5. The device according to claim 4, characterized in that the sealing ring ( 5 ) is designed as an inflatable ring.

6. The device according to claim 5, characterized in that the inflatable ring is formed by the suction line ( 10 ) itself.

7. The device according to claim 5 or 6, characterized, that the ring is designed as a balloon or blocker.

8. The device according to at least one of claims 1-5, characterized in that a plurality of measuring devices ( 9 ) are arranged at the end of the suction line ( 10 ).