DE202021104684U1

DE202021104684U1 - Sanierung von Böden und/oder Wasser mit aktiviertem Peroxydisulfat/ Monoperoxysulfat

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Publication number: DE202021104684U1
Application number: DE202021104684.8U
Authority: DE
Original assignee: Zueblin Umwelttechnik GmbH
Current assignee: Zueblin Umwelttechnik GmbH
Priority date: 2021-08-23
Filing date: 2021-08-23
Publication date: 2021-11-25
Anticipated expiration: 2031-08-24

Abstract

Wässrige Lösung zur Reinigung von Boden und/oder Wasser von organischen und/oder anorganischen Verunreinigungen, wobei die Lösung ein voraktiviertes Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat umfasst, wobei das Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat mindestens 15 Minuten, insbesondere mindestens 0,5 Stunden, vorzugsweise mindestens 1 Stunde, bevorzugt mindestens 2 Stunden, vorzugsweise mindestens 4 Stunden, insbesondere mindestens 6 Stunden, vorzugsweise mindestens 10 Stunden, insbesondere mindestens 12 Stunden, besonders bevorzugt mindestens 24 Stunden vor der Verwendung aktiviert wird.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine wässrige Lösung zur Reinigung von Boden und/oder Wasser von organischen und/oder anorganischen Verunreinigungen, wobei die Lösung ein voraktiviertes Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat enthält, und die Verwendung dieser Lösung sowie von voraktiviertem Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat zur Entfernung von Verunreinigungen aus Boden und/oder Wasser.
Das Vorhandensein von organischen und anorganischen Schadstoffen im Boden und im Wasser, z. B. im Grundwasser oder im Abwasser, ist ein weit verbreitetes Problem, insbesondere nach industrieller Nutzung. Wenn beispielsweise neue Gebäude gebaut werden, müssen der Boden, die Bodenluft und das Grundwasser analysiert werden, um eine spätere Kontamination der Bewohner oder Nutzer des Gebäudes auszuschließen. Vor allem in Fällen, in denen ehemalige Industriegebiete in Wohngebiete umgewandelt werden, werden hohe Bodenbelastungen mit so genannten flüchtigen organischen Verbindungen (volatile organic compounds - VOC) dokumentiert. Weiterhin werden Kontaminationen mit PAK, Mineralölen, Kohlenwasserstoffen, PFAS und anderen organischen oder anorganischen Schadstoffen überwacht.
Flüchtige organische Verbindungen (VOC) sind organische Chemikalien, die bei Raumtemperatur einen hohen Dampfdruck aufweisen. Ein hoher Dampfdruck korreliert mit einem niedrigen Siedepunkt, der mit der Anzahl der Moleküle der Probe in der umgebenden Luft zusammenhängt, eine Eigenschaft, die als Flüchtigkeit bekannt ist.
Einige VOC sind gefährlich für die menschliche Gesundheit oder schädlich für die Umwelt. Anthropogene VOC sind gesetzlich geregelt, insbesondere in Innenräumen, wo die Konzentrationen am höchsten sind. Die meisten VOC sind nicht akut toxisch, können aber langfristige chronische gesundheitliche Auswirkungen haben.
Die Europäische Union definiert einen VOC als „jede organische Verbindung mit einem Anfangssiedepunkt von höchstens 250 °C, gemessen bei einem atmosphärischen Standarddruck von 101,3 kPa“. Diese Definition gilt auch für den vorliegenden Antrag.
Darüber hinaus sind nicht nur flüchtige Schadstoffe im Boden oder Wasser vorhanden, sondern es werden auch nichtflüchtige Schadstoffe beobachtet. Beispiele für nichtflüchtige Schadstoffe sind PAK, langkettige Alkane (z. B. Mineralöle oder Derivate davon) oder PFAS.
Darüber hinaus müssen nicht nur organische, sondern auch anorganische Schadstoffe entfernt oder zumindest die Konzentration im Boden und/oder Wasser verringert werden. Beispiele hierfür sind Ammoniumverbindungen, Zyanide oder Sulfidverbindungen.
Es ist bekannt, dass zumindest einige dieser organischen und anorganischen Verunreinigungen durch Oxidationsprozesse entfernt werden können, bei denen die organische Verbindung hauptsächlich zu CO und CO₂ sowie gegebenenfalls zu Nitraten und/oder Sulfaten oxidiert wird. Es ist bekannt, dass eine solche Oxidation zum Beispiel mit Persulfat durchgeführt werden kann. Es wird jedoch davon ausgegangen, dass Persulfat allein nicht reaktiv genug ist, so dass auch andere Oxidationsmittel, wie Wasserstoffperoxid oder andere Peroxide oder Metalloxide zugesetzt werden müssen, wie beispielsweise in EP 1 115 512 B1 offenbart.
Die Verwendung von Metallionen in einem solchen Verfahren hat den Nachteil, dass dem Boden und/oder dem Wasser eine anorganische Verunreinigung hinzugefügt wird. Außerdem ist die Verringerung der Durchlässigkeit durch Verstopfung infolge von Metallausfällungen ein Problem, das sich aus dem Zusatz von Metallionen ergibt. Darüber hinaus ist die Wirksamkeit des Verfahrens stark von der Temperatur des Bodens/Wassers sowie vom pH-Wert des Bodens abhängig. Dementsprechend besteht nach wie vor der Bedarf, verschiedene Arten von Verunreinigungen schnell und einfach aus dem Boden zu entfernen. Insbesondere sollten keine weiteren Schadstoffe zugesetzt werden, was eine in-situ-Entfernung von Schadstoffen aus dem Boden und/oder Wasser ermöglichen würde.
Überraschenderweise wurde festgestellt, dass eine wässrige Lösung von aktiviertem Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat zur Entfernung von Verunreinigungen aus Boden und/oder Wasser verwendet werden kann und dass das aktivierte Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat zeitlich stabil ist.
Dementsprechend kann das Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat jederzeit voraktiviert und später ohne zusätzliche Modifikation des Peroxydisulfats und/oder Monoperoxysulfats oder des zu reinigenden Bodens/Wassers verwendet werden. Im Gegensatz zu früheren Verfahren ist es nicht notwendig, den zu reinigenden Boden oder das Wasser zu erhitzen. Die wässrige Lösung mit dem voraktivierten Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat kann jedoch jederzeit und an jedem Ort eingesetzt werden, was In-situ-Verfahren ermöglicht, bei denen der Transport und die Entsorgung von Boden und/oder Grundwasser und/oder Abwasser und/oder Prozesswasser vermieden wird. Eine Lösung, die das voraktivierte Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat enthält, erwies sich als zeitlich stabil, und selbst nach zweiwöchiger Lagerung bei Raumtemperatur war die Aktivität ausreichend, um im Wesentlichen alle organischen Verunreinigungen aus Boden und Wasser zu entfernen.
Peroxydisulfat wird auch als Persulfat bezeichnet. Monoperoxysulfat wird auch als Monosulfat bezeichnet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird in einer ersten Ausführungsform durch eine wässrige Lösung zur Reinigung von Boden und/oder Wasser von organischen und/oder anorganischen Verunreinigungen gelöst, wobei die Lösung ein voraktiviertes Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat enthält, wobei das Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat mindestens 15 Minuten, insbesondere mindestens 0,5 Stunden, vorzugsweise mindestens 1 Stunde, bevorzugt mindestens 2 Stunden, vorzugsweise mindestens 4 Stunden, insbesondere mindestens 6 Stunden vor der Verwendung aktiviert wird. Dementsprechend kann das Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat beispielsweise 10 oder 12 Stunden oder sogar 24 Stunden im Voraus aktiviert werden. Die Aktivierung kann beispielsweise an einem Tag erfolgen und die Verwendung kann am darauffolgenden Tag erfolgen. Alternativ kann die Aktivierung auch über Nacht erfolgen und die Verwendung am folgenden Tag.
In einer zweiten Ausführungsform wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung von voraktiviertem Sulfat oder Persulfat zur Entfernung von organischen und oxidierbaren anorganischen Verunreinigungen aus Boden und/oder Wasser gelöst, wobei das Sulfat mindestens 15 Minuten, insbesondere mindestens 0,5 Stunden, vorzugsweise mindestens 1 Stunde, bevorzugt mindestens 2 Stunden, insbesondere mindestens 4 Stunden, vorzugsweise mindestens 6 Stunden, besonders bevorzugt 10 oder 12 Stunden, vorzugsweise 24 Stunden vor der Verwendung aktiviert wird.
In einer dritten Ausführungsform wird der Gegenstand der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung einer wässrigen Lösung wie oben definiert zur Entfernung von organischen und oxidierbaren anorganischen Verunreinigungen aus dem Boden und/oder Wasser gelöst, wobei das Sulfat mindestens 15 Minuten, insbesondere mindestens 0,5 Stunden, vorzugsweise mindestens 1 Stunde, bevorzugt mindestens 2 Stunden, insbesondere mindestens 4 Stunden, vorzugsweise mindestens 6 Stunden, besonders bevorzugt 10 oder 12 Stunden, vorzugsweise 24 Stunden vor der Verwendung aktiviert wird.
Weiter offenbart ist ein Verfahren zur Entfernung von organischen und/oder anorganischen Verunreinigungen aus Boden und/oder Wasser, das Folgendes umfasst:

• Bereitstellen einer wässrigen Lösung gemäß der ersten Ausführungsform,
• Kontakt des Bodens und/oder des Wassers mit der wässrigen Lösung in einer Menge, die wirksam ist, um sowohl mit organischen als auch anorganischen Verunreinigungen zu reagieren und diese zu entfernen.

Diese Ausführungsformen sowie die bevorzugten Merkmale werden im Folgenden näher erläutert. Es ist zu beachten, dass jedes Merkmal mit jedem anderen oder mehreren von ihnen ohne Einschränkung kombiniert werden kann. Darüber hinaus gilt jedes Merkmal für jede einzelne Ausführungsform allein oder in beliebiger Kombination.
Es wurde überraschenderweise festgestellt, dass es möglich ist, eine wässrige Lösung eines voraktivierten Sulfats oder Persulfats bereitzustellen, die lange Zeit stabil ist. Aktivierung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Erhöhung des Redoxpotentials der Lösung. Die Aktivierung führt zu einer Erhöhung des Redoxpotentials von vorzugsweise mindestens 50 mV, besonders bevorzugt von mindestens 100 mV, noch bevorzugter von mindestens 150 mV, besonders bevorzugt von mindestens 200 mV. Diese Aktivierung kann durch Überwachung des Redoxpotentials beobachtet werden. Die Aktivierung kann durch einen plötzlichen Anstieg des Redoxpotentials, einen so genannten „Redox-Sprung“, beobachtet werden.
Das erhaltene aktivierte Redoxpotential blieb überraschenderweise mindestens 15 Minuten, insbesondere mindestens 0,5 Stunden, vorzugsweise mindestens 1 Stunde, bevorzugt mindestens 2 Stunden, vorzugsweise mindestens 4 Stunden, insbesondere mindestens 6 Stunden, besonders bevorzugt mindestens 10 Stunden, noch bevorzugter mindestens 12 Stunden oder 24 Stunden stabil. Überraschenderweise wurde festgestellt, dass die wässrige Lösung auch nach zweiwöchiger Lagerung bei Umgebungsbedingungen noch aktiviert war, d.h. ein höheres Redoxpotential im Vergleich zu einer nicht aktivierten Lösung aufweist.
Das Redoxpotential wird an einer wässrigen Lösung bestimmt und kann während der Aktivierung gemessen werden, so dass der Zustand der Aktivierung beobachtet werden kann. Das Redoxpotential wird an einer wässrigen Lösung des Peroxydisulfats und/oder Monoperoxysulfats gemessen. Es wird relativ zu einer Standard-Wasserstoffelektrode als Referenzelektrode bestimmt. Gängige Methoden zur Bestimmung des Redoxpotentials sind dem Fachmann bekannt. Da das Redoxpotential von der Konzentration des Peroxydisulfats bzw. Monoperoxysulfats sowie des als Lösungsmittel verwendeten Wassers abhängt, können keine absoluten Werte genannt werden. Da aber bei der Messung ein Sprung im Redoxpotential deutlich sichtbar ist, lässt sich der aktivierte Zustand klar und eindeutig feststellen.
Die wässrige Lösung der vorliegenden Erfindung enthält ein voraktiviertes Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat. Dementsprechend wird eine Quelle für Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat benötigt. Vorzugsweise stammt das Monopersulfat aus Peroxomonoschwefelsäure (Caro'sche Säure, H₂SO₅) oder ihren Salzen oder Schwefelsäure (H₂SO₄) oder ihren Salzen. Bei den Salzen handelt es sich vorzugsweise um Ammonium-, Alkali- oder Erdalkalisalze, insbesondere um Ammonium-, Natrium- und Kaliumsalze. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Persulfat um Peroxydschwefelsäure (Marshall'sche Säure, H₂S₂O₈) oder deren Salze, insbesondere deren Ammonium-, Alkali- oder Erdalkalisalze, vorzugsweise das Natrium- und Kaliumsalz.
Die wässrige Lösung kann ein oder mehrere Peroxydisulfate und/oder Monoperoxysulfate enthalten. Dementsprechend kann eine Quelle für Monopersulfat für die Voraktivierung vorhanden sein. Es ist auch möglich, dass zwei oder mehr Quellen für Monopersulfat vorhanden sind. Natürlich können auch eine oder mehrere Quellen für Persulfat vorhanden sein. Es ist ebenfalls im Rahmen der Erfindung möglich, dass sowohl eine oder mehrere Monopersulfatquellen als auch eine oder mehrere Persulfatquellen vorhanden sind. Vorzugsweise enthält die wässrige Lösung mindestens ein Persulfat, vorzugsweise ein Persulfat.
Die Quelle für das Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat wird so gewählt, dass die Löslichkeit in Wasser hoch ist, um eine hohe Konzentration an voraktiviertem Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat in der Lösung zu erreichen. Ferner ist der Aktivierungsweg von Bedeutung.
Die Aktivierung kann z. B. durch thermische Behandlung oder Behandlung mit Strahlung oder chemisch erfolgen. Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, dass zunächst das Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat aktiviert und anschließend in Wasser gelöst wird oder dass zunächst das Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat in Wasser gelöst wird und anschließend die wässrige Lösung aktiviert wird. Nach der Wärmezufuhr zum Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat lässt man dieses auf Raumtemperatur abkühlen, ohne es aktiv zu kühlen.
Wenn der Ausdruck Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat in dieser Anmeldung verwendet wird, hat er die Bedeutung von Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat.
Die thermische Aktivierung und die Aktivierung durch Strahlung, insbesondere durch UV-Strahlung, werden bevorzugt, vor allem, wenn ein Persulfat verwendet wird. In einer sehr bevorzugten Ausführungsform wird Natriumpersulfat, d.h. Na₂S₂O₈, verwendet und thermisch oder durch Strahlung aktiviert.
Es wird angenommen, dass die Aktivierung zur Bildung von zwei SO₄-Radikalen (Sulfatradikalen) führt. Überraschenderweise wurde festgestellt, dass diese stabil sind und weder miteinander noch mit weiteren Komponenten in der wässrigen Lösung reagieren.
Wenn das Natriumpersulfat mit Wasserstoffperoxid aktiviert wird, kann es zu folgender Reaktion kommen: $S_{2} O_{8}^{2 -} + \cdot O H \to S O_{4}^{2 -} + \cdot S O_{4}^{-} + \frac{1}{2} O_{2} + H^{+}$
Die Sulfatradikale katalysieren die Bildung der Hydroxyradikale und umgekehrt. Das Hydroxylradikal ist im Vergleich zu den Sulfatradikalen reaktiver. Dementsprechend reagiert das Hydroxylradikal mit den Schadstoffen im Boden und/oder Wasser. Das Sulfatradikal kann anschließend mit den hartnäckigeren Schadstoffen reagieren.
Wenn Fe(II)- oder Fe(II)-Citrat zur Aktivierung verwendet wird, kann die folgende Reaktion ablaufen: $S_{2} O_{8}^{2 -} + F e^{2 +} \to F e^{3 +} + \cdot S O_{4}^{-} + S O_{4}^{2 -}$
Bei der thermischen Aktivierung kommt es zu der folgenden angenommenen Reaktion des Persulfats: $S_{2} O_{8}^{2 -} \to 2 {SO}_{4^{-}}$
Dementsprechend erhält man zwei Sulfatradikale ·SO₄-. Das Gleiche gilt für eine Aktivierung mit Strahlung, insbesondere UV-Strahlung. Sulfatradikale sind bekanntlich starke Oxidationsmittel mit einem Redoxpotential U_H von etwa 2,6 V. Außerdem hat das Sulfatradikal eine hohe Persistenz und damit einen großen Einflussradius (radius of influence - ROI).
Da in Fällen, in denen das Persulfat in der Lösung vorhanden ist, thermische oder UV-Aktivierung bevorzugt werden, da diese zur Bildung von zwei Sulfatradikalen führen, während die Aktivierung mit Peroxiden, Metallsalzen oder alkalischen Verbindungen zur Bildung von nur einem Sulfatradikal führt.
Es wurde überraschenderweise festgestellt, dass der aktivierte Zustand von Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat mit erhöhtem Redoxpotential bei Raumtemperatur stabil ist, d.h. eine Lagerung in einem handelsüblichen Behältnis bei Temperaturen von 15 °C und 30 °C, insbesondere von 18 °C und 25 °C, ist möglich.
Die vorliegende Offenbarung sieht ferner ein Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus dem Boden vor, das Folgendes umfasst:

• Bereitstellen einer wässrigen Lösung, wobei die Lösung ein voraktiviertes Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat umfasst, wobei das Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat mindestens 15 Minuten, insbesondere mindestens 0,5 Stunden, vorzugsweise mindestens 1 Stunde, bevorzugt mindestens 2 Stunden, vorzugsweise mindestens 4 Stunden, insbesondere mindestens 6 Stunden, besonders bevorzugt mindestens 10 Stunden, bevorzugt mindestens 12 Stunden, besonders bevorzugt mindestens 24 Stunden vor der Verwendung aktiviert wird,
• Kontakt des Bodens und/oder des Wassers mit der wässrigen Lösung in einer Menge, die wirksam ist, um sowohl mit organischen als auch anorganischen Verunreinigungen zu reagieren und diese zu entfernen.

Die vorliegende Offenbarung stellt daher erstmals ein Verfahren zur Verfügung, mit dem verschiedene Arten von Verunreinigungen, insbesondere oxidierbare Verunreinigungen, schnell und einfach reduziert oder sogar beseitigt werden können. Dies kann auf herkömmliche Weise geschehen, indem der kontaminierte Boden und/oder das kontaminierte Wasser zu einem vordefinierten Ort transportiert wird und dort die Behandlung durchgeführt wird. In diesem Fall wird der kontaminierte Boden beispielsweise mit der wässrigen Lösung, die das voraktivierte Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat enthält, bewässert. Wenn Wasser kontaminiert ist, kann die wässrige Lösung der Erfindung einfach in einen Tank oder einen anderen Wasserspeicher gegeben werden. Das Mischen trägt zu einer besseren Reaktion bei und ist daher vorzuziehen - sowohl für den Boden als auch für das Wasser. Im Falle von Wasser kann dieses auch durch bestimmte Rohre fließen, und die wässrige Lösung der Erfindung wird zugegeben, so dass die Durchmischung z. B. durch die Strömung der Flüssigkeiten erfolgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die wässrige Lösung der Erfindung, die das voraktivierte Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat enthält, dem Boden und/oder Wasser an der Entstehungsstelle zugesetzt. Dies bedeutet, dass der Boden und/oder das Wasser vor Ort verbleibt. Die erfindungsgemäße wässrige Lösung, die das voraktivierte Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat enthält, wird dem Boden und/oder dem Wasser zugesetzt. Dies kann zum Beispiel durch Bewässerung erfolgen. Dies trägt zur Entfernung oxidierbarer Verunreinigungen insbesondere in einer oberen Bodenschicht bei. Da die organischen Verunreinigungen jedoch in der Regel auch in tieferen Bodenschichten vorhanden sind, kann die Kontaktierung durch Injektion des voraktivierten Peroxydisulfats und/oder Monoperoxysulfats in tiefere Bodenschichten erfolgen, insbesondere in eine Tiefe, in der die Konzentration der oxidierbaren Verunreinigungen hoch ist.
Der Boden und/oder das Wasser können auch aktiv miteinander vermischt werden, um einen besseren Kontakt zwischen dem Boden und/oder dem Wasser und der wässrigen Lösung zu ermöglichen. Die Durchmischung kann auf jede für die jeweilige Situation geeignete Weise erfolgen.
Bei dem Wasser, aus dem die Schadstoffe entfernt werden können, handelt es sich beispielsweise um Grundwasser, Abwasser oder ein anderes Prozesswasser. Insbesondere kann Grundwasser in Kombination mit Boden behandelt werden. Dementsprechend ermöglicht das Verfahren der vorliegenden Erfindung die Entfernung von oxidierbaren Schadstoffen aus Boden und Grundwasser in einem Schritt.
Oxidierbare Verunreinigungen, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wirksam entfernt werden können, sind alle organischen oder anorganischen Verbindungen, die durch einen Oxidationsprozess in einen Nichtverunreinigungsstoff umgewandelt werden können. Es ist bekannt, dass verschiedene Verunreinigungen durch chemische Oxidation zerstört werden können. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Lösung können sie alle entfernt oder zumindest in ihrer Konzentration deutlich verringert werden.
Die oxidierbaren Verunreinigungen werden vorzugsweise aus flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), nichtflüchtigen organischen Verbindungen, reduzierten anorganischen Verbindungen sowie aus Mischungen dieser Verbindungen ausgewählt.
Flüchtige organische Verbindungen (VOC) sind organische Chemikalien, die bei Raumtemperatur einen hohen Dampfdruck aufweisen. Ein hoher Dampfdruck korreliert mit einem niedrigen Siedepunkt, der sich auf die Anzahl der Moleküle der Probe in der umgebenden Luft bezieht, eine Eigenschaft, die als Flüchtigkeit bekannt ist. Die Europäische Union definiert einen VOC als „jede organische Verbindung mit einem Anfangssiedepunkt von höchstens 250 °C, gemessen bei einem atmosphärischen Standarddruck von 101,3 kPa“. Diese Definition ist auch in der vorliegenden Anwendung anzuwenden. Beispiele für VOC, die häufig als Schadstoffe im Boden vorkommen, sind HVCH, HHC oder BTEX oder andere substituierte Monoaromate.
Nichtflüchtige organische Verunreinigungen sind z. B. PAK, KW-Kohlenwasserstoffe (d. h. langkettige Alkane, in Benzin, Kerosin oder Diesel) oder PFAS. Obwohl es sich bei Benzin und Kerosin um Gemische handelt, die auch flüchtige Verbindungen (z. B. Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 9 C-Atomen) enthalten können, werden sie gewöhnlich als nichtflüchtige organische Verunreinigungen bezeichnet.
Reduzierte anorganische Verbindungen, die mit dem voraktivierten Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat, d. h. mit der wässrigen Lösung der vorliegenden Erfindung, behandelt werden können, sind im Sinne der vorliegenden Erfindung z. B. Ammoniumverbindungen, Sulfidverbindungen oder Cyanide.
Die Abkürzung BTX bezieht sich auf Gemische aus Benzol, Toluol und den drei Xylolisomeren, die alle aromatische Kohlenwasserstoffe sind. Die Xylolisomere werden durch die Bezeichnungen ortho - (oder o -), meta - (oder m -) und para - (oder p -) unterschieden, wie im nebenstehenden Diagramm angegeben. Wenn Ethylbenzol enthalten ist, wird das Gemisch als BTEX bezeichnet.
Substituierte Monoaromaten sind aromatische cyclische Verbindungen mit nur einem aromatischen Ring. Sie sind in mindestens einer Position substituiert, zum Beispiel mit einem Halogen oder einer Hydroxygruppe.
Halogenierte Kohlenwasserstoffe (HHC) sind organische Verbindungen, die mindestens ein kovalent gebundenes Atom eines beliebigen Halogens enthalten. Handelt es sich bei dem Halogen um Chlor, werden sie als Chlorkohlenwasserstoffe (CKW) bezeichnet. Dies sind organische Verbindungen, die mindestens ein kovalent gebundenes Chloratom enthalten. Die Klasse der Chloralkane (Alkane, bei denen ein oder mehrere Wasserstoffatome durch Chlor ersetzt sind) ist ein gängiges Beispiel.
Ein polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoff (PAK) ist ein Kohlenwasserstoff - eine chemische Verbindung, die nur Kohlenstoff und Wasserstoff enthält -, der aus mehreren aromatischen Ringen besteht. Diese Gruppe ist eine wichtige Untergruppe der aromatischen Kohlenwasserstoffe. Die einfachsten dieser Chemikalien sind Naphthalin, das zwei aromatische Ringe hat, und die Verbindungen mit drei Ringen, Anthracen und Phenanthren. Die Begriffe polyaromatischer Kohlenwasserstoff oder mehrkerniger aromatischer Kohlenwasserstoff werden ebenfalls für dieses Konzept verwendet.
HVHH ist die Abkürzung für Highly Volatile Halogenated Hydrocarbons (leichtflüchtige Halogenkohlenwasserstoffe). Handelt es sich bei dem Halogen um ein Chlor, werden sie als HVCH bezeichnet, was die Abkürzung für Highly Volatile Chlorinated Hydrocarbons ist.
Im Allgemeinen handelt es sich um Derivate von Methan, Ethan und Ethen, bei denen Wasserstoffatome durch Halogenatome, nämlich Chlor-, Fluor-, Chlor-, Bromatome, ersetzt sind. HVCH sind weniger eine Stoffgruppe im strengen chemischen Sinne, sondern vielmehr ein Begriff aus den Umweltwissenschaften, unter dem Stoffe zusammengefasst werden, die eine vergleichbare anwendungstechnische Bedeutung haben oder hatten (Lösungsmittel etc.), die ein ähnliches Verhalten in der Umwelt zeigen und die eine ähnliche chemische Zusammensetzung haben (Lösungsmittel etc.), die ein ähnliches Verhalten in der Umwelt zeigen (z.B. vergleichsweise hohe Flüchtigkeit) und die gemeinsam analysiert werden können (z.B. Dampfraum-Gaschromatographie).
Eine Untergruppe der H-FCKW sind die FCKW und H-FCKW. Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) und teilhalogenierte Fluorchlorkohlenwasserstoffe (HFCKW) sind voll- oder teilhalogenierte Paraffinkohlenwasserstoffe, die nur Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H), Chlor (Cl) und Fluor (F) enthalten und als flüchtige Derivate von Methan, Ethan und Propan entstehen. Sie sind auch unter dem DuPont-Markennamen Freon bekannt.
Der häufigste Vertreter ist Dichlordifluormethan (R-12 oder Freon-12). Viele FCKW wurden in großem Umfang als Kühlmittel, Treibmittel (in Aerosolanwendungen) und Lösungsmittel verwendet. Da FCKW zum Abbau der Ozonschicht in der oberen Atmosphäre beitragen, wurde die Herstellung dieser Verbindungen im Rahmen des Montrealer Protokolls schrittweise eingestellt, und sie werden durch andere Produkte wie teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe (HFKW), einschließlich R-410A und R-134a, ersetzt.
Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS, auch perfluorierte alkylierte Substanzen) sind synthetische fluororganische chemische Verbindungen, bei denen mehrere Fluoratome an eine Alkylkette gebunden sind. Als solche enthalten sie mindestens eine Perfluoralkylgruppe, -C_nF_2n-. Nach Angaben der OECD gibt es mindestens 4730 verschiedene PFAS mit mindestens drei perfluorierten Kohlenstoffen. Eine Toxizitätsdatenbank der US-Umweltschutzbehörde (EPA), DSSTox, listet sogar 8163 PFAS auf. Eine Untergruppe, die Fluortenside oder fluorierten Tenside, haben einen fluorierten „Schwanz“ und einen hydrophilen „Kopf“ und sind somit Tenside. Sie können die Oberflächenspannung von Wasser wirksamer verringern als vergleichbare Kohlenwasserstoff-Tenside. Zu ihnen gehören Perfluorcarbonsäuren wie die Perfluoroctansäure (PFOA). Weitere gängige PFAS-Kontaminanten von Boden und/oder Wasser sind beispielsweise PFBA (Perfluorbuttersäure), PFPeA (Perfluorpentansäure), PFHxA (Perfluorhexansäure), PFHpA (Perfluorheptansäure), PFNA (Perfluornonansäure), PFDeA (Perfluordecansäure), PFUnA (Perfluorundecansäure), PFDoA (Perfluordodecansäure).
Dementsprechend sind die gebräuchlichsten Schadstoffe wie Mineralölkohlenwasserstoffe, BTEX, Benzol, Phenole, PAK, MTBE, tert-Butylalkohol, chlorierte Ethene, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Methylenchlorid, Chlorethane, Trichlorethan, Dichlorethan, Chlorbenzol, PCBs, energetische Stoffe (RDX, HMX), Sprengstoffe, Pestizide oder sogar 1,4-Dioxan können mit der wässrigen Lösung der vorliegenden Erfindung entfernt werden.
Es wurde überraschenderweise festgestellt, dass thermisch aktiviertes Persulfat in der Lage ist, solche organischen Verunreinigungen im Boden zu reduzieren, ohne dass weitere Metallionen oder andere Oxidationsmittel, wie z. B. Wasserstoffperoxid, zugesetzt werden müssen. Dementsprechend wird in einer bevorzugten Ausführungsform das Verfahren der vorliegenden Erfindung ohne Zugabe von Metallionen und/oder Oxidationsmitteln zum Boden in einem zeitlichen Zusammenhang mit der Zugabe des thermisch aktivierten Persulfats durchgeführt. Folglich werden dem Boden vor oder nach dem Kontakt mit dem thermisch aktivierten Persulfat keine Metallionen oder zusätzliche Oxidationsmittel zugesetzt. Außerdem werden dem Boden keine Metallionen oder Oxidationsmittel zusammen mit dem thermisch aktivierten Persulfat zugesetzt. Unter Oxidationsmittel ist in diesem Zusammenhang natürlich jedes andere Oxidationsmittel als Persulfat zu verstehen.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass es bei mehr oder weniger beliebigen Temperaturen durchgeführt werden kann. Dementsprechend ist es nicht notwendig, den Boden oder das Persulfat nach der thermischen Aktivierung zu erhitzen. Dies macht das Verfahren der vorliegenden Erfindung auch wirtschaftlicher im Vergleich zu bisher bekannten Verfahren. Weiterhin wird die Anwendbarkeit des Verfahrens erhöht, da jeder Boden an jeder Stelle behandelt werden kann. Die einzige Einschränkung besteht darin, dass das thermisch aktivierte Persulfat irgendwie über den Boden verteilt oder in ihn injiziert werden muss. Dies geschieht mit Hilfe einer Persulfatlösung. Dementsprechend muss die Temperatur so gewählt werden, dass die Lösung flüssig ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Temperatur des Bodens und/oder der Lösung, die das thermisch aktivierte Persulfat enthält, zum Zeitpunkt des Kontakts im Bereich von 40 °C bis 5 °C, vorzugsweise von 30 °C oder von 25 °C bis 10 °C. Die Temperatur der Persulfatlösung und die des Bodens sind voneinander unabhängig. Vorzugsweise beträgt der Temperaturunterschied zwischen dem Boden und der Persulfatlösung 20 °C oder weniger, insbesondere 15 °C oder weniger.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung basiert auf der Tatsache, dass voraktiviertes Persulfat in einer Lösung vorliegt und diese Lösung mit organischen Verunreinigungen in Kontakt gebracht wird. Diese Verunreinigungen werden im Wesentlichen zu CO, CO₂ und N₂, sowie NO₃- und SO₄ ²- oxidiert.
Die thermische Aktivierung des Persulfats kann vor oder nach der Zugabe des Persulfats zu einem Lösungsmittel erfolgen, um die entsprechende Lösung zu erhalten. Dementsprechend kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung die folgenden Schritte in der folgenden Reihenfolge umfassen:

• Bereitstellung einer Quelle von Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat,
• Aktivierung des Peroxydisulfats und/oder Monoperoxysulfats,
• Herstellen einer Lösung, die das voraktivierte Persulfat enthält, und
• Kontakt des Bodens und/oder des Wassers mit der Lösung des voraktivierten Persulfats in einer Menge, die wirksam ist, um mit den Verunreinigungen zu reagieren und sie zu oxidieren,

In einer alternativen Ausführungsform kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung die folgenden Schritte in der folgenden Reihenfolge umfassen:

• Bereitstellung einer Quelle von Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat,
• Herstellen einer Lösung, die das Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat enthält,
• Aktivierung der Lösung von Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat,
• Kontakt des Bodens und/oder des Wassers mit der Lösung des voraktivierten Peroxydisulfats und/oder Monoperoxysulfats in einer wirksamen Menge, um mit den Verunreinigungen zu reagieren und sie zu oxidieren, wobei die Aktivierung des Peroxydisulfats und/oder Monoperoxysulfats vorzugsweise durch Erhitzen des Persulfats in Abwesenheit von Metallionen und/oder Oxidationsmitteln und anschließendes Abkühlen auf Raumtemperatur erfolgt

Eine geeignete Quelle für Persulfat sind Alkali- oder Erdalkalipersulfatsalze. Insbesondere in Fällen, in denen die organischen Verunreinigungen HCVH sind, kann das Alkalimetall mit dem Chlor reagieren. Handelt es sich bei dem Alkalisalz beispielsweise um ein Natrium- oder Kaliumsalz, d. h. wird Natrium- oder Kaliumpersulfat verwendet, entstehen NaCI oder KCl. Beide können im Boden verbleiben, ohne toxische oder anderweitig schädliche Auswirkungen auf Flora und/oder Fauna, Tiere oder Menschen zu haben. Dementsprechend ist in einer bevorzugten Ausführungsform das Persulfat Natriumpersulfat oder Kaliumpersulfat, insbesondere Natriumpersulfat.
Bei der Auswahl geeigneter Persulfatquellen kommt es vor allem darauf an, dass das Verfahren kostengünstig ist und dem Boden keine zusätzlichen Schadstoffe zugeführt werden. Das Verfahren kann unabhängig vom pH-Wert des Bodens und/oder des Wassers durchgeführt werden.
Entscheidend für das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist die Voraktivierung des Peroxydisulfats und/oder Monoperoxysulfats. Die erfolgreiche Aktivierung kann durch Messung des Redoxpotentials des Peroxydisulfats und/oder Monoperoxysulfats überwacht werden. Nach thermischer Behandlung, Bestrahlung oder Anwendung anderer geeigneter Aktivierungsverfahren kann ein Anstieg des Redoxpotentials beobachtet werden. Der Anstieg des Redoxpotentials beträgt vorzugsweise mindestens 50 mV, insbesondere mindestens 100 mV, vorzugsweise mindestens 200 mV. In einigen Fällen kann der Anstieg des Redoxpotentials sogar bis zu 250 mV oder mehr und sogar 300 mV betragen. Die absolute Erhöhung des Redoxpotentials ist von der Konzentration der wässrigen Lösung abhängig. Konzentrationen, die für die vorgesehene Verwendung ausreichen, zeigen jedoch in der Regel die oben genannte Erhöhung, wenn die Aktivierung erfolgreich ist.
Für eine wirksame thermische Aktivierung wird das Persulfat oder eine das Persulfat enthaltende Lösung insbesondere auf eine Temperatur von mindestens 30 °C und weniger als 100 °C, besonders bevorzugt von 40 °C bis 80 °C, vorzugsweise von 50 °C bis 65 °C, erhitzt. Das Erhitzen erfolgt vorzugsweise über einen Zeitraum von 5 Minuten bis 120 Minuten, insbesondere von 10 Minuten bis 90 Minuten, vorzugsweise von 15 Minuten bis 60 Minuten.
Überraschenderweise wurde festgestellt, dass die thermische Aktivierung besonders wirksam ist, wenn die Lösung oder das Persulfat nach dem Erhitzen nicht aktiv gekühlt wird, sondern von selbst auf Raumtemperatur abkühlt.
Vorzugsweise ist die Aktivierung für mindestens 48 Stunden stabil, was die thermische Aktivierung des Persulfats an einem Ort, seinen Transport zum zu behandelnden Boden und die Durchführung der Behandlung ermöglicht. Es wurde überraschenderweise festgestellt, dass in bevorzugten Ausführungsformen das Persulfat mindestens 6 Stunden, insbesondere mindestens 10 Stunden, vorzugsweise mindestens 12 Stunden, besonders bevorzugt mindestens 24 Stunden, noch bevorzugter mindestens 1 Woche, insbesondere mindestens 2 Wochen, aktiviert bleibt. Dies ermöglicht auch eine Lagerung des aktivierten Persulfats und seine Verwendung Schritt für Schritt mit Zwischenkontrolle des Erfolgs.
Das voraktivierte Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat ermöglicht eine wirksame Entfernung von kontaminiertem Boden und/oder Wasser. In bevorzugten Ausführungsformen werden mindestens 40 Gew.-% der organischen Schadstoffe im Volumen des behandelten Bodens, insbesondere mindestens 60 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-%, insbesondere mindestens 75 Gew.-% der organischen Schadstoffe im Boden oxidiert.
Je nach Kontamination ist es sogar möglich, die Schadstoffe vollständig aus Boden und Grundwasser oder anderen Gewässern zu entfernen, d.h. die Schadstoffreduktion kann bis zu 100 Gew.-%, z.B. 98 Gew.-% oder 99 Gew.-% betragen.
Ist die Verunreinigung nach einer ersten Injektion noch zu hoch, kann diese wiederholt werden, was zu einer stärkeren Reduzierung der Schadstoffe führt.
Die Verwendung einer wässrigen Lösung ermöglicht die Anwendung im Boden, der in Kontakt mit Grundwasser steht. Das Vorhandensein von Grundwasser hat in einer solchen Ausführungsform den Vorteil, dass es das voraktivierte Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat über eine bestimmte Fläche verteilt. Dementsprechend ist das Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat im Falle der In-situ-Injektion einer wässrigen Lösung eines voraktivierten Peroxydisulfats und/oder Monoperoxysulfats an einer Stelle in einem Bereich aktiv, der von der Injektionsstelle ausgeht und sich bis zur Fließrichtung des Grundwassers erstreckt.
Die Konzentration des Peroxydisulfats und/oder Monoperoxysulfats in der wässrigen Lösung hängt von der Konzentration der organischen Schadstoffe im Boden und/oder Wasser ab. Wenn im Boden Grundwasser vorhanden ist, wird die Konzentration von Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat in der erfindungsgemäßen wässrigen Lösung im Boden mehr oder weniger verdünnt sein. Dementsprechend kann die Konzentration des Peroxydisulfats und/oder Monoperoxysulfats in der wässrigen Lösung bis zu seiner Sättigungskonzentration betragen. Typische Konzentrationen von z. B. Natriumpersulfat, das eine bevorzugte Quelle für Persulfat in der wässrigen Lösung ist, in Wasser sind z. B. 50 bis 500 g/L, wie 50 bis 300 g/L oder 100 bis 200 g/L. Das voraktivierte Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat hat außerdem den Vorteil, dass es hauptsächlich mit im Boden und/oder Wasser gelösten Schadstoffen reagiert. Natürliche organische Substanz (NOM), die ebenfalls hauptsächlich im Boden vorhanden ist, wird weniger beeinträchtigt, da die Affinität des voraktivierten Peroxydisulfats und/oder Monoperoxysulfats zu den gelösten Schadstoffen im Vergleich zu NOM höher ist.
In einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung von voraktiviertem Persulfat zur oxidativen Entfernung von organischen Verunreinigungen aus Boden und/oder Wasser. Das Persulfat wird vorzugsweise durch thermische Behandlung, einschließlich Erhitzen auf eine Aktivierungstemperatur und Abkühlenlassen auf Raumtemperatur ohne aktive Kühlung, voraktiviert.
Im folgenden Beispiel wird die vorliegende Erfindung näher erläutert, ohne jedoch den Umfang der Erfindung einzuschränken.
Beispiele:
1. Bestimmung des Redoxpotentials

a) Natriumpersulfat wurde in Wasser in Konzentrationen von 500 g/L bis hinunter zu 1 g/L aufgelöst. Die Lösungen wurden auf 60 °C erhitzt. Die Temperatur wurde für etwa 15 Minuten konstant gehalten. Danach ließ man die Lösung auf Raumtemperatur abkühlen. Das Redoxpotential wurde zu Beginn, während der Erwärmung, während der Abkühlung und während der nächsten 14 Tage gemessen. Die Ergebnisse sind in dargestellt.
b) Natriumpersulfat wurde in Wasser in Konzentrationen von 200 g/L und 20 g/L aufgelöst. Die Lösungen wurden auf 40 °C erhitzt. Die Temperatur wurde für etwa 45 Minuten konstant gehalten. Danach ließ man die Lösung auf Raumtemperatur abkühlen.

Das Redoxpotential wurde zu Beginn, während der Erwärmung, während der Abkühlung und während der nächsten 14 Tage gemessen. Die Ergebnisse sind in dargestellt.
Beim Vergleich von und wird deutlich, dass das Redoxpotenzial mit der Zeit zunimmt. Die Zeit, die für eine vollständige thermische Aktivierung benötigt wird, hängt von der Temperatur ab. Wird eine höhere Temperatur gewählt, kann die Zeit für die Erwärmung kürzer sein als bei niedrigeren Temperaturen. Dennoch reicht auch eine Erhitzung auf 40 °C für etwa 45 Minuten für eine thermische Aktivierung aus. Der Anstieg des Redoxpotentials ist anfangs langsam. Nach etwa 1000 Minuten ist ein starker Anstieg zu beobachten, der auf eine Kettenreaktion der Bildung der Sulfatradikale ·SO₄- hinweist.
2. Beseitigung von HVCH aus dem Boden
Es wurde eine Natriumpersulfatlösung mit einer Konzentration von 200 g/L hergestellt und über Nacht aktiviert. Die Lösung wurde anschließend durch entsprechende Bohrlöcher in den Boden injiziert. Die Injektion erfolgte in einer Tiefe von 6 m bis 10 m unter der Erde. Es wurden 50 Liter der Lösung zugegeben.
Die Konzentration von HVCH wurde überwacht. Innerhalb von 3 Wochen wurde eine Verringerung der HVCH-Konzentration um etwa 66 Gew.-% festgestellt.
Dies zeigt, dass auch eine In-situ-Oxidation von Schadstoffen im Boden wirksam durchgeführt werden kann. Die endgültige Gesamtverringerung der Verunreinigungen kann durch mehrere nachfolgende Injektionen kontrolliert werden.
Im Vergleich zu anderen Techniken stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verfügung, mit dem Verunreinigungen ohne den Einsatz von Metallionen schnell und einfach wirksam reduziert werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1115512 B1 [0008]

Claims

Wässrige Lösung zur Reinigung von Boden und/oder Wasser von organischen und/oder anorganischen Verunreinigungen, wobei die Lösung ein voraktiviertes Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat umfasst, wobei das Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat mindestens 15 Minuten, insbesondere mindestens 0,5 Stunden, vorzugsweise mindestens 1 Stunde, bevorzugt mindestens 2 Stunden, vorzugsweise mindestens 4 Stunden, insbesondere mindestens 6 Stunden, vorzugsweise mindestens 10 Stunden, insbesondere mindestens 12 Stunden, besonders bevorzugt mindestens 24 Stunden vor der Verwendung aktiviert wird.
Wässrige Lösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung ein Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat enthält, das voraktiviert ist, wobei die Quelle für Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat vorzugsweise ausgewählt ist aus Peroxomonoschwefelsäure (Caro'sche Säure, H₂SO₅) oder deren Salzen, insbesondere ihren Ammonium-, Natrium- und Kaliumsalzen, Schwefelsäure (H₂SO₄) oder ihren Salzen, insbesondere ihren Ammonium-, Alkali- oder Erdalkalisalzen, Peroxodischwefelsäure (Marshall'sche Säure, H₂S₂O₈) oder ihren Salzen, insbesondere ihren Ammonium-, Alkali- oder Erdalkalisalzen, ausgewählt ist.
Wässrige Lösung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Voraktivierung durch Wärmebehandlung und/oder Strahlung, insbesondere UV-Strahlung, erfolgt.
Wässrige Lösung nach Anspruch 3, wobei die thermische Behandlung durch Erhitzen des Peroxydisulfats und/oder Monoperoxysulfats auf eine Temperatur von mindestens 30 °C, insbesondere von 40 °C bis 80 °C, vorzugsweise von 50 °C bis 65 °C erfolgt.
Wässrige Lösung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die thermische Behandlung über einen Zeitraum von 5 Minuten bis 120 Minuten, insbesondere von 10 Minuten bis 90 Minuten, vorzugsweise von 15 Minuten bis 60 Minuten, durchgeführt wird.
Wässrige Lösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, wobei die thermische Behandlung das Erhitzen des Peroxydisulfats und/oder Monoperoxysulfats auf eine Aktivierungstemperatur und das Abkühlenlassen auf Raumtemperatur ohne aktive Kühlung umfasst.
wässrige Lösung nach Anspruch 3, wobei die Aktivierung durch Strahlung durch Anwendung einer Strahlungsquelle auf das Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat erfolgt, so dass ein Anstieg des Redoxpotentials beobachtet werden kann.
Wässrige Lösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Voraktivierung zu einer Erhöhung des Redoxpotentials der Lösung um mindestens 50 mV, vorzugsweise um mindestens 100 mV, insbesondere um mindestens 200 mV führt.
Wässrige Lösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 oder 8, wobei das voraktivierte Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat erhalten wird durch: • Bereitstellen einer Lösung, die ein Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat enthält, • Thermische Behandlung der Lösung, so dass ein Anstieg des Redoxpotentials um mindestens 50 mV, vorzugsweise um mindestens 100 mV, vorzugsweise um mindestens 200 mV, zu beobachten ist, • Lassen Sie die Lösung auf Raumtemperatur abkühlen.
Wässrige Lösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 oder 8, wobei das voraktivierte Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat erhalten wird durch: • Bereitstellung eines Peroxydisulfats und/oder Monoperoxysulfats oder Persulfats, • Thermische Behandlung des Peroxydisulfats und/oder Monoperoxysulfats oder Persulfats, so dass eine Erhöhung des Redoxpotentials um mindestens 50 mV, vorzugsweise um mindestens 100 mV, vorzugsweise um mindestens 200 mV, beobachtet werden kann, • Das Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat auf Raumtemperatur abkühlen lassen, • Herstellen einer Lösung aus dem so voraktivierten Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat.
Wässrige Lösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 oder 7 bis 8, wobei das voraktivierte Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat erhalten wird durch: • Bereitstellen einer Lösung, die ein Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat enthält, • Behandlung der Lösung mit Strahlung, insbesondere UV-Strahlung, so dass eine Erhöhung des Redoxpotentials um mindestens 50 mV, vorzugsweise um mindestens 100 mV, vorzugsweise um mindestens 200 mV, beobachtet werden kann, • Lassen Sie die Lösung auf Raumtemperatur abkühlen.
Wässrige Lösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 oder 7 bis 8, wobei das voraktivierte Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat erhalten wird durch: • Bereitstellung eines Peroxydisulfats und/oder Monoperoxysulfats, • Behandlung des Peroxydisulfats und/oder Monoperoxysulfats mit Strahlung, insbesondere UV-Strahlung, so dass eine Erhöhung des Redoxpotentials um mindestens 50 mV, vorzugsweise um mindestens 100 mV, insbesondere um mindestens 200 mV, beobachtet werden kann, • Das Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat auf Raumtemperatur abkühlen lassen, • Herstellen einer Lösung aus dem so voraktivierten Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat.
Wässrige Lösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Voraktivierung in Abwesenheit von Metallionen und/oder Oxidationsmitteln durchgeführt wird.
Verwendung von voraktiviertem Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat zur Entfernung von organischen und oxidierbaren anorganischen Verunreinigungen aus Boden und/oder Wasser, wobei das Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat mindestens 15 Minuten, insbesondere mindestens 0,5 Stunden, vorzugsweise mindestens 1 Stunde, bevorzugt mindestens 2 Stunden, insbesondere mindestens 4 Stunden, vorzugsweise mindestens 6 Stunden, vorzugsweise mindestens 10 Stunden, besonders bevorzugt mindestens 12 Stunden, besonders bevorzugt mindestens 24 Stunden vor der Verwendung aktiviert wird.
Verwendung einer wässrigen Lösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 zur Entfernung von organischen und oxidierbaren anorganischen Verunreinigungen aus Boden und/oder Wasser, wobei das Peroxydisulfat und/oder Monoperoxysulfat mindestens 15 Minuten, insbesondere mindestens 0,5 Stunden, vorzugsweise mindestens 1 Stunde, bevorzugt mindestens 2 Stunden, insbesondere mindestens 4 Stunden, vorzugsweise mindestens 6 Stunden, vorzugsweise mindestens 10 Stunden, besonders bevorzugt mindestens 12 Stunden, besonders bevorzugt mindestens 24 Stunden vor der Verwendung aktiviert wird.
Lösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 und/oder Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 oder 15, wobei das Wasser ausgewählt ist aus Grundwasser, Abwasser und/oder Prozesswasser.