DE4332690A1 - Verfahren zum Regenerieren und/oder Pflegen von Brunnen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren und/oder Pflegen von zur Wassergewinnung dienenden Brunnen mit einer abgesenkten, eingetauchten, zur Wasserförderung dienenden Pumpe. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Brunnen dieser Art können bereits nach kurzer Betriebs zeit insb. in Abhängigkeit von der Wasserbeschaffenheit z. B. durch chemische oder mikrobiologische Schleime und durch Verockerungen Schäden erleiden. In vielen Fällen kann dabei ein Brunnenausfall nur dann vermieden werden, wenn die abgesenkte Pumpe zusammen mit ihrem Förderrohr gezogen und dann der Brunnenschacht in aufwendiger Weise z. B. mechanisch mittels Bürsten od. dgl. gereinigt wird. Es versteht sich, daß derartige Arbeiten zeitaufwendig und teuer sind.

Der Erfindung liegt im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die eingangs erwähnten Brunnen aufzuzeigen, das ein Entfernen der Pumpe und des zugehörigen Steig- bzw. Druckrohres überflüssig macht und darüber hinaus auch sicherstellen kann, daß der Wirkungsgrad eines Brunnens über eine lange Zeit hinweg praktisch keine Verschlechterung erfährt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß das geförderte Wasser mit einem Behandlungsmittel z. B. einem chemischen Zusatz versetzt und dann dem im Brunnenschacht befindlichen Wasser in der Weise wieder zugeführt, daß sich unter Mitwirkung der Pumpe ein Umlauf des Wassers einstellt. Das Behandlungsmittel kann dabei in Chargen oder kontinuierlich beigemischt werden. Zudem ist es von Vorteil, wenn das in den Brunnenschacht zurückgeführte, mit dem Behandlungsmittel versetzte Wasser nicht nur an einer Stelle, sondern auf verschiedenen Tiefen des Brunnenwassers z. B. im Sohlenbereich unterhalb der Pumpe und oberhalb der Pumpe in das Brunnenwasser eingeführt wird.

Ein solches Verfahren ist deshalb besonders vorteilhaft, weil es alle Stellen des Brunnens und seiner Hilfseinrichtungen einschl. Pumpe mit Druckrohr und sogar noch die über Tage befindlichen Armaturen beeinflussen kann und im übrigen durch den gezielten Umlauf- oder Kreisprozeß sehr wirkungsvoll ist.

Damit aber nicht nur die innerhalb des Brunnens bzw. seiner Schachtauskleidung befindlichen Elemente durch das erfindungsgemäße Verfahren beeinflußt werden können, sondern auch die im Brunnenrohr befindlichen Filterschlitze einer Behandlung durch das versetzte Wasser unterworfen werden können, wird nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung der Wasserumlauf so gesteuert, daß nicht - wie im Brunnenbetrieb üblich - innerhalb des Brunnenschachtes der Wasserspiegel gegenüber dem äußeren Wasserspiegel abgesenkt, sondern angehoben wird. Dadurch ergibt sich ein geringer, aber ausreichender Wasserdruck, der das versetzte Wasser vom Brunnenschacht her nach außen durch die Filterschlitze drückt. Damit ist auch eine Behandlung z. B. chemischer Art in den Schlitzen und auch in der Nachbarschaft des Brunnenschachtes, also außerhalb des Brunnens möglich. Dies kann z. B. für die Kiesschüttung an der Außenseite der Schachtwandung von besonderer Bedeutung sein.

Wenn die gewünschte Regenerierung eingetreten bzw. die erhoffte Pflegewirkung eingetreten ist, wird der Umlauf des versetzten Wassers eingestellt, um dann wieder zu einer normalen Förderung zurückzukehren.

Die erfindungsgemäße Behandlung kann in einem Schritt vollzogen werden, vorzugsweise werden aber zwei Behandlungsschritte vorgenommen, indem in einem ersten Schritt Schleime und Verockerungen gelöst, zersetzt und entfernt werden, während im zweiten Schritt eine Reststoffdekontamination im Hinblick auf solche Stoffe vorgenommen wird, die für keimförderndes Wachstum verantwortlich sind. Alle diese Schritte können aufgrund der Erfindung mit einfachen Mitteln kurz- oder langfristig und auch der Reihe nach vollzogen werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.

Die Abbildung zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine Brunnenanlage zur Wassergewinnung in schematischer Darstellung.

Der Brunnenschacht 1 wird seitlich durch Brunnenrohr 2 begrenzt, das somit die seitlichen Wandungen des Brunnenschachtes bildet. Das Brunnenrohr 2 ist unten durch eine die Sohle des Brunnenschachtes bildende Platte 3 abgeschlossen, über der sich der Sumpf 4 und darüber der Schlitzbereich 5 mit den durchgehenden Filterschlitzen 6 befindet. Oben ist ein Abschluß 7 vorgesehen.

Das Erdreich schließt bei 8 ab; der Wasserstand außerhalb des Brunnenrohres 2 ist mit 9 bezeichnet. Im Bereich des unteren Teils des Brunnenrohres 2 können Kiesschüttungen und dgl. vorgesehen sein. Der Wasserstand innerhalb des Brunnenrohres 2 hat das Bezugszeichen 10.

Innerhalb des Brunnenrohres 2 befindet sich eine als Kreiselpumpe ausgeführte Pumpe 11, die das zu gewinnende Wasser über eine Steigleitung 12 nach oben fördert. Der Zulauf ist durch die Pfeile 13 und der Austritt des Wassers ist mit 14 bezeichnet.

Insb. zur Pflege der Brunnenanlage ist nun aufgrund der Erfindung folgendes vorgesehen:
Innerhalb des Brunnenschachtes 1 befindet sich ein gegenüber der Steigleitung 12 dünneres Rohr 15, das im Sumpf 4 frei aus läuft und außerhalb des Erdreichs in die sich an die Steigleitung 12 anschließende Förderleitung 16 mündet, und zwar über ein Ventil 17. In Förderrichtung des Wassers gesehen befindet sich noch vor der Mündung des Rohres 15 ein Absperrschieber 18, worauf ein Wasserzähler 19 folgt. Hinter der Einmündung ist ein zweiter Absperrschieber 20 in der Förderleitung 16 angeordnet.

In das Rohr 15 mündet über ein Ventil 21 eine Injektionsleitung 22, die von einem Mischbehälter 23 bzw. einer nachgeschalteten Pumpe 24 gespeist werden kann. Der Zulauf 25 des Mischbehälters 23 ist abgesperrbar. Durch die Pumpe 24 kann einmal durch Schließen des Ventils 26 und Öffnen des Ventils 27 eine Vermischung des Behälterinhaltes bewirkt werden, zum anderen kann aber auch der Behälterinhalt durch Schließen des Ventils 27 und Öffnen der Ventile 21 und 26 der Behälterinhalt in die Leitung 15 gepumpt werden. Damit erlaubt es der Mischbehälter 23 Frischwasser aufzunehmen und Behandlungsmittel z. B. chemische Zusätze mit Wasser zu vermischen und dieses Gemisch in das Rohr 15 zu überführen.

Wichtig ist nun, daß das von der Pumpe 13 geförderte Wasser bei geöffnetem Absperrschieber 18 und geschlossenem Absperrschieber 20 in das Rohr 15 geleitet und damit wieder in den Brunnen zurückgefördert werden kann. Diese Rückführung erfolgt jedoch gezielt auf verschiedenen Tiefen des Brunnens, und zwar am freien Ende des Rohres 15 im Sumpf 4 und in zwei Etagen oberhalb der Pumpe 11 bei 28. Um eine gute Vermischung des zugeleiteten Wassers mit dem Brunnenwassers zu erreichen, erfolgt der Wasseraustritt aus dem Rohr 15 über kleine Öffnungen oder Düsen. Der Austritt geschieht im Sinne der Pfeile 29. Es versteht sich, daß über die Leitung 22 das in dem Rohr 15 geführte Wasser mit der gewünschten Chemikalie od. dgl. versetzt werden kann und daß somit die Chemikalie od. dgl. in das Brunnenwasser, die Pumpe 11, die Steigleitung 12, den Wasserzähler 19 geleitet werden kann und darüber hinaus mit allen übrigen wasserführenden Teilen der Anlage in Berührung gebracht werden kann, wobei dann die gewünschte Pflegewirkung eintritt.

Erwähnt sei, daß noch zwei weitere, absperrbare Verbindungen 30 zwischen der Förderleitung 16 und dem Rohr 15 bestehen, um so z. B. die Wasseruhr 19 vom Umlauf des Wassers ausnehmen zu können.

Von Bedeutung ist ferner, daß der Austritt des Wassers aus dem Rohr 15 - wie erwähnt - über kleine Löcher oder Düsen erfolgt, und zwar mit entsprechender Druckanwendung, damit die gewünschte gleichmäßige Durchsetzung des Brunnenwassers mit dem Inhalt des Rohres 15 geschehen kann. Außerdem kann die Pumpe 11 bei geschlossenem Absperrschieber 20 und dem dann durchgeführten Pflegeumlauf des Wassers nur vergleichsweise geringe Wassermengen fördern, die im wesentlichen durch die Austrittsöffnungen des Rohres 15 bestimmt sind. Unter diesen Voraussetzungen ist es möglich, auf den Wasserspiegel 10 Einfluß zu nehmen. Aufgrund der Erfindung wird dieser Spiegel so eingestellt, daß er sich geringfügig oberhalb des Wasserspiegels 9 befindet. Dadurch ergibt sich ein kleines Druckgefälle, das einen Wasseraustritt aus den Schlitzen 6 im Sinne der Pfeile 31 entstehen läßt. Damit gelangt die versetzte, pflegende Flüssigkeit nicht nur durch die Schlitze 6, sondern auch noch in die außen gelegene Kiesschüttung. Dadurch wird erreicht, daß auch Grenzbereiche und sogar außerhalb des Brunnenschachtes 1 befindliche Elemente und Regionen beeinflußt werden können. Der Höhenunterschied der beiden Wasserspiegel 9, 10 ist aus der Zeichnung erkennbar; er verändert sich wieder, und der Wasserspiegel 10 sinkt unter den Wasserspiegel 9, wenn der pflegende Umlaufbetrieb abgebrochen und die normale Förderung wieder aufgenommen wird.

Es sei erwähnt, daß dem Mischbehälter 23 das oder die Behandlungsmittel an beliebiger Stelle, ggfs. aber auch über den Zulauf 25 zugeführt werden können, über den auch Frischwasser zugeleitet werden kann.

Claims (16)

1. Verfahren zum Regenerieren und/oder Pflegen von zur Wassergewinnung dienenden Brunnen mit einer abgesenkten, untergetauchten, der Wasserförderung dienenden Pumpe, dadurch gekennzeichnet, daß das geförderte Wasser mit einem Behandlungsmittel versetzt und dann dem im Brunnenschacht befindlichen Wasser in der Weise zugeführt wird, daß sich unter Mitwirkung der Pumpe ein Umlauf des Wassers einstellt.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsmittel chargenweise zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsmittel kontinuierlich zugesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das versetzte Wasser auf unterschiedlichen Brunnentiefen zugesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlauf des Wassers derart vollzogen wird, daß sich innerhalb des Brunnenschachtes ein Wasserspiegel einstellt, der höher ist als der außerhalb des Brunnenschachtes befindliche Wasserspiegel in der Weise, daß vom Schachtinneren aus versetztes Wasser nach außerhalb abgedrängt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Wassermenge, die von der im Brunnen befindlichen Pumpe gefördert wird, dem Umlauf zugeführt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem der Wasserförderung dienenden, mit der Druckseite der Pumpe (11) verbundenen Rohr (12) ein weiteres, im Durchmesser vorzugsweise kleineres Rohr (15) in den Brunnenschacht (1) geführt ist, das an seinem oberen Ende in das andere Rohr (12, 16) mündet, welches in Förderrichtung der Pumpe gesehen hinter der Mündung mit einem Absperrschieber (20) versehen ist, und daß in die Rohre - vorzugsweise in das einmündende Rohr (15) - Behandlungsmittel bzw. Behandlungsmittel zusammen mit Wasser einführbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (15) oberhalb und unterhalb der Pumpe (11) mit Austrittsöffnungen für Behandlungsmittel versehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen als in Vielzahl vorgesehene kleine Bohrungen oder Düsen ausgeführt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Rohres (15) bis in den Sumpf (4) des Brunnenschachtes (1) geführt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen in aufeinander folgenden Etagen angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des bzw. der Behandlungsmittel von einem Mischbehälter (23) aus erfolgt, dem eine Umwälzpumpe (24) und ein Frischwasseranschluß zugeordnet ist, wobei die Umwälzpumpe (24) auch zur Förderung des Behandlungsmittels ggfs. zusammen mit Wasser in die Rohre (15, 16) dient.

13. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckleitung (16) der Pumpe (11) zugeordnete Hilfseinrichtungen (Wasseruhr 19) wahlweise in die den Umlauf ermöglichenden Rohre einschaltbar sind (Verbindungen 30).

14. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Behandlungsmittel ggfs. zusammen mit Wasser in das im Durchmesser kleinere Rohr (15) einleitbar sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Einleiten dienende Leitung (22) über ein Absperrventil (21) in das kleinere Rohr (15) mündet.

16. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung in den Rohren (12, 15, 16) ausschließlich durch die Pumpe (11) bewirkt ist.