FI117554B - Laite hapetus- ja saostusvyöhykkeen tai pelkistysvyöhykkeen muodostamiseksi pohjavesijohteeseen - Google Patents

Description

117554

Laite hapetus- ja saostusvyöhykkeen tai pelkistysvyöhykkeen muodostamiseksi pohjavesijohteeseen - Anordning för att i ett grundvattenförande lager skapa en oxidations- och utfallningszon eller en reduktionszon 5

Esillä oleva keksintö liittyy laitteeseen WO-julkaisun 92/00918 patenttivaatimuksessa 1 esitetyn kaltaisen menetelmän suorittamiseksi, toisin sanoen laiteeseen hapetus-ja saostusvyöhykkeen tai pelkistysvyöhykkeen muodostamiseksi pohjavesijohteeseen useiden injektiokaivojen välille, jotka on jäljestettävissä yhden 10 tai useamman puhdistetun veden väliottokaivon ympärille, joka vyöhyke on jäljestetty pohjavedessä esiintyvien ei-toivottujen aineiden paikan päällä tapahtuvaksi saostamiseksi tai pelkistämiseksi, jolloin vyöhyke on muodostettavissa jaksottaisesti jokaisen toisiinsa rajoittuvan injektiokaivoparin välille siten, että (i) happea, happipitoista kaasua tai happea luovuttavaa ainetta on johdettavissa 15 kaivoissa olevaan veteen, kun on muodostettu hapetus- ja saostusvyöhyke, tai happea luovuttavaa ainetta on johdettavissa kaivoissa olevaan veteen, kun on muodostettu pelkistysvyöhyke, ja (ii) toisessa kaivossa oleva vesi on pumpattavissa alhaaltapäin ylöspäin kun taas toisessa kaivossa oleva vesi on pumpattavissa ylhäältäpäin alaspäin, jolloin pohjavesijohteeseen on muodostettavissa kiertopiiri -20 pohjaveden korkeuden (11) kanssa - kaivojen väliin , jolloin injektiokaivossa on ulompi putki (1), joka ainakin osittain siinä osassaan, joka on pohjavesijohteessa, on varustettu aukolla ja on vettä läpipäästävä, ensimmäinen putkijohto (3), joka ylettyy • · · pohjavesijohdeosuuden yläosaan ja on jonkin matkaa suuaukon yläpuolelta ί·ί : varustettu paineen sisääntuloelimellä (5) ylemmän ejektorin muodostamiseksi, ja • · 25 toinen putkijohto (4), joka ulottuu ulomman putken (1) aukoilla varustetun osan * * * • * .* puoleenväliin tai puolenvälin alapuolelle pohjavesijohdeosuuteen, minkä lisäksi toisessa putkijohdossa (4) on heti kappaleen (7) yläpuolella paineen sisääntuloelin :*·*· (6) toisen ejektorin muodostamiseksi.

. ,·. 30 WO-julkaisusta 92/00918 tunnetun laitteen on todettu toimivan tyydyttävästi useissa • i · eri sovelluksissa. Joskus silloin kun pohjaveteen on sekoittunut "harmittava" tai • · erittäin suuri määrä epäpuhtauksia, on osoittautunut, että ejektori on täyttynyt suh- • · :.· · teellisen suuressa määrin, mikä on johtanut siihen, että menetelmä on hidastunut.

Erityisesti putkien välisissä väleissä olevat Hitäntävyöhykkeet ovat tukkeutuneet.

.*! : 35 Ulommassa putkessahan on ainoastaan sen sisäpuoli kosketuksissa veden kanssa • ·· \ kun taas sisemmässä putki on "harmittavan" veden ympäröimä sekä uiko- että sisä- ’ : puoleltaan. Näihin rengasmaisiin tiloihin muodostuu näin ollen sakkaa sekä ulko puolelle että sisäpuolelle niin, että ne täyttyvät suuressa määrin ja virtaus pysähtyy.

2 117554

On myös osoittautunut, että injektiokaivojen suhteellisen pienestä putken halkaisijasta johtuen on tätä sakkaa ollut vaikea saada huuhdottua pois tai että on ollut vaikeaa hankkiutua siitä eroon jollain muulla tavoin.

5 Esillä oleva keksintö liittyy tämän epäkohdan poistamiseen tähän tarkoitukseen sovitetulla mutta toisella tavoin toteutetulla laitteella. Keksinnölle on olennaisesti tunnusomaista se, että ulomman putken (1) yläpäähän on jäljestetty kiertosäiliö (2), josta ensimmäinen putkijohto (3) ulottuu alaspäin ulomman putken (1) sisäpuolella ja jonka toisen putkijohdon (4) alaosan ulkopuolelle on sovitettu tiiviisti 10 pallomainen kappale (7), joka on täytettävissä puhaltamalla siten, että se asettuu tiiviisti putken (1) sisäseinämää vasten, jolloin molemmat mainituista paineen sisääntuloelimistä (5, 6) ja pallomainen kappale (7) ovat yhteydessä yhden tai useamman sopivan painelähteen kanssa.

15 Keksintöä kuvataan lähemmin seuraavassa viittaamalla oheiseen piirustukseen, jonka kuviossa 1 esitetään kaaviomainen aksiaaliosuus parista kaivosta ja kuviossa 2 pituussuuntainen poikkileikkaus keksinnön mukaisesta laitteesta.

Piirustuksessa esitetään näin ollen maan sisään johdettu ja edullisesti sylinterimäi-20 nen ulompi putki 1, joka ainakin pohjavesijohdeosuudessaan, joka alkaa pohjaveden korkeudelta 11, on osittain varustettu aukoilla ja on näin ollen vettä läpipäästävä. Tämän putken yläpäähän 1 tai maanpinnan tasolle tai maanpinnan yläpuolelle on • · · *·:·* jäljestetty kiertosäiliö 2, josta ulottuu alaspäin ulomman putken 1 sisällä ensimmäi- :·: i nen putkijohto 3, joka ylettyy pohjavesijohdeosuuden yläosaan. Jonkin verran tämän • · 25 putkijohdon 3 suuaukon yläpuolelle on jäljestetty paineen sisääntuloelin 5 ylemmän * · · • ejektorin muodostamiseksi. Tämän lisäksi ulomman putken 1 sisällä on alaspäin johtava toinen putkijohto 4, joka ylettyy maahan työnnetyn putken 1 aukoilla ·*·*; varustetun osuuden keskiväliin tai sen alapuolelle. Tämän putkijohdon alaosaan on * sovitettu tiiviisti ulompi pallomainen kappale 7, joka voidaan täyttää puhaltamalla . .·. 30 niin, että se asettuu tiiviisti putken 1 seinämän sisäpintaa vasten. Tässä toisessa • · * putkijohdossa 4 on heti kappaleen 7 yläpuolella paineen sisääntuloelin 6 toisen • * “* ejektorin muodostamiseksi. Molemmat mainituista paineen sisääntuloelimistä 5, 6 • · :.· · sekä pallomainen kappale ovat yhteydessä sopiviin painelähteisiin. Silloin kun muodostetaan hapetusvyöhykettä, muodostuvat paineväliaineet ilmasta, jota ,·.* ; 35 johdetaan esimerkiksi kompressorista, kun taas pelkistysprosessissa muodostuu • ♦ ♦ j ejektorien paineväliaine sopivasta, ei-esitetystä pumpatusta vedestä tai * *: vesiliuoksesta, samalla kun pallomainen kappale 7 on edelleen yhteydessä paineilmalähteeseen letkun 10 välityksellä.

3 117554

Kiertosäiliössä 2 on pehmeästi pyöristetyt kulmat, mikä parantaa läpihuuhtelua ja näin ollen vähentää riskiä siitä, että säiliön seinämien sisäpuolelle syntyisi saostumia. Säiliössä 2 voi lisäksi olla käyrä tuuletusputki 8, jonka suuaukon 1 poikkileik-5 kausta voidaan säätää tuuletuslaitteen 9 avulla.

Putkijohdot 3 ja 4 muodostuvat edullisesti suurimmaksi osaksi muoviletkuista.

Kuviossa 1 on esitetty esimerkki siitä, miten kaivot voidaan sijoittaa, ja kuviossa 10 voidaan nähdä kaivon vesiputket A ja B, joiden väliin muodostetaan hapetus- ja saostusvyöhyke tai pelkistysvyöhyke ja joissa keksinnön mukaista laitetta on nyt tarkoitus käyttää toivotunlaisten ja tehokkaiden kiertopiirien muodostamiseksi poh-javesijohteeseen.

15 Edellä kuvatun kaltaisen laitteen toimintaperiaate on seuraavanlainen. Lähtökohtana ollen se, että pallomainen kappale 7 on täytetty puhaltamalla ja se on näin ollen asettunut tiivisti ulkoputken 1 sisäpintaa vasten, johdetaan ylempään ejektoriin tai paineen sisääntuloelimeen 5 ilmaa tai vettä, jonka jälkeen vesi pumpataan ylös kier-tosäiliöön 2 ilman poistoa varten. Säiliön 2 tuuletusputkessa 8 oleva poistoventtiili 9 20 suljetaan tällöin sopivissa määrin. Vettä puserretaan tämän jälkeen alaspäin putki-johdon 4 läpi putken 1 alaosaan pallomaisen kappaleen 7 alapuolelle. Sieltä vesi . johdetaan ympärillä sijaitsevaan maahan.

··· • « · ··· • · i Käänteisesti voidaan ilmaa tai vettä/vesiliuosta johtaa alempaan ejektoriin tai pai- • · \1·· 25 neen sisääntuloelimeen 6 ja puristaa vesi putkijohdon 4 läpi säiliöön 2 veden poistoa M · • , varten. Vesi jatkaa kulkuaan tämän jälkeen takaisin alaspäin kulkien putkijohdon 3 läpi niin, että se puristuu sitten kappaleen 7 yläpuolella olevassa maassa olevaan pohjaveteen.

. ,·, 30 Mikäli putken sisäpuolelle ja putkijohtoihin 3 ja 4 sattuisi muodostumaan ei-toivot- » · tua sakkaa, voidaan puhtaaksihuuhtelu suorittaa helposti sen jälkeen kun pallomai- • 1 *.2 nen kappale 7 on tyhjennetty ilmasta.

• · • · · • · · ···· 1 9 9 · • · • · · % · • 1 · . . ..

• · · 2 • · • · • · · ····.' • ♦

Claims (5)

117554 4

1. Laite hapetus-ja saostusvyöhykkeen tai pelkistys vyöhykkeen muodostamiseksi pohjavesijohteeseen useiden injektiokaivojen välille, jotka on jäljestettävissä yhden tai useamman puhdistetun veden väliottokaivon ympärille, joka vyöhyke on jäijes-5 tetty pohjavedessä esiintyvien ei-toivottujen aineiden paikan päällä tapahtuvaksi saostamiseksi tai pelkistämiseksi, jolloin vyöhyke on muodostettavissa jaksottaisesti jokaisen toisiinsa rajoittuvan injektiokaivoparin välille siten, että (i) happea, happi-pitoista kaasua tai happea luovuttavaa ainetta on johdettavissa kaivoissa olevaan veteen, kun on muodostettu hapetus- ja saostusvyöhyke, tai happea luovuttavaa ai-10 netta on johdettavissa kaivoissa olevaan veteen, kun on muodostettu pelkistysvyöhy-ke, ja (ii) toisessa kaivossa oleva vesi on pumpattavissa alhaaltapäin ylöspäin kun taas toisessa kaivossa oleva vesi on pumpattavissa ylhäältäpäin alaspäin, jolloin pohjavesijohteeseen on muodostettavissa kiertopiiri - pohjaveden korkeuden (11) kanssa - kaivojen väliin, jolloin injektiokaivossa on ulompi putki (1), joka ainakin 15 osittain siinä osassaan, joka on pohjavesijohteessa, on varustettu aukolla ja on vettä läpipäästävä, ensimmäinen putkijohto (3), joka ylettyy pohjavesijohdeosuuden yläosaan ja on jonkin matkaa suuaukon yläpuolelta varustettu paineen sisääntuloeli-mellä (5) ylemmän ejektorin muodostamiseksi, ja toinen putkijohto (4), joka ulottuu , ulomman putken (1) aukoilla varustetun osan puoleenväliin tai puolenvälin alapuo- • · · 20 lelle pohjavesijohdeosuuteen, minkä lisäksi toisessa putkijohdossa (4) on heti kap-:.i i paleen (7) yläpuolella paineen sisääntuloelin (6) toisen ejektorin muodostamiseksi, ·.**: tunnettu siitä, että ulomman putken (1) yläpäähän on jäljestetty kiertosäiliö (2), • V josta ensimmäinen putkijohto (3) ulottuu alaspäin ulomman putken (1) sisäpuolella > ja jonka toisen putkijohdon (4) alaosan ulkopuolelle on sovitettu tiiviisti pallomai- f 25 nen kappale (7), joka on täytettävissä puhaltamalla siten, että se asettuu tiiviisti putken (1) sisäseinämää vasten, jolloin molemmat mainituista paineen sisääntuloeli- . mistä (5, 6) ja pallomainen kappale (7) ovat yhteydessä yhden tai useamman sopivan • * ♦ painelähteen kanssa.

··* · · } • ·, : 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kiertosäiliössä (2) on • · · .·**. 30 pehmeästi pyöristetyt kulmat läpihuuhtoutumisen parantamiseksi ja sakan kiinnitty- misen vähentämiseksi säiliön seinämien sisäpinnoille. • · · • · φ

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että kiertosäiliössä (2) on käyrä tuuletusputki (8), jonka suuaukon poikkileikkaus on säädettävissä venttiililaitteen (9) avulla. • · 117554 5

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että suurin osa putkijohtojen (3,4) pituudesta muodostuu muoviletkusta.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että hapetuspro- sessissa on muodostettavissa paineväliaine ilmasta, jota on johdettavissa kompresso-5 rista, kun taas pelkistysprosessissa on muodostettavissa paineväliaine paineen si-säänottoelimiin (5, 6) sopivasta pumpusta johdettavissa olevasta vedestä tai muusta sopivasta väliaineesta.