DE4142353C2 - Vorrichtung zum Reinigen von Grundwasser durch Strippen mit einem Gas, insbesondere Luft - Google Patents
Vorrichtung zum Reinigen von Grundwasser durch Strippen mit einem Gas, insbesondere LuftInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von
Grundwasser durch Strippen mit einem Gas, insbesondere
Luft, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der EP 0 457 261 A1 be
kannt. Aus dem Trennraum des Brunnenrohres wird mittels
Unterdruck Luft abgesaugt, wobei durch die sich einstellen
den Druckverhältnisse über das zur Außenluft offene Injek
torrohr Außenluft nachströmt und als Strippluft im Brunnen
rohr aufsteigt. Mit der durch das Wasser geführten Luft
werden leicht flüchtige Verunreinigungen ausgetragen. Mit
diesem bekannten Brunnen konnten zufriedenstellende Reini
gungsergebnisse erzielt werden; jedoch ist das Einbringen
der Strippluft durch Erzeugen eines Unterdrucks im Trenn
raum sehr energieintensiv, weshalb alternativ auch die Zu
führung von Druckluft durch das Injektorrohr vorgeschlagen
ist.
Ferner hat sich gezeigt, daß der Reinigungseffekt eines
Strippvorganges durch das Massenwirkungsgesetz physikalisch
begrenzt ist. Bei starken Verunreinigungen führt das dazu,
daß das aus dem Wassserablauf abströmende Wasser noch mit
Verunreinigungen behaftet ist, somit die gewünschte hohe
Reinigungswirkung nicht immer gewährleistet ist.
In der DE-A 36 25 488 ist als bekannt beschrieben, das zu
reinigende Wasser unter Ausnutzung der Schwerkraft über
mehrere Kaskaden zu leiten, in deren Bereich jeweils Druck
luft in das Wasser eingepreßt wird. Selbst wenn - wie in
der DE-U 74 03 761 vorgeschlagen - durch Ausnutzung der
hohen Fließgeschwindigkeit des Wassers der dabei auftreten
de Unterdruck zur Zufuhr von Luft ausgenutzt wird, ist ein
hoher Energiebedarf nötig. Dabei ist die hohe Fließge
schwindigkeit für die beabsichtigte Begasung des Wassers
nachteilig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß auch mit
extrem hohen Verunreinigungen belastetes Grundwasser zu
friedenstellend zu reinigen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Durch die kaskadenartige Hintereinanderschaltung von minde
stens zwei Strippbereichen wird innerhalb nur einer Vor
richtung ein sehr hoher Reinigungseffekt erzielt, welcher
die Gewähr bietet, daß das aus dem Wasserablauf abströmende
Grundwasser weitgehend frei von Verunreinigungen ist. Dabei
wird das Wasser in jedem weiteren Strippbereich entgegen
der Schwerkraft angehoben und verwirbelt, so daß zum Aus
tritt der Verunreinigungen sowie der eingeleiteten Gase
ausreichend Zeit zur Verfügung steht.
Bevorzugt sind die weiteren Strippbereiche gleich ausgebildet, wobei
eine koaxiale Anordnung der Strippbereiche zueinander den
Bauraum der Vorrichtung klein hält.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren
Ansprüchen. In der Zeichnung sind nach
folgend im einzelnen beschriebene Ausführungsbeispiele der
Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung einen aus drei ko
axial zueinander liegenden Rohren bestehenden
Brunnen zum Reinigen von Grundwasser,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfin
dungsgemäßen Brunnens zum Reinigen von Grundwas
ser.
Der Brunnen gemäß Fig. 1 hat einen Grundaufbau aus drei ko
axial zueinander liegenden, zylindrischen
Rohren. Das Brun
nenrohr 21 ist lotrecht im Boden 22 abgeteuft und besteht
aus einem zentralen Förderrohr 7 und einem Mantelrohr 12.
Das Förderrohr 7 ist länger als das Mantelrohr 12 ausgebil
det und weist in seinem unteren Endabschnitt 7a einen Was
serzulauf 6 auf, der aus in der Wandung des Förderrohrs 7
eingebrachten Bohrungen gebildet sein kann. Die Bohrungen
sind in Umfangsrichtung in einer Reihe nebeneinander ange
ordnet, wobei mehrere versetzt übereinander liegende Reihen
vorgesehen sind. Der genaue Aufbau des Brunnens ergibt sich
aus der älteren Patentanmeldung P 41 29 511.0.
Das obere Ende 30 des Förderrohrs 7 ist offen ausgebildet
und wird von dem Mantelrohr 12 übergriffen, welches aus dem
Boden 22 herausragt. Zwischen dem oberen Endabschnitt 7b des
Förderrohres 7 und dem Mantelrohr 12 ist ein Ringraum 2a
ausgebildet. Das untere Ende 12a des Mantelrohres 12 weist
einen Wasserablauf 11 auf, der entsprechend dem Wasserzulauf
6 im Förderrohr 7 ausgebildet sein kann. Der Wasserzulauf wie
der Wasserablauf 11 weisen eine Verfilterung auf, über die
das Wasser gefiltert zu- bzw. abströmt.
Das obere Ende 12b des Mantelrohres 12 ist durch einen
Deckel 19 luftdicht verschlossen. Der Deckel 19 liegt mit
axialem Abstand zur Überlaufkante 3 des offenen Endes 30 des
Förderrohres 7 und begrenzt einen im Mantelrohr 12 ausgebil
deten Trennraum 2.
Der Wasserablauf 11 liegt zumindest teilweise, bevorzugt
vollständig unterhalb des Grundwasserspiegels GW. Die Über
laufkante 3 des offenen Endes 30 des Förderrohres 7 liegt
oberhalb des Grundwasserspiegels GW, ebenso der Trennraum 2.
Zentral im Förderrohr 7 mündet ein im Durchmesser kleiner
ausgebildetes Injektorrohr 9, welches im Deckel 19 zentral
gehalten ist. Das Injektorrohr 9 mündet unterhalb des Grund
wasserspiegels GW in das Förderrohr 7. Im gezeigten Ausfüh
rungsbeispiel ragt der untere Endabschnitt 8 des Injektor
rohrs 9 leicht über die untere Kante des Mantelrohres 12
hinaus. Der Endabschnitt 8 ist zur Bildung eines Luftaus
tritts ähnlich einer Siebwandung ausgebildet und kann an
seinem offenen Ende verschlossen sein. Anstelle einer ge
lochten Siebwandung kann für den Luftaustritt auch eine
Einzeldüse ausgebildet werden.
Über das Injektorrohr 9 wird in Pfeilrichtung 1 ein Stripp
gas, vorzugsweise Druckluft, zugeführt, welches durch den
gelochten Endabschnitt 8 in das im Förderrohr 7 stehende
Grundwasser austritt. Die Druckluft entspannt sich und
steigt in dem durch das Injektorrohr 9 und das Förderrohr 7
begrenzten Ringraum nach oben, der den Strippbereich 4 bil
det. Die aufsteigende Luft reißt Wasser mit, welches am of
fenen Ende 30 über die Überlaufkante 3 in den Ringraum 2a
des Mantelrohres 12 eintritt, um dann über den Wasserablauf
11 abzufließen. Auf diese Weise wird Grundwasser in Pfeil
richtung 5 durch den Wasserzulauf 6 in das Förderrohr 7 ein
treten und zum luftdurchströmten Strippbereich 4 aufsteigen,
in den Ringraum 2a übertreten und in Pfeilrichtung 10 über
den Wasserablauf 11 abströmen.
Die über das Injektorrohr 9 in Pfeilrichtung 1 unter Druck
zugeführte Strippluft trägt leicht flüchtige Verunreinigun
gen wie chlorierte Kohlenwasserstoffe und ähnliches aus dem
Grundwasser aus und steigt in den Trennraum 2 auf, in dem
etwa Umgebungsluftdruck herrscht. Von dort wird über den
Luftaustritt 13 die Strippluft zusammen mit den Verunreini
gungen in Pfeilrichtung 13a abgesaugt.
Der im Strippbereich 4 auftretende Reinigungseffekt
ist durch das Massenwirkungsgesetz physikalisch begrenzt. Um
eine weitgehend vollständige Reinigung des Grundwassers zu
erzielen, ist gemäß den Ausführungsbeispielen vorgesehen, in
den Ringraum 2a zwischen Förderrohr 7 und Mantelrohr 12 wei
tere Injektorrohre 9a, 9b münden zu lassen, deren Endab
schnitte 8a und 8b entsprechend dem Luftaustritt 8 im Injek
torrohr 9 ausgebildet sind. Über die weiteren Injektorrohre
1a und 1b wird ebenfalls Druckluft zugeführt, so daß sich im
Ringraum 2a weitere Strippbereiche 4a und 4b ausbilden, wo
durch in Strömungsrichtung des Wassers die Strippbereiche
kaskadenartig hintereinander liegen und eine Gesamtreinigung
des Grundwassers vor Austritt aus dem Wasserablauf 11 er
zielbar ist. Die Strippbereiche 4 und 4a, 4b sind gleich
ausgebildet, liegen voneinander getrennt und sind koaxial
ineinander verschachtelt. Die Strippbereiche 4a, 4b liegen
in Umfangsrichtung um den zentralen Strippbereich 4.
Die unteren Endabschnitte 8a und 8b der weiteren Injektor
rohre 9a und 9b ragen bis in den Bereich des Wasserablaufs
11; radial gesehen überlappen die Endabschnitte 8a und 8b
den Wasserablauf 11 teilweise.
Wie Fig. 2 zeigt, liegen im Ringraum 2a zwischen dem Mantel
rohr 12 und dem Förderrohr 7 vorteilhaft mehrere Injektor
rohre 9a bis 9d, welche in Umfangsrichtung äquidistante
Abstände a zueinander haben. Die Injektorrohre 9a bis 9d
liegen auch mit gleichen radialen Abständen b zum Förderrohr
7 bzw. zum Mantelrohr 12. Alle weiteren Injektorrohre sind -
ebenso wie das Hauptinjektorrohr 9 - in dem das Mantelrohr
12 abschließenden Deckel 19 gehalten.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entspricht im Grundauf
bau dem nach Fig. 1, weshalb für gleiche Teile gleiche Be
zugszeichen verwendet sind.
Der Endabschnitt 7b des Förderrohrs 7 ist von einem Trenn
rohr 31 koaxial übergriffen, welches am Deckel 19 gehalten
ist. Das Trennrohr 31 liegt zwischen den weiteren Injektor
rohren 9a und 9b und dem Förderrohr 7; seine untere Kante 32
liegt etwa auf der Höhe der unteren Kanten der weiteren In
jektorrohre 9a und 9b.
Die weiteren Injektorrohre und das Innenrohr 31 liegen in
einem Innenbecher 33, der innerhalb des Ringraums 2a ange
ordnet ist und mit seinem Boden 34 am Förderrohr 7 vorzugs
weise dicht gehalten ist. Die untere Kante 32 des Trennrohrs
31 liegt mit axialem Abstand zum Boden 34; die dem Deckel 19
zugewandte Überlaufkante 35 des Innenbechers 33 liegt ober
halb des Grundwasserspiegels GW.
Die weiteren Injektorrohre 9a, 9b liegen in dem zwischen dem
Trennrohr 31 und dem Innenbecher 33 ausgebildeten weiteren
Ringraum 2a′ jeweils mit gleichem radialen Abstand zum
Trennrohr 31 bzw. zum Innenbecher 33. In Umfangsrichtung
liegen die weiteren Injektorrohre 9a und 9b mit äquidistan
ten Abständen zueinander.
Durch die Anordnung des Trennrohrs 31 ist oberhalb der Über
laufkante 3 des Förderohres 7 ein weiterer Trennraum 2′ ge
bildet, aus dem über einen weiteren Luftaustrittsstutzen
13′a die Strippluft zusammen mit den aufgenommenen Verun
reinigungen in Pfeilrichtung 13 abgezogen wird. Es kann vor
teilhaft sein, das Trennrohr 31 im Bereich des Deckels 19
mit Luftdurchtritten zu versehen, so daß der Trennraum 2,
über den Trennraum 2 und den Stutzen 13a in Pfeilrichtung 13
entsorgt werden kann. Der Stutzen 13′a könnte dann entfal
len.
Entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 tritt das
verunreinigte Grundwasser in Pfeilrichtung 5 über den Was
serzulauf 6 in das Förderrohr 7 ein und
wird zusammen mit der
über den Endabschnitt 8 des Injektorrohres 9 eintretenden
Strippluft über die Überlaufkante 3 gefördert; die Verunrei
nigungen treten zusammen mit der Strippluft in den Trennraum
2′ aus.
Das über die Überlaufkante 3 in den Ringraum zwischen Trenn
rohr 31 und Förderrohre 7 übertretende Wasser strömt in den
Innenbecher 33 und wird durch die aus den Endabschnitten 8a
und 8b der weiteren Injektorrohre 9a und 9b austretende
Strippluft über die Überlaufkante 35 in den Ringraum 2a
übertreten, um von dort über den Wasserablauf 11 in Pfeil
richtung 10 abzuströmen. Die mittels des Strippgases ausge
tragenen Verunreinigungen steigen in den Trennraum 2 auf und
werden über den Luftaustrittsstutzen 13a in Pfeilrichtung 13
abgezogen.
In beiden Ausführungsbeispielen wird das über den Wasserzu
lauf 6 eintretende Wasser zunächst in einer ersten Stufe im
Strippbereich 4 gereinigt, um dann - nach Übertritt in den
Innenbecher 33 - in einer weiteren Stufe im Strippbereich 4a
gereinigt zu werden.
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Reinigen von Grundwasser
durch Strippen mit einem Gas, insbesondere Luft,
mit einem aus einem Förderrohr (7) und einem das
obere Ende (30) des Förderrohres übergreifenden
Mantelrohr (12) größeren Durchmessers gebildeten
Brunnenrohr (21), mit einem unterhalb des
Grundwasserspiegels (GW) im unteren Endabschnitt
(7a) des Förderrohres (7) liegenden Wasserzulauf
(6) und einem im unteren Endabschnitt (12a)
des Mantelrohres (12) ausgebildeten Wasserablauf
(11), mit einer Anordnung zur Aufrechterhaltung
eines Grundwasserstroms vom Wasserzulauf (6)
zum Wasserablauf (11) und einem unterhalb des
Grundwasserspiegels in das Förderrohr (7) mündenden
Injektorrohr (9) zum Zuführen des Strippgases
in einen Strippbereich (4), aus dem das
Strippgas in einen oberhalb des Grundwasserspiegels
liegenden Trennraum (2) des Brunnenrohres
(21) aufsteigt und über einen Luftaustritt (13) abgeführt
ist, wobei zur Bildung des Trennraumes (2)
das Mantelrohr (12) am oberen Ende geschlossen
ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den zwischen
Förderrohr (7) und Mantelrohr (12) ausgebildeten
Ringraum mehrere weitere Injektorrohre
(9a, 9b) münden, welche an ihrem unteren,
einen Luftaustritt aufweisenden Endabschnitten (8a, 8b) einen
dem ersten Strippbereich (4) kaskadenartig folgenden,
zwischen Wasserzulauf (6) und Wasserablauf
(11) liegenden, weiteren Strippbereich (4a, 4b) ausbilden,
wobei die Injektorrohre (9a, 9b) in
Umfangsrichtung des Ringraumes mit äquidistanten
Abständen (a) zueinanderliegen
und die Strippbereiche (4 und 4a, 4b) koaxial
ineinander verschachtelt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Strippbereiche (4, 4a, 4b) gleich
ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (8)
für den Luftaustritt - radial gesehen - den Wasserablauf
(11) im Mantelrohr (12) teilweise überlappt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Injektorrohre (9a, 9b) mit gleichem
radialen Abstand (b) zu den benachbarten
Ringwandungen liegen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der die Überlaufkante
(3) aufweisende Endabschnitt (7b) des Förderrohres
(7) von einem Trennrohr (31) übergriffen ist,
welches zwischen den weiteren Injektorrohren (9a,
9b) und dem Förderrohr (7) liegt und mit diesem
einen weiteren Ringraum begrenzt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Unterkante (32) des Trennrohres
(31) etwa auf Höhe der unteren Enden der weiteren
Injektorrohre (9a, 9b) liegt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Trennrohr (31) und die
weiteren Injektorrohre (9a, 9b) in einen Innenbecher
(33) ragen, dessen Überlaufkante (35) oberhalb
des Grundwasserspiegels (GW) liegt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4142353A DE4142353C2 (de) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Vorrichtung zum Reinigen von Grundwasser durch Strippen mit einem Gas, insbesondere Luft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4142353A DE4142353C2 (de) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Vorrichtung zum Reinigen von Grundwasser durch Strippen mit einem Gas, insbesondere Luft |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4142353C1 DE4142353C1 (de) | 1993-09-30 |
DE4142353C2 true DE4142353C2 (de) | 1997-06-19 |
Family
ID=6447746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4142353A Expired - Fee Related DE4142353C2 (de) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Vorrichtung zum Reinigen von Grundwasser durch Strippen mit einem Gas, insbesondere Luft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4142353C2 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4401677C1 (de) * | 1994-01-21 | 1995-08-31 | Ieg Ind Engineering Gmbh | Vorrichtung zur Beeinflussung von im Erdreich befindlicher Flüssigkeit |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE4001011C1 (en) * | 1990-01-16 | 1990-12-13 | Ieg - Industrie-Engineering Gmbh, 7410 Reutlingen, De | Ground water flow control - comprises shaft sunk into ground water levels with successive permeable and impermeable wall areas |
EP0457261B1 (de) * | 1990-05-16 | 1993-03-10 | TEGEO Tegtmeyer Geophysik GmbH | Einrichtung zur Reinigung von beispielsweise mit Schadstoffen belastetem Grundwasser |
DE9005565U1 (de) * | 1990-05-16 | 1990-07-19 | Frese, Hermann, 2808 Syke | Einrichtung zur Reinigung von Grundwasser |
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1991
- 1991-12-20 DE DE4142353A patent/DE4142353C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
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