[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Bisher ist man bei der Reinigung von Brunnenschächten zumeist so vorgegangen, daß
zunächst eine visuelle Inspektion des Schachtes durchgeführt wurde und hiernach beispielsweise
die Zusammensetzung der Waschflüssigkeit und die Dauer des Reinigungsvorganges bestimmt
wurden. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist beispielsweise aus
der DE-PS 34 45 316 bekannt.
[0003] Dieses Verfahren ist naturgemäß sehr ungenau, da die visuelle Untersuchung nur einen
ungenügenden Aufschluß über den Umfang und die Art der Verunreinigung gibt. Daher
tritt entweder der Fall ein, daß die Reinigung nicht ausreichend ist, oder der Fall,
daß zuviel Waschmittel zugeführt wird.
[0004] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verfahrenssteuerung zur Reinigung
von Brunnenschächten anzugeben, die gute Reinigungsergebnisse bewirkt und kostengünstig
arbeitet.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß während des Reinigungsvorganges
die Ionenkonzentration verschiedener aus den Ablagerungen gelöster Ionen in der Waschflüssigkeit
gemessen wird, daß die Dauer des Reinigungsvorganges in Abhängigkeit vom Ergebnis
dieser Messungen gesteuert wird, und daß die Konzentration der aus den Ablagerungen
gelösten Ionen in der Waschflüssigkeit in Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Messungen
für den weiteren Reinigungsverlauf geeignet verringert wird.
[0006] Die zu messenden Ionen sind zum Beispiel die Kationen Eisen, Mangan, Calcium und/oder
Aluminium, sowie die Anionen, z.B. Sulfat und/oder Chlorid, und außerdem die Kationen
und Anionen der Waschflüssigkeit-Zusätze.
[0007] Zusätzlich können auch Summenparameter-Leitgrößen der die verschiedenen gelösten
Ablagerungen enthaltenden Waschflüssigkeit gemessen und auch in Abhängigkeit von
diesen Messungen der weitere Reinigungsvorgang beeinflußt werden. Die SummenparameterLeitgrößen
sind im wesentlichen der pH-Wert, die Leitfähigkeit und/oder die Redoxspannung der
Waschflüssigkeit. Die Messung kann kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt
werden. Durch die Ermittlung der jeweiligen Ionenkonzentration und insbesondere ihrer
zeitlichen Veränderung kann festgestellt werden, welche Zusammensetzung die Ablagerungen
aufweisen und welche Waschmittelzusammensetzung jeweils am günstigsten ist. Nimmt
beispielsweise die Konzentration einer Ionenart nur noch sehr langsam zu, obwohl die
Aufnahmefähigkeit der Waschflüssigkeit für diese Ionen noch längst nicht erschöpft
ist, dann bedeutet dies, daß diese Ionen bildenden Ablagerungen nur noch in vernachlässigbarem
Umfang vorhanden sind. Ist dagegen kein Anstieg der Konzentration einer Ionenart mehr
zu verzeichnen, weil die Aufnahmefähigkeit der Waschflüssigkeit hierfür erschöpft
ist, dann müssen geeignete Maßnahmen getroffen werden, um eine weitere Aufnahme dieser
Ionen in der Waschflüssigketi sicherzustellen.
[0008] Demgemäß ist es vorteilhaft, die Konzentration der Ionen gelöster Ablagerungen in
der Waschflüssigkeit zu verringern.
[0009] Wird kein nennenswerter Anstieg der gemessenen Ionenkonzentration mehr festgestellt,
obwohl die Waschflüssigkeit zur Aufnahme entsprechender Ionen noch fähig ist, dann
sind die Ablagerungen im wesentlichen beseitigt und der Reinigungsvorgang kann beendet
werden.
[0010] Zur Durchführung der Messung wird die Waschflüssigkeit zweckmäßig nach oben aus dem
Schacht heraus- und anschließend wieder in den Schacht zurückgeführt. Dies erleichtert
auch eine Abführung verbrauchter und Zuführung frischer Waschflüssigkeit, da diese
Maßnahmen dann ebenfalls außerhalb des Schachtes vorgenommen werden können. Die frische
Waschflüssigkeit kann durch Herabsetzung der Ionenkonzentration der gelösten Ablagerungen
in der abgeführten ver brauchten Waschflüssigkeit gewonnen werden. Die Zusammensetzung
der zugeführten frischen Waschflüssigkeit wird vorzugsweise durch das Ergebnis der
Messung bestimmt, damit gezielt die Aufnahmefähigkeit gerade für solche Ionen erhöht
wird, die noch in erheblichem Maße in den Ablagerungen vorhanden sind.
[0011] Die zu lösenden Ablagerungen müssen nicht nur solche sein, die sich während des Brunnenbetriebes
allmählich ansammeln, sondern es kann sich hierbei auch um sogenannte Bohrspülzusätze
handeln, die bei der Brunnenherstellung eingesetzt wurden und anschließend entfernt
werden müssen, da sie das Leistungsvermögen des Brunnens beeinträchtigen.
[0012] Die Waschmittelflüssigkeit kann auch zur Desinfektion geeignete Zusätze enthalten.
Hierbei dienen die durchgeführten Messungen dann jeweils auch zur Steuerung der Desinfektion
sowie gegebenenfalls durch zusätzliche Messungen zum Nachweis von biologischen Aktivitäten.
[0013] Durch Messung der Menge der verbrauchten Waschflüssigkeit und der in dieser enthaltenen
Ionenkonzentrationen kann auch die Gesamtmenge der herausgelösten Ablagerungen, unterteilt
in die einzelnen gemessenen Ionenarten, bestimmt werden. Dies ermöglicht Rückschlüsse
auf den Zustand des jeweiligen Brunnens, beispielsweise in welchen Zeitabständen eine
Reinigung vorgenommen oder ob der Brunnen erneuert werden sollte.
[0014] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Figur dargestellten Beispiels
näher erläutert.
[0015] Diese zeigt beispielhaft die schematische Darstellung der Konzentrationsverläufe
für eine beliebig gewählte Ionenart der zu lösenden Ablagerungen aus dem Brunnen in
Abhängigkeit von Lösungs- und Abpumpvorgängen für ein beispielsweise abschnittsweise
arbeitendes Brunnenreinigungsverfahren. Parameter sind: Regenerierung mit Säuren,
Einhaltung eines konstanten pH-Wertes.
[0016] Dabei sind im einzelnen:
1. spezifische Ionen-Konzentration im Reinigungsgerät-Arbeitsabschnitt, z.B. Eisen-Gesamt
2. Zeit
3. maximale Aufnahme-Kapazität der Reinigungsflüssigkeit für die jeweils gemessene
Ionen-Art
4. gesteuerte Dosierung -Regeneriermittel
5. gesteuerte Nach-Dosierung-Regeneriermittel
6. Lösungsvorgang
7. Zwischen-Abpumpen
8. Abpumpen
9. entfernte Menge 1. Durchgang
10. entfernte Menge 2. Druchgang
11. entfernte Menge vorletzter Durchgang
12. entfernte Menge letzter Durchgang
13. alle Ablagerungen gelöst
14. Umsetzen des Reinigungsgerätes auf den nächsten Arbeitsabschnitt
15. im zeitlichen Verlauf zur vollständigen Lösung der tatsächlich vorhandenen Ablagerungen
eventuell notwendige Reinigungsdurchgänge am Arbeitsabschnitt.
[0017] Selbstverständlich kann die Konzentration der Ionen durch kontinuierlichen Ionen-Entzug
aus der Waschflüssigkeit das beispielhafte Zwischen-Abpumpen ersetzen. Die Figur
stellt somit auch nur ein Beispiel zur Erläuterung des beanspruchten Verfahrens dar
und schränkt die Anwendung des Verfahrens durch die Darstellung der Figur in keiner
Weise ein. Die notwendigen Messungen können je nach Erfordernissen und Anlagengestaltung
im oder außerhalb des Brunnens vorgenommen werden.
1. Verfahren zur Reinigung von Brunnenschächten, bei dem eine Waschflüssigkeit, bestehend
aus dem Grundwasser mit geeigneten Zusätzen, aus dem Brunnenfilterrohr in an die Filterrohrwandung
angrenzende Kiesschichten gedrückt und wieder zurückgesaugt wird, wobei zu beseitigende
leistungsmindernde Ablagerungen mit und in den Zusätzen lösbar sind und von der Waschflüssigkeit
gelöst und in dieser in gelöstem Zustand aufgenommen werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß während des Reinigungsvorganges die Ionenkonzentration verschiedener aus den
Ablagerungen gelöster Ionen in der Waschflüssigkeit gemessen wird, daß die Dauer des
Reinigungsvorganges in Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Messungen gesteuert wird,
und daß die Konzentration der aus den Ablagerungen gelösten Ionen in der Waschflüssigkeit
in Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Messungen für den weiteren Reinigungsverlauf
geeignet verringert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Summenparameter-Leitgrößen
der verschiedenen gelösten Ablagerungen und der Waschflüssigkeit gemessen werden,
und daß in Abhängigkeit von diesen Messungen der weitere Reinigungsvorgang gesteuert
wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit
zur Durchführung der Messung nach oben aus dem Schacht heraus- und anschließend wieder
in den Schacht zurückgeführt wird oder die Messung direkt in dem zu reinigenden Abschnitt
ausgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung
der Konzentration der Ionen gelöster Ablagerungen ein Teil der verbrauchten Waschflüssigkeit
durch frische Waschflüssigkeit ersetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der zu ersetzenden verbrauchten
Waschflüssigkeit die Ionenkonzentration der gelösten Ablagerungen herabgesetzt und
diese Waschflüssigkeit dann wieder dem Reinigungsvorgang zugeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung der
frischen Waschflüssigkeit vom Ergebnis der Messung gesteuert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige
Gesamtmenge der bei einem Reinigungsvorgang in der Waschflüssigkeit gelösten Ablagerungen
ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit
geeignete Zusätze zur Desinfektion enthält, und daß die durchgeführten Messungen zusätzlich
zur Steuerung der Desinfektion durch Messungen, die die biologischen Aktivitäten bestimmen,
ergänzt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit
geeignete Zusätze zur Entfernung von Bohrspülzusätzen enthält und daß die durchgeführten
Messungen durch geeignete Messungen hinsichtlich der verwendeten Zusätze zur Entfernung
sowie der zu entfernenden Bohrspülzusätze ergänzt werden und die Messungen zusätzlich
zur Steuerung der Entfernung und zur mengenmäßigen Bestimmung der Bohrspülzusätze
verwendet werden.