PRBｓ Chap. 1

Handbook of Groundwater Remediation using Permeable Reactive Barriers: Applications to Radionuclides, Trace Metals, and Nutrients　 (2002/9/23)　David Naftz、Stan J. Morrison、Christopher C. Fuller、 James A. Davis

第一章だけ読みましたが、要約のようでした。
結構、知りたかった内容が書いてありましたので、備忘録としてまとめます。

1. Abiotic reaction (Chap. 11, 12, 14, 15)
ZVI (zero-valent iron) >>> low oxidation potential >>> low solubility minerals (U, Cr)
Longevity: relatively unknown, focus of several current investigations
(Longevity is directly linked to cost effectiveness.)
ZVI is potentially reduced by three phenomena.
 a) Dissolution of the iron
 b) Permeability reduction (mineral precipitation)
 c) Passivation of the ZVI (alteration of ZVI grain surfaces)
The reaction of dissolved O2 with ZVI is relatively rapid, and O2 is usually depleted from the groundwater within a few centimeters of migrating through the ZVI.
<<<これ、個人的に知りたかったことです。ラッキーです。
Oxygenated groundwater >>> Ferric oxyhydroxide minerals will accumulate at the upgradient interface of the PRB. >>> low permeability >>> high-porosity zone of ZVI mixed with gravel (Upgradient gravel zone)
pH increase >>> chemical precipitation

2. Biotic reaction (Chap. 8, 17)
CH2O
Longevity: depends on the loss of organic material, reduction in permeability >>> Mixed with gravel

3. Chemical precipitation (Chap.2, 3)
acid mine drainage に limestone が多用されている
Limestone >>> pH increase >>> Metal contaminants can precipitate as hydroxides or carbonates.
Limestone based PRBs lose efficiency as limestone is armored by Fe or Al precipitates, which can lead clogging and failure. High concentrations of Fe3+, Al3+, and dissolved oxygen increase the risk of clogging. >>> Flushing precipitates, which may lead to greater longevity.
<<<通水井戸と同じですね。メンテナンスフリーのイメージがあったので、逆に納得です。

4. Adsorption and ion exchange (Chap. 9)
AFO (amorphous ferric oxyhydroxide) >>> U and metal contaminants
Desorb and reenter the groundwater, 60% of the sorbed U was released (column experiments)
 <<<重要ですね。説明されているメカニズムも良く知られたものです。以前、吸着層の設計をするために移流分散方程式を使ったという発表者がいらっしゃいましたが、吸着のみしか考慮されていませんでした。サイト数は考慮しているかという質問に、「サイト数とは何ですか？」と返されたので、実際の設計はされていないと思いますが、怖いですね。移流分散のみでは40%残留する、あるいは60%が再び地下水に流れ出すといった現象は再現できません。ただ、いつの時点で60%なのかは本文を読んで精査する必要があるでしょう。
Zeolite-based PRBs will largely depend on its sorptive capacity, which can be accurately calculated from laboratory test results. Clogging and surface passivation are likely to be less significant because the chemical mechanism is primarily cation exchange.
 <<<本当？よく読んでみましょう。