DK141932B - Fremgangsmåde og anordning til fjernelse af jern fra vand, som skal optransporteres fra en grundvandsbrønd. - Google Patents

Description

141932

Den foreliggende opfindelse vedrører en fremgangsmåde og anordning til fjernelse af jern fra vand, som optransporteres fra en grundvandsbrønd, fortrinsvis en brøndboring,ved hvilken der i det grundvandførende jordlag, som omgiver brønden, indføres oxygenholdigt vand til udfældning af jernoxider.

Med grundvandsbrønde tænkes her på sådanne dybe brønde, hvortil grundvandet strømmer fra et i brøndens højderetning ildstrakt område, således at vand fås i rigelig mængde. Fra brønden kern optransporteres tusindvis liter vand pr. minut og undertiden også af størrelsesordnen titusind liter pr. minut. Vandet optransporteres ved hjælp af en pumpe fra brønden og ledes til forbrugsstedet. Sådanne brønde betegnes borebrønde eller rørbrønde.

Grundvandet er undertiden så rent, at der overhovedet ikke kræves et rensningsanlæg, men vandet kan anvendes som sådant. Den værste og i almindelighed den eneste forurening, som skal fjernes, består af jernioner. Til deres fjernelse skal der anlægges et rensningsanlæg, hvori vandet tilsættes oxygen eller et oxygenafgivende stof, som udfælder jernet i form af jernoxid^ Oxygenet kan tilsættes vandet, fx. i form af ren oxygen eller ved luftning af vandet i og med, at det ledes gennem en trappelignende konstruktion.

2 ΙΑ1932 Mængden af oxygen, som kræves til udfældning af jernionerne, er ikke stor? Efter udfældning af jemoxider, filtreres vandet, ved at det fx. ledes gennem et eller flere sandlag. Anlægsomkostningerne for et rensningsanlæg er imidlertid store. Hertil kommer driftsomkostningerne, idet sandlagene af og til skal regenereres til fjernelse af de udfældede jernoxider.

Man har nu observeret, at jemioner ikke forekommer i grundvandet i sådanne områder, hvor regnvandet kan trænge ind i grundvandet. Regnvandet fører oxygen med sig, som selv udfælder jernet. Mellem jordlagene kan man ofte observere tydelige jernoxidholdige brune lag. På den ene··', side af laget er grundvandet jernholdigt, og på den anden side jernfrit. Den foreliggende opfindelse er baseret på denne iagttagelse.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at det oxygen-holdige vand, eventuelt i form af vand indeholdende oxygenafgivende materiale, indføres gennem mindst ét rør, der er anbragt i en afstand fra brønden.

Det har herved uventet vist sig, at man undgår de tilstopningsproblemer, som måtte forventes ved indføring af oxygenholdigt vand til jordlaget omkring brønden, idet det i praksis :.har været et etableret princip, at man i videst muligt omfang skulle undgå tilførsel af luft (oxygen) til en borebrønd af hensyn til korrosions-og inkrustasionsproblemer. Den foreliggende opfindelse bryder således på afgørende vis med de tidligere principper for fjernelse af jern ved hjælp af et filteranlæg, idet man ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen oxiderer grundvandet, og de udfældede jernoxider forbliver i jorden. På denne måde udnytter man i og for sig naturens egne midler til vandrensningen.

I tysk patentskrift nr. 114.709 beskrives en dosering af iltholdigt vand via sélve brønden, hvorved jernoxider udfældes i det jordlag, som umiddelbart omgiver brønden, hvilket har den ulempe, at brønden hurtigt tilstopper. Dette patentskrift, som stammer fra år 1900, har derfor aldrig fået nogen praktisk betydning og må fornodes at have afholdt vandteknikere fra at gå videre ad denne vej.

3 U193 USA-patentskrift nr. 2.352.832 omhandler et arrangement omfattende et antal rør, som er anbragt i jordlaget i en afstand fra en brønd, men formålet med dette arrangement er ikke at fjerne jernforbindelser fra vandet, men at holde dem i opløsning ved hjælp af forskellige kemikalier.

Det kunne ikke for fagmanden være nærliggende at benytte det i nævnte USA-patentskrift beskrevne arrangement for at undgå ulemperne ved den i den nævnte tyske patentskrift beskrevne teknik, da forholdene i jorden er meget komplekse og da der ikke kan sluttes fra erfaringer ved en opløsningsprocess til betingelser for en udfældningsprocess, hvorved det i alle tilfælde måtte forventes, at udfældningen også under disse betingelser kunne give anledning til tilstopning af brønden.

Som tidligere nævnt er den til udfældning af jernet krævede oxygen-mængde ringe. Som følge heraf er heller ikke fødevandets mængde stor. Det har vist sig, at indføringen af fødevand kan afbrydes i månedsvis uden at jernindholdet i vandet, som optransporteres fra brønden, på ny stiger til en uhensigtsmæssig mængde.

Ifølge en foretrukken udførelsesform af fremgangsmåden ifølge opfindelsen indføres det oxygenholdige vand på den side af brønden, hvorfra tilstrømningen af grundvand hovedsagelig finder sted.

Ifølge yderligere en foretrukken fremgangsmåde ifølge opfindelsen er det oxygenholdige vand fremkommet ved tilsætning af oxygen eller oxygenafgivende materiale til en del af det optransporterede grundvand.

Anordningen til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at den omfatter et antal rør, som er anbragt i jordlaget i en afstand fra brønden og er koblet til tilførselsledningen, som, eventuelt via en pumpe, er tilsluttet en kilde for oxygenholdigt vand eller vand indeholdende oxygenafgivende materiale.

141932 4

Hensigtsmæssigt er herved ifølge opfindelsen, rørene anbragt på den side af brønden, hvorfra grundvandet hovedsageligt flyder ind i brønden T

Det er fordelagtigt, dersom fødevandet aftappes ved hjælp af et forgreningsrør fra vandet, som optransporteres fra brønden til hvilket vand, der sættes oxygen eller oxygenafgivende stof. En yderligere foretrukken udførelsesform af anordningen ifølge opfindelsen er derfor ejendommelig ved, at vandtilførselsledningerne til rørene er forbundet med brøndens hovedrør via mindst én grenledning, hvori der i det mindste udmunder én tilførselsledning til tilførsel af osygen eller oxygenafgivende materiale og i hvilken eventuelt en pumpe er indsat.

Anordningen for tilsætning af oxygen eller oxygenafgivende stof, kan fx. bestå af et rør fra en oxygenbeholder eller luftpumpe.

Opfindelsen beskrives ved hjælp af et eksempel i det følgende under henvisning til tegningen, hvor

Fig. 1 viser en brønd og den omgivende jord i lodret snit, og Fig. 2 viser den samme set fra oven.

Til brønden 1 strømmer vand fra de omgivende grundvandførende jordlag. Fra brønden 1 udgår transportrøret 2, hvorigennem vand ledes til forbrugsstedet. Vandtransportpumpen kan enten befinde sig i selve brønden eller et andet sted i røret 2.

Fra røret 2 udgår et forgreningsrør 3 til en pumpe 4, som gennem et rør 5 fører fødevand ind i de lodrette rør 6-11, som strækker sig ind i det brønden omgivende grundvandførende jordlag. Rørenes 6-11 afstand fra brønden 1 kan være nogle meter eller nogle tiere meter alt efter beskaffenheden af jorden omkring brønden. Til forgreningsrøret 3 er sluttet et rør 12, hvorigennem oxygen eller oxygenafgivende stof tilsættes fødevandet. Såfremt der til rensning af grundvandet kræves kemikalier, kan disse ligeledes ledes gennem røret 12. Sådanne kemikalier kan fx. være natriumhydroxid og soda, som neutraliserer grundvandet. Vandet skal være neutralt for at det ikke igen skal opløse jern, fx. fra rørsystemet. Neutraliseringskemikalierne nedbryder tillige fri kulsyre, hvorved man får carbondioxid og oxygen, der igen udfælder jern.