Engineering Commons^™

การบำบัดน้ำล้างดินที่มีการปนเปื้อนน้ำมันปิโตรเลียมด้วยระบบฟอร์เวิร์ดออสโมซิส, ลลิตา หลำพึ่ง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษา การบำบัดน้ำล้างดินจากดินปนเปื้อนน้ำมันปิโตรเลียมด้วยวิธีฟอร์เวิร์ดออสโมซิส และประสิทธิภาพในการล้างดินของสารละลายที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม โดยทำการสังเคราะห์ดินปนเปื้อนน้ำมันที่ใช้ในการทดลองมีความเข้มข้น เท่ากับ 255,517 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม เมื่อผ่านกระบวนการล้างดินด้วยเอทิลแลคเตต พบว่าน้ำล้างดิน (Rinsed water) มีความเข้มข้นของน้ำมันดีเซลและความเข้มข้นของเอทิลแลคเตต เท่ากับ 267 และ 20,033 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามลำดับ ซึ่งนำไปกำหนดช่วงในการออกแบบการทดลอง หาสภาวะการบำบัดที่เหมาะสมของระบบฟอร์เวิร์ดออสโมซิสด้วยวิธีพื้นผิวตอบสนอง (Response surface methodology; RSM) แบบ Central composite design (CCD) โดยมีปัจจัยของสารป้อนที่สนใจทั้งหมด 3 ปัจจัย ได้แก่ ความเข้มข้นของน้ำมันดีเซล ความเข้มข้นของเอทิลแลคเตต และค่าพีเอช จากผลการทดลอง ค่า Normalized flux ใช้เป็นตัวแปรตอบสนองในการวิเคราะห์ พบว่าสภาวะที่เหมาะสม คือ ความเข้มข้นน้ำมันดีเซลและความเข้มข้นของเอทิลแลคเตต เท่ากับ 100 และ 16,000 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามลำดับ และค่าพีเอช เท่ากับ 6 โดยค่า Normalized flux สูงสุด เท่ากับ 0.56 หลังเดินระบบ 3 ชั่วโมง พบว่า เมมเบรนยอมให้เอทิลแลคเตตผ่านได้ 1.46 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่ป้องกันการแพร่ผ่านของน้ำมันได้ 98 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้ การมีตะกอนในระบบจะส่งผลต่อการบำบัดทำให้ Normalized flux ลดลง ซึ่งสารดึงที่ได้จากการบำบัดน้ำล้างดินด้วยฟอร์เวิร์ดออสโมซิส มีประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำมันออกจากดินปนเปื้อน เท่ากับ 77 เปอร์เซ็นต์

การประเมินผลกระทบต่อสุขภาพ และต้นทุนทางสุขภาพที่เกิดจากฝุ่นละอองขนาดเล็กจากการขนส่งผู้โดยสารในเขตกรุงเทพมหานคร และปริมณฑล, ภัสราภา ฉลองกลาง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัจจุบันโลกของเรากำลังเผชิญกับปัญหาฝุ่นละอองขนาดเล็ก ที่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพ โดยเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดการเสียชีวิตก่อนวัยอันควรถึง 4.14 ล้านคน โดยติดลำดับ 4 ของโลก และจากรายงานของกรมควบคุมมลพิษ เมื่อปี พ.ศ. 2564 พบว่า พื้นที่กรุงเทพมหานคร มีค่าฝุ่นละอองขนาดเล็ก เกินค่ามาตรฐานถึง 89 วัน แหล่งกำเนิดที่สำคัญของฝุ่นละอองขนาดเล็กในกรุงเทพมหานคร เกิดจากการจราจรขนส่งเป็นหลัก งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อจัดทำบัญชีการระบายมลพิษอากาศ ประเมินผลกระทบต่อสุขภาพ และต้นทุนทางสุขภาพ ที่มาจากการขนส่งผู้โดยสารทางถนน ทางเรือ และทางราง จากการเดินทางของประชาชน โดยการจัดทำบัญชีการระบายมลพิษอากาศ แบ่งเป็น 2 ส่วน คือ 1) การใช้เชื้อเพลิง และ 2) การผลิตเชื้อเพลิง การประเมินผลกระทบต่อสุขภาพ ประเมินในหน่วยปีสุขภาวะที่สูญเสีย และแปลงเป็นต้นทุนทางสุขภาพในหน่วย บาท ผลการศึกษาสรุปได้ดังนี้ ปี พ.ศ. 2565 และ ปี พ.ศ. 2570 พบว่า สถานการณ์ที่ลดการเดินทางประเภทรถยนต์ส่วนบุคคล 30% เปลี่ยนเป็นการเดินทางด้วยรถไฟไฟฟ้า ในปี พ.ศ. 2565 ลดผลกระทบต่อสุขภาพ เท่ากับ 15,202 ปีสูญเสียสุขภาวะ เทียบเป็นต้นทุนทางสุขภาพ ได้เท่ากับ 9,011 ล้านบาท และในปี พ.ศ. 2570 เท่ากับ 17,178 ปีสูญเสียสุขภาวะ เทียบเป็นต้นทุนทางสุขภาพ ได้เท่ากับ 10,883 ล้านบาท ดังนั้น การกำหนดนโยบายในอนาคต ควรสนับสนุนให้มีการใช้ระบบขนส่งสาธารณะที่เป็นรถไฟไฟฟ้า และลดการใช้รถยนต์ส่วนบุคคล

Application Of Biologically Activate Carbon For Treatment Of Sulfide-Laden Groundwater, Jessica Cormier

Electronic Theses and Dissertations, 2020-2023

Small-system water purveyors must overcome many challenges to provide an adequate and safe water supply to its consuming public. This dissertation reports on research related to the application of biologically activated carbon (BAC) media filters for the treatment of well water to remove disinfection by-product (DBP) precursor matter, measured as dissolved organic carbon (DOC), at two treatment plants serving a small community water system. Four research questions were investigated individually in discrete, yet interconnected studies at two water treatment facilities processing groundwater that contained hydrogen-sulfide (~1.2 mg/L) and dissolved organic carbon (~2.0 mg/L). The first study revealed that BAC filters …

Sewer Vapor Intrusion Pathway: Simulation Of Indoor Piping Systems And Operation Of Aroma-Voc Gas Analyzer, Hong Cheng Tay

Theses and Dissertations--Civil Engineering

Vapor Intrusion (VI) is a transport phenomenon that occurs when contaminants migrate from sub-surface sources into indoor spaces. Sewer tunnels, plumbing connections, and piping infrastructures can be important contributors to an increased potential of VI in a site, which results in indoor concentrations of volatile organic compounds (VOC). In the present work, the topic of sewer VI pathways were investigated through a prototype made from various types of indoor plumbing pipe fittings. This prototype simulates indoor piping systems and determine whether air and VOC were escaping through the pipe fittings. Moreover, this study is the first effort to use a …

Investigation Of Pfas Exposure Risks In Kentucky Using Mapping Tools, Sweta Ojha

Theses and Dissertations--Civil Engineering

Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS), a group of environmentally-persistent compounds, are environmentally ubiquitous and challenging to remediate. Several studies show that PFAS are detected in drinking water systems when sampling is conducted, making human exposure via drinking water an important health consideration. This research: 1) develops a mapping tool for prioritizing sampling locations; 2) establishes a method for making GIS data and meta(data) in the mapping tool accessible; 3) fosters decision making by integrating knowledge brokering and the alignment interest and influence matrix (AIIM). The tool developed is this research is a geospatial and statistical PFAS hot-spot screening model that …

Sediment Nitrogen Dynamics In Backwater Wetland Confluences Of A Regulated River, Gina Degraves

Theses and Dissertations--Biosystems and Agricultural Engineering

As harmful algal blooms in regulated river systems have increased in the past decade, the importance of understanding sediment nutrients has also increased. Research linking nutrient processes and fine sediment dynamics to harmful algal blooms in confluence wetlands along regulated rivers has recently become apparent. However, the relationship between sediment nutrient dynamics in confluence wetlands has been understudied. Utilization of sediment fingerprinting, high-frequency water quality monitoring, and tracer unmixing mass-balance modeling, was able to suggest sediment N mineralization in Appalachia confluence riparian wetland was not a dominate source of nitrate downstream. Further measures of supplementary tracers and additional sediment sources …

Classifying And Mapping Aquatic Vegetation In Heterogeneous Stream Ecosystems Using Visible And Multispectral Uav Imagery, Rozalia Agioutanti

Theses and Dissertations--Biosystems and Agricultural Engineering

The need for assessment and management of aquatic vegetation in stream ecosystems is recognized given the importance in impacting water quality, hydrodynamics, and aquatic biota. However, existing approaches to monitor are laborious and its currently not feasible to track spatial and temporal differences at broad scales. The objective of this study was therefore to map and classify aquatic vegetation of a shallow stream with heterogenous mixtures of emergent and submerged aquatic vegetation. Data was collected in the Camden Creek watershed within the Inner Bluegrass Region of central Kentucky. The use of unmanned aerial vehicles (UAVs) was employed and both visible …

Assessing Machine Learning Utility In Predicting Hydrologic And Nitrate Dynamics In Karst Agroecosystems, Timothy Mcgill

Theses and Dissertations--Biosystems and Agricultural Engineering

Seasonal hypoxia in the Gulf of Mexico and harmful algal blooms experienced in many inland freshwater bodies is partially driven due to excessive nitrogen loading seen from agricultural watersheds. Within the Mississippi/Atchafalaya River Basin, many areas are underlain with karst features, and efforts to reduce nitrogen contributions from these areas have had varying success, due to lacking a complete understanding of nutrient dynamics in karst agricultural systems. To improve the understanding of nitrogen cycling in these systems, 35 months of high resolution in situ water quality and atmospheric data were collected and fed into a two-hidden layer extreme learning machine …

Using Stream Restoration To Mitigate Stormwater Runoff In An Urban Watershed: A Case Study, Jonathan M. Brantley

Theses and Dissertations--Biosystems and Agricultural Engineering

The goal of this case study was to evaluate the effectiveness a 275 m regenerative stream restoration design to mitigate stormwater runoff in a highly urbanized watershed. The restoration resulted in a wide, wetland-like floodplain, comprised of a rock base that was overtopped with a filtration media (approximately 30% woodchips and 70% topsoil). The creation of the floodplain-wetland complex in tandem with filtration media lead to increased storage capacity and an increase in hyporheic exchange within the system. Significant reductions were found for the storm hydrograph parameters volume, peak discharge, and time to peak. Reductions in baseflows were also noted …

Modelling Air Quality In An Aircraft Passenger Cabin Using Health Care Standards, Bert Silich

International Journal of Aviation, Aeronautics, and Aerospace

The interest in aerosol contamination of aircraft passenger cabins has increased since the onset of the COVID-19 pandemic. Mathematical models have been developed to help describe how an aerosol behaves in a closed space. The number of infectious particles inhaled is of scientific interest because it can be related to the risk of getting ill from a pathogen. The data required to calculate these results is often difficult to obtain in real world settings. In fact, particle inhalation details are not obtained in the day-to-day routine of a health care environment and are they not required to maintain safety. Hospital …

การประยุกต์ใช้แบบจำลองการแพร่กระจายฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (Pm2.5) จากภาคการจราจรบริเวณจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, ธรรมลักษณ์ รัตนวรชัย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

กรุงเทพมหานครเมืองหลวงของประเทศไทยประสบปัญหาฝุ่นละอองขนาด 2.5 ไมครอน (PM2.5) เกินค่ามาตรฐานในบรรยากาศมาเป็นระยะเวลานานกว่า 10 ปี ซึ่งส่งผลเสียต่อสุขภาพของประชาชน ภาพลักษณ์และส่งผลกระทบทางเศรษฐกิจ จึงเป็นที่มาของงานวิจัยนี้ในการใช้แบบจำลอง AERMOD ในการจำลองการแพร่กระจายของความเข้มข้นของฝุ่นละออง PM2.5 เพื่อศึกษาสภาวการณ์ของฝุ่นละออง PM2.5 ในปี พ.ศ.2561-2563 บริเวณจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กำหนดขอบเขตพื้นที่ 2.5 กิโลเมตร x 2.5 กิโลเมตร มีการนำเข้าข้อมูลแหล่งกำเนิดมลพิษสู่แบบจำลองที่ประกอบไปด้วย แหล่งกำเนิด PM2.5 จากการจราจรที่แบ่งตามประเภทรถยนต์จากรายงานสถิติการจราจร ซึ่งมีทั้งข้อมูลการจราจรภาคพื้นดินและการจราจรบนทางพิเศษ การกำหนดความผันแปรปริมาณจราจรจำแนกตามประเภทยานพาหนะนั้นวิเคราะห์ข้อมูลจากวิดีโอกล้อง CCTV บริเวณถนนบรรทัดทองเป็นเวลา 7 วันตลอด 24 ชั่วโมง นอกจากนี้ได้กำหนดปริมาณ PM2.5 ที่พัดพามาจากนอกพื้นที่ศึกษาที่เจาะจงตามข้อมูลทิศทางลมรายชั่วโมงและข้อมูลตรวจวัด PM2.5 จากสถานีในบริเวณต้นลม ผลที่ได้ในปี พ.ศ.2561-2563 พบว่าข้อมูลในปี พ.ศ.2563 มีความแม่นยำมากที่สุด โดยปี พ.ศ.2563 พบว่าที่ค่าสูงสุดความเข้มข้น PM­2.5 เฉลี่ย 1 ชั่วโมง (Hotspot) อยู่บริเวณแยกพงษ์พระราม ที่ความเข้มข้นเท่ากับ 343.68 µg/m3 ตามลำดับ โดยมีสัดส่วนของแหล่งกำเนิดมลพิษ (Source contribution) มาจากการจราจรภาคพื้น 7.68 µg/m3 (2.21%) จากทางพิเศษ 302.08 µg/m3 (87.90%) และจากการพัดพาของ PM2.5 นอกพื้นที่ศึกษา 34 µg/m3 (9.89%) และสัดส่วนของแหล่งกำเนิดมลพิษจากประเภทของยานพาหนะทั้ง 4 ประเภท พบว่ามาจากรถยนต์ประเภท Personal car 112.97 µg/m3 (32.87%) Light duty 3.64 µg/m3 (1.06%) Heavy duty 192.68 µg/m3 (56.07%) Other vehicle 0.39 µg/m3 (0.11%) …

ผลของโอโซนต่อการกำจัดแบคทีเรียกลุ่มวิบริโอในบ่อดินเลี้ยงกุ้งจำลอง, มงคล มิรัตนไพร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาผลของโอโซนต่อการกำจัดแบคทีเรียกลุ่มวิบริโอในบ่อดินเลี้ยงกุ้งจำลอง โดยแบ่งการทดลองออกเป็น 3 ช่วง การทดลองช่วงที่ 1 เป็นการศึกษาลักษณะสมบัติทางกายภาพ ทางเคมี และปริมาณเชื้อก่อโรคกลุ่มวิบริโอในดิน พบว่าดินจากระบบบ่อเลี้ยงกุ้งกลางแจ้งมีค่าพีเอชเป็นกลาง อินทรียวัตถุและอินทรีย์คาร์บอนรวมอยู่ในระดับสูง และมีปริมาณเชื้อก่อโรคกลุ่มวิบริโอในดินเท่ากับ 1.0±0.0x103 ซีเอฟยู/ก. การทดลองช่วงที่ 2 เป็นการหาความเข้มข้นโอโซนตกค้างในน้ำสูงสุด (จุดอิ่มตัว) ในน้ำความเค็ม 5 พีพีที พบว่ามีค่าเฉลี่ย 1.43±0.03 มก./ล. โดยแปรผันอยู่ในช่วง 1.36 – 1.50 มก./ล. และการศึกษาผลของความเข้มข้นโอโซนตกค้างในน้ำ 4 ระดับ ได้แก่ 0.3, 0.6, 1.0 และ 1.5 มก./ล. และระยะเวลาการสัมผัส 5, 10, 30 และ 60 นาที ต่อการเปลี่ยนแปลงปริมาณเชื้อก่อโรคกลุ่มวิบริโอในดิน พบว่าความเข้มข้นโอโซนตกค้างในน้ำ 1.0 มก./ล. ที่ระยะเวลาสัมผัส 30 นาที สามารถกำจัดวิบริโอในดินได้ร้อยละ 98.6 และการทดลองช่วงที่ 3 เป็นการประยุกต์ใช้โอโซนในการควบคุมปริมาณเชื้อก่อโรคกลุ่มวิบริโอในระบบเลี้ยงกุ้งขาวแวนนาไมในบ่อดินจำลองสภาวะเหมือนจริงเป็นเวลา 45 วัน พบว่าการใช้โอโซนยังสามารถควบคุมปริมาณวิบริโอในระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยปริมาณวิบริโอในดินในชุดควบคุมมีค่าเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องมีค่าสูงสุด 9.48±1.73x105 ซีเอฟยู/ก. ในขณะที่ชุดทดลองที่มีการปรับสภาพดินด้วยโอโซนมีปริมาณวิบริโอในดินอยู่ในช่วง 6.5±2.12x103 – 1.25±0.29 x105 ซีเอฟยู/ก. ซึ่งสอดคล้องกับปริมาณวิบริโอในน้ำ ทั้งนี้การเจริญเติบของกุ้งขาวแวนนาไม พบว่าทุกชุดการทดลองมีอัตราการเจริญเติบโตของกุ้งใกล้เคียงกัน เท่ากับ 0.12±0.03 และ 0.13±0.02 ก./วัน อัตราการรอดตายร้อยละ 89.75±11.33 และ 89.60±5.43 และอัตราการแลกเนื้อเท่ากับ 1.96±0.25 และ 1.96±0.20 ตามลำดับ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ทางคุณภาพน้ำอื่นๆ มีค่าไม่แตกต่างกันโดยอยู่ในช่วงที่เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตของกุ้งขาว

ผลของรูปแบบการเติมอากาศต่อประสิทธิภาพการกำจัดเเอมโมเนียของตะกอนไบโอฟล็อกในระบบการเลี้ยงกุ้งขาวแบบปิด, ศาศวัต ญานกาย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษารูปแบบการเติมอากาศต่อประสิทธิภาพการกำจัดแอมโมเนียของตะกอนไบโอฟล็อกในระบบการเลี้ยงกุ้งขาวแบบปิด แบ่งการทดลองออกเป็น 3 ช่วง ช่วงที่ 1 ศึกษาอัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจนแตกต่างกัน 3 ระดับเท่ากับ 5:1, 10:1 และ 15:1 เพื่อให้ได้สัดส่วนที่เหมาะสมสำหรับการสร้างตะกอนไบโอฟล็อกเพื่อกำจัดสารอนินทรีย์ไนโตรเจน ผลการทดลองพบว่า 5:1 เป็นอัตราส่วนที่เพียงพอต่อการสร้างตะกอนไบโอฟล็อกที่มีประสิทธิภาพในการกำจัดสารอนินทรีย์ไนโตรเจนได้อย่างสมบูรณ์ทั้งในรูปแอมโมเนียและไนไทรต์ผ่านกระบวนการไนทริฟิเคชันในเวลา 30 วัน โดยสามารถกำจัดแอมโมเนียและไนไทรต์จากค่าเริ่มต้น 5.95±0.77 และ 1.59±0.46 มก.ไนโตรเจน/ล. จนมีค่าต่ำกว่า 0.30 และ 0.50 มก.ไนโตรเจน/ล. ตามลำดับ ภายในเวลา 12 วัน และมีปริมาณไนเทรตคงค้างในระบบเท่ากับ 44.2±10.5มก.-ไนโตรเจน/ล. โดยมีปริมาณตะกอนไบโอฟล็อกที่ถูกผลิตขึ้นเท่ากับ 470.00±14.1 มก.-ของแข็งแขวนลอย/ล. การทดลองช่วงที่ 2 ศึกษาประสิทธิภาพของอุปกรณ์เติมอากาศแบบหัวทรายและแบบเวนจูรี่ดัดแปลง พบว่าอุปกรณ์เติมอากาศแบบเวนจูรี่ดัดแปลงมีประสิทธิภาพสูงกว่าแบบหัวทราย โดยมีสัมประสิทธิ์การถ่ายเทออกซิเจนที่อุณหภูมิใดๆ เท่ากับ 0.70±0.01 /ชม. มีอัตราการถ่ายเทออกซิเจนที่สภาวะมาตรฐานเท่ากับ 1.38±0.18 กก.-ออกซิเจน/ชม. มีประสิทธิภาพถ่ายเทอากาศที่สภาวะมาตฐานเท่ากับ 57.68±0.18 กก.-ออกซิเจน/กิโลวัตต์-ชม.และมีประสิทธิภาพในการถ่ายเทออกซิเจนที่มาตรฐานเท่ากับร้อยละ 7.73±0.99 ตามลำดับ การทดลองช่วงสุดท้ายศึกษาประสิทธิภาพการเติมอากาศในระบบเลี้ยงสัตว์น้ำแบบปิดที่ผนวกกับส่วนบำบัดไบโอฟล็อก โดยเริ่มต้นจากการเตรียมตะกอนไบโอฟล็อกล่วงหน้าที่อัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจนที่ 5:1 เป็นระยะเวลา 45 วัน จากนั้นแยกเฉพาะส่วนตะกอนไบโอฟล็อกเพื่อเดินระบบร่วมกับการเลี้ยงกุ้งขาวระบบปิดที่ความหนาแน่นเริ่มต้น 0.3 กก./ลบ.ม. ทำการทดลองเป็นเวลา 60 วัน เปรียบเทียบระหว่างชุดควบคุมที่ติดตั้งอุปกรณ์เติมอากาศแบบหัวทราย และชุดทดลองที่ติดตั้งอุปกรณ์เติมอากาศแบบเวนจูรี่ ผลการทดลองพบว่ารูปแบบเติมอากาศที่แตกต่างกันไม่ส่งผลต่อขนาดตะกอนไบโอฟล็อก โดยมีขนาดเฉลี่ยใกล้เคียงกันอยู่ในช่วง 70–150 ไมครอน และมีปริมาณตะกอนไบโอฟล็อกอยู่ในช่วง 160–190 มก.-ของแข็งแขวนลอย/ล. ทั้งนี้ตะกอนไบโอฟล็อกในระบบมีความสามารถในการควบคุมปริมาณแอมโมเนียและไนไทรต์ให้มีค่าต่ำกว่า 1 มก.-ไนโตรเจน/ล. ผ่านกระบวนการไนทริฟิเคชัน และพบการสะสมไนเทรตเท่ากับ 30 มก.-ไนโตรเจน/ล. อย่างไรก็ตามปริมาณออกซิเจนละลายเฉลี่ยในชุดควบคุม (7.33±0.33 มก./ล.) มีค่าสูงกว่าชุดทดลอง (6.70±0.34 มก./ล.) ซึ่งเมื่อพิจารณาร่วมกับอุณหภูมิเฉลี่ยในชุดควบคุม (25.85±1.21 °ซ) และชุดทดลอง (28.57±0.34 °ซ) พบว่าอุณหภูมิในชุดทดลองสูงกว่าชุดควบคุม โดยผลจากความร้อนในการทำงานของเครื่องสูบน้ำในระบบเติมอากาศแบบเวนจูรี่ทำให้อุณหภูมิของน้ำในระบบเลี้ยงสัตว์น้ำสูงขึ้น ทั้งนี้อุณหภูมิที่สูงขึ้นส่งผลให้ปริมาณออกซิเจนละลายน้ำในชุดทดลองต่ำลง

การกักเก็บคาร์บอนด้วยเถ้าลอยเพื่อเป็นวัสดุแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์บางส่วน, สวิท วิเศษคุณธรรม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของประสิทธิภาพการกักเก็บคาร์บอนด้วยเถ้าลอยถ่านหินจากโรงไฟฟ้าแม่เมาะ (FA) ที่สัดส่วนเถ้าลอยต่อน้ำ 50 100 และ 200 g/L และศึกษาความต้องการน้ำและกำลังรับแรงอัดของมอร์ตาร์ของการใช้เถ้าลอยคาร์บอเนตเพื่อใช้เป็นวัสดุทดแทนปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ในอัตราส่วนร้อยละ 10 20 และ 30 โดยน้ำหนัก จากการศึกษาพบว่า ปริมาณและประสิทธิภาพการกักเก็บคาร์บอนสูงสุด 66.69 mgCO2/gFA และ 26.5% ตามลำดับ ที่สัดส่วนเถ้าลอยต่อน้ำ 50 g/L ระยะเวลาเก็บนานที่สุด ที่สัดส่วนน้ำต่อเถ้าลอย 200 g/L เมื่อเปรียบเทียบกับ 50 และ 100 g/L นอกจากนี้ เมื่อนำเถ้าลอยคาร์บอเนต (CFA) ที่สัดส่วนเถ้าลอยต่อน้ำ 50 g/L ไปทดแทนปูนซีเมนต์ ที่อัตราส่วนร้อยละ 10 20 และ 30 โดยน้ำหนัก วิเคราะห์ความต้องการน้ำของเถ้าลอยคาร์บอเนต (CFA) มอร์ตาร์เทียบกับ ซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ (OPC) มอร์ตาร์ พบว่าเมื่อมีการทดแทนปูนซีเมนต์ด้วยเถ้าลอยคาร์บอเนต (CFA-OPC) ที่สัดส่วนเพิ่มขึ้นส่งผลให้ความต้องการน้ำลดลง และเมื่อวิเคราะห์กำลังรับแรงอัดของเถ้าลอยคาร์บอเนต (CFA) มอร์ตาร์และซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ (OPC) มอร์ตาร์ ที่อายุบ่ม 1 3 7 28 และ 56 วัน พบว่ามอร์ตาร์ทุกการทดลองมีกำลังรับแรงอัดที่ต่ำกว่า ซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ (OPC) มอร์ตาร์ แต่อย่างก็ตาม การใช้เถ้าลอยคาร์บอเนตที่ทุกอัตราส่วนการทดแทนปูนซีเมนต์ มีค่าเป็นไปตามมาตรฐาน ASTM C618 สำหรับการนำวัสดุปอซโซลานไปใช้งานในการทดแทนปูนซีเมนต์

Evaluating Essential Processes And Forecast Requirements For Meteotsunami-Induced Coastal Flooding, Chenfu Huang, Eric Anderson, Yi Liu, Gangfeng Ma, Greg Mann, Pengfei Xue

Civil & Environmental Engineering Faculty Publications

Meteotsunamis pose a unique threat to coastal communities and often lead to damage of coastal infrastructure, deluge of nearby property, and loss of life and injury. The Great Lakes are a known hot-spot of meteotsunami activity and serve as an important region for investigation of essential hydrodynamic processes and model forecast requirements in meteotsunami-induced coastal flooding. For this work, we developed an advanced hydrodynamic model and evaluate key model attributes and dynamic processes, including: (1) coastal model grid resolution and wetting and drying process in low-lying zones, (2) coastal infrastructure, including breakwaters and associated submerging and overtopping processes, (3) annual/seasonal …

Per- And Polyfluoroalkyl Substances Mitigation From Contaminated Groundwater Using Halophyte And Cow Bone Biochars, Bailey Papes

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) groundwater contamination is a growing concern for the Brackish Groundwater National Desalination Research Facility. Two of the four wells onsite are contaminated with perfluorooctanoic acid (PFOA), perfluorooctane sulfonic acid (PFOS), and perfluorohexane sulfonic acid (PFHxS). The removal of PFAS by adsorption onto powder activated carbon (PAC) is promising, but the production of PAC is energy intensive and expensive. A potential cost-effective alternative to PAC is biochar. This study quantified the capacities of two halophyte biochars, cow bone biochar and PAC to adsorb PFOA, PFOS, and PFHxS from brackish groundwater. The three biochars were ineffective at …

Simulating Groundwater Pollutant Transport For Remediation Design, Antrim County, Michigan, Abilynn Raetz

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Located in Antrim County, Michigan between the coasts of Torch Lake and Lake Michigan is a hydrocarbon plume that has impacted surrounding residential wells. The plume is comprised of benzene, toluene, ethylbenzene, and xylenes (BTEX) and primarily resides in the shallowest groundwater aquifer. The plume is suspected of having originated from an underground storage container that was removed in 1979. A conceptual model was developed for the site, comprising of a simplified hydrogeological model. Groundwater modeling was performed using Aquaveo's groundwater modeling software (GMS). PEST parameter calibration was performed on the hydraulic conductivity and recharge values using data from surrounding …

ประสิทธิภาพตัวกลางดูดซับสำหรับกำจัดสารหนูจากน้ำบาดาลในพื้นที่จังหวัดระยอง, วรรณพศุกร์ สิทธิผล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพตัวกลางดูดซับสำหรับกำจัดสารหนูจากน้ำบาดาล โดยศึกษาตัวกลางดูดซับ 3 กลุ่ม คือ วัสดุโครงข่ายโลหะอินทรีย์ วัสดุที่มีทางการค้า และวัสดุทางการเกษตร โดยถ่านกัมมันต์ทางการค้าชนิดเกล็ด (Granular activated carbon, GAC) ถูกนำมาปรับสภาพด้วยสารปรับสภาพ 2 ชนิด ได้แก่ การเคลือบด้วย Zeolitic idazolate framework และเหล็กไนเตรท ส่วนถ่านมันสำปะหลังถูกปรับสภาพพื้นผิวด้วยเหล็กไนเตรท จากการศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับสารหนูเบื้องต้นเพื่อคัดเลือกวัสดุที่มีความเหมาะสมในการนำไปใช้งานในระบบคอลัมน์พบว่า ถ่านกัมมันต์ทางการค้าชนิดเกล็ดที่ปรับสภาพด้วยเหล็กไนเตรท (GAC-120-250Fe) มีความเหมาะสมในการนำไปใช้งานในระบบคอลัมน์เนื่องจากมีความสามารถในการดูดซับสารหนูได้เพียงพอ มีความแข็งแรงของโครงสร้างอนุภาค และมีการชะละลายเหล็กและสารอินทรีย์ละลายน้ำต่ำ ผลการศึกษาจลนพลศาสตร์และไอโซเทอร์มการดูดซับสารหนูของ GAC-120-250Fe พบว่า สอดคล้องกับสมการอันดับสองเทียมและสมการของฟรุนดลิช ตามลำดับ การวิเคราะห์การชะละลายของเหล็กและสารอินทรีย์ละลายน้ำพบว่าค่าทั้งสองมีค่าต่ำกว่ามาตรฐานน้ำบาดาลดื่มได้ ส่วนการศึกษาการดูดซับในระบบคอลัมน์พบว่า การเพิ่มความสูงของชั้นตัวกลางดูดซับส่งผลให้เวลาในการผลิตน้ำจนถึงความเข้มข้นเบรกทรู (Breakthrough) เพิ่มมากขึ้นและเป็นไปตามสมการของโบฮาร์ท-อดัมส์ โดยเส้นกราฟเบรกทรูที่ได้จากการทดลองสอดคล้องกับแบบจำลองของโทมัส ค่าอัตราการใช้ตัวกลางดูดซับ (Usage rate) และค่าเวลาสัมผัส (EBCT) ที่ให้ประสิทธิภาพการดูดซับสารหนูสูงสุดได้แก่ 286.2 มิลลิลิตรต่อกรัม และ 15.7 นาที ตามลำดับ ที่อัตราเร็วการไหลที่ 0.51 เซนติเมตรต่อนาที

Integrating Deep Learning And Hydrodynamic Modeling To Improve The Great Lakes Forecast, Pengfei Xue, Aditya Wagh, Gangfeng Ma, Yilin Wang, Yongchao Yang, Tao Liu, Chenfu Huang

Civil & Environmental Engineering Faculty Publications

The Laurentian Great Lakes, one of the world’s largest surface freshwater systems, pose a modeling challenge in seasonal forecast and climate projection. While physics-based hydrodynamic modeling is a fundamental approach, improving the forecast accuracy remains critical. In recent years, machine learning (ML) has quickly emerged in geoscience applications, but its application to the Great Lakes hydrodynamic prediction is still in its early stages. This work is the first one to explore a deep learning approach to predicting spatiotemporal distributions of the lake surface temperature (LST) in the Great Lakes. Our study shows that the Long Short-Term Memory (LSTM) neural network, …

Recent Advancements In Electrochemical Conversion Of Carbon Dioxide, Nandan Nag, Amit Kumar, Sumit Sharma, Sandeep Kumar, Amit K. Thakur

Civil & Environmental Engineering Faculty Publications

Electrochemical reduction of carbon dioxide into eco-friendly and clean products is a promising approach to eradicate pollution. Although carbon dioxide emission is inhibited by the advent of renewable sources of energy, it is present in the atmosphere and needs to be cleaned. The reduction of carbon dioxide from atmospheric gases can be accomplished by its adsorption and subsequent transportation to electrolytic chambers, where it is reduced to hydrocarbons, organic acids or carbonates. This review focuses on developing a three compartment electrochemical cell to reduce carbon dioxide used as a catholyte. Various factors affecting the electrochemical reduction of carbon dioxide and …

North 14th Street Corridor Improvements Project, Ashley Nguyen, Samantha Corey, Maricela Paramo Reyes, Pooja Rajeev

Honors Program: Senior Projects (Public)

The following project report was a study of the North 14^th Street corridor ranging from Adams Street to Virginia Street conducted by University of Nebraska-Lincoln students for a senior design capstone project. Main focuses of the project were the intersection of Adams and 14^th Street and the 14^th Street bridges over Cornhusker Highway and Oak Creek. Study of this area included work in transportation, traffic, structural, geotechnical, water resources, and environmental engineering. However, this report done by students should not take the place of work done by licensed professional engineers.

This project was done in collaboration with …

Implementation And Usage Of Low-Cost Turbines For Power Generation In Water Networks, Luis Javier Ortiz Osornio

All Graduate Theses, Dissertations, and Other Capstone Projects

The following APP is part of an investigation and development, carried out to design, and implement a hydroelectric turbine of horizontal axis, in order to generate electrical energy in rural areas, utilizing existing infrastructure or natural waterways such as irrigation canals, piping, rivers and streams. Every industrialized country, as well as, most of the developing nations, have a stake in agriculture and thus access to the infrastructure required for irrigation purposes. Artificial irrigation canals offer advantages such as a clean continuous flow, with the possibility of flow regulation: this together with their vast availability as agricultural infrastructure constitute the main …

Barriers To Technology Adoption In The Water Treatment Industry, Ian Adams

Williams Honors College, Honors Research Projects

This honors project focuses on barriers to technology adoption in the drinking water treatment industry. The scope of this project considers these barriers as they relate to general technology and with a specific focus on artificial intelligence (AI) and digital twins. To better understand these barriers, prior research and case studies are analyzed. The case studies include reports provided by Fontus Blue, a water treatment software provider based in Akron, Ohio. The case studies exhibit the benefits and challenges of integrating new technology, including AI systems. With the context of these case studies in mind, a survey was distributed to …

Emergency Water Treatment Methods Through The Adaptation Of Natural Disaster Building Debris, Benjamin Colston

Williams Honors College, Honors Research Projects

The primary objective of this research was to determine whether concrete slag acquired from building debris in a disaster can be utilized to remove pathogens biochemically through changes in pH or physically through filtration. Direct Plate Enumeration testing was completed for different water samples to compare the general activity of bacterial growth as an indication of pathogenic potential. Throughout each experiment, the pH of different water samples was monitored and consistently indicated that water samples in contact with concrete pieces (concrete water samples) would exhibit a higher pH than samples with no exposure to concrete (control water samples). Compared to …

Biodegradation Of Rubber Particles In Soil: Using Acclimated Bacteria Isolated From Kansas Soil To Degrade Cryogrinds In Slurry, Shane Graham

Williams Honors College, Honors Research Projects

This study investigated the viability of bioremediating rubber cryogrind using enriched indigenous bacteria. To begin the experiment, soils from three highway roadside locations in Kansas, KS 96 and West, KS 400 and 143^rd, and 199^th, were collected and transported to the lab to be studied. An initial soil characterization was run on the soil samples using distilled (DI) water mixture and 0.01 M CaCl₂ to assess conductivity. The soils were tested to gather a baseline of the relationship between pH and conductivity and the impact of its distance from the roadside. Bacteria were isolated from …

Cruser Place Green Streets Plan, Neal Friedman

Master of Urban and Regional Planning Capstone Projects

Combining green and complete street design techniques leads to multiple environmental, social and economic benefits that often enhance each other's effectiveness. In urban areas confronting increased pressures of sea level rise, green streets, which incorporate landscaped features or vegetative areas to manage stormwater within the right of way, can be crucial pieces of pedestrian oriented urban design and multimodal planning frameworks that consider and plan for diverse, complementary transportation options. This plan works with the Colonial Place and Riverview Civic League as well as the Norfolk Preservation Collective to come up with green street design recommendations in order to strengthen …

Evaluation Of Production-Well Performance In Response To Formation Clogging And Rehabilitation For The Keweenaw Bay Tribal Fish Hatchery, Brock O. Howell

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Temporally, the KBIC (Keweenaw Bay Indian Community) Hatchery wells have manifested general trends of declining specific capacity and higher energy consumption due to mineral precipitation in and around the production wells. Monitoring data, laboratory water analyses, and downhole video logging have confirmed that naturally occurring minerals are precipitating and clogging the screens and, likely, the surrounding formations. The reduction in fluid pressures in and around the well-screens from active pumping wells is typical but, ultimately alters the geochemical and physical conditions such that dissolved minerals precipitate on and around the well-screens, therefore, effectively clogging the well. The clogging from mineral …

Resistome And Mobilome In Surface Runoff From Manured Soil As Affected By Setback Distance, Noelle Mware, Maria C. Hall, Selvakumar Rajendran, John E. Gilley, Amy Schmidt, Shannon Bartelt-Hunt, Yifan Zhang, Xu Li

Department of Agricultural and Biological Systems Engineering: Faculty Publications

Land application of livestock manure introduces antibiotic resistance genes (ARGs) and mobile genetic elements (MGEs) into the soil environment. The objectives of this study were to examine the changes of resistome and mobilome in runoff and soil as a function of setback distance, i.e., the distance between manured soil and surface water, and to quantify the contributions of manure and background soil to the ARGs and MGEs in surface runoff. The resistome and mobilome in runoff and soil from a field-scale plot study were characterized using a high throughput quantitative polymerase chain reaction (HT-qPCR) array. It was estimated that a …

Emission Of Volatile Organic Compounds From Land-Applied Beef Cattle Manure As Affected By Application Method, Diet, And Soil Water Condition, Bryan L. Woodbury, John E. Gilley, David B. Parker, David B. Marx

Department of Agricultural and Biological Systems Engineering: Faculty Publications

Land application of beef cattle manure may result in the emission of volatile organic compounds (VOC). This study was conducted to evaluate the effects of diet, land application method, soil water condition, and time since manure application on VOC emissions. Manure was collected from feedlot pens where cattle were fed diets containing 0%, 10%, or 30% wet distillers grains with solubles (WDGS). The effects of manure application method (surface-applied or incorporated) and soil water condition (saturated or wet) on VOC emissions were measured over a 48 h period. Heptanoic, hexanoic, isobutyric, and isovaleric acids contributed 23.5%, 17.6%, 9.26%, and 3.39% …

Geospatial Synthesis Of Biogeochemical Attributions Of Porphyrins To Oil Pollution In Marine Sediments Of The Gulf Of México, Francisco Muñoz-Arriola, José Vinicio Macías-Zamora

Department of Agricultural and Biological Systems Engineering: Faculty Publications

Porphyrins are highly persistent in the environment and represent a helpful biogeochemical attribute to assess the spatial distribution of the effects of oil spills on ecosystems and their resilience. In areas prone to natural and human-originated oil spills, the measurement of VO– and nickel– porphyrins in marine–sediment samples can identify the effects of oil pollution across spatiotemporal scales. The goal is to explore whether or not these compounds can be useful indicators of the geospatial attributions of oil contamination in the surficial sediments. We hypothesize that the geospatial gradients of porphyrins in marine sediments from petroleum spills and seepage activities—related …