CMT Multilevel System FAQ: Häufig gestellte Fragen

Nein. Das System ist so konzipiert, dass es in einer durchgehenden Länge installiert werden kann, wodurch die Möglichkeit von Leckagen an den Verbindungsstellen ausgeschlossen wird.

Nach dem, was wir hören, ein klares JA! Allerdings ist das System für viele Menschen, einschließlich vieler staatlicher und lokaler Aufsichtsbehörden, noch neu. Sobald sie jedoch mit dem System vertraut sind, unterstützen die meisten Aufsichtsbehörden die Verwendung von CMT-Bohrungen von ganzem Herzen. Sie freuen sich auf die bessere Definition der Schadstofffahne, die durch die Multi-Level-Überwachung ermöglicht wird, insbesondere im Vergleich zu den Mischproben aus lang gescreenten Überwachungsbrunnen, mit denen sie sich in der Vergangenheit zufrieden geben mussten. Eine von den Behörden häufig geäußerte Sorge ist die Unversehrtheit der ringförmigen Bohrlochdichtungen, die eine vertikale Bewegung des Grundwassers zwischen verschiedenen Zonen verhindern. Dies ist einer der Hauptvorteile des CMT-Systems. Im Gegensatz zu verschachtelten Brunnen, bei denen mehrere Verkleidungen in ein einziges Bohrloch eingebracht werden, befindet sich beim CMT-System nur eine Verkleidung - oder genauer gesagt, ein Rohr - im Bohrloch. Dies vereinfacht die Installation und verbessert die Zuverlässigkeit der ringförmigen Dichtungen, die zwischen den verschiedenen überwachten Zonen installiert sind. Eine weitere Sorge, die von einigen Aufsichtsbehörden geäußert wird, ist die Qualität der Grundwasserproben, die aus CMT-Bohrungen entnommen werden. Am besten informieren Sie Ihre Aufsichtsbehörde über die Vorteile der mehrstufigen Überwachung mit dem CMT-System, indem Sie sie auf das kürzlich veröffentlichte Papier über das CMT-System verweisen, das von seinen Erfindern Murray Einarson und John Cherry verfasst wurde. Dieses Papier (Einarson und Cherry, GWMR Herbst 2002) können Sie von unserer Website herunterladen.

s gibt chemische Verzerrungen, die mit allen Arten von Grundwasserüberwachungsbrunnen und Probenahmepumpen verbunden sind. Potenzielle chemische Verzerrungen im Zusammenhang mit dem CMT-System beziehen sich auf (1) die Verwendung von Polyethylenschläuchen und (2) die Probenahmegeräte, die zur Entnahme von Wasserproben verwendet werden. Hydrophobe organische Verunreinigungen können an den Polyethylenschläuchen sorbieren, was zu einer negativen Verzerrung der Probenahme führen kann. In manchen Situationen können dieselben Verbindungen durch das Polyethylen diffundieren, entweder von außerhalb des Brunnens oder aus benachbarten Kanälen, was in einigen Kanälen zu einer positiven Verzerrung der Probenahme führen kann. Potenzielle Verzerrungen durch hydrophile Schadstoffe, z.B. MTBE oder die meisten anorganischen Verbindungen, sind minimal. Eine ausführliche Erörterung dieser potenziellen Verzerrungen bei der Probenahme finden Sie in dem Papier von Einarson und Cherry, das das CMT-System beschreibt und in der Herbstausgabe 2002 der Zeitschrift Groundwater Monitoring and Remediation veröffentlicht wurde. (Siehe den Abschnitt Papers auf dieser Website.)

Wir haben die Idee geprüft, CMT-Rohre aus Teflon herzustellen, haben dies aber aus mehreren Gründen verworfen. Erstens ist Teflon ein schwer zu verarbeitendes Polymer und es ist nicht möglich, Teflon in der Form des aktuellen CMT-Systems zu extrudieren. Zweitens ist Teflon sehr teuer, was die Kosten für das CMT-System um das Zehnfache in die Höhe treiben würde. Und schließlich ist Teflon nicht immun gegen Verzerrungen bei der Probenahme. Hydrophobe flüchtige organische Verbindungen können durch die Wände von Teflonschläuchen genauso diffundieren wie durch die Wände von Polyethylenschläuchen.

CMT-Bohrungen unterscheiden sich in der Tat sehr von "verschachtelten Bohrungen". Tatsächlich wurde das CMT-System zum Teil wegen der Probleme entwickelt, die mit verschachtelten Bohrungen verbunden sind. Verschachtelte Brunnen sind mehrstöckige Brunnen mit mehreren Gehäusen in einem einzigen Bohrloch. Diese Art der Brunnenkonstruktion war in den 1970er und frühen 1980er Jahren sehr beliebt. Die US EPA und andere Aufsichtsbehörden raten jedoch dringend von der Verwendung verschachtelter Brunnen ab, da es viele dokumentierte Fälle gibt, in denen mangelhafte Dichtungen zwischen den Gehäusen zu einer Querverbindung der verschiedenen überwachten Zonen führten. Die meisten Bohrlöcher sind nicht perfekt gerade oder lotrecht, und die Gehäuse liegen in einigen Teilen des Bohrlochs unweigerlich aneinander an. Bentonitpellets und/oder Zementmörtel füllen die Zwischenräume zwischen den Verkleidungen möglicherweise nicht vollständig aus, so dass Hohlräume entstehen, die eine Querverbindung zwischen den verschiedenen Überwachungszonen ermöglichen. In Gebieten, in denen verschachtelte Bohrungen noch erlaubt sind, müssen in der Regel Abstandshalter verwendet werden, um die verschiedenen Verkleidungen im Bohrloch auseinander zu halten. Außerdem müssen in der Regel 2-Zoll-Ringdichtungen zwischen den einzelnen Brunnengehäusen installiert werden. Diese Anforderung führt dazu, dass die Bohrlöcher einen Durchmesser von 12 Zoll oder mehr haben müssen. Die höheren Kosten für die größeren Bohrlöcher machen verschachtelte Brunnen schnell unattraktiver als Gruppen von einzelnen Brunnen, insbesondere wenn man die Unsicherheit der Ringdichtungen berücksichtigt. Beim CMT-System befinden sich die verschiedenen Überwachungskanäle innerhalb des CMT-Rohrs. Es gibt also nur ein einziges, glattwandiges Rohr im Bohrloch. Das Rohr wird mit Hilfe der flachen Zentrierstücke von Solinst im Bohrloch zentriert, und 2 Zoll dicke ringförmige Dichtungen können einfach und zuverlässig in einem einzigen Bohrloch mit einem Durchmesser von nur 5,6 Zoll installiert werden.

Die Standards für den Bau von Brunnen variieren von Region zu Region, aber CMT-Brunnen sollten in den meisten Gebieten den Standards für den Bau von Brunnen voll entsprechen. In vielen Staaten und Bezirken ist eine 2-Zoll-Ringdichtung zwischen dem Brunnengehäuse und der Bohrlochwand vorgeschrieben. Das ist bei CMT-Brunnen leicht zu erreichen. Angesichts des relativ kleinen Durchmessers des Systems (1,6 Zoll) wird die Forderung nach einer 2-Zoll-Dichtung erfüllt, wenn das System in einem Bohrloch mit einem Durchmesser von 5,6 Zoll oder mehr installiert wird. Niedrigprofil-Zentriervorrichtungen sorgen dafür, dass die CMT-Bohrungen im Bohrloch zentriert sind und dass das Dichtungsmaterial den Raum um das CMT-Rohr gleichmäßig ausfüllt.

Die äußeren 6 tortenförmigen Kanäle des CMT-Schlauchs fassen jeweils 40 ml Flüssigkeit pro linearem Fuß des Schlauchs. Der zentrale Kanal fasst etwa 30 ml pro linearem Fuß.

Hierfür gibt es mehrere Gründe. Erstens sind die Schläuche aus hochdichtem Polyethylen (HDPE) gefertigt, einem preiswerten Material, das häufig für Umweltproben verwendet wird. Zweitens gibt es keine Verbindungsstellen in den Schläuchen; die Schläuche sind durchgängig von der Bodenoberfläche bis zum Boden des Bohrlochs. Verbindungen erhöhen die Kosten von Überwachungsbrunnen, da sie ein ausgeklügeltes Design und eine sorgfältige Bearbeitung erfordern, um die Zugfestigkeit zu erhalten und ein Auslaufen zu verhindern.

Es wurden mehrere Artikel veröffentlicht, in denen das CMT-Multilevel-Monitoring-System beschrieben wird, und es werden laufend weitere veröffentlicht. Die umfassendste Beschreibung des CMT-Systems ist in einem technischen Dokument enthalten, das in der Herbstausgabe 2002 von Ground Water Monitoring and Remediation veröffentlicht wurde (Einarson und Cherry, 2002). Beachten Sie jedoch, dass das System seit der Veröffentlichung dieses Artikels mehrfach verbessert wurde. Das CMT-System wird auch in dem Leitfaden des American Petroleum Institute aus dem Jahr 2000 mit dem Titel "Strategies for Characterizing Sites with Releases of MTBE and other Fuel Oxygenates" beschrieben. Diese und andere Dokumente können Sie im Bereich Papers auf unserer Website herunterladen.

Ja, das Waterloo System eignet sich besser für tiefere Anwendungen, Anwendungen, die spezielle Materialien wie Edelstahl oder Teflon erfordern, und für Anwendungen, die spezielle Pumpen und Druckwandler in bis zu 8 Zonen benötigen.

Bei langen Schläuchen, z.B. über 100 Fuß, ist es oft unpraktisch, die Schläuche am Einsatzort auf den Boden zu legen, um die verschiedenen Ansaugöffnungen und Brunnensiebe zu markieren und zu installieren. Wir empfehlen Ihnen, die Positionen der Anschlüsse auf dem Rohr im Voraus zu markieren und das aufgerollte CMT-Rohr zum Einsatzort zu bringen. Sie können dann die Anschlüsse und Bohrlochsiebe an den richtigen Stellen anbringen, während Sie das CMT-Rohr in das Bohrloch absenken. Alternativ kann das CMT-System überall dort aufgebaut werden, wo Platz vorhanden ist, und dann aufgerollt und zum Einsatzort transportiert werden.

Wir haben versucht, die CMT-Rohre mit größeren Durchmessern herzustellen, mussten aber feststellen, dass dies unerwünschte Folgen hatte. Erstens führte die Vergrößerung des Durchmessers der Rohre zu einer Verringerung der Kollapsfestigkeit der Rohre. Zweitens waren die Schläuche mit größerem Durchmesser schwieriger aufzurollen und konnten nicht auf einen Durchmesser aufgerollt werden, der klein genug war, um sie mit herkömmlichen Transportmitteln zu versenden. Anstatt die Schläuche zu vergrößern, haben wir Wasserstandsmessbänder und Probenahmepumpen entwickelt, die problemlos in alle Kanäle der vorhandenen CMT-Schläuche passen würden. Siehe Modell 101M und Modell 102 Wasserstandsmessgeräte.

Das CMT-System wurde ursprünglich von Murray Einarson entwickelt, als er noch Student an der Universität von Waterloo in Ontario, Kanada war. Zu dieser Zeit war Murray Partner des in Kalifornien ansässigen Unternehmens Precision Sampling, das die CMT-Patentrechte behielt, bis Precision 1998 an Conor Pacific Environmental verkauft wurde. Im Jahr 1999 erhielt Murray von Conor Pacific das alleinige Eigentum an den Patentrechten und unterzeichnete einen Vertrag mit Solinst, der dem Unternehmen die weltweiten Exklusivrechte für die Herstellung und den Verkauf des Systems einräumte. Seitdem hat Solinst das CMT-System weiterentwickelt, indem es zuverlässige mechanische Dichtungen für jeden Kanal, eine Öffnung für den Führungspunkt, die einen einfachen Zugang zum zentralen Kanal ermöglicht, und eine Reihe von Spezialwerkzeugen zur Vereinfachung der Systemmontage entwickelt hat.

Tausende von CMT-Brunnen wurden auf vier Kontinenten rund um die Welt installiert. CMT-Brunnen wurden in den meisten Bundesstaaten der USA sowie in Kanada, Großbritannien, Italien, Singapur und Südafrika installiert.

Ja. Für die Entnahme von Bodengasproben aus allen Kanälen des CMT-Rohrs sind spezielle Anschlüsse erhältlich. Kontaktieren Sie uns für Details.

CMT-Brunnen eignen sich ideal als mehrstufige Beobachtungsbrunnen bei Grundwasserpumpversuchen. Hydraulische Tests wurden auch in den Brunnen selbst durchgeführt. Die meisten Tests, die bisher in CMT-Bohrungen durchgeführt wurden, waren Slug-Tests, bei denen der Wasserspiegel in der Testzone mit Druckluft abgesenkt wird. Die Druckluft wird plötzlich abgelassen, und die Erholung des Intervalls wird durch die Messung des steigenden Wasserspiegels im Laufe der Zeit überwacht. Messwandler mit kleinem Durchmesser vereinfachen die Überwachung der Erholung des Wasserspiegels erheblich, insbesondere in grobkörnigen Formationen, die sich schnell erholen. Eine gute Quelle für Informationen zu hydraulischen Tests in Bohrlöchern mit kleinem Durchmesser finden Sie auf der Website der University of Kansas: http://www.geo.ku.edu

Grundwasserproben aus CMT-Brunnen sind nicht nur genauso gut wie Proben aus herkömmlichen Überwachungsbrunnen, sie sind in der Regel sogar besser! Vor allem aber sind die Proben aus CMT-Bohrungen Einzelproben aus dem Grundwasserleiter und keine Mischproben, wie sie für herkömmliche Überwachungsbohrungen mit langer Filterung typisch sind. Wenn also die Konzentration eines Schadstoffs in einer Probe aus einem bestimmten CMT-Kanal niedrig ist, können Sie sicher sein, dass die Konzentration im Grundwasserleiter in dieser Tiefe tatsächlich niedrig ist und nicht aufgrund von Verdünnung niedrig ist, wie es bei einem herkömmlichen Überwachungsbrunnen der Fall sein kann. Weitere Informationen zu den Verzerrungen bei der Probenahme, die mit herkömmlichen Überwachungsbrunnen verbunden sind, und zu den technischen Vorteilen der mehrstufigen Grundwasserüberwachung finden Sie in unserem Abschnitt Papers. Außerdem sind die aus CMT-Bohrungen entnommenen Wasserproben oft weniger trübe als die aus konventionellen Überwachungsbohrungen entnommenen Proben. Die Größe des Filterlochs und der Sandfüllung eines herkömmlichen Überwachungsbrunnens ist oft ein Kompromiss, da die meisten Brunnen eine große Bandbreite an Korngrößen innerhalb des gefilterten Intervalls aufweisen. Die Brunnensiebe und die Sandpackung können zu klein für die gröbere Fraktion, aber zu groß für die feinkörnigen Schichten innerhalb der abgeschirmten Zone sein. Dies führt zu hohen Trübungswerten in den Wasserproben, da die feinkörnigen Sedimente nicht effektiv von den Brunnensieben und der Sandpackung gefiltert werden. CMT-Bohrungen hingegen überwachen in der Regel kurze, diskrete Abschnitte in einem Grundwasserleiter. Der Brunnenfilter und die Sandpackung in jeder überwachten Zone können für die Korngröße der Sedimente in jedem Intervall optimiert werden. Jede Einlassöffnung in einem CMT-Bohrloch kann eine andere Größe des Bohrlochsiebs und der Sandpackung haben, je nach der Lithologie des Grundwasserleiters in jeder überwachten Zone. Diese Flexibilität in der Brunnenkonstruktion optimiert die Filtrationseigenschaften des CMT-Brunnens und führt zu klaren, trübungsfreien Wasserproben. CMT-Brunnen haben weitere Vorteile gegenüber herkömmlichen Überwachungsbrunnen. Erstens ist das Spülvolumen von CMT-Brunnen sehr klein. Das bedeutet, dass bei der routinemäßigen Probenahme weniger kontaminiertes Wasser anfällt, das behandelt oder entsorgt werden muss. Nehmen wir den Fall eines 4-Zonen-CMT-Brunnens mit Anschlüssen in einer Tiefe von 20, 40, 60 und 80 Fuß. Unter der Annahme, dass der statische Wasserspiegel 10 Fuß unter der Erdoberfläche liegt, würde die Wassermenge, die benötigt wird, um das zweifache "Gehäusevolumen" der vier Kanäle zu spülen, etwa 7 Liter oder weniger als 2 Gallonen betragen! Zweitens erkennen CMT-Bohrungen Änderungen des piezometrischen Drucks genauer als herkömmliche Überwachungsbohrungen. Überwachungsbrunnen mit einem Durchmesser von zwei oder 4 Zoll speichern im Vergleich zu den einzelnen Kanälen eines CMT-Brunnens sehr viel Wasser. Die große Menge an gespeichertem Wasser in einem herkömmlichen Überwachungsbrunnen bedeutet, dass der Brunnen nur langsam auf Änderungen des piezometrischen Drucks im Grundwasserleiter reagiert. Dies gilt insbesondere für Formationen mit geringer Ergiebigkeit, bei denen es Wochen und sogar Monate dauern kann, bis die Brunnengehäuse bis zum statischen Wasserstand gefüllt sind. CMT-Brunnen hingegen reagieren schnell und gleichen sich aufgrund des geringen Volumens der verschiedenen Kanäle schnell aus.

CMT-Bohrungen unterscheiden sich in der Tat sehr von "verschachtelten Bohrungen". Tatsächlich wurde das CMT-System zum Teil wegen der Probleme entwickelt, die mit verschachtelten Bohrungen verbunden sind. Verschachtelte Brunnen sind mehrstöckige Brunnen mit mehreren Gehäusen in einem einzigen Bohrloch. Diese Art der Brunnenkonstruktion war in den 1970er und frühen 1980er Jahren sehr beliebt. Die US EPA und andere Aufsichtsbehörden raten jedoch dringend von der Verwendung verschachtelter Brunnen ab, da viele Fälle dokumentiert wurden, in denen mangelhafte Dichtungen zwischen den Gehäusen zu einer Querverbindung der verschiedenen überwachten Zonen führten.

Die meisten Bohrlöcher sind nicht perfekt gerade oder lotrecht, und die Futterrohre liegen in einigen Teilen des Bohrlochs unweigerlich aneinander an. Bentonitpellets und/oder Zementmörtel füllen die Zwischenräume zwischen den Gehäusen möglicherweise nicht vollständig aus, so dass Hohlräume entstehen, die eine Querverbindung zwischen den verschiedenen Überwachungszonen ermöglichen. In Gebieten, in denen verschachtelte Bohrungen noch erlaubt sind, müssen in der Regel Abstandshalter verwendet werden, um die verschiedenen Verkleidungen im Bohrloch auseinander zu halten. Außerdem müssen in der Regel 2-Zoll-Ringdichtungen zwischen den einzelnen Brunnengehäusen installiert werden. Diese Anforderung führt dazu, dass die Bohrlöcher einen Durchmesser von 12 Zoll oder mehr haben müssen. Die höheren Kosten für die größeren Bohrlöcher machen verschachtelte Brunnen schnell unattraktiver als Gruppen von einzelnen Brunnen, insbesondere wenn man die Unsicherheit der Ringdichtungen berücksichtigt. Beim CMT-System befinden sich die verschiedenen Überwachungskanäle innerhalb des CMT-Rohrs. Es gibt also nur ein einziges, glattwandiges Rohr im Bohrloch. Das Rohr wird mit Hilfe der flachen Zentrierstücke von Solinst im Bohrloch zentriert, und 2 Zoll dicke ringförmige Dichtungen können einfach und zuverlässig in einem einzigen Bohrloch mit einem Durchmesser von nur 5,6 Zoll installiert werden.

Die Standards für den Bau von Brunnen variieren von Region zu Region, aber CMT-Brunnen sollten in den meisten Gebieten den Standards für den Bau von Brunnen voll entsprechen. In vielen Staaten und Bezirken ist eine 2-Zoll-Ringdichtung zwischen dem Brunnengehäuse und der Bohrlochwand vorgeschrieben. Das ist bei CMT-Brunnen leicht zu erreichen. Angesichts des relativ kleinen Durchmessers des Systems (1,6 Zoll) wird die Forderung nach einer 2-Zoll-Dichtung erfüllt, wenn das System in einem Bohrloch mit einem Durchmesser von 5,6 Zoll oder mehr installiert wird. Niedrigprofil-Zentriervorrichtungen sorgen dafür, dass die CMT-Bohrungen im Bohrloch zentriert sind und dass das Dichtungsmaterial den Raum um das CMT-Rohr gleichmäßig ausfüllt.

Nach dem, was wir hören, ein klares JA! Allerdings ist das System für viele Menschen, einschließlich vieler staatlicher und lokaler Aufsichtsbehörden, noch neu. Sobald sie jedoch mit dem System vertraut sind, unterstützen die meisten Aufsichtsbehörden die Verwendung von CMT-Bohrungen von ganzem Herzen. Sie freuen sich auf die bessere Definition der Schadstofffahne, die durch die Multi-Level-Überwachung ermöglicht wird, insbesondere im Vergleich zu den Mischproben aus lange gescreenten Überwachungsbrunnen, mit denen sie sich in der Vergangenheit zufrieden geben mussten. Eine von den Behörden häufig geäußerte Sorge ist die Unversehrtheit der ringförmigen Bohrlochdichtungen, die eine vertikale Bewegung des Grundwassers zwischen verschiedenen Zonen verhindern. Dies ist einer der Hauptvorteile des CMT-Systems. Im Gegensatz zu verschachtelten Brunnen, bei denen mehrere Verkleidungen in ein einziges Bohrloch eingebracht werden, befindet sich beim CMT-System nur eine Verkleidung - oder genauer gesagt, ein Rohr - im Bohrloch. Dies vereinfacht die Installation und verbessert die Zuverlässigkeit der ringförmigen Dichtungen, die zwischen den verschiedenen überwachten Zonen installiert sind. Eine weitere Sorge, die von einigen Aufsichtsbehörden geäußert wurde, ist die Qualität der aus CMT-Bohrlöchern entnommenen Grundwasserproben. Bis vor kurzem war die einzige Möglichkeit zur Entnahme von Proben aus CMT-Bohrlöchern eine peristaltische Pumpe oder eine Mini-Trägheitspumpe. Jetzt hat Solinst eine Mikro-Doppelventilpumpe und die Integrität der Proben ist kein Problem mehr. Mehrere staatliche und universitäre Studien zeigen, dass pneumatische Pumpen wie die Micro Double Valve Pumpe Grundwasserproben von sehr hoher Qualität liefern. Am besten informieren Sie Ihre Aufsichtsbehörde über die Vorteile der mehrstufigen Überwachung mit dem CMT-System, indem Sie sie auf den kürzlich veröffentlichten Artikel über das CMT-System verweisen, der von seinen Erfindern Murray Einarson und John Cherry verfasst wurde. Dieses Papier (Einarson und Cherry, GWMR Herbst 2002) können Sie von unserer Website herunterladen.

Es wurden mehrere Artikel veröffentlicht, in denen das CMT-Multilevel-Monitoring-System beschrieben wird, und es werden laufend weitere veröffentlicht. Die umfassendste Beschreibung des CMT-Systems ist in einem Fachartikel enthalten, der in der Herbstausgabe 2002 von Ground Water Monitoring and Remediation veröffentlicht wurde (Einarson und Cherry, 2002). Beachten Sie jedoch, dass seit der Veröffentlichung dieses Artikels mehrere Verbesserungen an dem System vorgenommen wurden. Das CMT-System wird auch in dem Leitfaden des American Petroleum Institute aus dem Jahr 2000 mit dem Titel "Strategies for Characterizing Sites with Releases of MTBE and other Fuel Oxygenates" beschrieben. Diese und andere Dokumente können Sie im Bereich Papers auf unserer Website herunterladen.

CMT-Bohrungen wurden bis zu einer maximalen Tiefe von 260 Fuß installiert. Vorrätige Spulenlängen sind 100 Fuß, 200 Fuß und 300 Fuß. Auf Sonderbestellung sind auch 400 Fuß lange Spulen erhältlich.

Nein. Das System ist so konzipiert, dass es in einer durchgehenden Länge installiert werden kann, wodurch die Möglichkeit von Leckagen an den Verbindungsstellen ausgeschlossen wird.

Nein. Sie können so viele oder so wenige Kanäle verwenden, wie Sie möchten. Ungenutzte Kanäle haben keinen Einfluss auf den Rest des CMT-Systems. Manche Leute verwenden zwei Kanäle, um eine einzige Zone zu überwachen. Sie widmen einen der Kanäle einer Mikro-Doppelventilpumpe und verwenden den anderen Kanal zur Messung des Wasserstands. Wenn Sie jedoch zwei Kanäle zur Überwachung einer einzigen Zone verwenden, verringert sich die Anzahl der diskreten Zonen, die Sie überwachen können, um 50%.

Es wurden mehrere Artikel veröffentlicht, in denen das CMT-Multilevel-Monitoring-System beschrieben wird, und es werden laufend weitere veröffentlicht. Die umfassendste Beschreibung des CMT-Systems ist in einem technischen Dokument enthalten, das in der Herbstausgabe 2002 von Ground Water Monitoring and Remediation veröffentlicht wurde (Einarson und Cherry, 2002). Beachten Sie jedoch, dass seit der Veröffentlichung dieses Artikels mehrere Verbesserungen an dem System vorgenommen wurden. Das CMT-System wird auch in dem Leitfaden des American Petroleum Institute aus dem Jahr 2000 mit dem Titel 'Strategies for Characterizing Sites with Releases of MTBE and other Fuel Oxygenates' beschrieben.

Für Installationen, bei denen Sand und Bentonitpellets von der Erdoberfläche aus in den Ringraum des Bohrlochs geschüttet werden, empfehlen wir die Verwendung von CMT-Zentrierern und einen Bohrlochdurchmesser von mindestens 5 Zoll. Das gibt dem Brunnenbauer ausreichend Platz, um eine Überbrückung des Sandes und des Bentonits zu vermeiden und ermöglicht einen einfachen Zugang für die Solinst Tag Line. Doppelt wirkende aufblasbare Packer von Solinst sind auf Sonderbestellung erhältlich, um 3", 3,7" und 4" Bohrlöcher abzudichten. CMT-Bohrlöcher mit sieben Kanälen können durch ein direktes Druckrohr mit einem Innendurchmesser (ID) von 2 Zoll oder mehr installiert werden. Diese Installationen beruhen darauf, dass die Formation um das CMT-Rohr herum kollabiert.

CMT-Bohrungen wurden in Bohrlöchern installiert, die mit fast allen Arten von Bohrgeräten erstellt wurden. Eine Zusammenfassung der Bohrmethoden und -techniken für die Installation von CMT-Bohrungen in unkonsolidierten Aquiferen finden Sie im Abschnitt Papers & Information auf der Solinst-Website.

Auf unserer Website finden Sie eine Liste von Bohrunternehmen, die Erfahrung mit der Installation von CMT-Brunnen haben. Wenn Sie einen Auftragnehmer haben, mit dem Sie zusammenarbeiten möchten, der aber noch keinen CMT-Brunnen installiert hat, bitten Sie den Auftragnehmer, sich mit Solinst in Verbindung zu setzen, um die verschiedenen Optionen für die Installation von CMT-Brunnen mit unterschiedlichen Bohrgeräten zu erläutern. Wir helfen Ihnen und/oder Ihrem Auftragnehmer gerne dabei, sicherzustellen, dass Ihre CMT-Bohrungen erfolgreich installiert werden. Telefonische Unterstützung ist kostenlos verfügbar. Vor-Ort-Schulungen für Sie und/oder Ihren Vertragspartner sind gegen eine geringe zusätzliche Gebühr möglich, die unsere Zeit- und Reisekosten abdeckt.

Bei der anfänglichen Entwicklung und Erprobung des CMT-Systems wurden Prototyp-Bentonitpacker verwendet. Diese Bentonitdichtungen, die in der Veröffentlichung von Einarson und Cherry aus dem Jahr 2002 beschrieben sind, erwiesen sich als zu schwierig und zeitaufwendig, um sie vor Ort herzustellen. Daher empfehlen wir, dass alle ringförmigen Materialien, einschließlich Sandpackungen und Bentonitdichtungen, in Verbindung mit den CMT-System-Zentralisatoren von der Oberfläche aus gegossen werden.

Wir haben doppelt wirkende aufblasbare Packer entwickelt, die zum Abdichten des Ringraums zwischen dem CMT-Rohr und der Bohrlochwand bei Grundgebirgsinstallationen verwendet werden. Sie sind "doppeltwirkend", da sich die Innenseite der Packer zusammen mit der Außenseite der Packer ausdehnt. Wenn Sie ein kleines Vakuum an die Packer anlegen, dehnt sich die innere Stopfbuchse leicht aus. Die Packer gleiten dann leicht über die CMT-Rohre und können an der gewünschten Stelle positioniert werden. Wenn das Vakuum aufgehoben wird, zieht sich die innere Stopfbuchse zurück und sichert die Packer auf dem CMT-Schlauch. An den Packern sind Klemmen angebracht, um sicherzustellen, dass sie sich nicht bewegen, wenn die Bohrung in das Bohrloch eingeführt wird. An jedem der Packer ist ein Aufblasrohr angeschlossen, das bis zur Erdoberfläche reicht. Wenn das CMT-Bohrloch vollständig eingeführt ist, werden die Packer mit Luft, Stickstoff oder Wasser aufgeblasen. Das Aufblasen der Packer dichtet sowohl den Ringraum des Bohrlochs als auch den Raum zwischen dem CMT-Rohr und den Packern ab. Ein Vorteil dieses Systems ist, dass die Packer entleert und das System entfernt werden kann, wenn die Überwachung nicht mehr erforderlich ist.

Ja. Viele DP-Anbieter installieren 7-Kanal-CMT-Bohrungen. Die Bohrlöcher werden in der Regel innerhalb von Sondenstangen installiert, die mit Einweg-Antriebspunkten ausgestattet sind. Sobald die Sondenstangen bis zur gewünschten Tiefe vorgeschoben sind, wird das CMT-Rohr eingeführt. Dann werden die Sondenstangen zurückgezogen, wobei das CMT-Bohrloch im Boden verbleibt. Die meisten dieser Installationen erfolgten in sandigen Formationen, in denen der Boden um das CMT-Rohr zusammenbricht, wenn die Sondenstangen zurückgezogen werden. Installationen in Formationen, die nicht zusammensacken, sind schwieriger, insbesondere bei Sondenstangen mit kleinem Durchmesser. Der geringe Innendurchmesser der Sondenstäbe lässt nur wenig Platz, um ringförmige Materialien (d.h. Sand und Bentonitpellets) von der Bodenoberfläche aus zu schütten.

Sandpacks und Ringraumdichtungen lassen sich am besten installieren, indem man sie von der Oberfläche aus in den Ringraum des Bohrlochs gießt oder ein Tremie-Rohr verwendet. Wenn Sie 7-Kanal-CMT-Brunnen auf diese Weise installieren, empfehlen wir Ihnen ein Bohrloch mit einem Durchmesser von nicht weniger als 5 Zoll. Ein Bohrloch mit einem Durchmesser von 5 Zoll oder mehr bietet genügend Platz, damit Sand und Bentonitpellets ohne Brückenbildung auf den Grund des Bohrlochs fallen können. Achten Sie außerdem darauf, dass Sie die flachen Zentrierstücke von Solinst verwenden, um die CMT-Rohre im Bohrloch zu zentrieren. Diese Zentrierstücke wurden entwickelt, um die Wahrscheinlichkeit einer Überbrückung der ringförmigen Materialien beim Bau des Bohrlochs zu minimieren. Sie können auch eine Ankerplatte verwenden, um zu verhindern, dass das CMT-Rohr im Bohrloch aufsteigt, insbesondere wenn die Verrohrung (falls verwendet) schrittweise aus dem Bohrloch zurückgezogen wird. Die Ankerplatte wird direkt am Anschluss für den Führungspunkt verschraubt. Nachdem Sie die CMT bis zum Boden des Bohrlochs eingeführt haben, bringen Sie eine Sandpackung über der tiefsten Überwachungszone an, indem Sie Sand in den Ringraum schütten, bis dieser die in Ihrem Konstruktionsplan für das Bohrloch angegebene Höhe erreicht hat. Stellen Sie sicher, dass Sie die Tiefe der Sandpackung regelmäßig mit dem Solinst Modell 103 Tag Line messen, während Sie den Sand einfüllen. So stellen Sie sicher, dass Sie die Sandpackung nicht zu hoch in das Bohrloch bringen. Sobald sich die Sandpackung über der unteren Überwachungsöffnung befindet, schütten Sie Bentonitpellets ein, um eine Abdichtung zwischen der unteren Überwachungszone und der darüber liegenden Zone herzustellen. Bauunternehmen haben gute Erfahrungen mit der Verwendung von beschichteten Bentonitpellets für die ringförmige Abdichtung gemacht. Gießen Sie die Pellets langsam ein und messen Sie die Tiefe der Versiegelung häufig mit der Markierungsleine, damit Sie nicht zu viel Bentonit einfüllen. Fahren Sie damit fort, abwechselnd Schichten von Sandpackungen und Bentonitabdichtungen wie oben beschrieben einzubringen, bis zu den in Ihrem Brunnenbauplan angegebenen Werten. Weitere Informationen zum Bau von CMT-Brunnen finden Sie in unserem CMT-Installationshandbuch Modell 403 (auf unserer Website verfügbar).

Bei langen Schläuchen, z.B. über 100 Fuß, ist es oft unpraktisch, die Schläuche am Einsatzort auf den Boden zu legen, um die verschiedenen Ansaugöffnungen und Brunnensiebe zu markieren und zu installieren. Wir empfehlen Ihnen, die Positionen der Anschlüsse auf dem Rohr im Voraus zu markieren und das aufgerollte CMT-Rohr zum Einsatzort zu bringen. Sie können dann die Anschlüsse und Bohrlochsiebe an den richtigen Stellen anbringen, während Sie das CMT-Rohr in das Bohrloch absenken. Alternativ kann das CMT-System überall dort aufgebaut werden, wo Platz vorhanden ist, und dann aufgerollt und zum Einsatzort transportiert werden.

CMT-Bohrungen können mit einer Bentonit- oder Zementaufschlämmung verpresst werden. Die eingespritzte Flüssigkeit füllt jeden CMT-Kanal und die Sandpackung neben jeder Einlassöffnung. CMT-Bohrungen können bei Bedarf auch überbohrt werden.

Die äußeren 6 tortenförmigen Kanäle des CMT-Schlauchs fassen jeweils etwa 40 ml Flüssigkeit pro linearem Fuß des Schlauchs. Der zentrale Kanal fasst etwa 30 ml pro linearem Fuß.

Nein. Sie können so viele oder so wenige Kanäle verwenden, wie Sie möchten. Ungenutzte Kanäle haben keinen Einfluss auf den Rest des CMT-Systems. Manche Leute verwenden zwei Kanäle, um eine einzige Zone zu überwachen. Sie widmen einen der Kanäle einer Mikro-Doppelventilpumpe und verwenden den anderen Kanal zur Messung des Wasserstands. Wenn Sie jedoch zwei Kanäle zur Überwachung einer einzigen Zone verwenden, verringert sich die Anzahl der diskreten Zonen, die Sie überwachen können, um 50%.

Die Wasserstände können mit den Solinst Wasserstandsmessbändern Modell 101 oder Modell 102 mit kleinem Durchmesser gemessen werden. Wenn Sie eine kontinuierliche Aufzeichnung der Wasserstände wünschen, können Sie die Druckschwinger Modell PDCR 35/D von Solinst installieren. Die Schwinger können an einen Datenlogger am Bohrlochkopf oder an eine Telemetrieeinheit angeschlossen werden, um sie von einem zentralen Datenerfassungszentrum aus abzulesen. Diese Schallköpfe passen nur in die äußeren Kanäle und nicht in den schmaleren mittleren Kanal.

Sie haben grundsätzlich 3 Möglichkeiten zum Spülen und Entnehmen von Proben bei Anwendungen mit geringem Durchmesser. Die peristaltische Pumpe Modell 410 kann verwendet werden, wenn die Ansaughöhe weniger als 7,5 m (25 ft) beträgt. Auch die Mini Inertial Pump (MIP) von Solinst kann verwendet werden. Die MIP verwendet Steigrohre mit einem Durchmesser von 6 mm (1/4"), die mit einem "Push-in"-Fußventil ausgestattet sind. Wiederholte Auf- und Abwärtshübe bringen die Probe aus einer Tiefe von bis zu 46 m (150 Fuß) an die Oberfläche. Purge & Sampling kann auch mit der Mikro-Doppelventilpumpe Modell 408M durchgeführt werden, die ideal für Probenahmen mit geringem Durchfluss ist. Die 408M besteht aus einem flexiblen Koaxialschlauch mit einem Durchmesser von 10 mm (3/8"), der in LDPE für eine Länge von 15 m (50 ft.) oder in Teflon für eine Tiefe von 46 m (150 ft.) erhältlich ist. Die 408M verwendet ein Antriebsgas, das über einen Controller zugeführt wird.

Bei allen Arten von Grundwasserüberwachungsbrunnen und Probenahmepumpen gibt es chemische Verzerrungen. Potenzielle chemische Verzerrungen im Zusammenhang mit dem CMT-System beziehen sich auf (1) die Verwendung von Polyethylenschläuchen und (2) die Probenahmegeräte, die zur Entnahme von Wasserproben verwendet werden. Hydrophobe organische Verunreinigungen können an den Polyethylenschläuchen sorbieren, was zu einer negativen Verzerrung der Probenahme führen kann. In manchen Situationen können dieselben Verbindungen durch das Polyethylen diffundieren, entweder von außerhalb des Brunnens oder aus benachbarten Kanälen, was in einigen Kanälen zu einer positiven Verzerrung der Probenahme führen kann. Potenzielle Verzerrungen durch hydrophile Schadstoffe, z.B. MTBE oder die meisten anorganischen Verbindungen, sind minimal. Eine ausführliche Erörterung dieser potenziellen Verzerrungen bei der Probenahme finden Sie in dem Papier von Einarson und Cherry, das das CMT-System beschreibt und in der Herbstausgabe 2002 der Zeitschrift Groundwater Monitoring and Remediation veröffentlicht wurde.

Grundwasserproben aus CMT-Brunnen sind nicht nur genauso gut wie Proben aus herkömmlichen Überwachungsbrunnen, sie sind in der Regel sogar besser! Vor allem aber sind die Proben aus CMT-Bohrungen Einzelproben aus dem Grundwasserleiter und keine Mischproben, wie sie für herkömmliche Überwachungsbohrungen mit langer Filterung typisch sind. Wenn also die Konzentration eines Schadstoffs in einer Probe aus einem bestimmten CMT-Kanal niedrig ist, können Sie sicher sein, dass die Konzentration im Grundwasserleiter in dieser Tiefe tatsächlich niedrig ist und nicht aufgrund von Verdünnung niedrig ist, wie es bei einem herkömmlichen Überwachungsbrunnen der Fall sein kann. Weitere Informationen zu den Verzerrungen bei der Probenahme, die mit herkömmlichen Überwachungsbrunnen verbunden sind, und zu den technischen Vorteilen der mehrstufigen Grundwasserüberwachung finden Sie in unserem Abschnitt Papers. Außerdem sind die aus CMT-Bohrungen entnommenen Wasserproben oft weniger trübe als die aus konventionellen Überwachungsbohrungen entnommenen Proben. Die Größe des Filterlochs und der Sandfüllung eines herkömmlichen Überwachungsbrunnens ist oft ein Kompromiss, da die meisten Brunnen eine große Bandbreite an Korngrößen innerhalb des gefilterten Intervalls aufweisen. Die Brunnensiebe und die Sandpackung können zu klein für die gröbere Fraktion, aber zu groß für die feinkörnigen Schichten innerhalb der abgeschirmten Zone sein. Dies führt zu hohen Trübungswerten in den Wasserproben, da die feinkörnigen Sedimente nicht effektiv von den Brunnensieben und der Sandpackung gefiltert werden. CMT-Bohrungen hingegen überwachen in der Regel kurze, diskrete Abschnitte in einem Grundwasserleiter. Der Brunnenfilter und die Sandpackung in jeder überwachten Zone können für die Korngröße der Sedimente in jedem Intervall optimiert werden. Jede Einlassöffnung in einem CMT-Bohrloch kann eine andere Größe des Bohrlochsiebs und der Sandpackung haben, je nach der Lithologie des Grundwasserleiters in jeder überwachten Zone. Diese Flexibilität in der Brunnenkonstruktion optimiert die Filtrationseigenschaften des CMT-Brunnens und führt zu klaren, trübungsfreien Wasserproben. CMT-Brunnen haben weitere Vorteile gegenüber herkömmlichen Überwachungsbrunnen. Erstens ist das Spülvolumen von CMT-Brunnen sehr klein. Das bedeutet, dass bei der routinemäßigen Probenahme weniger kontaminiertes Wasser anfällt, das behandelt oder entsorgt werden muss. Nehmen wir den Fall eines 4-Zonen-CMT-Brunnens mit Anschlüssen in einer Tiefe von 20, 40, 60 und 80 Fuß. Unter der Annahme, dass der statische Wasserspiegel 10 Fuß unter der Erdoberfläche liegt, würde die Wassermenge, die benötigt wird, um das zweifache "Gehäusevolumen" der vier Kanäle zu spülen, etwa 13 Liter oder weniger als 3,5 Gallonen betragen! Zweitens erkennen CMT-Bohrungen Änderungen des piezometrischen Drucks genauer als herkömmliche Überwachungsbohrungen. Überwachungsbrunnen mit einem Durchmesser von zwei oder 4 Zoll speichern im Vergleich zu den einzelnen Kanälen eines CMT-Brunnens sehr viel Wasser. Die große Menge an gespeichertem Wasser in einem herkömmlichen Überwachungsbrunnen bedeutet, dass der Brunnen nur langsam auf Änderungen des piezometrischen Drucks im Grundwasserleiter reagiert. Dies gilt insbesondere für Formationen mit geringer Ergiebigkeit, wo es Wochen und sogar Monate dauern kann, bis die Brunnengehäuse wieder auf den statischen Wasserstand aufgefüllt sind. CMT-Brunnen hingegen reagieren schnell und gleichen sich aufgrund des geringen Volumens der verschiedenen Kanäle schnell aus.

Ja. Es sind spezielle Spreizdübel erhältlich, um die verschiedenen Kanäle am Bohrlochkopf abzudichten. Die Stopfen verfügen über optionale Ventile, mit denen Sie Grundwasserproben nehmen können, indem Sie die Ventile einfach öffnen. An den Stopfen am Bohrlochkopf können auch Druckmessgeräte angebracht werden, um die piezometrischen Drücke in jeder überwachten Zone zu messen.

Wir haben gute Erfahrungen mit der Spülung der Brunnen mit peristaltischen Pumpen und Mini-Trägheitspumpen gemacht. Natürlich können Sie CMT-Bohrungen nicht so entwickeln, wie Sie es bei einem Brunnen für die Wasserversorgung tun würden, aber diese Art der rigorosen Entwicklung ist bei Überwachungsbohrungen mit kleinem Durchmesser nicht erforderlich. Das Ziel der Entwicklung von CMT-Bohrungen, das in der Regel leicht zu erreichen ist, besteht darin, eine hydraulische Verbindung mit der Formation herzustellen. Das Bohrloch wird nicht 100% effizient sein, aber die im Bohrloch gemessenen Werte für die hydraulische Förderhöhe werden genau sein, und das Bohrloch wird mehr als genug Wasser für die Probenahme liefern (vorausgesetzt, die Formation ist einigermaßen durchlässig). Wenn Sie beim Bohren des Bohrlochs oder beim Bau des Brunnens Wasser zugegeben haben, warten Sie am besten einige Tage, bis das zugegebene Wasser das Gefälle hinuntergeflossen ist. An Standorten mit typischen Grundwassergeschwindigkeiten (0,5 bis 2 Fuß pro Tag) wird das beim Bohren und/oder Brunnenbau zugegebene Wasser in einigen Tagen von den CMT-Einlassöffnungen weggedriftet sein. Wenn das während der Bohrung hinzugefügte Wasser eine andere elektrische Leitfähigkeit (EC) hat als das Formationswasser, können Sie die EC im aus dem Brunnen gepumpten Wasser überwachen, um zu bestätigen, dass das Bohrwasser verschwunden ist. Einige Berater haben dem Bohr-/Bauwasser Kaliumbromid (ein inerter Tracer, der üblicherweise in der Grundwasserforschung verwendet wird) als Tracer zugesetzt und dann das Spülwasser im CMT-Bohrloch mit einer bromidspezifischen Elektrode überwacht, um zu überprüfen, dass sich das Bohrwasser nicht mehr in der Nähe des CMT-Bohrlochs befindet, bevor Proben genommen werden. Kontaktieren Sie uns für Details.