Digital Commons Network^™

The Role Of Bacteria And Factors Affecting The Decomposition Of Pollutants In The Biofilter Reactor: A Review, Muliyadi Muliyadi, Purwanto Purwanto, Sri Sumiyati, Sudarno Sudarno, Budiyono Budiyono, Budi Warsito, Hadiyanto Hadiyanto

Applied Environmental Research

The findings showed that several types of bacteria can help biodegrade organic pollutants, such as Comamonadacea, which can biodegrade volatile fatty acids and aromatic compounds. Proteobacteria, Bacteroidetes, and Actinobacteria can biodegrade ammonium. Burkholderiales can biodegrade ferric ions and hydrogen. Comamonas testosteroni is able to biodegrade nitrates. Pseudomonas taiwanensis, Acinetobacter guillouiae, and Klebsiella pneumoniae can reduce copper, chromium and zinc levels. Azolla biomass reduces strontium. Rhodospirillum sp. can biodegrade cadmium, mercury, lead, and nickel. Gallionella ferruginea and Leptothrix sp. can biodegrade arsenic and manganese. Gracilaria sp. can biodegrade aluminum, chromium, and zinc. Desulfovibrio sp. can …

Characterizing Aerosol Size Distribution In An Urban Park: A Case Study Of Chulalongkorn University Centenary Park In Bangkok, Thailand, Zwe Htet Aung

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This study investigated the particle number size distribution (PNSD) in the Chulalongkorn University Centenary Park, an urban park in Bangkok. Two 7-day continuous measurements were conducted during February to March 2023 which is in the high PM2.5 pollution season of Bangkok. The measurement employed the Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS) and the Optical Particle Sizer (OPS) to measure in the range of 10 – 10,000 nm. Measurement of PM2.5 and PM10 along with environmental parameters were brought into the analysis. The study characterized the particle number concentration levels and size distribution in relation to particle mass concentration and other environmental …

Numerical Modeling Of Reinforced Concrete Columns Strengthened By External Steel Collars And Steel Bars, Thin Zar Win

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This study investigated numerical modeling for reinforced concrete columns strengthened by external hollow structural section (HSS) steel collars and external steel bars. The main objective of this study is to numerically assess the seismic performance of columns strengthened by external steel collars and external steel bars. The experimental test data of two control columns, four steel-collar-strengthened RC columns with external steel bars, performed by Panyakapo et.al. (2024), were taken as benchmarks for the validation of numerical analysis. The implementation of finite element models for RC columns was performed in the OpenSees program. The fiber-based displacement nonlinear beam-column element was used …

Characterizing Size-Resolved Chemical Composition And Source Contributions Of Particulate Matter In The Bangkok Metropolitan Region By Geos-Chem Model, Si Thu Kyaw

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The GEOS-Chem chemistry-transport model with 15-bins microphysics scheme (TOMAS15) is used to determine the size-resolved chemical compositions of particulate matter and evaluate the aerosol number and mass size distributions over the Bangkok Metropolitan Region (BMR) during the year 2021. The predicted maximum 24-hour aerosol concentration over the nested grid domain during dry season reaches approximately 3 x 107 cm-3, whereas during the wet season, the maximum concentration is 1.7 x 107 cm-3. Over the BMR, the total aerosol number concentration of dry season is higher than that of the wet season with 14.8 x 106 cm-3 and 9.2 x 106 …

Characterizing Particle Number Size Distributions And Source Contribution For Public Elementary School Classrooms In Bangkok, Hnin Phyu Phyu Aung

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This study characterizes particle number size distributions (PNSD) and source contributions for public elementary school classrooms in Bangkok. Using Scanning Mobility Particle Sizers (SMPS) and Optical Particle Sizers (OPS), measurements covered particle sizes from 10 nm to 10 µm during regular school hours on weekdays and under various experimental conditions on weekends. The particle number concentrations (PNC) showed significant fluctuations for all four schools with peak levels observed during morning rush hours coinciding with students' arrival and indoor activities. The findings revealed predominant Aitken mode particles both indoors and outdoors. During weekdays, the PNSD was significantly unimodal, with sigma (σ) …

การปรับสภาพน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันปาล์มด้วยปฏิกิริยาเฟนตันเสมือนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตก๊าซชีวภาพร่วมกับการใช้ตัวกลางถ่านชีวภาพจากกากกาแฟ, จุฬเชษฐ์ วุฒิวโรภาส

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาการปรับสภาพน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันใช้แล้วจากครัวเรือนด้วยปฏิกิริยาเฟนตัน โดยใช้ถ่านชีวภาพกากกาแฟเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา เพื่อเพิ่มความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของน้ำมันก่อนจะนำเข้าสู่ระบบบำบัดทางชีวภาพแบบไร้อากาศเพื่อเพิ่มผลผลิตก๊าซชีวภาพ และปรับสภาพพื้นผิวของถ่านชีวภาพด้วยเหล็กแมกนีไทต์และแคลเซียมของกรดไขมันให้มีความเหมาะสมสำหรับปฏิกิริยาเฟนตันและเกิดการดูดซับน้ำมันเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาบนพื้นผิวของถ่านชีวภาพ โดยใช้น้ำมันปาล์มเป็นตัวแทนของน้ำมันใช้แล้วในน้ำเสียครัวเรือน การทดลองแบ่งเป็น 3 ช่วง ได้แก่ การทดลองที่ 1 การทดลองการดูดซับน้ำมันของถ่านชีวภาพกากกาแฟที่มีขนาด 0.05-1.18 (S), 1.7-2.0 (M) และ >2.8 มม. (L) และอุณหภูมิในการเผา 300 (BC300) 500 (BC500) และ 700 (BC700) °ซ พบว่าถ่านชีวภาพชนิด BC300_L มีประสิทธิภาพในการดูดซับน้ำมันมากที่สุดที่ร้อยละ 73 โดยมีแนวโน้มที่จะดูดซับน้ำมันน้อยลงหากถ่านชีวภาพมีขนาดเล็กลง และจากการปรับสภาพถ่านชีวภาพด้วยเหล็กแมกนีไทต์ (BCF) และแคลเซียมของกรดไขมัน โดยศึกษาการติดกรดไขมันบนถ่านชีวภาพก่อน (BCFSCa) และหลัง (BCFCaS) การใส่แคลเซียม พบว่าถ่านชีวภาพทุกชนิดสามารถดูดซับน้ำมันได้เพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของปริมาณน้ำมันที่ใช้ในการทดลอง (5, 10 และ 15 ก./ล.) โดยประสิทธิภาพในการดูดซับน้ำมันของถ่านชีวภาพที่ผ่านและไม่ผ่านการปรับพื้นผิวมีความใกล้เคียงกัน การทดลองที่ 2 การปรับสภาพน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันปาล์มขั้นต้นด้วยปฏิกิริยาเฟนตัน พบว่าชุดการทดลองถ่านชีวภาพ BC และ BCF กลับตรวจพบค่า COD เพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มปริมาณไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในปฏิกิริยา และสูงกว่าค่า COD ตั้งต้นในชุดการทดลองส่วนใหญ่ ซึ่งมีแนวโน้มเกิดจากการออกซิไดซ์น้ำมันชีวภาพที่เกิดขึ้นจากการเผาถ่านชีวภาพ ในขณะที่ค่า COD ลดลงเมื่อเพิ่มปริมาณไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในชุดการทดลองถ่านชีวภาพ BCFSCa และ BCFCaS อาจเกิดจากแคลเซียมของกรดไขมันที่เคลือบอยู่บนพื้นผิวของถ่านชีวภาพช่วยลดการออกซิไดซ์น้ำมันชีวภาพที่เกิดขึ้น และพบว่าลำดับการติดกรดไขมันก่อนแคลเซียมทำให้ค่า COD ลดลงมากขึ้น หรือเกิดการออกซิไดซ์สารอินทรีย์ในระบบมากขึ้น การทดลองที่ 3 การทดลองบ่มก๊าซชีวภาพโดยจุลินทรีย์ไร้อากาศ โดยใช้น้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันปาล์มที่ผ่านการบำบัดขั้นต้นด้วยกระบวนการเฟนตันร่วมกับการใช้ถ่านชีวภาพ พบว่าสัดส่วนถ่านชีวภาพต่อจุลินทรีย์ที่ 0.25 ก./ก. VSS สามารถผลิตก๊าซชีวภาพได้สูงที่สุด เมื่อเทียบกับที่ 0.75, 1.5 และ 2.5 ก./ก. VSS และจากการวิเคราะห์ค่า COD พบว่าถ่านชีวภาพขนาดเล็กสามารถลดค่า COD และผลิตก๊าซชีวภาพได้สูงกว่าถ่านชีวภาพขนาดใหญ่ เมื่อทำการบ่มจุลินทรีย์ไร้อากาศร่วมกับถ่านชีวภาพแต่ละชนิดที่ผ่านกระบวนการเฟนตัน พบว่าทุกชุดการทดลองที่ผ่านการปรับสภาพน้ำเสียสามารถผลิตก๊าซชีวภาพได้มากกว่าน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันที่ไม่ได้ผ่านการปรับสภาพ ถ่านชีวภาพ BCFCaS700 ที่ผ่านการปรับสภาพด้วยเฟนตันที่ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ …

Ambient And Elevated Temperature Performance Of Geopolymer Concrete Containing Rubber And Graphene Nanoplatelets, Hafiz Waheed Iqbal

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Geopolymer concrete (GPC) is recognized as a promising alternative to conventional cement concrete due to its environmental sustainability properties. In this research work, crumb rubber (CR) was used to partially replace fine aggregate to reduce rubber waste, and graphene nanoplatelets (GNPs) were used as a nanomaterial to enhance the properties of GPC. Total 20 mix designs of fly ash-based GPC were made having 10% to 30% replacement of fine aggregate with CR and addition of 0.1% to 0.4% of GNPs as of binder percentage. The main objective of this research work is to assess the properties of these mix designs …

Reactor Design By Integrating Absorption And Photocatalytic Oxidation Processes For Volatile Organic Compound (Voc) Removal From Polluted Gas Stream Of Storage Facilities In Petrochemical Industry, Phaly Ham

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Even petrochemical industry plays an important role in meeting the global energy demand, it is also responsible for emitting significant amounts of Volatile Organic Compounds (VOCs), which pose serious environmental and health hazards. In this thesis, we propose an innovative approach to address this issue by designing a multifunctional reactor that integrates absorption and photocatalytic oxidation processes for the removal of VOC from polluted gas streams of storage facilities, during loading, discharging, and cleaning process. This research encompasses four scopes (i) Comparative study of gas-liquid contactors: Bubble Column Reactor (BCR) and internal-loop Airlift Reactor (IL-ALR). The relative effect of reactor’s …

Assessment Of Microplastics In The Surface Water Of Sitio Pulo, Navotas, Metro Manila, Mark Lester C. Galicia, Carl Luis P. Flestado, Jeff Ryan S. Magalong, Ronald Benz L. Rivera, Kim M. Villacorte, William Peter G. Sarmiento, Chester C. Deocaris

Applied Environmental Research

Microplastics are synthetic polymer particles with a length of 5 mm or less with no well-defined lower boundary. These debris particles are known to affect marine and aquatic organisms which poses a threat to biodiversity and marine resources. In this study, the isolated microplastic from the coastal and lagoon surface waters of Sitio Pulo is described. Sitio Pulo is a barrier island mangrove sanctuary located at Brgy. Tanza I, Navotas City surrounded by Manila Bay. The samples collected last July 4 and 25, 2019, were isolated, profiled, and analyzed. A total of four hundred forty-nine (449) microplastic fragments were isolated …

A Framework For Assessing Environmental Incidents In Coastal Areas: A Case Study In The Southeastern Coastal Area Of Vietnam, Cuong Le Tan, Phuoc Nguyen Van, Quan Nguyen Hong, Loan Tran Thi Diem, Minh Tran Thanh

Applied Environmental Research

As developing dynamic regions, coastal areas have a high potential for environmental incidents, especially chemical spills, which may permanently threaten livelihoods and coastal ecosystems. Establishing an appropriate methodological framework for assessing environmental incidents in coastal areas, ensuring increased predictability and minimising potential consequences is a trend of interest to scientists. In this study, the environmental risk assessment model was applied to develop a framework for assessing environmental incidents in coastal areas due to chemical spills from the mainland based on hazard, exposure and vulnerability factors (i.e., sensitivity and adaptability). Using the multiple criteria decision-making (MCDM) method approach, suitable criteria, their …

An Urban Tree (Tabebuia Argentea) Exhibits Higher Sensitivity To Environmental Conditions Than An Urban Palm (Ptychosperma Macarthurii) Growing In The Same Roof Garden: An Implication For Sustainable Urban Water Use, Ratchanon Ampornpitak, Prangwilai Khobpee, Weerapong Unawong, Nisa Leksungnoen, Pantana Tor-Ngern

Applied Environmental Research

Roof gardening is popular for increasing green space in cities due to the restricted urban areas. However, when watering plants on a roof garden, one should consider loading capacity of the roof, which may limit water supply to the plants therein. To improve the efficiency in irrigating trees in a roof garden, we evaluated plant water status, represented by midday leaf water potential (ΨL), and leaf gas exchange parameters including stomatal conductance (gs) and net photosynthesis (An) of a tree (Tabebuia argentea, Ta) and a palm (Ptychosperma macarthurii, Pm) species, which dominate the garden. …

Utilizing Wasteaware Benchmark Indicators To Improve Municipal Solid Waste Management In Northern Thailand, Sujitra Vassanadumrongdee, Ridthipat Kallayanapattharasit, Arisara Lekkham, Pattayaporn Unroj

Applied Environmental Research

Primarily responsible for waste collection and disposal, local governments in northern Thailand face significant obstacles in managing waste. Mixing infectious, hazardous and general waste, over-utilizing incinerators and implementing environmentally improper disposal methods all contribute to burgeoning volumes of waste with adverse environmental and health impacts. The objectives of this study are to use the Wasteaware benchmark indicators (WABIs) to assess the effectiveness and sustainability of the waste management of Wiengthoeng Sub-district Municipality (WSM), to identify advantages and disadvantages of its system and offer fact-based recommendations for improvement. Pertinent data was obtained through interviews of governmental authorities, community members and private …

Impact Of Covid-19 Nationwide Lockdowns And Unlock Phases In India On River Water Quality Of Upper Part Of The Ganga River, Dhara Kakwani, Abha Kumari, Kumar Suranjit Prasad, Bablu Prasad

Applied Environmental Research

The river water quality index (RWQI) of the upper Ganga canal has been computed to assess the effect of lockdown and unlock phases lead down by COVID-19 in India. Geospatial distribution of RWQI from January 2019 to December 2021 in the study area revealed significant impacts of lockdown on water quality. However, unlock phases (post lockdown) have deteriorated water quality since August 2020 and reached to actual conditions of the river by August 2021. To evaluate the lockdown as a management strategy to clean the river, other factors were reviewed including rainfall data, migration, and other activities. The results revealed …

Bi-Directional Evolutionary Structural Optimization For 3d-Printed Prefabricated Concrete Panels, Pochara Amornsittipipat

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This thesis seeks to develop an optimal design methodology for 3D-printed prefabricated concrete panels. Although 3D-printed precast panels are advantageous for producing flexible forms, reducing workforce demand, and minimizing environmental impacts, the product must not be too heavy to transport and install. Therefore, the consideration of weight emphasizes the need for structural optimization. This research presents truss-like structural modeling based on the properties of 3D-printed concrete, suggests an optimal design methodology using the Bi-directional Evolutionary Structural Optimization (BESO) algorithm to achieve minimum weight, conducts parametric studies to understand the relationship between significant parameters and the optimal weight achieved, and demonstrates …

Multi-Material Proportional Topology Optimization Using Adaptive Quadtree Sbfe Framework, Natchanon Chantab

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This thesis presents a novel approach to multi-material Proportional Topology Optimization (PTO) by integrating an automatic image-based quadtree element (2D) structure with the Scaled Boundary Finite Element framework (SBFE). Our method minimizes compliance or maximizes mechanical stiffness of multi-material structures while adhering to volume fraction constraints for each material. Design variables, proportionally weighted from 0 to 1, correspond to compliance values in optimization loops without sensitivity values. Additionally, a material interpolation scheme spatially separates material behaviors. An adaptive quadtree algorithm captures local area element details, reducing memory usage, solution times, and improving numerical accuracy. Implemented in finite element analysis using …

Winter Dynamics Of Storm Water Management Ponds And Winter Tolerance In Three Aquatic Plant Species, Patrick Strzalkowski

Theses and Dissertations (Comprehensive)

The vast majority of the research into the performance of stormwater management ponds (SWMPs) has been performed in warm regions or during the warmer seasons in temperate regions. It is presumed that SWMPs are inactive in the winter as any potential stormwater is trapped in snow and ice. The main goal of this thesis was to test this presumption and to study the dynamics and performance of three SWMPs during the winter. Remote water level loggers were installed into the three SWMPs and daily grab samples from the influents and effluents were taken and analyzed for total phosphorus (TP), chloride, …

Phosphorus Release And Recovery From Simulated Ferric Wastewater Sludge, Aseel Alnimer

Theses and Dissertations (Comprehensive)

Phosphorus (P) is a fundamental element necessary for all life forms and a key component in the fertilizer industry. Meanwhile, the excessive load of P to water bodies due to human activities has the potential to promote eutrophication. Wastewater treatment plants remove P either biologically or chemically and produce P rich sludge which could be a potential renewable source for P. At present, commercial technologies exist for P recovery from biological wastewater sludge. However, P recovery from chemical sludge particularly iron(III)-phosphate (Fe-P) sludge generated in chemical P removal plants that use iron(III) salts remains a challenge.

This study explored, in …

การศึกษาหลักการเรียนรู้แบบเสริมกำลังสำหรับการวางแผนผังสถานที่ก่อสร้าง, จีฮาน ชูดวง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การวางแผนผังสถานที่ก่อสร้างโดยเฉพาะการจัดวางตำแหน่งสิ่งปลูกสร้างชั่วคราวเป็นกระบวนการที่สำคัญซึ่งต้องอาศัยความรู้และประสบการณ์รวมถึงต้องศึกษาข้อมูลปัจจัยและพิจารณาข้อจำกัดในหลายด้านที่เกี่ยวข้องเพื่อระบุตำแหน่งของสิ่งปลูกสร้างชั่วคราวอย่างเหมาะสม การวางแผนผังสถานที่ก่อสร้างที่ไม่เหมาะสมอาจส่งผลต่อความปลอดภัยและความต่อเนื่องในการก่อสร้างส่งผลให้ประสิทธิภาพในการก่อสร้างลดลง งานวิจัยนี้ศึกษาหลักการใช้การเรียนรู้แบบเสริมกำลังกับการวางแผนผังสถานที่ก่อสร้างผ่านการพัฒนาระบบเพื่อคัดกรองขนาดและปรับปรุงตำแหน่งของสิ่งปลูกสร้างชั่วคราวภายใต้เงื่อนไขและข้อจำกัดของโครงการก่อสร้าง การทำงานประกอบไปด้วยการคัดกรองขนาดสิ่งปลูกสร้างชั่วคราวที่ผู้ออกแบบต้องการใช้งานภายในพื้นที่ก่อสร้างโดยคำนึงถึงข้อจำกัดด้านพื้นที่ของโครงการก่อสร้าง พื้นที่ใช้งานและการใช้งานสิ่งปลูกสร้างชั่วคราว ซึ่งระบบคัดกรองขนาดสิ่งปลูกสร้างชั่วคราวประยุกต์ใช้ฐานความรู้ผู้เชี่ยวชาญเป็นองค์ความรู้ในการสร้างข้อจำกัดของสถานที่ก่อสร้าง และการประยุกต์ใช้การเรียนรู้แบบเสริมกำลังร่วมกับอัลกอรึทึม Q-learning ในการปรับปรุงตำแหน่งสิ่งปลูกสร้างชั่วคราวเพื่อหาตำแหน่งที่เหมาะสมของสิ่งปลูกสร้างชั่วคราว ซึ่งถูกกำหนดให้เป็นผู้กระทำโดยพิจารณาข้อจำกัดและเงื่อนไขที่ถูกระบุไว้ในฟังก์ชันรางวัล ประกอบด้วย ความสัมพันธ์ความใกล้ชิดและเงื่อนไขการใช้งานทาวเวอร์เครน โดยการทดสอบระบบได้ถูกจัดทำขึ้นกับกรณีศึกษาทั้ง 3 กรณีที่มีข้อจำกัดแตกต่างกันได้แก่ จำนวนสิ่งปลูกสร้างชั่วคราวภายในโครงการ ลักษณะของพื้นที่ และขนาดของพื้นที่โครงการ โดยเปรียบเทียบผังสถานที่ก่อสร้างจริงจากกรณีศึกษากับผังสถานที่ก่อสร้างจากผลลัพธ์ของระบบ ผลการทดสอบระบบกับกรณีศึกษาพบว่าหลักการเรียนรู้แบบเสริมกำลังสามารถใช้เป็นองค์ความรู้ในการจัดการกับปัญหาการวางแผนผังสถานที่ก่อสร้างได้ โดยการปรับปรุงตำแหน่งของสิ่งปลูกสร้างชั่วคราวภายใต้เงื่อนไขและข้อจำกัดของแต่ละโครงการก่อสร้าง อย่างไรก็ตามข้อจำกัดที่พบในการศึกษานี้ได้แก่ การใช้การเรียนรู้แบบเสริมกำลังกับโครงการที่มีพื้นที่จำกัด

Effects Of Salix Psammophila On Groundwater Recharge In A Semiarid Area Of North China, Lizhu Hou, Jingdong Gao, Bill X. Hu, Xixi Wang

Civil & Environmental Engineering Faculty Publications

Study region: The semiarid Mu Us Sandy Land (MUSL) was selected for this study. It is in the farming-pastoral ecotone of north China and functions as an eco-environmental barrier.

Study focus: Afforestation can mitigate desertification and soil erosion by improving hydrologic condition, which is particularly true for semiarid and arid regions. However, little is known about the quantitative response of hydrologic improvement to afforestation level that can be measured by leaf area index (LAI). The objective was to setup and use a physically-based model to quantitatively assess the dynamics of water fluxes from Salix psammophila afforestation in the MUSL.

New …

Occurrence Of Per- And Polyfluoroalkyl Substances (Pfas) In New Hampshire Biosolids, Katherine A. Wieck

Honors Theses and Capstones

Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are a group of over 4,000 compounds used in the manufacturing of products including aqueous film forming foams for firefighting, stain repellents, waterproofing agents, and nonstick cookware since their initial development in the 1940s. The long fluorinated carbon chain structure of PFAS causes chemical and thermal stability, and thus resistance to biodegradation. Biosolids produced at wastewater facilities for uses such as agricultural land-applied compost and fertilizer for lawns and athletic fields, as well as sludge disposed in landfills can cause contamination of groundwater and surface water. This poses a significant threat to human and environmental …

Changes To Sea Surface Temperatures And Vertical Wind Shear And Their Influence On Tropical Cyclone Activity In The Caribbean And The Main Developing Region, Keneshia Hibbert, Equisha Glenn, Thomas M. Smith, Jorge E. González-Cruz

Publications and Research

Sea surface temperatures and vertical wind shear are essential to tropical cyclone formation. TCs need warm SSTs and low shear for genesis. Increasing SSTs and decreasing VWS influences storm development. This work analyzes SST and VWS trends for the Caribbean, surrounding region, and the Atlantic hurricane main developing region from 1982–2020. Storm intensity increases significantly during this period. Annual and seasonal trends show that regional SSTs in the MDR are warming annually at 0.0219 °C yr⁻¹ and, per season, 0.0280 °C yr⁻¹. Simultaneously, VWS decreases during the late rainfall season, at 0.056 m/s yr⁻¹ in the …

Analytical And Numerical Behavior Of Double Composite Steel Bridges, Emad M. Hassan, Hussam Mahmoud

Civil, Architectural and Environmental Engineering Faculty Research & Creative Works

Steel plate girders are considered a viable solution for the construction of medium- to long-span bridges. Despite their many advantages, various concerns have been raised regarding their maintenance due to the potential of fatigue crack initiation at welded details, accelerated corrosion in thin webs, and trapped debris around stiffeners. The use of rolled beams, on the other hand, can be very beneficial because they require much less maintenance. However, they are limited in size, which imposes constraints on their use to relatively short-span bridges due to deflection requirements. In this study, the behavior of the double composite superstructure system was …

Analyzing Ground Motion Records With Cvi Fuzzy Art, Dustin Tanksley, Xinzhe Yuan, Genda Chen, Donald C. Wunsch

Civil, Architectural and Environmental Engineering Faculty Research & Creative Works

This paper explores using Cluster Validity Indices Fuzzy Adaptative Resonance Theory (CVI Fuzzy ART) to cluster ground motion records (GMRs). Clustering the features extracted from a supervised network trained for predicting the structure damage results in less overfitting from the trained network. Using Cluster Validity Indices (CVIs) to evaluate the clustering gives feedback to how well the data is being classified, allowing further separation of the data. By using CVI Fuzzy ART in combination with features extracted from a trained Convolutional Neural Network (CNN), we were able to form additional clusters in the data. Within the primary clusters, accuracy was …

Measurement Of Volumetric Deformation, Strain Localization, And Shear Band Characterization During Triaxial Testing Using A Photogrammetry-Based Method, Sara Fayek, Xiong Zhang, Xiaolong Xia, Qingqing Fu, Jeffrey D. Cawlfield

Civil, Architectural and Environmental Engineering Faculty Research & Creative Works

Triaxial Testing Has Been Routinely Used as a Standard Laboratory Test that Allows Correct Determination of Soil Characteristics. Previously the Volumetric Strain of the Triaxial Specimen Was Considered to Be Uniformly Distributed Along with the Specimen during the Isotropic and Deviatoric Loading. Although This Assumption Might Hold True under Isotropic Loading, the Effects of Restrained Ends and Disturbance during the Procedures of Specimen Installation and Testing Can Cause Nonuniform Strains throughout the Whole Specimen. This Paper Investigates the Effects of Specimen Preparation and Misalignment on the Strain Uniformity Along with the Soil Specimen during Triaxial Testing. a Series of Consolidated …

Elevation-Distributed Multistage Reverse Osmosis Desalination With Seawater Pumped Storage, Hani E. Elsayed-Ali

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

A seawater reverse osmosis (RO) plant layout based on multistage RO with stages located at different elevations above sea level is described. The plant uses the weight of a seawater column from pumped storage as head pressure for RO (gravity-driven multistage RO) or to supplement high-pressure pumps used in RO (gravity-assisted multistage RO). The use of gravitational force reduces the specific energy for RO compared to using high-pressure pumps. By locating the RO stages at different elevations based on demand sites, the total specific energy consumption for RO and permeate transport to different elevations above sea level is reduced from …

Identifying Design-Build Decision-Making Factors And Providing Future Research Guidelines: Social Network And Association Rule Analysis, Ramy Khalef, Islam H. El-Adaway

Civil, Architectural and Environmental Engineering Faculty Research & Creative Works

There is a dire need to rebuild existing infrastructure with strategic and efficient methods. Design-build (DB) becomes a potential solution that provides fast-tracked delivery as a more time and cost-efficient project delivery method. Past research studied factors influencing DB but without providing a holistic analytic approach. This paper fills this knowledge gap. First, a systematic literature review is performed using the preferred reporting items for systematic reviews and meta-analyses techniques, and a set of factors affecting DB projects are then identified and clustered, using k-means clustering, based on the whole literature discussions. Second, a graph theory approach, social network analysis …

Understanding And Assessing Demographic (In)Equity Resulting From Extreme Heat Exposure Due To Lack Of Tree Canopies In Norfolk, Va Using Agent-Based Modeling, Virginia Zamponi, Kevin O'Brien, Erik Jensen, Brandon Feldhaus, Russell Moore, Christopher J. Lynch, Ross Gore

VMASC Publications

Prolonged exposure to extreme heat can result in illness and death. In urban areas of dense concentrations of pavement, buildings, and other surfaces that absorb and retain heat, extreme heat conditions can arise regularly and create harmful environmental exposures for residents daily during certain parts of the year. Tree canopies provide shade and help to cool the environment, making mature trees with large canopies a simple and effective way to reduce urban heat. We develop a demographically representative 1 (agent): 1 (person) agent-based model to understand the extent to which different demographics of residents in Norfolk, VA are equitably shaded …

Efficient Maritime Object Detection And Validation For Enhancing Safety Of Uncrewed Marine Systems, Ahmed Saglam, Yiannis Papelis

VMASC Publications

Safe operation of uncrewed maritime systems is a major concern in the presence of other vehicles or obstacles. Typically, perception algorithms utilize sensor data to identify obstacles that must be avoided, and AI algorithms are used to interpret raw sensor data for use in navigation and object avoidance algorithms. However, perception algorithms are typically computationally expensive. In this paper, we present an efficient method for detecting obstacles using raw lidar data in the form of range or Point Cloud, employing computationally efficient techniques that do not depend on trained models or AI matching. The approach
converts the sensor readings into …

An Insight Into The Effect Of Sharp And Round Edges On The Flow Field-A Cfd Simulation, Abid Hussain, Gao Puzhen, M. Mustafa Azeem, Muhammad Zubair, Muhammad Aamir, Muhammad Irfan Khaleed

Civil, Architectural and Environmental Engineering Faculty Research & Creative Works

This paper presents a numerical investigation of pressure drop and distribution in a channel around a sharp edge and a disc that is connected to the base of a circular rod. We have employed computational fluid dynamics (CFD)-Fluent for the validation of our models. It was found that the edge sharpness of the disc influences the pressure drop., i.e. sharp edge has higher turbulence and pressure drop. We also observed that pressure drops in the case of the circular disc are less than that of the sharp edge. However, pressure drop has essentially the same values for both shapes after …

Bioremediation Of Petroleum Hydrocarbons In Coastal Sediments, Charbel Abou Khalil

Dissertations

The biodegradation of dispersed crude oil in the ocean is relatively rapid (a half-life of a few weeks). However, it is often much slower on shorelines, usually attributed to low moisture content, nutrient limitation, and higher oil concentrations in beaches than in dispersed plumes. Another factor may be the increased salinity of the upper intertidal and supratidal zones since these parts of the beach are potentially subject to prolonged evaporation and only intermittent inundation. Therefore, two laboratory experiments are conducted to investigate whether such an increase in porewater salinity results in additional inhibitory effects on oil biodegradation in seashores.

In …