183996. lajstromszámú szabadalom • Eljárás víz kinyerésére talajvíztárolóból
1 183 996 2 A találmány tárgya eljárás víz kinyerésére talajvíztárolóból, amelynek során talajban kialakított tárolóba legalább két különálló nyomócsövet helyezünk el, amellyel a víz minősége tekintetében különböző rétegekből vizet emelünk ki. Víz kinyerésére talajvíztárolóból például egy mély kútból rendszerint szivattyúval ellátott helyhez rögzítetten szerelt nyomócsöveket használnak. A kút hozamának növelése céljából egy kútba több, különálló nyomócsövet szerelhetnek, ez esetben az a szokás, hogy a nyomócsövek egyikét a kút aljának közvetlen közelében helyezik el, miáltal bizonyos vízhozam biztosítható azokban az esetekben is, amikor a vízszint valamilyen okból lecsökken a kútban. A talajvíz kinyerését és felhasználását egyaránt megnehezítő problémát a talajvízben oldatként jelenlevő vas és mangán alkotóelemek jelentik. Ha ezeket az alkotóelemeket nem távolítjuk el a vízből, akkor azok lecsapódnak a víz alatti rendszerben, és egy idő múltán a vezeték eltömődését eredményezik. A fenti probléma megkerülésére a 43 852 számú finn szabadalmi leírás olyan megoldást ismertet, amelyben a kút csövekkel van körülvéve, amelyeken keresztül oxigéndús tápvizet vezetnek a talajba. A megoldás a vas és mangán ionok oldhatatlan formába történő oxidálására törekszik, miáltal az említett anyagok kicsapódva a talajban maradnak, és a kútból csak tiszta víz távozik. Ez az eljárás gyakorlati megvalósítása során sok esetben kiválóan bevált, azaz a célul kitűzött hosszúidejű tisztítóhatás egészen kismennyiségű tápvíz talajba vezetésével elérhető volt, másrészt viszont nagymennyiségű szerelési munkát igényelt, valamint a tápvizet hosszú időn át és nagymennyiségben kellett a talajba vezetni, mielőtt a kút vizében a vas és mangán alkotóelemek csökkenése megkedődött. Ilyen esetekben a fenti eljárás alkalmazása gazdaságtalannak bizonyult, ha segítségével a kívánt eredményt egyáltalán elérték. A parti területeken különösen a talajvizek ezenkívül tartalmaznak szennyeződéseket a víz keménységét fokozó kalcium- és mangéziumsókat. A víz keménységének már a talajban történő csökkentésére nem ismeretes a fent vázoltakhoz megközelítően hasonlítható módszer. Rájöttünk arra, hogy erős átrétegeződések vagy rétegképződések gyakran okozzák vas és mangán alkotóelemek és a víz keménységét fokozó sók előfordulását a talajvizekben. Ennek következtében a nevezett szenynyezőanyagok mennyisége a talajvízben bizonyos talajmélységben igen magas, míg afölött vagy azalatt a talajvíz lényegesen tisztább, és valóban látszólag egész tiszta lehet. Gyakran előfordul, hogy ezek a szennyezések a talajvíz legfelső rétegében koncentrálódnak. Ez a fenti szabadalmi leírás által ismertetett eljárás megvalósítása során felmerülő probléma azzal magyarázható, hogy az oxigénszállító tápvizet túl mélyre vezetik a talajba. Ezenkívül a megfigyelések magyarázatot adnak arra az időnként észlelt jelenségre is, hogy a kút vastartalma fokozatosan növekszik a használat során. Ez úgy történhet, hogy miután a tiszta vasmentes vizet a mélyebb rétegekből kinyerték, a vastartalomban gazdag víz a talajvíz legfelső rétegéről a tiszta víz helyére folyik, és folyamatos vízkinyerés esetén az a szennyezett víz mind mélyebbre húzódik a kútban és egy bizonyos idő után eléri a kútban elhelyezett nyomócső végét. A találmány célja a fenti megfigyelések alapján olyan egyszerű eljárás kidolgozása volt, amelynek segítségével talajvíztárolóból fogyasztásra szánt tiszta vizet nyerünk ki oly módon, hogy a víz minősége tartós vízkinyerés esetén sem változik meg. A találmány azzal jellemezhető, hogy a nyomócsövek a különböző víztartalmak szerint vannak elhelyezve, célszerűen a talajvíz vas vagy mangán alkotóelemeket, vízkeménységet fokozó sókat, vagy más káros anyagokat tartalmazó rétegei szerint oly módon, hogy a csövekből különböző minőségű vizet nyerünk ki, és csak a jobb minőségű vizet kötjük a jó vízhálózatra. A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi a különböző mélységből kinyert vízmennyiség szabályozását olymódon, hogy a különböző minőségű vízrétegek a lehető legkisebb mértékben keveredjenek össze. Ez a szabályozás a kútból kinyert vízben található különböző káros szennyezőanyagok mennyiségének mérésén alapul, ahol a változatlan szennyezőanyagtartalom jelzi, hogy a különböző nyomócsöveken át kinyert vízmennyiségek aránya helyes. A találmány szerinti eljárás előnye a korábbi műszaki szintet képviselő és a 43 852 számú finn szabadalmi leírásban ismertetett eljárással szemben, hogy a kút körül nem szükséges tápvizet szállító csöveket elhelyezni a földben. Az eljárás megvalósításához elegendő, ha a hagyományos talajvíz kútban két különböző és eltérő hosszúságú nyomócsövet helyezünk el. A kútból kinyert gyengébb minőségű vizet tárolhatjuk vagy felhasználhatjuk, ha a vízben levő szennyezés mértéke nem éri el a káros szintet. Lényeges, hogy ezt a vizet ne keverjük a kútból kinyert jobb minőségű vízzel, hiszen az utóbbi minden további nélkül beköthető az ivóvízhálózatba. A találmányt részletesebben lehetséges kiviteli példa alapján ismertetjük a rajz segítségével. A rajzon az 1. ábrán fúrt kút látható, amelyből a fogyasztásra szánt vizet a kút aljáról nyerjük ki, a 2. ábrán látható kútból a fogyasztásra szánt vizet a kút felső részéből nyerjük ki, és a 3. ábrán fúrt kút látható, amelyből a fogyasztásra szánt vizet a kút aljáról és felső részéből egyidejűleg nyerjük ki. Az 1. ábrán láthatóan talajvizet tartalmazó rétegben nagy mélységbe lefúrt 1 kútba két különálló 2, 3 víznyomócsövet helyezünk el. Mindkét 2, 3 nyomócső a kútban elhelyezett végén 4 búvárszivattyúval van ellátva. Ezenkívül az ábrán bejelöltünk 5 talajszintet, 6 talajvízszintet, valamint a kút szűrt tartományának 7 felső szélét. Vas és mangán alkotóelemek, és vízkeménységet fokozó sók gyakran jelentkeznek szennyezésként a talajvízben, ezen felül gyakran koncentráltan jelentkeznek a vizet tartalmazó talaj egy bizonyos rétegében. Az 1. ábrán látható esetben a szennyezett víz a 6 talajvízszinthez legközelebb eső rétegben gyűlt össze, ez az eset fordul elő legtöbbször a gyakorlatban is. Ez esetben a szennyezett vizet a 2 nyomócsövön át nyerjük ki, amelynek vége a kút szűrt tartományának 7 felső széle alatt van elhelyezve, míg a 3 nyomócsövön át, amelynek vége a kút fenekén van elhelyezve, tiszta vizet nyerünk ki. A 2, 3 nyomócsöveket úgy használjuk, hogy a vizet mindkét csővel egyidejűleg nyerjük ki a kútból, és csak a 3 nyomócsővel kinyert tiszta vizet vezetjük az ivóvízhálózatba. A 2 csővel kiemelt szennyezett vizet vagy tároljuk, vagy olyan helyen használjuk fel, ahol a vízben levő szennyezőanyagok nem ártalmasak az egészségre, például 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
