research centers


Search results: Found 4

Listing 1 - 4 of 4
Sort by

Article
Non-Isothermal Modeling Of Soil Vapor Extraction System Including Soil Temperature Effect

Authors: Talib R. Abbas --- Rafa'a H. Al-Suhaili
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2007 Volume: 13 Issue: 1 Pages: 1253-1265
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Soil vapor extraction (SVE) is a proven effective in-situ technology for the removal of volatile organic compounds (VOCs) from the subsurface. SVE process is highly sensitive to temperature. Studying annual soil temperature variation with depth declares that there is a considerable temperature variation in the upper few meters that may affect the overall efficiency of SVE process.A numerical model was developed to aid in investigation of field-scale soil vapor extraction process. The model is three-dimensional, time dependent that simulates nonisothermal vapor flow and transport of multicomponent mixtures in soil and keeps track of the distribution of each compound in the other three immobile phases (NAPL, aqueous, and sorbed). Rate limited interphase mass transfer with linear driving force expressions were used to model volatilization of oil into gas phase. A local equilibrium partitioning was assumed between gas, water, and solid phase. The model equations were discretized using a standard Galerkin finite element method and solved using set iterative solution algorithm.Simulation of hypothetical field-scale problems was done. The physical domain described a three-dimensional system with flow to a single extraction well. A hypothetical soil temperature variation with depth was incorporated with the model. The result of these simulations showed that this temperature variation has a considerable effect on system efficiency and may play a role in optimum system configuration.

تعتبر عملية استخلاص بخار التربة تكنولوجيا موضعية مثبتة الكفاءة لازالة المركبات العضوية المتطايرة من المنطقة غير المشبعة من التربة. ان هذه العملية حساسة جدا لدرجة الحرارة. من دراسة التغير السنوي لدرجة حرارة التربة مع العمق تبين بأن هنالك تغير حراري لابأس به في الأمتار القليلة العليا من التربة والذي من الممكن أن يؤثر على الكفاءة الكلية لهذه العملية.تم تطوير نموذج عددي للمساعدة في دراسة عملية استخلاص بخار التربة وضمن الأبعاد الحقلية. وهو نموذج ثلاثي الابعاد و معتمد على الزمن والذي يحاكي الجريان و الانتقال متغير الحرارة لأبخرة مخلوطات المكونات المتعددة في التربة مع متابعة توزيع كل مكون في الاطوارالثلاثة الاخرى غيرالمتحركة (الزيتي والمائي و الممتص). تم استعمال نموذج انتقال الكتلة بين طورين ذو المعدل المحدود مع تعبير خطي للقوة الدافعة لنمذجة تطاير الزيت الى الطور الغازي مع افتراض اتزان موقعي لتوزيع الملوث بين الاطوار الثلاثة الغازي والمائي والصلب. حلت معادلات النموذج عدديا وبثلاثة ابعاد باستعمال طريقة العناصر المحدودة التقليدية standard Galerkin finite element methodوباستعمال خوارزمية set-iterative. تمت محاكاة عمليات استخلاص بخار التربة بابعاد حقلية يصف المدى الفيزيائي فيها منظومة ثلاثية الابعاد ووجود جريان بأتجاه بئر سحب واحد. تم ادماج تغير حراري افتراضي للتربة مع النموذج العددي. أظهرت نتائج المحاكات التأثير المهم للتغير الحراري للتربة على كفاءة المنظومة وبينت انها قد تلعب دورا في تحديد الشكل الامثل والابعاد المثلى للمنظومة.


Article
Theoretical Investigation of Pneumatic Soil Vapor Extraction

Authors: Inmar N.Ghazi --- Muhammad A. Abdul-Majeed --- Talib R. Abbas
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2011 Volume: 29 Issue: 1 Pages: 96-109
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Pneumatic Soil Vapor Extraction (SVE) is a new remediation techniquetargeting to improve removal of Volatile Organic Compounds from low permeableareas in heterogeneous soil settings in unsaturated zone. In contrast to traditional SVE,in which soil vapor is extracted continuously by a vacuum pump, pneumatic SVE isbased on enforcing a sequence of large pressure drops on the system to enhance therecovery from the low-permeable areas to enhance removal from areas subject todiffusion limitation. This technique has been shown to be promising at laboratoryscale.A one-dimensional mathematical model was used to study governing factorsand to clarify and quantify the mechanisms responsible for enhanced contaminantremoval during this process. From analytical solution it is clear that the gas phaseinside low permeable area moves with sinusoidal velocity whose amplitude decreaseswith depth. Two zones can be distinguished. First in which the gas phase can reach thehigh permeability area and continuously mixed with clean air, the enhanced removalmechanism is advection. The depth of this zone may range from .05m to .6m. Secondis in which there is no net contaminant advection, the enhanced removal mechanism ishydrodynamic dispersion. The hydrodynamic dispersion coefficient may reach a valuerange from 7 to 700 times the effective molecular diffusion coefficient. In the absenceof non-aqueous phase liquid in the first zone, it can be considered a clean conductivezone and impose no transport resistance on the second zone (i.e. mathematically, theupper boundary can be lowered just below the first zone).The model was tested by comparing its results with experimental resultspublished by a previous study. Overall, comparisons appear to be reasonably good.Investigation shows that pneumatic SVE is promising at field setting. In order for thistechnique has significant removal enhancement the gas phase permeability in the lowpermeability region should be at least on order of 1*10-12 m2 (1 darcy).


Article
Flow Zones In Unsaturated Soil Due To Barometric Pumping
مناطق الجريان في التربة غير المشبعة بفعل الضخ الجوي

Authors: Talib R. Abbas --- Muhammad A.Abdul-Majeed --- Inmar N.Ghazi
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2010 Volume: 28 Issue: 10 Pages: 1900-1909
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

The study of gas flow in unsaturated soil is important for better modeling ofvolatile organic compounds (VOCs) transport. A gas flow in unsaturated soil can beinduced naturally by the atmospheric pressure fluctuation. Oscillations in barometricpressure are both diurnal, corresponding to daily heating and cooling of theatmosphere, and of longer time periods, resulting from the passage of weather fronts.Daily variations will average about 4 to 5 mbar while those due to weather frontpassage can be 25 mbar or more.A one-dimensional conceptual model was used to investigate the advectivegas flow zones in the subsurface induced by the natural atmospheric pressurefluctuation. From analytical solution, it is clear that the gas phase inside unsaturatedzone moves with sinusoidal velocity whose amplitude decrease with depth. Two zonescan be distinguished. First in which the gas phase can reach the soil surface andcontinuously mixed with clean air. The depth "Penetration Depth" of this zone mayrange from 0.05m to 0.8m. Second is "Oscillation Zone" in which the air oscillatesaround its original position but still remains in the soil. Maximum air displacementtoward the upper boundary may reach 0.24m when the depth of the lowerimpermeable boundary is 10m. This displacement is more as the lower impermeableboundary is deeper. The mixing of air above penetration depth with clean air abovesoil surface and the oscillation of air below penetration depth may have a significanteffect on natural VOCs transport and fate in the soil region within these depths.

أن دراسة جريان الغاز في التربة غير المشبعة مهمة للوصول الى نمذجة رياضيةأفضل لأنتقال المركبات العضوية المتطايرة. اذ يحصل جريان غاز في التربة غير المشبعةوبصورة طبيعية نتيجة التذبذبات في الضغط الجوي. حيث يحصل التذبذب في الضغط الجويعلى نمطين، الأول تذبذب يومي يناغم التسخين والتبريد اليومي للهواء الجوي، والثاني تذبذببفترات اطول ناتجا من مرور منخفظات أو مرتفعات ضغط جوي. يتراوح التذبذب اليومي5 ملي بار، في حين ممكن أن يصل التذبذب الناتج من مرور – للضغط الجوي حوالي 4منخفظات أو مرتفعات ضغط جوي الى 25 ملي بار أو أكثر.تم اعتماد نموذج رياضي ذو بعد واحد لدراسة جريان الغاز تحت سطح التربة متأثرا بتذبذباتالضغط الجوي. يوضح الحل التحليلي للنموذج الرياضي أن الطور الغازي في المنطقة غيرالمشبعة من التربة يتحرك بسرعة جيبية تتناقص سعتها مع العمق. ويمكن تمييز منطقتين،الأولى يمكن للغاز الوصول الى سطح التربة ويختلط وبصورة مستمرة مع الهواء النظيف ويبلغ سمك هذه المنطقة من 0.05 الى 0.8 متر، والثانية والتي يتذبذب فيها الهواء حولموقعه الأصلي ويبقى داخل التربة. اذ من الممكن أن تصل سعة التذبذب في هذه المنطقة الى0.24 متر عندما يكون عمق الحدود غيرالنفاذه السفلى 10 متر. وتزاد سعة التذبذب هذه كلماكان عمق الحدود غير النفاذه اكبر. أن اختلاط الهواء في المنطقة الأولى مع الهواء النظيففوق سطح التربة وتذبذب الهواء في المنطقة الثانية ممكن أن يكون له تأثيرذو قيمة علىالأنتقال الطبيعي للمركبات العضوية المتطايرة في التربة ضمن هاتين المنطقتين.


Article
Migration of Benzene as Light non-aqueousPhase in the Stratified Soil under Unsaturated Condition

Author: Huda Mahdi Madhloom
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2017 Volume: 25 Issue: 1 Pages: 266-275
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

A COMSOL Multiphysics software depended on finite element numerical solution is used for prediction the spatially and temporally propagation of the benzene front as non-aqueous phase liquid through the stratified soil consisted of clay and Kerbala’s sand as domain (1.3*2) m. The variation of many parameters such as capillary pressure, benzenedistribution, trans missive properties of the soil.Thedegree of saturation as a function of capillary pressure and relative permeability during unsaturated conditions were determined. The results showed that the benzene front in the Kerbala’s sand with presence of clay retained a regular, circular shape at the initial stage of the spill, shortly after that it become ellipsoid as it was advancing. The maximum saturation occurred below the source of the contaminant during infiltration stage. All analysis showed that the presence of clay layer controls the vertical movement of NAPLs in heterogeneous porous medium.

تم استخدام برنامج كمسول الذي يعتمد على العناصر المحدده كحل عددي لمعادله انتشار ملوث البنزين في تربه متعدده الطبقات في المنطقه الغير المشبعه.تم اعداد نموذج رياضي يصف حركه الملوثات السائله الأخف من الماء المتسربه من خزانات الوقود الى الطبقه السطحيه من التربه ورصد شكل جبهة تقدم الملوث . تم حساب المعاملات رطوبه التربه ومعامل النفاذيه ومعامل التشبع الفعال وكيفيه تغايرها مع عمق التربه والضغط الشعري . المواد المستخدمة تربه طبيعيه غير متجانسه الرمل والطين كوسط مسامي، والبنزين كملوث. أظهرت نتائج التحليل العددي للعمود التربه (1.3*2) م أن الجبهة الملوث احتفظت بشكل دائري منتظم في المرحلة الأولى من التسرب.تم ايجاد التغاير بين درجه التشبع مع الضغط الشعري و النفاذيه لتربه سطحيه غير مشبعه.

Listing 1 - 4 of 4
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (4)


Language

English (4)


Year
From To Submit

2017 (1)

2011 (1)

2010 (1)

2007 (1)