Erläuterungen zum Ölrückgewinnungssystem

Informationen zum Ölrückgewinnungssystem
Erläuterungen zum Ölrückgewinnungssystem
Technische Lösung
Durch ungewollte Freisetzung von größeren Mengen an Heizöl, Kerosin, Benzin oder ähnlichen Verbindungen können diese Substanzen in den Untergrund und dort bis zur Grundwasseroberfläche vordringen. Bei größeren Schäden liegen diese Stoffe aufgrund des unterschiedlichen spezifischen Gewichts und der unterschiedlichen Eigenschaften der beiden Flüssigkeiten dann in Grundwasseraufschlüssen (Brunnen) als separate Schicht – nachfolgend als
Leichtphase oder LNAPL bezeichnet - auf dem Grundwasser vor. Vor diesem Hintergrund
kann man geeignete Technik gezielt zur Rückgewinnung bzw. zur Beseitigung dieser Leichtphase einsetzen.
Die Aufgabenstellung kann sich jedoch von Projekt
zu Projekt deutlich unterscheiden. Dies liegt entweder an der Leichtphase selbst (Mächtigkeit, Viskosität, Alter, etc.) oder am Nebengestein (feinoder grobkörnig), um zwei der wichtigeren Aspekte
zu nennen. Zur Rückgewinnung beziehungsweise
zur gezielten Förderung dieser Leichtphase bieten
wir deswegen verschiedene technische Lösungen
an, die in Brunnen eingesetzt werden.
Für die aktive Rückgewinnung eines größeren Volumens an Leichtphase, was an einer großen Phasenmächtigkeit oder einem guten Nachlaufverhalten der Leichtphase liegen kann, wird ein druckluftbetriebenes, aktives Skimmersystem von QED im
Brunnen eingesetzt. Dieses Skimmersystem besteht aus einer Schlauchpumpe (AutoGenie) und
einem Skimmerelement (Typ SOS oder SPG). Die
nachfolgende Abbildung illustriert das Aussehen
dieses aktiven Skimmersystems.
Bei geringen Phasenmächtigkeiten oder einem
schwachen Nachlaufverhalten lohnt sich der Einsatz eines aktiven Skimmersystems oft nicht. Hier
kann ein passives Skimmersystem von QED
eingesetzt werden. Bei diesem System wird das
Skimmerelement mit einem Kanister verbunden,
der sich unterhalb des Skimmerelements im Grundwasserbereich befindet. Zurückgewonnene Leichtphase wird darin gesammelt. Der Vorteil der Technik liegt darin, dass keine Versorgungsleitungen
zum Brunnen geführt werden müssen.
Ergänzend gibt es eine Lösung, welche eine Kombination der zuvor vorgestellten Techniken darstellt.
Bei dieser Technik, die als Combo-Pumpe bezeichnet wird, sammelt sich Leichtphase in einem
Gefäß und wird dann bei Erreichen eines bestimmten Füllstandes gefördert.
Abb. 1: AutoGenie Skimmersystem (Typ SOS) im Brunnen (Pumpe oben – Skimmerelement unten)
(schematische Darstellung)
Cornelsen Umwelttechnologie GmbH
Graf-Beust-Allee 33 ● 45141 Essen ● www.cornelsen-umwelt.de
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Skimmerelement
Das Skimmerelement besteht aus
verschiedenen Komponenten: zentrale Stange, Abstandshalter oben
und unten (Scheiben), Schwimmkörper und gewundener Schlauch. (siehe nebenstehende Abbildungen 2
und 3). Viele der Skimmer messen
knapp 100 mm im Durchmesser (2“Versionen sind auch verfügbar).
Der Schwimmkörper schwimmt im
obersten Grundwasserbereich und
bewegt sich an dem Gestänge auf
und ab. Dadurch kann er Grundwasserstandsschwankungen über einen
bestimmten Bereich selbsttätig nachfolgen. Aufgrund seines spezifischen
Gewichtes befindet er sich an der
Grenzfläche zwischen Grundwasser
und aufschwimmender Leichtphase,
wodurch diese durch entsprechende
Einlassöffnungen eintreten kann.
Der SPG-Skimmer ist besser für zähere Leichtphase oder dünnere Phasenmächtigkeiten geeignet. Der
SOS-Skimmer ist ideal für Heizöl
oder Benzin. Die technischen Broschüren liefern weitere Informationen zu den Skimmerelementen. Dies
betrifft auch die Angaben zu den lieferbaren Baulängen und Durchmessern. Das Skimmerelement wird mit
einer robust ausgeführten Druckluftkupplung (in der Abbildung direkt
über der oberen Scheibe) mit der
Skimmerpumpe verbunden.
Abb. 2: SPG-Skimmer
Abb. 3: SOS-Skimmer
Schlauchpumpe
Die Schlauchpumpe misst etwa 50 mm im Außendurchmesser und besteht aus einem
Gehäuse aus Edelstahl und Anschlüssen (oben und unten). Hinter dem Gehäuse befindet
sich der eigentliche Schlauch der Pumpe. Ein Komprimieren und Entspannen des
Schlauchs, kombiniert mit der Funktion von Ventilen, bewirkt das Ansaugen und Fördern der
Leichtphase aus dem Bereich des Skimmerelements. Betrieben wird die Pumpe von
Druckluft, die über Schläuche (Zu- und Abluft) an das obere Ende der Pumpe herangeführt
wird. Unterschiedliche Baulängen der Pumpe sind verfügbar. Zudem sind Pumpenversionen
mit integrierter Steuerung lieferbar und solche, die eine externe Steuerung benötigen.
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Für den Betrieb der Skimmer wird Druckluft benötigt (trocken, gefiltert). Die Druckluft wird
über eine flexible Schlauchleitung in den Brunnen zur Schlauchpumpe geführt. Am Brunnen
wird jeweils ein Filter mit integriertem Druckminderer installiert. Die Abluft der Schlauchpumpe wird ebenfalls in einer Leitung nach oben in den Bereich der Brunnenstube geleitet.
Mit dieser Leitung lässt sich das Funktionieren der Pumpe kontrollieren. In einer dritten
Leitung wird die zurückgewonnene Leichtphase gefördert. Die Pumpe selbst hängt an
einem Stahlseil. Bei der Auswahl dieser Leitungen sind auf Materialbeständigkeit und
Sicherheit zu achten.
Die benötigte Druckluft kann aus einer bauseitigen Druckluftleitung stammen. Gebräuchlicher ist der Einsatz eines Kompressors als Teil der zu liefernden Ölrückgewinnungsanlage.
Der Kompressor kann so gewählt werden, dass mehrere Skimmersysteme gleichzeitig
damit betrieben werden können. Idealerweise ist der Kompressor mit einem Kältetrockner
und einem automatischen Kondensatablass ausgestattet. Dadurch können Störungen der
Schlauchpumpe vorgebeugt werden. Von einem Verteiler am Container verlaufen Kunststoffleitungen zu den einzelnen Brunnen.
Sammeltank & Steuerung
Das geförderte Produkt
wird in der Regel zu einem Sammelbehälter geleitet. Die Art und technische Ausführung des Behälters richtet sich nach
der Art der Leichtphase.
Der abgebildete Behälter
(siehe Abb. 4) ist zugelassen für die Lagerung
von Benzin (oder ähnlichem Produkt). Er ist
doppelwandig und explosionsdruckstoßfest ausgeführt.
Dieser Behälter wird oft
im Freien aufgestellt. Die
Montage im Container ist
technisch aufwändiger,
da sicherheitstechnische
Anforderungen
gelöst
werden müssen.
Abb. 4: Sammelbehälter für benzinartige Leichtphase
installiert in einem Sanierungscontainer
(ausgestattet mit Austragpumpe für Leichtphase und Zähleinrichtung)
Der Schaltschrank ist mit einer programmierbaren Steuerung ausgestattet, so dass der
Betrieb von einem oder mehreren Skimmersystemen individuell geregelt werden kann. Dies
betrifft die Dauer von Pumpphasen und von Ruhephasen. Dies ist bei Phasenrückgewinnungsprojekten häufig ein wichtiger Punkt, da bei geringen Phasenmächtigkeiten oder
schwachem Nachlaufverhalten der Leichtphase ein diskontinuierliches Betreiben des
Skimmers zu einer Steigerung der ausgetragenen Phasenmenge pro Zeiteinheit führt.
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Sicherheit
Sicherheit ist ein bedeutendes Thema bei der Rückgewinnung von Leichtphase. Deren Anwesenheit in einem Brunnen bedeutet, dass das Innere des Brunnenrohrs als Zone 0 eingestuft werden muss. Die eingesetzte Technik muss diesem Punkt Rechnung tragen. Das
betrifft die verwendeten Materialien, aber auch die notwendigen Zulassungen. Skimmersysteme und Pumpen von QED sind allesamt ATEX-zertifiziert.
Das Thema Sicherheit nimmt auch Einfluss auf die Ausstattung des Containers (Druckluft).
Dies kann zur Folge haben, dass dieser mit Rauchmelder, UEG-Messgerät, Verbandkasten,
Augenspülflasche, Feuerlöscher, ex-geschütztem Lüfter oder ähnlicher Ausrüstung ausgestattet ist. Die Art der Ausstattung richtet sich nach der sicherheitstechnischen Anforderung.
Bestimmte Dinge sind allerdings obligatorisch.
Ein wichtiger sicherheitstechnischer Aspekt ist auch die Füllstandsmessung im Sammeltank.
Je nach Art der Leichtphase und der möglichen Zusammensetzung des Gasraums über der
gesammelten Flüssigkeit sind meist unabhängig arbeitende Systeme für Füllstandskontrolle
und Überfüllsicherung erforderlich (ATEX-zertifiziert).
Weitere Produkte
In der nebenstehenden Abbildung 5
(links) wird der Passivskimmer gezeigt, der eine Lösung für Brunnen mit
schwachem Nachlaufverhalten an
Leichtphase darstellt und keine Versorgungsleitungen benötigt, die zum
Brunnen geführt werden. Die Leichtphase wird innerhalb des Brunnens im
Kanister gesammelt.
Ergänzend gibt es auch die ComboPumpe, welche im unteren Teil ebenfalls die Leichtphase sammelt, sie
aber bei Erreichen eines bestimmten
Füllstandes im Behälter mit der integrierten Pumpe selbsttätig zur Geländeoberfläche fördern kann (rechte Abbildung). Eine Druckluftversorgung ist
erforderlich.
Daneben bieten wir auch bewährte
Lösungen für die Rückgewinnung von
Schwerphase (z.B. PAK).
Die Rückgewinnung von Leicht- oder
Schwerphase (DNAPL) lässt sich mit
guten Produkten zuverlässig und sicher ausführen. Sprechen Sie uns an!
Passiv-Skimmer
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Combo-Pumpe