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Oxydation chimique in situ (ISCO)

1990
Technicien de terrain effectuant l'oxydation chimique in situ pour l'assainissement environnemental des polluants.

(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.

L'un des principaux défis de l'ISCO réside dans l'efficacité de l'apport et de la distribution de l'oxydant dans la zone de contamination ciblée. Le sous-sol est souvent hétérogène, et l'oxydant peut être consommé par des réactions non ciblées avec la matière organique ou les minéraux naturels du sol, un phénomène appelé demande naturelle en oxydant (DNO). Cela peut augmenter considérablement la quantité de produit chimique nécessaire. De plus, les réactions ISCO peuvent être fortement exothermiques, potentiellement dangereuses, et peuvent mobiliser des métaux toxiques comme le chrome en modifiant les conditions redox de l'aquifère. Malgré ces difficultés, l'ISCO est souvent choisi pour sa rapidité à réduire les fortes concentrations de contaminants dans les zones sources.

UNESCO Nomenclature: 2506
- Sciences de l'environnement

Taper

Processus chimique

Perturbation

Substantiel

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • compréhension de la chimie redox et de la cinétique des réactions
  • utilisation industrielle d'oxydants chimiques dans le traitement des eaux usées
  • progrès dans les technologies de forage et d'injection pour l'accès au sous-sol
  • développement de méthodes de chimie analytique pour surveiller la dégradation des contaminants

Applications

  • traitement des liquides denses en phase non aqueuse (DNAP) comme le TCE
  • assainissement des panaches d'hydrocarbures pétroliers
  • destruction des pesticides et des herbicides dans le sol et les eaux souterraines
  • assainissement des sites contaminés par des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)
  • traitement rapide de la zone source pour réduire la masse de contaminants

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

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Contexte historique

Oxydation chimique in situ (ISCO)

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

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

Inventions, innovations et principes techniques connexes

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