Pierwszenstwo: 07.05.1970 (P. 140 479) Opublikowano: 05.03.1974 69072 KI. 85b,2/02 MKP C02b 1/28 Twórca wynalazku: Yrjó Reijonen Wlasciciel patentu: Yrjó Reijonen & Veli Reijonen, Helsinki (Finlandia) Sposób oczyszczania wody ze studni gruntowych oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania wody ze studni gruntowych, zwlaszcza ze studni glebinowych, od zawartosci zelaza przez wprowa¬ dzenie tlenu lub substancji oddajacych tlen oraz przez filtrowanie w celu usuniecia wytraconego ^ tlenku zelaza, jak równiez urzadzenie do stosowania tego sposobu.Pod pojeciem studni gruntowych nalezy tu rozu¬ miec studnie o duzej glebokosci, do których woda doplywa z glebokich warstw gruntu tak, ze otrzy- io muje sie z nich duze ilosci wody. Z takiej studni mozna otrzymac tysiace a czesto nawet dziesiatki tysiecy litrów wody na minute. Wode, pobiera sie ze studni pompa i tloczy do miejsca odbioru. Stud- - nie takie nosza nazwe studni glebinowych (wierco-- 15 nych) lub studni rurowych.Woda grutowa jest czesto tak czysta, ze w ogóle nie wymaga stosowania urzadzen oczyszczajacych i moze byc bezposrednio zuzywana. Zasadnicze i zwykle jedyne zanieczyszczenie, które nalezy ac usuwac, stanowia jony. zelaza. W celu usuwania tych jonów nalezy budowac urzadzenia oczyszcza¬ jace. W urzadzeniu takim wprowadza sie do wody odpowiednio tlen lub substancje oddajaca tlen, który reagujac z jonami zelaza wytraca je w po- 25 staci tlenku zelaza. Tlen mozna dodawac do wody w postaci czystego tlenu lub napowietrzyc ja po¬ wodujac splywanie jej przez schodkowate urzadze¬ nie.Ilosc tlenu potrzebnego do wydzielenia jonów 30 zelaza jest niewielka. W celu oddzielenia wytraco¬ nego tlenku zelaza wode saczy sie, przepuszczajac ja na przyklad przez jedna lulb kilka warstw pias¬ ku. Koszty budowy urzadzen oczyszczajacych sa wysokie. Ponadto podczas eksploatacji tych urza¬ dzen nalezy ponosic koszty ruchowe, gdyz w celu usuniecia wydzielonych tlenków zelaza nalezy od czasu do czasu regenerowac warstwy piasku.Stwierdzono, ze w miejscach, w których woda deszczowa ma mozliwosc przenikania gruntu i do¬ stawania sie do wody gruntowej, w wodzie grun¬ towej nie wystepuja jony zelaza. Woda deszczowa niesie z soba tlen, który wytraca zelazo. Miedzy warstwami gruntu mozna czesto^ zaobserwowac brazowe warstwy, zawierajace zelazo. Z jednej strony takiej warstwy woda gruntowa zawiera zelazo, podczas gdy z drugiej strony jest ona wolna od zelaza. Niniejszy wynalazek oparty jest na wy¬ korzystaniu tego zjawiska zgodnie z wynalazkiem do wodonosnej warstwy gruntu, wokól studni do¬ prowadza sie wode z dodatkiem tlenu lub substan¬ cji oddajacej tlen. W ten sposób do oczyszczania wody zostaja uzyte srodki samej przyrody. Tlen zawarty w doprowadzonej wodzie utlenia zelazo w wodzie gruntowej a wytracony tlenek zelaza pozostaje w glebie.Jak juz wspomniano ilosc tlenu potrzebnego do wydzielenia zelaza jest niewielka. Z tego wzgledu wystarcza takze uzycie malej ilosci wody z do¬ datkiem tlenu. Okazalo sie przy tym, ze doprowa- 69 07269 072 3 dzenie wody z* dodatkiem tlenu mozna przerwac nawet na przeciag kilku miesiecy, nie powodujac przy tym ponownego wzrostu zawartosci zelaza w wodzie pobieranej ze studni do niepozadanej wartosci.Zgodnie z odmiana sposobu wedlug wynalazku w wodonosna warstwe gruntu wprowadza sie wode z dodatkiem tlenu przez rury umieszczone w grun¬ cie pionowo wokól studni. W przypadku gdy woda gruntowa ma okreslony kierunek przeplywu, wów¬ czas mozna rury umiescic z tej strony studni, z której doplywa glówna ilosc wody gruntowej.Oczyszczanie wody gruntowej tym sposobem jest oczywiscie znacznie tansze od oczyszczania do¬ tychczas znana metoda, która wymaga budowania specjalnej instalacji oczyszczajacej.Korzystne rozwiazanie polega na pobieraniu wody osobnym rurociagiem ze strumienia wody czerpanej ze studni i dodawaniu do niej tlenu lub substancji oddajacej tlen.Wedlug innej odmiany sposobu bedacego przed¬ miotem wynalazku wode z dodatkiem tlenu tloczy sie ipod cisnieniem bezposrednio do samej studni glejbinowej, z której rozplywa sie ona w otaczajacej wodnonosnej warstwie gruntu. W rurze nasadowej lub w rurze glównej, prowadzacej ze studni, kieru¬ nek strumienia wody jest odwrotny w czasie, gdy woda jest wprowadzana do studni i jednoczesnie' nadtleniana. Po wprowadzeniu tym sposobem tlenu do wodonosnej warstwy gleby wokól studni, mozna ze studni pobierac odzelaziona wode w ciagu wielu miesiecy, zanim znowu zajdzie potrzeba doprowa¬ dzenia tlenu.Przedmiotem wynalazku jest takze urzadzenie do wykonywania sposobu wedlug wynalazku. Urza¬ dzenie to obejmuje rury umieszczone w wodonosnej warstwie gruntu wokól studni oraz pompe sluzaca do wprowadzania wody z dodatkiem tlenu przez te rury. Wedlug zasadniczej odmiany urzadzenia do wykonywania sposobu bedacego przedmiotem wynalazku, wlot pompy polaczony jest oddzielnym rurociagiem z wodna rura ssaca studni a po stro¬ nie wlotowej lub wylotowej pompy umieszczone jest znane urzadzenie, za pomoca którego oddaje sie do wody tlen lub substancje oddajaca tlen.Urzadzeniem sluzacym do dodawania tlenu lub cjubstancji oddajacej tlen moze byc na przyklad butla tlenowa lub sprezarka powietrzna.Przedmiot wynalazku przedstawiono w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia studnie wraz z otaczajacym ja gruntem w przekroju pionowym a fig. 2 — w widoku z gó¬ ry.Z otaczajacej wodonosnej warstwy gruntu na¬ plywa do studni woda. Ze studni 1 odprowadza sie wode glówna rura 2 do miejsca odbioru. Pompa, sluzaca do przesylania wody, moze byc zainstalo¬ wana bezposrednio w studni lub w dowolnym punkcie rury 2.Od glównej rury 2 odgalezia sie rura 3, polaczona z pompa 4, za pomoca której tloczy sie wode rura pozioma 5 do rur pionowych 6-11, tkwiacych w wodonosnej warstwie gruntu wokól studni. Od¬ leglosc rur 6-11 od studni 1 moze wynosic od kil¬ ku metrów do okolo 100 m, zaleznie od rodzaju gruntu wokól studni. Do rury 3 podlaczona jest rura 12, przez która wprowadza sie do wody tlen lub substancje oddajaca tlen. Jezeli do oczyszczania 5 wody gruntowej potrzebne sa chemikalia, wówczas mozna je doprowadzac równoczesnie przez rure 12.Chemikaliami takimi moga byc na przyklad wodo¬ rotlenek sodowy i kwasny weglan sodowy, sluzace do zobojetniania wody. Woda musi miec obojetny io odczyn, aby nie dostawalo sie do niej ponownie zelazo, na przyklad wskutek korozji rurociagów.Chemikalia stosowane do zobojetniania wody roz¬ kladaja rówoczesnie wolny kwas weglowy, przy czym wydziela sie dwutlenek wegla i tlen a ten 15 ostatni powoduje wydzielanie zelaza.W przypadku, gdy na przyklad glówny kierunek przeplywu wody gruntowej na fig. 2 przebiega z góry na dól, wówczas mozna calkowicie pominac rury 10 i 11 a ewentualnie takze rury 6 i 9. 20 » PL