Retardasyon Reaktif Taşınım

... konulu sunumlar: "Retardasyon Reaktif Taşınım"— Sunum transkripti:

1 Retardasyon Reaktif Taşınım
Taşınım Süreçleri

2 Advektif+Dispersif +Reaktif Taşınım
Tutulma - Sorpsiyon Volatilizasyon Redox Çökelme Radyoaktif Bozunma Biodegradasyon Birim zamanda birim akifer hacminde üretilen/tüketilen kütle miktarı (M/L3T)

3 Radyoaktif Bozunma (1. Derece Bozunma)

4 Retardasyon Taşınan maddenin tutulma ve/veya diğer süreçler nedeniyle yavaşlaması

5 Sıvı fazdan katı faza geçiş
Tutulma - Sorpsiyon Sıvı fazdan katı faza geçiş Adsorpsiyon : Katı yüzey üzerinde tutulma Absorpsiyon : Katı yüzey içerisine nüfuz ederek tutulma Kimyasal tutulma Katyon alışverişi

6 Tutulma (Sorpsiyon) Modelleri
Denge izotermleri : C*=f(C) Kinetik izotermler

7 Start of Party: Disequilibrium
Dining Room Bathroom Kitchen Bedroom Living Room Siegel, 2000 –Syracuse U.

8 After some time: Equilibrium !!
Kitchen Dining Room Bathroom Bedroom Living Room Siegel, 2000

9 Food: Disequilibrium !! Kitchen Dining Room Bathroom Local Equilibrium
Bedroom Living Room Siegel, 2000

10 Denge İzotermi Freundlich İzotermi
C* : Katı Faz konsantrasyon C : Sıvı Faz konsantrasyon Kd : Dağılım katsayısı m : Ampirik katsayı

11 Denge İzotermi C* m>1 m=1 m<1 C

12 Denge İzotermi Doğrusal İzoterm
C* : Katı Faz konsantrasyon C : Sıvı Faz konsantrasyon Kd : Dağılım katsayısı

13 Denge İzotermi Langmuir İzotermi
C* a C

14 Sorpsiyon – Retardasyon Faktörü
Akiferi oluşturan katı malzeme üzerinde (Hacim: DxDyDz) toplanan kütle miktarı rb : Akifer malzemezinin yoğunluğu : katı kütlesi/toplam hacim

15 Doğrusal İzoterm Katı malzemenin yoğunluğu (katı kütlesi/katı hacmi)
2.65 g/cm3

16 Kütlenin Korunumu r

17 Kütlenin Korunumu

18

19

20 Retardasyon Faktörü Doğrusal İzoterm

21 Taşınan maddenin hızı

22 1D-Taşınım Denklemi vc

23 Konsantrasyon-Zaman C/C0 1 Rf=1 Rf>1 t

24 Konsantrasyon - Yol Herhangi bir t anı Co Konsantrasyon L Yol, x

25 Retardasyon Faktörü Doğrusal İzoterm

26 Freundlich Retardasyon Faktörü

27 Langmuir Retardasyon Faktörü

28 Rf 1 0.5 t0 tc t*c İzleyici Enj. 1 to Tutulan izleyici
C/Co Sürekli Enjeksiyon 1 to 1 0.5 t0 tc t*c Tutulan izleyici Tutulmayan İzleyici

29 Problem Bir akifere aynı anda aynı noktadan Cl ve Cd enjekte edilmiştir. Belli bir süre sonra Cl 1000 m, Cd ise 100 m yol kat etmiştir. Akiferin porozitesi 0.2, rs=2.65 gr/cm3 ve RCl=1 ise Cd’un dağılım katsayısını (Kd) hesaplayınız

30

31 Kd: Paylaşım Katsayısı
Bir deney tüpünde konsantrasyonu belirli çözelti hazırlanır. Kütlesi bilinen sediman tüpe eklenir. İyice sallanarak denge haline gelmesi sağlanır. Denge durumundaki konsantrasyon ölçülür. Çözeltiden azalan (katı yüzeyinde tutulan) kütle miktarı belirlenir ([Başlangıç Konsantrasyonu] – [Denge Konsantrasyonu]). Tutulan kütle miktarı 1 kg katı yüzeyinde tutulan kütle (mg) olarak dönüştürülür. Denge konsantrasyonu (mg/l) – tutulan kütle (mg/kg) grafiği çizilir ve uygun izoterm modeli uydurulur.

32 Örnek 1 lt’lik 6 adet çözelti içerisine 200 gr toprak

33 Doğrusal İzoterm Kd = l/kg

34 Freundlich Isoterm Langmuir Isoterm LogC* 1/b LogK 1/ab LogC C C/C*
C* = KCn logC* = logK + n logC

35 Organik Bileşenler Akiferi oluşturan katı iskelet bünyesinde foc> % 1 organik karbon bulunması durumunda adsorpsiyon birincil olarak organik materyalde gerçekleşir.

36 İyon Takası Katyon Takas Kapasitesi (meq/M)
Seçilme önceliği (selectivity) katsayısı Katyon Takas Kapasitesi (meq/M) Çözeltideki toplam katyon konsantrasyonu (meq/M)

37 Problem Rf=?

38 meq/gr meq/ml

39 1D-Yarı Sonlu Sınır Koşulu-Sürekli Enjeksiyon 1. Tip Sınır Koşulu

40 1D-Yarı Sonlu Sınır Koşulu-Sürekli Enjeksiyon 1. Tip Sınır Koşulu

41 Ogata-Banks

42 Radyoaktif-Bio-Çürüme

43 Dispersiyon Katsayısının Belirlenmesi
1D : Lab Deneyleri 2D : Arazi – Grafik / Analitik 3D : Arazi – Alansal Momentler

44 1D-Lab Deneyleri U : Akışkan gözenek hacmi sayısı (Number of pore volume of fluid) Bir Gözenek Hacmi : A L n

45 1D-Lab Normal Dağılım Kağıdı J0.84 J0.16 0.16 0.84

46 Tek Kuyu Enjeksiyon – Çekim Testi
UP=Kümülatif çekim miktarı (zamana göre) UI=Enjekte edilen toplam su hacmi R=Enjekte edilen suyun enjeksiyon sonundaki advektif lokasyonu Q=Enjeksiyon debisi t: Enjeksiyon süresi b: Akifer kalınlığı

47 3D: Momentler Yöntemi Toplam Kütle

48 Bulutun ağırlık merkezinin koordinatları

49 Varyans

50 Dispersivite

51

52

53

54

55

56

57

58