DE29507752U1

DE29507752U1 - Vorrichtung zur Gewinnung von Sickerwasserproben aus Haldenkörpern zur Beprobung dieser als praktikable Kleinanlage

Info

Publication number: DE29507752U1
Application number: DE29507752U
Authority: DE
Original assignee: C & E Consulting und Engineeri
Current assignee: C & E Consulting und Engineeri
Priority date: 1995-05-11
Filing date: 1995-05-11
Publication date: 1995-08-10
Anticipated expiration: 2005-05-12

Description

Beschreibung

Vorrichtung zur Gewinnung von Sickerwasserproben aus Haldenkörpern zur Beprobung dieser als praktikable Kleinanlage

Die Erfindung ist dem technischen Gebiet der Anlagen zum Gewinnen und Sammeln von Flüssigkeiten zugehörig und betrifft insofern eine Vorrichtung zur Gewinnung von Sickerwasserproben aus Haldenkörpern zur Beprobung dieser insbesondere in Form einer praktikablen Kleinanlage nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Allgemein bekannt ist, daß bei Altdeponien oftmals eine Erfassung von in diesen Deponien entstehenden Wässern, die in ihren chemischen und physikalischen Merkmalen durch die Zusammensetzung dieser Deponien bestimmt sind, nicht mehr möglich ist, wenn dies zum Zeitpunkt der Deponieerrichtung nicht vorgesehen wurde, dazu auch DD 301 556. Weiterhin ist bekannt, daß prinzipiell die Möglichkeit besteht, Lysimeter in den Haldenkörper einzubauen. Dadurch sind jedoch Veränderungen der ursprünglichen LagerungsVerhältnisse in der Halde beim nachträglichen Einbau unumgänglich, jedenfalls aber nicht gewollt. Mitunter ist der nachträgliche Einbau in die Halde unmöglich, wenn aber doch, dann in aller Regel sehr kosten- und arbeitszeitintensiv. Eine Anordnung nach PREUSSAG, beschrieben von Bieske, "Bohrbrunnen, 7.Auflage, 1992, Oldenburg, München, sieht einen abgeteuften Schacht mit einem Mindestdurchmesser von 2,5 m vor, von dem aus horizontale Bohrungen mit Filterrohren ausgehen. Bei solch einer Anordnung ergeben sich starke Veränderungen in den Lagerungsverhältnissen der Halde. Das Einbringen von Horizontalbohrungen im jeweils vorgesehenen Niveau ist mit außerordentlich großem technischen und wirtschaftlichen Aufwand verbunden, da in den jeweiligen Niveaus Arbeitsbühnen mit Bohr- und Einbauanlagen im Schacht vorzusehen sind. Diese die Stabilität der Halde stark beeinflussenden Anordnungen mögen für Wasserführungszwecke gerechtfertigt sein, keinesfalls jedoch für Beprobungszwecke. Die DE 43 13 221 beschreibt eine Anordnung unter Anwendung aller bisher bekannter Filterleitungsmaterialien und Filterrohre, insbesondere poröser Rohre, wobei ein äußeres Hüllrohr mit Filterkiesfüllung bzw. Filtersandfüllung, gegebenenfalls auch mit Kunststoffgranulatfüllung als Zwischenschicht und einem innenliegenden herkömmlichen Filterrohr, welches allseitig porös oder mit Öffnungen versehen ist, ausgestattet ist. Alternativ zum allseitig geöffneten Filterrohr kann nach v.g. DE ein Stützrohr mit Flies oder anderer dazu geeigneter Textilie bzw. mit Membranen eingesetzt sein.

Dieses System nach DE 43 13 221 ist immer an eine durchgehende Bohrung mit Ein- und Ausgang gebunden. Damit sind keine sogenannten Sacklöcher ausrüstbar, da der Aufweitkopf nach der Bohrlochöffnung an das Bohrgestänge angesetzt werden muß und zum Aufweiten des dort beschriebenen Mikrotunnels zurückgezogen werden muß. Ein wie in DE 43 13 221 beschriebenes allseitig geschlitztes oder anderweitig geöffnetes Rohr läßt sich zur Gewinnung von Probemedien nicht nutzen, da dieses am dem Erdzentrum zugewandten Rohrwandbereich durch die auch dort durchlässige Rohrwandung wieder abfließt. Darüber hinaus ist der Kieskörper in jedem Fall ein Fremdkörper, der seinerseits Stoffe in das Probemedium abgeben könnte, wenn auch in geringen Mengen, so wird doch das Probemedium und damit das Probeergebnis verfälscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die die Gewinnung von Sickerwasser aus dem unbeeinflußten Innern einer Halde zuläßt, wobei einerseits das Sickerwasser selbst ebenfalls im unbeeinflußten Zustand erhalten wird, d.h. keinerlei Veränderungen durch Umgebungseinflüsse aus möglichen Lagerungsbeeinflussungen oder -änderungen bzw. durch Beeinflussungen im Haldenrandbereich entstehen, somit das Sickerwasser im haldenoriginären Zustand erhalten wird, andererseits keine Änderungen in den Lagerungsverhältnissen eintreten dürfen und somit die gewachsenen Lagerungsverhältnisse erhalten bleiben. Dsr Aufgabe liegt weiterhin zugrunde, daß eine für übliche Haldenanlagen einsetzbare Kleinbeprobungsanlage geschaffen werden soll, die weder dem Zweck noch der Größe nach mit einem Horizontalfilterbrunnen zu vergleichen ist, der seiner Zweckbestimmung nach eine Großanlage zur Wasserführung darstellt und nur ab einer bestimmten Baugröße wirtschaftlich vernünftig zu errichten ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der zu beprobenden Halde eine Verdrängerbohrung als Aufnahmebohrung eingebracht ist, die ihrerseits eine im wesentlichen mit kreisförmigen Querschnitt bestehende Sammelleitung aufweist. Aufnahmebohrung und Sammelleitung besitzen nur eine Austrittsöffnung und sind in der zu beprobenden Halde mit einer Neigung zur Horizontalen, vorzugsweise im Bereich von größer 0° bis 45°, insbesondere von 3°, angeordnet, wodurch ein natürlicher Abfluß des Haldensickerwassers bewirkt wird. Die Sammelleitung besteht aus einem annähernd rohrförmigen Gebilde in fester, starrer wie auch flexibler Ausführung mit einer lichten Weite im Größenbereich von 5 mm bis 1000 mm und mit einer Länge im Bereich von größer 0 m bis 300 m. Dadurch läßt sich Haldensickerwasser als Probematerial über den gesamten

Haldenbereich gewinnen. Die Sammelleitung ist im oberen bzw. himmelwärtigerJBereich ihrer Rohrwandung durchbrochen, vorzugsweise geschlitzt oder gelocht, und im unteren bzw. im dem Erdzentrum zugewandten Bereich
ihrer Rohrwandung undurchlässig ausgeführt. Insbesondere sind diese
beiden Teile hälftig aufgeteilt, wodurch das in seinem Fluß der Gravitation folgende Sickerwasser die durchlässige Rohrwandung passiert und durch den undurchlässigen Rohrwandungsteil analog zu einer oben offenen Schale aufgefangen und wegen der Rohrneigung der Rohraustrittsöffnung natürlich zufliest. Diese Rohrwandöffnungen sind in einem Abstand voneinander von 1 mm bis 1000 mm, vorzugsweise 10 mm, angeordnet. Die Sammelleitung ist im Haldenmaterial direkt eingebettet. Eine dazwischenliegende Kiesfiltermaterialschicht ist nicht vorgesehen, wodurch es nicht zu einer unerwünschten Beeinflussung der zu analysierenden Sickerflüssigkeit der Halde durch solch ein Filtermaterial kommen kann. Die Sammelleitung trägt an ihrem aus der Halde herausstehenden Ende ein Kopfstück in vorzugsweise lösbarer Verbindung, insbesondere als Schraubverbindung, welches seinerseits eine Probeentnahmevorrichtung, vorzugsweise einen Probeentnahmehahn, aufweist. Die Schraubverbindung ermöglicht bei Verstopfungen eine schnelle und
unkomplizierte Reinigung der Vorrichtung zur Gewinnung von Sickerwasserproben aus Haldenkörpern. Diese Vorrichtung erspart mehrere teure Ramm-Kern-Sondierungen (RKS), die, um Sickerwasser zu gewinnen, bis zum Haldenfuß bei Stauern abgetäuft werden müßten, wobei im Fall von Altbergbauobjekten unter dem Haldenkörper eine Gewinnung von Sickerwasser mittels vertikaler RKS zum Teil unmöglich ist.

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1: Eine im Schnitt dargestellte Halde mit eingebauter erfindungsgemäßer Vorrichtung.

Fig. 2: Eine im oberen Bereich der Rohrwand geschlitzt ausgeführte Sammelleitung.

Fig. 3: Eine angeschnittene Halde mit der Austrittsöffnung, dem undurchbrochenen Teil der Sammelleitung mit ihrem Kopfstück und dem Probeentnahmehahn.

-A-

Mit einer Neigung von 3° wird in den Haldenkörper 4 eine Verdrängerbohrung 1 eingebracht. Diese wird mit einem 8 m langen Stahlrohr 2 mit einem Durchmesser von 148 mm ausgerüstet. Das Stahlrohr 2 besitzt auf einer Länge von 6 m im Haldeninnern oben angeordnete halbseitige Schlitze 5.
Diese sind in einem Abstand von 10 cm voneinander angeordnet und nehmen das Sickerwasser der Halde 4 auf, welches durch die Neigung dem Kopfstück 7 der Leitung 2 zufließt. Dieses Kopfstück 7 ist mit einem Probeentnahmehahn 8 ausgestattet, wodurch je nach Bedarf die Haldensickerwasserproben abgenommen werden können. Mit dieser Vorrichtung ist die Sickerwasserentnahme aus der Halde in jedem Falle gewährleistet, auch wenn keine stauenden Schichten in der Halde vorhanden sind. Die Probeentnahmeteufe ist beliebig wählbar, je nach gewähltem Ansatzpunkt 3 an der Halde. Diese erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht erhebliche Bohrmetereinsparungen und Einsparungen an Ausbaumaterial, da teure vertikale Bohrungen, die in jedem Fall durch den gesamten Haldenkörper abgeteuft werden müßten, um Sickerwasser im stauenden Bereich, und auch nur dort, zu gewinnen. Dabei müßten auch zuzüglich noch vertikale Fassungsanlagen vorgesehen werden, aus denen abgeschöpft oder abgepumpt werden müßte. Auch hierdurch ergibt sich noch eine Einsparung an Arbeitszeit und anderen technischen Hilfsmitteln.

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Claims

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Gewinnung von Sickerwasserproben aus Haldenkörpern zur Beprobung dieser als praktikable Kleinanlage, wobei durch die eingebrachte Verdrängerbohrung in der zu beprobenden Halde die Lageanordnung gegeben und die Voraussetzung zur Aufnahme der Vorrichtungselemente, die im wesentlichen als unterirdische Sammelleitung bestehen, gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufnahmebohrung (1) und eine im wesentlichen mit kreisförmigen Querschnitt bestehende Sammelleitung (2) nur eine einzige Austrittsöffnung (3) aufweisen, die Bohrungs-ZSammelleitungs-Anordnung (1/2) in der zu beprobenden Halde (4) eine Neigung zur Horizontalen, vorzugsweise im Bereich von größer 0° bis 45°, insbesondere von 3°, besitzt, die Sammelleitung (2) aus einem annähernd rohrförmigen Gebilde in fester, starrer wie auch flexibler Ausführung mit einer lichten Weite im Größenbereich von 5 mm bis 1000 mm und mit einer Länge im Bereich von größer 0 m bis 300 m sowie in ihrem oberen Bereich durchbrochen ausgeführt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelleitung (2) vorzugsweise mit einem Durchmesser von 148 mm ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelleitung (2) vorzugsweise mit einer Länge bis 6 m ausgebildet

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelleitung (2) im Haldenmaterial direkt eingebettet und keine dazwischen angeordnete Kiesfiltermaterialschicht angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelleitung (2) im oberen bzw. himmelwärtigem Bereich ihrer Rohrwandung durchbrochen, vorzugsweise geschlitzt oder gelocht, und im unteren bzw. im dem Erdzentrum zugewandten Bereich ihrer Rohrwandung undurchlässig ausgeführt, insbesondere diese beiden Teile hälftig aufgeteilt, ist und daß diese Rohrwandöffnungen (5) einem Abstand voneinander von 1 mm bis 1000 mm, vorzugsweise 10 mm, voneinander aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelleitung (2) an ihrem aus der Halde (4) herausstehendem Ende (6) mit einem Kopfstück (7) in vorzugsweise lösbarer Verbindung, insbesondere mit Schraubverbindung, versehen ist, welches seinerseits eine Probeentnahmevorrichtung (8), vorzugsweise einen Probeentnahmehahn (8) trägt.