EP0640742A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung von im Erdreich befindlicher Flüssigkeit - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for influencing liquid in the ground by means of a well shaft which is introduced into the ground and which is divided by partition walls into a plurality of shaft areas which are sealed off from one another.
- the hydraulic conductivity is greater in the horizontal direction than in the vertical direction, so that radii of the liquid circuits are typically set which are approximately six times greater than the depth of the well.
- a well depth of 50 m for example, a radius of the liquid circuit of 300 m.
- this large horizontal expansion of the circuit means that an enormous amount of liquid must also be circulated to clean up the soil.
- pump capacities it takes years until this amount of liquid has been replaced.
- this is economically prohibitive.
- a large radial expansion of the liquid circuit for the detection of the contaminated area is generally not necessary and even undesirable, since this leads to a distribution of the contaminations into even larger areas.
- the invention has for its object to provide a way of remediation of very deeply contaminated soils that is economically viable.
- the object is achieved according to the invention with a method of the type mentioned at the outset in that liquid circuits are produced at different depths in the ground between two shaft areas.
- the individual liquid circuits each have smaller radii than a single large liquid circuit over the entire depth of the well.
- the total volume of liquid to be circulated is smaller, so that much shorter rehabilitation times are necessary for the same pumping capacity.
- the method of the invention can also be used to selectively extract water from certain soil layers. This is e.g. B. in source areas with several sources at different depths, the water of which should not mix, required. Further advantages result if the amount of liquid circulated in the soil per liquid circuit can be set separately. Then it is one of the Contamination distribution and the hydraulic conductivity of individual layers of soil can be optimally adapted.
- the device for carrying out the method according to the invention with a well shaft introduced into the ground, which is divided by partition walls into a plurality of shaft areas sealed against one another is characterized according to the invention in that pipes or hoses connected to the individual shaft areas by a pump through the partition walls Feeding or pumping liquid are led.
- one pump can be provided for each liquid circuit, the pumps advantageously being able to regulate their output. This enables individual regulation of the amount of liquid circulated per liquid circuit.
- a common suction and pressure pump can also be provided for all liquid circuits, each of which is connected to the associated shaft areas via pipe or hose lines.
- the total circulated liquid quantity is also divided among the individual circuits at different depths depending on the contamination distribution and the hydraulic conductivity of the Soil possible.
- a liquid-tight, horizontal wall can be laid in the ground from the shaft wall at least approximately at the level of the liquid in the ground.
- the water removed from the uppermost liquid circuit can be fed in again above this horizontal wall, a wide outflow area resulting from the wall. This can prevent the radial spread of the contamination by a reinforced vertical component of the liquid circuit in the vicinity of the upper shaft area.
- the individual liquid circuits can also be sealed against one another. This is particularly advantageous if water is to be conveyed from the liquid circuits in different layers, which water should not mix with water from other layers.
- FIG. 1 shows a well pipe 10 which is arranged in a shaft introduced into the ground 11 and has a total of five permeable wall sections 10.1-10.5 spaced apart in the vertical direction. Between the permeable wall sections 10.1-10.5, dividing walls 12-15 are inserted in each case in the well pipe 10, the dividing walls 12, 13 and 14 each having two through openings for two through pipes 16 and 17.
- the tube 16 is also passed through a through opening in the partition 15.
- a pump 18 and 19 is arranged in each of the two through-tubes 16 and 17.
- the partition walls 12-15 divide the well pipe into five areas 20.1-20.5.
- the well pipe 10 is surrounded by sealing sleeves 33.
- the tube 18 has a lateral opening 21 in the well areas 20.2 and ends in the well area 20.4.
- the tube 16 has a lateral outflow opening 22 in the shaft area 20.3 and ends in the lowest shaft area 20.5.
- liquid is now drawn in through the lateral opening 21 and the end 23 of the tube 17 in the shaft areas 20.2 and 20.4.
- the Pump 19 presses water into the shaft areas 20.3 and 20.5 via the lateral outflow opening 22 and the end 24 of the pipe 16.
- a total of four liquid circuits 25-28 are formed, the circuit 25 between the shaft areas 20.1 and 20.2, the circuit 26 between the shaft areas 20.2 and 20.3, the circuit 27 between the shaft areas 20.3 and 20.4 and the circuit 28 between the shaft areas 20.4 and 25.5 trains.
- the direction of the circuits 25-28 is alternating.
- the water sucked in through the pipe 17 is conducted above a filter body 29, which is arranged in an expansion of the uppermost shaft area 20.1 and partially protrudes above the liquid level 30 in the well shaft, and is cleaned by this filter body 29 when it flows back.
- the cleaned liquid is taken up by the pump 16 via the pump 19 and put back into the circuits 26, 27 and 28.
- the liquid circuits 25-28 shown in Fig. 1 are not sealed against each other. The water from the various circuits is mixed.
- the well according to FIG. 1 is therefore suitable for eliminating very deep contamination in the soil 11.
- the well shown in FIG. 2 has a well pipe 40 which is divided into four areas 40.1-40.4 by three partition walls 41, 42 and 43.
- the well pipe 40 can be continuously open-walled and can be sealed in the area of the partition walls 41-43 by external sealing sleeves 44.
- the mutual distance between the two partition walls 41 and 42 is due to a distance between the two partition walls
- Spacer tube 45 is determined, which is open at both ends and has a lateral opening 46 in the vicinity of the lower partition wall 42.
- a pipe 47 is inserted, which is provided with a feed pump 48 in its part projecting into the upper well pipe area 40.1.
- a reversing cylinder 49 which is open at both ends and whose interior is connected to the lateral opening 46 of the spacer tube 45.
- a pneumatic cylinder / piston arrangement 51 is fastened via a holder 50, the piston of which can be acted upon on both sides in a manner not shown.
- the piston rod 52 of the cylinder / piston assembly 51 is guided centrally through the switching cylinder 49 and carries an outer closure piece 53 for the lower open end and an inner closure piece 54 for the upper open end of the changeover cylinder 49.
- the mutual distance between the two closure pieces 53 and 54 is greater than the length of the switching cylinder 49, so that the two end openings of the switching cylinder 49 can be closed alternately by means of the cylinder / piston arrangement 51.
- the switching cylinder 49 is passed through an asymmetrical through opening of the partition wall 42.
- liquid can be conducted from the interior of the spacer tube 45 into the well region 40.1 to above a nozzle body 56 which is arranged in an extension 55 of the well tube 40 and is provided with a filter pack and, after passing through the filter pack, partially in via a suction pump 57 a further pipe 58, which is guided through the two partition walls 41 and 42 and opens into a further pipe section 59, is conducted to the lowest shaft region 40.4.
- the switching cylinder 49 allows in the position shown the piston rod 52 with the closure piece 53 in its closed position, an afterflow of groundwater from the well area 40.2 into the switching cylinder 49 and via the side outlet 46 into the spacer tube 45.
- the inner closure piece 54 is in its closed position, and the outer closure piece 53 is lifted off. In this position, groundwater can flow from the lower well area 40.3 into the spacer pipe 45 via the switching cylinder 49.
- either an upper liquid circuit 60 between the well areas 40.1 and 40.2 or a circuit 61 between the well areas 40.3 and 40.4 is thereby generated.
- both liquid circuits 60 and 61 can be maintained simultaneously with the same or a different amount of liquid.
- the arrangement according to FIG. 2 is therefore particularly suitable for soil layers which have a water-impermeable horizontal layer 62.
- FIG. 3 shows a well pipe 70 which is likewise divided into four areas 70.1-70.5 by four partition walls 71-74.
- two pipes 75 and 76 are provided, the pipe 75 being led through all four partition walls 71-74 to the lowest pipe area 70.5 and having a lateral outflow opening 77 at the area 70.4.
- the tube 76 ends in the well region 70.3 and has a lateral outflow opening 78 in the region 70.2.
- the pipe 75 has a feed pump 79 in the well pipe area 70.4 and the pipe 76 in the well pipe area 70.2 has a feed pump 80, the pumps 79 and 80 being arranged below the lateral outflow openings 77 and 78 of the two pipes 75 and 76, respectively.
- the feed pump 79 draws in water from the lowest well area 70.5 via the lower end of the pipe 75 and then presses part of the water through the lateral outflow opening 77 into the well area 70.4, from where the water again reaches the surrounding soil 81 and there a liquid circuit 82 to the lower shaft area 70.5. A second part of the water sucked in by the pump 79 continues through the pipeline 75 to above the earth's surface 83 and can be fed there to a treatment or recycling device, not shown in any more detail.
- the pump 80 sucks in liquid from the well area 70.3 through the lower end of the tube 76 and releases a part of this liquid through the lateral outflow opening 78 into the well area 70.2 and from there into the surrounding earth again, as a result of which a second liquid circuit 84 between the Well areas 70.2 and 70.3 and the surrounding soil. Another part of the sucked-in liquid is also transported by the pump 80 via the pipe 76 to the surface 83 of the earth and fed to a treatment or recycling device.
- the proportions of the liquid which are circulated by the pumps 79 and 80 in the circuits 82 and 84 can be adjusted by valves 85 and 86 in the upper region of the pipes 75 and 76.
- a liquid-impermeable wall 89 can also be introduced in the vicinity of the shaft at the level of the liquid level 87. This increases the outflow area of liquid reintroduced in the uppermost shaft area.
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Abstract
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beeinflussung von im Erdreich befindlicher Flüssigkeit mittels eines in das Erdreich (11) eingebrachten Brunnenschachts, der durch Trennwandungen (12-15) in mehrere Schachtbereiche (20.1-20.5) aufgeteilt ist, wobei jeweils zwischen zwei Schachtbereichen (20.1, 20.2; 20.2, 20.3; 20.3, 20.4; 20.4, 20.5) Flüssigkeitskreisläufe (25-28) im Erdreich (11) in unterschiedlicher Tiefe erzeugt werden. <IMAGE>
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung von im Erdreich befindlicher Flüssigkeit mittels eines in das Erdreich eingebrachten Brunnenschachts, der durch Trennwandungen in mehrere, gegeneinander abgedichtete Schachtbereiche aufgeteilt ist.
- Die Sanierung von Grundwasser führenden Böden mit Verunreinigungen, die bis in große Tiefen vorgedrungen sind, sind extrem zeitaufwendig und teuer. Solche Verunreinigungen lassen sich beispielsweise durch Bohrung eines Brunnenschachts im Zentrum des verseuchten Gebiets, der zwei getrennte Schachtbereiche aufweist, und durch Erzeugung eines Flüssigkeitskreislaufs im den Schacht umgebenden Erdreich und den beiden Schachtbereichen und anschließender Filterung oder anderweitiger Behandlung der Flüssigkeit beseitigen. Die radiale Ausdehnung eines solchen Flüssigkeitskreislaufs ist abhängig von der Brunnentiefe und selbst bei isotropen Verhältnissen im Erdreich, d. h. einer gleichmäßigen hydraulischen Leitfähigkeit des Bodens in horizontaler und vertikaler Richtung, stets größer als die Brunnentiefe. In der Regel ist jedoch die hydraulische Leitfähigkeit in horizontaler Richtung größer als in vertikaler Richtung, so daß sich typischerweise Radien der Flüssigkeitskreisläufe einstellen, die ungefähr sechsmal größer sind als die Brunnentiefe. Bei einer Brunnentiefe von 50 m ergibt sich also beispielsweise ein Radius des Flüssigkeitskreislaufs von 300 m. Diese große horizontale Ausdehnung des Kreislaufs bedeutet jedoch, daß auch eine ungeheure Flüssigkeitsmenge zur Sanierung des Bodens umgewälzt werden muß. Mit herkömmlichen Pumpenleistungen vergehen dabei Jahre, bis diese Flüssigkeitsmenge einmal ausgetauscht worden ist. Dies ist jedoch wirtschaftlich völlig untragbar. Darüber hinaus ist eine große radiale Ausdehnung des Flüssigkeitskreislaufes zur Erfassung des verseuchten Gebiets in der Regel gar nicht nötig und sogar unerwünscht, da es dadurch zu einer Verteilung der Kontaminationen in noch größere Gebiete kommt.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit der Sanierung von sehr tiefreichend kontaminierten Böden zu schaffen, die wirtschaftlich tragbar ist.
- Die Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeweils zwischen zwei Schachtbereichen Flüssigkeitskreisläufe in unterschiedlicher Tiefe im Erdreich erzeugt werden.
- Durch die Aufteilung des Brunnens in mehrere kurze Abschnitte weisen die einzelnen Flüssigkeitskreisläufe jeweils kleinere Radien als ein einziger großer Flüssigkeitskreislauf über die gesamte Tiefe des Brunnens auf. Dadurch ist jedoch auch das insgesamt umzuwälzende Flüssigkeitsvolumen kleiner, so daß bei gleicher Pumpleistung sehr viel geringere Sanierungszeiten nötig sind. Durch das erfindungsgemäße Verfahren sind damit also auch sehr mächtige kontaminierte Bodenschichten sanierbar. Mit dem Verfahren der Erfindung kann außerdem auch eine gezielte Wasserentnahme aus bestimmten Bodenschichten erfolgen. Dies ist z. B. in Quellgebieten mit mehreren Quellen in unterschiedlicher Tiefe, deren Wasser sich nicht vermischen soll, erforderlich. Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die im Erdreich umgewälzte Flüssigkeitsmenge pro Flüssigkeitskreislauf getrennt eingestellt werden kann. Es ist dann eine der Kontaminationsverteilung sowie der hydraulischen Leitfähigkeit einzelner Bodenschichten optimal angepaßte Sanierung möglich. In Bereichen größerer horizonaler Ausdehnung der Kontaminationen und Bereichen geringer hydraulischer Leitfähigkeit in horizontaler Richtung kann mehr Flüssigkeit umgewälzt werden, um eine Erfassung möglichst großer Kontaminationsmengen mit den Flüssigkeitskreisläufen zu gewährleisten. Ein Teil der umlaufenden Flüssigkeit kann auch zu einer Behandlungs- oder Verwertungseinrichtung gefördert werden. Diese Teilentnahme kann zu Reinigungszwecken oder zur Förderung von Wasser zu einem Verbraucher erfolgen. Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die Richtung der Flüssigkeitskreisläufe jeweils umkehrbar ist. Dadurch kann eine noch bessere Durchspülung eines kontaminierten Erdreichs erreicht werden.
- Bei einem Abpumpen von Flüssigkeit aus einem Schacht zu einer außerhalb des Schachtes liegenden Behandlungs- oder Reinigungsvorrichtung entsteht eine als gravierend erkannte Absenkung des Flüssigkeitsspiegels im Schachtbereich, durch welche die Vegetation und Gebäudefundamente im Absenkungsbereich gefährdet werden. Durch eine entsprechende Leistungsregulierung einer oder mehrerer Pumpen kann in der Schachtumgebung ein über dem normalen Flüssigkeitsspiegel befindlicher Flüssigkeitsberg geschaffen werden, durch den ein solches Absenken des Flüssigkeitsspiegels durch Teilentnahme von Flüssigkeit aus dem Schachtbereich vermieden und der Flüssigkeitsstrom jeder gewünschten Behandlung unterzogen werden kann.
- Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung mit einem in das Erdreich eingebrachten Brunnenschacht, der durch Trennwandungen in mehrere, gegeneinander abgedichtete Schachtbereiche aufgeteilt ist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß durch die Trennwandungen mit einer Pumpe verbundene Rohre oder Schläuche zu den einzelnen Schachtbereichen zum Zuführen oder Abpumpen von Flüssigkeit geführt sind. Dabei kann für jeden Flüssigkeitskreislauf jeweils eine Pumpe vorgesehen sein, wobei die Pumpen zweckmäßigerweise in ihrer Leistung regulierbar sein können. Damit ist eine individuelle Regulierung der pro Flüssigkeitskreislauf umgewälzten Flüssigkeitsmenge möglich. Alternativ hierzu kann für alle Flüssigkeitskreisläufe auch eine gemeinsame Ansaug- und Druckpumpe vorgesehen sein, die jeweils über Rohr- oder Schlauchleitungen mit den zugehörigen Schachtbereichen verbunden sind. Durch in den Rohr- oder Schlauchleitungen von außen steuerbare Ventile zur separaten Dosierung der Flüssigkeitszufuhr oder -entnahme in den einzelnen Schachtbereichen, ist auch hier eine Aufteilung der gesamten umgewälzten Flüssigkeitsmenge auf die einzelnen Kreisläufe in unterschiedlicher Tiefe in Abhängigkeit von der Kontaminationsverteilung und der hydraulischen Leitfähigkeit des Erdreichs möglich. Zusätzlich kann von der Schachtwandung mindestens annähernd in Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Erdreich eine flüssigkeitsdichte, horizontale Wandung im Erdreich verlegt sein. Das aus dem obersten Flüssigkeitskreislauf entnommene Wasser kann oberhalb dieser horizontalen Wandung wieder zugeführt werden, wobei sich ein breiter Ausströmbereich aufgrund der Wandung ergibt. Dadurch kann die radiale Ausbreitung der Kontamination durch eine verstärkte vertikale Komponente des Flüssigkeitskreislaufs in der Umgebung des oberen Schachtbereichs verhindert werden. Die einzelnen Flüssigkeitskreisläufe können auch gegeneinander abgedichtet sein. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn aus den Flüssigkeitskreisläufen in unterschiedlichen Schichten Wasser gefördert werden soll, das sich nicht mit Wasser aus anderen Schichten vermischen soll.
- Nachfolgend werden drei bevorzugte Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert.
- Im einzelnen zeigen:
- Fig. 1
- einen zentralen Längsschnitt durch einen mit vier Trennwandungen versehenen Brunnenschacht zur Erzeugung von vier Flüssigkeitskreisläufen;
- Fig. 2
- einen zentralen Längsschnitt durch einen mit drei Trennwandungen versehenen Brunnenschacht zur Erzeugung von zwei Flüssigkeitskreisläufen;
- Fig. 3
- einen zentralen Längsschnitt durch einen mit vier Querwandungen versehenen Brunnenschacht zur Erzeugung von zwei gegeneinander abgedichteten Flüssigkeitskreisläufen.
- Fig. 1 zeigt ein Brunnenrohr 10, das in einem im Erdreich 11 eingebrachten Schacht angeordnet ist und insgesamt fünf in vertikaler Richtung beabstandete durchlässige Wandungsabschnitte 10.1-10.5 aufweist. Zwischen den durchlässigen Wandungsabschnitten 10.1-10.5 sind in dem Brunnenrohr 10 jeweils Trennwandungen 12-15 dicht eingesetzt, wobei die Trennwandungen 12, 13 und 14 jeweils zwei Durchgangsöffnungen für zwei Durchgangsrohre 16 und 17 aufweisen. Das Rohr 16 ist außerdem durch eine Durchgangsöffnung in der Trennwandung 15 geführt. In beiden Durchgangsrohren 16 und 17 ist jeweils eine Pumpe 18 und 19 angeordnet. Die Trennwandungen 12-15 teilen das Brunnenrohr in fünf Bereiche 20.1-20.5 auf. In Höhe der Trennwandungen 12-15 ist das Brunnenrohr 10 von Dichtungsmanschetten 33 umgeben. Das Rohr 18 weist in den Brunnenbereichen 20.2 eine seitliche Öffnung 21 auf und endet im Schachtbereich 20.4. Demgegenüber weist das Rohr 16 im Schachtbereich 20.3 eine seitliche Ausströmöffnung 22 auf und endet im untersten Schachtbereich 20.5. Mit Hilfe der Pumpe 18 wird nun durch die seitliche Öffnung 21 sowie das Ende 23 des Rohres 17 Flüssigkeit in den Schachtbereichen 20.2 und 20.4 angesaugt. Die Pumpe 19 hingegen preßt über die seitliche Ausströmöffnung 22 und das Ende 24 des Rohres 16 Wasser in die Schachtbereiche 20.3 und 20.5. Dadurch bilden sich insgesamt vier Flüssigkeitskreisläufe 25-28 aus, wobei sich der Kreislauf 25 zwischen den Schachtbereichen 20.1 und 20.2, der Kreislauf 26 zwischen den Schachtbereichen 20.2 und 20.3, der Kreislauf 27 zwischen den Schachtbereichen 20.3 und 20.4 und der Kreislauf 28 zwischen den Schachtbereichen 20.4 und 25.5 ausbildet. Die Richtung der Kreisläufe 25-28 ist dabei alternierend. Das durch das Rohr 17 angesaugte Wasser wird oberhalb eines Filterkörpers 29, der in einer Aufweitung des obersten Schachtbereichs 20.1 angeordnet ist und teilweise über den Flüssigkeitsspiegel 30 im Brunnenschacht hinausragt, geleitet und beim Rückströmen durch diesen Filterkörper 29 gereinigt. Die gereinigte Flüssigkeit wird über die Pumpe 19 vom Rohr 16 aufgenommen und wieder in die Kreisläufe 26, 27 und 28 gegeben. Die in Fig. 1 dargestellten Flüssigkeitskreisläufe 25-28 sind dabei nicht gegeneinander abgedichtet. Es kommt zu einer Vermischung des Wassers aus den verschiedenen Kreisläufen. Der Brunnen nach Fig. 1 eignet sich somit zur Beseitigung von sehr tiefreichenden Kontaminationen im Erdreich 11. Mit Hilfe der Erzeugung von vier Kreisläufen 25-28 mit einem geringen Durchmesser kann eine bis zum Schachtbereich 20.5 reichende Kontamination mit wesentlich weniger Zeitaufwand beseitigt werden, als dies mit einem einzigen großen Kreislauf zwischen der oberen und unteren Hälfte des Brunnenrohres 10 möglich wäre. Dabei läßt sich die pro Kreislauf umgewälzte Flüssigkeitsmenge über von außen steuerbare Ventile 32 regulieren.
- Der in Fig. 2 dargestellte Brunnen weist ein Brunnenrohr 40 auf, das durch drei Trennwandungen 41, 42 und 43 in vier Bereiche 40.1-40.4 aufgeteilt ist. Das Brunnenrohr 40 kann durchgehend offenwandig sein und im Bereich der Trennwandungen 41-43 durch äußere Dichtungsmanschetten 44 abgedichtet sein. Der gegenseitige Abstand der beiden Trennwandungen 41 und 42 ist durch ein zwischen den beiden Trennwandungen verlaufendes Abstandsrohr 45 bestimmt, das an beiden Enden offen ist und in der Nähe der unteren Trennwandung 42 eine seitliche Öffnung 46 aufweist. In eine zentrale Durchgangsöffnung der Trennwandung 41 ist ein Rohr 47 eingesetzt, das in seinem in den oberen Brunnenrohrbereich 40.1 ragenden Teil mit einer Förderpumpe 48 versehen ist. Zwischen den beiden Brunnenbereichen 40.2 und 40.3 ist ein an seinen beiden Enden offener Umsteuerzylinder 49 angeordnet, dessen Innenraum mit der seitlichen Öffnung 46 des Abstandsrohres 45 verbunden ist. An der Außenseite des Abstandsrohres 45 ist über einen Halter 50 eine pneumatische Zylinder/Kolben-Anordnung 51 befestigt, deren Kolben in nicht dargestellter Weise beidseitig beaufschlagbar ist. Die Kolbenstange 52 der Zylinder/Kolben-Anordnung 51 ist zentral durch den Umschaltzylinder 49 hindurchgeführt und trägt ein äußeres Verschlußstück 53 für das untere offene Ende und ein inneres Verschlußstück 54 für das obere offene Ende des Umschaltzylinders 49. Der gegenseitige Abstand der beiden Verschlußstücke 53 und 54 ist größer als die Länge des Umschaltzylinders 49, so daß mittels der Zylinder/Kolben-Anordnung 51 die beiden Endöffnungen des Umschaltzylinders 49 wechselweise verschließbar sind. Der Schaltzylinder 49 ist durch eine asymmetrische Durchgangsöffnung der Trennwandung 42 hindurchgeführt. Mit der Förderpumpe 48 kann Flüssigkeit aus dem Inneren des Abstandsrohres 45 in den Brunnenbereich 40.1 bis oberhalb eines in einer Erweiterung 55 des Brunnenrohrs 40 angeordneten Düsenkörpers 56, der mit einer Filterpackung versehen ist, geleitet werden und nach Durchlaufen der Filterpackung über eine Ansaugpumpe 57 teilweise in ein weiteres, durch die beiden Trennwandungen 41 und 42 geführtes Rohr 58, das in ein weiteres Rohrstück 59 mündet, zum untersten Schachtbereich 40.4 geleitet werden. Der Umschaltzylinder 49 erlaubt in der dargestellten Stellung der Kolbenstange 52 mit dem Verschlußstück 53 in seiner Verschlußstellung ein Nachströmen von Grundwasser aus dem Brunnenbereich 40.2 in den Umschaltzylinder 49 und über den seitlichen Auslaß 46 in das Abstandsrohr 45. In der anderen Betriebsstellung des Umschaltzylinders 49 befindet sich das innere Verschlußstück 54 in seiner Verschlußstellung, und das äußere Verschlußstück 53 ist abgehoben. In dieser Stellung kann Grundwasser aus dem unteren Brunnenbereich 40.3 über den Umschaltzylinder 49 in das Abstandsrohr 45 nachströmen. Je nach Stellung des Zylinders 49 wird dadurch also entweder ein oberer Flüssigkeitskreislauf 60 zwischen den Brunnenbereichen 40.1 und 40.2 oder ein Kreislauf 61 zwischen den Brunnenbereichen 40.3 und 40.4 erzeugt. In einer Zwischenstellung des Zylinders 49 können auch gleichzeitig beide Flüssigkeitskreisläufe 60 und 61 mit gleicher oder unterschiedlicher Flüssigkeitsmenge aufrechterhalten werden. Die Anordnung nach Fig. 2 eignet sich damit insbesondere für Bodenschichten, die eine wasserundurchlässige horizontale Schicht 62 aufweisen. Durch Anordnung der Trennwandung 42 mit dem Zylinder 49 in Höhe dieser Schicht ist es dennoch möglich, auch unterhalb der wasserundurchlässigen Schicht 62 einen Flüssigkeitskreislauf 61 zu erzeugen.
- In Fig. 3 ist ein ebenfalls durch vier Trennwandungen 71-74 in fünf Bereiche 70.1-70.5 aufgeteiltes Brunnenrohr 70 dargestellt. Im Inneren des Brunnenrohres 70 sind zwei Rohrleitungen 75 und 76 vorgesehen, wobei das Rohr 75 durch alle vier Trennwandungen 71-74 bis zum untersten Rohrbereich 70.5 geführt ist und in Höhe des Bereiches 70.4 eine seitliche Ausströmöffnung 77 aufweist. Demgegenüber endet das Rohr 76 im Brunnenbereich 70.3 und weist im Bereich 70.2 eine seitliche Ausströmöffnung 78 auf. Das Rohr 75 weist im Brunnenrohrbereich 70.4 eine Förderpumpe 79 und das Rohr 76 im Brunnenrohrbereich 70.2 eine Förderpumpe 80 auf, wobei die Pumpen 79 und 80 jeweils unterhalb der seitlichen Ausströmöffnungen 77 und 78 der beiden Rohre 75 und 76 angeordnet sind. Die Förderpumpe 79 saugt Wasser über das untere Ende des Rohres 75 aus dem untersten Brunnenbereich 70.5 an und drückt einen Teil des Wassers anschließend durch die seitliche Ausströmöffnung 77 in den Brunnenbereich 70.4, von wo das Wasser wieder ins umgebende Erdreich 81 gelangt und dort einen Flüssigkeitskreislauf 82 zum unteren Schachtbereich 70.5 bildet. Ein zweiter Teil des von der Pumpe 79 angesaugten Wassers gelangt weiter durch die Rohrleitung 75 bis über die Erdoberfläche 83 und kann dort einer nicht näher dargestellten Behandlungs- oder Verwertungseinrichtung zugeführt werden. Die Pumpe 80 saugt durch das untere Ende des Rohres 76 Flüssigkeit aus dem Brunnenbereich 70.3 an und gibt einen Teil dieser Flüssigkeit durch die seitliche Ausströmöffnung 78 in den Brunnenbereich 70.2 und von dort in das umgebende Erdreich wieder ab, wodurch sich ein zweiter Flüssigkeitskreislauf 84 zwischen den Brunnenbereichen 70.2 und 70.3 und dem umgebenden Erdreich ausbildet. Ein weiterer Teil der angesaugten Flüssigkeit wird durch die Pumpe 80 über das Rohr 76 ebenfalls bis über die Erdoberfläche 83 transportiert und einer Behandlungs- oder Verwertungseinrichtung zugeführt. Dabei lassen sich die Anteile der Flüssigkeit, die von den Pumpen 79 und 80 in den Kreisläufen 82 und 84 umgewälzt werden, durch Ventile 85 und 86 im oberen Bereich der Rohre 75 und 76 einstellen.
- Beim Brunnen nach Fig. 3 sind also für jeden Kreislauf 82 und 84 getrennte Pumpen 79 und 80 vorgesehen. Die Kreisläufe 82 und 84 sind dabei gegeneinander abgedichtet, d. h. es kommt zu keiner Vermischung von Wasser aus dem Erdreich 81 in Höhe der Brunnenbereiche 70.2 und 70.3 einerseits und den Brunnenbereichen 70.4 und 70.5 andererseits, wozu auch die äußeren Dichtungsmanschetten 90 beitragen. Der Brunnen nach Fig. 3 eignet sich daher zur Wasserentnahme aus Quellgebieten, bei der sichergestellt sein muß, daß das Wasser tatsächlich aus der gewünschten Quelle und nicht aus anderen Grundwasser führenden Bodenschichten stammt. Dabei wird die Leistung der Pumpen 80 und 79 so reguliert, daß in der Umgebung des Brunnens 70 ein über dem normalen Flüssigkeitsspiegel 87 befindlicher Flüssigkeitsberg 88 geschaffen wird. Dieser Flüssigkeitsberg 88 verhindert ein üblicherweise bei Entnahme von Flüssigkeit aus dem Erdreich zu beobachtendes Absenken des Flüssigkeitsspiegels, was in Fig. 3 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist und was zu unerwünschten Beeinträchtigungen der Vegetation und von Gebäuden in der Schachtumgebung führen kann.
- In Höhe des Flüssigkeitsspiegels 87 kann auch eine flüssigkeitsundurchlässige Wandung 89 in der Umgebung des Schachtes eingebracht werden. Dadurch vergrößert sich der Ausströmbereich von im obersten Schachtbereich wiedereingeleiteter Flüssigkeit.
Claims (13)
- Verfahren zur Beeinflussung von im Erdreich befindlicher Flüssigkeit mittels eines in das Erdreich eingebrachten Brunnenschachts, der durch Trennwandungen in mehrere, gegeneinander abgedichtete Schachtbereiche aufgeteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen zwei Schachtbereichen Flüssigkeitskreisläufe (25, 26, 27, 28; 60, 61; 82, 84) in unterschiedlicher Tiefe im Erdreich (11, 81) erzeugt werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Erdreich umgewälzte Flüssigkeitsmenge pro Flüssigkeitskreislauf (25-28; 60, 61; 82, 84) getrennt eingestellt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der umlaufenden Flüssigkeit zu einer Behandlungs- oder Verwertungseinrichtung gefördert wird (Fig. 3).
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Flüssigkeitskreisläufe (25-28; 60, 61; 82, 84) umkehrbar ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine entsprechende Leistungsregulierung einer oder mehrerer Pumpen (79, 80) in der Schachtumgebung ein über dem normalen Flüssigkeitsspiegel (87) befindlicher Flüssigkeitsberg (88) geschaffen wird.
- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem in das Erdreich eingebrachten Brunnenschacht, der durch Trennwandungen in mehrere, gegeneinander abgedichtete Schachtbereiche aufgeteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Brunnenschacht in Höhe der Trennwandungen auf der Außenseite mit Dichtungsmanschetten (33, 44, 90) versehen ist und daß durch die Trennwandungen (12-15; 41-43; 71-74) mit einer Pumpe (18, 19; 48, 57; 79, 80) verbundene Rohre (16, 17; 45, 47, 58, 59; 75, 76) oder Schläuche zu den einzelnen Schachtbereichen (10.1-10.5; 40.1-40.4; 70.1-70.5) zum Zuführen oder Abpumpen von Flüssigkeit geführt sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Flüssigkeitslauf (82, 84) jeweils eine Pumpe (79, 80) vorgesehen ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen (79, 80) in ihrer Leistung regulierbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für alle Flüssigkeitskreisläufe (25-28; 60, 61) eine gemeinsame Ansaug- und Druckpumpe (18, 19; 48, 57) vorgesehen ist, die jeweils über Rohr- und Schlauchleitungen (16, 17; 45, 47, 58, 59) mit den zugehörigen Schachtbereichen (20.2-20.5; 40.1-40.4) verbunden sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den Rohr- oder Schlauchleitungen (16, 17) von außen steuerbare Ventile (32) zur separaten Dosierung der Flüssigkeitszufuhr oder -entnahme in den einzelnen Schachtbereichen (20.1-20.5) angeordnet sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Trennwandung (42) zwischen zwei benachbarten Schachtbereichen (40.2, 40.3) ein Umschaltzylinder (49) geführt ist, dessen Innenraum über eine Rohrleitung (45, 46, 47) mit einer Pumpe (48) verbunden ist und dessen beide offenen Enden mittels einer von außen steuerbaren Antriebsvorrichtung (51) wechselweise ganz oder teilweise verschließbar sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß von der Schachtwandung mindestens annähernd in Höhe des Flüssigkeitsspiegels (87) im Erdreich eine flüssigkeitsdichte, horizontale Wandung (89) im Erdreich (81) verlegt ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitskreisläufe (82, 84) gegeneinander abgedichtet sind.
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
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FR2314311A1 (fr) * | 1975-08-07 | 1977-01-07 | Bonnevalle Bernard | Procede et appareillage pour le decolmatage des sondages et drains de captage d'eau |
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EP0418572A1 (de) * | 1989-09-16 | 1991-03-27 | IEG Industrie-Engineering GmbH | Anordnung zum Austreiben leichtflüchtiger Verunreinigungen aus dem Grundwasser |
EP0418570A1 (de) * | 1989-09-16 | 1991-03-27 | IEG Industrie-Engineering GmbH | Anordnung zum Reinigen von verunreinigtem Grundwasser |
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