• Transport of pollutants through porous media facilitated by colloids: Mathematical analysis of the hyperbolic case

      Toorn RA van der; Weerd H van de; LBG; RUL (1995-01-31)
      In dit rapport wordt een wiskundig model beschreven waarmee het advectief transport van verontreinigingen in grondwater onder invloed van colloiden bepaald kan worden. Er wordt vanuit gegaan dat de concentratie colloiden in het grondwater constant is en dat er geen binding van colloiden aan de vaste fase optreedt. Verder wordt aangenomen dat sorptie van verontreinigingen aan de vaste fase en aan colloiden beschreven kan worden door Freundlich-isothermen. Het wiskundige model wordt geanalyseerd en er wordt een overzicht gegeven van alle mogelijke oplossingen. Daartoe wordt gebruik gemaakt van de theorie van hyperbolische differentiaalvergelijkingen. Als voorbeeld wordt voor de metalen koper en americium de transportsnelheid berekend in aanwezigheid en afwezigheid van colloiden. Op basis van het overzicht van alle mogelijke oplossingen en de voorbeeldberekeningen wordt geconcludeerd dat met deze methode het effect van colloiden op het transport van verontreinigingen in een evenwichtsysteem kwalitatief bepaald kan worden. Belangrijke parameters zijn de Freundlich-constanten die het aantal beschikbare bindingsplaatsen op de colloiden en op de vaste fase en de preferentie van de sorptie bepalen. Vooral wanneer met afnemende verontreinigingsconcentratie de binding aan colloiden relatief meer preferent wordt dan binding aan de vaste fase, kan de transportsnelheid van verontreinigingen drastisch toenemen.