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Oxidação Química In Situ (ISCO)

1990
Field technician performing in-situ chemical oxidation for environmental remediation of pollutants.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

A Oxidação Química In Situ (ISCO) é uma tecnologia de remediação agressiva que envolve a injeção de oxidantes químicos fortes diretamente no subsolo contaminado para destruir os poluentes. Os oxidantes comuns incluem permanganato, persulfato, peróxido de hidrogênio (reagente de Fenton) e ozônio. Esses produtos químicos reagem com os contaminantes, convertendo-os em substâncias menos tóxicas, como dióxido de carbono, água e sais inorgânicos, sem a necessidade de escavação do material contaminado.

A oxidação química induzida por solvente (ISCO) é um método poderoso para degradar rapidamente uma ampla gama de contaminantes orgânicos, tanto no solo quanto nas águas subterrâneas. A seleção do oxidante é crucial e depende do contaminante alvo, da geoquímica do local e de considerações de segurança. O permanganato de potássio (KMnO₄) é eficaz contra etenos clorados como o PCE e o TCE, mas é menos eficaz contra hidrocarbonetos de petróleo. O reagente de Fenton, uma mistura de peróxido de hidrogênio (H₂O₂) e um catalisador de ferro, gera radicais hidroxila altamente reativos (•OH) que podem destruir de forma não seletiva a maioria dos compostos orgânicos. O persulfato (S₂O₈²⁻), ativado por calor, pH elevado ou ferro, é mais estável que o reagente de Fenton e pode penetrar mais profundamente no subsolo. O ozono (O₃) é um gás que é normalmente borbulhado no subsolo para tratar zonas saturadas e não saturadas.

Um dos principais desafios da oxidação química in situ (ISCO) é alcançar a entrega e distribuição eficazes do oxidante na zona de contaminação alvo. O subsolo é frequentemente heterogêneo, e o oxidante pode ser consumido por reações não desejadas com matéria orgânica natural ou minerais no solo, um fenômeno conhecido como demanda natural de oxidante (DNO). Isso pode aumentar significativamente a quantidade de produto químico necessária. Além disso, as reações de ISCO podem ser altamente exotérmicas, potencialmente causando condições perigosas, e podem mobilizar metais tóxicos como o cromo, alterando as condições redox do aquífero. Apesar desses desafios, a ISCO é frequentemente escolhida por sua rapidez em reduzir altas concentrações de contaminantes em áreas-fonte.

UNESCO Nomenclature: 2506
Ciências ambientais

Tipo

Processo Químico

Interrupção

Substancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Compreensão da química redox e da cinética de reações.
  • uso industrial de oxidantes químicos no tratamento de águas residuais
  • avanços nas tecnologias de perfuração e injeção para acesso subterrâneo
  • Desenvolvimento de métodos de química analítica para monitorar a degradação de contaminantes.

Aplicações

  • tratamento de líquidos densos de fase não aquosa (dnapls) como o TCE
  • remediação de plumas de hidrocarbonetos de petróleo
  • destruição de pesticidas e herbicidas no solo e nas águas subterrâneas
  • limpeza de locais contaminados com hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs)
  • tratamento rápido da zona fonte para reduzir a massa de contaminantes

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

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Relacionado a: ISCO, oxidação química in situ, remediação, água subterrânea, solo, reagente de Fenton, permanganato, persulfato, destruição de contaminantes, oxidante.

Contexto histórico

Oxidação Química In Situ (ISCO)

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

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

Princípios relacionados à invenção, inovação e tecnologia

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