二、土壤蒸氣萃取法(soil vapor extraction)在設計上,其單位井篩長度之氣體流量(Q/H) 與操作井之半徑大小(Rw)及其真空壓力(Pw)之關係,可以下式估計:
式中,k 為土壤氣體滲透度(permeability),μ 為黏滯度,Ri為井之影響圈半徑,Patm 為大氣壓力。若一污染場址估計有 5,000 kg 之 BETX 在未飽和之砂土中(其組成與 特性如下表所示),若欲應用土壤蒸氣萃取法來進行整治,請估計將 BETX 完全清除 所需花費之時間為多少?(已知該砂土之氣體滲透度為 10 darcys 或 1 × 10-7 cm 2 ,操 作井之半徑為 5.1 cm,井篩長 2 m,此井當其真空壓力控制於 0.9 atm 時其影響圈半 徑為 12 m;20℃時空氣之黏滯度為 1.8 × 10-4 g/cm-s)(25 分)
請參考
依照題意:
k= 10-7 cm2 ×( m2 / (1002cm2 ) = 10-11 m2
Rw =0.051 m
Pw =0.9 atm
Ri = 12m
ų= 1.8×10-4 g/cm s × kg/1000g × 100cm/m = 1.8×10-5 kg/ms
H=2m
PV=nRT
MW_C6H6 = 78 g/mol , 5000Kg×0.11=550kg
0.1V=( 550×1000 g /78 g /mol)×0.0821 L atm/mol K ×(273+20)K
V=1696207 L×( m3/1000 L) =169.207 m3
MW_C7H8=92g/mol, 5000×0.26=1300kg
0.029 V=1300000/92 ×0.0821 ×293=11721.1 m3
MW_C8H10= 106 g/mol , 5000×0.11=550 kg
V=13566.87 m3
MW_C8H10 =106 g/mol , 5000×0.52=2600 kg
V=73754.46 m3
V總= 1696.21+11721.1+13566.87+73754.46=100738.64 m3
將參數帶入題意給的公式
Q=2m×兀×(10-11m2 /1.8×10-5 kg/ms)× 0.9 atm×101325 Pa/ atm ×
(1-(1/0.9)2)/ ln (0.051/12) ) ,其中Pa單位又為 kg/ms2
=0.0137 m3/s
V/Q=t
100738.64/0.0137 =7367501 s × d / 86400 s= 85.27 d