DE69116899T2

DE69116899T2 - Vakuumanlage und -verfahren zur in-situ beseitigung von unterirdischen flüssigkeiten und dämpfen

Info

Publication number: DE69116899T2
Application number: DE69116899T
Authority: DE
Inventors: Win Savery
Original assignee: Technolizenz Establishment
Current assignee: Technolizenz Establishment
Priority date: 1991-11-19
Filing date: 1991-11-19
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2011-11-20
Also published as: US5111883A; JPH07501005A; RU94028111A; EP0613406A1; BR9107329A; EP0613406B1; DE69116899D1; WO1993009887A1; RU2098334C1

Description

TECHNISCHES GEBIET:

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System, das dazu ausgebildet ist, flüssige Verunreinigungen aus Deponien und unterirdischen Bereichen vollständig zu entfernen. Insbesondere ist ein System vorgesehen, das durch selektive und aufeinanderfolgende Anwendung eines Vakuums alleine und/oder zusammen mit Hitze, Wasser, Chemikalien oder Mikroben das Entfernen von Verunreinigungen aus bestimmten "Zonen" über die gesamte Länge und Breite eines verunreinigten unterirdischen Bereiches erleichtert.
Die Verunreinigung eines unterirdischen, als vadose Zone bekannten Bereiches, die die Zone zwischen dem Boden und dem Grundwasserspiegel oder Wasserläufen ist, ist auf der ganzen Welt ein größeres Problem. Viele dieser Verunreinigungen wurden als Karzinogene identifiziert. Die Verunreinigung der vadosen Zone ist für gewöhnlich das Ergebnis eines Lecks an Müllplätzen; oder auf Grund des Verschüttens von Chemikalien oder Öl. Diese Verunreinigung kann auch durch Lecks von Chemikalien oder Öl aus unterirdischen Vorratstanks verursacht werden. Die Bedrohung der Gesundheit des Menschen ergibt sich, wenn diese Verunreinigungen durch Regenwasser in den Grundwasservorrat gebracht werden.
Flüchtige flüssige Verunreinigungen werden aus unterirdischen Bereichen oft durch Ausheben des verunreinigten Bereiches und anschließende Dekontamination an der Oberfläche entfernt. Dieses Verfahren hat jedoch deutliche Mängel und Nachteile. Nicht nur, daß diese auf einem Aushub basierenden Verfahren äußerst teuer sind, besitzen sie den noch größeren Nachteil, daß Bewohner von Bereichen nahe den verunreinigten Stellen oft Einsprüche gegen die obige Aushebung des Grundes mit verschmutztem Erdboden in ihrer Nachbarschaft erheben.
Ein weiteres Problem ist neuerdings mit Deponien verbunden, in welche toxische Chemikalien zum Vergraben transportiert werden, nachdem sie ausgehoben worden sind. Diese Chemikalien beinhalten für gewöhnlich einige sehr mobile Verunreinigungen, und oft diffundieren diese mobilen Verunreinigungen in die Barrieren der Deponien, wobei sie in die vadose Zone über Wasserläufen mit Trinkwasser durchbrechen. Wegen dieses zusätzlichen Problems wird es noch schwieriger, verunreinigte Stellen auszuheben und sie für ein neuerliches Vergraben an Deponieorten zu verschiffen, die für sicher gehalten werden. Wegen dieser Probleme muß die Rückgewinnung am bzw. in der Stelle, d.h. "in situ" durchgeführt werden. Dies bedeutet auch, daß die Deponien selbst, von denen die meisten sehr tief sind, "in situ" dekontaminiert werden müssen.
Es ist klar, daß ein verläßliches und wirksames Verfahren zum Aufräumen toxischer Chemikalien, von Öl und Benzin "in situ" benötigt wird.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK:

Zum Entfernen von Verunreinigungen in situ ist schon eine Anzahl von Systemen und Verfahren entwickelt worden. Ein solches System und ein solches Verfahren ist im US-Patent Nr. 3,980,138 geoffenbart. Dieses System sorgt für die Rückgewinnung in großem Maßstabe von flüssigen und dampfförmigen Verunreinigungen aus der vadosen Zone durch Saugen. Die patentierte Vorrichtung ist nur beschränkt anwendbar, weil die Ansaugung gerade von einem Punkte im verunreingten Bereiche her erfolgt. Im Ergebnis wird die Vorrichtung bei Verunreinigungen, die zwanzig Fuß oder mehr von dem einzigen Rückgewinnungspunkte entfernt sind, in abnehmendem Maße wirksam.
Es gibt ein weiteres Problem, an dem Rückgewinnungssysteme mit Absaugung von einem einzigen Punkte aus leiden. Da Luft, Gas und Flüssigkeiten zu einem einzigen Absaugungspunkte gepumpt werden, bilden sich bald Luft- und Wasserkanäle, die die Verunreinigung umgehen. Ein noch größeres Problem liegt darin, daß das Rückgewinnungssystem mit einem einzigen Punkt dazu neigt, Luft von der Oberfläche her anzusaugen und die ins Auge gefaßten Verunreinigungen zu umgehen. Das US-Patent Nr. 4,026,355 versucht, die den Bohrlöchern mit Rückgewinnung von einem einzigen Punkte her innewohnenden Probleme durch Anwendung mehrerer Bohrlöcher zu lösen, um Gas von mehreren unterirdischen Punkten durch eine Reihe von Bohrlöchern hindurchzuziehen. Dieses System besitzt jedoch den Nachteil, daß es die Ausgaben für eine übermäßige Anzahl an Bohrlöchern erfordert. Das US- Patent Nr. 4,183,407 stellt einen weiteren Versuch zum Entfernen flüchtiger, flüssiger Verunreinigungen aus dem gesamten unterirdischen Bereiche statt nur aus der unmittelbaren Nachbarschaft des Vakuumbohrloches dar. Mit dieser Erfindung wird versucht, eine Vielzahl von Rückgewinnungspunkten durch einen Verlauf horizontaler Rohre aus dem Grunde des Bohrloches zu schaffen. Der Nachteil dieser Einheit ist, daß sie schwierig und teuer zu installieren ist, und daß sie ihren Vakuumeffekt durch eine Vielzahl von Öffnungen verbreitet.
Noch ein weiteres System wird im US-Pat. Nr. 4,183,407 geoffenbart. Dieses System dient allerdings nur dazu, den relativen Druckunterschied zu erhöhen, der die Verunreinigungen zum Rückgewinnungspunkte zieht und verbessert nicht den Rückgewinnungspunkt oder die Bilanz der Rückgewinnung mittels Vakuum der gesamten Einheit. Was es statt dessen tut, ist die Erhöhung des Druckdifferentials an einem Punkte, der vom Bohrloche entfernt ist. Dies geschieht auf Kosten der Ausschöpfung mittels des Vakuums in demjenigen Bereiche, der nahe der "Nabe" der Speichen der "Radanordnung" jenes Systems liegt.
Ein anderes System ist im US-Pat. Nr. 4,982,788 geoffenbart, bei dem Rohre in zueinander im wesentlichen parallelen Bohrlöchern angeordnet werden. Die Rohre besitzen entlang nur eines begrenzten Abschnittes ihrer Längen Öffnungen, und die Tiefe der Öffnungen ist so eingestellt, daß zu einer bestimmten Zeit eine Sohlenstrecke durch Zirkulieren von Luft zwischen den zueinander parallelen Bohrlöchern behandelt wird.
Das US-Pat. Nr. 4,030,545 offenbart ein Bohrloch, das zahlreiche Öffnungen enthält. Eine Reihe von ein zentral gelegenes Rohr umgebenden Dichtungspackungen kann in verschiedenen Höhen in dem Bohrloche angeordnet werden. Ein Schlauch erstreckt sich in das Rohr, und es werden Reinigungs- und Mitnahmefluide in den Schlauch injiziert. Die Dichtungspackungen sind durch die injizierten Fluide aufblähbar. Zwischen verschiedenen Paaren von Dichtungspackungen sind Auslaß- und Einlaßöffnungen angeordnet. Die aus der unterirdischen Formation zur Oberfläche ausgespülten Partikel werden vom Rohr mitgeführt.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Vorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen des Grundes aus einem verunreinigten unterirdischen Bereiche vorgesehen. Die Vorrichtung weist vorzugsweise Einrichtungen auf, die in dem verunreinigten unterirdischen Bereiche angeordnet wird, um vorbestimmte Substanzen in ausgewählten Bereiche des verunreinigten unterirdischen Bereiches freizusetzen, so daß die Substanzen und die Verunreinigungen miteinander vermischt werden. Dieselbe Einrichtung mag auch dazu ausgebildet werden, die Verunreinigungen aus ausgewählten Bereichen des verunreinigten unterirdischen Bereiches rückzugewinnen, gegebenenfalls in einem Gemische mit den vorbestimmten Substanzen, oder es wird alternativ eine spezielle Rückgewinnungseinrichtung in dem verunreinigten unterirdischen Bereiche angeordnet. Die Einrichtung zum Freisetzen und/oder Rückgewinnen ist mit einer Einrichtung zum Drehen und/oder Verschieben eines Teiles der angeordneten Einrichtung vorgesehen.
Die Vorrichtung ist mit einer Einrichtung zum Injizieren der Substanzen in die Freisetzungseinrichtung versehen. Eine Einrichtung zum Aufbringen eines Druckes auf die Einrichtung zum Freisetzen und/oder Rückgewinnen ist derart vorgesehen, daß das Gemisch von Substanzen und Verunreinigungen aus dem verunreinigten unterirdischen Bereiche herausgeholt werden kann. Es ist eine Einrichtung vorgesehen und mit der Einrichtung zum Aufbringen eines Druckes gekuppelt, um das Gemisch von Substanzen und Verunreinigungen auf zusammeln und/oder zu lagern, sobald das Gemisch von Substanzen und Verunreinigungen aus dem verunreinigten unterirdischen Bereiche herausgeholt wurde.
Ein Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen des Grundes aus einem verunreinigten unterirdischen Bereiche gemäß den Prinzipien der Erfindung weist den ersten Schritt der Anordnung einer Einrichtung zum Freisetzen und/oder Rückgewinnen in dem verunreinigten unterirdischen Bereiche auf, worauf die Drehund Verschiebeeinrichtung aktiviert wird, um nacheinander und selektiv aufeinanderfolgende Öffnungen der Einrichtung zum Freisetzen und/oder Rückgewinnen geöffnet und geschlossen werden.
Ein Vakuumdruck wird aufeinanderfolgend und selektiv an jede offene Öffnung in der Einrichtung zum Freisetzen und/oder Rückgewinnen angelegt, um die Verunreinigungen aus einem benachbarten Bereiche des verunreinigten unterirdischen Bereiches rückzugewinnen.
Die Dreh- und Verschiebeeinrichtung wird dann aktiviert, um jeden der aufeinanderfolgenden offenen Öffnungen in der Einrichtung zum Freisetzen und Rückgewinnen zu schließen, bevor die nächste Öffnung derselben geöffnet wird. Als Ergebnis der Anwendung eines Vakuumdruckes auf die nacheinander geöffneten Öffnungen kann die Rückgewinnung der Verunreinigungen im gesamten verunreinigten unterirdischen Bereiche erreicht werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG:

Die Einzelheiten der Erfindung werden in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben, in welcher:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer an der Oberfläche montierten Vakuumvorrichtung zum Entfernen von den Grund verunreinigenden Flüssigkeiten und Dämpfen gemäß den Prinzipien der Erfindung ist;
Fig. 2 eine geschnittene Teilansicht eines Bohrloches von der Seite her entlang der Linie 1-1 der Figur 1 gemäß den Prinzipien der Erfindung ist;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht des Bohrloches nach der Linie 2-2 der Figur 1 gemäß den Prinzipien der Erfindung ist;
Fig. 4 eine bloße Seitenansicht des Bohrloches der Figur 1 ist, die die Bewegung der inneren Gehäuse- und Antriebseinrichtung des Bohrloches gemäß den Prinzipien der Erfindung veranschaulicht;
Fig. 5 eine geschriittene Draufsicht auf das Bohrloch nach der Linie 4-4 der Figur 4 gemäß den Prinzipien der Erfindung ist;
Fig. 6 eine schematische Ansicht einer Konfiguration mit einem einzigen Bohrloche der gemäß den Prinzipien der Erfindung ausgebildeten Vakuumvorrichtung während des Injizierens ist;
Fig. 7 eine weitere schematische Ansicht der Konfiguration mit einem einzigen Bohrloch während der Betriebsart des Injizierens gemäß den Prinzipien der Erfindung ist;
Fig. 8 eine schematische Ansicht einer Konfiguration mit mehreren Bohrlöchern der Vakuumvorrichtung ist, welche vertikale, zueinander parallele Bohrlöcher veranschaulicht, die dazu benützt und so betrieben werden können, daß sie Substanzen, wie toxiphile Mikroben, über die ganze verunreinigte vadose Zone gemäß den Prinzipien der Erfindung injiziert;
Fig. 9 eine weitere schematische Ansicht der Konfiguration mit einem mehreren Bohrlöchern der Vakuumvorrichtung ist, welche vertikale, zueinander parallele Bohrlöcher veranschaulicht, die dazu benützt werden können, gemäß den Prinzipien der Erfindung Mikroben weiter zu verteilen und Verunreinigungen zu gewinnen;
Fig. 10 eine Draufsicht auf ein schematisches Schaubild ist, das eine andere Vakuumvorrichtung für mehrere Bohrlöcher veranschaulicht, die dazu benützt werden kann, Substanzen, wie toxiphile Bakterien, über die ganze verunreinigte vadose Zone zu injizieren und zu verteilen, um Verunreinigungen gemäß den Prinzipien der Erfindung rückzugewinnen und
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm eines automatischen Regelsystems.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN:

Nun ist unter Bezugnahme auf Figur 1 eine Vakuumvorrichtung gezeigt, die allgemein mit der Zahl 10 bezeichnet wird, um Verunreinigungen und Dämpfe des Grundes aus einem verunreinigten unterirdischen Bereiche 16 zu entfernen. Die Vakuumvorrichtung 10 ist mit einem allgemein mit der Zahl 12 bezeichneten Tauchrohr bzw. einem Bohrloch versehen, das sich von einem Oberflächenbereiche 14 in den ins Auge gefaßten verunreinigten unterirdischen Bereich 16 erstreckt, der sich oberhalb von Wasserläufen (Wassersohlen) 18 befindet. Das Tauchrohr 12 ist an einer Einlaßverbindung 20 an ein Injektionssystem angekuppelt und an einer Auslaßverbindung 24 desselben mit einem Extraktions- oder Rückgewinnungssystem, das allgemein mit der Zahl 26 bezeichnet ist.
Das Rückgewinnungssystem ist mit einem Vakuumtank 28 versehen, der als Kondensor und Behälter für Wasserdampf und Verunreinigungen dient. Der Vakuumtank 28 ist durch ein Rohr 30 an den Auslaß 24 des Tauchrohres 12 angekuppelt. Der Vakuumtank 28 ist mit einem Ablaufventil 32 versehen, das das Entfernen von rückgewonnenem, verunreinigten Wasser und Dampf gestattet. Der Vakuumtank 28 wird am Oberflächenbereich 14 mittels Tragpfosten 34 getragen. Ein Motor 36 ist angekuppelt, um eine Vakuumpumpe 38 über eine Welle 48 anzutreiben. Dies erlaubt über ein Verbindungsrohr 42 die Erzeugung eines Vakuums im Tank 28. Die Vakuumpumpe 38 ist auch mit einem Ablaßelement 44 versehen, die zu einem geeigneten (nicht dargestellten) Sammelpunkte zum Extrahieren von Luft und Dämpfen führt, die entfernt werden müssen, um das Vakuum im Vakuumtank 28 zu erzeugen. Das Ablaßelement 44 ist zur Verringerung des Druckes im Vakuumtank 28 auf weniger als 50 Prozent desjenigen der Atmosphäre geeignet.
Das Injektionssystem der Vakuumvorrichtung 10 ist an der Einlaßverbindung 20 über ein Rohr 46 und ein Ventil 48 an eine Pumpe 45 angekuppelt. Die Pumpe 44 wird durch einen an sie mittels einer Welle 52 angekuppelten Motor 50 gesteuert. Die Pumpe 44 und der Motor 50 werden über dem Oberflächenbereich 14 durch ein Plattformelement 54 gehalten, das Träger 55 aufweist. Ein Dampfgenerator 56, ein Erhitzer 58, ein Vorratstank 60 für Chemikalien und eine Wasserzufuhr 61 sind mit der Pumpe 44 durch ein Rohr 62 und Steuerventile 64 verbunden. Der Vorratstank 60 für Chemikalien ist für solche chemische Zusätze oder Mikroben vorgesehen, wie für die Verbesserung der Rückgewinnung von flüchtigen flüssigen Verunreinigungen aus dem verunreinigten, kontaminierten unterirdischen Bereiche 16 nötig ist. Die Steuerventile 64 werden zur Steuerung der Strömung des Inhaltes des Generators 56, der Erhitzers 58, des Tankes 60 und der Wasserzufuhr 61 benützt.
Das Tauchrohr 12 wird in den Figuren 2, 3, 4 und 5 im einzelnen veranschaulicht. Das Tauchrohr 12 ist mit einer äußeren Abschirmung bzw. einem Gehäuse 66 und einem inneren Rohr bzw. Gehäuse 68 versehen. Das innere Gehäuse 68 ist mit Löchern 69 und Schlitzen 70 zur Aufnahme von Dichtungsringen 72 versehen. Die Dichtungsringe 72 positionieren das innere Gehäuse 68 in einem Abstande relativ zum äußeren Gehäuse 66. Dies schafft einen Abstand bzw. einen Ring 74 zwischen dem inneren Gehäuse 68 und dem äußeren Gehäuse 66. Die Dichtungsringe 72 verhindern den Verlust an Vakuum im Tauchrohr auf dieselbe Weise, wie Kolbenringe den Druckverlust in der Kolbenkammer eines Motors mit innerer Verbrennung verhindern.
Die Dichtungsringe 72 sind mit Löchern 76 versehen. Zusätzlich kann ein (nicht dargestellter) diagonaler Schlitz vorgesehen werden, der dem Dichtungsringe 72 eine Ausdehnung eng gegen das äußere Gehäuse 66 gestattet.
Das äußere Gehäuse 66 ist mit darin ausgebildeten Löchern 80 versehen. Die Löcher 69 des inneren Gehäuses können auf die Löcher 76 im Dichtungsring 72 und die Löcher 80 im äußeren Gehäuse 66 ausgerichtet werden, wenn sie nicht durch unperforierte Abschnitte der Dichtungsringe blockiert werden. Wenn dies geschieht, wird eine Leitung 82 gebildet, durch welche Gase und Fluide in das und aus dem Tauchrohr 12 hindurchlaufen können (Figur 3).
Das innere Gehäuse kann im äußeren Gehäuse 66 gedreht und aufwärts- oder abwärtsverschoben werden, so daß Fluide und Gase durch den unteren Abschnitt des Tauchrohres 12 zu strömen vermögen, wenn die untere Reihe bzw. die unteren Reihen der Löcher 69, 76 und 80 zum Bilden einer Leitung 82 geöffnet sind. Wenn das innere Gehäuse 68 angehoben wird, so riegelt es die untere Öffnung 82 ab, und je nach dem, wie es gedreht wurde, kann es auch eine oder mehrere der anderen Öffnungen 82 auftun.
Die Dreh- und Verschiebebewegung des inneren Gehäuses wird durch eine Antriebseinrichtung bewerkstelligt, die in den Figuren 4 und 5 veranschaulicht ist. Die Antriebseinrichtung 83 ist mit einem ersten, allgemein mit der Zahl 84 bezeichneten Antriebselement versehen.
Das Antriebselement 84 ist in seinen Zwischenabschnitten mit einer eingezogenen Nut 86 und mit einer Mehrzahl von Zähnen 88 (Figur 5) ausgebildet, die an seiner Innenfläche ausgebildet sind. Das Antriebselement 84 ist dazu vorgesehen, am inneren Gehäuse 68 für den Antrieb anzugreifen, indem die Zähne 88 verrieglt rund um das innere Gehäuse eingreifen. Das Antriebselement 84 ist mit einem Scharnier 90 und einem Riegel 92 versehen, um es dem Antriebselement 84 zu gestatten, rund um das innere Gehäuse 68 angeordnet und an ihm verriegelt zu werden.
Die Antriebseinrichtung 83 ist auch mit einem zweiten, allgemein mit der Zahl 94 bezeichneten Antriebselement versehen. Das Antriebselement 94 weist eine darin ausgebildete eingezogene Nut 96 auf. Ein Riemen 98 ist vorgesehen, der auf die Nut 96 des Antriebselementes 94 und die Nut 86 des Antriebselementes 84 ausgerichtet ist. Der Riemen 98 kuppelt das Antriebselement 94 an das Antriebselement 84 für den Antrieb an. Eine Welle 100 ist mit dem Antriebselement 94 zu einer Drehung gekuppelt. Ein Motor 102 ist mit einem Zahnrad 106 verbunden, das seinerseits ein Zahnrad 108 antreibt. Das Zahnrad 108 ist mit einer Welle 110 zu ihrer Drehung gekoppelt. Die Welle 110 befindet sich im Eingriffe mit einem Zahnrad 112 für seinen Antrieb, das für die Drehung der Welle 100 mit ihr verbunden ist. Diese dreht ihrerseits die Antriebselemente 94 und 84, womit die Drehung des inneren Gehäuses 68 bewerkstelligt wird.
Die Antriebseinrichtung ist mit einem dritten Antriebselement versehen, das mit einem ersten Arm 116 mit einer Welle 118 ausgestattet ist, welche mit einem Ende desselben verbunden ist. Das andere Ende des Armes 116 ist über einen Schwenkstift 121 schwenkbar mit einem zweiten Arm 120 verbunden. Der Arm 120 besitzt ein daran ausgebildetes Kupplungsglied 122, das am ersten Antriebselement 84 angebracht ist.
Eine erste Kolbeneinheit ist vorgesehen und besitzt ein Kolbengehäuse 124 sowie einen in das Gehäuse eingesetzten Kolben 125. Der Kolben 125 ist über ein Kopplungsglied 115 mit der Welle 118 des Armes 116 gekoppelt. Eine zweite Kolbeneinheit ist vorgesehen und besitzt ein Kolbengehäuse 127 sowie einen in das Gehäuse eingesetzten Kolben 128. Der Kolben 128 ist über ein Kopplungsglied 129 mit der Welle 100 gekoppelt.
Eine pneumatische Steuereinrichtung 130 ist über pneumatische Leitungen 131 so angeschlossen, daß sie die Kolbeneinheiten pneumatisch antreibt. Daher kann das Antriebselement 94 durch die Gleitbewegung des Kolbens 128 angehoben und gesenkt werden, und das Antriebselement 84 kann durch die Gleitbewegung des Kolbens 125 und die Bewegung des Antriebselementes angehoben und gesenkt werden. Dies hebt und senkt seinerseits das innere Gehäuse 68 im äußeren Gehäuse 66 des Tauchrohres 12. Dies, zusammen mit der Drehung des inneren Gehäuses, erleichtert das Öffnen und Schließen der Öffnungen 82 im Tauchrohr.
Dies wird durch eine gleitende Auf- und Abwärtsbewegung des inneren Gehäuses 66 von zwei bis drei Fuß und durch eine Drehung desselben um dreihundertsechzig (360) Grad in jeder Richtung erreicht.
Das primäre Rückgewinnungsverfahren unter Anwendung der vorliegenden Erfindung bringt das Ausrichten beispielsweise der Löcher 69, 76 und 80 mit sich, um die Leitung 82 zu schaffen und um die flüchtigen Verunreinigungen in der Schicht nahe an der äußeren Öffnung 80 abzusaugen. Dies wird fortgesetzt, bis keine Spuren der ins Auge gefaßten Verunreinigungen mehr festgestellt werden können. Sodann wird das innere Gehäuse 68 angehoben und/oder gedreht, um die Leitungen 80 zu schließen und eine andere Leitung bzw. andere Leitungen zu öffnen und das Absaugen aus einer anderen Schicht bis zu dem Punkte zu gestatten, an dem keine weiteren Verunreinigungen festgestellt werden können.
Die in Figur 6 gezeigte Vorrichtung 10 veranschaulicht den Betrieb einer weiteren Konfiguration mit einem einzigen Bohrloch nach der Erfindung. Dies ist ein zweites Rückgewinnungsverfahren. Wie dargestellt ist, werden gegebenenfalls Dampf und oberflächenaktive Mittel (Chemikalien) aus den Tanks 56 und 58 durch Freigabe der richtigen Ventile 64 freigesetzt. Dies gestattet es, einen Strahl 132 aus Dampf und Chemikalien in den verunreinigten unterirdischen Bereich 16 zu injizieren. Das innere Gehäuse 68 des Tauchrohres ist so angeordnet, daß nur die oberen Öffnungen 134 in einer oberen Zone 136 des verunreinigten unterirdischen Bereiches 16 geöffnet werden, um den Dampf und die Chemikalien freizusetzen. Der Strahl 132 aus Dampf und Chemikalien bewegt sich entlang der oberen Zone 136 des verunreinigten unterirdischen Bereiches 16, und die Schwerkraft verursacht die Abgabe des kondensierten Dampfes und der Chemikalien über den gesamten unterirdischen Bereich. Dies erwärmt die Verunreinigungen und erzeugt eine Emulsion der Chemikalien in Wasser.
Wie in Figur 7 veranschaulicht ist, werden die oberen Öffnungen 124 geschlossen, sobald dies einmal bewerkstelligt wurde, und die unteren Öffnungen 140 werden geöffnet, so daß der Strahl 132 aus Dampf und Chemikalien die Basis des verunreinigten unterirdischen Bereiches 16 unter Druck setzt. Dies verursacht eine Bewegung auf einem parallelen Wege in der unteren Zone 142, weg von den Öffnungen 140. Sobald der Druck auf seinem Maximum liegt, werden die unteren Öffnungen 140 geschlossen, und die oberen Öffnungen werden als Rückgewinnungsöffnungen wiederum aufgetan. Das Ergebnis ist eine Strömung von Dampf und oberflächenaktiven Mitteln gegen die oberen Öffnungen 134 hin, wodurch eine Turbulenz erzeugt und die notwendige Energie geliefert wird, um eine Emulsion von Chemikalien in Wasser oder von Öl in Wasser über den gesamten verunreinigten unterirdischen Bereich 16 zu erzeugen.
Wenn die Gegenströmung abgeschlossen ist, so ist der nächste Schritt, die unteren Öffnungen 140 des Bohrloches zu öffnen und die Ausschöpfung mittels Vakuum voll auf den Boden der vadosen Zone zu konzentrieren und die mizellisierte Chemikahe oder die Emulsion von Öl in Wasser von den oberen Schichten der vadosen Zone, wohin sie durch das Vakuum aus den oberen Öffnungen 134 gesogen wurden, in die untere Schicht zu ziehen, wodurch die vadose Zone weiterhin mit den Chemikalien gesättigt wird. Dies wird immer wieder, Zone für Zone und Öffnung für Öffnung wiederholt, bis die Rückgewinnung der Verunreinigungen im verunreinigten unterirdischen Bereich 16 abgeschlossen ist.
Der Zweck der "Einweichung in Dampf" mit dem Dampfe 132 ist es, den verunreinigten unterirdischen Bereich 16 zu erwärmen und chemisch zu behandeln, wodurch die Rückgewinnung der flüssigen, flüchtigen Verunreinigungen durch die erhöhte Verdampfung vorangetrieben wird, die bei allen Verunreinigungen erfolgt, wenn sie erwärmt werden. Die Wärme und die Turbulenz, zusammen mit den oberflächenaktiven Mitteln bewirkt die vollständige Lösung der Verunreinigungen im Wasser der vadosen Zone als Emulsionen von Chemikalien in Wasser, die aus dem Rückgewinnungsbohrloch 12 herausgepumpt werden.
Die folgende Tabelle zeigt die nötige Temperatur, um flüchtige, flüssige Verunreinigungen vor und nach der Vermischung mit Wasser zu sieden. Komponente Siedetemp.(ºC) der Mischung Siedepunkt (ºC) d.reinen Komponente Lb. Dampf/Lb.Komponente Benzol Toluol Bromoform Chlorbenzol Hexachloräthan
Die erste Spalte in der obigen Tabelle zeigt die Temperatur, bei der die Verunreinigungen in Gegenwart von Dampf und Heißwasser verdampfen werden. Die zweite Spalte zeigt die Wärme, die erforderlich wäre, wenn die Verunreinigungen nicht mit Heißwasser und Dampf vermischt wären. Es sei bemerkt, daß alle diese Verunreinigungen zum Sieden gebracht und dadurch mittels des Vakuums durch das Tauchrohr 12 hindurch rückgewonnen werden können, ohne notwendigerweise die Chemikalien in einer mizellaren Emulsion suspendieren zu müssen.
Der Zweck der Verwendung oberflächenaktiver Mittel (von Chemikalien) bei diesem Verfahren ist es, die Verunreinigungen aus Chemikalien und Öl im heißen Wasser aus dem treibenden Dampf, wie er gemäß der obigen Beschreibung angewandt wird, zu mizellisieren und dadurch die Verunreinigungen mit Siedepunkten über 100ºC rückzugewinnen. Nachdem die Verunreinigungen vollständig mizellisiert (in Wasser suspendiert) worden sind, können sie aus der Formation mittels Vakuum durch das Tauchrohr hindurch, wie beschrieben, abgezogen werden. Als weiterer Vorteil kann diese Erfindung dazu benutzt werden, gewisse flüchtige, flüssige Verunreinigungen, insbesondere PCBs, rückzugewinnen, die äußerst hohe Siedepunkte (über 700ºC) und eine geringe Lösungsgeschwindigkeit in Wasser besitzen. Im Falle dieser Verunreinigungen werden besondere oberflächenaktive Mittel bei der vorliegenden Erfindung benützt, um in den verunreinigten Zonen Emulsionen von Chemikalien in Wasser oder von Öl in Wasser zu erzeugen, wodurch es ermöglicht wird, die Emulsionen mittels Vakuum aus der Formation abzuziehen.
Es gibt drei Arten von Gruppen von Chemikalien, die zur Zeit am besten dazu geeignet sind, Emulsionen von Chemikalien in Wasser und Öl in Wasser zu erzeugen, die für die Dekontaminationsverfahren wesentlich sind, welche durch das bzw. zusammen mit dem Verfahren und der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung bewirkt werden können.
Die erste dieser Gruppen sind die Alkohol-Äther-Sulfate. Diese haben die verschiedenen ökologischen Sicherheitstests bis zu dem Punkte bestanden, daß sie vom US-F.D.A. für den menschlichen Konsum als unbedenklich erklärt wurden. Die zweite von diesen, welche ebenfalls nicht toxisch ist, ist der Klasse der alpha-Olefinsulfonat-Chemikalien, und der dritte, nicht toxische Kandidat ist die Klasse der linearen Alkyl-Benzol-Sulfonate.
Bei einer Variante der Konfigurationen mit einem einzigen Bohrloch, welche oben beschrieben wurden, kann Wasser in die verunreinigte Zone zusammen mit den Mizellen erzeugenden oberflächenaktiven Mitteln injiziert und einweichen gelassen werden. Im Anschlusse an die optimale "Einweichzeit" können die mizellisierten chemischen Verunreinigungen aus der Formation mittels Vakuum entweder aus einer Öffnung des Tauchrohres oder aus mehreren Öffnungen, entweder gemeinsam oder einzeln, abgesogen werden.
Die bevorzugte Ausführungsform ist es, die Öffnungen einzeln in einer Aufeinanderfolge zu benutzen, was die maximale Vermischung des oberflächenaktiven Mittels und der Verunreinigungen verursacht, womit die Rückgewinnung auf ein Maximum gebracht wird.
Ein drittes Rückgewinnungsverfahren bringt das Austrocknen des verunreinigten Bereiches mit Heißluft mit sich. Dies wird durch Injizieren von überhitztem Dampf oder von Heißluft in den verunreinigten unterirdischen Bereich 16 bewerkstelligt. Die Heißluft dient der Verflüchtigung chemischer Verunreinigungen, einschließlich jener, welche nach einem Ausfegen der meisten Verunreinigungen mit Dampf und einer Verringerung der Siedepunkte der anderen noch verblieben sind. Die in die Konfiguration mit einem einzigen Bohrloch injizierte Heißluft kann entweder an der Oberfläche rückgewonnen werden (die von der Atmosphäre isoliert werden muß), oder kann in einem im einzelnen unten erläuterten "Blas-und-Verpuffungs"-Verfahren zurück in das Tauchrohr injiziert werden. Eine trockene Erwärmung wird durch Injizieren von Luft erreicht, die auf einen Wert erhitzt wurde, der ausreichend hoch ist, um alle flüchtigen flüssigen Verunreinigungen in der anvisierten vadosen Zone zu verdampfen (überhitzte Luft). Diese Wärmebehandlung kann entweder auf den gesamten Bereich angewendet werden, oder sie wird vorzugsweise durch aufeinanderfolgendes Öffnen und Blockieren der Öffnungen in dem Tauchrohr auf einzelne Schichten oder Zonen innerhalb des Bereiches angewandt.
Bei Beendigung der Wärmebehandlung hört die Injektion von überhitzter Luft auf, und die erwärmte Zone kann dann mittels Vakuum gereinigt werden. Dieses Verfahren wird "Zone" um "Zone" von der Oberseite des verunreinigten Bereiches bis zur Mitte dieses Bereiches und dann vom Boden bis zur Mitte wiederholt. Zu jeder Zeit wird eine Ausschöpfung am Boden der vadosen Zone mittels Vakuum aufrechterhalten, um ein Lecken jeglicher Verunreinigungen in die Atmosphäre oder in einen Wasserlauf zu verhindern. Dieses Verfahren wird wiederholt, bis alle Spuren von Verunreinigungen entfernt worden sind. Dies ist Erdölingenieuren als "Blas-und-Verpuffungs"-Verfahren ("huff'n puff") bekannt.
Ein viertes Rückgewinnungsverfahren ist dem zweiten und dritten Verfahren insofern ähnlich, als das Öffnen und Schließen von Löchern in dem Tauchrohre angewandt wird, um Fluide durch die vadose Zone zu leiten und so die vollständige Rückgewinnung aller Verunreinigungen zu bewirken. Es unterscheidet sich von diesen Verfahren darin, daß es zwei oder mehrere Bohrlöcher anwendet, um das zu tun, was mit einem einzigen Bohrloch beim zweiten und dritten Verfahren getan wird. Bei einem Verfahren mit einem einzigen Bohrloch werden der Dampf und/oder die Chemikalien, welche in die Bodenschicht aus den Öffnungen 140 injiziert werden, über die Öffnungen 134 in demselben Tauchrohre wiedergewonnen. Bei einer Konfiguration mit mehreren Bohrlöchern erfolgt die Rückgewinnung über die Öffnungen 140 in einem dazu parallelen Bohrloch oder dazu parallelen Bohrlöchern, womit eine bessere Verteilung über die vadose Zone gesichert wird.
Die Figur 8 veranschaulicht eine erfindungsgemäße Ausführungsform mit mehreren, allgemein mit der Zahl 210 bezeichneten Bohrlöchern. Diese Ausführungsform kann in sehr wirksamer Weise benützt werden, beispielsweise als erfindungsgemäße Ausführungsform der Bioabhilfe. Bei dieser Ausführungsform sind zwei vertikale, zueinander parallele und voneinander beabstandete Tauchrohre 212 und 214 vorgesehen. Es versteht sich, daß jedes Tauchrohr 212 bzw. 214 mit den Injektions-, Rückgewinnungs- und Antriebssystemen versehen ist, wie sie in Figur 1 veranschaulicht werden. Das Tauchrohr 212 ist in Figur 8 in der zeitweiligen Benützung als Injektionsbohrloch gezeigt. Das Tauchrohr 214 ist als Vakuumsaugrohr im Gebrauch. Wenn das Tauchrohr 212 gedreht und/oder verschoben wird, um die obere Öffnung 216 aufzutun, während gleichzeitig die obere Öffnung 218 des Tauchrohres 214 freigegeben wird, so können Dampf und Chemikalien unter hohem Druck von der Öffnung 216 zur Öffnung 218 getrieben werden. Dies veranlaßt, daß sich ein Verbindungskanal 220 zwischen den beiden Tauchrohren 212 und 214 auftut und dazu dient, darin ansäßige Bakterien auszuschalten, die andernfalls das Überleben der injizierten Bakterien bedrohen könnten.
Nachdem sich der Verbindungskanal 220 geöffnet hat, wird kaltes Wasser durch den Verbindungskanal 220 gepumpt, um den Bereich abzukühlen. Als nächstes wird ein Gel oder eine wäßrige Polymerlösung injiziert, die dazu neigt, am Umfange des Kanales anzuhaf ten und dadurch die Absorption der injizierten Chemikalien auf ein Minimum bringt. Wenn die Chemikalien den Kanal zwischen der Öffnung 216 und der Öffnung 218 durchquert haben, werden die Öffnungen 216 und 218 geschlossen, und die Injektion von Dampf und Chemikalien wird so fortgesetzt, daß sie zwischen jenen beiden Öffnungen stattfindet, wie zwischen der Öffnung 230 und der Öffnung 232 dargestellt ist. In diesem benützten Beispiel wird die fortgesetzte Injektion die Zone 222 in der dargestellten Weise ausfüllen. Sobald die Zone 222 gesättigt worden ist, werden die Öffnungen 230 und 232 geschlossen und die Öffnungen 234 und 236 geöffnet, und das Vorgehen wird wiederholt, bis die Zone 138 vollständig gesättigt ist.
Der verunreinigte unterirdische Bereich 16 kann auch mit oberflächenaktiven Mitteln oder toxiphilen Bakterien gesättigt werden, wie oben beschrieben wurde. Der verunreinigte unterirdische Bereich 16 kann auch mit oberflächenaktiven Mitteln oder toxiphilen Bakterien gesättigt werden, indem diagonale Kanäle gebildet werden, wie die Kanäle 250, 252, 254, 256, 258 und 260, wie sie in Figur 9 gezeigt werden.
Die Verbindung zwischen den Öffnungen 216 und 236 würde die Sättigung der Zone 222 erleichtern, und das Öffnen eines Verbindungsweges zwischen den Öffnungen 230 und 242 würde die Sättigung der Zone 238 erleichtern. Nachdem beispielsweise toxiphile Mikroben injiziert wurden, werden sie mit Luft über dasselbe Muster versorgt, über das sie injiziert wurden. Ein Beispiel für dieses Verfahren ist dasjenige, bei dem Wasser in einem Kreuzmuster über Muster der Kanäle 250 und 256 verwendet wird, um die Chemikalien (Mikroben) weiterzutreiben und den Verdauungsprozeß der Mikroben an den Verunreinigungen zu erleichtem. Nachdem eine Kolonie toxiphiler Bakterien in einem verunreinigten Bereiche, wie diesem, eingeführt worden ist, können die Tauchrohröffnungen in beiden Tauchrohren selektiv geschlossen und geöffnet werden, um es freigesetzten Gasen zu erlauben, die Mikroben durch die Formation zu bewegen. Der verunreinigte unterirdische Bereich 16 kann dann selektiv unter Benützung der Tauchrohre 212 und 214 einem Vakuum ausgesetzt werden, um die Verunreinigungen an die Oberfläche zu entfernen.
Figur 10 ist ein Schema einer weiteren Variante mit mehreren Bohrlöchern nach der Erfindung. Diese wird als sechstes Rückgewinnungsverfahren angesehen. Es versteht sich, daß die bei dieser Konfiguration nach der Erfindung erläuterten Tauchrohre dieselben sind, wie sie zuvor geoffenbart worden sind. Das Bohrlochmuster in Figur 10 ist kreisförmig und ist aus einer Mehrzahl von Bohrlöchern 270 bis 300 zusammengesetzt, die als Injektionsbohrlöcher in den verunreinigten unterirdischen Bereich 16 verwendet werden. Ein Bohrloch oder Bohrlöcher 310 (nur eines ist gezeigt) in der Mitte des Musters ist das Rückgewinnungsbohrloch. Diese Rückgewinnungseinrichtung 310 wird dazu benützt, diejenige Zone niedrigen Druckes zu erzeugen, aus der die Verunreinigungen im verunreinigten unterirdischen Bereich 16 rückgewonnen werden, der durch strichlierte Linien 312 gezeigt wird. Die Injektionsbohrlöcher 270 bis 300 sind an Punkte rund um das Rückgewinnungsbohrloch 310 gesetzt, um Verbindungskanäle, wie den Kanal 314, zwischen Injektionsbohrlöchern 270 und 272 zum Rückgewinnungsbohrloch 310 zu schaffen. Zusätzliche Kanäle können dann unter Anwendung dieser Technik erzeugt werden, wie der Kanal 316 zwischen dem Injektionsbohrloch 278 und dem Bohrloch 298. Diese besondere Konfiguration ist nicht auf das Injizieren von Dampf und/oder Wasser mit Chemikalien beschränkt. Sie kann auch zum Injizieren von Heißluft in den verunreinigten unterirdischen Bereich 16 benützt werden, um die Verunreinigungen zu verdampfen und sie gegen das Rückgewinnungsbohrloch 310 zu treiben. Bei dieser Konfiguration können die Bohrlöcher wechselweise als Injektions- und Rückgewinnungsbohrlöcher durch Alternieren der Öffnungen benützt werden, um eine Vielzahl von Wegen oder Kanälen für die Rückgewinnung der Verunreinigungen zu erzeugen. Dies erlaubt ein systematisches Ausfegen des ganzen verunreinigten unterirdischen Bereiches und gestattet die totale Rückgewinnung der Verunreinigungen in der typischen verunreinigten vadosen Zone.
Eine weitere Variante der Konfiguration mit mehreren Bohrlöchern ist die Verwendung von vier oder mehr Bohrlöchern, die in einer horizontalen, zueinander parallelen Reihe angelegt sind, um so einen speziellen Bereich abzugrenzen. Diese Ausführungsform bringt die Verwendung von zwei oder mehr Reihen zueinander paralleler Bohrlöcher mit sich, wobei jede Reihe aus zwei oder mehreren Bohrlöchern zusammengesetzt ist, um so eine rechteckige "Schachtel" zu bilden, die einen Teil des oder den gesamten verunreinigten unterirdischen Bereich umschließt. Bei dieser Konfiguration wird die Lösung von Wasser und oberflächenaktivem Mittel zwischen den beiden Reihen auf solche Weise vor- und zurückgespült, daß alle Verunreinigungen in der Emulsion von Chemikalie in Wasser oder von Öl in Wasser mizellisiert werden. Dieses Verfahren des kreuzweisen Spülens und Absaugens mittels Vakuum wird fortgesetzt, bis es keine Spuren der Verunreinigungen im abgesaugten Abflusse mehr gibt.
Gewisse der oben für die Konfiguration mit einem einzigen Bohrloch beschriebenen Verfahrensschritte können auch bei der Ausführungsform mit mehreren Bohrlöchern nach der vorliegenden Erfindung benutzt werden. Beispielsweise kann der gesamte verunreinigte unterirdische Bereich mit Heißluft oder Dampf vor dem Beginne des Austreibvorganges "eingeweicht" werden. Überdies können alle Bohrlöcher als Erzeuger verwendet werden, nachdem die Behandlung durch "Einweichen mit Dampf" abgeschlossen worden ist.
Ein zusätzliches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bringt die Verwendung gewisser toxiphiler (Toxin abbauender aerober) Bakterien mit sich, die sich beim Abbau flüssiger toxischer Verunreinigungen zu CO&sub2; und gutartigen und/oder nützlichen Chemikalien als zweckmäßig erwiesen haben. Dies ist das siebente Rückgewinnungsverfahren.
Diese Rückgewinnungstufe kann toxiphile aerobe Bakterien zusammen mit den oben beschriebenen Konfigurationen mit mehreren Bohrlöchern einsetzen. Zuerst werden entweder toxiphile Bakteriensporen (die bevorzugte Ausführungsform) oder toxiphile Bakterien in Wasser (oder in einer polymeren Lösung suspendiert) injiziert und werden unter hohem Drucke durch einen zuvor geschaffenen "Verbindungskanal" von einer Öffnung eines Tauchrohres zur gegenüberliegenden Öffnung eines anderen Tauchrohres gepumpt.
Sobald das Produktionsbohrloch den Beweis zeigt, daß die injizierten Sporen vom Injektor aus gewandert sind, wird das Verfahren bloß für die beiden Öffnungen beendet, welche für diese spezielle Schicht oder Zone verwendet wurden. Das Verfahren wird auf der Basis "Zone" für "Zone" wiederholt, bis der gesamte verunreinigte unterirdische Bereich zwischen den beiden Bohrlöchern mit den toxiphilen Sporen gesättigt ist. Die Sporen werden sodann auf eine von mehreren Weisen zum "Leben" "aufgerüttelt". Eine Weise besteht darin, heißes Wasser durch ihre "Zone" zu spülen. Eine andere ist es, einen Nährstoff zu verwenden, um sie zum Leben "aufzurütteln". Ein dritter Weg besteht darin, Heißluft über ihre Zone zu blasen. Sobald die Sporen aktiviert sind, werden sie zu voll ausgebildeten Bakterien, die darangehen, die Toxine rund um sie zu konsumieren.
Der Grund für die Verwendung von Sporen in dem besonderen Verfahren an Stelle von tatsächlichen Bakterien liegt darin, daß die Sporen kleiner sind und leichter tief in die verschmutzte Zone getrieben werden können. Die Sporen werden normalerweise in einer polymeren Lösung (vorzugsweise Xanthangummi) in die Formation injiziert, um ihre Ausfallrate auf ihrer Reise vom Injektions- zum Produktionsbohrloch zu verringern. Wenn sie in der polymeren Lösung suspendiert sind, sind sie weit weniger dazu imstande, an Partikeln von Sand und Lehm adsorbiert zu werden.
Nachdem die Bakterien durch den ganzen verunreinigten unterirdischen Bereich verteilt und zum Leben "aufgerüttelt" worden sind, können sie durch die ganze vadose Zone durch Luft und auf die optimale Temperatur erwärmtes Wasser weiterverteilt und hinsichtlich ihrer Bewegung durch systematisches Öffnen und Schließen von Öffnungen in den zueinander parallelen Tauchrohren unter Kontrolle gehalten werden. Die Anordnung mehrerer Bohrlöcher erlaubt es auch, Sauerstoff und zusätzliche Nährstoffe in kreuzweisen horizontalen und diagonalen Mustern in die vadose Zone zu injizieren, was die toxiphilen Mikroben über die ganze Zone gleichmäßig verteilen wird, wodurch eine vollständige Rückgewinnung der Verunreinigungen bewirkt wird.
An gewissen Stellen kann der Boden derart undurchdringlich sein, daß es nötig wird, Mikroben in und zwischen die durch diese Erfindung geoffenbarten Bohrlöcher zu injizieren. Dieser Injektionsvorgang kann durch einen Wasserstrahlbohrer für schlanke Löcher bewerkstelligt werden, der Mikroben mitführendes Wasser radikal außerhalb des Vertikalbohrers injiziert. Das Verfahren wird diesbezüglich wiederholt, bis die periodische "Waschung" des zuvor verunreinigten unterirdischen Bereiches keinen Nachweis von Öl oder toxischen Chemikalien mehr enthüllt. Zu dieser Zeit wird der letzte Schritt in dem Verfahren durchgeführt, der darin besteht, die Bakterienkolonie durch Beendigung ihrer Nährstoff zufuhr auszurotten.
Jedes dieser beschriebenen Verfahren kann auch mit Hilfe mindestens eines (nicht dargestellten) Bohrloches ausgeführt werden, das horizontal in den Boden gelegt und wenigstens mit einem Ende mit einem Bohrloche verbunden wird, das sich vertikal oder schräg in den verunreinigten unterirdischen Bereich erstreckt und eine Verbindung zur Vakuumvorrichtung oder zum Injektionssystem bildet. Das Verlegen solcher Rohrsysteme ist besonders aus der Erdöltechnik bekannt. Das horizontale Bohrloch sollte im wesentlichen parallel zur Grundwasserzone oder zu anderen wasserführenden Schichten sein. Das horizontale Bohrloch entspricht in seiner Ausbildung und Funktion den oben beschriebenen Extraktionsbohrlöchern; die Verschiebung oder Drehung eines inneren Gehäuses innerhalb eines äußeren Gehäuses kann über Kopplungsglieder - insbesondere flexible - stattfinden, wie in ähnlicher Weise aus der Erdöltechnik bekannt ist. Eine solche Anordnung hat den großen Vorteil, daß die in dem bereits verunreinigten Bereich vorhandenen Verunreinigungen am Migrieren gegen den wasserführenden Bereich gehindert werden, und so kann man einer Vergiftung oder Verunreinigung des Wassers zuvorkommen. Aus diesem Grunde sollte ein solches horizontal verlegtes Bohrloch besonders während und nach Regenfällen betrieben werden. Es zeigt sich als besonders vorteilhaft, speziell in in ausgedehnterem Maße verunreinigten Bereichen, ein "Netz" von horizontalen Bohrlöchern vorzusehen, die parallel zueinander, in Sternform oder in Kreisform angeordnet sind und gemäß den oben beschriebenen Verfahrensvarianten betrieben werden können.
Um zu sichern, daß die Verunreinigungen in der Praxis auch in zufriedenstellender Weise beseitigt werden können, ist es bevorzugt, ein Regelsystem für das gewonnene Gemisch an Substanzen und Verunreinigungen (siehe oben) vorzusehen. So wird die Beseitigung aus dem verunreinigten Bereiche zufriedenstellend sein, wenn bei einem Verfahren mit schrittweiser Dekontaminierung gesichert wird, daß die Beseitigung aus der nächsten Schicht nur dann begonnen wird, wenn keine Verschmutzungen mehr in derjenigen Schicht feststellbar Sind, worin die Beseitigung zuerst durchgeführt werden soll. Es ist deshalb notwendig, während des Beseitigungsvorganges fortlaufend Proben aus dem gewonnenen Gemisch zu entnehmen. Ein solches Regelsystem ist beispielsweise in der gleichzeitig anhängigen US-Patent-Anmeldung, Serien-Nr. 07/743,815 (Javadi et al.) beschrieben, deren Inhalt hiermit als geoffenbart betrachtet wird. Es wird eine zu analysierende Probe genommen, und die Probe wird durch einen Sensor zur Bestimmung der präzisen Konzentration der Verunreinigungen geführt. Die Konzentration wird dann unter Verwendung einer Computer-Software in einem Regler analysiert, und es wird ein Signal vom Regler entweder an das Injektionssystem zur weiteren Injektion einer spezifizierten Menge an Substanzen oder an die Einrichtung zum Drehen und/oder Verschieben des inneren Gehäuses des Tauchrohres abgegeben.
Dieses Regelsystem kann auch Sensoren aufweisen, die mit den speziellen offenen Öffnungen des Tauchrohres koordiniert werden sollen bzw. mit den Öffnungen koordiniert werden können. Somit ist es möglich, eine Positioniereinrichtung für den Sensor bzw. die Sensoren vorzusehen, die vorzugsweise mit derjenigen Positioniereinrichtung gekuppelt sein sollte, die die Verschiebung bzw. die Drehung des inneren Gehäuses bewirkt, so daß dieser Sensor diejenigen Verunreinigungen - und nur diese - testet, die durch die spezielle offene Öffnung hindurch extrahiert werden. Wenn eine Verunreinigung nicht mehr festgestellt wird, kann die nächste Öffnung und damit die nächste Position des Sensors gewählt werden. Das Vorsehen eines mit einer speziellen offenen Öffnung koordinierten Sensors kann in besonders einfacher Weise bewirkt werden, wenn in jedem Falle nur eine Öffnung des Tauchrohres geöffnet wird.
Die Sensoren können auch leicht auf- und abbewegt werden, wenn sie an Stangen angeordnet sind, die innerhalb des inneren Gehäuses geführt sind. Dadurch kann das Abfühlen Schritt für Schritt über die ganze Länge des Tauchrohres durchgeführt werden. Wenn Verunreinigungen in einem gewissen Bereiche festgestellt werden, ist es möglich, in diesem Bereiche die Öffnungen des inneren Gehäuses mit jenen des äußeren Gehäuses fluchten zu lassen. Sobald der Sensor die Verunreinigung feststellt, wird der Sensor ein Signal an den Regler senden; der Regler wird das innere Gehäuse drehen und eine seiner Öffnungen auf diejenige Öffnung des äußeren Gehäuses ausrichten, wo die Verunreinigung festgestellt worden ist. Wenn dies bloß durch eine Drehbewegung erfolgt, ist das innere Gehäuse leichter und besser kontrollierbar.
Das in Fig. 11 gezeigte Blockdiagramm ist eine allgemeine Beschreibung des Regelsystems, das benützt werden soll. Der Einstellpunkt 324 für die Eingabe aktiviert das System 320 - welches die Freigabe- und die Rückgewinnungseinrichtung enthält - in seinen normalen Zustand, der das Drehen und das Auf- und Abverschieben bedeutet. H ist die von den Sensoren 321 gesendete Rückmeldung. Y ist das Ausgangssignal, das den Sensoren 321 zugesandt wird, um eine vollständige Kontrollierbarkeit über das System 320 zu haben.
Der Regler 322 wird das innere Gehäuse drehen und/oder in Achsrichtung bewegen, um eine oder mehrere seiner Öffnungen auf die Öffnungen des äußeren Gehäuses genau an jenem Punkte auszurichten, wo die Verunreinigung durch den sich bewegenden Sensor festgestellt worden ist. Der Grund für die Verwendung eines sich bewegenden Sensors innerhalb des inneren Gehäuses ist es, eine möglichst genaue Ablesung zu erhalten. Wenn die Ablesung am Vakuumtank an der Oberfläche durchzuführen wäre, würde die Verdünnung durch irgendeine Leckflüssigkeit in die ganze Länge des inneren Gehäuses dazu neigen, die Ablesungen zu verzerren, indem sie geringere Konzentrationen an Verunreinigungen anzeigt, als tatsächlich der Fall ist. Dies bedeutet, daß die Öffnungen des inneren Gehäuses mit jenen des äußeren Gehäuses entsprechend dem von den Sensoren 321 gesendeten Signale fluchten.
Es können verschiedene Arten von Sensoren 321 verwendet werden. Da beispielsweise die meisten Verunreinigungen 323 im Boden eine Kombination von Kohlenwasserstoffen sind, könnten Sensoren eingerichtet werden, die Kohlenwasserstoffe detektieren und Signale zum Regler senden. Dies geschieht, indem ein Kohle-Widerstand im Sensorelement angeordnet wird, der auf Kohlenwasserstoffe sehr empfindlich ist. Wenn ein Kohle-Widerstand Kohlenwasserstoffen ausgesetzt wird, so nimmt sein Widerstand ab. Eine Abnahme des Widerstandes des Resistors erhöht den Strom, der dem Regler 322 anzeigt, das innere Gehäuse innerhalb des äußeren Gehäuses so auszurichten, daß die Kohlenwasserstoffe herausgesaugt werden.
Aus den oben beispielshalber und unter Bezugnahme auf die Figuren beschriebenen Verfahrensvarianten ist es klar, daß die Anzahl, die Anordnung und, soweit relevant, auch die Größe der Öffnungen in den beiden Gehäusen - jedoch insbesondere des inneren Gehäuses - entsprechend der gewählten Art des Verfahrens ausgewählt werden sollten. So ist es, je nachdem ob das in Frage stehende Verfahren ein Fluten mit Dampf, ein Durchspülen und/oder das Anlegen eines Vakuums an den verunreinigten Bereich - insbesondere Schicht für Schicht oder in Form eines kreuzweisen Musters - mit sich bringt oder ein beschriebenes "Blas-und-Verpuffungs"-Verfahren beispielsweise unter Anwendung des dritten Rückgewinnungsverfahrens ist, möglich, austauschbare Gehäuse vorzusehen, welche ein Öffnungsmuster besitzen, das dem gewünschten Gebrauche angepaßt ist.
Es ist möglich, auf die Dichtungseinrichtungen, besonders auf die Dichtungsringe, zu verzichten, falls das innere Gehäuse aus einem unterschiedlichen Metall bzw. einer anderen Legierung als das äußere Gehäuse gefertigt ist. Beispielsweise würde bei Verwendung einer Aluminiumlegierung für das innere Gehäuse und von Stahl für das äußere Gehäuse das innere Gehäuse einen höheren Wäredehnungskoëffizienten haben als das äußere Gehäuse, so daß das innere Gehäuse beim Erwärmen eine luftdichte Bindung an das äußere Gehäuse bilden wird. Der Zweck davon ist es, das unerwärmte innere Gehäuse frei drehen und axial bewegen zu lassen, um so eine Öffnung des inneren Gehäuses auf eine Öffnung des äußeren Gehäuses auszurichten und dann an jener Stelle durch Erwärmen des inneren Gehäuses um etwa 18ºC mehr als die normale Temperatur des Bodens zur Ausdehnung des inneren Gehäuses zu sichern, um eine luftdichte Abdichtung zu bilden, welche jegliches unerwünschte Leck aus den Öffnungen des äußeren Gehäuses zum inneren Gehäuse verhindert.
Ein alternatives Verfahren ist es, ein inneres Gehäuse zu benutzen, welches schrumpft, wenn es mit kaltem Wasser gespült wird. Bei diesem Verfahren wird das innere Gehäuse mit Wasser mit etwa 17ºC weniger als die normale Bodentemperatur gespült - nachdem eine Vakuumphase beendet wurde - was das innere Gehäuse dazu veranlaßt, zu schrumpfen, wobei es entriegelt wird. Bei normalen Temperaturen bildet sich eine dichte Passung innerhalb des äußeren Gehäuses.
Die Wahl, welches dieser beiden Systeme benutzt werden wird, wird normalerweise auf den Bodentemperaturen der Umgebung basieren. In kalten Klimata wird es normalerweise ratsam sein&sub1; dasjenige System anzuwenden, bei dem das innere Gehäuse durch Wärme ausgedehnt wird, um eng an das äußere Gehäuse zu passen. In tropischen oder semitropischen Klimata sollte das System mit kaltem Wasser benutzt werden.

Claims

1. Verfahren zur Beseitigung von unterirdischen Verunreinigungen aus einem verunreinigten unterirdischen Bereiche (16), bei dem zumindest eine Rückgewinnungseinrichtung (12) in dem verunreinigten unterirdischen Bereiche (16) positioniert wird, um die Verunreinigungen durch Anlegen eines Vakuumdruckes rückzugewinnen und gegebenenfalls - vor der Rückgewinnung - zum Freisetzen einer vorbestimmten Substanz in den unterirdischen Bereiche, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte einschließt:

Aktivieren wenigstens einer Dreh- und Verschiebeeinrichtung (83), um nacheinander und selektiv ausgewählte, vorzugsweise aufeinanderfolgende, Öffnungen (82) wenigstens einer positionierten Rückgewinnungseinrichtung (12) zu öffnen und zu schließen;

selektives Anlegen des Vakuumdruckes, vorzugsweise nacheinander, durch die offene Öffnung (82) in der positionierten Rückgewinnungseinrichtung (12), um Verunreinigungen aus einem benachbarten Bereiche des verunreinigten unterirdischen Bereiches (16) rückzugewinnen; und

Aktivieren der Dreh- und Verschiebeeinrichtung (83) um selektiv, vorzugsweise nacheinander, jede offene Öffnung (82) in der positionierten Rückgewinnungseinrichtung (12) zu schließen, bevor oder während die nächste Öffnung (82) derselben geöffnet wird, so daß beim Anlegen des Vakuumdruckes die Verunreinigungen im gesamten verunreinigten unterirdischen Bereiche (16) durch die geöffneten Öffnungen (82) hindurch rückgewonnen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die vorbestimmte Substanz in wenigstens eine Öffnung (82) der positionierten Rückgewinnungseinrichtung (12) injiziert wird, vorzugsweise in nacheinander und selektiv geöffnete aufeinanderfolgende Öffnungen (82) der positionierten Rückgewinnungseinrichtung (12), so daß die vorbestimmte Substanz sich in ausgewählte Bereiche des verunreinigten unterirdischen Bereiches (16) bewegt und sich schließlich mit den Verunreinigungen darin vermischt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, welches die folgenden Schritte umfaßt:

Positionieren wenigstens einer zweiten Rückgewinnungseinrichtung (214; 310) in dem verunreinigten unterirdischen Bereiche (16) in einem Abstande zu der ersten positionierten Rückgewinnungseinrichtung (212; 270, 272, 274, ..., 300) zum Rückgewinnen der Verunreinigungen und/oder zum Freisetzen einer vorbestimmten Substanz - vorzugsweise in der jeweilige Mitte einer Mehrzahl der ersten positionierten Einrichtungen (212; 270; 272, 274, ..., 300) in einer kreisförmigen Konfiguration;

Aktivieren wenigstens einer zweiten Dreh- und Verschiebeeinrichtung, um ausgewählte, vorzugsweise aufeinanderfolgende, Öffnungen der zweiten positionierten Rückgewinnungseinrichtung (214; 310) zu öffnen, während gleichzeitig wenigstens eine benachbart ausgerichtete Öffnung der ersten positionierten Rückgewinnungseinrichtung geöffnet wird;

Injizieren einer vorbestimmten Substanz in wenigstens eine offene Öffnung der ersten positionierten Einrichtung (212; 270; 272, ..., 300), während ein Vakuumdruck an die wenigstens einen benachbart ausgerichteten offenen Öffnung der wenigstens einen zweiten positionierten Rückgewinnungseinrichtung (214; 310) angelegt wird, so daß die vorbestimmte Substanz entlang eines vorbestimmten Pfades (250, 252, ..., 260) zwischen den ausgerichteten Öffnungen in der ersten (212; 270, 272, ..., 300) und der zweiten positionierten Rückgewinnungseinrichtung (214; 300) gezogen wird;

Aktivieren der wenigstens einen ersten und zweiten Dreh- und Verschiebeeinrichtung, um jede der nacheinander geöffneten Öffnungen in der ersten und zweiten positionierten Einrichtung zu schließen, bevor oder während die nächsten Öffnungen zwischen der ersten und der zweiten positionierten Einrichtung offen sind.

4. Verfahren nach Anspruch 3, welches die folgenden Schritte umfaßt:

Aktivieren der ersten und zweiten Dreh- und Verschiebeeinrichtung, um alle Öffnungen der ersten (212) und der zweiten positionierten Rückgewinnungseinrichtung (214) zu schließen;

Aktivieren der ersten und zweiten Dreh- und Verschiebeeinrichtung, um die unteren Öffnungen der ersten (212) und der zweiten positionierten Rückgewinnungseinrichtung (214) zu öffnen;

Anlegen eines Vakuumdruckes selektiv, vorzugsweise nacheinander, an jede Öffnung in der ersten (212) und der zweiten positionierten Rückgewinnungseinrichtung (214), beginnend mit deren unteren Öffnungen, bis die Rückgewinnung von Verunreinigungen im gesamten verunreinigten unterirdischen Bereiche (16) abgeschlossen ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die - vorzugsweise eine Mehrzahl von - erste und zweite Rückgewinnungseinrichtung für die Rückgewinnung und/oder die Freisetzung vertikal, horizontal und/oder schräg - insbesondere in einer zueinander parallelen Konfiguration - in dem, gegebenenfalls unter dem verunreinigten unterirdischen Bereiche (16) angeordnet sind.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die vorbestimmte Substanz aus der aus Heißluft, Dampf, oberflächenaktiven Mitteln und Mikroorganismen, wie toxiphilen Bakterien, bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches die Verfahrensschritte des wenigstens einmaligen selektiven Erwärmens und/oder Abkühlens wenigstens eines Teiles (68, 66) zumindest einer der positionierten Rückgewinnungseinrichtungen (12) aufweist.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Art und/oder die Menge der Verunreinigungen durch eine Sensoreinrichtung vor dem Aktivieren der Dreh- und Verschiebeeinrichtung und/oder vor dem Anlegen des Vakuumdruckes festgestellt werden, insbesondere durch Bewegen der Sensoreinrichtung innerhalb der positionierten Rückgewinnungseinrichtung (12) Schritt für Schritt nach oben und/oder nach unten.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches die folgenden Verfahrensschritte aufweist:

Injizieren der vorbestimmten Substanz in wenigstens eine obere Öffnung (134) zumindest einer positionierten Rückgewinnungseinrichtung (12);

Aktivieren der wenigstens einen Dreh- und Verschiebeeinrichtung (83), um die obere(n) Öffnung(en) (134) zu schließen und wenigstens eine untere Öffnung (140) zu mindestens einer positionierten Rückgewinnungseinrichtung (12) zu öffnen;

Injizieren der vorbestimmten Substanz in die untere(n) Öffnung(en) (140);

Aktivieren der Dreh- und Verschiebeeinrichtung (83), um die untere(n) Öffnung(en) (140) zu schließen und die obere(n) Öffnung(en) (134) zu öffnen;

Anlegen eines Vakuumdruckes an die obere(n) Öffnung(en) (134), so daß die vorbestimmte Substanz gegen die obere(n) Öffnung(en) (134) strömt;

Aktivieren der Dreh- und Verschiebeeinrichtung (83), um die obere(n) Öffnung(en) (134) zu schließen und die untere(n) Öffnung(en) (140) zu öffnen; und

Anlegen eines Vakuumdruckes selektiv, vorzugsweise nacheinander, an jede offene Öffnung in der positionierten Rückgewinnungseinrichtung (12), vorzugsweise beginnend mit deren unteren Öffnung(en) (140), bis die Rückgewinnung von Verunreinigungen im gesamten verunreinigten unterirdischen Bereiche abgeschlossen ist.

10. Vorrichtung zur Beseitigung von unterirdischen Verunreinigungen aus einem verunreinigten unterirdischen Bereiche (16), mit zumindest einer Rückgewinnungseinrichtung (12, 310), die auf den verunreinigten unterirdischen Bereich ausgerichtet ist, um die Verunreinigungen aus ausgewählten Bereichen des verunreinigten unterirdischen Bereiches (16) rückzugewinnen, und mit wenigstens einer Vakuumanlegeeinrichtung (26) zum Anlegen eines Vakuumdruckes an die Rückgewinnungseinrichtung, so daß die Verunreinigungen aus dem verunreinigten Bereich (16) extrahiert werden können; und mit wenigstens einer Sammel- und Lagereinrichtung (28) zum Sammeln und/oder Lagern der Verunreinigungen, wenn sie aus dem verunreinigten unterirdischen Bereich (16) extrahiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Dreh- und Verschiebeeinrichtung (83) zum Drehen und/oder Verschieben von Teilen (66, 68) der Rückgewinnungseinrichtung (123, 310) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, welche ferner folgendes aufweist:

wenigstens eine Freisetzungseinrichtung (212; 270, 272, ..., 300), die auf den verunreinigten unterirdischen Bereich (16) ausgerichtet ist, um vorbestimmte Substanzen in ausgewählten Bereichen des verunreinigten unterirdischen Bereiches (16) freizusetzen;

wenigstens eine Injektionseinrichtung zum Injizieren der vorbestimmten Substanzen in die Freisetzungseinrichtung.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der wenigstens eine Freisetzungseinrichtung (12; 214, 212) dazu ausgebildet ist, vor, während oder nach dem Freisetzen der vorbestimmten Substanzen in die ausgewählten Bereiche des verunreinigten unterirdischen Bereiches (16) als Rückgewinnungseinrichtung (12; 212, 214) zu wirken.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei der wenigstens eine Freisetzungs- und/oder Rückgewinnungseinrichtung (12; 212, 214) folgendes aufweist:

ein äußeres Gehäuse (66) mit einer Mehrzahl von darin ausgebildeten Öffnungen (80);

ein inneres Gehäuse (68) mit einer Mehrzahl von Öffnungen (69), die durch Drehen und/oder Verschieben des inneren Gehäuses (68) relativ zum äußeren Gehäuse (66) wenigstens teilweise auf die Öffnungen (80) im äußeren Gehäuse (66) ausrichtbar sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der das innere Gehäuse (68) aus einem Material mit einem von dem des äußeren Gehäuses (66) unterschiedlichen Wärmedehnungskoëffizienten gefertigt ist, und wobei eine Einrichtung zum Heizen und/oder Kühlen des inneren Gehäuses (68) und/oder des äußeren Gehäuses (66) vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, bei der eine Dichtungsanordnung - vorzugsweise eine Mehrzahl von Dichtungsringen (72) - zwischen dem äußeren Gehäuse (66) und dem inneren Gehäuse (68) in einem Abstande voneinander ausgerichtet ist - vorzugsweise in wenigstens einer im inneren Gehäuse (68) ausgebildeten Ausnehmung (70) - und eine Mehrzahl darin ausgebildeten Öffnungen (76) besitzt, die auf die Öffnungen (69) im inneren Gehäuse (68) und im äußeren Gehäuse (66) ausrichtbar sind, so daß bei einer ausgewählten Bewegung des inneren Gehäuses (68) vorbestimmte Öffnungen im äußeren Gehäuse (66), in der Dichtungseinrichtung (72) und im inneren Gehäuse (68) in gegenseitige Flucht bewegt werden können.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Dreh- und Verschiebeeinrichtung (83) folgendes aufweist:

wenigstens ein erstes Antriebselement (84), das an das innere Gehäuse (68) angekoppelt ist, um das innere Gehäuse (68) der wenigstens einen Freisetzungs- und/oder Rückgewinnungseinrichtung (12) auf- und abzuverschieben;

wenigstens ein zweites Antriebselement (94) zum Drehen des inneren Gehäuses (68) der wenigstens einen Freisetzungs- und/oder Rückgewinnungseinrichtung (12) - das vorzugsweise mit dem ersten Antriebselement (84) gekoppelt ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, mit mindestens einem Kolbenglied (125) - vorzugsweise einem pneumatischen Glied - das an das innere Gehäuse (68) angekoppelt ist, und einer Einrichtung zum Aktivieren des mindestens einen Kolbengliedes zum Bewegen entlang eines vorbestimmten Weges.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, welche ferner Einrichtungen - insbesondere in Form von Tanks (60) - zum Lagern wenigstens einer vorbestimmten Substanz aufweist, und vorzugsweise wenigstens eine Vakuumpumpe zum Extrahieren der Substanzen aus der Lagereinrichtung (60) und zum Fördern derselben zur Freisetzungseinrichtung (12).

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, bei der wenigstens eine Vakuumanlegeeinrichtung (26) eine Kondensier- und Lagereinrichtung (28) zum Kondensieren und Lagern der Verunreinigungen - gegebenenfalls in einem Gemisch mit den vorbestimmten Substanzen - sowie eine Einrichtung zum Erzeugen eines vorbestimmten Saugdruckes aufweist, der an die wenigstens eine Rückgewinnungseinrichtung (12) anlegbar ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, mit mindestens zwei Freisetzungs- und/oder Rückgewinnungseinrichtungen (212, 214), die aufeinander ausgerichtet sind und voneinander in einem Abstande liegen, um Verbindungskanäle (250, 252, ..., 260) zuzulassen, die sich dazwischen ausbilden sollen, und bei der ferner wenigstens eine Vakuumanlegeeinrichtung zum Anlegen eines Druckes an wenigstens eine Freisetzungs- und/oder Rückgewinnungseinrichtung (212, 214) vorgesehen ist, um die vorbestimmten Substanzen aus der ersten Einrichtung (212, 214) zur zweiten Einrichtung (214, 212) zu zwingen, wodurch selektiv Verbindungskanäle (250, 252, ..., 260) zwischen ihnen durch und zum Extrahieren der Verunreinigungen - gegebenenfalls in einem Gemisch mit den Substanzen - aus dem verunreinigten Bereiche (16) geschaffen werden.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, mit einer Mehrzahl von Freisetzungs- und/oder Rückgewinnungseinrichtungen (270, 272, ..., 300, 310), wobei wenigstens ein Teil der Einrichtungen (27, 272, ..., 300) in dem verunreinigten unterirdischen Bereich in wenigstens einer voneinander beabstandeten, kreisförmigen Konfiguration ausgerichtet ist, und wobei vorzugsweise jeweils wenigstens eine Einrichtung (310) in deren Mitte ausgerichtet ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, bei der zumindest eine Freisetzungs- und/oder Rückgewinnungseinrichtung im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, vorzugsweise unter dem verunreinigten Bereich.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 22, mit mindestens einer Einrichtung zum Überwachen jeglicher Verunreinigungen, insbesondere mit einem Regler (322) und zugehöriger Software, vorzugsweise mit wenigstens einem Gassensor (321) für die Verunreinigungen - der bevorzugt den Öffnungen (69) des inneren Gehäuses (68) zugeordnet ist -, und gegebenenfalls mit einer Einrichtung zum Positionieren des Sensors in Nachbarschaft einer ausgerichteten Öffnung (82).