DE4243303C1 - Verfahren zum Reinigen eines Brunnenschachtes - Google Patents
Verfahren zum Reinigen eines BrunnenschachtesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen eines
Brunnenschachtes und der in der Schachtwand vorhandenen
Durchdringungsöffnungen und der unmittelbar hinter der
Schachtwand angrenzenden Kiesschichten, unter Verwendung
eines in den Brunnenwasser führenden Brunnenschachtbereich
abzusenkenden und entlang des Brunnenschachtes zu bewegenden
Etagengestells mit horizontalen Trennelementen zur Bildung
mindestens einer Arbeitskammer und mit einem in der durch
zwei Trennelemente abgegrenzten Arbeitskammer mündenden
Steigrohr sowie eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens.
Bei einem bekannten Verfahren gemäß der DE 34 45 316 C2 wird
unter Anwendung eines Etagengestells ein Druckunterschied
wechselnder Richtung zwischen zwei Kammern mittels eines in
dem Trennelement zwischen den beiden Kammern vorgesehenen
Rohres erzeugt, in dem zwei entgegengesetzt wirkende Pumpen
angeordnet sind. Anstelle der beiden entgegengesetzt
wirkenden Pumpen ist ferner vorgeschlagen, daß das zwischen
den beiden Kammern angeordnete Trennelement zur Erzeugung
des Druckunterschiedes gegenüber den äußeren Trennelementen
der Kammern - wie bei einer Kolbenpumpe - verschiebbar ist.
Durch beide Einrichtungen wird erreicht, daß der Druck in
der einen Kammer erhöht und in der anderen herabgesetzt
wird, wodurch die sich in der einen Kammer befindende
Reinigungsflüssigkeit bzw. das Brunnenwasser durch die
Durchdringungsöffnungen der Schachtwand hindurchgepreßt
wird, die benachbarten Kiesschichten durchströmt und
zugleich in die zweite Kammer gepreßt bzw. durch den
Druckunterschied eingesogen wird. Die
Durchströmungsgeschwindigkeit des ausgedrückten Wassers bzw.
der Flüssigkeit aus der einen Kammer über die
Durchdringungsöffnungen in die Kiesschichten und die
Einströmungsgeschwindigkeit des angesaugten Wassers bzw.
der Reinigungsflüssigkeit in die Durchdringungsöffnungen der
Schachtwand der zweiten Kammer ist dabei jeweils abhängig
von der Pumpenleistung der Pumpenanordnung in dem mittleren
Trennelement.
Ein ähnlich wirkendes Verfahren ist in der DE 26 31 513 B2
beschrieben, das in dem Trennelement zur Trennung von zwei
Kammern eine in der Drehrichtung umschaltbare
Unterwasserpumpe aufweist, so daß wechselweise durch die
Propellerpumpe Brunnenwasser mit Reinigungsflüssigkeit aus
der einen Kammer in die andere und umgekehrt gepumpt wird.
Bei einer anderen Einrichtung nach der DE-PS 9 73 316 ist in
einer der Kammern des Etagengestells eine Unterwasserpumpe
als Druckerzeugungsvorrichtung angeordnet, mittels derer ein
Spüldruck auf die den Brunnenschacht umgebende Kiesschicht
ausgeübt wird. Durch Umschalten der Pumpe fördert sie über
ein an der Rohrmündung im oberen Etagenboden angeschlossenes
Pumprohr das Schmutzwasser aus dem Brunnen heraus.
Aus der DE 40 17 013 A1 ist eine Vorrichtung zum Reinigen von
Brunnenschächten und der unmittelbar an die
Durchdringungsöffnungen aufweisenden Schachtwand
angrenzenden Kiesschichten mit einem Etagengestell bekannt,
in welchem drei Kammern vorgesehen sind, denen über
Rohrleitungen Wasser oder Reinigungsflüssigkeit zuführbar
oder aus denen dieses abpumpbar ist, wobei die
Reinigungsflüssigkeit entweder aus einer Kammer in die
beiden anderen Kammern gepumpt oder aus den beiden anderen
Kammern durch die Durchdringungsöffnungen in der Schachtwand
und durch die Kiesschichten in die eine Kammer gedrückt
wird.
Die angegebenen Verfahren und Einrichtungen werden in
Verbindung mit der chemischen Brunnenreinigung eingesetzt.
Bekanntlich bedarf der Brunnenschacht für die Gewinnung von
Brauch- und Trinkwasser in gewissen Zeitabständen der
gründlichen Reinigung von Belägen an den Innenwänden und in
den Durchdringungsöffnungen sowie der angrenzenden
Kiesschichten, um die Ablagerungen, die aus den im Wasser
gelöst enthaltenen Inhaltsstoffen sich aufbauen, abzutragen.
Es handelt sich dabei häufig um eisen-, kalk- und
manganhaltige Ablagerungen, teils in karbonatischer, teils
in oxydischer Form, sog. Verockerungen und Versinterungen,
an deren Entstehung auch Bodenbakterien, insbesondere die in
fast allen Bodenarten vorkommenden, als Eisen- und
Manganbakterien bekannten Mikroorganismen, beteiligt sind.
Solche Inkrustationen weisen oft erhebliche mechanische und
chemische Widerstandsfähigkeit auf. Für die chemische
Reinigung werden organische Säuren, wie Milchsäure,
Ameisensäure und Zitronensäure, eingesetzt. Die Verwendung
von Askorbinsäure ist beispielsweise in der DE-B 20 40 546
beschrieben.
Aus der DE-A 25 20 988 ist ferner ein Verfahren zur
Entfernung von Kieselstein und/oder Schlamm bekannt, bei dem
in einem ersten Verfahrensschritt innerhalb eines Zeitraums
von 15 min bis 2 Stunden im Tauch- oder
Zirkulationsverfahren das zu reinigende Rohr, das auch ein
Brunnenschacht sein kann, einer Säurebehandlung unterworfen
wird, bis die Ablagerungen porös geworden sind und sich
diese aufgebläht haben. Anschließend wird in einem zweiten
Verfahrensschritt Wasserstoffperoxydlösung mit bestimmten
Konzentrationen, wie 0,5 bis 5 Gewichtsprozente eingegeben,
wodurch zugleich eine Desinfektion erzielt wird. Das
verunreinigte Brunnenwasser wird sodann abgepumpt.
Weiterhin ist aus der EP 0 113 060 B2 ein Verfahren zur
Entfernung von unter Beteiligung von Eisen- und
Manganbakterien aus natürlichen Quellen gewonnenem Wasser
aufgebauten eisen-, kalzium- und manganhaltigen
Verockerungen und/oder Versinterungen aus zur
Wasserversorgung betriebenen Brunnen, Leitungen und
Trinkwasserreservaten bekannt, bei dem eine wäßrige Lösung
bereitet wird, die eine solche Menge Salzsäure aufweist, daß
die Normalität der Lösung 0,001 N bis 6 N beträgt sowie
Wasserstoffperoxyd in einer Menge von 0,05 bis 20
Gewichtsprozenten enthält und diese Lösung auf die
verockerten und/oder versinterten Einrichtungen einwirken
läßt. Derartige mineralsäurewäßrige Lösungen, die
Wasserstoffperoxyd sowie ggf. auch Stabilisatoren und
weitere Zusätze enthalten können, sind ferner als
Reinigungsmittel zur Beseitigung von Manganoxyd aus der
DE-A 23 64 132 und US-A 3 682 702 bekannt. Bei allen
bekannten Verfahren wird zunächst in den Arbeitsabschnitt
das chemische Brunnenregenerat hineingepumpt. Das
Brunnenregenerat vermischt sich dort mit dem Brunnenwasser.
Um insbesondere stark verkrustete Brunnenschachtwände zu
reinigen, läßt man das chemische Regenerat längere Zeit bis
zu mehrere Stunden einwirken, bevor das Regenerat unter
Pumpwirkung durch die verkrusteten Durchdringungsöffnungen
der Schachtwand in die Kiesschichten gedrückt wird. In
Abhängigkeit des gemessenen PH-Wertes oder anderer
elektrischer oder chemischer Größen, wie
Eisenionenkonzentrationen, die permanent in der
Arbeitskammer oder in einer benachbarten Kammer des
Etagengestells oder durch abgesogene Proben oder
Brunnenwasser gemessen werden, wird darüber hinaus die
Einwirkzeit und die Spülungszeit durch die Pumpen bestimmt.
Ein entsprechendes Verfahren ist aus der älteren
Patentanmeldung P 41 33 531.7 bekannt.
Es hat sich gezeigt, daß die chemischen Verfahren unter
Verwendung von Pumpen zur Erreichung bestimmter
Durchströmungsgeschwindigkeiten zwischen den benachbarten
Kammern in einem Etagengestell voraussetzen, daß
Einwirkungszeit und Durchströmungszeit aufeinander
abgestimmt sind und eine optimale Wirkung nur dann gegeben
ist, wenn eine sehr langsame Durchströmung des mit Regenerat
angereicherten Brunnenwassers durch die
Durchdringungsöffnungen in die Kiesschichten gegeben ist.
Diese langsamen Durchströmungen sind mit Pumpeinrichtungen
bekannter Art nicht zu erzielen. Aus diesem Grunde läßt man
im abgeschalteten Zustand der Pumpe das eingeführte
Regenerat zunächst chemisch auf die Inkrustationen wirken,
bevor das Brunnenwasser mit Regenerat mit höherer
Durchströmungsgeschwindigkeit über die Pumpenanordnungen
durch die Durchdringungsöffnungen hindurchgepumpt wird.
Während dieses Reinigungsvorganges überwiegt die mechanische
Reinigung durch das durchströmende Wasser.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs ange
gebene Verfahren für die chemische Brunnenreinigung so wei
ter zu entwickeln, daß die Reinigungseffizienz gegenüber den
bekannten Verfahren gesteigert wird, und eine geeignete Vor
richtung hierfür anzugeben.
Die Aufgabe löst die Erfindung mit den im Patentanspruch 1
angegebenen Verfahrensschritten sowie unter Verwendung einer
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß
Anspruch 8.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung gemäß dem
Anspruch 1 sind weitere Verfahrensschritte in den abhängigen
Ansprüchen 2 bis 7 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Vorrichtung gemäß Anspruch 8 zur Durchführung des
Verfahrens sind in den Unteransprüchen 9 bis 17 angegeben.
Unter Einsatz des Verfahrens nach der Erfindung ist es
möglich, eine langsame, optimale
Durchströmungsgeschwindigkeit durch die
Durchdringungsöffnungen der Schachtwand und der
Kiesschichten während des chemischen Reinigungsprozesses zu
erreichen, indem das im Steigrohr sich befindende
Brunnenwasser bzw. Brunnenwasser-Regenerat-Gemisch mit
Druckluft beaufschlagt wird. Der chemische Reinigungsprozeß
wird dabei durch die Druckluft in keiner Weise
beeinträchtigt, da sie praktisch während des aktiven
Einwirkens nicht in den Arbeitsbereich gelangt. Wird nun
nach der Druckbeaufschlagung die Druckluft über ein
Ablaßventil abgelassen, so kann anhand der
Steiggeschwindigkeit des durch die Durchdringungsöffnungen
in der Schachtwand nachfließenden, im Steigrohr
aufsteigenden Brunnenwassers die Steiggeschwindigkeit
ermittelt werden, die direkt proportional dem
Filterwiderstand der Schachtwand ist. Somit ist während des
Reinigungsprozesses eine stetige Überprüfung des
Filterwiderstandes möglich. Das erfindungsgemäße Verfahren
ist darüber hinaus auch in besonders tiefen Brunnen, z. B.
500 m und tiefer, erfolgreich einsetzbar, auch dann, wenn es
sich um Brunnen mit sehr geringen Durchmessern handelt, da
die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens raumsparend
ausgebildet sein kann. Die im Steigrohr sich befindende
Wassermenge sollte mindestens so groß sein, wie die
Wassermenge im Arbeitsabschnitt, so daß bei der
Druckbeaufschlagung mindestens die im Arbeitsabschnitt
vorhandene Menge Wasser, angereichert mit dem
Reinigungsregenerat, wie Säure, durch die
Durchdringungsöffnungen in die Kiesschichten strömt. Durch
die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielbare
langsame Wasserströmung ist ein Verlust von Regenerat in den
Grundwasserleitungsbereich nicht zu befürchten, was
insbesondere bei der Verwendung von Pumpen der bekannten Art
gegeben ist, so daß mit dem Anpumpen des mit
Sedimentablagerungen und chemisch gelösten Mineralien
verunreinigten Brunnenwassers die Trinkwasserqualität des
Brunnenwassers wieder hergestellt wird und keine
Regeneratrückstände im Grundwasserleitungsbereich des
Brunnens verbleiben. Der Reinigungsprozeß kann durch
Sensoren im Arbeitsabschnitt in Abhängigkeit von
PB-Wertmessungen oder Eisenionenkonzentrationsmessungen
gesteuert werden. Derartige Messungen können aber auch durch
Probeentnahmen, beispielsweise über eine Ableitung mit einer
Injektorpumpe, durchgeführt werden.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet
sich durch einfachste Konstruktionen aus. Vor allen Dingen
weisen die Vorrichtungen keine motorisch angetriebenen
Pumpenteile im Brunnenwasserbereich auf, die durch die Ag
gressivität der chemischen Reinigungsflüssigkeit in Mitlei
denschaft gezogen werden können. Die Wartungskosten für die
Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens sind eben
falls wesentlich geringer als bei herkömmlichen Anlagen.
Grundsätzlich läßt sich die Erfindung in Verbindung mit
einem Etagengestell mit nur einer einzigen Arbeitskammer
einsetzen. Vorteilhaft ist es jedoch, zwei Arbeitskammern
vorzusehen, wobei über die Druckvorrichtung unter Verwendung
der Steigrohrleitung eine Durchströmung des Brunnenwassers
mit angereichertem chemischen Regenerat aus der einen Kammer
in die andere in der Weise erfolgt, daß entweder bei
gleichförmiger Druckbeaufschlagung des einen Steigrohrs, das
in eine Kammer mündet, das Brunnenwasser mit Regenerat aus
der zweiten Kammer in dem zweiten Steigrohr auf steigt oder
über Ventile in einem Abzweig eines einzigen Steigrohrs
durch den erzwungenen Druckunterschied zwischen den
benachbarten Kammern ein Rückströmen über die zweite Kammer
gesteuert wird. In einfachster Weise können hierfür
Kugelventile in den beiden Einmündungszweigen vorgesehen
werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße
Vorrichtung lassen sich insbesondere bei tiefen, auch
geringe Durchmesser aufweisenden Brunnen einsetzen, z. B. in
Brunnen mit einem Durchmesser von ca. 150 mm und einer Tiefe
von bis zu ca. 1000 m. Selbstverständlich können das Verfah
ren und die Vorrichtung auch bei Brunnen von einem Durchmes
ser bis ca. 1000 mm oder mehr erfolgreich eingesetzt werden,
wenn beispielsweise die Brunnentiefe nur ca. 100 m beträgt.
Es versteht sich von selbst, daß für die Dimensionierung des
Steigrohres folgende Parameter zu beachten sind:
1. Volumen des Arbeitsabschnittes
2. Durchmesser des Brunnens
3. Ruhewasserstand im Brunnen
4. Hubhöhe der zur Verfügung stehenden Wassersäule, was sich letztendlich aus der Dimensionierung selbst ergibt.
2. Durchmesser des Brunnens
3. Ruhewasserstand im Brunnen
4. Hubhöhe der zur Verfügung stehenden Wassersäule, was sich letztendlich aus der Dimensionierung selbst ergibt.
In jedem Fall muß eine ausreichende Wassersäule in dem
Steigrohr vorhanden sein, um beispielsweise in den obersten
Arbeitsabschnitt, der durch Feststellen des Etagengestells
in einer ersten Arbeitsstellung definiert ist, durch
Druckbeaufschlagung mittels des Druckmediums Druckluft die
zirkulierende Verdrängung des Wassers aus dem
Arbeitsabschnitt zu bewirken. Bei tiefen Brunnen versteht es
sich von selbst, daß entweder das Steigrohr mindestens so
lang ist, wie die Ruhewassersäule im Brunnen selbst. Das
Steigrohr kann aber auch durch stetige Verlängerung der
Brunnentiefe angepaßt werden, d. h. der Zuleitungskopf steht
aus dem Erdreich bzw. dem Brunnenkopf noch hervor. Vorzugs
weise werden Kunststoffrohre eingesetzt. Auf das Rohrende
ist ein Steuerkopf aufsetzbar, an dem Ventile für die Zu-
und Abfuhr der Druckluft vorgesehen sind, evtl. auch
Meßleitungen noch eingeführt werden, sowie Anschlüsse für
die Meßapparatur vorgesehen sind, um die Druckverhältnisse
im Steigrohr direkt zu messen, wobei beim Ablassen der
Druckluft die Luftaustrittsgeschwindigkeit auch als eine
auswertbare Größe für die Einströmgeschwindigkeit des
Brunnenwassers in das Steigrohr und damit auch für den
Filterwiderstand der Durchdringungsöffnungen und der
angrenzenden Kiesschichten im Arbeitsbereich ist, so daß
hierüber eine Messung gleichsam erfolgen kann.
Es ist darüber hinaus auch möglich, ein verkürztes Steigrohr
einzusetzen und hierin einen Druckluftschlauch münden zu
lassen, so daß bei verkürztem Steigrohr bei gleichzeitiger
stetiger Druckbeaufschlagung die Wassersäule in jeder Tiefe
des Brunnens so eingestellt werden kann, daß die Länge des
Steigrohres voll berücksichtigt wird und sich mit
Brunnenwasser füllen kann. Da aber bei besonders tiefen
Brunnen mit hohem Ruhewasserstand hohe Drücke erforderlich
sind, um den notwendigen Gegendruck aufzubringen, empfiehlt
es sich in solchen Fällen, das Steigrohr wesentlich länger
auszubilden, bis hin zum Brunnenkopf, um die Ruhewassersäule
des Brunnens in die Druckbilanz voll einbeziehen zu können.
Dies hätte beispielsweise bei tiefen Brunnen von ca. 500 m
Tiefe den Vorteil, daß mit ganz einfachen, keine mechani
schen Antriebe aufweisenden Mitteln der chemische Reini
gungsprozeß gefahren werden kann und von dem aufgezwungenen
Strömungsprozeß in gewünschter Weise gefördert wird. Das
Steigrohr kann aber auch zugleich als Absaugrohr beim Abpum
pen des verunreinigten und mit chemischen Substanzen für den
Reinigungsprozeß versetzten Wassers eingesetzt werden, so
daß hier der Vorteil gegeben ist, daß auf Unterwasserpumpen
verzichtet werden kann.
Unter Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung wird ein
chemischer Reinigungsprozeß gewährleistet, bei dem wegen der
geringen Durchströmungsgeschwindigkeit ein Abdriften in
Grundwasserleitungen und somit eine Belastung des
Trinkwassers vermieden wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung
dargestellten Vorrichtung ergänzend erläutert.
In der einzigen Zeichnung ist schematisch ein Brunnenschacht
23 dargestellt, in dessen Wand Durchdringungsöffnungen 12,
z. B. in Form von Quer- oder Längsschlitzen, eingebracht
sind, durch die das Brunnenwasser in den Brunnenschacht
durch sich anschließende Filterkiesschichten aus dem
Grundwasserleitungssystem einströmt. In dem Brunnenschacht
23 befindet sich ein Etagengestell, bestehend aus drei
Trennelementen 1, 2 und 3, die miteinander über nicht näher
dargestellte Längsstreben verbunden sind. Die Trennelemente
weisen Abdichtmanschetten 6, 7 und 8 auf, die aufblasbar
sind und somit die Trennelemente 1, 2 und 3 gegen die
Brunnenschachtwand abdichten. Zum Zwecke des Abdichtens sind
die Manschetten an einer Rohrleitung 11 angeschlossen, die
mit Druckluft beaufschlagt wird, wenn sich das Gestell in
der Arbeitstiefe befindet. An dem oberen Trennelement 1
schließt sich ein erfindungsgemäß ausgebildetes Steigrohr
an, das einen den Durchmesser des Brunnens und der Größe des
Arbeitsbereiches 4 angepaßten Durchmesser aufweist. Das
Steigrohr 9 wird im Trennelement 1 verzweigt und weist zwei
Abzweige 10 und 14 auf. Der Abzweig 10 mündet über ein
Rückschlagventil, einem Kugelventil 15, in die erste Kammer
4 ein. Im zweiten Abzweig 14 ist ein weiteres
Rückschlagventil als Kugelventil vorgesehen, das mit einer
Rohrleitung 18 in der zweiten Kammer 5 mündet. Diese Kammer
ist als Druckabschnitt vorgesehen, während die erste Kammer
4 als Saugabschnitt vorgesehen ist, über die das bei
Druckbeaufschlagung der in dem Steigrohr 9 sich befindenden
Wassersäule das aus der zweiten Kammer 5 in die
Kiesschichten gepreßte und in die erste Kammer strömende
Wasser mit Regenerat in dem Steigrohr aufsteigt, sobald die
Druckluft abgelassen wird. Damit nun das Brunnenwasser mit
Regenerat in dem Steigrohr aufsteigen kann, ist das
Rückschlagventil 15 mit einer Kugel 16 versehen, deren
spezifisches Gewicht größer ist als das des Wassers und in
umgekehrter Weise das Kugelventil 17 in dem zweiten Abzweig
14 eine Kugel 24 aufweist, deren spezifisches Gewicht
geringer ist als das des Wassers im Brunnen, so daß es
öffnet, wenn die Wassersäule in dem Steigrohr 9 mit Druck
beaufschlagt wird, während das erste Ventil schließt. Wird
nun über das Füllventil 21, von der Druckluftsteuerung 29
gesteuert, Druckluft in das Steigrohr eingegeben, so bewirkt
diese, entsprechend der Drucksteuerung, daß die Wassersäule
im Steigrohr 9 nach unten gedrückt wird, so daß in einem
steuerbaren Prozeß aus der Kammer 5 das Brunnenwasser,
angereichert mit Regenerat, das über die Leitung 19 aus
einem Mischbehälter 25 mit der Pumpe 26 bei geöffnetem
Schieber 27 hineingedrückt wird, langsam die
Durchdringungsöffnungen und Kiesschichten gegen den Druck
des vorhandenen Wassers durchströmt. Wird nun die Druckluft
über das Ablaßventil 22 von der Drucksteuerung gesteuert
abgelassen, so schließt das Ventil 17 und das Ventil 15
öffnet, so daß das in die Kammer 4 strömende, mit Regenerat
und chemisch gelösten Mineralien angereicherte Brunnenwasser
zurück in das Steigrohr 9 fließt. Dieser Reinigungsprozeß
kann zyklisch wiederholt werden, so lange bis anhand der im
Steigrohr gemessenen Steiggeschwindigkeit, die proportional
dem Filterwiderstand der Durchdringungsöffnungen 12 in dem
Brunnenschacht 23 ist, festgestellt ist, daß der
Reinigungsprozeß abgeschlossen ist. Sodann kann, aber auch
in Zwischenschritten, das rückströmende Brunnenwasser mit
Regenerat und Ablagerungssedimenten und chemisch gelösten
Mineralien angereichert, abgepumpt werden, was über die
Zuleitung 19 erfolgen kann. Das abgepumpte Brunnenwasser
kann dem Mischbehälter 25 zugeführt werden, in welchem es
mit konzentrierter Säure versetzt wird, um wieder eingegeben
werden zu können. In einem vorgelagerten Prozeß werden die
Ablagerungen und chemisch gelösten Mineralien
herausgefiltert.
Der gesamte Reinigungsprozeß kann mit einem Prozeßschreiber
28 aufgezeichnet werden. Dieser Prozeßschreiber beinhaltet
zugleich einen Rechner, der anhand des ermittelten PH-Wertes
oder der Eisenionenkonzentration die Beimischung des
Regenerats steuert und in Abhängigkeit der Tauchtiefe die
Druckbeaufschlagung sowohl der Manschetten 6, 7, 8 und der
Trennelemente 1, 2, 3 des Etagengestells 13 als auch die
Druckbeaufschlagung des Steigrohres steuert. Die
PH-Wertmessung kann, wie vorher schon angegeben, unmittelbar
in dem Arbeitsabschnitt durch Sensoren in den Kammern 4 und
5 oder durch Messung von Proben, die über eine Leitung 20
von einer Injektorpumpe gesteuert entnommen werden, gemessen
werden. Zur Steuerung der Zuführung und des Abpumpvorganges
über die Rohrleitung 19 ist weiterhin ein steuerbares Ventil
30 in der Rohrleitung 19 vorgesehen, und zwar im
Einmündungsbereich der Rohrleitung 19 in das Steigrohr 9.
Dieses Ventil wird lediglich beim Abpumpen oder beim
Zupumpen von Brunnenregenerat geöffnet.
Claims (18)
1. Verfahren zum Reinigen eines Brunnenschachtes und der in
der Schachtwand vorhandenen Durchdringungsöffnungen und der
unmittelbar hinter der Schachtwand angrenzenden
Kiesschichten, unter Verwendung eines in den Brunnenwasser
führenden Brunnenschachtbereich abzusenkenden und entlang
des Brunnenschachtes zu bewegenden Etagengestells mit
horizontalen Trennelementen zur Bildung mindestens einer
Arbeitskammer und mit einem in der durch zwei Trennelemente
abgegrenzten Arbeitskammer mündenden Steigrohr durch
Beaufschlagung mit einem Druckmedium, das Brunnenwasser
durch die Durchdringungsöffnungen in die angrenzenden
Kiesschichten drückt, wobei das Steigrohr (9) und somit das
im Steigrohr (9) auf steigende Brunnenwasser derart
pulsierend mit Druckluft als Druckmedium beaufschlagt wird,
daß das Brunnenwasser bei Druckbeaufschlagung durch die
Durchdringungsöffnungen (12) der Schachtwand (23) in die
angrenzenden Kiesschichten (24) strömt, und die
Druckluftzufuhr derart gesteuert wird, daß die Druckluft aus
dem Steigrohr (9) nicht in die Arbeitskammer (4) entweicht,
und daß beim Ablassen der Druckluft das Brunnenwasser zurück
in die Arbeitskammer (4) und das Steigrohr (9) strömt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Brunnenwasser in der
Arbeitskammer (4) und/oder in dem Steigrohr (9) vor der
Druckbeaufschlagung Brunnenregenerat, wie Säure, für die
chemische Reinigung zugeführt ward.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Druckluftbeaufschlagung
und das Ablassen der Druckluft derart gesteuert wird, daß
die Wassersäule in dem Steigrohr (9) in eine pulsierende
langsame Schwingung versetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren
Reinigungszyklen mit einer oder mehreren Schwingungen der
Wassersäule verunreinigtes Brunnenwasser über eine
gesonderte Leitung oder über das Steigrohr (9) von einer
Pumpe abgepumpt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Wiederanstiegsgeschwindigkeit der Wassersäule in der
Steigrohrleitung (9) beim Zurückfließen des Brunnenwassers
in diese nach dem Ablassen der Druckluft gemessen wird
(partielle Flow-Messung).
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß über
Meßsensoren im Arbeitsabschnitt (4) oder in der
Steigrohrleitung (9) oder in einem außerhalb des Brunnens
vorgesehenen Auffangbecken, dem Proben des verunreinigten
Brunnenwassers über Abpumpleitungen zugeführt werden,
Messungen des PH-Wertes und/oder der Eisenionenkonzentration
durchgeführt werden, und daß in Abhängigkeit von den
Meßwerten dem Brunnenwasser im Arbeitsabschnitt oder der
Steigrohrleitung Brunnenregenerat zugeführt wird und/oder
der Arbeitsdruck und/oder die Pulsfrequenz verändert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das verunreinigte
Brunnenwasser über die Steigrohrleitung oder über eine
gesonderte Pumpleitung nach Beendigung des
Reinigungsverfahrens aus dem jeweiligen Arbeitsabschnitt
und/oder aus dem gesamten Reinigungsabschnitt abgepumpt
wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der vorhergehenden Ansprüche mit einem in eine durch zwei
Trennelemente (1, 2; 2, 3) abgegrenzte Arbeitskammer (4, 5)
mündenden Steigrohr (9), in dem Brunnenwasser aufsteigt und
an dem eine Druckluftzuführungsleitung und -ablaßleitung
über Ventile (21, 22) angeschlossen sind, wobei das
Steigrohr (9) und somit das im Steigrohr aufsteigende
Brunnenwasser mit Druckluft als Druckmedium pulsierend
beaufschlagt ist und eine Druckluftsteuerung die Zufuhr so
regelt, daß Druckluft aus dem Steigrohr (9) nicht in die
Arbeitskammer (4 oder 5) entweicht und beim Ablassen der
Druckluft das Brunnenwasser zurück in die Arbeitskammer
(4 oder 5) strömt und in dem Steigrohr (9) auf steigt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß in die Arbeitskammer (4, 5)
oder in das Steigrohr (9) eine Zuführleitung (20) für
Brunnenregenerat, wie Säure, mündet.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung für
mindestens ein Ventil (21) in der Druckluftzuführungsleitung
und ein Ventil (22) in der Druckluftablaßleitung vorgesehen
ist, das die Steuereinrichtung, die Druckluftbeaufschlagung
und das Ablassen derart steuert, daß die Wassersäule in dem
Steigrohr in eine pulsierende langsame Schwingung gerät.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren
Reinigungszyklen aus einer oder mehreren Schwingungen
Brunnenwasser aber eine gesonderte Leitung (19) oder über
das Steigrohr (9) von einer angeschlossenen Pumpe abpumpbar
ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch, gekennzeichnet, daß eine erste
Arbeitskammer (4) und eine zweite Arbeitskammer (5)
vorgesehen sind, die untereinander angeordnet sind und durch
ein Trennelement (7) voneinander getrennt sind, wobei in die
erste (4) oder, in die zweite Arbeitskammer (5) ein erstes
Steigrohr mündet und in umgekehrter Weise in die
erste (4) oder zweite Arbeitskammer (5) ein zweites
Steigrohr mündet, und daß wechselweise beide
Steigrohre mit Druckluft beaufschlagt
sind, oder, daß mit dem als Absaugrohr eingesetzten Steigrohr
eine Pumpe verbunden ist, die das aus dem zugehörigen
Arbeitsabschnitt strömende und mit Sedimenten und chemisch
gelösten Mineralien angereicherte verunreinigte Wasser
absaugt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12 dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Steifrohre zu einem einzigen Steigrohr (9)
zusammengefaßt sind, das einen ersten Abzweig (10), der in der
ersten Arbeitskammer (4) mündet, und einen zweiten Abzweig
(14, 18) aufweist, der in der zweiten Arbeitskammer (5)
mündet, und daß in den Abzweigen Rückschlagventile (15, 17)
vorgesehen sind, wobei das eine Rückschlagventil (15) beim
Absaugen öffnet und bei Druckbeaufschlagung schließt,
während das andere Ventil (17) in umgekehrter Weise bei
Absaugung schließt und bei Druckbeaufschlagung öffnet.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß als Rückschlagventil (15)
ein Kugelventil im absaugenden Abzweig (10) mit einer
schwimmend gelagerten Dichtungskugel (16) mit einem
spezifischen Gewicht vorgesehen ist, das größer ist als das
des Wassers, und daß das Rückschlagventil (17) in dem
zweiten Abzweig bin Kugelventil mit einer Dichtungskugel
(24) ist, deren spezifisches Gewicht kleiner ist als das des
Wassers.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
durch gekennzeichnet, daß in
mindestens einem bestimmten Abstand in dem Steigrohr (9)
Meßsonden vorgesehen sind, die ein elektrisches oder
optoelektrisches, Signal abgeben, wenn anstelle von Luft
Brunnenwasser diese überstreicht, und daß mit den Meßsonden
eine Meßeinrichtung gekoppelt ist, die in Abhängigkeit von
der Zeit, die das aufsteigende Brunnenwasser beim
Zurückströmen zwischen zwei Meßsonden benötigt, die
Steiggeschwindigkeit des Brunnenwassers einerseits und/oder
daraus abgeleitet den Filterwiderstand der
Durchdringungsöffnungen in der Wand und/oder der Kiesschicht
andererseits ermittelt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit des
gemessenen Filterwiderstandes oder in Abhängigkeit des
mittels weiterer im Steigrohr oder in einer Arbeitskammer
oder im Probeentnahmebecken oder im Auffangbecken des
abgepumten Wassers vorgesehenen Sonden gemessenen PH-Wertes
oder der Eisenionenkonzentration Brunnenregenerat, wie
Säure, über eine Zuführleitung (20) zuführbar ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Etagengestell kontinuierlich oder schrittweise absenkbar
ist, und daß nach Beendigung der Reinigung eines
Reinigungsabschnittes oder nach Beendigung der Reinigung des
gesamten Brunnens das Brunnenwasser mit einer Pumpe über
Leitungen abpumpbar ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Pumpe in der
Steigleitung (9) integriert ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4243303A DE4243303C1 (de) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | Verfahren zum Reinigen eines Brunnenschachtes |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4243303A DE4243303C1 (de) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | Verfahren zum Reinigen eines Brunnenschachtes |
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Publication Number | Publication Date |
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DE4243303C1 true DE4243303C1 (de) | 1994-09-01 |
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ID=6475993
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DE4243303A Expired - Fee Related DE4243303C1 (de) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | Verfahren zum Reinigen eines Brunnenschachtes |
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