A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
Identifizierung der Bildungsmechanismen von Eiseninkrustationen im Einzugsgebiet des Wasserwerkes Großenkneten - Kreis Cloppenburg, Niedersachsen
Untersuchungen zur räumlichen Verteilung der Wasserinhaltsstoffe sowie statistische und hydrogeochemische Berechnungen weisen eindeutig auf Denitrifikationsvorgänge im Untergrund hin. Hierbei wird Pyrit, gebunden an organischem Material (überwiegend Braunkohle), gelöst und Eisen und Schwefel gehen in Lösung. Durch den Abbau des organischen Materials stellen sich niedrige Redoxpotentiale im tieferen Grundwasser ein und Nitrat-N entgast nahezu vollständig als N2 oder NH3. Unter diesen Redox-Bedingungen im Untergrund bleibt das Eisen zunächst als Fe(2+) gelöst und Sultat SO4(-) wird gebildet.Tritt das gelöste Eisen in Kontakt mit Luft-Sauerstoff so oxidiert das zweiwertige Eisen Fe2(+) zum dreiwertigen Eisen Fe(3+) und Goethit bildet sich. Zur Lösung der Verkrustungsprobleme an den Brunnen bieten sich verschiedene Varianten an, die von einer Vertiefung der Brunnen bis hin zu einer in-situ 'Vorreinigung' im Untergrund reichen. Basierend auf den Ergebnissen bieten sich folgende 4 verschiedene Lösungsmöglichkeiten an, die Verockerung und Bildung der Eiseninkrustationen an den Brunnen zu verringern bzw. zu verhindern. (1) Die Eintrittsflächen der (Filterkies und Filterschlitze) sollten nach Möglichkeit maximal groß gewählt werden, um die Fliessgeschwindigkeit in den Hohlräumen auf ein Minimum zu reduzieren. (2) Der Brunnen sollte nahezu vollkommen sein, d.h. in größeren Tiefen über eine maximal lange Strecke verfiltert werden. (3) Die Förderrate sollte reduziert werden und entsprechend die Pumpdauer verlängert werden, wenn die Fördermengen gehalten werden sollen. (4) Es wird vorgeschlagen, mehrere Brunnen mit geringerem Durchmesser zu erstellen, als einen oder wenige mit großem Durchmesser. Als vorrangige und einfachste, zusätzliche Lösungsvariante bietet sich eine Tieferlegung der verfilterten Bereiche in den Brunnen an, um so den Zutritt von Sauerstoff in den Brunnen weiter zu reduzieren. Aufgrund der geologischen Verhältnisse ist diese Variante jedoch nur in einigen Teilgebieten des Wasserwerkes Großenkneten möglich, da miozäne Schluffe,Tone und Feinsande eine Tieferlegung der Brunnen einschränken. Für die anderen Teile des Einzugsgebietes stehen verschiedene Varianten zur Verfügung, denen gemeinsam ist, dass mit Sauerstoff angereichertes Wasser in den Untergrund injiziert wird, um das gelöste Eisen bereits im Aquifer zu fällen, bevor es den Brunnen erreicht.
Identifizierung der Bildungsmechanismen von Eiseninkrustationen im Einzugsgebiet des Wasserwerkes Großenkneten - Kreis Cloppenburg, Niedersachsen
Untersuchungen zur räumlichen Verteilung der Wasserinhaltsstoffe sowie statistische und hydrogeochemische Berechnungen weisen eindeutig auf Denitrifikationsvorgänge im Untergrund hin. Hierbei wird Pyrit, gebunden an organischem Material (überwiegend Braunkohle), gelöst und Eisen und Schwefel gehen in Lösung. Durch den Abbau des organischen Materials stellen sich niedrige Redoxpotentiale im tieferen Grundwasser ein und Nitrat-N entgast nahezu vollständig als N2 oder NH3. Unter diesen Redox-Bedingungen im Untergrund bleibt das Eisen zunächst als Fe(2+) gelöst und Sultat SO4(-) wird gebildet.Tritt das gelöste Eisen in Kontakt mit Luft-Sauerstoff so oxidiert das zweiwertige Eisen Fe2(+) zum dreiwertigen Eisen Fe(3+) und Goethit bildet sich. Zur Lösung der Verkrustungsprobleme an den Brunnen bieten sich verschiedene Varianten an, die von einer Vertiefung der Brunnen bis hin zu einer in-situ 'Vorreinigung' im Untergrund reichen. Basierend auf den Ergebnissen bieten sich folgende 4 verschiedene Lösungsmöglichkeiten an, die Verockerung und Bildung der Eiseninkrustationen an den Brunnen zu verringern bzw. zu verhindern. (1) Die Eintrittsflächen der (Filterkies und Filterschlitze) sollten nach Möglichkeit maximal groß gewählt werden, um die Fliessgeschwindigkeit in den Hohlräumen auf ein Minimum zu reduzieren. (2) Der Brunnen sollte nahezu vollkommen sein, d.h. in größeren Tiefen über eine maximal lange Strecke verfiltert werden. (3) Die Förderrate sollte reduziert werden und entsprechend die Pumpdauer verlängert werden, wenn die Fördermengen gehalten werden sollen. (4) Es wird vorgeschlagen, mehrere Brunnen mit geringerem Durchmesser zu erstellen, als einen oder wenige mit großem Durchmesser. Als vorrangige und einfachste, zusätzliche Lösungsvariante bietet sich eine Tieferlegung der verfilterten Bereiche in den Brunnen an, um so den Zutritt von Sauerstoff in den Brunnen weiter zu reduzieren. Aufgrund der geologischen Verhältnisse ist diese Variante jedoch nur in einigen Teilgebieten des Wasserwerkes Großenkneten möglich, da miozäne Schluffe,Tone und Feinsande eine Tieferlegung der Brunnen einschränken. Für die anderen Teile des Einzugsgebietes stehen verschiedene Varianten zur Verfügung, denen gemeinsam ist, dass mit Sauerstoff angereichertes Wasser in den Untergrund injiziert wird, um das gelöste Eisen bereits im Aquifer zu fällen, bevor es den Brunnen erreicht.
Identifizierung der Bildungsmechanismen von Eiseninkrustationen im Einzugsgebiet des Wasserwerkes Großenkneten - Kreis Cloppenburg, Niedersachsen
Identification of formation mechanisms of Fe-incrustation within the catchment area of the Großkneten waterwork (near Cloppenburg, Lower Saxony, Germany)
Hofmann, Michael (author) / Harms, Egon (author) / Penning, Markus (author)
Das Gas- und Wasserfach. Ausgabe Wasser, Abwasser ; 145 ; 424-431
2004
8 Seiten, 6 Bilder, 3 Tabellen, 12 Quellen
Article (Journal)
German
Berechnung , Eisen , Geochemie , Geologie , Grundwasser , Hydrologie , Inkrustierung , Modellmethode , Sauerstoff , Stoffbilanz , Wasserversorgung , Wasserwerk , Wasserwirtschaft , Brunnen
Grundwasserbilanz fuer das Einzugsgebiet eines Wasserwerkes
| TIBKAT | 1972
Analyse von Schadstoff-Bildungsmechanismen durch Laserspektrosphie Günter Pilger
Online Contents | 1996