Hydromechanische Regenerierung

Niederdruckwasserspülung

Die hydromechanische Regenerierungstechnologie Niederdruckwasserspülung (1) setzen wir hauptsächlich im Zuge unserer Verfahrenskombinationen zur effizienten Regenerierung von Brunnen mit den Filtermaterialien Steinzeug und OBO ein. Sie kommt aber auch bei anderen Ausbaumaterialen zum Einsatz, denn diese Technologie leistet hervorragende Arbeit bei der Entfernung der gelösten, Leistungsmindernden Ablagerungen aus dem Brunnenringraum u.a. nach dem Einsatz unserer Impulsverfahren.

Über einen Spülkopf, der das Kernstück der Technologie darstellt, werden großkalibrige Wasserstrahlen mit hoher Geschwindigkeit auf das Filterrohr gerichtet. Die massiven Wasserstrahlen treten dabei durch die Filterschlitze in die angrenzende Filterkiesschüttung ein. Es kommt zu einer Umlenkung der Strahlen und zum Rückfluss des Spülwassers in das Filterrohr. Während dieser Bewegung wird die Trennung der Ablagerungen vom Filterrohr und Filterkies erreicht. Der Austrag der gelösten Ablagerungen erfolgt über das diskontinuierliche Abpumpen des Bearbeitungsabschnittes mit der integrierten Pumpe. Wir kontrollieren diesen Arbeitsabschnitt über die gängigen Methoden der Sedimenterfassung nach DVGW-Arbeitsblatt W 130.

Zu dem Kernelement, den Niederdruckspülkopf, montieren wir einen Spezialpacker und eine Unterwassermotorpumpe. Die Düsenbestückung und die Pumpenauswahl stimmen wir im Vorfeld auf den Brunnen ab. Ist das Regeneriergerät in den Filterbereich des Brunnens abgelassen, beginnen wir die Bearbeitung des Filterabschnittes mit dem Anfahren der Pumpe und dem Schließen des Ventils am Brunnenkopf.

Wasserhochdrucktechnik

Mit dem Hochdruckverfahren lösen wir hydromechanisch geringe bis mittel verfestige Ablagerungen von der Brunnenrohrwand und den Filterschlitzen. Unsere Wasserhochdruckanlage kann auf alle Ausbaumaterialien und Brunnenzustände Ergebnis orientiert angepasst werden und eignet sich somit für alle Vertikal- und Horizontalfilterbrunnen.

Das Hochdruckreinigungsgerät besteht aus einem rotierenden Düsenkopf. Aus den Düsen wird bei gleichzeitiger Auf- und/oder Abbewegung ein Wasserstrahl auf die Rohrinnenwand gerichtet. Der Wasserdruck sowie die Düsenausrichtung und der Düsenvortrieb sind frei einstellbar. Das Hochdruckregime richtet sich vor allem nach dem Ausbaumaterial der Brunnen. Durch die angepasste Fahrgeschwindigkeit des Hochdruckgerätes können wir eine lückenlose Reinigung des Brunnens gewährleisten.

Um eine effektive Entfernung der gelösten Ablagerungen zu erreichen, betreiben wir gleichzeitig eine Unterwasserpumpe, durch die die während der Reinigung abgelösten Ablagerungen bis zum Beendigungskriterium kontinuierlich abgepumpt werden. Dabei kontrollieren wir den Feststoffgehalt gemäß DVGW Arbeitsblatt W 130. Bei Bedarf kann die Hochdruckanlage durch den Einsatz eines Zusatzgerätes auch als Hochdruckimpulsverfahren eingesetzt werden.

hydropuls®

Das Verfahren hydropuls®(*) gehört zur Gruppe der Impulsverfahren. Seit Beginn der fünfziger Jahre werden Impulsverfahren in der seismischen Erkundung sowie in der Erdölförderung zur Bohrlochintensivierung eingesetzt. Bereits 1954 setzten auch die Berliner Wasserbetriebe komprimierten Stickstoff als so genanntes „Stickstoffgebläse“ zu Regenerierungsarbeiten in Brunnen ein. Zu Beginn der neunziger Jahre wurde diese Technik in Russland zur Regenerierung von Brunnen modifiziert. Der Einsatz von hydropuls® in Deutschland basiert auf diesen Entwicklungen.

Das Wirkungsprinzip dieses Verfahrens besteht darin, dass durch eine schlagartige Expansion eines hochkomprimierten Gases oder einer Flüssigkeit Impulse erzeugt werden. Dazu ist der Impulsgenerator mit einem Ventilsystem ausgestattet, das in sehr kurzen Schaltzeiten (Millisekunden) durch Öffnen großer Querschnitte die im Generator akkumulierte Energie (hochgespanntes Gas oder Wasser) freisetzt. Dadurch entstehen elastische Impulse ähnlich dem Sprengschocken®. Zusätzlich wird der Impulsgenerator während der Bearbeitung im Filterbereich bewegt.

Durch eine spezielle Vorrichtung ist es uns möglich, gelöste Ablagerungen direkt am Generator während der Anwendung abzupumpen. Damit können wir dem Grundsatz des DVGW-Arbeitsblattes W 130 – der Trennung von Austrag und Kontrolle – sofort gerecht werden.

Die Anwendungsmöglichkeiten reichen beim hydropuls® von Locker- und Festgesteinsbrunnen bis hin zum Vertikal- bzw. Horizontalfilterbrunnen. Wesentliche Unterschiede zum Sprengschocken® und damit Grundlage für die hervorragende gegenseitige Ergänzung beider Verfahren sind:

  • Die Geschwindigkeit der Impulserzeugung ist bei hydropuls® deutlich langsamer und in einem bestimmten Spektrum während des Einsatzes im Brunnen einstellbar. Es entsteht ein „weicherer“ Druckimpuls. Spröde Ausbaumaterialien wie PVC, HDPE, OBO und Steinzeug können damit bearbeitet werden.
  • Beim hydropuls®-Verfahren werden aufeinander folgende Druckimpulse erzeugt, deren Anwendungsbereich und zeitliche Abfolge während des Einsatzes exakt angepasst werden können. Entsprechend der Brunnencharakteristik kann das Verfahren „intensiver“ oder „schonender“ eingestellt werden.

(*) Patent Ingenieurbüro hydropuls

Sprengschocken®

Die heute eingesetzten hydromechanischen Brunnenregenerierungsverfahren lassen sich grundsätzlich in zwei Gruppen gliedern:

  • Verfahren, bei denen mechanische oder strömungsmechanische Kräfte kontinuierlich auf die Umgebung einwirken (z. B. Bürsten, Kolben, Intensiventnahme, Hoch- und Niederdruckdüsensysteme, Kohlendioxidverfahren)
  • Verfahren, bei denen mechanische oder strömungsmechanische Kräfte nicht kontinuierlich, sondern als Impuls auf die Umgebung einwirken. Zu dieser Gruppe der „Impulsverfahren“ gehören unsere eigenen Entwicklungen Sprengschocken®, Inlineschocken® und fluidpuls® sowie hydropuls® (*).

Die Entwicklung eigener Impulstechnologien starteten die Berliner Wasserbetriebe im Jahre 1990. Erstmalig wurden Versuche mit Explosivstoffen zur Regenerierung von Brunnen angewandt. Die in den Feldversuchen ermittelten Mengen wurden durch die langjährigen Praxiserfahrungen optimiert, bis Ende 1991 die als Sprengschocken® bezeichnete Methode zur Serienreife weiterentwickelt werden konnte.

Mit dieser langjährigen Erfahrung setzt pigadi im nationalen und internationalen Markt das Sprengschocken® erfolgreich zur Brunnenregenerierung ein. Charakteristisch für die Wirkungsweise des Verfahrens Sprengschocken® sind:

  • der durch die Detonation hervorgerufene, über die gesamte Filterlänge gleichzeitig verlaufende, elastische Primärimpuls, der zu einer hydromechanischen Lösung von Inkrustation führt und
  • die sich anschließenden Sekundärimpulse (Gasblasenzyklus durch Umsetzung des Sprengstoffes), der die gelösten Ablagerungen entfernt und Grund für die hervorragende Reinigungswirkung ist.


Die Vorteile des Verfahrens sind:

  • eine breite Anwendungspalette (Locker- und Festgesteinsbrunnen, Vertikal- und Horizontalfilterbrunnen)
  • ein beispiellos effektiver Impuls zeitgleich auf der gesamten Filterfläche
  • das Verfahren ermöglicht auch das „Knacken“ alter, vererzter Brunnenbeläge
  • schnelle, kostengünstige Anwendung
  • höchste Umweltverträglichkeit, da auf den Einsatz von Fremdstoffen verzichtet werden kann.

(*) Patent Ingenieurbüro hydropuls

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