Inżynieria Ekologiczna Nr 2

66
IN¯YNIERIA EKOLOGICZNA NR 2
Wspó³czynnik opóŸnienia frontu zanieczyszczeñ jest dla wysokich wartoœci sta³ych
podzia³u proporcjonalny do K i mo¿e byæ wyra¿ony jako:
P1$3/
5
(18)
P
P
Zmiana wydatku zat³aczania wp³ywa na warunki przep³ywu w gruncie i na udzia³ dyfuzji
w konwekcyjno-dyspersyjnym transporcie, co mo¿na przedstawiæ przy pomocy liczby
Pecleta (Pe):
Y /
3H
'S ˜
(19)
gdzie: L - d³ugoœæ (wysokoœæ) kolumny gruntu [ L ].
Brak równowagi bywa wyra¿any przy pomocy liczby Damkohlera (w) (Gaber i in. 1995),
okreœlaj¹cej stosunek hydrodynamicznego czasu retencji do charakterystycznego czasu
sorpcji, w przypadku braku równowagi wywo³anym sorpcj¹ oraz, przy braku równowagi
fizycznej, do charakterystycznego czasu transportu, czyli szybkoœci przemieszczania siê
zanieczyszczeñ miêdzy dostêpnymi i niedostêpnymi regionami oœrodka porowego. Przy
bardzo niskich lub bardzo wysokich wartoœciach liczby Damkohlera wp³yw braku równowagi
jest nieistotny.
Wp³yw wydatku zat³aczania na biologiczn¹ czeœæ biowentylacji jest zwi¹zany ze znaczeniem
tlenu w procesie biodegradacji, zachodz¹cym przy udziale oksygenaz wymagaj¹cych
tlenu cz¹steczkowego (Porta 1993, Malina 1996b). Dla zapewnienia biodegradacji
aerobowej stê¿enie tlenu w wodzie porowej nie mo¿e byæ ni¿sze ni¿ 0,2 mg/dm 3 , a w powietrzu
porowym 4¸5 mg/dm 3 . Chocia¿ badania in vitro wykazuj¹ mo¿liwoœci biodegradacji
anaerobowej ZR, w warunkach polowych zachodzi ona bardzo powoli lub nie zachodzi w
ogóle (Atlas 1981). Zawartoœci tlenu w powietrzu porowym powy¿ej 2¸4% nie ogranicza³y
szybkoϾ biodegradacji w warunkach polowych (Miller i in. 1993), a zaobserwowana liniowa
zale¿noœæ przy wy¿szych zawartoœciach tlenu, pozwala na opisanie kinetyki procesu
przy pomocy reakcji pierwszego rzêdu:
U N ˜ 6G 92&
gdzie: m NAPL - masa fazy wolnej w momencie rozpoczêcia stanu ustalonego [M],
m VOC - masa zanieczyszczeñ transportowana przez powietrze [M].
W warunkach równowagi, iloœæ powietrza niezbêdna do ca³kowitego usuniêcia zanieczyszczeñ
jest taka sama dla ka¿dego wydatku zat³aczania, co w praktyce oznacza mo¿liwoœæ
skrócenia czasu remediacji poprzez wzrost wydatku, bez koniecznoœci zwiêkszenia
iloœci pompowanego powietrza.
gdzie k - sta³a biodegradacji [1/T].
[M/L 3 ×T] (20)
Zaleta zwiêkszonego wydatku nie jest jednoznaczna, bior¹c pod uwagê zwiêkszone zu-
¿ycie zarówno energii jak i powietrza, a zadaniem biowentylacji jest uzyskanie wysokiego
udzia³u biodegradacji w ca³kowitym usuwaniu zanieczyszczeñ z gruntu, w celu redukcji
iloœci powietrza porowego koniecznej do oczyszczenia. Dlatego re¿im zat³aczania nale¿y
optymalizowaæ dla efektywnego wykorzystania powietrza w fizycznej i biologicznej fazie