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Ossidazione chimica in situ (ISCO)

1990
Tecnico di campo che esegue l'ossidazione chimica in situ per il risanamento ambientale degli inquinanti.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

L'ossidazione chimica in situ (ISCO) è una tecnologia di bonifica aggressiva che prevede l'iniezione di forti ossidanti chimici direttamente nel sottosuolo contaminato per distruggere gli inquinanti. Gli ossidanti più comuni sono il permanganato, il persolfato, il perossido di idrogeno (reagente di Fenton) e l'ozono. Queste sostanze chimiche reagiscono con i contaminanti, convertendoli in sostanze meno tossiche come anidride carbonica, acqua e sali inorganici, senza richiedere lo scavo del materiale contaminato.

L'ISCO è un metodo efficace per degradare rapidamente un'ampia gamma di contaminanti organici sia nel suolo che nelle acque sotterranee. La scelta dell'ossidante è cruciale e dipende dal contaminante bersaglio, dalla geochimica del sito e da considerazioni di sicurezza. Il permanganato di potassio (KMnO4) è efficace contro gli eteni clorurati come PCE e TCE, ma è meno efficace contro gli idrocarburi del petrolio. Il reagente di Fenton, una miscela di perossido di idrogeno (H2O2) e un catalizzatore di ferro, genera radicali idrossilici altamente reattivi (•OH) che possono distruggere in modo non selettivo la maggior parte dei composti organici. Il persolfato (S2O82-), attivato dal calore, da un pH elevato o dal ferro, è più stabile del reagente di Fenton e può raggiungere profondità maggiori nel sottosuolo. L'ozono ([latex]O_3[/latex]) è un gas che viene tipicamente insufflato nel sottosuolo per trattare sia le zone sature che quelle insature.

Una delle principali sfide dell'ISCO è garantire un'efficace distribuzione dell'ossidante nella zona di contaminazione target. Il sottosuolo è spesso eterogeneo e l'ossidante può essere consumato da reazioni non target con la materia organica naturale o i minerali presenti nel suolo, un fenomeno noto come domanda naturale di ossidante (NOD). Ciò può aumentare significativamente la quantità di sostanza chimica richiesta. Inoltre, le reazioni ISCO possono essere altamente esotermiche, causando potenzialmente condizioni pericolose, e possono mobilitare metalli tossici come il cromo modificando le condizioni redox dell'acquifero. Nonostante queste sfide, l'ISCO viene spesso scelto per la sua rapidità nel ridurre elevate concentrazioni di contaminanti nelle aree sorgente.

UNESCO Nomenclature: 2506
- Scienze ambientali

Tipo

Processo chimico

Interruzione

Sostanziale

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • comprensione della chimica redox e della cinetica di reazione
  • uso industriale di ossidanti chimici nel trattamento delle acque reflue
  • progressi nelle tecnologie di perforazione e iniezione per l'accesso al sottosuolo
  • sviluppo di metodi di chimica analitica per monitorare la degradazione dei contaminanti

Applicazioni

  • trattamento di liquidi densi in fase non acquosa (dnapls) come il TCE
  • bonifica dei pennacchi di idrocarburi petroliferi
  • distruzione di pesticidi ed erbicidi nel suolo e nelle falde acquifere
  • bonifica dei siti contaminati da idrocarburi policiclici aromatici (IPA)
  • trattamento rapido della zona sorgente per ridurre la massa dei contaminanti

Brevetti:

NA

Idee e potenziali innovazioni

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Correlato a: ISCO, ossidazione chimica in situ, bonifica, acque sotterranee, suolo, reagente di Fenton, permanganato, persolfato, distruzione dei contaminanti, ossidante.

Contesto storico

Ossidazione chimica in situ (ISCO)

1980
1980
1982
1990
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1978
1980
1980
1982
1990
1990
1990
1993

(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

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