CZ306838B6 - A method of in-situ remediation of a rock environment contaminated by harmful chemical compounds - Google Patents

A method of in-situ remediation of a rock environment contaminated by harmful chemical compounds Download PDF

Info

Publication number
CZ306838B6
CZ306838B6 CZ2015-836A CZ2015836A CZ306838B6 CZ 306838 B6 CZ306838 B6 CZ 306838B6 CZ 2015836 A CZ2015836 A CZ 2015836A CZ 306838 B6 CZ306838 B6 CZ 306838B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
rock environment
remediation
anode
cathode
rock
Prior art date
Application number
CZ2015-836A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ2015836A3 (en
Inventor
Jaroslav Hrabal
Miroslav ÄŚernĂ­k
Jaroslav Nosek
Original Assignee
Mega A.S.
Technická univerzita v Liberci
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mega A.S., Technická univerzita v Liberci filed Critical Mega A.S.
Priority to CZ2015-836A priority Critical patent/CZ306838B6/en
Publication of CZ2015836A3 publication Critical patent/CZ2015836A3/en
Publication of CZ306838B6 publication Critical patent/CZ306838B6/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

The method of in-situ remediation of a rock environment contaminated by harmful chemical compounds where a remediation agent is applied to this rock environment by at least one application bore, and before and/or during and/or after its application, DC electric power is brought to this rock environment by means of at least one anode and at least one cathode. Its supply is interrupted at least once during the remediation and then recovered and/or the electrical voltage between at least one anode and at least one cathode is at least once decreased and then increased, and, consequently, the current density of the direct current electric power supplied to the rock environment, whereby the pH of the groundwater contained in the rock environment and the oxidation-reduction potential of this rock environment is brought into and/or maintained at a predetermined interval for the effective use of the remediation agent.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobu in-situ sanace horninového prostředí kontaminovaného škodlivými chemickými sloučeninami, u kterého se do horninového prostředí alespoň jedním aplikačním vrtem aplikuje sanační činidlo a před a/nebo během a/nebo po jeho aplikaci se do tohoto horninového prostředí prostřednictvím alespoň jedné anody a alespoň jedné katody začne přivádět stejnosměrný elektrický proud.The invention relates to a method for in-situ remediation of a rock environment contaminated with harmful chemical compounds, in which a remediation agent is applied to the rock environment by at least one application well and before and / or during and / or after it is applied to the rock environment by at least one anode; at least one cathode begins to supply direct current.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V současné době se pro in-situ sanaci horninového prostředí kontaminovaného škodlivými chemickými sloučeninami, jako např. chlorovanými ethyleny (uhlovodíky), ropnými produkty, apod. používá řada různých oxidačních, redukčních nebo oxidačně redukčních sanačních činidel, jako např. peroxodisíran, peroxomonosíran, manganistan, tzv. Fentonovo činidlo (kde je aktivní složkou peroxid vodíku), nanočástice nulmocného železa, směs nanočástic a mikročástic nulmocného železa (např. dle CZ PV 2015-785), makročástice nulmocného železa - např. ve formě železných pilin, špon, atd. Tato sanační činidla se přitom do horninového prostředí obvykle aplikují gravitačně nebo tlakově prostřednictvím alespoň jednoho aplikačního vrtu, přičemž v důsledku elevace hladiny, resp. přetlaku v místě aplikace (pokud jsou aplikována ve formě vodné suspenze) a proudění podzemní vody pronikají do přirozených volných prostorů (pórů) tohoto prostředí a pohybují se v nich. V případě makročástic nulmocného železa se vytváří tzv. reakční brány, tj. segmenty vyplněné železnými sponami, jimiž protéká kontaminovaná podzemní voda. Při kontaktu se škodlivými chemickými sloučeninami pak tato sanační činidla tyto sloučeniny svým působením nebo vzájemnou reakcí rozkládají nebo transformují na méně škodlivé nebo neškodlivé sloučeniny. Každé sanační činidlo však pro své efektivní využití vyžaduje zcelajiné podmínky - zejména pH podzemní vody a oxidačně redukční potenciál horninovém prostředí.At present, a number of different oxidation, reduction or oxidation-reduction remediation agents, such as peroxodisulfate, peroxomonosulfate, permanganate, are used for in-situ remediation of a rock environment contaminated with harmful chemical compounds such as chlorinated ethylenes (hydrocarbons), petroleum products, etc. , the so-called Fenton reagent (where the active ingredient is hydrogen peroxide), zero-valent iron nanoparticles, a mixture of zero-valent iron nanoparticles and microparticles (eg according to CZ PV 2015-785), zero-valent iron particles - eg in the form of iron filings, chips, etc. These remediation agents are usually applied to the rock environment by gravity or pressure by means of at least one application borehole. overpressure at the application site (when applied in the form of an aqueous suspension) and groundwater flow penetrate and move within the natural voids (pores) of the environment. In the case of zero-valent iron particles, so-called reaction gates are formed, ie segments filled with iron clips through which contaminated groundwater flows. Upon contact with harmful chemical compounds, these remediation agents decompose or transform them into less harmful or non-harmful compounds by their action or interaction. However, each remediation agent requires completely different conditions for its effective use - especially groundwater pH and the redox potential of the rock environment.

Cílem vynálezu je navrhnout způsob in-situ sanace horninového prostředí kontaminovaného škodlivými chemickými sloučeninami, který by umožnil dosáhnout co největší efektivity použitého sanačního činidla.The object of the invention is to propose a method of in-situ remediation of a rock environment contaminated with harmful chemical compounds, which would make it possible to achieve the maximum efficiency of the remediation agent used.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Cíle vynálezu se dosáhne způsobem in-situ sanace horninového prostředí kontaminovaného škodlivými chemickými sloučeninami, u kterého se do horninového prostředí alespoň jedním aplikačním vrtem aplikuje sanační činidlo a před a/nebo během a/nebo po jeho aplikaci se do tohoto horninového prostředí prostřednictvím alespoň jedné anody a alespoň jedné katody začne přivádět stejnosměrný elektrický proud, jehož podstata spočívá vtom, že během sanace se přívod stejnosměrného elektrického proudu do horninového prostředí alespoň jednou přeruší a poté se obnoví a/nebo se alespoň jednou sníží a poté zvýší elektrické napětí mezi alespoň jednou anodou a alespoň jednou katodou a v důsledku toho i proudová hustota stejnosměrného elektrického proudu přiváděného do horninového prostředí, čímž se pH podzemní vody obsažené v tomto horninovém prostředí a oxidačně-redukční potenciál tohoto horninového prostředí přivede do a/nebo udrží v předem stanoveném intervalu pro efektivní využití daného sanačního činidla. Vedlejší efektem je pak i to, že takto řízený přívod stejnosměrného elektrického proudu zvyšuje životnost anody (anod), když omezuje její (jejich) degradaci.The object of the invention is achieved by a method of in-situ remediation of a rock environment contaminated with harmful chemical compounds in which a remediation agent is applied to the rock environment by at least one application well and before and / or during and / or after it is applied to the rock environment by at least one anode and at least one cathode is supplied with direct current, the principle being that during the remediation the direct current to the rock environment is interrupted at least once and then renewed and / or reduced at least once and then increased by the voltage between at least one anode and at least one cathode and consequently also the current density of direct current supplied to the rock environment, whereby the pH of the groundwater contained in the rock environment and the redox potential of this rock environment environment to bring and / or keep a predetermined interval for efficient use of the remediation agent. A side effect is that the DC power supply thus controlled increases the lifetime of the anode (s) when it reduces its degradation.

Přívod stejnosměrného elektrického proudu se přitom přeruší, nebo opakovaně přerušuje a obnoví nebo opakovaně obnovuje, nebo sníží nebo opakovaně snižuje a zvýší nebo opakovaně zvyšujeHere, the DC power supply is interrupted or interrupted repeatedly and renewed or renewed again, or reduced or repeatedly reduced and increased or repeatedly increased.

- 1 CZ 306838 B6 v předem stanovených časových intervalech, nebo na základě aktuální hodnoty pH podzemní vody v blízkosti katody (katod) a/nebo anody (anod). V druhém případě se pak, v případě, že pH stoupne nad předem stanovenou maximální hranici pro efektivní využití daného sanačního činidla nebo se k ní přiblíží, přívod elektrického proudu do horninového prostředí přeruší, nebo se snížením napětí mezi alespoň jednou anodou a alespoň jednou katodou sníží proudová hustota stejnosměrného elektrického proudu přiváděného do horninového prostředí, a když poté pH podzemní vody obsažené v horninovém prostředí klesne pod předem stanovenou minimální hranici pro efektivní využití daného sanačního činidla nebo se k ní přiblíží, přívod elektrického proudu do horninového prostředí se obnoví, nebo se zvýšením napětí mezi alespoň jednou anodou a alespoň jednou katodou zvýší proudová hustota stejnosměrného elektrického proudu přiváděného do horninového prostředí.At predetermined time intervals, or based on the actual pH value of the groundwater near the cathode (s) and / or the anode (s). In the latter case, if the pH rises above or reaches a predetermined maximum limit for efficient use of the remediation agent, the power supply to the rock environment is interrupted or the voltage is reduced between at least one anode and at least one cathode. the current density of the direct current supplied to the rock environment, and when the pH of the groundwater contained in the rock environment drops below or near the predetermined minimum threshold for efficient use of the remediation agent, the supply of electricity to the rock environment is restored or increased the voltage between the at least one anode and the at least one cathode will increase the current density of the direct current supplied to the rock environment.

Optimální hodnota pH podzemní vody pro efektivní použití daného sanačního činidla je přitom závislá na charakteru tohoto činidla, přičemž např. pro částice nulmocného železa (nanočástice a/nebo mikročástice, nebo makročástice), které mají redukční charakter, je výhodné pH v blízkosti katody (katod) v intervalu 10 až 12, atd.; pro Fe2+ ve formě FeSO4 a/nebo FeCl2 pak 8 až 12; pro peroxidisíran nebo peroxomonosíran je výhodné pH v blízkosti anody nižší než 7, s výhodou 3 až 5, v blízkosti katody pak 9 až 11; pro Fentonovo činidlo je výhodné pH v blízkosti anody (anod) nižší než 7, s výhodou pak 3 až 6.The optimum pH of the groundwater for the effective use of the remediation agent is dependent on the nature of the remediation agent, and for example, for zero-valent iron particles (nanoparticles and / or microparticles or macroparticles) having a reducing character, a pH near the cathode (cathodes) is preferred. ) in an interval of 10 to 12, etc .; for Fe 2+ in the form of FeSO 4 and / or FeCl 2, then 8 to 12; for peroxisulphate or peroxomonosulphate, a pH near the anode of less than 7, preferably 3-5, near the cathode, preferably 9 to 11; for the Fenton reagent, a pH near the anode (s) of less than 7, preferably 3 to 6, is preferred.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Na přiloženém výkrese jsou na obr. 1 znázorněny průběhy rychlostní konstanty, která udává rychlost reakce činidla s kontaminantem, v závislosti na pH pro různá sanační činidla.In the accompanying drawing, FIG. 1 shows the rates of the rate constant, which indicates the rate of reaction of the reagent with the contaminant as a function of pH for the various remediation agents.

Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Způsob in-situ sanace podle vynálezu je založen na stávajícím způsobu in-situ sanace horninového prostředí kontaminovaného škodlivými chemickými sloučeninami, u kterého se do tohoto horninového prostředí alespoň jedním aplikačním vrtem gravitačně nebo tlakově aplikuje sanační činidlo (např. ve formě vodné suspenze). Toto činidlo přitom v důsledku elevace hladiny, resp. přetlaku v místě aplikace, a proudění podzemní vody, proniká prostřednictvím přirozených volných prostorů, resp. pórů v horninovém prostředí do jeho vnitřní struktury, přičemž reaguje s v něm obsaženými škodlivými chemickými sloučeninami, které svým působením nebo vzájemnou reakcí rozkládá nebo transformuje na méně škodlivé nebo neškodlivé látky. Na rozdíl od stávajícího způsobu se však do horninového prostředí navíc prostřednictvím alespoň jedné katody (elektrody propojené se záporným pólem zdroje stejnosměrného proudu) a alespoň jedné anody (elektrody propojené s kladným pólem zdroje stejnosměrného proudu) před a/nebo během a/nebo po aplikaci sanačního činidla začne přivádět stejnosměrný elektrický proud. V důsledku toho dochází v okolí katody, která je s výhodou umístěna v aplikačním vrtu, případně jí je přímo kovová pažnice aplikačního vrtu, po překročení rozkladného napětí k elektrolýze okolní vody (tj. podzemní vody a případně i vody obsažené v suspenzi sanačního činidla) za produkce OH-, k rychlému poklesu oxidačně redukčního potenciálu horninového prostředí, a ke zvýšení pH podzemní vody. Zatímco oxidačně-redukční potenciál se mění prakticky okamžitě po zahájení přívodu stejnosměrného elektrického proudu a jeho změna se horninovým prostředím rychle šíří, změna pHje závislá na disperzi a proudění podzemní vody, díky čemuž je pomalejší.The in-situ remediation method according to the invention is based on the existing in-situ remediation method of a rock environment contaminated with harmful chemical compounds, in which a remediation agent (eg in the form of an aqueous suspension) is applied gravitationally or by pressure to the rock environment by at least one application well. This agent is caused by the elevation of the level and the level of the water. overpressure at the application site, and groundwater flow, penetrates through natural open spaces, respectively. pores in the rock environment into its internal structure, reacting with the harmful chemical compounds contained in it, which by its action or mutual reaction decomposes or transforms into less harmful or harmful substances. However, in contrast to the present method, the rock environment is additionally provided with at least one cathode (electrodes connected to the negative pole of the DC power source) and at least one anode (electrodes connected to the positive pole of the DC source) before and / or during and / or Direct current is supplied to the reagents. As a result, in the vicinity of the cathode, which is preferably located in the application well or directly in the metal casing of the application well, electrolysis of the surrounding water (i.e. groundwater and possibly the water contained in the remediation agent suspension) is exceeded OH- production, to rapidly decrease the redox potential of the rock environment, and to increase the pH of groundwater. While the redox potential changes almost immediately after the start of the direct current supply and its change spreads rapidly through the rock environment, the pH change is dependent on the dispersion and groundwater flow, making it slower.

Změna pH podzemní vody a oxidačně redukčního potenciálu horninového prostředí přitom umožňují vytvořit v horninovém prostředí podmínky pro co nejefektivnější využití daného sanačního činidla. Klíčová je přitom především změna pH, kterou lze snadno sledovat, a která navíc indikuje dosažení praktického rozkladného napětí.The change in the pH of the groundwater and the redox potential of the rock environment make it possible to create conditions in the rock environment for the most efficient use of the given remediation agent. In particular, a pH change that is easy to monitor and which indicates the achievement of a practical decomposition voltage is crucial.

-2CZ 306838 B6-2GB 306838 B6

Aby se přitom tyto parametry během sanace přivedly do a/nebo udržely na předem stanovených hodnotách, nebo v předem stanoveném intervalu pro efektivní využití daného sanačního činidla, přívod stejnosměrného elektrického proudu do horninového prostředí se alespoň jednou, obvykle však opakovaně přeruší a poté se obnoví a/nebo se alespoň jednou, obvykle však opakovaně sníží a poté zvýší elektrické napětí mezi alespoň jednou anodou a alespoň jednou katodou, a v důsledku toho se vhodně upraví proudová hustota stejnosměrného elektrického proudu přiváděného do horninového prostředí. Při přerušení přívodu stejnosměrného elektrického proudu nebo snížení elektrického napětí mezi alespoň jednou anodou a alespoň jednou katodou se přitom pH i oxidačně redukční potenciál samovolně vrací ke svým výchozím hodnotám. Přívod stejnosměrného elektrického proudu do horninového prostředí se přitom přeruší (přerušuje) a obnoví (obnovuje) a/nebo se elektrické napětí mezi alespoň jednou anodou a alespoň jednou katodou sníží (snižuje) a zvýší (zvyšuje) buď v předem stanovených časových intervalech (stanovených např. v závislosti na míře a/nebo typu kontaminace a/nebo charakteru daného horninového prostředí), nebo na základě dosažené hodnoty pH. V druhém případě se při zvýšení pH nad předem stanovenou maximální hranici pro efektivní využití daného sanačního činidla nebo přiblížení k ní, přeruší přívod elektrického proudu do horninového prostředí, nebo se snížením napětí mezi anodou a katodou sníží proudová hustota stejnosměrného elektrického proudu přiváděného do horninového prostředí, a když poté pH podzemní vody obsažené v horninovém prostředí klesne pod předem stanovenou minimální hranici pro efektivní využití daného sanačního činidla nebo se k ní přiblíží, přívod elektrického proudu do horninového prostředí se obnoví, nebo se zvýšením napětí mezi anodou (anodami) a katodou (katodami) se zvýší proudová hustota stejnosměrného elektrického proudu přiváděného do horninového prostředí. To přitom může probíhat manuálně, případně dálkově na základě rozhodnutí obsluhy, nebo automaticky prostřednictvím k tomu určené řídicí jednotky, např. počítače, apod.In order to bring these parameters into and / or to maintain them at predetermined values or at a predetermined interval for efficient use of the remediation agent during the remediation, the DC power supply to the rock environment is interrupted at least once but usually repeatedly and then renewed and or at least once but usually repeatedly decreases and then increases the voltage between the at least one anode and the at least one cathode, and as a result the current density of the direct current supplied to the rock environment is appropriately adjusted. If the DC power supply is interrupted or the voltage is reduced between the at least one anode and the at least one cathode, the pH and the oxidation-reduction potential are spontaneously returned to their initial values. The supply of direct current to the rock environment is interrupted and interrupted and / or the voltage between at least one anode and at least one cathode is decreased (increased) and increased (increased) either at predetermined time intervals (determined e.g. (depending on the level and / or type of contamination and / or nature of the rock environment), or on the basis of the achieved pH. In the latter case, increasing the pH above a predetermined maximum limit for efficient use of or approaching said sanitizing agent, interrupting the supply of electric current to the rock environment, or decreasing the current density of the direct electrical current supplied to the rock environment, and when thereafter the pH of the groundwater contained in the rock environment drops below or nears a predetermined minimum threshold for efficient use of the remediation agent, the electrical supply to the rock environment is restored, or with an increase in voltage between the anode (s) and cathode (s) ), the current density of the direct current supplied to the rock environment is increased. This can be done manually or remotely at the discretion of the operator or automatically by means of a dedicated control unit, for example a computer, etc.

Během alespoň části sanace se přitom pH podzemní vody sleduje kontinuálně nebo v předem stanovených intervalech.During at least part of the remediation, the pH of the groundwater is monitored continuously or at predetermined intervals.

Stejnosměrný elektrický proud přiváděný do horninového prostředí současně zvyšuje efektivitu některých sanačních činidel, neboť podporuje jejich pohyb v horninovém prostředí a případě i jejich životnost - viz např. CZ 304 152. Kromě toho však může také sám způsobovat nebo alespoň napomáhat rozkladu některých kontaminantů, vč. chlorovaných etylenů. Kromě toho svým působením z horninového prostředí aktivuje v něm přirozeně obsažené částice železa, které pak do jisté míry slouží jako další (redukční) sanační činidlo. Intervaly bez přívodu elektrického proudu nebo s menší proudovou hustotou pak omezují degradaci anody (anod) a prodlužují tak (jejich) životnost. V případě potřeby je možné anodu (anody) a katodu (katody) během sanace alespoň jednou přepólovat.At the same time, the direct current supplied to the rock environment increases the efficiency of some remediation agents, as it supports their movement in the rock environment and eventually their lifetime - see eg CZ 304 152. In addition, it may also cause or at least assist decomposition of some contaminants. chlorinated ethylenes. In addition, by its action from the rock environment, it activates the naturally contained iron particles, which in turn serve as a further (reducing) remediation agent. Intervals without or with a lower current density then reduce the degradation of the anode (s) and thus extend their lifetime. If necessary, the anode (s) and cathode (s) can be reversed at least once during the remediation.

Při reálné sanaci kontaminované lokality jsou elektrody pro přívod stejnosměrného elektrického proudu umístěny dle potřeby a/nebo možností v podstatě v libovolném prostorovém uspořádání a počtu, přičemž jejich rozteč je obvykle v intervalu 3 až 7 m (v závislosti na typu horninového prostředí a množství podzemní vody) a napětí mezi anodou (anodami) a katodou (katodami) je obvykle 12 až 64 V. Jako jedna z elektrod, výhodně jako katoda, přitom může sloužit přímo kovová pažnice aplikačního vrtu pro aplikaci sanačního činidla.In the actual remediation of a contaminated site, the direct current supply electrodes are positioned as desired and / or possible in virtually any spatial arrangement and number, typically spaced at intervals of 3 to 7 m (depending on the type of rock environment and the amount of groundwater) ) and the voltage between the anode (s) and the cathode (s) is usually 12 to 64 volts. As one of the electrodes, preferably as a cathode, the metal casing of the application well may serve directly for the application of the remediation agent.

Optimální hodnota pH podzemní vody pro efektivní použití daného sanačního Činidla je přitom závislá na charakteru tohoto činidla, přičemž např. pro částice nulmocného železa (nanočástice a/nebo mikročástice, nebo makročástice), které mají redukční charakter, je výhodné pH v blízkosti katody v intervalu 10 až 12; pro Fe2+ ve formě FeSO4 a/nebo FeCl2 pak 8 až 12; pro peroxidisíran nebo peroxomonosíran je výhodné pH v blízkosti anody nižší než 7 (3 až 5 pokud je anoda (anody) nerezová; pokud je ocelová, nelze pH principielně snížit pod 6, což je pravděpodobně způsobeno reakcí protonů s materiálem anody a rozpuštěnými Fe ionty, přičemž v takovém případě je výhodná hodnota pH v blízkosti anody (anod) 6 až 7), v blízkosti katody pak 9 až 11; pro Fentonovo činidlo je výhodné pH v blízkosti anody (anod) nižší než 7, s výhodou pak 3 až 6.The optimum pH of the groundwater for the effective use of the remediation agent is dependent on the nature of the remediation agent, and for example, for zero-iron particles (nanoparticles and / or microparticles or macroparticles) having a reducing character, a pH close to the cathode is preferred. 10 to 12; for Fe 2+ in the form of FeSO 4 and / or FeCl 2, then 8 to 12; for peroxisulphate or persulphosulphate a pH close to anode of less than 7 is preferred (3 to 5 if the anode (s) is stainless; if steel is used, the pH cannot in principle be lowered below 6, probably due to proton reaction with anode material and dissolved Fe ions) in which case a pH in the vicinity of the anode (s) of 6 to 7) is preferred, in the vicinity of the cathode 9 to 11; for the Fenton reagent, a pH near the anode (s) of less than 7, preferably 3 to 6, is preferred.

-3 CZ 306838 B6-3 CZ 306838 B6

Jak se přitom ukázalo a potvrdilo během ex-situ laboratorních testů, při použití peroxodisíranu, peroxomonosíranu nebo Fentonova činidla hodnota pH pod 7 navíc podstatně zvyšuje jejich reaktivnost - viz např. obr. 1, na kterém je znázorněn průběh rychlostní konstanty, která udává rychlost reakce činidla s kontaminantem, v závislosti na pH. Křivka EC, která představuje případ elektrooxidace bez sanačního činidla při poklesu pH klesá, zatímco křivka EC/PMS, která představuje případ elektrooxidace za použití peroxodisíranu, EC/PMS, která představuje případ elektrooxidace za použití peroxomonosíranu a EC/HP, která představuje případ elektrooxidace za použití Fentovova činidla (peroxidu vodíku) překvapivě výrazně stoupají.Moreover, as has been shown and confirmed during ex-situ laboratory tests, when peroxodisulfate, peroxomonosulfate or Fenton reagent is used, a pH value below 7 significantly increases their reactivity - see, for example, Fig. 1, which shows the course of the rate constant agents with a contaminant, depending on the pH. The EC curve, which is the case of electrooxidation without the remediation agent, decreases as the pH drops, while the EC / PMS, which is the case of electrooxidation using peroxodisulfate, EC / PMS, which is the case of electrooxidation using peroxomonosulfate and EC / HP, surprisingly, the use of Fentov's reagent (hydrogen peroxide) increases significantly.

Po ukončení sanace a přívodu stejnosměrného elektrického proudu se pH podzemní vody i oxidačně-redukční potenciál horninového prostředí samovolně, bez jakékoliv sekundární kontaminace, vrací na své přirozené hodnoty.After the remediation and direct current supply, the groundwater pH and the redox potential of the rock environment return to their natural values without any secondary contamination.

Claims (8)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Způsob in-situ sanace horninového prostředí kontaminovaného škodlivými chemickými sloučeninami, u kterého se do horninového prostředí alespoň jedním aplikačním vrtem aplikuje sanační činidlo a před a/nebo během a/nebo po jeho aplikaci se do tohoto horninového prostředí prostřednictvím alespoň jedné anody a alespoň jedné katody začne přivádět stejnosměrný elektrický proud, vyznačující se tím, že během sanace se přívod stejnosměrného elektrického proudu do horninového prostředí alespoň jednou přeruší a poté se obnoví a/nebo se alespoň jednou sníží a poté zvýší elektrické napětí mezi alespoň jednou anodou a alespoň jednou katodou a v důsledku toho se změní proudová hustota stejnosměrného elektrického proudu přiváděného do horninového prostředí, čímž se pH podzemní vody obsažené v daném horninovém prostřední a oxidačně-redukční potenciál tohoto prostředí přivede do a/nebo se udrží v předem stanoveném intervalu pro efektivní využití daného sanačního činidla.A method of in-situ remediation of a rock environment contaminated by harmful chemical compounds, wherein a remediation agent is applied to the rock environment by at least one application borehole and before and / or during and / or after it is applied to said rock environment by at least one anode and at least One of the cathodes starts to supply direct electric current, characterized in that during the remediation the direct electric current supply to the rock environment is interrupted at least once and then renewed and / or reduced at least once and then increased voltage between at least one anode and at least one cathode and as a result, the current density of the direct current supplied to the rock environment changes, thereby bringing the pH of the groundwater contained in the rock environment and the redox potential of that environment into and / or maintaining a predetermined interval for efficient use of said remediation agent. 2. Způsob in-situ sanace horninového prostředí podle nároku 1, vyznačující se tím, že přívod stejnosměrného elektrického proudu do horninového prostředí se přeruší nebo opakovaně přerušuje a obnoví, nebo opakovaně obnovuje a/nebo se elektrické napětí mezi alespoň jednou anodou a alespoň jednou katodou sníží nebo opakovaně snižuje a zvýší, nebo opakovaně zvyšuje v předem stanovených časových intervalech.Method for in-situ rehabilitation of a rock environment according to claim 1, characterized in that the supply of direct electric current to the rock environment is interrupted or repeatedly interrupted and restored, or repeatedly restored and / or the electrical voltage is between at least one anode and at least one cathode. decreases or decreases repeatedly and increases or increases repeatedly at predetermined time intervals. 3. Způsob in-situ sanace horninového prostředí podle nároku 1, vyznačující se tím, že během alespoň části sanace se průběžně, nebo v předem stanovených intervalech sleduje pH podzemní vody v blízkosti anody a/nebo katody, přičemž přívod stejnosměrného elektrického proudu do horninového prostředí se přeruší, nebo opakovaně přerušuje a obnoví nebo opakovaně obnovuje a/nebo se elektrické napětí mezi alespoň jednou anodou a alespoň jednou katodou sníží nebo opakovaně snižuje a zvýší, nebo opakovaně zvyšuje dle aktuální hodnoty pH podzemní vody, přičemž když toto pH stoupne nad předem stanovenou maximální hranici pro efektivní využití daného sanačního činidla nebo se k ní přiblíží, přívod elektrického proudu do horninového prostředí se přeruší, nebo se snížením napětí mezi anodou a katodou sníží proudová hustota stejnosměrného elektrického proudu přiváděného do horninového prostředí, a když poté pH podzemní vody obsažené v horninovém prostředí klesne pod předem stanovenou minimální hranici pro efektivní využití daného sanačního činidla nebo se k ní přiblíží, přívod elektrického proudu do horninového prostředí se obnoví, nebo se zvýšením napětí mezi anodou a katodou zvýší proudová hustota stejnosměrného elektrického proudu přiváděného do horninového prostředí.Method for in-situ rehabilitation of a rock environment according to claim 1, characterized in that during at least a part of the rehabilitation, the pH of the groundwater is monitored continuously or at predetermined intervals near the anode and / or cathode, is interrupted or repeatedly interrupted and restored or repeatedly restored, and / or the electrical voltage between the at least one anode and the at least one cathode decreases or decreases repeatedly and increases or repeatedly increases according to the actual pH value of the groundwater; the maximum threshold for efficient use of or approaching the remediation agent, the supply of electric current to the rock environment is interrupted, or the current density of the direct electric current supplied to the rock environment is reduced by reducing the voltage between the anode and cathode, and when the pH of the groundwater contained in the rock environment drops below or near the predetermined minimum threshold for efficient use of the remediation agent, the supply of electricity to the rock environment is restored, or the DC current density increases with increasing voltage between the anode and cathode fed into the rock environment. 4. Způsob in-situ sanace horninového prostředí podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že při použití nanočástic a/nebo mikročástic nulmocného železa jako sanačního činidla se pH podzemní vody v blízkosti katody během alespoň části sanace opaMethod for in-situ remediation of a rock environment according to any one of the preceding claims, characterized in that, using nanoparticles and / or microspheres of non-ferrous iron as a remediation agent, the pH of the groundwater near the cathode during at least part of the opaque remediation -4CZ 306838 B6 kovaným přerušováním a obnovováním přívodu stejnosměrného elektrického proudu do horninového prostředí a/nebo snižováním a zvyšováním elektrického napětí mezi alespoň jednou anodou a alespoň jednou katodou udržuje v intervalu 10 až 12.It maintains in the interval between 10 and 12 by forged interruption and restoration of direct current to the rock environment and / or by reducing and increasing the voltage between the at least one anode and the at least one cathode. 5. Způsob in-situ sanace horninového prostředí podle libovolného z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že při použití Fe2+ ve formě FeSO4 a/nebo FeCl2 jako sanačního činidla se pH podzemní vody v blízkosti katody během alespoň části sanace opakovaným přerušováním a obnovováním přívodu stejnosměrného elektrického proudu do horninového prostředí a/nebo snižováním a zvyšováním elektrického napětí mezi alespoň jednou anodou a alespoň jednou katodou udržuje v intervalu 8 až 12.Method for in-situ remediation of a rock environment according to any one of claims 1 to 3, characterized in that when using Fe 2+ in the form of FeSO 4 and / or FeCl 2 as a remediation agent, the pH of the groundwater near the cathode during at least part of the remediation by repeatedly interrupting and restoring DC power to the rock environment and / or by reducing and increasing the voltage between the at least one anode and the at least one cathode, it maintains an interval of 8 to 12. 6. Způsob in-situ sanace horninového prostředí podle libovolného z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že při použití peroxidisíranu nebo peroxomonosíranu nebo Fentonova činidla jako sanačního činidla se pH podzemní vody v blízkosti anody během alespoň části sanace opakovaným přerušováním a obnovováním přívodu stejnosměrného elektrického proudu do horninového prostředí a/nebo snižováním a zvyšováním elektrického napětí mezi alespoň jednou anodou a alespoň jednou katodou udržuje nižší než 7.The in-situ rock environment remediation process according to any one of claims 1 to 3, wherein using a peroxide disulfate or peroxomonosulfate or a Fenton reagent as a remediation agent, the pH of the groundwater near the anode during at least part of the remediation by repeated interruption and restoration of electric current to the rock environment and / or by reducing and increasing the electrical voltage between the at least one anode and the at least one cathode keeps less than 7. 7. Způsob in-situ sanace horninového prostředí podle nároku 6, vyznačující se tím, že při použití peroxidisíranu nebo peroxomonosíranu se pH podzemní vody v blízkosti anody udržuje v intervalu 3 až 5.Method for in-situ remediation of a rock environment according to claim 6, characterized in that the pH of the groundwater in the vicinity of the anode is maintained at an interval of 3 to 5 when peroxide or peroxosulphate is used. 8. Způsob in-situ sanace horninového prostředí podle nároku 6, vyznačující se tím, že při použití Fentonova činidla se pH podzemní vody v blízkosti anody udržuje v intervalu 3 až 6.The method of in-situ remediation of a rock environment according to claim 6, characterized in that, using a Fenton reagent, the pH of the groundwater in the vicinity of the anode is maintained in the interval of 3 to 6.
CZ2015-836A 2015-11-27 2015-11-27 A method of in-situ remediation of a rock environment contaminated by harmful chemical compounds CZ306838B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-836A CZ306838B6 (en) 2015-11-27 2015-11-27 A method of in-situ remediation of a rock environment contaminated by harmful chemical compounds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-836A CZ306838B6 (en) 2015-11-27 2015-11-27 A method of in-situ remediation of a rock environment contaminated by harmful chemical compounds

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2015836A3 CZ2015836A3 (en) 2017-06-07
CZ306838B6 true CZ306838B6 (en) 2017-08-02

Family

ID=59021158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2015-836A CZ306838B6 (en) 2015-11-27 2015-11-27 A method of in-situ remediation of a rock environment contaminated by harmful chemical compounds

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ306838B6 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110287987A1 (en) * 2010-05-20 2011-11-24 The Regents Of The University Of California Tribo-system and method for reducing particle conglomeration therein
CZ304152B6 (en) * 2012-12-18 2013-11-20 Mega A.S. In situ maintenance method of rock environment contaminated with harmful chemical compounds

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110287987A1 (en) * 2010-05-20 2011-11-24 The Regents Of The University Of California Tribo-system and method for reducing particle conglomeration therein
CZ304152B6 (en) * 2012-12-18 2013-11-20 Mega A.S. In situ maintenance method of rock environment contaminated with harmful chemical compounds

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2015836A3 (en) 2017-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fan et al. Electrokinetic delivery of persulfate to remediate PCBs polluted soils: effect of injection spot
CN102976472B (en) Groundwater remediation method by Electro-Fenton reaction using iron cathode
Fan et al. Electrokinetic delivery of persulfate to remediate PCBs polluted soils: effect of different activation methods
López-Vizcaíno et al. Electroremediation of a natural soil polluted with phenanthrene in a pilot plant
Reddy Electrokinetic remediation of soils at complex contaminated sites: Technology status, challenges, and opportunities
Cai et al. Improvement in electrokinetic remediation of Pb-contaminated soil near lead acid battery factory
Cameselle et al. Effects of periodic electric potential and electrolyte recirculation on electrochemical remediation of contaminant mixtures in clayey soils
Gomes et al. Treatment of a suspension of PCB contaminated soil using iron nanoparticles and electric current
Xu et al. Ion exchange membranes enhance the electrokinetic in situ chemical oxidation of PAH-contaminated soil
Reddy et al. Overview of electrochemical remediation technologies
Ng et al. Stability and performance enhancements of Electrokinetic-Fenton soil remediation
CN107282623A (en) A kind of ionic membrane of organic polluted soil strengthens electronic oxidation restorative procedure
US7547160B2 (en) Method of delivering a treatment substance to a target substance in a treatment zone
CN111889502A (en) Method for removing petroleum hydrocarbon in soil through persulfate synergistic electrokinetic remediation
KR101464878B1 (en) Remediation system for Multi-contaminated soils combining Chemical Oxidation and Soil Flushing and Electrokinetic Separation and Remediation method using the same
Jadhao et al. Roles of surfactant, oxidant and activator on enhanced electrokinetic-persulfate technique for the removal of hydrophobic organic compounds in soil: A review
CZ306838B6 (en) A method of in-situ remediation of a rock environment contaminated by harmful chemical compounds
Bahemmat et al. CATHOLYTE-CONDITIONING ENHANCED ELECTROKINETIC REMEDIATION OF Co-AND Pb-POLLUTED SOIL.
da Silva et al. Electrokinetic treatment of polluted soil with petroleum coupled to an advanced oxidation process for remediation of its effluent
US6521810B2 (en) Contaminant treatment method
KR101579241B1 (en) Multi-contaminated soil's Remediation system using In-Situ Hybrid Soil Flushing and Remediation method using the same
Santhosh et al. Treatment of sullage wastewater by electrocoagulation using stainless steel electrodes
US20230381842A1 (en) Method and kit for remediation of environments contaminated with halogenated organic compounds
CZ304152B6 (en) In situ maintenance method of rock environment contaminated with harmful chemical compounds
Hosseini et al. Chelate agents enhanced electrokinetic remediation for removal of lead and zinc from a calcareous soil