DE3502570A1

DE3502570A1 - Verfahren zur entnahme von wasserproben und filter zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3502570A1
Application number: DE19853502570
Authority: DE
Inventors: Peter Prof. Dr. 4630 Bochum Obermann
Original assignee: PUMPEN BOESE KG
Current assignee: PUMPEN BOESE KG
Priority date: 1985-01-26
Filing date: 1985-01-26
Publication date: 1986-07-31

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entnahme von Wasserproben längs einer in das Erdreich eingebrachten Brunnenbohrung. Außerdem befaßt sich die Erfindung mit einem Filter zur Durchführung des Verfahrens.
Mit zunehmendem Umweltbewußtsein und mit zunehmenden Bestrebungen zum Umweltschutz ist der Kenntnis der Beschaffenheit des Bodens bzw. des Grundwassers eine immer größere Bedeutung beizumessen. In verstärktem Umfang werden daher in unterschiedlichen Tiefen des Bodens Wasserproben entnommen, um z.B. unter dem Gesichtspunkt des Umweltschutzes die Einflüsse von Chemikalien oder Dünger auf den Boden bzw. auf die Beschaffenheit des Grundwassers feststellen und auswerten zu können.
Bei den bekannten Verfahren zur Entnahme von Wasserproben bedient man sich eines Filters, welches sich in einem Rohrkörper befindet. Der Rohrkörper wird bis zu der gewünschten Bodenschicht bzw. Tiefe in eine zuvor errichtete Brunnenbohrung eingeführt.
Wenn durch die wasserdurchlässige Filterwandung genügend Wasser eingedrungen ist, wird die Wasserprobe entnommen und analysiert.
Dieses bisher benutzte Verfahren ist allerdings mit Nachteilen behaftet. Als ungünstig ist vor allem der er- hebliche Zeitaufwand anzusehen, da es für eine vollständige Auswertung nicht genügt, lediglich in einer bestimmten Tiefe eine Wasserprobe zu entnehmen. Vielmehr sind längs der Brunnenbohrung eine Mehrzahl von Probenentnahmen in unterschiedlichen Tiefen notwendig. Ein praxisbezogener Wert sind z.B. 20 unterschiedliche Wasserproben.
Da mit dem bekannten Verfahren aber jeweils nur eine Wasserprobe zur Zeit entnommen werden kann, beansprucht die vollständige Probenentnahme an unterschiedlich örtlichen Stellen der Brunnenbohrung sehr viel Zeit was zusätzlich mit mehr Kosten verbunden ist Ein weiterer Nachteil des beschriebenen Verfahrens besteht darin, daß sich bei der Probenentnahme an jeweils einer vorgegebenen Stelle Ungenauigkeiten ergeben können. Es kann vorkommen, daß sich in dem Filter nicht nur Wasser aus der vorgegebenen Tiefe bzw. der zugeordneten Bodenschicht sammelt. Häufig dringt nämlich auch Wasser, das aus den oberhalb der Probenstelle befindlichen Schichten durch die Bohrung nach unten gesickert ist, in das Filter ein. Die entnommene Wasserprobe läßt dann keine exakten Rückschlüsse für die Entnahmetiefe zu und kann zu ungenauen Ergebnissen führen.
Der eingangs genannten erheblichen Bedeutung der Entnahme von Wasserproben steht also der Umstand entgegen, daß die hierfür bisher angewandten Verfahren als ungenau, zeitaufwendig und kostenintensiv einzustufen sind.
Hier greift die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, ein Verfahren anzugeben, welches die Qualität der Probennahme vergrößert und den Zeitaufwand und die Kosten für die Entnahme von Wasserproben verringert. Außerdem soll durch die Erfindung ein für die Durchführung des Verfahrens und ein für die Entnahme größerer Grundwassermengen geeignetes Filter geschaffen werden.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt bei dem im Oberbegriff des Anspruch 1 genannten Verfahren, dadurch, daß in unterschiedlichen Tiefen entlang des Brunnenbohrloches gleichzeitig mehrere Wasserproben entnehmbar sind, wobei für jede einzelne Wasserprobe ein dieser Wasserprobe zugeordnetes separates Filter verwendet wird.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, längs eines Brunnenbohrloches an den vorbestimmten Stellen die Wasserproben nicht einzeln nacheinander, sondern sozusagen paralell zur gleichen Zeit zu entnehmen und dabei für jede Wasserprobe ein separates eigenes Filter vorzusehen. Zwar erhöht sich dabei gegenüber dem bisher bekannten Verfahren die Anzahl der benötigten Filter, dieser Umstand ist aber angesichts der verbesserten Qualität der Proben und des erheblichen Zeit- und Kostenvorteils nur von untergeordneter Bedeutung und wird durch den Vorteil, praktisch sofort über alle gewünschten Wasserproben verfügen zu können, mehr als kompensiert.
Von jedem Filter führt ein Schlauch zur Auswertestelle, so daß das in jedem Filter gesammelte Wasser abgesaugt werden kann. Es entfällt somit der bisher aufwendige Vorgang, das Wasser bzw. die Probennahme in anderer aufwendiger Form aus dem Brunnenbohrloch hochzuholen. Bei der Erfindung können die Filter vielmehr innerhalb des Brunnenbohrloches verbleiben, während die einzelnen Wasserproben über die Schläuche abgesaugt werden.
Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind neuartig ausgebildete Filter mit einem Filterrohr vorgesehen, welches unten durch eipen Boden und oben durch einen Deckel mit einem Schlauchanschluß verschlossen ist. Im Vergleich zu den bisher bekannten Filtern lassen sich diese neuen Filter so ausbilden, daß auch die Entnahme größerer Wassermengen möglich ist.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und der Zeichnung zu entnehmen.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 ein Brunnenbohrloch für die Entnahme von Wasserproben Fig. 2 einen Filterträger mit daran befestigten separaten Filtern, Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines Filters, Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines an einem Filterträger befestigten Filters, und Fig. 5 das an einem Filterträger gemäß Fig. 4 befestigte Filter in einer Draufsicht.
In Fig. ist ein in das Erdreich bzw. den Boden 10 eingebrachtes Brunnenbohrloch 12 zu erkennen. Innerhalb des Brunnenbohrloches 12 befindet sich ein Filterträger 14, an welchem im Abstand voneinander mehrere hier nur schematisch angedeutete Filter 16 befestigt sind. Die örtlichen Lagen der einzelnen Filter 16 bzw.
die Stellen der Befestigung der Filter 16 an dem Filterträger 14 sind so gewählt, daß sich die Filter 16 im Endzustand des in das Brunnenbohrloch 12 eingeführten Filterträgers 14 in den gewünschten Tiefen befinden, in denen die Wasserproben entnommen werden sollen.
Gegebenenfalls kann - vor allem bei weichen Böden in das Brunnenbohrloch 12 zunächst ein Bohrrohr 11 eingebracht werden, in welches dann der Filterträger 14 eingeführt wird. Wenn anschließend das Bohrrohr 11 herausgezogen und entfernt wird, "fließt" mit dem Wasser der Boden 10 an die Filter 16 heran, wodurch ein enger Kontakt zwischen dem Boden und Grundwasser mit den einzelnen Filtern 16 entsteht, und wodurch ein sogenannter hydraulischer Kurzschluß verhindert wird.
Der Filterträger 14 kann als ein Rohrkörper ausgebildet sein, welcher an seinem unteren Ende selbst als ein Einzelfilter 38 ausgebildet ist. An dieser Stelle kann also eine weitere Wasserprobe entnommen werden. Mit der Bezugsziffer 13 ist in Fig. 1 (und auch in Fig.2) noch schematisch die Grundwasseroberfläche angedeutet.
Die Darstellung in Fig. 2 zeigt in einer schematischen Ansicht beispielsweise drei an dem Filterträger 14 befestigte Filter 16. Der Filterträger 14 erstreckt sich hier bis zu einem Sole-Becken 32.
Von jedem Filter 16 führt ein separater und dem jeweiligen Filter 16 zugeordneter Schlauch 18 nach oben, so daß aus jedem Filter 16 das darin befindliche Wasser mit Hilfe einer hier nicht dargestellten Pumpe abgesaugt werden kann. Dabei können alle Filter 16 zur gleichen Zeit entleert werden, d.h., die Wasserproben aus unterschiedlichen Tiefen stehen sämtlich gleichzeitig zur Verfügung.
Das für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benutzte Filter 16 umfaßt gemäß der Querschnittsansicht in Fig. 3 ein Filterrohr 20, welches in an sich bekannter Weise einen geschlitzten Bereich 22 besitzt und an dieser Stelle mit einem Kiesmantel 24 (wasserdurchlässiger Kiesfilter) umgeben ist. Der Kiesmantel 24 besteht aus Quarzsand.
Am unteren Ende ist das Filterrohr 20 durch einen Boden 26 verschlossen, und am oberen Ende erfolgt ein Abschluß durch einen Deckel 28, welcher einen Schlauchanschluß 30 besitzt, um den schon erwähnten Schlauch 18 anschließen zu können. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Länge des Filterrohres 18 cm und der Durchmesser 3,5 cm. Das Filter 16 kann also insgesamt sehr kompakt und handlich aufgebaut werden.
Fig.4 und 5 zeigen, daß das Filter 16 mittels Schellen 34 an dem Filterträger 14 - von welchem hier nur ein Teil dargestellt ist - befestigt ist. Zwischen den beiden Schellen erstrecken sich in Achsrichtung vier Zentrierbügel 36, die etwa in ihrer Mitte nach außen hin gewölbt verlaufen, Durch die Zentrierbügel 36 wird das Einführen der aus dem Filterträger 14 mit den daran befestigten Filters 16 gebildeten Einheit in das Brunnenbohrloch 12 (bzw. in das Bohrrohr 11) erleichtert, denn die nach außen gewölbten Bereiche der Zentrierbügel 36 können entlang der Bohrwandung (bzw. Rohrwandung) gleiten.
Dadurch werden außerdem die zwischen der Wandung und dem Filterträger verlegten Schläuche 18 beim Herausziehen des Bohrrohres 11 geschützt.
Wenn ein Filter 16 an einer anderen Stelle des Filterträgers 14 örtlich angeordnet werden soll, lassen sich die Schellen 34 leicht lösen und nach Verlagerung des Filters 16 längs des Filterträgers 14 wieder befestigen.
Die einzelnen Filter 16 und die dazugehörigen Schläuche 18 können nummeriert werden, damit bei der Probenentnahme eine Zuordnung der jeweiligen Wasserprobe zu den entprechenden Tiefen innerhalb des Bodens 10 möglich ist.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Entnahme von Wasserproben längs einer in das Erdreich eingebrachten Brunnenbohrung, dadurch gekennzeichnet, daß in unterschiedlichen Tiefen entlang des Brunnenbohrloches (12) gleichzeitig mehrere Wasserproben entnehmbar sind, wobei für jede einzelne Wasserprobe ein dieser Wasserprobe zugeordnetes separates Filter (16) verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in jedem Filter (16) befindliche Wasserprobe über einen mit dem jeweiligen Filter verbundenen Schlauch (18) abgesaugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in das Brunnenloch (12) ein allen Filtern (16) gemeinsamer Filterträger (14) eingebracht wird.
4. Filter zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Filterrohr (20) mit einem von einem äußeren Kiesmantel (24) umgebenen geschlitzten Bereich (22) besteht.
5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterrohr (20) am unteren Ende durch einen Boden (26) und am oberen Ende durch einen Deckel (28) mit einem Schlauchanschluß (30) verschlossen ist.
6. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es mit Schellen (34) an einem Filterträger (14) befestigt ist.
7. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schellen (34) sich in Achsrichtung des Filterrohres (20) erstreckende Zentrierbügel (36) befestigt sind, die in radialer Richtung nach außen hin gewölbt verlaufen.
8. Filter nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterträger (14) an seinem unteren Ende selbst als Filter (38) ausgebildet ist.