Assessment of optimum width and longevity of a permeable reactive barrier installed in an acid sulfate soil terrain: Fid-Bau Portal

Assessment of optimum width and longevity of a permeable reactive barrier installed in an acid sulfate soil terrain

Indraratna, Buddhima

L’enlèvement des contaminants présents dans l’eau souterraine par l’utilisation de barrières perméables réactives (BPR) est une solution d’ingénierie économique et populaire utilisée à travers le monde. Les polluants dissous dans l’eau souterraine sont retirés par des processus géochimiques qui font que les BPR sont efficaces pour différents types de contaminants. Pour être efficace, il est important de déterminer la largeur optimale de la BPR nécessaire pour atteindre le temps de résidence adéquat à l’intérieur de la barrière ainsi que pour déterminer sa durée de vie. Des suivis sur le terrain et des modélisations numériques ont été réalisés sur une BPR d’essai située dans la plaine de Shoalhaven, au sud de Wollongong en Australie. Dans cette étude, la largeur optimale de la BPR est évaluée numériquement, basé sur l’efficacité de neutralisation, c’est-à-dire lorsque l’eau acide circule à travers la BPR alcaline. Un modèle développé précédemment a été amélioré pour inclure le temps de résidence, les cinétiques de réaction, la réduction de la porosité et de la conductivité hydraulique causée par la précipitation des minéraux, les concentrations en contaminants de l’affluent, et la vitesse d’écoulement de l’eau souterraine. La durée de vie de la BPR est déterminée selon les taux d’écoulement de l’eau souterraine et la quantité de matériau réactif consommé. [Traduit par la Rédaction]

Removal of contaminants from groundwater using permeable reactive barriers (PRBs) is a cost-effective and popular engineering solution used throughout the world. Dissolved pollutants in groundwater are removed through geochemical processes that make PRBs effective for different types of contaminants. In achieving this, it is vital to determine the optimum width of the PRB to allow adequate residence time within the barrier and to establish its longevity. For this purpose, both field monitoring and geochemical modelling were conducted for a trial PRB located in the Shoalhaven Floodplain, south of Wollongong in Australia. In this study, the optimum PRB width is evaluated numerically, based on the neutralization effectiveness, i.e., when acidic groundwater travels through the alkaline PRB. A model developed previously has been extended considering the residence time, reaction kinetics, mineral precipitation–induced reduction in porosity and hydraulic conductivity, influent concentrations of the contaminants, and groundwater flow velocity. Longevity of the PRB is determined with respect to groundwater flow rates and amount of reactive material consumed.