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研究生:林沂侯
研究生(外文):Yihou Lin
論文名稱:利用臭氧通氣法整治砂土管柱中 汽油污染物之研究
論文名稱(外文):Remediation of Gasoline Contaminants in Sand Columns by Ozone-Venting Process
指導教授:宋孟浩
指導教授(外文):Menghau Sung
口試委員:梁振儒陳谷汎
口試委員(外文):Chenju LiangKufan Chen
口試日期:2013-01-10
學位類別:碩士
校院名稱:東海大學
系所名稱:環境科學與工程學系
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:55
中文關鍵詞:臭氧土壤蒸氣萃取法非水相液體汽油污染物
外文關鍵詞:OzoneSVENAPLGasoline contaminants
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傳統土壤蒸氣萃取法處理污染土壤常需要長時間進行,並在整治後還需要進行後端尾氣處理程序。本研究利用土壤蒸氣萃取法搭配高級氧化法,以整治土壤不飽和水層之輕質非水相液體(LNAPLs),並藉由實驗結果建立模式,模擬各種不同條件下之整治情形。本實驗選擇汽油中含量較高的Toluene、Ethylbenzene與m-Xylene做為目標污染物,其中這些污染物也頻繁使用於工業製程中。實驗方法以管柱填入石英砂,並以不同污染物模擬土壤受污染之情形,最後在系統末端以氣相層析儀以獲得污染物之濃度。本研究以臭氧法結合不同操作參數(氣體流量、水飽和度、土壤粒徑),期能有效去除污染物並能降低傳統土壤蒸氣萃取法之整治時間。結果顯示空氣通氣法能去除近80%之土壤汽油污染物,若加上臭氧進行處理其中約有45%能夠被氧化去除。
Conventional soil vapor extraction (SVE) usually requires a post-treatment unit to adsorb or decompose extracted VOCs. In this study, SVE coupled with the ozone-venting process was applied to remediate light non-aqueous phase liquids (LNAPLs) in unsaturated sand columns. A model was also established to simulate various remediation conditions. In our experiments, important gasoline components, including toluene, ethylbenzene and m-Xylene, were selected as target compounds. Quartz sand was used to fill the experimental columns, and VOC effluents at the column exit were monitored by gas chromatography. Remediation results reveal that the ozone-venting process was able to reduce the remediation time compared to conventional SVE process. According to mass balance calculations, it was found that the maximum ozone oxidation efficiency is around 45%.
誌 謝 i
摘 要 ii
Abstract iii
目 錄 iv
表 目 錄 vi
圖 目 錄 vii
第一章 前言 1
1-1 研究源起 1
1-2 研究目的 1
第二章 文獻回顧 2
2-1 BTEX 2
2-2 汽油污染物對環境之影響 3
2-3 NAPL介紹 3
2-4 傳統處理汽油污染物之方法 4
2-5 土壤蒸氣萃取法 4
2-6 STANMOD軟體介紹 4
第三章 材料與方法 5
3-1 實驗架構與目標 5
3-2 實驗材料與方法 6
3-3 土壤污染管柱配製 7
3-4 實驗裝置配置 10
3-5 氣相層析儀分析方法 12
3-6 模擬方程式之推導 13
3-7 STANMOD操作步驟 18
第四章 結果與討論 28
4-1 不同流量通入空氣去除污染物之試驗 28
4-2 不同土壤粒徑下以空氣去除污染物之試驗 33
4-3 不同土壤含水率下以空氣去除污染物之試驗 36
4-4 不同臭氧變因下去除污染物之試驗 39
4-5 以STANMOD進行模擬之結果 45
4-6 質量平衡之計算 52
第五章 結論與建議 53
5-1 結論 53
5-2 建議 53
附錄 54
附錄一 氣相臭氧檢量線 54
參考文獻 55

1.H. Yoon, J. H. Kim, M. Howard, L. J. Khim, 2002. “Effect of water content on transient nonequilibrium NAPL–gas mass transfer during soil vapor extraction.” Journal of Contaminant Hydrology 54 (2002) 1 – 18.
2.J. E. Armstrong, E. O. Frind, R. D. McClellan, 1994. “ Nonequilibrium mass transfer between the vapor, aqueous, and solid phases in unsaturated soils during vapor extraction.” Water Resources Research. 30 (2), 355– 368.
3.S. Lingineni, V. K. Dhir, 1997. “Controlling transport processes during NAPL removal by soil venting.” Advances in Water Resources 20 (2– 3), 157– 169.
4.J. T. Albergaria, M. Conceicao, M. Alvim-Ferraz, C. Delerue-Mato, 2008. “Soil vapor extraction in sandy soils: Influence of airflow rate.” Chemosphere, 73, 1557–1561
5.A. D. Eaton, L. S. Clesceri, E. W. Rice, A. E. Greenberg, M. A. H. Franson (editors), APHA, 2005. “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (21st ed.)”, Washington, D.C.: American Public Health Association.
6.PC-PROGRESS-STANMOD, 2013/6. (http://www.pc-progress.com/en/Default.aspx?stanmod)
7.G. D. Beckett and D. Huntley, 1994. “Characterization of Flow Parameters Controlling Soil Vapor Extraction.” Groundwater. Vol. 32, No. 2, pp. 239-247.
8.C.Y. Qin, Y. S. Zhao, Z. Wei, Y. S. Li, 2010. “Study on influencing factors on removal of chlorobenzene from unsaturated zone by soil vapor extraction.” Journal of Hazardous Materials 176 (2010) 294–299.
9.M. Conceicao, M. Alvim-Ferraz, J. T. Albergaria, C. Delerue-Matos, 2006. “Soil remediation time to achieve clean-up goals II: Influence of natural organic matter and water contents.” Chemosphere 64 (2006) 817–825.
10.J. T. Albergaria, M. Conceicao, M. Alvim-Ferraz, M. Cristina, F. Delerue-Matos, 2010. “Estimation of pollutant partition in sandy soils with different water contents.” Environmental Monitoring and Assessment (2010) 171:171–180.

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