Nowatorska regeneracja studni ultradźwiękami

Proponowana regeneracja studni głębinowych ultradźwiękami z sektorowym, cyrkulacyjnym strumieniem czyszczącym, jest rezultatem ponad 20-to letnich doświadczeń i udoskonalania konstrukcji. Została zastosowana z pozytywnym skutkiem, w praktycznej dekolmatacji drenażu studni, zarówno zakolmatowanych mechanicznie drobnymi frakcjami piasku - piaszczących, (które zwykle są likwidowane), jak i zakolmatowanych chemicznie związkami Fe/Ca/Mn…

Uzupełnienie metody sektorowej modułem ultradźwiękowym, eliminuje stosowanie chemii, tym samym, w/w metoda jest rozwiązaniem bezreagentowym, skutecznie przywracającą parametry hydrauliczne pionowego drenażu studni, nawet przed kilku laty wyłączonych z eksploatacji.

Wiele z szerokiej gamy znanych i stosowanych przez różne firmy, chemicznych metod dekolmatacji studni jest niewskazanych w konkretnych warunkach, np. dla kolmatacji mechanicznej drobnymi frakcjami górotworu filtra studni, po których zastosowaniu wątpliwym jest uzyskanie pozytywnego efektu.

Z praktycznych wieloletnich doświadczeń wynika, że fale ultradźwiękowe w połączeniu z sektorową cyrkulacją wody w obrębie oczyszczanej strefy filtra, jest najbardziej skutecznym i dającym najlepsze rezultaty – nowatorskim bezreagentowym sposobem regeneracji studni, tzw. ZIELONĄ TECHNOLOGIĄ.

Na proces regeneracji studni, standardowo wykonywane są następujące etapy:

  • inspekcja kamerą rewizyjną TV-DVD wraz z oceną stopnia kolmatacji filtra,
  • pomiar głębokości studni (dla określenia wielkości zasypu w rurze szlamowej),
  • wyjściowe pompowanie badawcze: Q 1,2,3, = f(s1, s2, s3),
  • wstępne mechaniczne czyszczenie całej kolumny studziennej,
  • hydrauliczne czyszczenie kolumny studziennej oraz usuwanie zasypu z rury szlamowej,
  • dekolmatacja filtra studni modułem ultradźwiękowym,
  • kilkukrotna regeneracja filtra studni głowicami cyrkulacyjnymi - do sklarowanej wody,
  • końcowe pompowanie oczyszczająco - badawcze Q 1,2,3,…,n = f(s1, s2, s3,…,sn),
  • inspekcja kamerą rewizyjną TV-DVD - dla wizualnej oceny wykonanych robót.
  • raport regeneracji studni …
    • Raport regeneracji studni zawiera:
    • techniczny opis warunków hydrogeologicznych dopływu wody do studni,
    • opis kolejno wykonywanych etapów,
    • dokumentację fotograficzną wraz z płytą DVD inspekcji (przed/po) regeneracji,
    • charakterystykę hydrauliczną studni przed/po regeneracji Q1,2,3,…,n= f(s1, s2, s3,…, sn),
    • określenie wydajności eksploatacyjnej-roboczej studni Qe (m3/h) oraz depresję (Se(m)),
    • uzyskane efekty przeprowadzonej regeneracji – wzrost ▼Q(m3/h) obniżenie ▼S(m),
    • wnioski końcowe i zalecenia eksploatacyjne,
    • warunki gwarancyjne.

OPIS METODY

1. Inspekcja kamerą rewizyjną studni.

Po usunięciu agregatu pompowego ze studni, wykonuje się analizę profilu wiercenia studni, a następnie - kamerą rewizyjną jej inspekcję, dostarczającą informacji n.t.: drożności kolumny studni, ewentualnych zatorów utopionym sprzętem oraz ocen – stanu technicznego kolumny studziennej, filtra (jego stopnia kolmatacji mechanicznej, chemicznej lub biologicznej), jak i zasypu rury szlamowej.

Kolmatacja mechaniczna drobnymi frakcjami piasku filtra, wymaga innych zabiegów regeneracyjnych od kolmatacji chemicznej lub biologicznej. Właściwy ich dobór, wpływa na skuteczność czyszczenia, tj. uzyskanych efektów - wzrost wydajności, jak i długości okresu między kolejnymi zabiegami regeneracyjnymi.

2. Wyjściowe pompowanie badawcze

Wykonywane jest standardowo, dla określenia Q1,2,3,…,n = f(s1, s2, s3,…, sn) rzeczywistych parametrów hydraulicznych regenerowanej studni, dla późniejszego wyznaczenia efektów wykonywanej regeneracji.

3. Czyszczenie mechaniczno-hydrauliczne kolumny studziennej

Wykonywane jest z zastosowaniem odpowiednich głowic, dla wstępnego oczyszczenia z osadów całej kolumny studziennej oraz hydraulicznego usunięcia zasypu z rury szlamowej.

4. Dekolmatacja strefy filtra modułem ultradźwiękowym

Ultradźwięki, tzn. fale dźwiękowe o częstotliwości 20.0-100.0 MHz wywołują ciekawe efekty fizyczne wykorzystywane z powodzeniem od wielu lat, tak w przemyśle, jak i medycynie, np. ultrasonografia, USG, rozbijanie kamieni nerkowych, itp.

Energia wytwarzana przez przetworniki modułu ultradźwiękowego, przenika przez rurę kolumny studziennej i dociera do zakolmatowanej obsypki filtracyjnej, obejmując skutecznym działaniem rozluźniającym zasięg o promieniu (~R-1.0 m), niedostępny dla, np. metody chemicznej i standardowej regeneracji studni. Następuje również, całkowite zniszczenie bakterii, glonów, błony biologicznej, stanowiącej pożywkę i osłonę dla bakterii, trudnych do likwidacji, nawet znacznymi dawkami podchlorynu sodu ( NaOCl ).

Rys.1. Widok modułu ultradżwiękowego po dekolmatacji filtra Rys.2. Widok modułu ultradźwiękowego po dekolmatacji filtra

5. Sektorowa regeneracja filtra studni głowicami cyrkulacyjnymi

Po rozluźnieniu związków kolmatacji chemicznej filtra modułem ultradźwiękowym, następuje kolejny etap czyszczenia polegający na - hydraulicznym usuwaniu rozkolmatowanych osadów, za pomocą agregatów pompowych wyposażonych w specjalnej konstrukcji (1-no lub 2-u stopniowe) głowice cyrkulacyjne - udrażniając cały obszar filtra oraz przyfiltrowy studni głębinowej. Metoda ta, przywraca również wydajność studni wyłączonych z eksploatacji, bez konieczności ich likwidacji oraz wiercenia nowych, oczywiście pod warunkiem braku fizycznego uszkodzenia filtra.

Ponadto w/w głowice, wykorzystywane są również do właściwego doczyszczania filtra po odwierceniu studni. Działanie cyrkulacyjne obiegu wody, usuwa pozostałości płuczki wiertniczej, jak również następuje odpowiednie i wymagane zagęszczenie oraz stratyfikacja ziaren obsypki, co jest podstawowym warunkiem, wieloletniej i  bezawaryjnej pracy studni. Niewłaściwe doczyszczenie filtra z organicznej płuczki wiertniczej, powoduje niejednokrotnie rozwój bakterii, bardzo trudnych do likwidacji.

W przypadku kolmatacji mechanicznej, zastosowanie głowic cyrkulacyjnych, oczyszcza strefę filtra z drobnych frakcji - udrażniając ją, co w efekcie powoduje zmniejszenie prędkości dopływu wody, a w następstwie – zahamowanie jej piaszczenia.

Fale ultradźwiękowe w połączeniu z sektorową metodą cyrkulacji wody, są najbardziej skutecznym i dającym najlepsze rezultaty - bezreagentowym sposobem regeneracji studni (bez dozowania środków chemicznych, zwykle zakwaszających). Oczyszczanie filtra, wykonywane jest do uzyskania sklarowanej wody na wypływie, co świadczy o właściwym usunięciu związków kolmatacyjnych z filtra studni.

1. Początek regeneracji sektora filtra 2. Wygląd popłuczyn w trakcie czyszczenia sektora filtra 3. Doczyszczanie sektora filtra 4. Sektor oczyszczony 5. Koniec oczyszczania sektora - woda sklarowana

6. Końcowe pompowanie oczyszczająco-badawcze

Końcowe pompowanie, wykonywane jest dla opracowania charakterystyki czyszczonej studni Q(k)1,2,3,…,n = f(s1, s2, s3,…, sn) oraz wyliczeń uzyskanych efektów, jak i doboru agregatu pompowego, dostosowanego do rzeczywistych parametrów hydraulicznych studni (Q,S).

7. Inspekcja kamerą rewizyjną studni po regeneracji

Dla wizualnej oceny wykonanych robót, standardowo wykonywana jest inspekcja kamerą rewizyjną. Daje ona pogląd użytkownikowi o jakości wykonanego zabiegu regeneracyjnego.

1. Widok filtra szczelinowego Jonshon 2. Widok filtra siatkowego PVC po regeneracji 3. Widok filtra szczelinowego PVC po regeneracji 4. Widok filtra ceramicznego po regeneracji - 76 lat 5. Widok filtra PVC siatkowego po regeneracji 6. Widok filtra siatkowego PVC po regeneracji 7.  Widok filtra PVC po regeneracji - widoczna siatka filtracyjna 8. Widok filtra siatkowego PVC po regeneracji - widoczny sznur nawojowy