DE4040820A1 - Einrichtung zur reinigung von beispielsweise mit schadstoffen belastetem grundwasser - Google Patents
Einrichtung zur reinigung von beispielsweise mit schadstoffen belastetem grundwasserInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Reinigung
von beispielsweise mit Schadstoffen belastetem Grund
wasser, unter Verwendung von Luft oder anderen Gasen
sowie eines bis in den Bereich des Grundwassers vorge
triebenen Brunnenschachtes.
Es ist bekannt, daß das Grundwasser im Erdreich im
Bereich zwischen der Ackersohle, das ist die Erdober
fläche, und der Wasserleitersohle, das ist eine für
das Grundwasser im wesentlichen undurchlässige Schicht,
mit Schadstoffen, z. B. Chlorkohlenwasserstoffen (CKW),
belastet sein kann. Solche Belastungen befinden sich
beispielsweise in Gegenden mit alten Deponien, Fabriken
oder dgl. Bei einem solchen schadstoffbelasteten Grund
wasser besteht die Gefahr, daß die Schadstoffe im
Laufe der Jahre in das für die Trinkwassergewinnung
so wichtige Tiefenwasser gelangen.
Verschiedene Vorschläge sind bereits zur Reinigung
des schadstoffbelastenen Grundwasser gemacht worden.
Beispielsweise wird die zu reinigende Flüssigkeit
über Rieselkörper geleitet, die in einem Frischluft-Ge
genstrom liegen, oder das Wasser wird über mehrere
Kaskaden geleitet, in deren Bereich Druckluft in das
Wasser eingepreßt wird.
Aus der DE 36 25 488 A1, der DE 38 05 200 C1 und der
DE 38 11 962 C1 sind Anordnungen zum Austreiben leicht
flüchtiger Verunreinigungen aus dem Grundwasser bekannt,
die mit einem Brunnenschacht arbeiten, in dem sich
ein Düsenkörper befindet. Unter dem Düsenkörper ist
eine Luftkammer angeordnet, in die Frischluft einge
leitet wird. Durch Öffnungen in dem Düsenkörper treten
Luftbläschen aus, die aufsteigen und dabei Verunrei
nigungen mitnehmen sollen.
Diese bekannten Anordnungen haben in der Praxis zu
nur unbefriedigenden Reinigungseffekten geführt; auch
müssen im allgemeinen zusätzliche Pumpen im Brunnen
schacht angeordnet werden, um zu einer genügenden
Förderung zu kommen.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Grund
wasser-Reinigungseinrichtung vorzuschlagen, die zu
einem besseren Reinigungseffekt für das im Bereich
zwischen Ackersohle und Wasserleitersohle befindliche
Grundwasser führt und so das Absinken der Schadstoffe
in das Tiefenwasser verhindert oder vermindert.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Wasserförder
rohr und ein Mantelrohr an ihrem oberen Ende zu einer
Baueinheit verbunden sind, daß das Wasserförderrohr
über seine Länge je eine voneinander getrennte und
beabstandete seitliche obere und untere Wasserdurch
trittsstelle aufweist, daß das Mantelrohr eine in
Längsrichtung der Rohre gegen die obere Wasserdurch
trittsstelle versetzte Wasseraustrittsöffnung aufweist,
daß in das Wasserförderrohr von außen ein Gasinjektions
rohr solcher Länge eingeführt ist, daß die Gasaustritts
öffnung des Gasinjektionsrohres unterhalb der oberen
Wasserdurchtrittsstelle des Wasserförderrohres liegt,
und daß an den Raum zwischen dem Wasserförderrohr
und dem Mantelrohr ein Gasaustrittsrohr angeschlossen
ist, durch das des im Raum enthaltene Gas einem Filter
zuführbar ist.
Im Prinzip besteht die Erfindung darin, daß ein von
einem Mantelrohr umgebenes Wasserförderrohr vorgesehen
ist, daß in einem unteren Bereich zum Wassereintritt
und in einem oberen Bereich zum Wasseraustritt per
foriert ist. Das Mantelrohr ist an seiner Außenseite
ebenfalls perforiert, um das aus dem Wasserförderrohr
austretende, angehobene Wasser in das Erdreich zurückzu
spülen. Im Wasserförderrohr ist ein Gasinjektionsrohr
angeordnet, durch das ein Gas in das im Wasserförder
rohr befindliche Wasser injiziert wird. Das spezifische
Gewicht des entstehenden Wasser/Gas-Gemisches zwischen
den perforierten Bereichen ist geringer als das des
nicht beaufschlagten Wassers, so daß das Gemisch auf
steigt, und zwar um so stürmischer, je tiefer die
Einleitung in bezug auf die Wassersäule erfolgt. Dabei
leitet ein Gasaustrittsrohr zwischen dem Wasserförder
rohr und dem Mantelrohr die bei der turbulenten Mischung
und Entmischung von Wasser und Gas vom Wasser getrennten
flüchtigen Schadstoffe ab und führt sie einer Filterung
zu. Die Rohre können jeweils aus einem Stück bestehen
oder aus mehreren Einzelrohren und/oder Filterrohrteilen
zusammengesetzt sein.
Als Gas kann im einfachsten Fall Luft eingesetzt werden.
Versuche haben ergeben, daß mit Luft ein durchaus
befriedigendes Ergebnis erzielbar ist. Es ist jedoch
auch möglich, gezielt Gase oder Gasmischungen einzu
setzen, die gerade besonders bevorzugt einen etwa
gehäuft auftretenden flüchtigen Schadstoff, beispiels
weise Chlorkohlenwasserstoffe, aufnehmen können und
ableiten. Hierbei ist etwa an Gase zu denken, die
chemisch reagieren, Brücken bilden oder anderweitig
den Schadstoff angreifen.
Nicht nur bei derartigen Spezialgasen, sondern auch
bei Luft ist es bevorzugt, wenn das dem Filter zuge
führte Gas nach Passieren des Filters in einem ge
schlossenen Kreislauf erneut dem Gasinjektionsrohr
zugeführt wird.
Mit einem derartigen geschlossenen Kreislauf kann
ausgeschlossen werden, daß durch den Filter dennoch
hindurchgelangende Schadstoffe in die Umwelt gelangen.
Bevorzugt sind die einzelnen Rohre konzentrisch um
einander angeordnet. Dies führt nicht nur zu einem
symmetrischen Strömungsverhalten und zu einem ver
besserten, intensiveren Kontakt-Gas-Wasser, sondern
auch zu einem konstruktiv besonders zweckmäßigen Auf
bau.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, die
sich dadurch auszeichnet, daß das Gasinjektionsrohr
aus dem Führungsrohr und einem in diesem Führungs
rohr verstellbar beweglichen Innenrohr besteht, wodurch
die Gasaustrittsöffnung des Gasinjektionsrohres höhen
verstellbar ist.
Das Gasinjektionsrohr wird damit teleskopähnlich.
Die Gasaustrittsöffnung bzw. ihre Höhe innerhalb des
Wasserförderrohrs wird verstellbar und variabel. Damit
ist nicht nur eine Anpassung an den jeweiligen Einsatz
ort der erfindungsgemäßen Einrichtung möglich; zugleich
kann während des Betriebes auf beispielsweise witte
rungsbedingte Änderungen des Grundwasserspiegels rea
giert werden.
Dabei ist es bevorzugt, wenn die Verstellbarkeit des
Innenrohres im Führungsrohr mittels einer Hebe-/Senk
vorrichtung erfolgt.
Diese Hebe-/Senkvorrichtung kann mit einer Steuerungs
einrichtung gekoppelt werden, die mit aus dem Erdreich
oder aus dem Brunnenschacht entnommenen Werten und
Meßdaten gespeist wird.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch
aus, daß das Innenrohr des Gasinjektionsrohres mit
Perforationen seiner Wandung versehen ist, so daß
mehrere höhenverteilte Austrittsöffnungen entstehen.
Mit diesem Merkmal wird es möglich, gleichzeitig aus
verschiedenen Öffnungen in verschiedenen, wenn auch
benachbarten Höhenlagen das Gas, beispielsweise die
Luft, in das umgebende, mit Schadstoffen belastete
Grundwasser einströmen zu lassen und so zu einer be
sonders intensiven Durchmischung zu kommen.
Konstruktiv besonders vorteilhaft ist es, wenn das
Wasserförderrohr an seinem oberen Ende durch einen
Flansch abgeschlossen ist, der mit dem oberen Ende
des Mantelrohres abdichtend verbindbar ist. Dabei
ist es von Vorteil, wenn der Flansch zugleich Durch
führung und Halterung für das Gasinjektionsrohr ist.
Dadurch wird das Vorsehen verschiedener Elemente zur
Abdichtung unnötig.
Dabei ist es insbesondere vorgesehen, daß das Wasser
förderrohr in seinem oberen Teil einen nach unten
offenen geschlossenen Raum bildet.
Die oberen und unteren Wasserdurchtrittsstellen sowie
die Wasseraustrittsöffnungen im Mantelrohr können
durch Perforationen in den jeweiligen Rohren vorge
sehen werden.
Besonders bevorzugt ist es allerdings, wenn die obere
Wasserdurchtrittsstelle von einem Schlitzbrückenfilter
gebildet wird.
Derartige Schlitzbrückenfilter, beispielsweise rohr
förmige Abschnitte mit Schlitzbrückenlochungen, sind
besonders geeignet, ein Durchtreten von Wasser oder
auch Gestein von außen in das Rohr zu unterbinden
und zusätzlich die Turbulenz in dem durchströmenden
Medium zu verstärken.
Im folgenden wird anhand von zwei Ausführungsbeispielen
die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine erste
Ausführungsform und
Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine zweite
Ausführungsform.
In beiden Figuren ist jeweils auf der linken Seite
der schematische Aufbau des Erdbereiches zwischen
der Ackersohle 22 und der Wasserleitersohle 26 darge
stellt. Oberhalb der Wasserleitersohle 26 befindet
sich der Wasserleiter 25, in dem sich das schadstoff
belastete Grundwasser aufhält. Die Oberkante des Wasser
leiters 25 wird von dem Wasserspiegel 24, d. h. dem
Grundwasserspiegel, gebildet. Zwischen dem Wasserspiegel
24 und der Ackersohle 22 befindet sich die ungesättigte
Zone 23. Durch diese Zone 23 sinkt das Regenwasser
oder dgl. bis zum Wasserleiter 25 herab. Die unge
sättigte Zone 22 führt im Normalfall kein Grundwasser.
Das im Wasserleiter 25 befindliche Grundwasser kann
mehr oder weniger mit Schadstoffen, beispielsweise
Chlorkohlenwasserstoffen (CKW), belastet sein. Um
diese Schadstoff aus dem Grundwasser zu entfernen,
ist in das beschriebene Erdreich die erfindungsge
mäße Konstruktion brunnenähnlich eingeführt.
Im folgenden wird zunächst der in beiden Ausführungs
beispielen gemeinsame Teile beschrieben.
Ein Wasserförderrohr 1 reicht mit seinem unteren Ende
2 bis in die Wasserleitersohle 26 und bildet dort
einen Sumpf 3, in dem sich eventuell Feststoffe ab
setzen können. Oberhalb des Sumpfes 3 ist das Wasser
förderrohr 1 perforiert und bildet durch diesen per
forierten Bereich 4 eine Wasserdurchtrittsstelle 5,
die den Rohreingang für das zu reinigende Wasser W
darstellt. Der perforierte Bereich 4 kann auch von
einem Drahtwickelfilter gebildet werden.
Das Wasserförderrohr 1 ist an seinem oberen Ende 6
luftdicht abgeschlossen, beispielsweise durch einen
Flansch 7. Oberhalb des Wasserspiegels 24 ist das
Wasserförderrohr 1 zur Bildung eines Rohrausganges
für das angehobene Wasser W mit einer Wasserdurch
trittsstelle 8, beispielsweise einem perforierten
Bereich 9 oder einem Schlitzbrückenfilter versehen.
Der Bereich 10 zwischen dem Bereich 9 und dem Flansch
7 ist im wesentlichen, d. h. bis auf die Verbindung
zum perforierten Bereich 9, abgeschlossen. Durch den
Flansch 7 ist in das Wasserförderrohr 1 ein Gasinjek
tionsrohr 11 eingeführt.
Dieses Gasinjektionsrohr 11 unterscheidet sich in
den beiden Ausführungsformen; es wird im folgenden
zunächst das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 weiter
beschrieben. Das untere Ende 12 des Gasinjektionsrohres
11 ist bis unterhalb des Wasserspiegels 24 und des
perforierten Bereiches 9 mit der Wasserdurchtrittsstelle
8 geführt.
Durch das dort am unteren Rohrende 12 austretende
und sofort nach oben strebende injizierte Gas, bei
spielsweise die Luft, wird ein Unterdruck erzeugt,
der das Grundwasser durch den Rohreingang, die Wasser
durchtrittsstelle 5, ansaugt. Das nach oben strebende
Gas-Wasser-Gemisch tritt durch die Wasserdurchtritts
stelle 8, beispielsweise den perforierten Bereich
9 oder das Schlitzbrückenfilter, im Wasserförderrohr
1 in einen Raum 13 aus, der das Wasserförderrohr 1
konzentrisch umgibt und zwischen der Außenseite des
Wasserförderrohres 1 und der Innenwandung eines Mantel
rohres 14 gebildet wird.
Das Mantelrohr 14 umschließt das Wasserförderrohr
1 konzentrisch und ist an seinem oberen Ende bis auf
ein Gasaustrittsrohr 15 dicht abgeschlossen. Das Mantel
rohr 14 ist an seinem unteren Rohr 16 gegenüber dem
Wasserförderrohr 1 durch einen Dichtring 17 abgedichtet.
Der Dichtring 17 kann eine Semi-Dichtung sein. Das
Mantelrohr 14 ist mit einer seitlichen Wasseraustritts
stelle 18, beispielsweise einem Drahtwickelfilter
oder einer Perforation, versehen. Das angehobene Wasser
sinkt nach dem Durchtritt durch die Wasserdurchtritts
stelle 8 des Wasserförderrohres 1 zunächst in den
vom Mantelrohr 14 umschlossenen Bereich, dem Raum
13, ab. Dann tritt es durch die Wasseraustrittsöffnung
18 und ggf. die Semi-Dichtung in das Erdreich aus.
Die Wasseraustrittsöffnung 18, also das Drahtwickel
filter oder die Perforation, des Mantelrohres 14 ist
soweit unterhalb der Wasserdurchtrittsstellen 8 des
Wasserförderrohres 1 angeordnet, daß das turbulent
aufsteigende Wasser W durch die Wasserdurchtrittsstelle
8 des Wasserförderrohres 1 schießt und danach auf
die geschlossene Innenwandung des Mantelrohres 14
trifft.
Das Wasser W führt also einen Kreislauf durch. Es
tritt vom Wasserleiter 25 durch die Wasserdurchtritts
stelle 5, den Rohreingang, in das Wasserförderrohr
1 ein, steigt bis zur Wasserdurchtrittsstelle 8, dem
Rohrausgang des Wasserförderrohres 1, auf, und gelangt
von dort durch das Mantelrohr 14 wieder in den Wasser
leiter 25 des Erdreiches zurück.
Je nach der Höhenlage des Ausganges 12 des Gasinjek
tionsrohres im Wasserförderrohr 1 ist die Wassersäule
verschieden hoch, die auf dem Wasser-Gas-Gemisch lastet
und es schießt daher mit mehr oder weniger großer
Geschwindigkeit nach oben. Dort trifft das Wasser
W auf den nach oben geschlossenen Raum 10 und wird
von dort reflektiert oder zurückgeworfen. Das im ge
schlossenen Raum 10 befindliche Gaspolster wird durch
das auf das Gaspolster aufprallende Wasser komprimiert.
Weil das vom Gaspolster reflektierte Wasser auf das
hochschießende Wasser trifft, ist die Kompression
des Gaspolsters ungleichförmig. Es stellt sich ein
pulsförmiges oder turbulentes Verhalten ein. Durch
diese Turbulenz in Verbindung mit der Wasserdurch
trittsstelle 8 des Wasserförderrohres 1 und dem Auf
treffen des Wasser W auf die Innenwandung des Mantel
rohres 14 wird das Wasser W relativ stark verwirbelt
und dabei mit dem injizierten Gas vermischt.
Dadurch beinhaltet das durch das Gasaustrittsrohr
15 ständig abgesaugte Gas auch wesentliche Teile der
im Wasser W enthaltenen Schadstoffe. Durch die bis
ins Erdreich wirkende Vibration der Turbulenzen in
den Rohr wird die Trennung der Schadstoffe selbst
von kleinen Korngrößen des Erdreiches begünstigt.
Das durch das Gasaustrittsrohr 15 mittels einer Pumpe,
eines Ventilators oder dgl. abgesaugte Gas bzw. die
Luft wird über einen Filter 19 geleitet. Dieses Filter
19 enthält nach einiger Zeit der Filterung beträcht
liche Mengen an Schadstoffen, die dann konzentriert
entsorgt werden können.
Das gesamte Rohrsystem 1, 14, 11 kann unter der Erde
verborgen sein und nur mit der für die Gaszufuhr er
forderlichen, relativ geringen Energiemenge betrieben
werden. Nach einiger Betriebszeit mit ständig ange
saugtem schadstoffhaltigen Grundwasser und ständig
in das Erdreich zurückgeleitetem gereinigten Wasser
setzen sich im Filter 19 keine weiteren Schadstoffe
mehr ab.
Dann kann die Einrichtung abgeschaltet oder ausge
baut und an anderer Stelle wieder aufgebaut und dort
betrieben werden. Es ist auch möglich, gleichzeitig
oder alternierend eine größere Anzahl gleichartiger
Einrichtungen über eine größere Fläche verteilt zu
betreiben, um beispielsweise die aus einer Deponie
an vielen Stellen austretenden Schadstoffe möglichst
schnell vollkommen zu entsorgen oder auf ein nicht
mehr gefährdendes Ausmaß herabzusetzen.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unter
scheidet sich von dem vorbeschriebenen in dem Aufbau
des Gasinjektionsrohres 11. Diese besitzt hier ein
Führungsrohr 11a sowie ein in diesem axial verschiebbar
gelagertes Innenrohr 11b. Dadurch wird es besonders
leicht möglich, die Geschwindigkeit des aufsteigenden
Wasser-Gas-Gemisches einzustellen oder zu verändern.
Dadurch wird es möglich, die Menge des eintretenden
Wassers auf ein Maß einzustellen, daß von der Ein
richtung ohne Überfüllung und bei zweckmäßigstem Wir
kungsgrad verarbeitet werden kann. Die Verschiebung
kann mit einer Hebe-/ Senkvorrichtung 21 versehen
werden, die oberhalb der übrigen Einrichtung angeordnet
und mit einem einfachen, konstruktiv wenig anfälligen
Seilzug versehen ist, mittels dem das Innenrohr inner
halb des Führungsrohr hinaufgezogen bzw. herabgelassen
werden kann. Auch eine Steuerung kann vorgesehen werden
(nicht dargestellt), mit der automatisch etwa in Ab
hängigkeit vom Grundwasserspiegel, von äußeren Bedin
gungen oder auch von Signalen aus dem Filter 19 oder
Durchflußmessern an beliebiger Stelle eine Regelung
der Höhe des unteren Endes 12 des Innenrohrs 11b des
Gasinjektionsrohres 11 vorgenommen werden kann.
Die Zuführung des Gases in das System wird in der
Ausführungsform nach Fig. 1 jeweils mit Frischluft
vorgenommen, während die Pumpe 20 das durch den Filter
19 gelangende Gas wieder ins Freie führt.
In der demgegenüber bevorzugten Ausführungsform nach
Fig. 2 ist dagegen ein Kreislauf für das Gas vorge
sehen; die Pumpe 20 bzw. ein nach Versuchen besonders
bevorzugter, weil mit hohem Wirkungsgrad und effektiv
arbeitender Seitenkanalverdichter fördert das durch
den Filter 19 gelangende Gas wieder über eine Leitung
zurück zum Gasinjektionsrohr 11. Es wird dadurch zu
gleich von oben in das Gasinjektionsrohr 11 hinein
gedrückt und über das Gasaustrittsrohr 15 herausgesaugt.
Für das Filter 19 gibt es eine Vielzahl von Möglich
keiten, die u. a. auch auf den jeweils herauszufilternden
Schadstoff abgestimmt werden können.
Bei einem praktisch erprobten Ausführungsbeispiel
der Erfindung hatte das Wasserförderrohr 1 eine Gesamt
länge von 18 m, die zusammen mit dem Mantelrohr 14
nach den Regeln des Brunnenbaus am Ort des Einbaus
eingebaut und montiert wurden. Das Mantelrohr 14 ent
sprach mit einer Länge von 8 m etwa der Dicke der
ungesättigten Zone. Die Wasseraustrittsöffnung 18
im Mantelrohr 14 begann etwa 1 m oberhalb des Wasser
spiegels 24 und reichte soweit nach unten, daß Varia
tionen im Wasserspiegel 24 und der Versickerung keinen
nennenswerten Einfluß auf den Abfluß des Wassers hatten.
Die Wasserdurchtrittsstelle 8 des Wasserförderrohres
1 beginnt oberhalb der Wasseraustrittsöffnung 18 des
Mantelrohrs 14, schon um Auswaschungen zu verhindern.
Der Abstand dieser beiden Wasserdurchtrittsbereiche
im Wasserförderrohr 1 einerseits und im Mantelrohr
14 andererseits ist abgesehen von dem zu vermeidenden
Auswaschungseffekt relativ unkritisch, da das geförderte
Wasser nur genügend Raum 13 zwischen den Rohren 11
und 14 für Aufnahme und Abfluß finden muß.
Kritisch ist dagegen der Abstand zwischen der Wasser
durchtrittsstelle 8 und dem unteren Ende 12 bzw. den
Austrittsöffnungen des Gasinjektionsrohres 11 bzw.
dessen Innenrohres 11b. Bei einem zu kleinen Abstand
ist die Turbulenz des aufsteigenden Wasser-Gas-Ge
misches unbefriedigend und daher auch die Menge der
abgetrennten Schadstoffe und bei einem zu großen Abstand
wird zu viel Wasser gefördert. Bei 1,50 m Abstand
beträgt die Druckdifferenz bereits 1500 mm Wassersäule.
Auf der Einstellung und Einhaltung der richtigen Druck
differenz beruht das zweckmäßigste Funktionieren des
Systems.
Die Rohre können aus den üblichen für Pumpensysteme
bekannten Materialien bestehen. Es haben sich aber
auch Plastik-Materialien als günstig erwiesen. Das
Wasserförderrohr 1 ist vorzugsweise im Mantelrohr
14 zentriert. Dies geschieht im oberen Bereich durch
den Flansch 7 und im unteren Bereich durch die Dichtung
16 (bzw. die Semi-Dichtung). Das Gasinjektionsrohr
11 ist im Flansch 7 zentriert befestigt. Das Filter,
z. B. ein Aktivkohlefilter, kann mit der Pumpe 20 bzw.
dem zum Fördern eingesetzten Aggregat eine Baueinheit
bilden. Als Pumpe bzw. Aggregat hat sich für die Ex
perimentierarbeit bereits ein einfacher Ventilator
als funktionsfähig für die Lösung der Aufgabe erwiesen,
wenn auch ein Seitenkanalverdichter effektiver ist.
Da das System für einen ständigen Einsatz untertage
vorgesehen ist, je nach Schadstoffbelastung also auch
für Tage und Nächte kann es zweckmäßig sein, die
Baueinheit 19, 20 trotz ihrer relativ geringen Geräusch
entwicklung in einem schallisolierenden Behälter unter
zubringen, einer sogenannten Prozeßeinheit.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist vorstehend im Zu
sammenhang mit dem Grundwasser im Boden beschrieben
worden. In allen Anwendungszwecken wird eine Wasser
zirkulation vom Tief- zum Hochbereich erzeugt, die
eine Wasserumwälzung im gesamten Wasserstockwerk er
möglicht. Die verschiedenen Öffnungen und Perforationen
der Rohre sowohl zum Wassereintritt und Wasseraustritt
halten auch Sand, Kies oder dgl. zurück. Günstige
Verhältnisse für die Wasserumwälzung wie auch für
die Trennung und Ableitung der Schadstoffe aus dem
umgewälzten Wasser hatte ein System mit Durchmessern
von 250 bis 300 mm für das Mantelrohr 14, 50 bis 100 mm
für das Wasserförderrohr 1 und 50 mm für das Gasin
jektionsrohr 11. Der Durchmesser des Gasinjektionsrohres
11 erlaubt auch, während des Betriebes Meßgeräte in
das Wasserförderrohr 1 herabzulassen, um beispielsweise
die Geschwindigkeit des emporschießenden Wassers zu
messen und ggf. die Meßgröße zur automatischen Ein
stellung über die Hebe-/Senkvorrichtung 21 des Gasin
jektionsrohres 11 zu verwenden.
Die beschriebene Einrichtung kann als vorgefertigte
Einheit geliefert werden, aber auch am Einsatzort
aus vorgefertigten Bauteilen zusammengesetzt werden,
um das beschriebene Verfahren zur Reinigung des Grund
wasser durchzuführen.
Das gesamte Rohrsystem ist bis in den Grundwasser
leiter absenkbar. Der Saug- und Schluckbrunnen wird
auf diese Weise integriert.
Claims (12)
1. Einrichtung zur Reinigung von beispielsweise mit
Schadstoffen belastetem Grundwasser, unter Ver
wendung von Luft oder anderen Gasen sowie eines
bis in den Bereich des Grundwassers vorgetriebenen
Brunnenschachts, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Wasserförderrohr (1) und ein Mantelrohr (14) an
ihrem oberen Ende zu einer Baueinheit verbunden
sind, daß das Wasserförderrohr (1) über seine Länge
je eine voneinander getrennte und beabstandete
seitliche obere und untere Wasserdurchtrittsstelle
(5, 8) aufweist, daß das Mantelrohr (14) eine in
Längsrichtung der Rohre (1, 14) gegen die obere
Wasserdurchtrittsstelle (9) versetzte Wasseraus
trittsöffnung (18) aufweist, daß in das Wasser
förderrohr (1) von außen ein Gasinjektionsrohr
(11) solcher Länge eingeführt ist, daß die Gasaus
trittsöffnung des Gasinjektionsrohres (11) unterhalb
der oberen Wasserdurchtrittsstelle (8) des Wasser
förderrohres (1) liegt, und daß an den Raum (13)
zwischen dem Wasserförderrohr (1) und dem Mantel
rohr (14) ein Gasaustrittsrohr (15) angeschlossen
ist, durch das das im Raum (13) enthaltene Gas
einem Filter (19) zuführbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Mantelrohr (14) das Wasserförderrohr (1)
und dieses wiederum das Gasinjektionsrohr (11)
konzentrisch umgibt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Gasinjektionsrohr (11) aus einem
Führungsrohr (11a) und einem in diesem Führungs
rohr (11a) verstellbar beweglichen Innenrohr (11b)
besteht, wodurch die Gasaustrittsöffnung des Gas
injektionsrohres höhenverstellbar ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Innenrohr (11b) des Gasinjektionsrohres
(11) mit Perforationen seiner Wandung versehen
ist, so daß mehrere höhenverteilte Austrittsöffnungen
entstehen.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verstellbarkeit des Innenrohrs
(11b) im Führungsrohr (11a) mittels einer Hebe-/Senk
vorrichtung (21) erfolgt.
6. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserförderrohr
(1) an seinem oberen Ende durch einen Flansch (7)
abgeschlossen ist, der mit dem oberen Ende des
Mantelrohres (14) abdichtend verbindbar ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Flansch (7) zugleich Durchführung und Hal
terung für das Gasinjektionsrohr (11) ist.
8. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserförderrohr
(1) in seinem oberen Teil einen nach unten offenen
geschlossenen Raum (10) bildet.
9. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserdurchtritts
stellen (5, 8) und die Wasseraustrittsöffnungen
(18) durch Perforationen in den Rohren (1, 14) ge
bildet werden.
10. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wasserdurch
trittsstelle (8) von einem Schlitzbrückenfilter
gebildet wird.
11. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das dem Filter (19)
zugeführte Gas nach Passieren des Filters in einem
geschlossenen Kreislauf erneut dem Gasinjektions
rohr (11) zugeführt wird.
12. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein von einem Mantel
rohr (14) konzentrisch umgebenes Wasserförderrohr
(1) vorgesehen ist, das in einem unteren Bereich
(bei 5) zum Wassereintritt und in einem oberen
Bereich (bei 8) zum Wasseraustritt perforiert ist,
daß das Mantelrohr (14) an seiner Außenseite per
foriert ist, um das aus dem Wasserförderrohr (1)
austretende, angehobene Wasser in das Erdreich
zurückzuspülen, und daß im Wasserförderrohr (1)
ein Gasinjektionsrohr (11) angeordnet ist, durch
das ein Gas in das im Wasserförderrohr (1) befind
liche Wasser injiziert wird, welches das spezifische
Gewicht des Wassers zwischen den perforierten Be
reichen verringert und dieses dadurch anhebt, wobei
ein Gasaustrittsrohr (15) zwischen dem Wasserförder
rohr (1) und dem Mantelrohr (14) die bei der turbu
lenten Mischung und Entmischung von Wasser und
Gas vom Wasser getrennten flüchtigen Schadstoffe
ableitet und einem Filter zuführt.
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