ประสิทธิภาพเทคนิคจลนศาสตร์ไฟฟ้าต่อการระบายนํ้าในดินเหนียวอ่อน ภายใต้การจัดวางขั้วไฟฟ้าในแนวดิ่ง
Main Article Content
บทคัดย่อ
เพื่อประเมินประสิทธิภาพของเทคนิคจลนศาสตร์ไฟฟ้าต่อการระบายนํ้าและการทรุดตัวในดินเหนียวอ่อนภายใต้การจัดเรียงขั้วไฟฟ้าในแนวดิ่ง งานวิจัยนี้สร้างแบบจำลองทางกายภาพเพื่อศึกษารูปแบบการจัดวางขั้วไฟฟ้า 2 รูปแบบ คือ Anode Top and Cathode Bottom (1AT) และ Anode Top & Bottom and Cathode Middle (2ATB) จากการศึกษาพบว่า การระบายนํ้าและการทรุดตัวเกิดขึ้นมากที่สุดในช่วงแรกของการทดสอบ โดยรูปแบบ 1AT เกิดการทรุดตัวเท่ากับ 21.28 มิลลิเมตร ซึ่งตํ่ากว่ารูปแบบ 2ATB ประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ และค่าการทรุดนี้สอดคล้อง ผลการระบายนํ้าออกจากตัวอย่างดินของรูปแบบ 2ATB ที่สูงกว่า 1AT ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตาม การวางขั้วไฟฟ้าทั้ง 2 รูปแบบ เหนี่ยวนำให้เกิดการแตกร้าวภายในมวลดิน โดยการจัดวางขั้วแอโนดไว้ด้านบนสุด (1AT) ทำให้ดินด้านบนเกิดการแข็งตัวจากการระบายนํ้าลงหาขั้วแคโทด ในขณะที่รูปแบบ 2ATB ซึ่งวางขั้วแอโนดบน และล่างของตัวอย่างทดสอบ ทำให้เกิดการแข็งตัวของดินที่สองตำแหน่งจากการระบายนํ้าเข้าหาขั้วแคโทดที่วางไว้ตำแหน่งกึ่งกลาง นอกจากนี้ยังพบว่า การแตกร้าวที่เกิดขึ้นส่งผลต่อปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของเทคนิคจลนศาสตร์ไฟฟ้า เช่น กระแสไฟฟ้า และความต้านทานไฟฟ้า เป็นต้น โดยพบว่าการทดสอบรูปแบบ 2ATB ใช้พลังงานในการทดสอบสูงกว่า 1AT ถึงประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้น การใช้เทคนิคจลนศาสตร์ไฟฟ้าอาจเหมาะสมในการใช้ระยะสั้นมากกว่าระยะยาว และควรคำนึงถึงพลังงานที่ใช้ในการเร่งการระบายและการทรุดตัวที่อาจก่อให้เกิดความสิ้นเปลืองด้วย
Article Details

อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
Acar, Y.B., Alshawabkeh, A.N. and Gale, R.J. (1993). Fundamentals of Extracting Species from Soils by Electrokinetics. Waste Management, 13(2), 141-151. https://doi.org/10.1016/0956-053X(93)90006-I
Alshawabkeh, A.N. and Acar, Y.B. (1996). Electrokinetic Remediation. II: Theoretical Model. Journal of Geotechnical Engineering, 122(3), 186-196. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9410(1996)122:3(186)
Bergado, D.T., Sasanakul, I. and Horpibulsuk, S. (2003). Electro-Osmotic Consolidation of Soft Bangkok Clay Using Copper and Carbon Electrodes with PVD. Geotechnical Testing Journal, 26(3), 1-12. http://sutir.sut.ac.th:8080/jspui/handle/123456789/933
Estabragh, A.R., Beytolahpou, I., Moradi, M. and Javadi, A.A. (2014). Consolidation Behavior of Two Fine-Grained Soils Contaminated by Glycerol and Ethanol. Engineering Geology, 178, 102-108. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2014.05.017
Hamed, J., Acar, Y. and Gale, R.J. (1991). PB(II) Removal from Kaolinite by Electrokinetics. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 117(2), 241-271.
Kim, D.H., Jo, S.U., Choi, J.H., Yang, J.S. and Baek, K. (2012). Hexagonal Two-Dimensional Electrokinetic Systems for Restoration of Saline Agricultural Lands: A Pilot Study. Chemical Engineering Journal, 198-199, 110-121. https://doi.org/10.1016/j.cej.2012.05.076
Kim, W.S., Jeon, E.K., Jung, J.M., Jung, H.B., Ko, S.H., Seo, C. and Baek, K. (2014). Field Application of Electrokinetic Remediation for Multi-Metal Contaminated Paddy Soil Using Two-Dimensional Electrode Configuration. Environmental Science and Pollution Research, 21, 4482-4491. https://doi.org/10.1007/s11356-013-2424-0
Malekzadeh, M. and Sivakugan, N. (2016). Assessing the use of Aluminium Electrodes on the Electrokinetic Dewatering and Stabilization of Dredged Mud Slurries. In Geo-Chicago 2016, 188-202. From: sustainable waste management and remediation, 14-18 August 2016, Chicago, IL, USA. https://doi.org/10.1061/9780784480168.020
Malekzadeh, M. and Sivakugan, N. (2017). One-Dimensional Electrokinetic Stabilization of Dredged Mud. Marine Georesources & Geotechnology, 35(5), 603-609. https://doi.org/10.1080/1064119X.2016.1213778
Mohamadi, S., Saeedi, M. and Mollahosseini, A. (2021). Strategies for the Sustainable Practice of Electrokinetic Technology: The Case of Mixed Contaminants in a Clayey Soil. Cleaner Engineering and Technology, 3, 100130. https://doi.org/10.1016/j.clet.2021.100130
Pandey, B.K. and Rajesh, S. (2019). Enhanced Engineering Characteristics of Soils by Electro-Osmotic Treatment: An Overview. Geotechnical and Geological Engineering, 37, 4649-4673. https://doi.org/10.1007/s10706-019-00973-3
Sadeghian, F., Haddad, A., Jahandari, H., Rasekh, H. and Ozbakkaloglu, T. (2021). Effects of Electrokinetic Phenomena on the Load-Bearing Capacity of Different Steel and Concrete Piles: a Small-Scale Experimental Study. Canadian Geotechnical Journal, 58(5), 741-746. https://doi.org/10.1139/cgj-2019-0650
Sadeghian, F., Jahandari, S., Haddad, A., Rasekh, H. and Li, J. (2022). Effects of Variations of Voltage and pH Value on the Shear Strength of Soil and Durability of Different Electrodes and Piles During Electrokinetic Phenomenon. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 14(2), 625-636. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2021.07.017
Sah, J.G. and Chen, J.Y. (1998). Study of the Electrokinetic Process on Cd and Pb Spiked Soils. Journal of Hazardous Materials, 58(1-3), 301-315. https://doi.org/10.1016/S0304-3894(97)00140-4
Shang, J.Q. and Lo, K.Y. (1997). Electrokinetic Dewatering of a Phosphate Clay. Journal of Hazardous Materials, 55(1-3), 117-133. https://doi.org/10.1016/S0304-3894(97)00018-6
Soralump, S. (2018). Solutions for Settlement Problems in Road, Embankment and Land Fill Constructed on Soft Bangkok Clay by using Ground Improvement and VCM Techniques [Unpublished Geotechnical Engineering Research and Development Center (GERD), Faculty of Engineering]. Kasetsart University. (in Thai)
Tang, K., Zhang, F., Feng, D. and Lu, X. (2021). Moisture Migration and Electric Distribution of Unsaturated Clay Under Electro-Osmosis with Carbon Fiber Tape as Electrode. Engineering Geology, 294, https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2021.106404
Xue, Z., Tang, X. and Yang, Q. (2017). Influence of Voltage and Temperature on Electro-Osmosis Experiments Applied on Marine Clay. Applied Clay Science, 141, 13-22. https://doi.org/10.1016/j.clay.2017.01.033
Xu, H., Cang, L., Song, Y. and Yang, L. (2020). Influence of Electrode Configuration on Electrokinetic-Enhanced Persulfate Oxidation Remediation of PAH-Contaminated Soil. Environmental Science and Pollution Research, 27, 44355-44367. https://doi.org/10.1007/s11356-020-10338-6