Erläuterungen zum Ölrückgewinnungssystem
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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 Informationen zum Ölrückgewinnungssystem 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. Cornelsen Umwelttechnologie GmbH Graf-Beust-Allee 33 ● 45141 Essen ● www.cornelsen-umwelt.de Informationen zum Ölrückgewinnungssystem 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. Cornelsen Umwelttechnologie GmbH Graf-Beust-Allee 33 ● 45141 Essen ● www.cornelsen-umwelt.de Informationen zum Ölrückgewinnungssystem 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 Cornelsen Umwelttechnologie GmbH Graf-Beust-Allee 33 ● 45141 Essen ● www.cornelsen-umwelt.de Combo-Pumpe
