DE4142353C1 - Ground water gas stripping - has further injector tubes between feed and mantle tubes for a further stripping zone for heavily soiled water - Google Patents
Ground water gas stripping - has further injector tubes between feed and mantle tubes for a further stripping zone for heavily soiled waterInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Grundwasser durch Strippen mit einem Gas, insbesondere Luft, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device for cleaning Groundwater by stripping with a gas, in particular Air, according to the preamble of claim 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-U 90 05 565 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.Such a device is from DE-U 90 05 565 be knows. The separation space of the well pipe becomes by means of Vacuum sucked air, whereby through the adjust the pressure conditions over the injection open to the outside air outside air flows in and as stripping air in the well pipe rises. With the air led through the water volatile impurities are discharged. With this well-known fountain was able to provide satisfactory Reini results are achieved; however, is the introduction the stripping air by generating a vacuum in the separation very energy-intensive, which is why the Zu guidance of compressed air through the injector tube proposed is.
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. It has also been shown that the cleaning effect of a Stripping process by the law of mass action physically is limited. In the case of heavy contamination, this leads to that the water flowing out of the water drain still with Contamination is therefore high Cleaning effect is not always guaranteed.
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.In DE-A 36 25 488 it is described as known that cleaning water using gravity above to conduct several cascades, each in their area pressure air is pressed into the water. Even if - like in DE-U 74 03 761 proposed - by using the high flow velocity of the water that occur en The negative pressure used to supply air is a high energy requirements necessary. Here is the high flow speed for the intended fumigation of the water disadvantageous.
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.The invention has for its object a device the generic type in such a way that also with contaminated groundwater is to be cleaned in a satisfactory manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved according to the characterizing Features of claim 1 solved.
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.Through the cascade-like connection of minde At least two stripping areas will be within just one front direction achieved a very high cleaning effect, which the guarantee is that what flows out of the water drain Groundwater is largely free of contaminants. Here the water is countered in every further stripping area gravity raised and swirled so that to end occurs the impurities as well as the introduced gases enough time is available.
Bevorzugt sind die Strippbereiche gleich ausgebildet, wobei eine koaxiale Anordnung der Strippbereiche zueinander den Bauraum der Vorrichtung klein hält.The stripping regions are preferably of identical design, wherein a coaxial arrangement of the stripping areas to each other Keeps space of the device small.
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:Further features of the invention result from the others Claims. In the drawing are after following described in detail embodiments of the Invention shown. Show it:
Fig. 1 in schematischer Darstellung einen aus drei ko axial zueinander liegenden Rohren bestehenden Brunnen zum Reinigen von Grundwasser, Fig. 1 shows a schematic representation of a group consisting of three co lying axially spaced tubes wells for cleaning of groundwater,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 shows a section along the line II-II in Fig. 1,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfin dungsgemäßen Brunnens zum Reinigen von Grundwas ser. Fig. 3 shows another embodiment of an inventive fountain for cleaning Grundwas water.
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. Has the well according to FIG. 1 shows a basic structure of three co axially spaced horizontal cylindrical tubes. The Brun nenrohr 21 is sunk vertically in the ground 22 and consists of a central feed pipe 7 and a casing tube 12th
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.The conveyor tube 7 is longer than the jacket tube 12 ausgebil det and has in its lower end portion 7 a What serzulauf 6 , which can be formed from holes made in the wall of the conveyor tube 7 . The holes are arranged in a row next to each other in the circumferential direction, with several staggered rows are provided. The exact structure of the well results from the earlier patent application 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 Förderohr 7 ausgebildet sein kann. Der Wasserzulauf wie der Wasserablauf 11 weisen eine Verfilterung auf, über die das Wasser gefiltert zu- bzw. abströmt.The upper end 30 of the conveyor tube 7 is open and is overlapped by the casing tube 12 which protrudes from the bottom 22 . An annular space 2 a is formed between the upper end section 7 b of the delivery pipe 7 and the casing pipe 12 . The lower end 12 a of the casing tube 12 has a water outlet 11 , which can be designed in accordance with the water inlet 6 in the delivery pipe 7 . The water inlet and the water outlet 11 have filtering, via which the water flows in and out in a filtered manner.
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.The upper end 12 b of the tubular casing 12 is closed airtight by a cover 19 . The cover 19 lies at an axial distance from the overflow edge 3 of the open end 30 of the delivery pipe 7 and delimits a separating space 2 formed in the casing pipe 12 .
Der Wasserablauf 11 liegt zumindest teilweise, bevorzugt vollständig unterhalb des Grundwasserspiegels GW. Die Über laufkante 3 des offenen Endes 30 des Förderohres 7 liegt oberhalb des Grundwasserspiegels GW, ebenso der Trennraum 2.The water outlet 11 is at least partially, preferably completely below the groundwater level GW. The over-running edge 3 of the open end 30 of the production pipe 7 is above the groundwater level GW, as is the separation space 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.An injector tube 9 with a smaller diameter opens centrally in the conveyor tube 7 and is held centrally in the cover 19 . The injector tube 9 opens below the bottom water level GW into the delivery tube 7 . In the example shown, the lower end portion 8 of the injector tube 9 projects slightly beyond the lower edge of the jacket tube 12 . The end portion 8 is formed to form an air outlet similar to a sieve wall and can be closed at its open end. Instead of a perforated screen wall, a single nozzle can also be formed for the air outlet.
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.Via the injector tube 9 , a stripping gas, preferably compressed air, is supplied in the direction of the arrow 1 , which exits through the perforated end section 8 into the groundwater standing in the delivery tube 7 . The compressed air relaxes and rises in the annular space delimited by the injector tube 9 and the delivery tube 7 , which detects the stripping region 4 . The rising air entrains water, which enters the annular space 2 a of the casing tube 12 at the open end 30 via the overflow edge 3 in order to then drain off via the water outlet 11 . In this way, groundwater in the direction of the arrow 5 will enter the feed pipe 7 through the water inlet 6 and rise to the stripping region 4 through which air flows, pass into the annular space 2 a and flow out in the direction of the arrow 10 via the water outlet 11 .
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. The stripping air supplied under pressure via the injector tube 9 in the direction of the arrow 1 carries volatile impurities such as chlorinated hydrocarbons and the like from the groundwater and rises into the separation space 2 , in which there is approximately ambient air pressure. From there, the stripping air is sucked off together with the impurities in the direction of arrow 13 a via the air outlet 13 .
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.The cleaning effect occurring in stripping area 4 is physically limited by the law of mass action. In order to achieve a largely complete purification of the groundwater, according to the exemplary embodiments, it is provided that white injector pipes 9 a, 9 b open into the annular space 2 a between the conveying pipe 7 and the casing pipe 12 , whose end sections 8 a and 8 b correspond to the air outlet 8 are formed in the injector gate tube 9 . Compressed air is also supplied via the further injector tubes 1 a and 1 b, so that further stripping areas 4 a and 4 b form in the annular space 2 a, where the stripping areas are cascaded one behind the other in the direction of flow of the water and a total purification of the ground water before it emerges from the Water drain 11 he is aimable. The stripping regions 4 and 4 a, 4 b are of identical design, are separated from one another and are nested coaxially one inside the other. The stripping regions 4 a, 4 b lie in the circumferential direction around the central stripping region 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.The lower end sections 8 a and 8 b of the further injector tubes 9 a and 9 b protrude into the area of the water outlet 11 ; seen radially, the end sections 8 a and 8 b partially overlap the water outlet 11 .
Wie Fig. 2 zeigt, liegen im Ringraum 2a zwischen dem Mantel rohr 12 und dem Förderrohr 7 vorteihlaft 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. As shown in FIG. 2, are located in the annular space 2a between the jacket pipe 12 and the delivery tube 7 vorteihlaft more injector pipes 9 a to 9 d which have equidistant circumferential distances a from one another. The injector pipes 9 a to 9 d are also at the same radial distances b from the delivery pipe 7 and from the casing pipe 12 . All other injector tubes - like the main injector tube 9 - are held in the cover 19 which closes the jacket tube 12 .
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entspricht im Grundauf bau dem nach Fig. 1, weshalb für gleiche Teile gleiche Be zugszeichen verwendet sind.The embodiment of FIG. 3 corresponds in the basic construction to that of FIG. 1, which is why the same reference numerals are used for the same parts.
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.The end portion 7 b of the conveyor tube 7 is coaxially overlapped by a separating tube 31 which is held on the cover 19 . The separating tube 31 lies between the further injector tubes 9 a and 9 b and the delivery tube 7 ; its lower edge 32 lies approximately at the level of the lower edges of the further injector tubes 9 a and 9 b.
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.The other injector tubes and the inner tube 31 lie in an inner cup 33 , which is arranged within the annular space 2 a and is preferably kept tight with its bottom 34 on the delivery tube 7 . The lower edge 32 of the separating tube 31 lies at an axial distance from the bottom 34 ; the overflow edge 35 of the inner cup 33 facing the cover 19 lies above half of the groundwater level 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.The further injector tubes 9 a, 9 b lie in the further annular space 2 a 'formed between the separating tube 31 and the inner cup 33 ' in each case with the same radial distance from the separating tube 31 and to the inner cup 33 . In the circumferential direction, the further injector tubes 9 a and 9 b are at equidistant distances from one another.
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 nit 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.The arrangement of the separating tube 31 is above the over the running edge 3 of the delivery tube 7, a further separation space 2 'ge, from which the stripping air is deducted along with the added Verun cleaning in the direction of arrow 13 from a further air outlet 13 '. It can be geous before to provide the separating tube 31 in the area of the lid 19 with air so that the separating space 2 , via the separating space 2 and the nozzle 13 a can be disposed of in the direction of the arrow 13 . The nozzle 13 'a could then len len.
Entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 tritt das verunreinigte Grundwasser in Pfeilrichtung 5 über den Was serzulauf 6 in das Förderohr 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.According to the embodiment of Figure 1, the contaminated groundwater in the direction of arrow 5 through the water inlet 6 into the delivery pipe 7 and is conveyed together with the stripping air entering via the end section 8 of the injector tube 9 via the overflow edge 3 ; the impurities come together with the stripping air into the separation space 2 '.
Das über die Überlaufkante 3 in den Ringraum zwischen Trenn rohr 31 und Förderohre 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 Überlaufkanäle 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.The overflowing edge 3 in the annular space between the separating tube 31 and conveying pipes 7 passing water flows into the inner cup 33 and is exiting from the end sections 8 a and 8 b of the other injector pipes 9 a and 9 b stripping air via the overflow channels 35 in the Exceed annulus 2 a to flow from there via the water outlet 11 in the direction of arrow 10 . The contaminants carried out by means of the stripping gas rise into the separation space 2 and are drawn off via the air outlet connection 13 a in the direction of arrow 13 .
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.In both exemplary embodiments, the water entering via the water inlet 6 is first cleaned in a first stage in the stripping region 4 , in order then - after passing into the inner cup 33 - to be cleaned in a further stage in the stripping region 4 a.
Claims (9)
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DE4142353A DE4142353C2 (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Device for cleaning groundwater by stripping with a gas, especially air |
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DE4142353C1 true DE4142353C1 (en) | 1993-09-30 |
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- 1991-12-20 DE DE4142353A patent/DE4142353C2/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
8305 | Restricted maintenance of patent after opposition | ||
D3 | Patent maintained restricted (no unexamined application published) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |