DE19938922B4 - Groundwater Purification Flow and Treat - Google Patents

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DE19938922B4 DE1999138922 DE19938922A DE19938922B4 DE 19938922 B4 DE19938922 B4 DE 19938922B4 DE 1999138922 DE1999138922 DE 1999138922 DE 19938922 A DE19938922 A DE 19938922A DE 19938922 B4 DE19938922 B4 DE 19938922B4
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Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren beschreibt eine Methode zur Reinigung von schadstoffbelasteten Grundwässern nach dem Saug-Hebeverfahren.The process of the invention describes a method for the purification of contaminated groundwaters after the suction lifting process.

Description

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren mit dem auf technisch einfache Weise und unter minimalem Einsatz von Fremdenergien ein mit Schadstoffen belastetes Grundwasser gereinigt werden kann.The Invention describes a method with the technically simple Manner and with minimum use of external energies polluted with a pollutant Groundwater can be cleaned.

Die Reinigung von schadstoffbelasteten Grundwässern umfasst zahlreiche Varianten nach dem Stand der Technik.The Cleaning polluted groundwater includes many variations According to the state of the art.

Gängige Praxis der Altlastensanierung ist die Reinigung von belastetem Grundwasser. Damit wird das Schutzgut Grundwasser von Belastungen mit Schadstoffen befreit. Ergänzt wird diese Sanierungsart häufig durch die Bodenluftabsaugung. Ferner wird zunehmend der Kontaminationsherd durch Aushubmaßnahmen beseitigt.Established practice The remediation of contaminated sites is the purification of contaminated groundwater. Thus, the protective material becomes groundwater from pollutants freed. Added This type of renovation becomes frequent through the Bodenluftabsaugung. Furthermore, it is increasingly becoming the source of contamination by excavation measures eliminated.

Pump and Treat:Pump and Treat:

Die Reinigung von Grundwasser wird zumeist durch das sogenannte Pump- and Treat-Verfahren durchgeführt. Dazu werden im Bereich der Bodenbelastung und/oder im Grundwasserabstrom Brunnen erstellt und Grundwasser aktiv aus diesen abgepumpt. Bei ausreichend großer Grundwasserförderrate wird dabei der gesamte schadstoffbelastete Grundwasserbereich erfasst. Die erforderliche Förderrate wird im Wesentlichen durch hydrogeologische Gegebenheiten wie Durchlässigkeit des Bodens, Schadensgröße, Grundwasserfließgeschwindigkeit etc. bestimmt.The Purification of groundwater is usually achieved by the so-called pumping and Treat procedures carried out. In the area of soil pollution and / or groundwater runoff, wells will be used created and groundwater actively pumped out of these. If sufficient greater Groundwater flow rate The entire polluted groundwater area is recorded. The required delivery rate is essentially due to hydrogeological conditions such as permeability of soil, damage size, groundwater flow velocity etc. determined.

Das geförderte Grundwasser wird, je nach Schadstoffen mit denen es belastet ist, gereinigt. Weit verbreitet sind dabei u. a. folgende Verfahren:

  • • Adsorption der Schadstoffe an Aktivkohle
  • • Desorption leichtflüchtiger Schadstoffe mit Luft in Strippkolonnen
  • • Biologischer Schadstoffabbau
  • • Nasschemische Oxidation mit H2O2 oder Ozon ggf. mit Unterstützung durch UV-Licht
  • • Fällung und Filtration von Schadstoffen, insbesondere von Schwermetallen
  • • Adsorption von Schadstoffen an Spezialadsorbentien
  • • etc.
The pumped groundwater is, depending on the pollutants with which it is loaded cleaned. The following methods are widely used:
  • • adsorption of pollutants on activated carbon
  • • Desorption of volatile pollutants with air in stripping columns
  • • Biological pollutant degradation
  • • Wet chemical oxidation with H 2 O 2 or ozone, possibly with UV light support
  • • Precipitation and filtration of pollutants, especially heavy metals
  • • Adsorption of pollutants on special adsorbents
  • • Etc.

Bei komplexeren Verunreinigungen ist auch eine Kombination dieser und anderer Verfahren üblich. Darüber hinaus machen u. U. weitere Wasserinhaltsstoffe, die nicht als Schadstoffe angesehen werden, jedoch einzelne Reinigungsschritte behindern, eine Vor- oder Nachbehandlung des Wassers erforderlich. Hier sind insbesondere die Wasserinhaltsstoffe gelöstes Eisen, gelöstes Mangan und die Härtebildner Kalzium und Magnesium zu nennen.at more complex contaminants is also a combination of these and usual procedure. About that also make u. U. other water ingredients, not as pollutants but hamper individual cleaning steps, a Pre- or post-treatment of the water required. Here are in particular the constituents of water dissolved iron, dissolved Manganese and hardness factors To name calcium and magnesium.

Das gereinigte Wasser wird in der Regel abgeleitet oder wieder dem Grundwasserleiter zugeführt (wieder versickert). Dabei werden je nach Ableitung (Direkt- oder Indirekteinleitung in einen Vorfluter) oder Versickerung unterschiedliche Anforderungen an die Qualität des gereinigten Wassers gestellt.The Purified water is usually discharged or returned to the aquifer supplied (again infiltrated). Depending on the derivation (direct or Indirect discharge into a receiving water) or seepage different Quality requirements put the purified water.

Prinzipielle Verfahren zum Fördern von Grundwasser sind in der DE 4238969 beschrieben.Basic methods for pumping groundwater are in the DE 4238969 described.

Hier sind 2 Brunnen mit unterschiedlichem Wasserspiegelniveau durch eine unterirdische Leitung 19 miteinander verbunden. Die Herstellung dieser Leitung ist nur durch aufwendige und teure Aushubarbeiten rund um die Brunnen möglich, was bei anstehendem Grundwasser nur unter großflächigen Wasserabsenkungen möglich ist, was in vielen Fällen Genehmigungsprobleme mit sich bringt.Here There are 2 wells with different water level by one underground pipe 19 connected to each other. The production This line is only by consuming and expensive excavation work possible around the fountains, what is possible with pending groundwater only under large-scale water subsidence which in many cases approval problems brings with it.

Zudem ergeben sich beim Einsatz von Wasserfiltern erhebliche technische Aufwendungen, wenn diese tief liegenden Filter gegen neue ausgetauscht werden müssen.moreover When using water filters considerable technical Expenses when these low-lying filters are exchanged for new ones Need to become.

Die DE 4341591 löst die Wasserreinigung durch mehrere hintereinander geschaltete Teiche, die bepflanzt sind. Hier werden große Flächen benötigt, die schwer von Umweltbedingungen geschützt und abgeschirmt werden können.The DE 4341591 Dissolves the water purification through several ponds in a row, which are planted. This requires large areas that are difficult to protect and shield from environmental conditions.

In der US 4919568 ist das Prinzip des Saughebeverfahrens angewandt, wobei es dazu dient, Grundwasser oder Oberflächenwasser zu sammeln und zu verteilen und dabei wird durch spezielle Vorrichtungen verhindert, dass die Leitungen leer laufen und die Anlage nicht mehr von selbst anlaufen kann. Zur Reinigung von Grundwasser ist das System nicht geeignet.In the US 4919568 The principle of the suction lifting method is applied, whereby it serves to collect and distribute groundwater or surface water and in doing so it is prevented by special devices that the lines run empty and the system can not start up by itself. The system is not suitable for cleaning groundwater.

Eine spezielle Variante des Pump- and Treat-Verfahrens sind spezielle sogenannte Grundwasserzirkulationsbrunnen, in denen die Reinigung des Wassers mit durchgeführt wird. Diese sind beispielsweise als Unterdruck-Verdamper-Brunnen oder Hydro-Air-Lift bekannt. Dabei wird in einem Brunnen Grundwasser gefördert, im Brunnen z. B. durch Strippen oder Biologie gereinigt und wieder versickert. Hierdurch soll eine Grundwasserzirkulation im Aquifer erzielt werden.A special variant of the pump and treat process are special so-called groundwater circulation wells, in which the cleaning carried out with the water becomes. These are, for example, as a vacuum Verdamper fountain or hydro-air lift known. This is in a fountain groundwater encouraged in the fountain z. B. purified by stripping or biology and again seeps. This is to a groundwater circulation in the aquifer be achieved.

Diese im Wesentlichen als aktive Grundwasserreinigung zu bezeichnenden Verfahren haben den Nachteil, dass während der Reinigung hohe Kosten für Energie auftreten, die zum Betrieb der Brunnen benötigt wird. Des Weiteren ist die Wartung und Kontrolle der Pumpen und Aggregate aufwendig und kostenintensiv.These essentially as active groundwater purification to be designated Methods have the disadvantage that during cleaning high energy costs occur, which is needed to operate the wells. Furthermore is the maintenance and control of pumps and units consuming and expensive.

Passive Grundwassersanierung:Passive groundwater remediation:

Ein gänzlich anderer Weg der Grundwasserreinigung wird mit der relativ neuen Technik der passiven Sanierungsverfahren eingeschlagen. Diese Verfahren beruhen auf der passiven Grundwasserströmung und der Behandlung des Wassers in situ (im Aquifer, im Boden). Dabei kommen unterschiedliche Systeme zum Einsatz:
Die Funnel- and Gate-Technik unterbindet den Grundwasserabstrom durch eine künstliche Barriere (Dichtwand, Funnel). Dies kann eine, nach gängigen Spezialtiefbauverfahren errichtete Dichtwand als Schlitzwand, Schmalwand, Bohrpfahlwand, Spundwand, MIP-Wand, etc. sein. Hierdurch wird der Grundwasserstrom unterbrochen und das Grundwasser aufgestaut.An entirely different way of groundwater cleaning is being pursued with the relatively new technology of passive renovation. These methods are based on the passive groundwater flow and the treatment of the water in situ (in the aquifer, in the soil). Different systems are used:
The funnel and gate technology prevents the groundwater flow through an artificial barrier (sealing wall, Funnel). This can be a built according to common special civil engineering method sealing wall as a slot wall, narrow wall, bored pile wall, sheet pile wall, MIP wall, etc. As a result, the groundwater flow is interrupted and the groundwater dammed.

In die Dichtwand werden Bereiche mit Behandlungseinrichtungen für das Grundwasser eingebaut (Gates). Diese haben eine hohe Durchlässigkeit. Damit strömt das Grundwasser selbständig durch das Gate und wird dabei von den Schadstoffen befreit. Zur Grundwasserbehandlung werden in das Gate sowohl bekannte (aus der Pump- and Treat-Methode) Verfahren als auch neue Techniken eingesetzt:

  • • Adsorption an Aktivkohle
  • • Adsoprtion an Spezialadsorbentien
  • • Reaktion mit Reaktionsmitteln (z. B. nullwertiges Eisen zur Dehalogenierung von HKW)
  • • Biologischer Schadstoffabbau
  • • etc.
In the sealing wall areas with treatment facilities for the groundwater are installed (gates). These have a high permeability. Thus, the groundwater flows independently through the gate and is thereby freed from the pollutants. For groundwater treatment, both known (from the pump and treat method) and new techniques are used in the gate:
  • Adsorption on activated carbon
  • • Adsorption on special adsorbents
  • Reaction with reagents (eg zero-valent iron for dehalogenation of HKW)
  • • Biological pollutant degradation
  • • Etc.

Die dabei eingesetzten "Gates" sind dabei, je nach örtlicher Gegebenheit und Anbieter, unterschiedlich ausgeformt. Es kommen Bauwerke, Rohrreaktoren aus Stahl oder Beton, Labyrinthbauwerke aus Dichtwandelementen etc. zum Einsatz.The thereby used "gates" are, depending on local Condition and provider, differently shaped. It come Structures, tube reactors made of steel or concrete, labyrinth structures from Sealing wall elements, etc. are used.

Die durchströmte Wand stellt eine Variante der passiven Grundwassersanierung dar. Dabei wird das Grundwasser nicht am Abfluss gehindert und zu Reaktoren (Gates) geleitet. Vielmehr wird auf der gesamten Breite des kontaminierten Grundwasserstromes die Reinigung des Grundwassers vorgenommen. Hierbei werden ähnliche Verfahren eingesetzt wie bei der Funnel- and Gate-Technik.The flowed through Wand represents a variant of passive groundwater remediation. At the same time, the groundwater is not prevented from draining and becoming reactors (Gates) headed. Rather, it is contaminated across the entire width Groundwater flow to clean the groundwater made. in this connection become similar Method used as in the funnel and gate technology.

Die passiven Methoden zur Reinigung haben zwar den Vorteil, dass nach Inbetriebnahme der Techniken keine hohen Energiekosten mehr anfallen, aber die Herstellung dieser Bauwerke ist sehr aufwendig und teuer. Ein weiterer, schwierig zu bewältigender Gesichtspunkt ist der Austausch von verbrauchten Reaktivstoffen. Da diese in der Regel unterirdisch eingebaut und ausgebaut werden müssen, ist dies mit aufwendigen Konstruktionen und komplizierten Techniken verbunden, die das Verfahren erheblich verteuern.The Although passive methods of purification have the advantage that after Commissioning the techniques no longer incur high energy costs, but the production of these structures is very complicated and expensive. One another, difficult to master The point is the replacement of used reactive substances. As these are usually installed underground and expanded need, is this with elaborate constructions and complicated techniques which make the process considerably more expensive.

Grundwasserreinigung nach dem Flow- and Treat-Verfahren (F+T):Groundwater purification after the flow and treat procedure (F + T):

Aufgabe der Erfindung ist es, die Reinigung von schadstoffbelasteten Grundwässern unter minimalem Aufwand für Installation und unter minimalem Energieaufwand durchführen zu können. Des Weiteren soll auf einfache Weise der Ersatz von verbrauchten Reaktivstoffen möglich sein.task The invention is the cleaning of polluted groundwater under minimal effort for To install and carry out with minimal energy expenditure can. Furthermore, the replacement of consumed in a simple way Reactives possible be.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.According to the invention Problem solved by the features specified in claim 1.

Die Erfindung bezieht sich im Wesentlichen auf die Reinigung eines Grundwasserbereiches, dessen Grundwasserspiegel entweder ein natürliches Gefalle besitzt oder in dessen unmittelbarer Nähe sich ein Vorfluter oder Kanal befindet, dessen Wasserspiegel unterhalb des natürlich anstehenden Wasserspiegels liegt. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht nun darin, dass in dem zu reinigenden Grundwasserbereich ein oder mehrere Behälter angeordnet werden, welche Wasserzulauföffnungen besitzen. Diese Behälter sind im Wesentlichen wie Brunnen ausgebildet. In diesen Wasserbehältern wird der Wasserspiegel unterhalb des natürlich anstehenden Wasserspiegels abgesenkt, damit ein Wasserzustrom aus der Umgebung in diese Behälter erfolgen kann. In diese Wasserbehälter reichen druck- und wasserdichte Rohrleitungen, welche das Wasser nach dem Saug-Hebeverfahren aus dem Behälter entfernen, durch einen Reaktivstoff leiten, der druckdicht in die Förderleitung integriert ist und von dort zu einem tiefer liegenden Grundwasserbereich, Vorfluter oder Kanal leitet.The Invention relates essentially to the purification of a groundwater area, whose groundwater level either has a natural gradient or in the immediate vicinity a waterspout or canal is located whose water level is below of course pending water level lies. The method according to the invention exists now that in the groundwater area to be cleaned a or several containers can be arranged, which have water inlet openings. These containers are essentially shaped like wells. In these water tanks will the water level below the naturally rising water level lowered, so that a water flow from the environment in these containers done can. In this water tank rich pressure and watertight piping, which is the water remove from the container after the suction lifting procedure, by one Guiding Reactive, which is pressure-tight integrated into the delivery line and from there to a deeper groundwater area, receiving water or channel conducts.

In 1 ist das erfindungsgemäße Verfahren systematisch an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. In einem Entnahmebereich A liegt der Grundwasserspiegel 2 um einen Betrag H über einem Vorfluter bzw. Kanal. Im dargestellten Beispiel besitzt der Grundwasserspiegel 2 ein natürliches Gefalle zum Vorfluter 14 und dessen Wasserspiegel stellt sich aufgrund einer Schwerkraftentwässerung ein. Das erfindungsgemäße Verfahren läuft so ab, dass im Entnahmebereich A ein oder mehrere Brunnen oder Sickerwassergerinne 1 hergestellt werden, in welche wasserdichte und druckdichte Rohrleitungen 5 münden. Der Zutritt des mit Schad stoff belasteten Grundwassers erfolgt z. B. über Öffnungen 11 in den Behältern 1. Diese Öffnungen 11 sind beispielsweise Schlitze, wie sie bei Filterbrunnen bekannt sind. Die Schlitze können zwischen wenigen Millimetern und einigen Zentimetern groß sein. Um eine längere Funktionsfähigkeit des Wasserzustromes 3 sicherzustellen, ist es zweckmäßig, dass die Behälter 1 mit Filterkörnungen umgeben werden, wie sie aus dem Brunnenbau bekannt sind. Die Rohrleitung 5 wird bevorzugt oberirdisch druckdicht mit einem Behälter 9 verbunden, in dem sich Reaktivstoffe 10, Aktivkohlen unterschiedlichster Körnung und Ausführung bis hin zu unterschiedlichen Adsorbentien wie Ionenaustauscher oder Reaktionsmitteln wie nullwertiges Eisen oder Katalysatoren befinden. Weitere Reaktivstoffe sind chemische oder physikalisch wirkende Grundwasserreinigungsstoffe oder Aggregate oder biologisch wirkende Stoffe. In der Rohrleitung 5 befinden sich ein oder mehrere Mengenregulierventile 7, 13, welche dazu dienen, dass in dem Reinigungssystem durch Mengenregelung ein quasi stationärer Zustand des Grundwasserzustroms bzw. der einzelnen Grundwasserspiegel eingestellt und gehalten werden kann. Des Weiteren ist es zweckmäßig, in der Rohrleitung 5 Pumpen 8 einzubauen, mit denen das Saug-Hebeverfahren in Gang gesetzt und gegebenenfalls unterstützt werden kann. Diese Pumpen 8 können fest im Kreislauf installiert sein oder auch entfernbar angeordnet werden.In 1 the method according to the invention is shown systematically on an exemplary embodiment. In a removal area A is the groundwater level 2 by an amount H over a receiving water or canal. In the example shown, the groundwater level has 2 a natural fall to the receiving waters 14 and its water level is due to gravity drainage. The process according to the invention proceeds from one or more wells or leachate channels in the removal area A. 1 are made in which waterproof and pressure-tight piping 5 lead. The access of contaminated with pollutant groundwater takes place z. B. via openings 11 in the containers 1 , These openings 11 are, for example, slots, as they are known in filter wells. The slots can be between a few millimeters and a few centimeters in size. For a longer functioning of the water supply 3 To ensure it is appropriate that the container 1 be surrounded with filter granules, as they are known from the well construction. The pipeline 5 is preferably above-ground pressure-tight with a container 9 connected, in which reactive substances 10 , Activated carbons of different grain sizes and execution up to different adsorbents such as ion exchangers or reagents such as zero-valent iron or catalysts are. Further reactive substances are chemical or physical groundwater cleaning agents or aggregates or biologically active substances. In the pipeline 5 There are one or more volume control valves 7 . 13 which serve to set and maintain a quasi-stationary state of the groundwater inflow or of the individual groundwater levels in the purification system by volume control. Furthermore, it is expedient in the pipeline 5 pump 8th be installed, with which the suction-lifting process can be started and possibly supported. These pumps 8th can be permanently installed in the circulation or even arranged removable.

Die Pumpen dienen dazu, die gesamte Rohrleitung 5 vollständig mit Wasser aufzufüllen. Nur unter diesen Bedingungen ist dann die selbständige Wirkungsweise der Wasserförderung nach dem Saug-Hebeverfahren möglich. Um das Verfahren in Gang zu bringen, wird zunächst der Grundwasserspiegel in den Behältern 1 um einen Betrag h abgesenkt, damit das verunreinigte Wasser im Entnahmebereich A in Richtung der Behälter 1 strömt. Die Absenkung um den Betrag h muss jedoch kleiner sein als der Spiegelunterschied H zwischen dem Grundwasserspiegel 2 im Entnahmebereich A und dem freien Wasserspiegel im Einleitungsbereich E. Der Höhenunterschied a zwischen der Entleerungsöffnung 6 der Rohrleitung 5 und dem Absenkspiegel 12 innerhalb der Behälter 1 dient dazu, die Reibungskräfte in der Rohrleitung 5 sowie die Reibungskräfte beim Durchströmen der Reaktivstoffe 10 im Behälter 9 zu überwinden. Des Weiteren muss sichergestellt sein, dass die Eintrittsöffnung 4 in die Rohrleitung 5 stets unterhalb des Wasserspiegelstandes 12 im Behälter 1 liegt.The pumps serve the entire pipeline 5 completely filled with water. Only under these conditions is then the independent mode of action of water extraction after the suction lifting method possible. To start the process, the groundwater level in the tanks is first determined 1 lowered by an amount h, so that the contaminated water in the removal area A in the direction of the container 1 flows. However, the reduction by the amount h must be smaller than the mirror difference H between the groundwater level 2 in the removal area A and the free water level in the discharge area E. The height difference a between the discharge opening 6 the pipeline 5 and the lowering mirror 12 inside the containers 1 serves to reduce the frictional forces in the pipeline 5 and the frictional forces when flowing through the reactive substances 10 in the container 9 to overcome. Furthermore, it must be ensured that the inlet opening 4 into the pipeline 5 always below the water level 12 in the container 1 lies.

Damit auch bei geringeren zugeströmten Wassermengen 3 die Füllung der Rohrleitung 5 gewährleistet bleibt, sind die Mengenregulierventile 7, 13 vorgesehen. Mit diesen Mengenregulierventilen ist sowohl die vollständige Füllung der Rohrleitung 5 sicherzustellen als auch die Durchströmungsgeschwindigkeiten zu beeinflussen. Die Anordnung der Mengenregulierventile 7,13 kann zweckmäßigerweise im Einströmbereich 4, im Ausströmbereich 6 oder innerhalb der Rohrleitung 5 sein.So even at lower inflowing water quantities 3 the filling of the pipeline 5 is guaranteed, the quantity regulating valves 7 . 13 intended. With these flow control valves is both the complete filling of the pipeline 5 ensure as well as to influence the flow rates. The arrangement of the volume control valves 7 . 13 may suitably in the inflow 4 , in the discharge area 6 or inside the pipeline 5 be.

Innerhalb gewisser Grenzen regelt sich der Durchfluss im Gesamtsystem von selbst. Ist die Absenkhöhe h größer, weil der Zustrom in den Behälter abnimmt, so wird das geförderte Wasservolumen durch eine geringere hydraulische Potentialdifferenz niedriger.Within certain limits, the flow in the overall system of itself. Is the drop height h bigger, because the influx into the container decreases, this is how it is funded Water volume lower due to lower hydraulic potential difference.

Neben der Selbstregelung des Systems besteht auch die Möglichkeit, unter geringem Energieeinsatz die Fördermenge durch die Pumpen 8 auch während des Reinigungsvorgangs ständig zu erhöhen. Als Pumpen können unterschiedlichste Pumpentypen zum Einsatz kommen wie Kreiselpumpen, Kolbenpumpen oder Vakuumpumpen.In addition to the self-regulation of the system, it is also possible, with low energy input, the flow through the pump 8th to constantly increase during the cleaning process. As pumps, a wide variety of pump types can be used, such as centrifugal pumps, piston pumps or vacuum pumps.

Die Erfindung ist ein gänzlich neuer Ansatz zur Reinigung von Grundwasser. Es ist die Kombination aus dem aktiven Pump- and Treat-Verfahren und dem passiven Funnel- and Gate- bzw. Reaktive Wand-Verfahren.The Invention is a wholly new approach to the purification of groundwater. It is the combination from the active pump-and-treat procedure and the passive funnel and gate or reactive wall methods.

Dabei werden die Vorteile der beiden grundsätzlich unterschiedlichen Vorgehensweisen miteinander verbunden.

  • • Zum einen wird die Erfassung des Grundwassers auf rein hydraulischem Wege durchgeführt. Dies bedeutet, dass zur Erfassung des Wassers nur übliche Brunnen errichtet werden müssen. Die Errichtung von teuren und aufwendigen unterirdischen Bauwerken (Dichtwände, Gates, durchströmte (reaktive) Wände, etc.) entfällt.
  • • Zum anderen wird die Erfassung des Grundwassers auf der Basis natürlicher Wasserströmungen durchgeführt. Damit entfallen Betriebskosten für Pumpen und Behandlungsanlagen.
The advantages of the two fundamentally different approaches are combined.
  • • On the one hand, the collection of groundwater is carried out purely hydraulically. This means that only usual wells have to be built to capture the water. The construction of expensive and elaborate underground structures (sealing walls, gates, flowed through (reactive) walls, etc.) is eliminated.
  • • On the other hand, the collection of groundwater is based on natural flows of water. This eliminates operating costs for pumps and treatment plants.

Die Reinigung des Wassers kann dabei sowohl mit den Verfahren aus der Pump- and Treat-Technik, als auch den passiven Verfahren erfolgen.The Purification of the water can be done both with the procedure from the Pump and treat technique, as well as the passive procedure.

Durch die Regelung kann auf sich verändernde Randbedingungen reagiert werden. So kann durch sich ändernde Grundwasserstände an der Entnahmestelle oder sich ändernde Wasserstände an der Ableitstelle das wirksame hydraulische Potential verändert werden, was zu sich ändernden Wasservolumenströmen führt. Ferner kann sich der Fließwiderstand in der Saugheberanodnung ändern, was zu geänderten Wasservolumenströmen führt. Diese zumindest unerwünschten Effekte können durch die Regelung reduziert oder ausgeschaltet werden.By the scheme can be changing Boundary conditions are reacted. So can by changing Groundwater levels at the extraction point or changing water levels at the discharge point the effective hydraulic potential is changed, what to change Water flow rates leads. Furthermore, the flow resistance can change in the siphon arrangement, which changed too Water flow rates leads. This at least undesirable Effects can be reduced or eliminated by the scheme.

Der Reinigungsreaktor ist bevorzugt oberirdisch angeordnet. Hierdurch sind die Herstellungskosten gering zu halten, da der Tiefbau entfällt. Darüber hinaus ist die Wartung des Reaktors erleichtert und die Kontrolle des Reinigungserfolges erleichtert.Of the Purification reactor is preferably arranged above ground. hereby The manufacturing costs are low, since the civil engineering is eliminated. Furthermore the maintenance of the reactor is facilitated and the control of the cleaning success facilitated.

Eine Variante ist der teilweise oder vollständige Einbau des Reaktors unter der Geländeoberfläche (Unterflur). Damit kann die hydraulische Höhe des Saughebers reduziert werden. Damit kann dieses Verfahren auch bei tiefer liegender Grundwasseroberfläche eingesetzt werden. Dies vor dem Hintergrund, dass der endliche Dampfdruck des Wassers die Saughöhe im Saugheber begrenzt.A Variant is the partial or complete installation of the reactor below the terrain surface (underfloor). This allows the hydraulic height of the Suction lifter can be reduced. Thus this procedure can also be used deeper groundwater surface can be used. This against the background that the finite vapor pressure of the water the Suction limited in the siphon.

Der Einleitungsbereich E, in den die Austrittsöffnung 6 der Heberleitung 5 einmündet, kann entweder ein Grundwasserleiter (mittels Sickerbrunnen, Sickerrigolen, Sickergraben etc.), ein offener Graben, ein Fluss oder auch eine offenes oder geschlossenes Kanalsystem sein.The discharge area E, in which the outlet opening 6 the siphon 5 may be either an aquifer (by means of seepage wells, silter gullies, seepage ditches, etc.), an open ditch, a river, or even an open or closed channel system.

Claims (16)

Verfahren zur Reinigung von schadstoffbelasteten Grundwässern in der Weise, dass der Grundwasserspiegel (2) in einem Bereich, der mit Schadstoffen belastet ist, im Entnahmebereich (A) höher liegt als die Wasseroberfläche in einem Einleitungsbereich (E) für das gereinigte Grundwasser und dass der Grundwasserspiegel (2) ein natürliches Gefälle besitzt und/oder dass das Gefälle zwischen Entnahmebereich (A) und Einleitungsbereich (E) dadurch entsteht, dass der Einleitungsbereich ein Vorfluter ist oder ein künstlich angelegtes Gerinne wie ein Kanal oder ein tieferes Grundwasserstockwerk oder ein tiefer liegender Bereich des Grundwasserleiters (Grundwasserabstrom) und dass der Grundwasserspiegel im Entnahmebereich (A) durch Wasserentzug um einen Betrag (h) abgesenkt wird, der kleiner ist als der Betrag (H) zwischen Entnahmebereich (A) und Einleitungsbereich (E) und dass durch die Absenkung um den Betrag (h) ein Wasserzustrom (3) zum Entnahmebereich (A) erfolgt und dass im Entnahmebereich (A) ein oder mehrere Behälter (1) mit Wassereintrittsöffnungen (11) angeordnet werden und dass in den Behälter (1) eine wasser- und luftdichte, mit Wasser gefüllte Rohrleitung (5) eintaucht, deren Eintrittsöffnung (4) unterhalb des abgesenkten Wasserspiegels (12) im Behälter (1) reicht und dass die Austrittsöffnung (6) der Rohrleitung (5) ständig um einen Betrag (a) unterhalb des Absenkspiegels (12) im Behälter (11) angeordnet wird dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Eintrittsöffnungen (4) und Austrittsöffnungen (6) mindestens ein druck- und wasserdichter Behälter (9) in die Förderleitung (5) eingebaut ist, der mit einem oder mehreren Reaktivstoffen (10) ganz oder teilgefüllt ist und dass die Behälter (9) vor zugsweise einen größeren Durchströmungsquerschnitt besitzen als die Rohrleitungen (5) und dass die Behälter (9) für Reaktivstoffe (10) bevorzugter Weise in leicht zugänglichen Bereichen oberhalb des Grundwasserspiegels und/oder oberirdisch angeordnet werden und dass das Verfahren ohne weitere Energiezufuhr nach dem Saughebeverfahren am Laufen zu hatten ist.Process for the purification of polluted groundwater in such a way that the groundwater level ( 2 ) in an area contaminated with pollutants, is higher in the discharge area (A) than the water surface in a discharge area (E) for the purified groundwater and that the groundwater level ( 2 ) has a natural gradient and / or that the gradient between the removal region (A) and the introduction region (E) arises because the introduction region is a receiving waters or an artificial channel such as a channel or a lower groundwater level or a lower area of the aquifer ( Groundwater effluent) and that the groundwater level in the withdrawal area (A) is lowered by removal of water by an amount (h), which is smaller than the amount (H) between the removal area (A) and discharge area (E) and that by lowering by the amount ( h) a water inflow ( 3 ) to the removal area (A) and that in the removal area (A) one or more containers ( 1 ) with water inlet openings ( 11 ) and that in the container ( 1 ) a water and airtight pipe filled with water ( 5 ), whose inlet ( 4 ) below the lowered water level ( 12 ) in the container ( 1 ) and that the outlet opening ( 6 ) of the pipeline ( 5 ) constantly by an amount (a) below the Absenkspiegels ( 12 ) in the container ( 11 ) is characterized in that between the inlet openings ( 4 ) and outlet openings ( 6 ) at least one pressure and watertight container ( 9 ) in the support line ( 5 ) incorporated with one or more reactive agents ( 10 ) is completely or partially filled and that the containers ( 9 ) preferably have a larger flow area than the pipelines ( 5 ) and that the containers ( 9 ) for reactive substances ( 10 ) are preferably arranged in easily accessible areas above the groundwater level and / or above ground level and that the process has to be run without further energy supply after the Saughebeverfahren. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass in der wasserdichten Leitung (5) mindestens ein Mengenregulierventil (7, 13) angeordnet ist.Method according to claim 1, characterized in that in the watertight line ( 5 ) at least one quantity regulating valve ( 7 . 13 ) is arranged. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, dass durch die Betätigung der Mengenregulierventile (7, 13) ein quasi stationärer Fließzustand erreicht wird.A method according to claim 1 to 2, characterized in that by the operation of the volume control valves ( 7 . 13 ) a quasi-steady flow state is achieved. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass in der Rohrleitung (5) und/oder am Anfang (4) und/oder am Ende (6) eine Pumpe (8) fest oder entfernbar angeordnet ist, welche im Wesentlichen dazu genutzt wird, eine Absenkung des Wasserspiegels (12) um den Betrag (h) zu erreichen, um die Rohrleitung (5) vollständig zu füllen und um das Verfahren in Gang zu bringen.A method according to claim 1 to 3, characterized in that in the pipeline ( 5 ) and / or at the beginning ( 4 ) and / or at the end ( 6 ) a pump ( 8th ) is arranged fixed or removable, which is essentially used to a lowering of the water level ( 12 ) by the amount (h) to reach the pipeline ( 5 ) and to start the procedure. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Anheben des zu reinigenden Grundwassers aus und/oder über mehrere Grundwasserstockwerke erfolgt.Method according to claims 1 to 4, characterized that the lifting of the groundwater to be purified from and / or over several Groundwater floors done. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) gleichzeitig die Funktion der Rohrleitung im Entnahmebereich (A) übernimmt.Method according to claims 1 to 5, characterized in that the container ( 1 ) simultaneously assumes the function of the pipeline in the removal area (A). Verfahren nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (1) in Form von Sickergräben ausgebildet sind.Method according to claims 1 to 6, characterized in that the containers ( 1 ) are formed in the form of seepage trenches. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (6) für das gereinigte Grundwasser in einen oder mehrere Grundwasserleiter, Vorfluter, Bach, Fluss, Kanal oder einen Abwasserleiter oder Kombi nationen hiervon fördern.A method according to claim 1 to 7, characterized in that the outlet openings ( 6 ) for the purified groundwater in one or more aquifers, receiving water, brook, river, canal or a wastewater or combi nations promote thereof. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (9) mit Adsorbens gefüllt sind.Method according to claims 1 to 8, characterized in that the containers ( 9 ) are filled with adsorbent. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (9) mit Reaktivstoffen gefüllt und/oder mit technischen Aggregaten ausgestattet sind, die eine Schadstoffumsetzung aktiv und/oder passiv ermöglichen.Method according to claims 1 to 9, characterized in that the containers ( 9 ) are filled with reactive substances and / or equipped with technical units that enable active and / or passive pollutant conversion. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (9) eine Schadstoffdesorption vorzugsweise mit Luft im Unterdruck ermöglichen.Method according to claims 1 to 10, characterized in that the containers ( 9 ) allow a Schadstoffdesorption preferably with air in the negative pressure. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (9) nicht unterdruckfest sind, sondern durch das Füllmaterial ausgesteift werden.Method according to claims 1 to 11, characterized in that the containers ( 9 ) are not negative pressure, but are stiffened by the filler. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass in der Rohrleitung (5) Messwertaufnehmer zur Bestimmung des Volumenstroms und/oder der Reinigungsleistung angeordnet sind.A method according to claim 1 to 12, characterized in that in the pipeline ( 5 ) Are arranged to determine the volume flow and / or the cleaning performance. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Volumenstromänderung dadurch bewirkt wird, dass die hydraulische Höhe des Saughebers (a) variiert und/oder durch eine Betätigung der Mengenregulierventile (7, 13) der Fließwiderstand verändert wird.A method according to claim 1 to 13, characterized in that the change in volume flow is effected in that the hydraulic height of the siphon (a) varies and / or by an actuation of the Mengenregulierventile ( 7 . 13 ) the flow resistance is changed. Verfahren nach Anspruch 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass der Prozess dadurch in Gang kommt, dass die Anordnung durch wenigstens ein Aggregat zur Unterdruckerzeugung mit Wasser gefüllt wird.Process according to claims 1 to 14, characterized that the process gets going by the arrangement through at least one unit for generating negative pressure is filled with water. Verfahren nach Anspruch 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (6) so gestaltet ist, dass keine Luft in die Ableitung gelangen kann, insbesondere durch die Ausbildung eines Syphons.A method according to claim 1 to 15, characterized in that the outlet opening ( 6 ) is designed so that no air can get into the discharge, in particular by the formation of a siphon.
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