DE4235069A1 - Anordnung zum reinigen von grundwasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Reinigen von Grund­ wasser und dem von ihm durchströmten Erdreich, mit einer För­ dervorrichtung zum Erzeugen eines über Filter führenden Flüs­ sigkeitskreislaufs zwischen einem bis in den Bereich des ver­ unreinigten Grundwassers getriebenen Brunnenschacht und dem diesen umgebenden Erdreich, wobei der Brunnenschacht in einen oberen und einen unteren Bereich unterteilt ist, die vonein­ ander abgetrennt sind und jeweils mindestens bereichsweise eine wasserdurchlässige Schachtwandung zur Wasseransaugung aus dem oder zur Wiedereinleitung des Wassers in das Erdreich aufweisen, und wobei die beiden Bereiche mittels eines Durch­ gangsrohres miteinander verbunden sind, in welchem die Förder­ vorrichtung wirksam ist.

Eine Anordnung mit den vorstehend genannten Merkmalen ist bei­ spielsweise aus der DE-PS 40 01 011 bekannt. Bei diesen Anord­ nungen besteht allgemein das Problem, daß entlang der Brunnen­ schachtwandung ausgebildete Filterbereiche, beispielsweise um ein Brunnenrohr angeordnete Filterkiesausfüllungen, kaum zu Reinigen sind, sich leicht zusetzen können und dadurch bald den Wirkungsgrad der Anordnung beeinträchtigen. Außerdem er­ fordert ein äußerer Filterkiesmantel einen größeren Bohrungs­ durchmesser, was die Anordnung verteuert. Es hat sich auch gezeigt, daß Filterschichten, die vor den wasserdurchlässigen vertikalen Schachtwandungsbereichen angebracht werden, sich rasch durch Verockerungen zusetzen und sich diese Ablagerungen wegen der vertikalen Lage der Filterflächen nur mit großem Aufwand unter Einsatz von Säure und einem Reinigungskreislauf mit Wasser unter hohem Druck entfernen lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der genannten Art so auszubilden, daß sie eine günstigste Ausnut­ zung eines Brunnenschachtquerschnitts ohne Gefährdung der Wirksamkeit und der Wirkungsdauer des Reinigungsbrunnens er­ laubt.

Die gestellte Aufgabe wird mit der genannten Anordnung erfin­ dungsgemäß dadurch gelöst, daß sowohl im oberen als auch im unteren Bereich des Brunnenschachtes Filterkammern ausgebildet sind, die den gesamten freien Bohrquerschnitt des Brunnen­ schachtes einnehmen und mindestens in dem oberen Brunnen­ schachtbereich sich nach oben über den oberen Rand der wasser­ durchlässigen Schachtwandung in einen nach außen abgeschlos­ senen Schachtbereich (Brunnenrohr) hinaus erstrecken. Dabei können vorteilhafterweise mindestens in einem der beiden Schachtbereiche mehrere Filterkammern übereinander angeordnet und jeweils durch eine Siebwandung voneinander getrennt sein.

Bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Anordnung sind also sämtliche Filterbereiche innerhalb eines Bohrquerschnittes des Brunnenschachtes angeordnet und erstrecken sich über den ge­ samten Bohrquerschnitt, soweit er nicht von anderen Teilen der Anordnung eingenommen wird, insbesondere von dem überwiegend zentral angeordneten Durchgangsrohr. Eine äußere Filterumman­ telung, die einen größeren Bohrungsdurchmesser erforderlich macht und sich nachträglich schlecht beeinflussen läßt, ent­ fällt, wie auch Filterwandungen mit vertikalen Filterflächen, die sich erfahrungsgemäß rasch durch Ausfällungen aus dem Grundwasser zusetzen. Horizontale oder schräge Filterwandun­ gen, wie die zwischen den mehreren Filterkammern vorgesehen sind, sind weit weniger der Gefahr ausgesetzt, daß sie durch Verockerungen dicht werden. Die Anordnung von mehreren Filter­ kammern übereinander hat außerdem den Vorteil, daß mindestens die oberste Filterkammer im Brunnenschacht mit austauschbarem Filtermaterial versehen werden kann, das sich absaugen und/- oder einflößen läßt, wie dies beispielsweise aus der DE-PS 41 38 414 der Anmelderin ersichtlich ist.

Trotz sich erfindungsgemäß über den gesamten freien Bohrquer­ schnitt erstreckenden Filterbereichen läßt sich bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Anordnung auch ein relativ gro­ ßer freier Strömungsraum für das Grundwasser innerhalb des Brunnenschachtes erhalten. Beispielsweise können die Filter­ kammern begrenzende Siebwandungen in Form von das zentrisch angeordnete Durchgangsrohr konzentrisch umgebenden konischen Ringen ausgebildet sein, die sich paarweise spiegelbildlich symmetrisch zueinander und sich mit ihren Außenrändern berüh­ rend anordnen lassen. Entweder kann der Innenraum dieser dop­ pelkonischen Gebilde von Filtermaterial freigehalten sein, oder aber Filtermaterial nur innerhalb dieser Gebilde angeord­ net sein, während der übrige Raum - also entweder innerhalb der doppelkonischen Gebilde oder aber außerhalb davon - mit Filtermaterial ausgefüllt ist. Die die Filterkammern begren­ zenden Siebwandungen können aber auch gekrümmt verlaufen und beispielsweise kugel- oder kugelsegmentförmige Wandungsgebilde sein, die ebenfalls filtermaterialfreie Räume für das Grund­ wasser begrenzen können.

Bei einer der zahlreichen möglichen Ausführungsformen der erfindungsgemäß ausgebildeten Anordnung kann im unteren Schachtbereich vor dem Ende des Durchgangsrohres ein trommel­ förmiges Filter angeordnet sein. Um auch hier vertikal ausge­ richtete Seitenwandungen klein zu halten, kann die Höhe des Trommelkörpers relativ gering gehalten werden, so daß die Hauptfilterflächen von den beiden horizontalen Stirnflächen der Trommel gebildet sind.

Die Fördervorrichtung in einer erfindungsgemäß ausgebildeten Anordnung kann zweckmäßig durch mindestens eine Förderpumpe, die vorzugsweise in dem Durchgangsrohr untergebracht sein kann, gebildet sein. Als Fördervorrichtung kann aber auch ausschließlich oder zusätzlich eine Airlift-Einrichtung vor­ gesehen sein, wie sie in bereits vorgeschlagener Weise durch einen Düsenkörper gebildet sein kann, der im oberen Bereich des Brunnenschachtes angeordnet ist und in welchen ein Gas, insbesondere Frischluft, von außerhalb des Schachtes durch Erzeugen von Unterdruck im oberen Schachtbereich zugeführt wird. Das zugeleitete Gas bewirkt dabei eine zusätzliche Rei­ nigung des Grundwassers, indem es bei seinem Durchgang durch das Grundwasser leichtflüchtige Verunreinigungen aufnimmt und abführt. Durch oberhalb des Düsenkörpers einzeln oder zu meh­ reren angeordnete konzentrische Leitringe kann eine Kreislauf­ bewegung des Grundwassers im Schachtinnern erzwungen werden, welche die Wirksamkeit der zusätzlichen Gasbehandlung des Grundwassers erhöht.

Die Lösung der gestellten Aufgabe läßt sich dadurch begünsti­ gen, daß die Siebwandungen, welche die Filterkammern minde­ stens teilweise begrenzen, eine besondere Ausbildung haben, und indem an den Siebwandungen und/oder in dem Filtermaterial der Filterkammern Einrichtungen zur Schwingungserzeugung an­ geordnet sind. Vorteilhafterweise können die Siebwandungen aus einem stützenden und formgebenden Stegträger und aufgesetzten, die Sieböffnungen begrenzenden Runddrähten bestehen. Die hier­ bei gebildeten Sieböffnungen mit ihren gerundeten Rändern er­ schweren ein Zusetzen durch Ablagerungen. An den Stegträgern lassen sich auch Ansätze für einen nichtstationären und mobi­ len Schwingungserzeuger ausbilden, mit welchem die Siebwandun­ gen von Zeit zu Zeit unter Vibration gesetzt werden können. Als stationäre oder mobile Schwingungserzeuger eignen sich mechanische, elektromechanische oder mit Ultraschall arbeiten­ de Geräte.

Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele einer erfin­ dungsgemäß ausgebildeten Anordnung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.

Im einzelnen zeigt

Fig. 1-4 schematische Längsschnitte durch vier Anord­ nungen für Grundwasser-Zirkulationsbrunnen, jeweils mit mehreren Filterkammern im oberen und unteren Brunnenschachtbereich und mit un­ terschiedlicher Gestaltung dieser Filterkam­ mern;

Fig. 5-7 den oberen Teil einer Anordnung nach Fig. 4 mit einer näheren Darstellung der Filterkam­ mern begrenzenden Siebwandungen;

Fig. 8-11 mehr oder weniger schematische Längsschnitte durch vier Anordnungen für Unterdruckverga­ serbrunnen (UVB).

Die Fig. 1 bis 4 und 8 bis 11 zeigen jeweils einen gebohrten Brunnenschacht 12, der in ein mit verunreinigtem Grundwasser durchsetztes Erdreich 10 getrieben ist. Der Brunnenschacht 12 ist in seinem oberen Bereich mit einem Brunnenrohr 13 ausge­ kleidet. Der Brunnenschacht ist durch eine Abdichtung 14 in einen oberen Bereich 15 und einen unteren Bereich 16 geteilt. Eine Verbindung zwischen den beiden Bereichen ist durch ein Durchgangsrohr 17 gegeben, das zentral im Brunnenschacht 12 angeordnet ist. Sowohl im oberen als auch im unteren Bereich 15, 16 des Brunnenschachtes 12 sind Filterkammern ausgebildet, die den gesamten freien Bohrungsquerschnitt des Brunnenschach­ tes einnehmen. Diese Filterkammern sind bei den einzelnen Ausführungsbeispielen unterschiedlich angeordnet oder be­ grenzt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist im oberen Endbe­ reich des Durchgangsrohres 17 eine Pumpe 18 angeordnet, die das in den von dem Brunnenrohr 13 umgebenden oberen freien Schachtbereich aufsteigende Grundwasser in das Durchgangsrohr 17 ansaugt. Das Durchgangsrohr 17 endet unten in der Öffnung einer Querwandung 19, welche die Trennung in den oberen Schachtbereich 15 und den unteren Schachtbereich 16 bewirkt und an welche sich die Dichtung 14 in Form eines Ringmantels anschließt. Im oberen Schachtbereich 15 sind zwei Filterkam­ mern 20, 21 ausgebildet, die durch eine horizontale Siebwan­ dung 22 voneinander getrennt sind. Auch im unteren Schacht­ bereich 16 sind zwei Filterkammern 23 und 24 ausgebildet, die durch eine horizontale Siebwandung 25 voneinander getrennt sind und von denen sich die obere Filterkammer 23 innerhalb der ringmantelartigen Dichtung 14 befindet. Auch im oberen Schachtbereich 15 ist die obere Filterkammer 20 nach außen abgeschlossen, dort durch das Brunnenrohr 13. Die beiden nur in vertikaler Richtung durchströmbaren oberen Filterkammern 20 und 23 sind mit einem austauschbaren Filtermaterial angefüllt. Die jeweils unteren Filterkammern 21 und 24, welche zur Schachtwandung hin offen sind, sind beispielsweise mit Filter­ kies vollständig ausgefüllt. Das Auswechseln des Filtermateri­ als aus den oberen Filterkammern 20 und 23 läßt sich durch Absaugen des schütt- und rieselfähigen Materials und nachträg­ liches Einflößen von neuem Filtermaterial bewirken. Nach Ab­ nahme der Pumpe 18 ist die obere Filterkammer 23 des unteren Brunnenschachtbereiches 16 durch das Durchgangsrohr 17 hin­ durch für einen nicht dargestellten Absaug- oder Einflöß­ schlauch zugänglich.

Der Grundwasser-Zirkulationsbrunnen nach Fig. 1 wird im soge­ nannten Linkslauf betrieben, weil in den oberen Brunnen­ schachtbereich 15 in die dortige untere Filterkammer 21 ein­ strömendes und durch die obere Filterkammer 20 hochsteigendes Grundwasser durch das Durchgangsrohr 17 in den unteren Schachtbereich 16 gefördert wird, wo es zunächst die obere Filterkammer 23 mit der auswechselbaren Filtermaterialfüllung und die Siebwandung 25 durchströmt, dann in die untere Filter­ kammer 24 gelangt und von dort zurück in das Erdreich strömen kann. Im Brunnenrohr 13 können in der oberen Filterkammer 20 weitere Festfilterschichten in Form von entnehmbaren Ringpak­ kungen angeordnet sein, die sich leicht auswechseln lassen.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist über das zentrale Durch­ gangsrohr 17 im oberen Brunnenschachtbereich 15 ein gelochtes Verteilerrohr 26 merklich größeren Durchmessers koaxial an­ geordnet. Es ist im oberen filterfreien Schachtende zu einem Sammelzylinder 27 erweitert, in welchem das mit einer Förder­ pumpe 28 versehene Durchgangsrohr 17 endet. Nach unten in den unteren Schachtbereich 16 ist das Durchgangsrohr 17 über die Dichtung 14 hinaus bis zum Brunnenschachtboden verlängert und in diesem Bereich als gelochtes Sammelrohr 29 ausgebildet. In beiden Brunnenschachtbereichen 15 und 16 sind durch Siebwan­ dungen 30, die in Form konischer Ringe zwischen dem gelochten Verteilerrohr 26 und der Wandung des Brunnenschachtes 12 je­ weils in Paaren von spiegelbildlich zueinander und sich mit ihren Außenrändern berührenden Siebwandungen 30 angeordnet sind, Filterkammern oder Filterbereiche begrenzt. Der Innen­ raum der doppelkonischen Siebwandungsgebilde bildet einen freien Strömungsraum für das Grundwasser. Gegen die Außenseite dieser doppelkonischen Gebilde liegt körniges Filtermaterial an. Es entstehen große Filterflächen, über welche das Grund­ wasser gut verteilt geführt wird. Die sich in den einzelnen Filterkammern von innen nach außen verbreiternde Filtermasse verhindert ein unerwünschtes vertikales Grundwasserfließen im Randbereich des Brunnenschachtes. Auf Wechselfilterkammern ist hier verzichtet worden. Der Grundwasser-Zirkulationsbrunnen wird im sogenannten Rechtslauf betrieben, also Grundwasser in den unteren Brunnenschachtbereich 16 angesaugt, nach oben gefördert und durch den oberen Brunnenschachtbereich 15 wieder in das Erdreich zurückgeführt.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Anordnung, gemäß Fig. 3 im Links­ lauf und gemäß Fig. 4 im Rechtslauf betrieben. Bei dieser An­ ordnung sind sowohl im oberen Brunnenrohrbereich 15 als auch im unteren Brunnenrohrbereich 16 äußere Filterkammerbereiche mit wechselnder Filtermaterialstärke ähnlich wie bei dem Aus­ führungsbeispiel nach Fig. 2 ausgebildet. Es sind um das Ver­ teilerrohr 26 und um das gelochte Sammelrohr 29 herum jeweils zu einem Torus mit halbkreisförmigem Querschnitt geformte und gekrümmte Siebwandungen 31 angeordnet. Der Innenraum 32 der Toren bildet freie Strömungsräume für das Grundwasser. Der Raum zwischen der Außenseite der gekrümmten Siebwandungen 31 und der Schachtwandung ist mit Filterkies ausgefüllt. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Linkslauf des Grundwasser-Zirkulations­ brunnens hat das gelochte Verteilerrohr 26 die Funktion eines Sammelrohres, während das Sammelrohr 29 die Funktion eines Verteilerrohres hat.

In den Fig. 5 bis 7 ist der Aufbau eines durch eine gekrümmte Siebwandung 31 gebildeten und auf das Verteilerrohr 26 aufge­ schobenen Torus 33 näher dargestellt. Zwischen zwei Tragringen 34 und 35 sind Stegträger 36 bogenförmig eingespannt. Auf die­ se bogenförmig gespannten Stegträger 36 sind mit gleichmäßigen Abständen Runddrähte 37 aufgesetzt, beispielsweise ein ein­ ziger Runddraht gewickelt und durch Punktschweißen oder Kleben mit den Stegträgern 36 verbunden. Außerdem sind die beiden Tragringe 34 und 35 mittels geradliniger Trägerstege 38 mit­ einander verbunden, von denen mindestens einer mit einem nockenartigen und in den Zwischenraum zwischen dem Vertei­ lerrohr 26 und dem Durchgangsrohr 17 ragenden Ansatz 39 ver­ sehen ist (Fig. 5). Die Trägerstege 38 können aber auch durch einen elektromagnetisch betätigbaren Vibrationsring 40 mitein­ ander verbunden sein, wie ebenfalls Fig. 5 zeigt.

An den Ansätzen 39 kann ein Vibrationsstab 41 eines mobilen Schwingungserzeugers 42 angesetzt werden, der in Fig. 5 mit strichpunktierten Linien eingezeichnet ist. Mit den Schwin­ gungserzeugern 40 oder 42 können die Siebwandungsgebilde von Zeit zu Zeit in Schwingungen versetzt werden, um sich an den Siebwandungen 31 absetzende Ausfällungen oder aus dem Grund­ wasser oder aus dem Erdreich angeschwemmte Teile von den Sieb­ wandungen abzulösen.

Die Fig. 8 bis 11 zeigen Reinigungsanordnungen, in welchen das Grundwasser zusätzlich einer Behandlung durch Gase, insbeson­ dere Luft, unterzogen wird, die durch Unterdruckbildung im oberen Schachtbereich in feinen Bläschen durch das Grundwasser hindurchgezogen werden. Der dabei auftretende Airlift-Effekt hat ebenfalls eine Förderwirkung auf das Grundwasser. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist dies die einzige Förder­ vorrichtung zur Ausbildung des Grundwasserkreislaufes durch die Filterkammern der Anordnung.

Das Brunnenrohr 13 ist nach außen durch einen Deckel 118 ver­ schlossen, durch den ein Luftansaugrohr 119 mit einer Pumpe 120 und ein Luftansaugrohr 121 geführt sind. Durch die Pumpe 120 wird oberhalb des Grundwasserspiegels 122 im Schacht 12 ein Unterdruck erzeugt, der für die Förderung des Grundwassers vom unteren Schachtbereich 16 in den oberen Schachtbereich 15 verantwortlich ist. Im unteren Schachtbereich 16 ist ein trom­ melförmiger Filterkörper 123 angeordnet, der von Filterkies 124 umgeben ist. Der Filterkörper 123 weist eine vertikale Seitenwandung 125 und zwei horizontale Filterflächen 126 und 127 auf, durch die Grundwasser aus dem umgebenden Erdreich 11 aufgrund des im oberen Schachtbereich erzeugten Unterdrucks einfließt, was durch die Pfeile 128 angedeutet ist. Anschlie­ ßend gelangt das Wasser durch das Durchgangsrohr 17 in den oberen Schachtbereich 15, wo es von einem zweiten, in eine Aufweitung 129 des Durchgangsrohres 17 eingesetzten Rohr 130 aufgenommen wird, das sich topfartig erweitert und eine Luft­ kammer 131, die von einem Düsenkörper 132 begrenzt ist, und einen Wasseraufnahmeraum 133 unterhalb der Luftkammer bildet. Das Wasser gelangt vom Rohr 17 über das Einsatzrohr 130 in den Wasseraufnahmeraum 133 und von dort über zwei durch die Luft­ kammer 131 geführte Röhrchen 134 und 135 in einen Wasserbe­ handlungsbereich 136 oberhalb der Luftkammer 131. Die Röhrchen 134 und 135 weisen in Höhe der Luftkammer 131 Öffnungen auf, durch die durch das in den Röhrchen fließende Wasser angezoge­ ne Luft eindringen und mit nach oben in den Behandlungsraum 136 transportiert werden kann. Im Behandlungsraum 136 sind zwei konzentrisch angeordnete Leitringe 137 und 138 angeord­ net, die die laminare Strömung des Wassers beim Aufwärts- und Abwärtsfließen begünstigen und dadurch dazu beitragen, daß ein Teil des abwärts fließenden Wassers wieder vom aufwärts strö­ menden Luftbläschenstrom erfaßt und ein zweites Mal gereinigt wird. Die Luftbläschen werden nach Erreichen des Wasserspie­ gels 122 im Brunnenschacht durch die Pumpe 120 zusammen mit den an ihnen gebundenen Kontaminationen aus dem Schacht abge­ saugt. Gleichzeitig sorgt der durch die Pumpe 120 erzeugte Unterdruck im Schacht dafür, daß frische Luft durch das An­ saugrohr 121 in die Luftkammer 131 nachströmen kann.

Der gesamte Einsatz, bestehend aus dem Einsatzrohr 130, der Wasserkammer 133, der Luftkammer 131, dem Luftzufuhrrohr 121 und den Leitringen 137 und 138, ist an einem Schwimmkörper mit Luftkammern 139 befestigt, um Schwankungen des Grundwasser­ spiegels 140 im Erdreich 11 ausgleichen zu können.

Nach der Reinigung des Grundwassers von leichtflüchtigen Ver­ unreinigungen mittels der Luft oder Gasbläschen im Behand­ lungsraum 136 strömt das Grundwasser entlang des Schachtrandes wieder abwärts und sickert durch eine Kiesschüttung 141 im oberen Schachtbereich 15, bevor es den Brunnenschacht 12 seit­ lich wieder verläßt. Beim Sickern des Wassers durch die Kies­ schüttung 141 können weitere im Wasser gebundene Stoffe, wie z. B. Eisen, aus diesem gelöst werden. Nach dem Rückströmen ins Erdreich 11 wird das Grundwasser wieder durch die Saugwir­ kung im unteren Schachtbereich 16 erfaßt und bildet somit einen Kreislauf zwischen Brunnenschacht 12 und Erdreich 11. Dabei wird ständig neues, noch nicht gereinigtes Grundwasser mitangezogen. Die Reichweite des Kreislaufs in radialer Rich­ tung um den Brunnenschacht läßt sich durch eine Verkleinerung der Höhe der Seitenwandung 125 des Trommelfilters 123 im unte­ ren Schachtbereich noch verstärken.

Fig. 9 zeigt eine Anordnung, deren unterer Bereich 16 einen geringeren Durchmesser als der obere Schachtbereich 15 auf­ weist, d. h. die teurere weite Aufbohrung des Brunnenschachtes ist nur im oberen Bereich, in dem die Behandlung des Wassers stattfindet, erforderlich.

In einer Aufweitung 29 des Durchgangsrohres 17, das die beiden Schachtbereiche 15 und 16 miteinander verbindet, sind ein Ein­ satzrohr 130 und eine mit diesem verbundene Förderpumpe 150 eingesetzt. Am Ausgang der Pumpe 150 ist ein Rohr 151 angeord­ net, das das Wasser durch eine Luftkammer 131 hindurch beför­ dert, um es anschließend durch seitliche Öffnungen 152 in einen Behandlungsraum 136 abzugeben. Auf Höhe der seitlichen Öffnungen 152 sind zwei konzentrische Leitringe 137 und 138 zur Begünstigung der laminaren Wasserströmung angeordnet.

Das Rohr 151 weist in seinem oberen Bereich eine Querwandung 153 auf, die das Eindringen von Wasser in das bis über einen Schachtdeckel 118 reichende Endstück 154 des Rohres 151 ver­ hindert und damit dieses Endstück 154, das zwei Anschlußrohre 155 und 156, die bis in den Luftaufnahmeraum 131 geführt sind, aufweist, zur Zufuhr von Frischluft in die Luftkammer 131 nutzbar macht. Ebenso wie beim Ausführungsbeispiel in Fig. 8 wird die Frischluft dabei durch den mittels einer Pumpe 120 oberhalb des Schachtes 12 erzeugten Unterdruck im Schacht nachgesaugt.

Auch bei der Anordnung nach Fig. 9 wird das verunreinigte Grundwasser zunächst im Behandlungsraum 136 von leichtflüchti­ gen Verunreinigungen gereinigt, bevor es beim Abwärtsströmen durch eine Kiesschüttung 141 eine zweite Reinigung erfährt. Anschließend verläßt das Grundwasser den Schacht 12 im oberen Bereich 15 wieder und bildet einen Kreislauf zur Wasseransaug­ stelle im unteren Schachtbereich 16, wobei die Strömungsge­ schwindigkeit des Wassers im Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 durch die Förderpumpe 150 größer ist als beim Ausführungsbei­ spiel nach Fig. 8, bei dem der Kreislauf allein durch Unter­ druckerzeugung im Brunnenschacht erzeugt wird.

Zur Reinigung des Kieses sind in der Kiesschüttung 141 Schwin­ gungserzeuger 157 angeordnet, deren Druckwellen Verunreinigun­ gen im Kies lösen, die dann anschließend abgesaugt werden kön­ nen.

Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 10 und 11 sind neben den im Durchgangsrohr 17 angeordneten Förderpumpen 18 oder 28 zusätzliche Förderpumpen 45 oder 46 vorgesehen, welche die Grundwasserbewegung in dem Gasbehandlungsbereich der Anord­ nungen verstärken und steuern. Der Aufbau des Filterteiles der Anordnung ähnelt sehr stark derjenigen des Ausführungsbeispie­ les nach Fig. 1, weshalb für entsprechende Einrichtungsteile die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 verwendet sind. Im Gasbehandlungsbereich sind der Ausführungsform nach Fig. 8 entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie dort bezeichnet. Durch die beiden Pumpen 18, 45 bzw. 28, 46 wird bei den Anordnungen nach Fig. 10 und 11 eine Mehrfachzirkula­ tion des Grundwassers innerhalb des nach außen durch das Brun­ nenrohr 13 abgeschlossenen oberen Schachtbereiches bewirkt. Die zusätzliche Pumpe 45 oder 46 ist in einem Rohr 47 angeord­ net, das durch die Luftkammer 131 und ein Stück weit durch das Luftansaugrohr 121 hindurchgeführt ist, und das unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 122 und oberhalb des Leitringes 138 in einen zentralen Bereich des oberen Brunnenschachtbereiches austritt. Dieser zentrale Bereich ist durch ein Leitrohr 48 begrenzt, das über den Flüssigkeitsspiegel 122 hinausragt und im Flüssigkeitsbereich wie ein drittes Leitblech zwischen den beiden anderen Leitblechen 137 und 138 wirkt. Durch die Leit­ bleche wird das Grundwasser mehrfach durch den Bereich mit den aufsteigenden Gasblasen geführt und umgelenkt. Beim Ausfüh­ rungsbeispiel nach Fig. 10 wird das Grundwasser von der Pumpe 45 in den Gasbehandlungsbereich hochgefördert und fließt an­ schließend an der Luftkammer 131 vorbei nach unten zurück. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 wird das Grundwasser aus dem Gasbehandlungsbereich durch die Pumpe 46 nach unten abge­ zogen und steigt entlang der Luftkammer 131 wieder nach oben in den Gasbehandlungsbereich, soweit es nicht durch die Pumpe 28 erfaßt und in den unteren Brunnenschachtbereich 16 und die dortigen Filterkammern abgezogen wird. Die Pumpen können je nach Art und Umfang der Verunreinigung des Grundwassers mit unterschiedlicher Förderleistung betrieben werden.

Claims (21)

1. Anordnung zum Reinigen von Grundwasser und dem von ihm durchströmten Erdreich, mit einer Fördervorrichtung zum Erzeugen eines über Filter führenden Flüssigkeitskreis­ laufs zwischen einem bis in den Bereich des verunreinigten Grundwassers getriebenen Brunnenschacht und dem diesen umgebenden Erdreich, wobei der Brunnenschacht in einen oberen und einen unteren Bereich (15, 16) unterteilt ist, die voneinander abgetrennt sind und jeweils mindestens bereichsweise eine wasserdurchlässige Schachtwandung zur Wasseransaugung aus dem oder zur Wiedereinleitung des Was­ sers in das Erdreich aufweisen, und wobei die beiden Be­ reiche (15, 16) mittels eines Durchgangsrohres (17) mit­ einander verbunden sind, in welchem die Fördervorrichtung wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl im oberen als auch im unteren Bereich (15, 16) des Brunnenschachtes (12) Filterkammern (20, 21; 23, 24, 124) ausgebildet sind, die den gesamten freien Bohrquerschnitt des Brunnenschach­ tes einnehmen und mindestens in dem oberen Brunnenschacht­ bereich (15) sich nach oben über den oberen Rand der was­ serdurchlässigen Schachtwandung in einen nach außen abge­ schlossenen Schachtbereich (Brunnenrohr 13) hinaus er­ strecken.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in einem der beiden Schachtbereiche (15, 16) mehrere Filterkammern übereinander angeordnet und jeweils durch eine Siebwandung (22, 25, 30, 31) voneinander ge­ trennt sind.

3 Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die oberste Filterkammer (20) im Brunnen­ schacht (12) mit austauschbarem Filtermaterial versehen ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Filterkammern begrenzende Siebwan­ dungen (30) in Form von das zentrisch angeordnete Durch­ gangsrohr (17) konzentrisch umgebender konischer Ringe ausgebildet sind.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Siebwandungsringe (30) paarweise spiegelbildlich symmetrisch zueinander und sich mit ihren Außenrändern berührend angeordnet sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Filterkammern begrenzende Siebwan­ dungen (31) gekrümmt verlaufen.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterkammern nach innen durch kugel- oder kugelsegment­ förmige Siebwandungen (31) begrenzt sind.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Filtermaterial zwischen den Siebwan­ dungen (30, 31) und der Wandung des Bohrschachtes (12) angeordnet ist und zwischen benachbarten Siebwandungen Freiräume (32) für das Grundwasser bestehen.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im unteren Brunnenschachtbereich (16) vor dem Ende des Durchgangsrohres (17) ein trommelförmiges Filter (123) angeordnet ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (125) des trommelförmigen Filters (123) eine Höhe aufweisen, die geringer ist als der Filterdurchmes­ ser.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der obere Schachtbereich (15′) einen größeren Durchmesser aufweist als der untere Schachtbe­ reich (16′) (Fig. 9).

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Durchgangsrohr (17, 17′) an seinem oberen Ende eine Aufweitung (129, 129′) aufweist.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufweitung (129, 129′) eine Förderpumpe (150) angeord­ net ist.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im oberen Bereich (15, 15′) des Brunnen­ schachtes eine durch einen Düsenkörper (132, 132′) be­ grenzte Luftkammer (131, 131′) zur Zuleitung von Gasen, insbesondere von Frischluft, von außerhalb des Brunnen­ schachtes (12, 12′) durch Erzeugen von Unterdruck im obe­ ren Schachtbereich (15, 15′) angeordnet ist.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Düsenkörpers (132, 132′) ein oder mehrere konzentrische Leitringe (37, 38; 37′, 38′; 48) angeordnet sind.

16. Anordnung nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (132, 132′) und die Leitringe (137, 138; 137′, 138′) an einem gemeinsamen Schwimmkörper (139) befestigt sind.

17. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Düsenkörper (132) ein zusätzliches Durchgangs­ rohr (47) für das Grundwasser hindurchgeführt ist, in welchem als zusätzliche Fördervorrichtung eine Förderpumpe (45, 46) wirksam ist.

18. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Durchgangsrohr (17) bis über die Filterkammern (20, 21) des oberen Schachtbereiches (15) hinausragt und als Fördervorrichtung eine richtungsumkehr­ bare Förderpumpe aufweist.

19. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Siebwandungen (31) aus einem stüt­ zenden und formgebenden Stegträger (34, 35, 36, 38) und aufgesetzten, Sieböffnungen begrenzenden Runddrähten (37) bestehen.

20. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 19, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an den Siebwandungen der Siebkammern und/oder in dem Filtermaterial der Siebkammern Einrichtun­ gen (40, 157) zur Schwingungserzeugung angeordnet sind.

21. Anordnung nach Anspruch 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegträger (38) mit mindestens einem Ansatz (39) für einen Schwingungserzeuger (41/42) versehen sind (Fig. 5).