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Oxidación química in situ (CIUO)

1990
Técnico de campo que realiza la oxidación química in situ para el saneamiento medioambiental de contaminantes.

(generate image for illustration only)

In-Situ Chemical Oxidation (ISCO) is an aggressive remediation technology that involves injecting strong chemical oxidants directly into the contaminated subsurface to destroy pollutants. Common oxidants include permanganate, persulfate, hydrogen peroxide (Fenton’s reagent), and ozone. These chemicals react with contaminants, converting them into less toxic substances like carbon dioxide, water, and inorganic salts, without requiring excavation of the contaminated material.

ISCO is a powerful method for rapidly degrading a wide range of organic contaminants in both soil and groundwater. The selection of the oxidant is crucial and depends on the target contaminant, geochemistry of the site, and safety considerations. Potassium permanganate ([latex]KMnO_4[/latex]) is effective against chlorinated ethenes like PCE and TCE but is less effective for petroleum hydrocarbons. Fenton’s reagent, a mixture of hydrogen peroxide ([latex]H_2O_2[/latex]) and an iron catalyst, generates highly reactive hydroxyl radicals ([latex]\bullet OH[/latex]) that can non-selectively destroy most organic compounds. Persulfate ([latex]S_2O_8^{2-}[/latex]), activated by heat, high pH, or iron, is more stable than Fenton’s reagent and can travel further in the subsurface. Ozone ([latex]O_3[/latex]) is a gas that is typically sparged into the subsurface to treat both saturated and unsaturated zones.

Un desafío importante en ISCO es lograr una entrega y distribución efectivas del oxidante a la zona de contaminación objetivo. El subsuelo suele ser heterogéneo, y el oxidante puede ser consumido por reacciones no objetivo con materia orgánica natural o minerales del suelo, un fenómeno conocido como demanda natural de oxidantes (DNO). Esto puede aumentar significativamente la cantidad de producto químico requerido. Además, las reacciones de ISCO pueden ser altamente exotérmicas, lo que podría causar condiciones peligrosas, y pueden movilizar metales tóxicos como el cromo al alterar las condiciones redox del acuífero. A pesar de estos desafíos, ISCO se elige a menudo por su rapidez para reducir altas concentraciones de contaminantes en las zonas de origen.

UNESCO Nomenclature: 2506
- Ciencias medioambientales

Tipo

Proceso químico

Disrupción

Sustancial

Utilización

Uso generalizado

Precursores

  • Comprensión de la química redox y la cinética de las reacciones
  • Uso industrial de oxidantes químicos en el tratamiento de aguas residuales
  • avances en tecnologías de perforación e inyección para el acceso al subsuelo
  • Desarrollo de métodos de química analítica para monitorear la degradación de contaminantes

Aplicaciones

  • Tratamiento de líquidos densos en fase no acuosa (DNAPL) como TCE
  • remediación de columnas de hidrocarburos de petróleo
  • Destrucción de pesticidas y herbicidas en el suelo y las aguas subterráneas
  • Limpieza de sitios contaminados con hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP)
  • Tratamiento rápido de la zona fuente para reducir la masa contaminante

Patentes:

NA

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Contexto histórico

Oxidación química in situ (CIUO)

1960
1975
1980
1990
2000
1946
1970
1978
1980
1993
2001-09-01

(si se desconoce la fecha o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se ofrece una estimación redondeada de su notable aparición)

Invención, innovación y principios técnicos relacionados

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