Kredit:Kaixuan Zheng et al
En permeabel reaktiv barriär, eller "PRB," är en vägg konstruerad under marken för att rensa upp förorenat grundvatten. Muren är "permeabel", vilket innebär att förorenat grundvatten kan rinna genom PRB som ska behandlas. De reaktiva materialen som utgör väggen fångar antingen in skadliga föroreningar eller gör dem mindre skadliga. Det renade grundvattnet rinner ut på andra sidan muren. PRB har dykt upp som en lovande och hållbar in situ grundvattensaneringsteknik, som har fördelarna med låga underhållskostnader, livslängd och in situ behandling av en mängd olika grundvattenföroreningar (t.ex. tungmetaller, oorganiska och organiska föroreningar).
En lämplig PRB-konfiguration är avgörande för PRB:s tekniska design, som bör väljas med hänsyn till platsspecifika hydrogeologiska förhållanden och föroreningsplymens egenskaper. Den vanligaste PRB-konfigurationen är den kontinuerliga permeabla reaktiva barriären (C-PRB). Denna konfiguration har en enkel struktur, bekväm installation, mindre störning av det naturliga grundvattenflödesfältet och låg känslighet för komplexiteten i grundvattenflödesfältet. Men för platser med djupt grundvattendjup och stora plymer är tillämpningen av C-PRB begränsad på grund av dess höga konstruktions- och materialkostnader.
För att övervinna bristerna i C-PRB har professor Hongtao Wang från Tsinghua University, Dr Tan Chen från Minzu University of China och deras teammedlemmar föreslagit en innovativ och hållbar PRB-konfiguration, nämligen den passiva konvergensgenomsläppliga reaktiva barriären (PC-PRB). PC-PRB är designad för att få plymen att konvergera mot PRB på grund av den passiva hydrauliska dekompressionskonvergerande flödeseffekten. Motsvarande system för passiv grundvattenkonvergens (PC) är utplacerat uppströms om PRB-systemet, som består av passiva brunnar, vattenledningar och ett buffertskikt. Denna studie med titeln "Passiv konvergensgenomsläpplig reaktiv barriär (PC-PRB):en effektiv konfiguration för att förbättra hydraulisk prestanda" publiceras online i Frontiers of Environmental Science &Engineering .
I den här studien utvecklade forskargruppen en tvådimensionell (2D) hydrodynamisk kod med ändlig skillnad, med titeln PRB-Flow, för att undersöka de hydrauliska prestandaparametrarna (d.v.s. fångstbredd (W ) och uppehållstid (t ) av PC-PRB. Forskargruppen hittade den horisontella 2D-infångningsbredden (W h ) och vertikalt 2D-infångningsdjup (W v PC-PRB ökar anmärkningsvärt jämfört med den för den kontinuerliga reaktiva barriären (C-PRB). De tidigare nämnda relativa tillväxtvärdena i ordning är större än 50 % och 25 % i denna fallstudie. Därför minskar PRB:s geometriska dimensioner såväl som materialkostnaden som krävs för samma plymbehandling. Känslighetsanalysen avslöjar att de dominerande faktorerna som påverkar den hydrauliska prestandan hos PC-PRB är vattenrörets längd (L p ), PRB-längd (L PRB ), passiv brunnshöjd (H w ), och PRB-höjd (H PRB ). Avvikelsen mellan W h av PC-PRB och den för C-PRB (dvs. ΔW h ) har en låg korrelation med PRB-parametrar och beror främst på L p , vilket dramatiskt skulle kunna förenkla PC-PRB-designproceduren. I allmänhet uppvisar den föreslagna PC-PRB en effektiv PRB-konfiguration för att förbättra den hydrauliska prestandan. + Utforska vidare
