TWO-DIMENSIONAL COMPUTATIONAL MODELING OF THE ELECTROKINETIC REMEDIATION OF A COPPER-CONTAMINATED SOIL PART I: MODEL VALIDATION

MODELACIÓN COMPUTACIONAL EN DOS DIMENSIONES DE LA REMEDIACIÓN ELECTROCINETICA DE UN SUELO CONTAMINADO CON COBRE PARTE I: VALIDACIÓN DEL MODELO

A two-dimensional computational model for the electrokinetic remediation of copper from a contaminated soil is presented. The model is an adaptation of the original code developed by one of the authors, in which the chemical composition and transport of the copper species in solution were incorporated. The model includes electromigration, electroosmosis, ordinary diffusion, and convection transport mechanisms, it assumes local chemical equilibrium and unsteady state conditions. An artificially contaminated soil from Cananea, Mexico was used as an example. The model predictions were compared with experimental data collected in a laboratory, circular-shaped soil in which a central anode and four cathodes in the periphery were inserted. A reasonable agreement between the predicted and the experimental values was obtained in terms of the spatial distributions of pH and copper concentration. The potential applications of the computational model are discussed.

Se presenta un modelo computacional en dos dimensiones para la eliminación electrocinética de cobre de un suelo contaminado. El modelo es una adaptación del código original desarrollado por uno de los autores, al cual se incorporaron la composición química y el transporte de las especies de cobre en solución. El modelo incluye los mecanismos de transporte por electromigración, electroósmosis, difusión ordinaria y convección, se supone equilibrio químico local y régimen no estacionario. Un suelo natural de Cananea, México se utilizó como ejemplo. Las predicciones del modelo se compararon con datos experimentales obtenidos a nivel laboratorio en un suelo circular con un ánodo central y cuatro cátodos insertados en la periferia. Las predicciones del modelo concordaron razonablemente bien con las distribuciones espaciales de pH y concentración de cobre. Se discuten las aplicaciones potenciales del modelo computacional.