Oxydation chimique in situ (ISCO)
L'oxydation chimique in situ (ISCO) est une technologie d'assainissement agressive qui consiste à injecter des oxydants chimiques puissants directement dans le sous-sol contaminé pour détruire les polluants. Les oxydants courants sont le permanganate, le persulfate, le peroxyde d'hydrogène (réactif de Fenton) et l'ozone. Ces produits chimiques réagissent avec les contaminants et les transforment en substances moins toxiques telles que le dioxyde de carbone, l'eau et les sels inorganiques, sans nécessiter l'excavation du matériau contaminé.
L'ISCO est une méthode puissante pour dégrader rapidement une large gamme de contaminants organiques dans le sol et les eaux souterraines. Le choix de l'oxydant est crucial et dépend du contaminant cible, de la géochimie du site et des considérations de sécurité. Le permanganate de potassium ([latex]KMnO_4[/latex]) est efficace contre les éthènes chlorés comme le PCE et le TCE, mais il l'est moins pour les hydrocarbures pétroliers. Le réactif de Fenton, un mélange de peroxyde d'hydrogène ([latex]H_2O_2[/latex]) et d'un catalyseur en fer, génère des radicaux hydroxyles très réactifs ([latex]\bullet OH[/latex]) qui peuvent détruire de manière non sélective la plupart des composés organiques. Le persulfate ([latex]S_2O_8^{2-}[/latex]), activé par la chaleur, un pH élevé ou le fer, est plus stable que le réactif de Fenton et peut se déplacer plus loin dans le sous-sol. L'ozone ([latex]O_3[/latex]) est un gaz qui est généralement injecté dans le sous-sol pour traiter les zones saturées et non saturées.
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
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
Idées d'innovations potentielles
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En rapport avec : ISCO, oxydation chimique in situ, assainissement, eaux souterraines, sol, réactif de Fenton, permanganate, persulfate, destruction des contaminants, oxydant.