FI78666B - Foerfarande foer minskning av jaern- och manganhalten i grundvatten. - Google Patents

Description

78666

Menetelmä raudan ja mangaanin pitoisuuden alentamiseksi pohjavedessä Tämä keksintö koskee menetelmää raudan ja mangaanin poistamiseksi pohjavedestä, tekopohjavedestä, toisin sanoen suodatetusta pintavedestä tai pintavedestä.

Mikäli tällainen vesi on puhdistettava ennen käyttöä rauta-ja mangaani-ionien poistamiseksi, niin tällainen puhdistaminen on toteutettava vedenkäsittelylaitokseesa lisäämällä veteen happea. Mainittu happi voidaan lisätä veteen puhtaana happens tai ilmastoituna vetenä, jolloin vesi jälkimmäisessä tapauksessa suodatetaan ilmastuskaskadin lävitse. Ionien saostukseen tarvittava happimäärä on suhteellisen pieni. Raudan ja mangaanin tultua saostetuiksi, vesi suodatetaan, esimerkiksi suodattamalla se yhden tai useamman hiekkakerroksen läpi. Tällaisen puhdistamon aiheuttamat pääoman sijoituskus-tannukset ovat korkeat. Lisäksi käyttökustannukset ovat erittäin huomattavat, koska hiekkakerrokset on ajoittain uusittava saostuneen raudan ja mangaanisekoitusten poistamiseksi.

Aiempaa menetelmää pohjaveden puhdistamiseksi selitetään SE-kuulutusjulkaisussa 354 264, jossa pohjavedet puhdistetaan paikan päällä. Happea tai happea luovuttavia aineita johdetaan jaksottain vesipitoiseen kerrokseen useista ruiskukai-voista tai suihkuputkista, jotka on sijoitettu ottokaivon ympärille, jonkin matkan päähän siitä. Happea sisältävä vesi luo sopivan ympäristön tietyille bakteereille niin, että nämä yhdessä puhtaasti kemiallisten prosessien kanssa aikaansaavat raudan ja mangaanin saostumisen olemassaoleviin pohjakerroksiin, jotka täten toimivat suodattimen tavoin. Happea sisältävää vettä lisätään jaksottain ja tavallisesti 24 tuntia käsittävänä jaksona. Happea sisältävän veden lisäämisen aikana ottokaivoa ei voida käyttää veden toi 78666 2 mittamiseen kuluttajille, koeka tämä johtaisi epäonnistumisiin tai häiriöihin käyttösysteemissä ja puhdistetun veden huonontuneeseen laatuun, kuten myöhemmin selitetään. Siten tarvitaan kaksi tai useampia ottokaivoja jatkuvan veden jakelun sallimiseksi.

Tämän keksinnön kohteena on mainitun epäkohdan poistaminen ja veden pumppuamisen salliminen jatkuvasti ottokaivosta. Keksinnön mukainen menetelmä sallii myös pohjaveden tai pintaveden puhdistamisen edistyvän jatkuvasti altaaseen tai luonnossa esiintyvää suodatinainetta sisältävään suodattimeen.

Tämä keksintö tarkoittaa siis menetelmää rauta- ja mangaani-sisällön vähentämiseksi pohjavedessä, tekopohjavedessä, toisin sanoen suodatetussa pintavedessä tai vesipitoisen kerroksen tai altaan tai luonnossa esiintyvää suodatinainetta sisältävän suodattimen läpi virtaavaa pintavettä, jossa prosessissa happea tai happea luovuttavia aineita sisältävää vettä johdetaan jaksottain useiden ruiskukaivojen tai suihkuputkien läpi, jotka on sijoitettu yhden tai useamman ottokaivon tai ottoputken ympärille puhdistettua vettä varten. Tämä menetelmä on tunnettu siitä, että joka kerran happea tai happea luovuttavia aineita sisältävää vettä johdettaessa mainittu vesi syötetään vain muutamiin ruiskukaivoihin tai suihkuputkiin ja että vettä samanaikaisesti juoksutetaan lähistöltä, vieressä tai välissä olevista ruiskukaivoista tai suihkuputkista vyöhykkeen luomiseksi raudan ja mangaanin hapettamiseksi ja saos-tuttamiseksi ruiskukaivosta tai euihkuputkesta tarpeeksi kaukana olevalle etäisyydelle.

Joihinkin ruiskukaivoihin syötetty vesi saattaa käsittää osan ottokaivosta nostettua vettä ja/tai vettä muista lähellä olevista ruiskukaivoista.

3 78666

Keksinnön erästä sovellutusmuotoa, nimittäin pohjaveden puhdistamista vesipitoisessa kerroksessa selitetään seuraavassa yksityiskohtaisemmin oheistettuun piirustukseen viitaten, jossa kuvio 1 esittää kaaviomaisesti laitosta veden puhdistamiseksi vesipitoisessa kerroksessa, kuvio 2 valaisee lisätyn happea sisältävän veden juoksuratoja, mikäli mainittu vesi on syötetty kaikkiin ruiskukaivoihin ja vettä samanaikaisesti juoksutetaan ottokaivosta; ja kuvio 3 valaisee happea sisältävän veden juoksuratoja, kun se on lisätty työskenneltäessä tämän keksinnön mukaisesti.

Kuvion 1 numerot 1-9 merkitsevät ruiskukaivoja, numero 10 merkitsee ottokaivoa, numero 11 merkitsee happiasemaa ja numero 12 merkitsee jakeluasemaa.

Aiemmin tunnetun menetelmän mukaisesti vettä on jaettu otto-kaivosta esimerkiksi yhdeksän päivän ajan ja sitten ottokaivo on ollut ilman toimintaa esimerkiksi yhden päivän. Tuona kymmenentenä päivänä happea sisältävää vettä on johdettu kaikkiin ruiskukaivoihin.

Tätä vastoin keksinnön mukaisesti happea tai happea luovuttavia aineita sisältävää vettä syötetään esimerkiksi yhden päivän jakson aikana vain muutamiin ruiskukaivoihin, esimerkiksi kaivoihin 1, 4 ja 7. (Tässä tapauksessa lisätyn veden määrä vastaa vähintään 1/3 siitä kokonaismäärästä, joka lisättäisiin mikäli veden lisäys tapahtuisi kaikkiin yhdeksään ruiskukaivoon.) Samanaikaisesti vettä juoksutetaan yhdestä tai useammasta muusta ruiskukaivosta, Seuraavan päivän aikana happea sisältävää vettä syötetään esimerkiksi kaivoihin 2, 5 ja Θ ja sitä seuraavana päivänä seilatta vettä syötetään kaivoihin 3, 6 ja 9. Koko tämän ajan vettä pumputaan jatkuvasti ottokaivosta ja osa tästä vedestä voidaan hapettaa tavanomaisella tavalla ja käyttää sitä eyöttövetenä ruiskukaivoi- 4 78666 hin. Useana peräkkäisenä päivänä, esimerkiksi seitsemänä päivänä, ei ruiskukaivoihin syötetä ollenkaan vettä ja sitten kierto aloitetaan jälleen (tässä esimerkissä yhdentenätoista päivänä). Siten vettä voidaan jatkuvasti juoksuttaa ottokai-vosta ja tarvitaan vain yksi kaivo jatkuvan halutunlaatuisen vesivaraston hankkimiseksi.

Edellä olevat tiedot esitetään vain esimerkkinä; muut ruisku-kaivojen vesimäärien ja aikajaksojen yhdistelmät ovat yhtä mahdollisia. Lisäksi ei ole välttämätöntä sijoittaa ruiskukai-voja symmetrisesti ottokaivon ympärille. Erilaiset järjestelyt ovat ajateltavissa ja ne määräytyvät paikallisten geohyd-rologisten olosuhteiden mukaan.

Kuvio 2 esittää mitä tapahtuu, jos happea sisältävää vettä johdetaan ruiskukaivoihin ja vettä pumputaan samanaikaisesti ottokaivosta, mutta yhdestä tai useammasta ruiskukaivosta ei pumpata yhtään vettä. Lisätty happea sisältävä vesi virtaa kapeina vyöhykkeinä vastaavista ruiskuksivoista suoraan kohden ottokaivoa. Tämä merkitsee, että ruiskutettu vesi ei peitä koko ruiskukaivojen välistä aluetta ja epäpuhdasta vettä virtaa mainittujen kapeiden vyöhykkeiden välissä suoraan ottokaivoa kohden. Tuloksena on, että huomattava osa saostumi-sesta tapahtuu hyvin lähellä ottokaivoa. Ottokaivon sihdit tukkeentuvat tällöin ja alentavat samalla mainitun kaivon tehoa. Mahdollisesti ottokaivo tarvitsee kunnostuskäsittelyä ja lopuksi se lopettaa toiminnan kokonaan. Lisäksi puhdistusmenetelmä ei toimi tyydyttävästi, vaan johtaa veden laadun huonontumiseen .

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaista menetelmää käyttäen esimerkkinä happea sisältävän veden johtamista ruiskukaivoihin 2 ja 9 sekä veden vetämistä takaisin ruiskukaivosta 1 (yhtä hyvin uuttokaivosta 10). Voidaan nähdä, että täten johdettu happea sisältävä vesi virtaa vesipitoiseen kerrokseen sellaisella tavalla, että ruiskukaivojen väliset alueet peittyvät 5 78666 täydellisesti ja muodostavat yhtenäisen "verhotyyppisen" hapetus- ja saostusvyöhykkeen, ottokaivosta tarpeeksi kaukana olevalle etäisyydelle. Tämä helpottaa puhdistetun veden juoksuttamista jatkuvasti ottokaivosta kuluttajille jakelua varten. Osa tai kaikki jostakin ruiskukaivosta juoksutettu vesi voidaan hapettaa tavanomaisella tavalla ja syöttää sitten niihin ruiskuksivoihin, joiden läpi happea sisältävä vesi on johdettava vesipitoiseen kerrokseen.

Mikäli ottokaivo on hyvin syvä, niin ruiskukaivojen kustannukset nousevat hyvin korkeiksi ja tästä syystä normaali menetelmä ruiskukaivoja käyttäen saattaa olla liian kallis. Monessa vesipitoisessa kerroksessa on useita vettä sisältäviä kerroksia, nimittäin läpäisemättömien tai puoliläpäisevien kerrosten erottamia kerroksia. Sellaisissa tapauksissa syvässä ottokaivossa oleva vesi voidaan pumputa ylös alemmista vettä sisältävistä kerroksista ja syöttää se sitten niin syviin suodatuskaivoihin, että vesi virtaa edelleen korkeampaan vettä sisältävään kerrokseen, jossa keksinnön mukainen puhdistusmenetelmä sitten voidaan suorittaa.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan myös käyttää pohjaveden tai pintaveden puhdistamiseen esimerkiksi altaassa tai luonnossa esiintyviä suodatusaineita sisältävässä suodattimessa. Voidaan esimerkiksi poistaa maata ontelon muodostamiseksi ja saven, betonin, muovisen suojapeitteen tai senkaltaisen muodostama sulkukerros voidaan asettaa pitkin ulkopintaa. Suodatus- tai kuivatusputket raakavettä varten sijoitetaan näin valmistetun altaan ulkosivun sisäpuolelle, minkä jälkeen allas täytetään suodatusaineella, esimerkiksi hiekalla. Puhdistettu vesi juoksutetaan keskustassa olevasta ottoputkesta tai ottokaivosta ja happea sisältävän veden johtamiseksi sijoitetaan ruiskuputkia ulkosivun ja keskuksen väliin. Tällaisen altaan sijasta voidaan käyttää teräksistä tai muovista tai muuta ainetta olevaa suodatinsäi1iötä. Raakavesi johdetaan tällaisen suodatinsäiliön ulkosivun sisäpuolelle ja puhdis- 6 78666 tettu vesi juoksutetaan keskustassa olevasta ottoputkesta. Ruiskuputket happea sisältävää vettä varten ovat sijoitetut ulkosivun ja keskustan väliin. Edellä selitetyissä laitteissa tulee olemaan säteittäinen raakaveden virtaus kehältä kohden altaan tai suodatinsäiliön keskustaa, mutta on myös mahdollista järjestää virtausratoja vastakkaiseen suuntaan, te. keskustasta ulkosivuun päin. Raakaveden virtaus saattaa vaihtoehtoisesti olla aksiaalinen. Raakavesi voidaan siis syöttää suodatinsäiliön toiseen päähän ja puhdistettu vesi juoksuttaa takaisin toisesta päästä. Tässä tapauksessa happea sisältävää vettä varten olevat ruiskuputket ovat sijoitetut sopiviin asentoihin sisääntulopään ja poistopään välille.

Claims (3)

78666

1. Menetelmä rauta- ja mangaanipitoieuuden alentamiseksi pohjavedessä, tekopohjavedessä, toisin sanoen suodatetussa pintavedessä tai pintavedessä, joka virtaa vesipitoisen kerroksen tai altaan tai luonnossa esiintyvää suodatusainetta sisältävän suodattimen läpi, jossa menetelmässä happea tai happea luovuttavia aineita sisältävää vettä johdetaan jaksot-tain useiden ruiskukaivojen tai ruiskuputkien läpi, jotka on sijoitettu yhden tai useamman puhdistettua vettä varten olevan ottokaivon tai ottoputken ympärille, tunnettu siitä, että joka kerran happea tai happea luovuttavia aineita sisältävää vettä johdettaessa mainittua vettä syötetään vain muutamiin ruiskukaivoihin tai ruiskuputkiin ja että vettä samanaikaisesti juoksutetaan lähistöltä, vieressä tai välissä sijaitsevista ruiskukaivoista tai ruiskuputkista vyöhykkeen luomiseksi raudan ja mangaanin hapattamiseksi ja saostamisek-si, ottokaivosta tai ottoputkesta tarpeeksi kaukana olevalle etäisyydelle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että joihinkin ruiskukaivoihin tai ruiskuputkiin syötetty vesi sisältää täysin tai osittain osan ottokaivosta tai ottoputkesta juoksutettua vettä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että joihinkin ruiskukaivoihin tai ruiskuputkiin syötetty vesi sisältää täysin tai osittain toisista ruiskukai-voista tai ruiskuputkista juoksutettua vettä.