Hidrológiai tájékoztató, 1970 június
Marik János: A mezőkövesdi Zsóry-fürdő I. számú hévízkútjában üzem közben végzett vízkőeltávolítási kísérletek
A kísérleti berendezés A kísérleti berendezés tervezésénél a következő szempontoknak kellett érvényesülni: 1. A savadagoló tömlőt közvetlen a savazás előtt lehessen különböző mélységbe lehelyezni a kútba. 2. A kísérleteket megelőzően az adagolandó sav mennyiségére és opt-imális hígítására vonatkozóan adatok még nem voltak, ezért a kísérleti berendezést úgy kellett méretezni, hogy azon 1—2 1/p-es savmennyiségtől kezdve több 10 1/p-es savmennyiség is adagolható legyen. 1. ábra. A savazóberendezés elrendezése 1. 1 m-es tartály; — 2. saválló szivattyú; — 3. 1 m 3-es hidrofor; — 4. műanyag szelepek; — 5. adagoló gumicső, — 6. kémlelőablak A kísérleti berendezés saválló bevonattal ellátott nyitott tetejű, 1 m : 1-es tartályból (1), saválló szivatytyúból (2), 1 m : !-es hidrofor tartályból (3), műanyag szabályozó szelepekből (4), adagoló gumicsőből (5), és a vízkőoldást megfigyelő kémlelőcsőből (6) állt. A hidrofortartály, a savszivattyú és a hígítótartály közötti összekötő vezeték magasnyomású saválló gumicsőből készült. A vasból készült szerelvényeket saválló bevonattal láttuk el. Az adagoló gumicső vászonbetétes, 21 mm belső átmérőjű, max. 4 att nyomású gumitömlő volt, melynek a kútba függesztve, saját súlyát el kellett bírni. A tömlő alján epoxigyantával bevont hasított kifolyó nyilas volt. A tömlő bevezetésénél a kút tömszelencéjénél ívet alkalmaztunk mellyel a gumicső törés, illetve szűkítésmentes bevezetését biztosítottuk. A hidrofor tartályon 2 db nívócső volt 1/2 cm-es beosztással ellátva, és egy 10 att. manométer. A hidrofortartály nívócscvén megfigyelhető hasznos töltésmennyiség 685 1 volt. A hidrofor feltöltésének ideje 10—25 perc között változott. Kísérleti körülmények A kirakodó kalciumkarbonát mérésére közvetlen a kútfejre szerelt, a kút béléscsövével azonos méretű elfolvócsövön könnyen nyitható kémlelőablakot létesítettünk, melyen keresztül a kirakódó vízkő vastagságát, majd a leoldódás során az oldódás mértékét meg lehetett állapítani. A mérés idejére a kút vizét a kútfej másik ágán vezettük el. A kísérletekhez technikai minőségű, koncentrált sósavat (34—35%-os) használtunk. Inhibitorként hexametilén tetramint alkalmaztunk, mely a hideg savas közegben (hígítótartály, hidrofor) kellő védelmet biztosított, azonban a kútba nyomatva a nagy hőmérsékleten már nem védett. A megfelelő inhibitor kiválasztásához további kísérletekre volt szükség. A kísérletek során sok vízmintát vettünk, általában egy-egy kísérleti ciklusban 2—5 percenként 1— 1-et. Ezeket a vízmintákat kalciumtartalomra, kloridtartalomra vizsgáltuk. Az adagolt sav mennyiségét nem csak a hidrofor nívócsövén végzett leolvasással határoztuk meg, hanem a víz klorid-ion tartalmából visszaszámolva is ellenőriztük. A kísérleteket vízkőmentes kútban kezdtük el oly módon, hogy először a fúrás után foltokban visszamaradó vízkövet álló, nem üzemelő kútban pakkeres eljárással — 80 m-ig savazással eltávolítottuk. Ezután indítottuk meg a kutat, és kezdtük el a kísérleteket. A kísérletek során koncentrált, technikai minőségű 1:1 arányban hígított sósavat használtunk. A nyomást a hidrofor tartályban az adagolás alatt 4 att-ra állítottuk be, és így egyenletes sebességgel tudtuk adagolni a savkeveréket. A kísérletek során a hidrofor és az adagolócső között elhelyezett műanyag szelepek egyikét az adagolás pontos beállítására, a másik műanyag szelepet csak elzárásra használtuk. Ennek ellenére, azonos nyomás és szelepbeállítás mellett, az időegység alatt adagolt sav mennyisége nem volt egyenletes. Ennek oka valószínűleg az erősen gázos víz, illetve a nagy gáz-víz arány. A savadagoló tömlő elhelyezése üzem közben történt, amikor a kút teljes kapacitással termelt. A kútfejnyomás csökkentése érdekében a kútfejen levő tolózárat megnyitottuk, majd tömszelencén keresztül a 15 kg-os ólomszondával nehezített gumitömlőt leengedtük. Az adagoló tömlő ki- és beépítése kis gyakorlattal és megfelelő védőfelszereléssel 15—30 perc alatt elvégezhető, bár a nyomás alatt felcsapódó forróvíz ezt a műveletett megnehezíti. 7 alkalommal végeztünk a kúton sa^azást, eből 2 alkalommal egy-egy sikeres kísérletet reprodukáltunk. Az alábbiakban 5, egymástól eltérő kísérletet ismertetek. A bemutatott diagramokon az abszcisszán a kísérletek idejét, az ordinátán a víz oldás alatti kalcium-tartalmát mg/l értékben, az adagolt sav mennyiségét, l/'p-ben (csillaggal jelzett), és a kalciumkarbonát oldásához szükséges savmennyiséget 1/p-ben (folytonos vonallal) ábrázoltuk. A diagramon feltüntettük az elméletileg kivált CaCOj mennyiséget és az általunk, a leoldott CaCO : )ból grafikus integrálással számított vízkő mennyiségét. A számított és a mért érték igen jó egyeaést mutat, és igazolja az ilyen jellegű kísérleteknél a viszonylag nagyszámú mintavétel szükségességét. 1. sz. kísérlet: az 1 nap alatt kiváló vízkő leoldása A leoldandó vízkő vastagsága a kútfejnél: 1,0 mm Vízhozam a savazás előtt: 900 l/p Vízhozam a savazás végén: 900 l/p Savkeverék: 1:1 arányban hígított cc. HC1. Adagolt savkeverék 502 1, adagolás sebessége átlag 16 l/p. Adagolás mélység —80 m. Vizsgált minták száma: 16 db. A diagramból leolvasható, hogy az oldatba menő vízkő mennyisége, kezdetben a beadagolt sav mennyiségével arányos. A kalciumkarbonát leoldása lényegében a 10. percben befejeződött, ez idő alatt a vízkő 71,5%-a leoldódott, mégpedig igen jó, 88%-os savkihasználás mellett. A 10. perctől megnőtt a savfelesleg, bár figyelembe vettük a víz hidrogénkarbonát tartalmának közömbösítésére fogyott savmennyiséget is. A kísérlet legfontosabb eredménye az volt: bizonyítottuk annak lehetőségét, hogy hévízkútnál üzem közben savadagolással a kivált vízkő leoldható. A megismételt kísérlet hasonló eredményt adott. A ,diagramból egyértelműen megállapítható: 1. A vízkő leoldása lényegében 10—12 perc alatt végbemegy. 2. A kísérleti kútban az 1 nap alatt kivált vízkő leoldásához kb. 100 1 megfélelő hígítású koncentrált sósav szükséges. 2. sz. kísérlet: az 5 nap alatt kivált vízkőréteg leoldása. A leoldandó vízkő vastagsága: 5,5 mm. Vízhozam a savazás előtt: 550 l/p. Vízhozam a savazás végén: 750 l/p. Savkeverék: 1:1 arányban hígított cc. HC1. Adagolt savkeverék: 2055 1 adagolás sebessége átlag 12,8 l/p. Az adagolás mélysége: —80 m. Vizsgált minták száma: 57 db. 111
