Hidrológiai Közlöny 2010 (90. évfolyam)

3. szám - Lorberer Árpád Ferenc: Használatból kivont kutak átépítése hőszivattyús energiahasznosításra alkalmas földhő szondává

38 Használatból kivont kutak átépítése hőszivattyús energiahasznosításra alkalmas földhő-szondává Lorberer Árpád Ferenc LORBERTERV Kft. (Cím:1068. Budapest, Szondi u. 90.) Kivonat: Egy meghibásodott 320 méter mély Heves megyei kút felszámolása során az alsó (szürőzött) szakasz tömedékelése mellett a kút felső részét geotermikus földhő-szondává terveztük átépíteni.. így a kút eredeti funkciójának megszűnése után is alkalmas hőszivattyús energiahasznosításra. A hatóságok által is engedélyezett tervek alapján célszerű, hogy a hasonló (tönkrement vagy meddő) kutak hagyományos, teljes körű felszámolása helyett minél szélesebb körben nyeljen alkalmazást a fürások felső szakaszainak másod-hasznosítása földhő-szonda-csövek beépítésével. A felmerülő főbb tervezési és kivitelezési problémák ismertetése mellett a tanulmány foglalkozik a használaton kívüli kutak ideiglenes szondás hasznosításának lehetőségeivel, valamint a másod-hasznosítással összefüggő tudományos kutatási/fejlesztési kérdésekkel is. Kulcsszavak: kutak, meddő fürások, tömedékelés, geotermikus hasznosítás, földhő-szondák. Kutak eltömedékelésre vonatkozó előírások és publikációk Mélyfúrások vagy kutak eltömésére akkor van szükség, ha az érintett műtárgy víztermelésre már nem használható (nem javítható vagy szennyezés-veszélyes). Magyarországon a felszín alatti vizek kiemelt védelme érdekében a kutak eltömedékelésére is előírást ad a vonatkozó MSZ 22116 számú magyar szabvány (Fúrt vízkutak és vízkutató fúrások). A szabvány negyedik fejezete a tömedékelést mutatja be, annak tervezésétől a végrehajtásáig, a kitöltendő M7 jelű kúttömedékelési adatlappal bezárólag. A jelenlegi, 2002 évi szabvány előtt az OVH 1976 évben jóváhagyott Műszaki irányelve volt érvényben (OVHMI 215-76 G-21.: Kutak és kutatófúrások eltömése). Mindkét szabványnál jóval alaposabb összefoglaló cikk jelent meg a Hidrológiai Közlöny 1973/5. számában. Tirvol László: „Mélyfúrású kutak megszűntetése" c. publikációja ma is jól alkalmazható, költséghatékony megoldásokat adott meg a különböző kúttípusok szerinti bontásban; kitérve még az igen régi kútszerkezeteknél alkalmazható módszerekre is. Kúttömedékelési terv igényes elkészítéséhez ezért a sokkal általánosabb, de hatályos szabvány előírásai mellett Tirvol L.(1973) anyagának alapos áttanulmányozása is célszerű. Az érvényes előírásoknak megfelelően 35 méternél mélyebb kutak eltömése előtt kút-geofizikai mérést kell végezni, és a vízminőséget is ellenőrizni kell. A szürőzést és a csősérüléseket jelző konkrét mérési eredmények alapvető fontosságúak megfelelő környezetbarát tömedékelési terv készítéséhez. Az MSZ 22116 szabvány sekély kutaknál beton alkalmazását megengedi, egyébként azonban minden 30 méternél mélyebb kút eltömedékelésre alapvetően csak cement alkalmazását javasolja. A kútban csak az alsó vízadó rétegnél engedélyez homokos kavics feltöltését. Agyag vagy egyéb - a talajviszonyokhoz alkalmazkodó - törmelék alkalmazását pedig csak a kútakna helyén javasolja. Ezzel szemben Tirvol L. (1973) a vízadó rétegeknek megfelelően szakaszosan váltakozva is javasolta homok és cement alkalmazását, egyes esetekben pedig végig a kutak vegyes anyaggal történő feltöltését. Kúttömedékelés lehetősége hőhasznosítással: Egy használaton kívüli, vagy víztermelésre egyéb ok miatt alkalmatlan mélyfúrású kút már nem képez valódi értéket, de legtöbbször lehetőség van a fúrás geotermikus energetikai másod-hasznosítására. A fúrólyukba ilyenkor a csőperemtől kezdődően egy a felszín alatt zárt, U alakú, speciálisan erre a célra gyártott és forgalmazott PVC anyagú, szondacső kerülhet beépítésre. A kút béléscsöve és a szondacső közötti teret ez esetben is le kell zárni, körbevéve megfelelő szilárd tömedékelő anyaggal. Nagyobb mélységű kút felszámolása esetén a szondacső ára részben meg is térülhet a kisebb cementszükséglet révén. E átalakítást az illetékes Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Felügyelőség mellett először szakhatóságként, majd használatba vételkor főhatóságként a Bányakapitányság is kell engedélyezze. A tervezőknek és kivitelezőknek a jövőben fel kellene hívniuk a figyelmet a meghibásodott régi kutak ilyen átépítési és energiahasznosítási lehetőségeire. Elsősorban ott érdemes ilyen átalakítást javasolni, ahol a fúrás közelében van vagy lehet potenciális hőfelvevő (pl. üzemépület). Az ilyen másod-hasznosítás szélesebb körű alkalmazása a kútfúrók munkájának nagyobb megbecsülését is eredményezi, hiszen így fúrólyuk még meddő rétegeknél, elöregedett vagy hibás szűrőzések esetén is hasznosul. Geotermikus szondafúrások tömedékelése Geotermikus szondafúrások létesítési engedélyes terveiben a földtani, környezetvédelmi és tulajdonjogi fejezetek mellett jelentős feladatot képvisel a fúrólyuk biztonságos megszüntetésének, tömedékelésének a tervezése is. A külön e célra kézült (és a fúrás után egy napon belül eltömésre kerülő) szondafúrások tömedékelési követelményei azonban a kút-tömedékelési előírásoktól jelentősen különböznek. A két fő eltérés az alábbi: 1: Szondafúrások eltömésére alapvetően bentonitot használnak; vagy a fúrás saját anyagával és öblítő-iszapjával keverve, vagy pedig bentonit és cement keverékét alkalmazva. Szükség esetén (nagy alsó rétegnyomásoknál vagy felszín-közeli szennyeződés veszélye esetén) a tömedékelő-anyagban nagyobb arányú a cement, sőt még gyorskötő adalék is alkalmazható. 2: Szondafúrásoknál talajrétegben hagyott, palástcementezett iránycső gyakorlatilag soha sem készül, a felszín-közeli talajvíz és a mélyebb rétegek elkülönítését a megfelelő alapos tömedékelésnek kell biztosítania egy hidrogeológiai nyomáskülönbséget, átszivárgást elvileg érzékelhető mértékben soha nem okozó használat mellett. 3: A szondafúrások jellemző mélysége Magyarországon 100, Németországban a 150 méter. 250 méternél mélyebb zárt U-szondacsövek hazánkban tudomásunk szerint még nem készült. („Cső a csőben" rendszerű geotermikus fúrások lehetnek több 1000 méteresek is. Ezekkel a hőcserélő és egy termelőkút közötti átmeneti rendszerekkeljelen cikkünk nem foglalkozik.)