Application of the BioClog model for landfill leachate clogging of gravel-packed columns

A J Cooke, R K Rowe, J VanGulck, B E Rittmann
2005 Canadian geotechnical journal (Print)  
A numerical, multiple-species, reactive chemical transport model (BioClog) developed to predict clogging in landfill leachate collection systems is used to interpret results from experiments conducted with gravel-packed columns permeated with landfill leachate. The model predicts changes to the microbial community and leachate chemistry, including the concentrations of volatile fatty acids, suspended biomass, dissolved calcium, and suspended inorganic solids. The calculated quantity and
more » ... uantity and composition of the clog matter (biomass and mineral), along with the associated decrease in porosity, are compared to the measured values. The modelled clogging is in reasonable agreement with that observed in the gravel column experiments. By identifying and quantitatively linking many microbiological, chemical, and transport mechanisms, the model helps elucidate the phenomena controlling the rate and extent of clogging. Résumé : Pour interpréter les résultats d'expériences conduites avec des colonnes remplies de gravier et infiltrées par un lixiviat de dépôt sanitaire, on utilise un modèle numérique de transport chimique réactif à espèces multiples (BioClog) afin de prédire le colmatage dans les systèmes de collecte des lixiviats des dépôts sanitaires. Le modèle prédit les changements dans la population microbienne et dans la chimie du lixiviat, incluant les concentrations des acides grasses volatiles, de la biomasse en suspension, du calcium dissout, et des solides inorganiques en suspension. La quantité calculée et la composition des matériaux de colmatage (biomasse et minéraux) de même que la diminution associée de la porosité sont comparées aux valeurs mesurées. Le colmatage modélisé est en concordance raisonnable avec celui observé dans les expériences sur des colonnes de gravier. En identifiant et reliant quantitativement plusieurs mécanismes de transport chimique et microbiologique, le modèle aide à élucider les phénomènes contrôlant la vitesse et l'étendue du colmatage. Mots clés : colmatage, dépôt sanitaire, système de collecte de lixiviat, biofilms, précipitation minérale. [Traduit par la Rédaction] Cooke et al. 1614
doi:10.1139/t05-078 fatcat:jzqvrspzr5hkbbdrfpkfph6kri