DE19600655C2

DE19600655C2 - Device and method for the detection of leaks in waste disposal and interim storage facilities

Info

Publication number: DE19600655C2
Application number: DE1996100655
Authority: DE
Inventors: Klaus Loehr; Michael Krockauer; Rudolf Krockauer; Ulrich Lange-Deckers
Original assignee: GEOTEAM GES fur HYDROGEOLOGIE
Current assignee: GEOTEAM GES fur HYDROGEOLOGIE
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1996-01-10
Publication date: 2000-03-02
Anticipated expiration: 2016-01-11
Also published as: DE19600655A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Feststel lung von Leckagen bei Abfallend- und/oder Zwischenla gerbecken, die mit einer wasserundurchlässigen Abdicht schicht gegenüber dem Erdreich abgedichtet sind.The invention relates to a device for locking Leakage in waste and / or intermediate storage basin with a waterproof seal are sealed against the ground.

Derartige Lager, beispielsweise Mülldeponien, Abwasser klärbecken oder Klärschlammzwischenlagerbecken, werden üblicherweise mit wasserundurchlässigen Schichten, bei spielsweise Asphalt und/oder Kunststoffolien gegenüber ihrem Untergrund abgedichtet. Diese Abdichtung soll verhindern, daß durchsickerndes Regenwasser, aber auch zu klärendes Abwasser oder im Klärschlamm noch enthal tenes, kontaminiertes Wasser in das Grundwasser ein dringt. Für den Fall eines undichten Abwasserbeckens ist mit einem Schadstoffaustrag in den Untergrund und letztlich mit einer Kontamination des Grundwassers zu rechnen. Diese wird bisher durch die Beprobung von Be obachtungsbrunnen erkannt, was in Abhängigkeit vom Ab stand der Pegel zum Becken, den Beprobungsintervallen sowie den örtlichen Abstandsgeschwindigkeiten evtl. erst Jahre nach Beginn der Leckage der Fall sein kann.Such stores, such as landfills, waste water septic tanks or sewage sludge storage tanks usually with waterproof layers for example asphalt and / or plastic films sealed their underground. This seal is meant to prevent seeping rainwater, but also wastewater to be clarified or still contained in the sewage sludge tenes, contaminated water into the groundwater penetrates. In the event of a leaking sewage basin is with a pollutant discharge in the underground and ultimately with contamination of the groundwater count. So far this has been achieved by sampling Be care well recognized what depends on the Ab stood the level to the pool, the sampling intervals as well as the local distance speeds can only be the case years after the leak begins.

Aus der JP 07-113 718 A ist eine Vorrichtung zur Anzei ge eines Wasseraustritts aus einer Mülldeponie bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist zwischen zwei wasserdichten Folien eine Kontaktstrecke angeordnet, die unterschiedliche Widerstandswerte infolge eines Wasserdurchtritts mel det. Eine Undichtigkeit wird aufgrund eines durch das austretende Wasser verursachten Kurzschlusses entdeckt.JP 07-113 718 A is a display device known a water leak from a landfill. In this device is between two waterproof films a contact line arranged the different Resistance values due to water penetration mel det. A leak is caused by a escaping water caused short circuit discovered.

Aus der DE 690 14 264 T2 ist eine Vorrichtung zur An zeige eines Wasseraustritts aus einer Mülldeponie be kannt, bei der leitende Fäden in Form eines Netzes in einem Geotextil eingebettet sind. Eine Undichtigkeit wird aufgrund eines durch das austretende Wasser verur sachten Kurzschlusses entdeckt.DE 690 14 264 T2 describes a device for show a water leak from a landfill knows, in which conductive threads in the form of a network in are embedded in a geotextile. A leak is caused by a water leak gentle short circuit discovered.

Aus der DE 43 15 650 A1 ist eine Vorrichtung zum Fest stellen eines Wasseraustritts aus einem mit einer Flüs sigkeit durchflossenen Rohr bekannt. Hierbei wird eine Meßsonde durch das Rohr geführt.DE 43 15 650 A1 describes a device for the festival make a water leak from one with a rivers liquid-flow tube known. Here is a Probe passed through the pipe.

Aus der DE 40 10 622 A1 sind Vorrichtungen zum Fest stellen eines Wasseraustritts aus einem mit einer Flüs sigkeit durchflossenen Rohr bekannt. Bei einer ersten Vorrichtung wird durch Salzzugabe mit Hilfe 4-Punkt- Elektrodenanordnungen der Ort des Wasseraustritts von außen lokalisiert. In einer zweiten Vorrichtung wird eine 4-Punkt-Elektrodenanordnungen in das Rohr geführt. In einer dritten Anordnung ist die 4-Punkt- Elektrodenanordnungen teilweise innerhalb des Rohrs an geordnet und teilweise außerhalb.DE 40 10 622 A1 describes devices for festivities make a water leak from one with a rivers liquid-flow tube known. At a first Device is added by adding salt using 4-point Electrode arrangements the place of water leakage from localized outside. In a second device a 4-point electrode arrangement led into the tube. In a third arrangement, the 4-point Electrode arrangements partially inside the tube orderly and partly outside.

Aus der EP 0 307 615 A2 ist eine Vorrichtung zur Anzei ge eines Wasseraustritts aus einer Mülldeponie bekannt, deren elektrische Kontaktflächen aus leitfähigen Kunst stoff bestehen. Eine Undichtigkeit wird aufgrund eines durch das austretende Wasser verursachten Kurzschlusses entdeckt.EP 0 307 615 A2 describes a display device known of water leakage from a landfill, their electrical contact surfaces made of conductive art consist of fabric. A leak will occur due to a short circuit caused by the escaping water discovered.

Aus der US 33 83 863 ist eine Vorrichtung zur Anzeige eines Wasseraustritts aus einer Mülldeponie bekannt, bei der leitende Fäden in Form eines Netzes unterhalb der Abdichtung angeordnet sind. An den Kreuzungspunkten sind die Leiter isoliert. Eine Undichtigkeit wird auf grund eines durch das austretende Wasser verursachten Kurzschlusses entdeckt.From US 33 83 863 is a device for display known to leak water from a landfill, at the conductive threads in the form of a network below the seal are arranged. At the crossing points the conductors are insulated. A leak will open due to one caused by the escaping water Short circuit detected.

Aus der JP 4-134 237 (A) ist eine Vorrichtung zur An zeige eines Wasseraustritts aus einem Flüssigkeitsbec ken bekannt, bei der jeweils eine Stromelektrode inner halb und die andere außerhalb das Flüssigkeitsbeckens angeordnet ist. Im Falle eines Stromflusses liegt eine Undichtigkeit vor.From JP 4-134 237 (A) is a device for show a water leak from a liquid bowl ken known, each with a current electrode inside half and the other outside the pool is arranged. In the case of a current flow there is one Leak before.

Es ist bekannt, daß ein Abwasseraustrag ab dem Zeit punkt des Austritts die elektrische Widerstandsvertei lung in der unmittelbaren Nähe der Austrittsstelle be einflußt. Der Einflußbereich vergrößert sich dabei mit anhaltendem Austrag. Die Messung des spezifischen, d. h. materialabhängigen Widerstandes zur Erkundung des Un tergrundes ist eine traditionelle und bewährte Methode der angewandten Geophysik. Die beiden heute gebräuch lichsten Verfahren zur geoelektrischen Tiefensondierung wurden Anfang des 20. Jahrhunderts von dem Franzosen C. Schlumberger und dem Amerikaner F. Wenner entwickelt. Grundprinzip ist die geoelektrische Untersuchung und Erfassung der elektrischen Widerstandsverhältnisse im Untergrund. Dies kann im Fall von geoelektrischen Tie fensondierungen die Erkundung vertikaler Schichtabfol gen oder im Fall von geoelektrischen Kartierungen die lateralen Widerstandsänderungen sein. It is known that wastewater discharge from time the electrical resistance distribution at the point of exit be in the immediate vicinity of the exit point influences. The sphere of influence increases with this persistent discharge. The measurement of the specific, i.e. H. material-dependent resistance to explore the Un tergrundes is a traditional and proven method applied geophysics. The two used today most diverse methods for geoelectric deep sounding were invented by the Frenchman C. Schlumberger and the American F. Wenner. The basic principle is geoelectric investigation and Detection of electrical resistance in the Underground. This can happen in the case of geoelectric tie explorations of vertical layer sequences or, in the case of geoelectric mapping, the lateral changes in resistance.

So besitzen z. B. glaziale Geschiebemergel deutlich ge ringere spezifische Schichtwiderstände (10-100 Ωm) als Sande. Eine Durchfeuchtung mit Frischwasser oder auch belastetem Abwasser stellt sich jedoch zumeist auch hier flächig bzw. räumlich als Anomalie gegenüber den umgebenden normalen Verhältnissen dar. Grundsätz lich gilt, je wasserdurchlässiger das Material ist, de sto klarer sind die Unterschiede zwischen trockenem und feuchtem Untergrund bzw. zwischen Frischwasser und hö her mineralisiertem Wasser im Boden. Die Veränderung des Widerstandes wäre schnell zu erkennen, wenn sich die Meßsonden in der Nähe des Austritts befinden wür den. Bei größerer Entfernung ist die Beeinflussung des Gesamtwiderstandes durch einen kleinen kontaminierten Teilbereich zu gering, um meßbare Größen anzunehmen.So have z. B. glacial boulder marl clearly ge lower specific sheet resistances (10-100 Ωm) as sands. Humidification with fresh water or contaminated wastewater, however, mostly arises here as well, flatly or spatially as an anomaly the surrounding normal conditions. Principle Lich, the more water permeable the material is, de the differences between dry and moist surface or between fresh water and high mineralized water in the soil. The change of resistance would be quickly recognized if the measuring probes are located near the outlet the. At a greater distance the influence of the Total resistance due to a small contaminated Partial area too small to take measurable sizes.

In der Geoelektrik ist das Untersuchungsobjekt kein Leiter eines bestimmten Querschnitts und einer bestimm ten Länge, sondern der gesamte Untergrund. Würde man, wie in der Elektronik, den Widerstand über zwei Elek troden mit einem normalen Handmeßgerät messen, so würde man im wesentlichen nur den Übergangswiderstand von dar Elektrode in den Boden messen, da dieser Übergangswi derstand sehr viel größer ist als der Widerstand des Bodens selbst. In der Geoelektrik wird daher üblicher weise mit sogenannten 4-Punkt-Elektrodenanordnungen ge arbeitet, bei denen der Strom über zwei Stromelektroden in den Boden eingespeist und die anfallende Spannung über zwei Potentialsonden abgegriffen wird. Eine Ver tauschung von Stromelektroden und Potentialsonden ist dabei möglich, und bei lateralen Kartierungen wird von dieser Vertauschung oft Gebrauch gemacht.In geoelectrics, the object under investigation is not one Head of a certain cross-section and a certain length, but the entire surface. Would you as in electronics, the resistance across two elec measure treadmill with a normal hand-held measuring device essentially only the contact resistance of Measure the electrode in the ground as this transition wi the level is much greater than the resistance of the Soil itself. It is becoming more common in geoelectrics wise with so-called 4-point electrode arrangements works where the current is through two current electrodes fed into the ground and the resulting voltage is tapped via two potential probes. A ver Exchange of current electrodes and potential probes possible, and in the case of lateral mapping, from often used this exchange.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vor richtung und ein Verfahren zu schaffen, mit dem eventu elle Undichtigkeiten von Klärschlammbecken oder Deponi en erkannt und einer Kontaminierung des Grundwassers vorgebeugt werden kann und die mit einfachen Mitteln auch nachträglich im Bereich einer Deponie installiert werden kann.The object of the present invention is to provide a direction and to create a process with which eventu Any leaks from sewage sludge tanks or landfills and a contamination of the groundwater can be prevented and with simple means also installed afterwards in the area of a landfill can be.

Gelöst wird dieser Aufgabe durch die Merkmale des An spruchs 1, insbesondere durch eine Vorrichtung zur Feststellung von Leckagen bei Abfallend- und/oder Zwi schenlagerbecken, die mit einer wasserundurchlässigen Abdichtschicht gegenüber dem Erdreich abgedichtet sind, wobei korrosionsbeständige Metallstangen als Meßelek troden bis in das Grundwasser reichend um das Becken angeordnet sind, wobei um die Meßelektroden Isolations rohre angeordnet sind und wobei die Metallstangen an ih rem unteren freien Ende in einem nicht isolierten Be reich jeweils eine Rammspitze aufweisen.This task is solved by the characteristics of the contractor claim 1, in particular by a device for Detection of leaks at the end of waste and / or intermediate storage tank with a waterproof Sealing layer are sealed against the ground, where corrosion-resistant metal rods as Messelek tread into the groundwater reaching around the pool are arranged, with insulation around the measuring electrodes tubes are arranged and the metal rods on ih rem lower free end in an uninsulated Be rich each have a ram tip.

Durch diese Maßnahmen kann im Bereich eines zu überwa chenden Geländes ein dichtes Netz von Meßsonden auch nachträglich installiert werden. Mit diesen Meßsonden kann die Änderung des elektrischen Widerstandes des un ter der Deponie liegenden Erdreiches sofort bei ihrem Auftreten erkannt werden. Treten Veränderungen der elektrischen Widerstände auf, so ist dies als ein Zei chen für das Vorhandensein einer Leckage detektiert. Die Leckagestelle kann relativ genau lokalisiert und Gegenmaßnahmen können eingeleitet werden. Beispielswei se kann die betroffene Stelle abgeteilt, geräumt und wieder abgedichtet werden.These measures can lead to a a dense network of measuring probes can be installed later. With these probes can change the electrical resistance of the un immediately after the landfill Occurrence can be recognized. Occurrence of changes in the electrical resistances on, this is as a time Chen detected for the presence of a leak. The leak point can be localized and relatively accurately Countermeasures can be initiated. For example The affected area can be separated, cleared and to be sealed again.

Eine andere Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merk male des Anspruchs 5 insbesondere dadurch, daß die Meß elektroden einzeln ansteuerbar mit einer Schaltzentrale verbunden sind, daß Anschlüsse zur Verbindung der Meße lektroden mit Meßleitungen mit einem Bi-Metall versehen sind, um wahlweise eine Stromelektrode oder eine Poten tialelektrode zu sein, wobei jeweils zwei Stromelektro den und zwei Potentialelektroden eine 4-Punkt-Meßan ordnung bilden.Another solution to the problem is the Merk male of claim 5 in particular in that the measuring Electrodes can be controlled individually with a control center are connected that connections for connecting the measurements Provide electrodes with measuring lines with a bimetal are either a current electrode or a poten tialelektrode to be, each with two electric current the and two potential electrodes a 4-point meas form order.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es gemäß An spruch 8 vorgesehen, daß die Meßelektroden isoliert bis in Grundwasser führende Schichten verlegt werden und die Widerstandsmessung kontinuierlich erfolgt, in dem zwei Meßelektroden als Stromelektroden und zwei als Po tentialelektroden angesteuerten werden, die erste Stromelektrode (11A) vor die zweite Stromelektrode ge setzt wird, wobei die Meßelektroden, die zwischen den Stromelektroden angeordnet sind, als Potentialelektro den angesteuert werden, nach Abschluß der Messungen für den nun folgenden zweiten Meßschritt durch die Schalt zentrale die erste Stromelektrode auf die nächste Meß elektrode gesetzt wird, wodurch die erste Potential elektrode zur ersten Stromelektrode wird, die zweite Potentialelektrode zur ersten Potentialelektrode, die zweite Stromelektrode zur zweiten Potentialelektrode und der zweiten Stromelektrode wird eine neue Meßelek trode zugeordnet, und dieser Schritt n-mal bis zur n-ten Meßelektrode wiederholt wird.In the method according to the invention it is provided according to claim 8 that the measuring electrodes are laid insulated up to groundwater-bearing layers and the resistance measurement is carried out continuously, in which two measuring electrodes are controlled as current electrodes and two as potential electrodes, the first current electrode ( 11 A) is placed in front of the second current electrode, the measuring electrodes, which are arranged between the current electrodes, being controlled as potential electrodes, after the measurements for the following second measuring step have been completed by the switching center, the first current electrode is placed on the next measuring electrode, whereby the first potential electrode to the first current electrode, the second potential electrode to the first potential electrode, the second current electrode to the second potential electrode and the second current electrode is assigned a new measuring electrode, and this step n times to the nth measuring electrode is repeated.

Durch dieses Verfahrens ist es möglich, Leckagen von bereits bestehenden Deponien oder Klärschlammbecken zu lokalisieren.By this method it is possible to prevent leakages from existing landfills or sewage sludge basins locate.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den Unteransprü chen beschrieben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher be schrieben; es zeigt:Further advantageous measures are in the subclaims Chen described. An embodiment of the invention is in the accompanying Drawing shown and will be closer below wrote; it shows:

Fig. 1 die schematische Darstellung einer geo elektrischen 4-Punkt-Meßanordnung; Figure 1 is a schematic representation of a geo-electric 4-point measuring arrangement.

Fig. 2 die schematische Darstellung der Ablauf schritte einer geoelektrischen Kartierung mit einer 4-Punkt-Meßanordnung nach der Fig. 1; Fig. 2 is a schematic representation of the sequence steps of a geoelectric mapping with a 4-point measuring arrangement according to Fig. 1;

Fig. 3 die perspektivische Darstellung eines leeren Klärschlammzwischenlagerbeckens, mit von Beckenrand zu Beckenrand verlau fenden, bandförmigen Meßelektroden; Fig. 3 is a perspective view of an empty sewage sludge storage basin, with from pool edge to pool edge fenden, band-shaped measuring electrodes;

Fig. 4 die Draufsicht auf ein Klärschlammzwi schenlagerbecken nach der Fig. 3; Fig. 4 is a top view of a sewage sludge storage tank according to Fig. 3;

Fig. 5 die schematische Darstellung einer An schlußstelle, in der erfindungsgemäß über ein Bi-Metall eine bandförmige Meßelek trode aus Edelstahl mit einer Meßleitung aus Kupfer verbunden ist; Fig. 5 is a schematic representation of a connection point in which, according to the invention, a band-shaped measuring electrode made of stainless steel is connected to a measuring line made of copper via a bimetal;

Fig. 6 die perspektivische Darstellung eines Klärschlammzwischenlagerbeckens nach der Fig. 3, mit zusätzlicher, in das Abwas ser reichender Beckenelektrode; Fig. 6 is a perspective view of a sewage sludge storage basin according to Figure 3, with additional, in the Abwas water reaching pool electrode.

Fig. 7 die schematische Darstellung von bis in das Grundwasser getriebenen, stangenför migen Meßelektroden, die um ein Klär schlammzwischenlagerbecken oder eine De ponie angeordnet sind; Fig. 7 shows the schematic representation of up to the groundwater, stangenför shaped measuring electrodes, which are arranged around a sewage sludge storage basin or a dump;

Fig. 8 die Seitenansicht einer Anordnung stan genförmiger Meßelektroden nach Fig. 7; Fig. 8 is a side view of an arrangement of stan gene-shaped measuring electrodes of FIG. 7;

Fig. 9 die Detaildarstellung einer stangenförmi gen Meßelektrode nach den Fig. 7 und 8. Fig. 9 shows the detailed representation of a rod-shaped measuring electrode according to FIGS. 7 and 8.

Die in der Fig. 1 dargestellte sogenannten 4-Punkt- Meßanordnung 10 besteht im wesentlichen aus zwei Stro melektroden 11A und 11B, über die Strom 15 in das Erd reich 17 eingespeist wird. Die anfallende Spannung 16 wird dann über zwei Potentialelektroden 12M und 12N ab gegriffen. Die Stromelektroden 11 bestehen dabei aus Metall, während die Potentialelektroden 12 nicht pola risierbare Sonden sind.The so-called 4-point measuring arrangement 10 shown in FIG. 1 consists essentially of two current electrodes 11 A and 11 B, via which current 15 is fed into the earth 17 . The voltage 16 is then picked up via two potential electrodes 12 M and 12 N. The current electrodes 11 are made of metal, while the potential electrodes 12 are non-polarizable probes.

Zwischen den Stromelektroden 11A und 11B verlaufen Stromlinien 13, die sich mit zwischen den Potentiale lektroden 12M und 12N und der Erdoberfläche 18 verlau fenden Äquipotentiallinien 14 schneiden. Allen in der angewandten Geophysik gebräuchlichen Verfahren liegt dieses Prinzip der 4-Punkte-Meß-anordnung 10 zugrunde. Eine Vertauschung von Stromelektroden 11 und Potentia lelektroden 12 ist dabei möglich.Current lines 13 run between the current electrodes 11 A and 11 B, which intersect with equipotential lines 14 running between the potential electrodes 12 M and 12 N and the surface 18 of the earth. This principle of the 4-point measuring arrangement 10 is the basis of all methods used in applied geophysics. It is possible to interchange current electrodes 11 and potential electrodes 12 .

Wie die Fig. 2 zeigt, erfolgt in einem ersten Meß schritt 19 zunächst eine Einspeisung von Strom 15 in Meßpunkten 20 über die als Metallspieße ausgebildeten Stromelektroden 11. Nach erfolgter Messung wird die Stromelektrode 11A nach vorn vor die Stromelektrode 11B gesetzt. Für den nun folgenden zweiten Meßschritt 19a wird Elektrode 12M auf den nächsten Meßpunkt 20 + 1 ge setzt, wo sie zur Elektrode 11A wird. Ebenso werden die Elektrode 12N zur Elektrode 11B, die Elektrode 11B zur Elektrode 12N und die Elektrode 11A zu Elektrode 11B. Dieses Umsetzen wiederholt sich n-mal bis zum Meß schritt 19n im Meßpunkt 20 + n.As shown in FIG. 2, in a first measuring step 19 , current 15 is first fed into measuring points 20 via the current electrodes 11 designed as metal skewers. After the measurement, the current electrode 11 A is placed forward in front of the current electrode 11 B. For the now following second measuring step 19 a, electrode 12 M is placed on the next measuring point 20 + 1, where it becomes electrode 11 A. Likewise, the electrode 12 N to the electrode 11 B, the electrode 11 B to the electrode 12 N and the electrode 11 A to the electrode 11 B. This reaction is repeated n times until the measuring step 19 n in the measuring point 20 + n.

Eine Kläranlage besteht aus einer ganzen Galerie mit einer Vielzahl von Klärbecken 21, und es wird ange strebt, ein undichtes Becken gezielt beräumen und sa nieren zu können, während der übrige Klärbetrieb weiter laufen kann. Dazu sind kleinräumige geoelektrische Ver änderungen meßbar zu machen. Dies erfolgt erfindungsge mäß mit Meßelektroden, die in unmittelbare Nähe der zu untersuchenden Fläche eingebracht werden.A wastewater treatment plant consists of an entire gallery with a large number of settling tanks 21 , and the aim is to be able to clear and refurbish a leaking pool while the rest of the treatment plant can continue to run. For this purpose, small-scale geoelectric changes must be made measurable. This is done according to the invention with measuring electrodes which are introduced in the immediate vicinity of the surface to be examined.

Für ein Klärschlammzwischenlagerbecken 21, wie es in der Fig. 3 dargestellt ist, bedeutet dies die Implan tierung von Strom I führenden und Spannung U messenden bandförmigen Meßelektroden 24, die direkt unter die Beckensohle 23 von Beckenrand 22 zu Beckenrand 22 ver laufen. Durch diese erfindungsgemäße, engräumige rasterförmige Elektrodenanordnung können in-situ Mes sungen in 4-Punkt-Meßanordnung 10 vorgenommen werden. Die bandförmigen Meßelektroden 24 können wahlweise und in beliebiger Form als Stromelektroden oder Potential elektroden einsetzt werden. Dies setzt eine isolierte Kabelführung mit offenem Kontakt bis zum jeweiligen Segment für jede einzelne Elektrode voraus.For a sewage sludge storage basin 21 , as shown in FIG. 3, this means the implan tation of current I leading and voltage U measuring band-shaped measuring electrodes 24 , which run directly under the pool bottom 23 from pool edge 22 to pool edge 22 ver. Through this inventive, spacious grid-shaped electrode arrangement, in-situ measurements can be made in a 4-point measuring arrangement 10 . The band-shaped measuring electrodes 24 can be used optionally and in any form as current electrodes or potential electrodes. This requires insulated cable routing with open contact down to the respective segment for each individual electrode.

Da für die Installation an Abwasser- bzw. Klärschlamm zwischenlagerbecken eine Funktionsdauer von mindestens dreißig Jahren angestrebt wird, ist dieser Ablauf auf grund auftretender Korrosionserscheinungen wenig geeig net, zumal für jede einzelne Elektrode ein eigenes Ka bel verlegt werden müßte. Aus diesem Grund wird eine erfindungsgemäße 4-Linien-Meßanordnung vorgenommen, wie sie in der Fig. 4 dargestellt ist.Since a functional life of at least thirty years is desired for the installation on wastewater or sewage sludge interim storage basins, this process is unsuitable due to the appearance of corrosion, especially since a separate cable would have to be laid for each individual electrode. For this reason, a 4-line measuring arrangement according to the invention is carried out, as shown in FIG. 4.

Die Punktelektroden werden durch bandförmige Meßelek troden 24 ersetzt, die in einem vorbestimmten Abstand 28 verteilt über die gesamte Breite des Beckens 21 ver laufen. Um die Meßanordnung der oben beschriebenen la teralen sog. Wenner-Kartierung zu erreichen, werden nicht isolierte Nirosta-Stahlbänder verwendet, die die geforderte Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Diese bandförmigen Meßelektroden 24 bestehen aus Nirosta- Edelstahl und werden jeweils auf halber Breite unmit telbar unter dem Becken 21 bzw. dessen Abdichtfolie 32 in der Beckensohle 23 verlegt.The point electrodes are replaced by ribbon-shaped measuring electrodes 24 , which run at a predetermined distance 28 distributed over the entire width of the pool 21 ver. In order to achieve the measurement arrangement of the so-called Wenner mapping described above, non-insulated stainless steel strips are used which have the required corrosion resistance. These band-shaped measuring electrodes 24 are made of stainless steel and are each immediately half-width under the basin 21 or its sealing film 32 laid in the pelvic floor 23 .

Um oberflächennahe Einflüsse, z. B. durch Witterung, zu minimieren, werden die Meßelektroden 24 bis in eine Tiefe von ca. 1,5 m isoliert. Der Abstand 28 der ein zelnen bandförmigen Meßelektroden 24 sollte höchstens zwei Meter betragen, um eine genügend dichte Meßwerter fassung zu gewährleisten.In order to have near-surface influences, e.g. B. to minimize by weather, the measuring electrodes 24 are isolated to a depth of about 1.5 m. The distance 28 of an individual band-shaped measuring electrodes 24 should be at most two meters in order to ensure a sufficiently dense measurement value acquisition.

Die freien Enden der bandförmigen Meßelektroden 24 ha ben auf beiden Seiten einen kurzen Überstand, mit dem sie aus dem Erdreich 17 herausragen, und mit dem sie in Anschlüssen 26 mit einer Meßleitung 27 verbunden werden können. Die Meßleitungen 27 führen zu einer Schaltzen trale 31, von der aus der genaue Meßverlauf gesteuert wird. Dies kann in manueller Form durch Stromeingabe und Spannungsablesung an den jeweiligen Anschlüssen 26 erfolgen. Sinnvoll kann auch eine vollautomatische Steuerung mit Speicherung der Daten auf einem geeigne ten, nicht dargestellten, Speichermedium sein. Dadurch kann ein kontinuierlicher Meßvorgang mit täglicher oder sogar stündlicher Meßwerterfassung realisiert werden. Die Auswertung der Daten könnte z. B. monatlich erfolgen und über Jahre hinaus beobachtet werden.The free ends of the band-shaped measuring electrodes 24 ha ben on both sides a short overhang with which they protrude from the ground 17 , and with which they can be connected to a measuring line 27 in terminals 26 . The measuring lines 27 lead to a switching center 31 , from which the precise measurement process is controlled. This can be done in manual form by current input and voltage reading at the respective connections 26 . Fully automatic control with storage of the data on a suitable storage medium (not shown) can also be useful. This means that a continuous measurement process with daily or even hourly measured value acquisition can be implemented. The evaluation of the data could e.g. B. monthly and observed over years.

Wie die Fig. 5 zeigt, kann ein derartiger Anschluß 26 in einem unter der Erdoberfläche 18 verlegten Gehäuse 41 untergebracht und mit einem Gehäusedeckel 42 ver schlossen sein. In dem Gehäuse 41 werden die einlaufen den, aus Edelstahl bestehenden bandförmigen Meßelektro den 24 über ein Bi-Metall 25 an die auslaufende, aus Kupfer bestehende Meßleitung 27 angeschlossen. Das Bi- Metall 25 ist dabei einerseits über Verbindungsmittel 43 mit der bandförmigen Meßelektroden 24 und anderer seits mit der Meßleitung 27 verbunden. Durch die erfin dungsgemäße Zwischenschaltung des Bi-Metalls 25 wird ein Eigenpotential wirksam vermieden.As shown in FIG. 5, such a connection 26 can be accommodated in a housing 41 laid under the surface 18 of the earth and closed with a housing cover 42 . In the housing 41 , the incoming, made of stainless steel band-shaped measuring 24 are connected via a bi-metal 25 to the outgoing, existing measuring line 27 made of copper. The bimetal 25 is connected on the one hand via connecting means 43 to the band-shaped measuring electrodes 24 and on the other hand to the measuring line 27 . By interposing the bi-metal 25 according to the invention, an inherent potential is effectively avoided.

Zusätzlich zu den beiden jeweiligen bandförmigen Meß elektroden 24 im Bereich der Beckensohle 23 ist, wie die Fig. 6 zeigt, als dritte Elektrode eine Beckene lektrode 29 in das Becken 21 geführt. Diese Beckenelek trode 29 steht im direkten Kontakt zum Abwasser 30. Durch die Zusatzmessungen in Form einer Stromeinspei sung durch diese Beckenelektrode 29 und jeweils eine auf der Beckensohle 23 verlaufenden bandförmigen Meße lektrode 24 kann ein Abwasseraustritt aufgrund des da durch deutlich veränderten Stromflusses erkannt werden.In addition to the two respective band-shaped measuring electrodes 24 in the area of the pelvic floor 23 , as shown in FIG. 6, a pelvic electrode 29 is guided into the basin 21 as the third electrode. This pelvic electrode 29 is in direct contact with the wastewater 30 . By the additional measurements in the form of a solution through these Stromeinspei Beck electrode 29 and one each extending on the tank bottom 23 the band-shaped fair lektrode 24 may be a waste water outlet due to the da are detected by altered current flow significantly.

Durch die kontinuierliche Überwachung des spezifischen elektrischen Widerstandes am Beckenrand 22 bzw. an der Beckensohle 23 kann ein Austritt von Abwasser 30 in Form einer Widerstandsanomalie beobachtet werden, denn die räumliche Ausdehnung und elektrische Leitfähigkeit nimmt dadurch zu. Durch die zu erwartende Zunahme der Anomalie können witterungs- oder jahreszeitlich beding te Schwankungen ausgeschlossen werden, denn die rele vante Meßgröße ist die relative Änderung der elektri schen Leitfähigkeit.Through the continuous monitoring of the specific electrical resistance at the pool edge 22 or at the pool bottom 23 , an escape of waste water 30 in the form of a resistance anomaly can be observed, because the spatial expansion and electrical conductivity increase as a result. Due to the expected increase in the anomaly, weather or seasonal fluctuations can be excluded, because the relevant measurand is the relative change in the electrical conductivity.

In den Fig. 7 und 8 ist eine Überwachung des Grund wassers 34 im Bereich um ein Klärschlammzwischenlager becken 21 oder eine Deponie mit Hilfe von stangenförmi ge Meßelektroden 33 dargestellt. Das zu überwachende Becken 21 ist mit einer über seine Beckensohle 23 von Beckenrand 22 zu Beckenrand 22 verlegten, wasserun durchlässigen Abdichtfolie 32 abgedichtet. Um das Bec ken 21 sind stangenförmige Meßelektroden 33 bis in das Grundwasser 34 getrieben. In Figs. 7 and 8, a monitoring of groundwater is the water in the area around a sewage sludge intermediate storage tank 21 or a landfill using stangenförmi ge measurement electrodes 33 shown 34th The pool 21 to be monitored is sealed with a water-permeable sealing film 32 which is laid over its pool floor 23 from pool edge 22 to pool edge 22 . Around the Bec ken 21 rod-shaped measuring electrodes 33 are driven into the groundwater 34 .

Wie die Fig. 9 im Detail zeigt, besteht eine stangen förmige Meßelektrode 33 aus einer korrosionsbeständigen Metallstange 35, vorzugsweise aus einem Edelstahl, um die ein Isolationsrohr 36 angeordnet ist. Das Isolati onsrohr 36 besteht aus einem Kunststoff und kann mit einem Freiraum 37 gegenüber der Metallstange 35 frei liegen. Die Metallstange 35 weist unten eine Rammspitze 40 auf, die mit einem nicht isolierten Bereich 39 ge genüber der Unterkante des Isolationsrohres 36 frei liegt. Das Isolationsrohr 36 ist gegenüber der Metall stange 35 wasserdicht abgedichtet.As shown in FIG. 9 in detail, a rod-shaped measuring electrode 33 consists of a corrosion-resistant metal rod 35 , preferably of a stainless steel, around which an insulation tube 36 is arranged. The Isolati onsrohr 36 consists of a plastic and can be exposed with a space 37 relative to the metal rod 35 . The metal rod 35 has a ram tip 40 at the bottom, which is exposed with a non-insulated area 39 ge compared to the lower edge of the insulation tube 36 . The insulation tube 36 is sealed against the metal rod 35 watertight.

Das aus dem Erdreich 17 ragende obere freie Ende der Metallstange 35 ist mit einer Schraubkappe 38 abgedich tet, die ebenfalls aus Kunststoff besteht. Im Bereich der Schraubkappe 38 ist die Metallstange 35 über einen Anschluß 26 mit einem erfindungsgemäßen Bi-Metall 25 mit der aus Kupfer bestehenden Meßleitung 27 verbunden.The protruding from the earth 17 upper free end of the metal rod 35 is tet with a screw cap 38 , which is also made of plastic. In the area of the screw cap 38 , the metal rod 35 is connected via a connection 26 with a bimetal 25 according to the invention to the measuring line 27 made of copper.

Die Meßleitungen 27 sind zu einer Meß- und Schaltzen trale 31 geführt, wo die gemessenen geoelektrischen Wi derstände registriert und die oben beschriebenen Um schaltungen von Meßelektroden (Metallstange 35 oder bandförmiger Meßelektrode 24) zu Meßelektrode vorgenom men werden. Ist schadstoffbelastetes Wasser in das Grundwasser 34 gesickert, so ändert sich dessen geo elektrischer Widerstand, und diese Widerstandsänderung wird registriert. Je nach Ableseintervallen kann so in nerhalb kürzester Zeit eine qualitative Aussage über das Vorhandensein von Leckagen getroffen werden.The measuring lines 27 are guided to a measuring and switching center 31 , where the measured geoelectric Wi resistances are registered and the above-described circuits of measuring electrodes (metal rod 35 or band-shaped measuring electrode 24 ) are made to measuring electrode. If polluted water has seeped into the groundwater 34 , its geo-electrical resistance changes, and this change in resistance is registered. Depending on the reading intervals, a qualitative statement about the presence of leaks can be made within a very short time.

Reference list

1010th

4-Punkt-Meßanordnung
4-point measuring arrangement

1111

Stromelektrode
Current electrode

1212th

Potentialelektrode
Potential electrode

1313

Stromlinie
Streamline

1414

Äquipotentiallinie
Equipotential line

1515

Strom
electricity

1616

Spannung
tension

1717th

Erdreich
soil

1818th

Erdoberfläche
Earth's surface

1919th

Meßschritt
Measuring step

2020th

Meßpunkt
Measuring point

2121

Klärschlammzwischenlagerbecken
Sewage sludge storage tank

2222

Beckenrand
Pool edge

2323

Beckensohle
Pelvic sole

2424th

bandförmige Meßelektrode
ribbon-shaped measuring electrode

2525th

Bi-Metall
Bi-metal

2626

Anschluß
Connection

2727

Meßleitung
Measurement line

2828

Abstand
distance

2929

Beckenelektrode
Pelvic electrode

3030th

Abwasser
sewage

3131

Schaltzentrale
Control center

3232

Abdichtfolie
Sealing film

3333

stangenförmige Meßelektrode
rod-shaped measuring electrode

3434

Grundwasser
Groundwater

3535

Metallstange
Metal rod

3636

Isolationsrohr
Insulation pipe

3737

Freiraum
free space

3838

Schraubkappe
Screw cap

3939

nicht isolierter Bereich
non-isolated area

4040

Rammspitze
Rammspitze

4141

Gehäuse
casing

4242

Gehäusedeckel
Housing cover

4343

Verbindungsmittel
Lanyard

Claims

1. Device for detecting leaks from falling and / or interim storage pools, which are richly sealed with a water-tight sealing layer against the earth, with corrosion-resistant tall rods ( 35 ) as measuring electrodes ( 33 ) arranged in the groundwater reaching around the pool , where at around the measuring electrodes ( 33 ) insulation pipes ( 36 ) are arranged and the metal rods ( 35 ) have at their lower free ends in a non-insulated area ( 39 ) each a ram tip ( 40 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the insulation tubes ( 36 ) consist of a plastic.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the insulation tubes ( 36 ) against the metal rod ( 35 ) are sealed watertight.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that further measuring electrodes ( 24 ) from Bec edge ( 22 ) to the pool edge ( 22 ) extending in the region of the pelvic floor ( 23 ) are laid.

5. Apparatus for the detection of leaks in falling and / or intermediate storage pools, which are sealed with a water-tight sealing layer against the earth, with measuring electrodes, which are placed ver at a predetermined distance in the area of the pool bottom and via connections with a control center, the current sources and resistance recording devices are connected, characterized in that the measuring electrodes ( 24 ) are individually controllably connected to the control center ( 31 ), that connections ( 26 ) for connecting the measuring electrodes ( 24 ) to measuring lines ( 27 ) with a bi metal (25) are provided to selectively a current electrode (11) or a Potentialelek trode (12) to be, in each case two current electrodes (11) and two potential electrodes (12) form a 4-point measuring arrangement (10).

6. Device according to claims 4 and 5, characterized in that in the pelvic floor ( 23 ) from the pool edge ( 22 ) to the pool edge ( 22 ) measuring electrodes ( 24 ) are band-shaped.

7. Device according to claims 4 to 6, characterized in that the band-shaped measuring electrodes ( 24 ) are stainless steel strips.

8. A method for the detection of leaks in waste lend- and / or interim storage pools, which are sealed with a what is impermeable sealing layer against the earth, by means of a device according to claims 1 to 7, characterized in that the measuring electrodes isolated leading into groundwater Layers are laid and the resistance measurement is carried out continuously, in which two measuring electrodes are controlled as current electrodes and two as potential electrodes, the first current electrode ( 11 A) is placed in front of the second current electrode ( 11 B), the measuring electrodes being between the current electrodes ( 11 M, 11 N) are arranged, are controlled as potential electrodes ( 12 A, 12 B), after completion of the measurements for the now following second measuring step by the control center, the first current electrode ( 12 M) on the next measuring electrode ( 20 + 1) is set, whereby the first potential electrode becomes the first current electrode, the two ite potential electrode to the first potential electrode, the second current electrode to the second potential electrode and the second current electrode, a new measuring electrode is assigned, and this step is repeated n times to the nth measuring electrode ( 20 + n).