Behavior of pollutants percolation in homogeneous porous media
Kirleticilerin homojen gözenekli ortamda sızıntı davranışı
- Tez No: 442128
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İSMAİL DURGUT, PROF. DR. ENDER OKANDAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 294
Özet
Petrol ürünlerinin toprağa, akarsulara ve göllere dökülmesi petrol çağının başlamasından itibaren hep sorun olarak görülmüştür. Hayvanların ve bitkilerin yanı sıra insan hayatını da tehdit ettiği için yeraltı sularının kirlenmesi sızıntının en önemli tehlikelerinden biridir. Petrol sızıntısının arkasında bıraktığı izlerin takibi, en doğru uygulamanın ve temizleme yönteminin seçilmesi için büyük bir rol oynar. Toprağın türü, kirleticinin miktarı ve çeşidi, yağış, rüzgar gibi hava durumu koşulları toprak kirliliğinin en önemli faktörleridir. Bu çalışmada, dizel, dekan ve benzin gibi bir hidrokarbon sıvısının kireçtaşı toprağındaki hareketini incelemek için deneysel bir model kullanılmıştır. Üç değişik derinlikte üç bağlantısı (numune toplamak için) olan bir pleksiglas silindir kullanılmıştır. Silindir kırılmış kireçtaşı ile doldurulmuştur. Bu tasarım numune toplanmasını, bunların analizini ve kirletici hareketinin mekanizmasının anlaşılmasını sağlamıştır. Gözeneklilik ve geçirgenlikleri ölçülmüştür. Numuneler bağlantılardan farklı zaman aralıklarında toplanmış ve hareket halindeki kirleticinin kimyasal bileşimini elde etmek için gaz kromotografi cihazında analiz edilmiştir. Kirleticinin nüfuz derinliği, yağışın kirleticinin hareketine etkisi, kirleticinin kuru ve ıslak toprakta süzülme mekanizması bu çalışmada farklı deneylerle incelenmiştir. Bir deneyde, kirleticinin nüfuz derinliği, farklı derinliklerde olan üç bağlantıdan analiz edilmiş ve bağlantılar ne kadar derinde olursa, kirletici derişiminin o kadar az olduğu sonucu çıkarılmıştır. Dizel petrolün seçilmiş sekiz alkan bileşeninin (C10, C11, C12, C17, C18, C26, C27 ve C28) derişiminin zamanla her bağlantı noktasında artması kirleticinin zamanla ilerlediğini göstermektedir. Bir diğer deney, kirletici çeşidinin sızıntıdaki etkisini anlamak için dekan kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Dizel petroldeki en hafif hidrokarbon olan dekanın süzülme oranı, karışım olan dizel petrolüyle karşılaştırıldığında daha yüksektir. Hava durumu koşullarının toprak kirliliğindeki etkisini anlamak için, deneylerden birinde, numune toplanmasına başlamadan önce kireçtaşının üstünden sabit miktarda su eklenerek yağış simule edilmiştir. Yağışın nüfuz derinliğine etkisinin somut olduğu gözlenmiştir. Kirlenme oranının ve miktarının toprağın daha derin kısımlarında yağış modellemesiyla arttığı sonucu çıkarılmıştır. Ayrıca, benzinin kum yığınındaki sızıntı davranışı bir başka deneyde analiz edilmiştir. Benzinin kum yığınındaki sızıntı hızının dizel petrolünden daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir. Benzinin diğer bileşenlerinden daha kirletici olan toluen ve dimetilbenzen konsantrasyonu zamanla gözlemlenmiştir. Her bağlantıda bileşenlerin konsantrasyonunun arttığı görülmüştür. Suyun, kirleticinin ve havanın toprak ortamında doymuşluk profilini hesaplamak için NAPL simulatörü kullanılmıştır. Simulatör karakteristiklerinin araştırılması göstermiştir ki bu deneysel çalışma için uygun sınır koşulları yetersiz olduğu için elde edilen satürasyon profili güvenilir değildir.
Özet (Çeviri)
Spillage of petroleum products in soil, rivers and lakes is a problem since the advent of the petroleum era. Contamination of groundwater is one of the most important hazard of spill because it is a threat to animals, plants as well as human life. Fingerprinting of oil spills plays an important role in order to select the best treatment and cleanup method. Soil type, amount and type of contaminant, weathering conditions such as rainfall and wind are important factors that influence soil contamination. In this study, an experimental model was used to investigate the movement of a hydrocarbon liquid such as diesel oil, decane and gasoline in soil where crushed limestone was the soil medium. A plexiglass cylinder with three ports at three different depths (in order to collect samples) was constructed. It was filled with crushed limestone. The design enabled to collect samples, analyze them and understand the mechanism of contaminant downward movement. Porosity and permeability of porous media were measured. Samples were collected at different time intervals from ports and analyzed by gas chromatography to obtain chemical compositions of the contaminants. Depth of contaminant, effect of rainfall on contaminant downward movement, mechanism of contaminant movement in dry and wet soil were investigated in this study. In one experiment, movement depth of contaminant in three ports which are located at different depths was analyzed. It was found that The more the depth of the ports, the less the concentration of the contaminant. Concentration of eight selected alkane components of diesel oil (C10, C11, C12, C17, C18, C26, C27 and C28) increases with time in each port indicating the advancement of the contaminant with time. Another experiment was run with decane as contaminant to understand impact of contaminant type on downward movement. The downward movement rate of decane which is the lightest hydrocarbon present in diesel oil was 9 times higher in comparison to the diesel oil movement rate which is a mixture. In order to understand the weathering effect on soil contamination, rainfall was simulated in one of the experiments by putting a constant amount of water at the top of sand pack before sample collection started. It was observed that rainfall has tangible impact on contaminant depth. It could be concluded that the rate and amount of contamination in deeper parts of soil increased with rainfall simulation. Moreover, behavior of gasoline movement in the sand pack was analyzed by another experiment. It was observed that the rate of gasoline downward movement was 10 times higher than diesel oil in sand pack. Concentration of toluene and dimethylbenzene which are more toxic than the other components of gasoline was observed with time. It was observed that concentration of components increased with time in each port. In order to estimate saturation profile of water, contaminant and air in the soil medium, NAPL (Non-Aqueous Phase Liquid) simulator was used. A brief investigation of the characteristics of the simulator revealed that saturation profile was not reliable because of the lack of suitable boundary conditions for our experimental setup.
Benzer Tezler
- Damlatmalı filtrelerde metal zehirliğinin etkisinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
SUZAN TEMİZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
Çevre MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET BERKÜN
- Ponza katkılı tuğla üretimi ve bu tuğlaların mekanik ve boşluk özelliklerinin incelenmesi
The Production of bricks with pumice additive and the investigation of the mechanical and pore properties of these bricks
AYŞE GÜL GÜZEL
- Poliklorlu fenolik bileşiklerin deniz sedimentlerindeki dağılımı
Behavior of polychlorinated phenolic compounds on marine sediments
EZEL TİLKAN
- İskenderun Körfezi'ndeki kirleticilerin derişimleri ve yapı malzemelerine etkisi
Başlık çevirisi yok
BİRGÜL YAZICI
Yüksek Lisans
Türkçe
1984
Çevre MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. AYGEN YÜCEL