Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 2018

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Environmental Aspects of Sorption Process

Polanczyk A., Majder-Lopatka M., Salamonowicz Z., Dmochowska A., Jarosz W., Matuszkiewicz R., Makowski R.

Rocznik Ochrona Środowiska

2018

Tom 20, cz. 1

451--463

Substances classified as dangerous such as gasoline and petroleum, are used daily by most of population. Therefore, they pose a potential threat of environment contamination for example in case of emergency, e.g. car accidents. This study aimed to simulate and compare sorption process of petroleum products with the use of two types of sorbents.. To replicate the leakage of operating fluids from a car engine chamber to the ground, a Petri dish filled with 100 cm3 volume of analyzed sorbate was used. Fluids were exposed to two different types of sorbents such as compact and dry sand. The weight gain of the sorbate which penetrated the sorbent was measured every 10 s with an electronic scale. Analyzed sorbents, diesel and gasoline, were tested in the following proportions: 100% to 0%, 0% to 100%, 50% to 50%, 25% to 75% and 75% to 25% (diesel to gasoline, respectively). The figures of sorption processes for different types of sorbents and sorbates in function of time were prepared. Sorption process for dry sand was equal to 0.12±0.010 g/g and 0.14±0.004 g/g for concentrated gasoline and diesel, respectively. While, for compact it was 0.64±0.003 g/g and 0.66±0.038 g/g for gasoline and diesel, respectively. Similar trend, however with an increase in sorption intensity, was observed for both sorbents contacted with equal mixture of sorbates (50% of gasoline and 50% of diesel). Here, sorption process was equal to 0.14±0.013 g/g and 0.71±0.093 g/g for dry sand and compact, respectively. Moreover, further increase of the gasoline percentage in analyzed sorbate mixture (75% of gasoline and 25% of diesel) decreased sorption for dry sand to 0.12±0.011 g/g. Moreover, sorption time for pure gasoline was 4-times longer for compact sorbent in comparison to dry sand which corselets with higher volume of absorbed liquid. Also, sorption process was 6-times higher for compact sorbent compared to dry sand. Therefore, the results indicated that a compact sorbent in contact with petroleum substances i.e. gasoline or diesel is a better solution compared to dry sand. However, the dry sand is a suitable material for limiting of the area covered with potentially danger liquids especially in places where commercial sorbents are unavailable, and the area is covered with potentially dangerous liquids.

Substancje sklasyfikowane jako niebezpieczne, tj. benzyna czy ropa naftowa, są codziennie wykorzystywane przez ludzi. Ich stosowanie związane jest bezpośrednio z wysokim ryzykiem zanieczyszczenia środowiska np. w wyniku wypadku samochodowego. W przypadku wycieku stosuje się substancje umożliwiające zabezpieczenie miejsca zdarzenia, tj. sorbenty. Z tego też względu celem badania była analiza w jakim stopniu proces sorpcji zależy od rodzaju zastosowanego sorbentu, sorbatu, a także ich proporcji. Eksperymenty prowadzono w skali laboratoryjnej, w której dwa płyny eksploatacyjne, tj. olej napędowy i benzyna, były mieszane na płytce Petriego w różnych proporcjach w łącznej objętości 100 cm3. Analizowane płyny eksploatacyjne wystawiano na działanie dwóch różnych typów sorbentów: komercyjny sorbent „compact” i suchy piasek. Waga sorbatu penetrującego sorbent była odczytywana co 10 s przy pomocy elektronicznej wagi. W celu odwzorowania rzeczywistych warunków, w których płyny eksploatacyjne po wycieku mieszają się, sorbaty były analizowane jako mieszaniny w następujących proporcjach: 100% do 0%, 0% do 100%, 50% do 50%, 25% do 75% i 75% do 25% (odpowiednio dla oleju napędowego i benzyny). Co więcej, w celu wyznaczenia referencyjnych punków badania wykonano również dla czystych sorbatów. Na podstawie otrzymanych wyników opracowano wykresy procesu sorpcji dla dwóch sorbentów i dwóch sorbatów w funkcji czasu. Proces sorpcji dla suchego piasku wynosił odpowiednio 0,12±0,010 g/g i 0,14±0,004 g/g dla benzyny i oleju napędowego (100% udział analizowanych sorbatów). Podczas gdy dla komercyjnego sorbentu „compact” sorpcja wynosiła odpowiednio 0,64±0,003 g/g i 0,66±0,038 g/g dla benzyny i oleju napędowego (100% udział analizowanych sorbatów). Podobny trend procesu sorpcji zaobserwowano w przypadku kontaktu komercyjnego sorbentu „compact” z mieszaniną sorbatów (50% benzyny i 50% oleju napędowego udziału analizowanych sorbatów). Wówczas proces sorpcji wynosił odpowiednio 0,14±0,013 g/g i 0,71±0,093 g/g dla suchego piasku i komercyjnego sorbentu „compact”. Co więcej, przeanalizowano, który sorbat wywiera większy wpływ na proces sorpcji. W tym celu analizowano mieszaninę sorbatów w następujących udziałach: 75% do 25% i 25% do 75% dla benzyny i oleju napędowego. Uzyskane wyniki wskazują, iż dla benzyny i oleju napędowego (25% do 75%) proces sorpcji wynosił 0,14±0,012 g/g dla suchego piasku. Natomiast dla komercyjnego „compactu” sorpcja wynosiła 0,65±0,018 g/g. Również w badaniach analizowano czas procesu sorpcji. Otrzymane wyniki wskazują, iż czas procesu sorpcji dla suchego piasku w połączeniu z olejem napędowym i benzyną był około 4 razy krótszy w porównaniu do komercyjnego sorbentu „compact”. Podsumowując należy uznać, iż komercyjny sorbent „compact” bez względu czy jest stosowany do czystych płynów eksploatacyjnych czy też do mieszanin jest wydajniejszy w porównaniu do suchego piasku.

3D Simulation of Chlorine Dispersion in Rrural Area

Polanczyk A., Salamonowicz Z., Majder-Lopatka M., Dmochowska A., Jarosz W., Matuszkiewicz R., Makowski R.

Rocznik Ochrona Środowiska

2018

Tom 20, cz. 2

1035--1048

Prediction of hazardous substances dispersion resulting from accidental leakage in environment is essential for risk analysis and emergency response. Different numerical tools are applied for description of dispersion process. Development of numerical algorithms has enabled the computational fluid dynamics (CFD) models to be used extensively in indoor dispersion studies. Numerical methods based on computational fluid dynamics (CFD) may facilitate the precise investigation of the hazardous substances dispersion. Therefore, the aim of the study was to prepare a transient CFD model describing the phenomena of chlorine dispersion in a dynamic setup including different environmental factors. Reliable computational description of dispersion process still represents one of the most challenging applications. Therefore, we aimed to prepare a transient 2D and 3D numerical models of chlorine dispersion from a ground source in a dynamic setup. For 2D simulation a Degadis model was used, while for 3D approach a multiphase Volume of Fluid model (VOF) was applied. For both analyzed cases area of investigation was equal to 0.1 km2. Furthermore, for 3D simulations height was equal to 50 m. For the reconstruction of atmospheric conditions Pasquill stability classes and one-direction wind were applied. Analysis of chlorine concentration in function of wind intensity indicated extension of chlorine cloud with decrease of concentration. Moreover, comparison of constant and dynamic setup indicated high impact of wind. In case of windless conditions circular profile of chlorine concentration around dispersion source was noticed. Wind directed the chloride cloud which dispersed accordingly to the wind direction. As expected chloride concentration decreased with altitude. 2D model allowed prediction of polluted cloud in horizontal direction, while 3D model allowed description of horizontal and vertical distribution of chlorine. It was observed that with increase of Pasquill stability class the area of chlorine dispersion had similar character for horizontal model as well as for horizontal and vertical model (3D). For the windless case circular profile of chlorine concentration around dispersion source was observed. Additionally, for the wind application the main chlorine concentration moved ahead the source of dispersion. Analysis of chlorine concentration in function of height resulted in decrease of chlorine appearance in upper level of mathematical domain.

Predykcja dyspersji substancji niebezpiecznych z przypadkowych wycieków jest niezbędna w analizie ryzyka. W tym celu do opisu procesu dyspersji stosowane są różne numeryczne narzędzia. Rozwój matematycznych algorytmów umożliwia stosowanie m.in. techniki CFD na szeroką skalę. Tym samym celem niniejszej pracy było opracowanie dwuwymiarowego i trójwymiarowego modelu opisującego zjawisko dyspersji chloru z naziemnego źródła. Dla dwuwymiarowego podejścia zastosowano model Degadisa. Natomiast dla trójwymiarowego podejścia wielofazowy model VOF. Dla obu przypadków powierzchnia analizowanego obszaru wynosiła 0.1 km2. Co więcej, dla trójwymiarowego podejścia wysokość analizowanej domeny obliczeniowej wynosiła 50 m. W celu rekonstrukcji parametrów atmosferycznych uwzględniono klasy stabilności Pasquilla oraz wpływ wiatru. Dwuwymiarowy model umożliwiał analizę procesu dyspersji w płaszczyźnie poziomej, podczas gdy model trójwymiarowy umożliwiał analizę zarówno w płaszczyźnie poziomej jak i pionowej. Analiza obu modeli wskazuje, iż wzrost intensywności wiatru wydłuża zasięg chmury chloru, z jednoczesnym spadkiem jego stężenia. Co więcej, w przypadku nieuwzględnienia przepływu wiatru obserwowano kołowy profil stężenia chloru dookoła źródła dyspersji. Natomiast przepływający wiatr powodował zmniejszenie koncentracji chloru wraz z wysokością. Również zaobserwowano, iż uwzględnienie klas stabilności Pasquilla miało porównywalny efekt w przypadku podejścia dwuwymiarowego i trójwymiarowego. Uwzględnienie wiatru powodowało przemieszczenie maksymalnej wartości stężenia chloru znad źródła dyspersji. Co więcej, analiza stężenia chloru w funkcji wysokości wskazuje na zmniejszenie zawartości chloru w górnej części domeny matematycznej.