DE19820091A1

DE19820091A1 - Ground water extraction probe with internal water supply for backflush

Info

Publication number: DE19820091A1
Application number: DE1998120091
Authority: DE
Inventors: Matthias Schulze; Ulrich Disko; Harry Vereecken
Original assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 1998-05-06
Filing date: 1998-05-06
Publication date: 1999-11-25

Abstract

The ground water extraction probe has a porous suction insert (1) which surrenders water to the rising tube (8). The probe has a second tube (9) which delivers water to the probe should it dry out during a drought.

Description

Die Erfindung betrifft eine Saugsonde, die zur Entnahme von Wasser bzw. Sickerwasser aus Böden geeignet ist so wie ein für die Saugsonde geeignetes Konditionierungs verfahren.The invention relates to a suction probe for removal of water or leachate from soils is suitable like a conditioning suitable for the suction probe method.

Bei der chemischen Analyse von Wasser, das in Form von Grund- oder Sickerwasser Böden entnommen wird, kommen Saugsonden zum Einsatz, welche mit einer Saugkerze und einem sich in der Saugkerze befindenden Steigrohr aus gestattet sind. Bevorzugt werden Saugkerzen aus poröser Keramik oder gesintertem, porösem Aluminiumoxid einge setzt, jedoch finden auch poröse Kunststoffkörper als Saugkerzen Einsatz. Die Saugsonde und das Steigrohr sind mit wasserfestem Klebstoff unter zu Hilfenahme ei nes Stabilisierungsrohres miteinander verklebt. Die Klebstoffe bestehen aus organischen Materialien. Das Stabilisierungsrohr erleichtert die Führung der Saugsonde beim Einführen in das Erdreich.In the chemical analysis of water in the form of Groundwater or leachate is removed from the soil Suction probes are used, which have a suction candle and a riser pipe located in the suction cup are allowed. Porous suction candles are preferred Ceramic or sintered, porous aluminum oxide inserted sets, but also find porous plastic bodies as Suction candle insert. The suction probe and the riser pipe are made with waterproof adhesive using egg Stabilizing tube glued together. The Adhesives consist of organic materials. The Stabilizing tube facilitates the management of the Suction probe when inserted into the ground.

Mit dem Einsatz dieser Saugsonden sind jedoch Nachteile verbunden. Wird eine derartige Saugsonde in den Boden eingelassen so kann es insbesondere dann zum Austrock nen der Saugsonde kommen, wenn der Boden seinerseits keinen hohen Feuchtigkeitsgehalt aufweist oder eine län gere Betriebsunterbrechung erfolgt ist. Ist die Saug kerze in trockenem Zustand nicht mehr mit Wasser be netzt bzw. getränkt, kann keine Absaugung von Wasser erfolgen. Eine Probeentnahme ist nicht mehr möglich. In minderschweren Fällen wird die Saugleistung reduziert. Die Saugsonde muß wieder aus dem Erdreich entnommen und durch Befeuchtung konditioniert werden.With the use of these suction probes there are disadvantages connected. Such a suction probe is in the ground so it can dry out NEN the suction probe come when the floor in turn has no high moisture content or is long Interruption of operations has occurred. Is the suction Do not use water to dry the candle wetting or soaking, no suction of water respectively. Sampling is no longer possible. In suction power is reduced in less severe cases. The suction probe must be removed from the ground and be conditioned by humidification.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung eine Saugsonde zu schaffen, die im Falle des Austrocknens entnahmefrei und zeitsparend konditioniert werden kann. Es soll ein Austrocknen der Sonden bei längeren Absaugpausen ver hindert werden. Weiterhin soll ein Verfahren geschaffen werden, das es ermöglicht, eine Sonde im Erdreich feuchtzuhalten.It is therefore the object of the invention a suction probe to create the sample-free in the event of drying out and can be conditioned in a time-saving manner. It's supposed to be The probes dry out during longer suction pauses be prevented. Furthermore, a procedure is to be created that allows a probe in the ground keep moist.

Ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 wird die Auf gabe erfindungsgemäß gelöst mit dem im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmal.Starting from the preamble of claim 1, the gift solved according to the invention with that in the characterizing Part of claim 1 specified feature.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Saugsonde ist es nunmehr möglich, eine Konditionierung der Saug kerze vorzunehmen, ohne die Saugsonde aus dem Erdreich zu entnehmen. With the method according to the invention and the suction probe it is now possible to condition the suction make candle without the suction probe from the ground refer to.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are in the Subclaims specified.

Die Zeichnung zeigt die erfindungsgemäße Saugsonde in schematischer Form.The drawing shows the suction probe according to the invention in schematic form.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 Eine entlang ihrer Längsachse zerlegte Saugsonde. Fig. 1 A suction probe disassembled along its longitudinal axis.

Fig. 1 zeigt eine entlang ihrer Längsachse zerlegte Saugsonde. Sie umfaßt eine Saugkerze 1, die mit einem Hals 2 ausgestattet ist. Der Hals 2 der Saugkerze 1 wird in eine Überwurfmutter 3 aufgenommen, die einen vorderen Klemmring 4 und einen hinteren Klemmring 5 aufnimmt und mit einer Klemmringverschraubung 6 in Ver bindung bringt. Die Klemmringverschraubung 6 weist ei nen Anschluß 7 auf in den ein Steigrohr 8 und ein wei ters Rohr 9 vakuumdicht eingelassen ist. Das Steigrohr 8 ragt tief in den Bodenbereich des Saugkerze 1 hinein. Das Rohr 9 endet im oberen Bereich der Saugkerze 1. Fig. 1 shows a suction probe disassembled along its longitudinal axis. It comprises a suction candle 1 , which is equipped with a neck 2 . The neck 2 of the suction candle 1 is received in a union nut 3 , which receives a front clamping ring 4 and a rear clamping ring 5 and connects with a compression fitting 6 in United. The compression fitting 6 has egg NEN connection 7 in which a riser 8 and a white pipe 9 is embedded vacuum-tight. The riser pipe 8 extends deep into the bottom area of the suction candle 1 . The tube 9 ends in the upper area of the suction candle 1 .

Bei Betrieb werden die in der Fig. 1 entlang ihrer Längsachse zerlegten Einzelteile zusammengebaut. Die Saugsonde wird in ein Erdloch eingeführt, aus dem Pro bewasser durch Anlegen eines Vakuums an das Steigrohr 8 abgesaugt werden soll. Das Steigrohr 8 und das Rohr 9 treten dabei in die Saugkerze 1 ein. Das Steigrohr 8 endet dabei vorzugsweise mit einem geringen Spiel über dem Boden der Saugkerze 1. Damit wird das Totvolumen minimiert. In einer weniger bevorzugten Ausführungsform kann das Steigrohr 8 aber auch in der unteren Hälfte der Saugkerze 1 enden. Jedenfalls soll das Steigrohr 8 so tief in die Saugkerze 1 eintreten, daß durch die po röse Saugkerze 1 eintretende Flüssigkeit abgesaugt wer den kann.In operation, the individual parts disassembled in FIG. 1 along their longitudinal axis are assembled. The suction probe is inserted into a hole in the ground from which water per water is to be sucked off by applying a vacuum to the riser pipe 8 . The riser pipe 8 and the pipe 9 enter the suction candle 1 . The riser pipe 8 preferably ends with a slight play above the bottom of the suction candle 1 . This minimizes the dead volume. In a less preferred embodiment, the riser pipe 8 can also end in the lower half of the suction candle 1 . In any case, the riser pipe 8 should enter the suction candle 1 so deep that liquid entering through the poisonous suction candle 1 can be sucked off by anyone who can.

Erfindungsgemäß ist die Saugsonde mit dem Rohr 9 ausge stattet, welches vorzugsweise am Ansatz des Halses 2 der Saugkerze 1 endet. Ist die Saugsonde in das Erd reich eingelassen, so kann es zum Austrocknen der Saug kerze 1 kommen. Bisher mußten die Saugkerzen 1 in ei nem solchen Fall aus dem Boden entfernt und konditio niert - d. h. - befeuchtet werden, damit sie wieder ein satzfähig sind. Entnahmevorgänge von Wasser aus dem Bo den mußten daher unterbrochen werden. Erfindungsgemäß ist es nun möglich, die Saugkerze 1 wassergesättigt zu halten, ohne sie dem Boden entnehmen zu müssen. Hierbei wird die Saugkerze 1 durch das Steigrohr 8 mit Wasser befüllt und die sich in der Saugkerze 1 befindende Luft kann zum Druckausgleich durch das Rohr 9 nach außen entweichen. Anstelle des Rohres (9) kann auch jedes an dere Mittel treten, das einen Druckausgleich ermög licht. Beispielsweise kann ein Druckausgleich durch ein Ventil oder eine Pumpe erfolgen. Somit kann die gesamte Saugkerze 1 wassergesättigt werden. Ist die Saugkerze 1 mit Wasser durchtränkt, so kann das durch das Stei grohr 8 abgesaugt werden und die Saugsonde kann in Be trieb genommen werden. Bei Beginn der Absaugung des Probewassers wird das Rohr 9 bzw. das Mittel zum Druck ausgleich verschlossen, damit eine Probeentnahme erfol gen kann. Das Rohr 9 kann auch bis in den Innenbereich, beispielsweise bis zur halben Höhe der Saugkerze 1 ein treten, jedoch ist eine Ausführungsform bevorzugt, bei der das Rohr 9 am oberen Ende des Saugkerze 1 endet, da in diesem Fall eine Befüllung des gesamten Saugkerzen volumens mit Wasser möglich ist.According to the suction probe is equipped with the tube 9 , which preferably ends at the neck of the neck 2 of the suction candle 1 . If the suction probe is embedded in the earth, the suction candle 1 can dry out. So far, the suction candles 1 had in such a case removed from the floor and conditioned - ie - moistened so that they can be used again. Removal of water from the Bo had to be interrupted. According to the invention, it is now possible to keep the suction candle 1 saturated with water without having to remove it from the floor. Here, the suction plug 1 is filled with water through the riser pipe 8 and the air located in the suction plug 1 can escape through the pipe 9 to equalize the pressure. Instead of the tube ( 9 ), any other means that light pressure equalization can occur. For example, a valve or a pump can equalize the pressure. The entire suction candle 1 can thus be saturated with water. If the suction plug 1 is soaked with water, it can be sucked off through the Steir grohr 8 and the suction probe can be put into operation. At the start of the suction of the sample water, the tube 9 or the means for pressure compensation is closed so that a sample can be taken. The tube 9 can also enter into the inner region, for example up to half the height of the suction candle 1 , but an embodiment is preferred in which the tube 9 ends at the upper end of the suction candle 1 , since in this case the entire suction candle volume is filled is possible with water.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung steht das Steigrohr 8 und das Rohr 9 mit der Saugkerze 1 derart in Verbindung, daß zu Abdichtungs- und Halte rungszwecken keine Klebstoffe benötigt werden. In die in Fig. 1 dargestellten speziellen Ausführungsform wird zur dichten Zusammenfügung der Saugkerze 1 und des Steigrohres 8 bzw. des Rohres 9 eine Überwurfmutter 3 ein vorderer und hinterer Klemmring 4, 5 beispielsweise aus PTFE sowie ein Klemmringverschraubung 2 mit Schweißanschluß 7 verwendet. Es sind jedoch auch andere klebstofffreie Kupplungen zwischen dem Steigrohr 8 bzw. Rohr 9 und der Saugkerze 1 denkbar. So kommen auch Schnellkupplungen aus Metall in Betracht. Die Art der Verbindung soll lediglich beinhalten, daß keine Kleb stoffe benötigt werden. Die praktische Ausgestaltung orientiert sich an den Zweckmäßigkeiten, die sich aus der Beschaffenheit der Saugkerze 1 ergeben. So können Saugkerzen 1 aus Aluminiumoxid, poröser Keramik, porö sem Kunststoff sowie porösem Metall eingesetzt werden. Während Saugkerzen 1 aus porösem Metall eine einfache Verschraubung mit Überwurfmutter, welche in ein Metall gewinde des Halses 2 der Saugkerze 1 eingreift und Ab dichtring ermöglichen, ist diese Möglichkeit beim Ein satz von beispielsweise Saugkerzen 1 aus Aluminiumoxid weniger bevorzugt, da dieses Material für eine Ver schraubung zu spröde und somit zu bruchempfindlich ist. Hier kommen bevorzugt Klemmringverschraubungen zum Ein satz, die aus Edelstahl gefertigt sind, da dieses Mate rial nicht korrodiert und keine Fremdstoffe in das Was ser abgibt.In an advantageous embodiment of the invention, the riser pipe 8 and the pipe 9 are connected to the suction candle 1 in such a way that no adhesives are required for sealing and holding purposes. In the special embodiment shown in FIG. 1, a union nut 3, a front and rear clamping ring 4 , 5 made of PTFE, for example, and a clamping ring screw connection 2 with a welded connection 7 are used for the tight assembly of the suction candle 1 and the riser pipe 8 or the pipe 9 . However, other adhesive-free couplings between the riser pipe 8 or pipe 9 and the suction candle 1 are also conceivable. Quick couplings made of metal can also be considered. The type of connection should only include that no adhesives are required. The practical design is based on the expediencies that result from the nature of the suction candle 1 . So suction candles 1 made of aluminum oxide, porous ceramic, porö sem plastic and porous metal can be used. While suction plugs 1 made of porous metal, a simple screw connection with union nut, which engages in a metal thread of the neck 2 of the suction plug 1 and from sealing ring, this option is less preferred when using, for example, suction plugs 1 made of aluminum oxide, since this material is used for a ver screw is too brittle and therefore too sensitive to breakage. Here, preference is given to using compression fittings that are made of stainless steel, since this material does not corrode and does not release any foreign substances into the water.

Mit der bevorzugten Ausgestaltung, die auf den Einsatz von Klebstoffen verzichtet, werden genauere Analysener gebnisse des entnommenen Wasser erzielt, da keine orga nischen Verunreinigungen aus dem Wasser adsorbiert und somit der Analyse entzogen werden und andererseits kei ne Stoffe vom Klebstoff an das Wasser abgegeben werden. Die Saugleistung wird insbesondere bei länger andauern dem Betrieb der Saugsonde nicht durch Poröswerden eines Klebstoffes herabgesetzt, so daß länger mit effektiver Saugleistung gefördert werden kann. Sollte es zu einer Zerstörung der Saugkerze 1 kommen, so kann die Saugker ze ausgetauscht werden, ohne das die gesamte Saugsonde aus dem Verkehr gezogen werden muß. With the preferred embodiment, which dispenses with the use of adhesives, more precise analysis results of the water removed are achieved, since no organic contaminants from the water are adsorbed and thus removed from the analysis and, on the other hand, no substances are released from the adhesive into the water. The suction power is not reduced by the porosity of an adhesive, particularly when the suction probe is in operation for a long time, so that effective suction power can be used for longer. Should the suction candle 1 be destroyed, the suction candle ze can be replaced without having to pull the entire suction probe out of circulation.

Mit der erfindungsgemäßen Saugsonde können Ausfallzei ten vermieden und Kosten gesenkt werden.Downtime can be achieved with the suction probe according to the invention can be avoided and costs reduced.

Claims

1. Suction probe comprising a suction candle ( 1 ) and a riser pipe ( 8 ), characterized in that the suction probe comprises means for pressure compensation ( 9 ) between the suction candle ( 1 ) and the environment.

2. Suction probe according to claim 1, characterized in that the means for pressure compensation between the suction candle ( 1 ) and the surroundings is a second tube ( 9 ) which ends in the upper half of the interior of the suction candle ( 1 ).

3. Suction probe according to claim 1 or 2, characterized in that the tube ( 9 ) opens into the junction of the neck ( 2 ) of the suction candle ( 1 ) and suction candle ( 1 ).

4. Suction probe according to one of claims 1 to 3, characterized in that the suction candle ( 1 ) and the riser pipe ( 8 ) and the pipe ( 9 ) are connected to one another by mechanical means without adhesive.

5. Suction probe according to claim 4, characterized in that the mechanical means is a screw ( 3 , 6 ).

6. suction probe according to claim 5, characterized, that the screw connection is made of stainless steel.

7. Suction probe according to claim 4 or 5, characterized in that between the suction plug ( 1 ) and the screw connection ( 3 , 6 ) a sealing means ( 4 , 5 ) is attached.

8. Suction probe according to claim 7, characterized in that the sealing means ( 4 , 5 ) is a PTFE ring.

9. Suction probe according to one of claims 5 to 8, characterized, that the fitting is a compression fitting is.

10. A method for conditioning a suction probe in which the suction plug ( 1 ) is filled with water, characterized in that the suction plug ( 1 ) is moistened in the ground by the suction plug ( 1 ) being filled with water by means of a feed line and under a Opening ( 9 ) is a pressure equalization.