Uproszczony model fenomenologiczny ługowania substancji zawartych w postaci rozproszonej w ośrodku porowatym. Część I: sformułowanie oparte na koncepcji stopniowego przekształcania
Autor: M. Sławomirski 

W artykule rozważono proces ługowania drobnych cząstek substancji aktywnej rozproszonych w ośrodku porowatym.

Model został sformułowany w celu opisu zjawiska ługowania substancji szkodliwych zawartych w odpadach przemysłowych umieszczonych w podziemnym składowisku odpadów.

Proces ługowania substancji ze składowiska spowodowany jest przez ustalony poziomy przepływ wód podziemnych zdolnych do roztwarzania substancji aktywnych. W artykule założono, że proces roztwarzania zależy od kinetyki odpowiedniej reakcji chemicznej.

Przedstawiono w zarysie trzy modele przebiegu heterogenicznych reakcji chemicznych w układzie płyn - ciało stałe: model stopniowego przekształcania, model nieprzereagowanego rdzenia oraz model kurczącego się rdzenia. Jako podstawowe parametry modelu opisującego proces roztwarzania przyjęto koncentrację substancji aktywnej w przepływającym płynie F oraz koncentrację substancji aktywnej rozproszonej w odpadach [...].

Obydwa te parametry traktowane są jako funkcje położenia x i czasu t. Układ równań różniczkowych cząstkowych opisujący proces ługowania przebiegający zgodnie z modelem stopniowego przekształcania rozwiązano metodą transformacji całkowych Carsona-Laplace'a.

Otrzymane rozwiązanie ma postać przesuwającej się z prędkością adwekcji u pojedynczej fali zmian koncentracji, reprezentującej wypieranie wody skażonej, znajdującej się początkowo w przestrzeni porowej odpadów przez wodę czystą, dopływającą przez brzeg składowiska x = O.

Przedyskutowano zagadnienie adekwatności nieciągłego rozwiązania sformułowanego zagadnienia początkowo-brzegowego do opisu rzeczywistego procesu roztwarzania.