RO115942B1 - Procedeu de depoluare in situ a unei zone contaminate de sol heterogen - Google Patents
Procedeu de depoluare in situ a unei zone contaminate de sol heterogen Download PDFInfo
- Publication number
- RO115942B1 RO115942B1 RO95-02310A RO9502310A RO115942B1 RO 115942 B1 RO115942 B1 RO 115942B1 RO 9502310 A RO9502310 A RO 9502310A RO 115942 B1 RO115942 B1 RO 115942B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- contaminated
- electrode
- area
- soil
- heterogeneous
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 281
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 143
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 88
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims abstract description 109
- 238000005370 electroosmosis Methods 0.000 claims abstract description 73
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 53
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims abstract description 41
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 26
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 25
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 22
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 17
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 15
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 14
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 13
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 10
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims description 10
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims description 9
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 claims description 9
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 7
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 abstract description 11
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 9
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 7
- BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N 4-nitrophenol Chemical compound OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 59
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 53
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 39
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 36
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 27
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 17
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 14
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 12
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 12
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 12
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 10
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 8
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 7
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 7
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 6
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical compound ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 5
- 239000006163 transport media Substances 0.000 description 5
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 239000006172 buffering agent Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- CYPPCCJJKNISFK-UHFFFAOYSA-J kaolinite Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Al+3].[Al+3].[O-][Si](=O)O[Si]([O-])=O CYPPCCJJKNISFK-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 4
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 4
- 244000007835 Cyamopsis tetragonoloba Species 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000011066 ex-situ storage Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 3
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical class C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 bioremediation Chemical class 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 2
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000005695 dehalogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 2
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 2
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 2
- XSXWOBXNYNULJG-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)phenol Chemical class CC(C)(C)CC(C)(C)C1=CC=CC=C1O XSXWOBXNYNULJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229940023913 cation exchange resins Drugs 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010960 commercial process Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 1
- 230000009365 direct transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000013401 experimental design Methods 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012458 free base Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001450 methanotrophic effect Effects 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N nitrilotriacetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000006174 pH buffer Substances 0.000 description 1
- 235000012771 pancakes Nutrition 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000002367 phosphate rock Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000006042 reductive dechlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000246 remedial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M sodium benzoate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000010234 sodium benzoate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004299 sodium benzoate Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009284 supercritical water oxidation Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/24—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
- E21B43/2401—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection by means of electricity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
- B09C1/085—Reclamation of contaminated soil chemically electrochemically, e.g. by electrokinetics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C2101/00—In situ
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Inventia se refera la un procedeu de depoluare in situ a unei zone contaminate de sol heterogen, care cuprinde: introducerea materialului pentru tratarea contaminatilor in zona de sol heterogen, contaminata in cel putin o zona permeabila pentru lichid din interiorul zonei de sol heterogen contaminate, pentru a forma cel putin o zona de tratare in zona mentionata de sol heterogen contaminata; transmiterea de curent electric continuu prin cel putin o zona de sol de joasa permeabilitate in interiorul zonei contaminate intre un prim electrod avand incarcari electrice opuse, la care (i) primul electrod este situat la un prim capat al zonei de sol heterogen contaminate si al doilea electrod este situat la capatul opus al zonei de sol heterogencontaminate sau (ii) primul electrod este situatla un prim capat al fiecareia dintre zonele de sol de joasa permeabilitate si al doilea electrod este situat la capatul opus al fiecarei zone de sol de joasa permeabilitate (1), pentru a provoca un flux electroosmotic de la al doilea electrod la primul electrod (2), pentru a provoca o miscare de electromigrare a contaminantilor ionici catre electrodul cu sarcina opusa sau (3), pentru a provoca un flux electroosmotic, de la al doilea electrod laprimul electrod si o miscare de electromigrare a contaminantilor ionici in directia catre electrodul cu sarcina opusa; aplicarea unui gradient hidraulic prin zona de sol heterogen contaminata pentru a determina o curgere hidraulica de la capatul dejoasa presiune al zonei respective; si optional inversarea periodica a polaritatii electrozilor si apoi a gradientului hidraulic, mentionat, pentru a inversa directia curgerii hidraulice prin zona contaminata de sol heterogen. Procedeul permite indepartarea in situ a compusilor organici toxici si/sau contaminantilor ionici toxici, cum ar fi metalele si radionuclidele, din solurile contaminate.
Description
Invenția se referă la un procedeu de depoluare in situ a unei zone contaminate de sol heterogen.
Sub un aspect, invenția se referă la un procedeu care combină electroosmoza și/sau electromigrarea, curgerea hidraulică și tratamentul in situ a contaminanților în zonele tratate folosind mijloace biologice, fizico-chimice sau electrochimice. Sub alt aspect, invenția se referă la un procedeu de depoluare in situ a solurilor contaminate cu compuși organici toxici și/sau contaminanți ionici toxici, cum sunt metalele și radionuclidele.
în general, degradarea compușilor organici toxici la produși inofensivi, cum sunt CO2 și apa poate fi realizată fie pe cale biologică, fie pe cale fizico-chimică, cu mențiunea că tratamentul este realizat într-un mediu ambiant bine supravegheat, în care parametrii cheie de operare, cum sunt temperatura, presiunea, amestecarea, adăugarea de reactanți sau substanțe nutritive etc., sunt optimizate. Exemple de astfel de tehnologii includ incinerarea și variantele ei, oxidarea apei supercritice, oxidarea catalitică UV/H202/ozon, dehalogenarea reductivă și biodegradarea într-un bioreactor optimizat. Totuși, costul acestor tehnologii este ridicat la decontaminarea solului, care trebuie mai întâi escavat și apoi prelucratîntr-o formă corespunzătoare pentru reactorul special utilizat. Reactorul constituie o porțiune majoră din costul total al acestui procedeu, datorită atât condițiilor extreme cerute de modul de abordare termică sau timpii foarte lungi de menținere necesari în modul de abordare biologic. Pentru a depăși aceste probleme, distrugerea contaminanților trebuie făcută in situ, pentru a împiedica costul și complicațiile asociate cu escavarea și manipularea și procesul trebuie să fie eficient energetic și blând pentru a minimaliza capitalul și costurile operației.
Sunt cunoscute numeroase tehnologii in situ pentru depoluarea solului contaminat și a apei din sol. Deoarece majoritatea solurilor de suprafață sunt heterogene, adică constând din zone diferite de joasă permeabilitate, de exemplu sol argilos, sol nămolos sau pat de rocă fracturat, cu regiuni de înaltă permeabilitate, de exemplu sol nisipos sau viceversa, astfel de tehnologii nu sunt în general foarte eficace.
Curgerea hidraulică sau sub acțiunea presiunii, de exemplu pomparea sau inundarea solului, provoacă curgerea preferențială în suprafețele de înaltă permeabilitate. Difuzarea înceată a contaminantului din zonele de joasă permeabilitate înspre căile de curgere preferențială are ca rezultat o emitere de nivel scăzut a contaminanților și timpi lungi nesatisfăcători de curățare. Aceasta este o problemă majoră în tehnologia “Pump and Treat”, care este metoda cea mai importantă utilizată pentru remedierea contaminării apei din sol. Procedeul “Pump and Treat”, la care apa este pompată din zonele cu apă, tratată și apoi descărcată, este mai degrabă lipsită de eficiență, cu timpi de curățare proiectați a fi mai lungi decât s-a estimat inițial. în cazul unei zone imobile, care conține cantități substanțiale de contaminanți absorbiți sau în cazul în care sunt prezente faze lichide neapoase, timpii de rezolvare au fost determinați a fi sute de ani.
Datorită limitărilor procedeului “Pump and Treat”, s-au dezvoltat și au evoluat unele perfecționări ale acestui procedeu. Ele includ reinjecția apei din sol tratată, vibrarea și bioremedierea in-situ. Totuși, aceste tehnici perfecționate nu au demonstrat îmbunătățiri semnificative care să conducă la soluții permanente sau la reducerea costurilor. Reinjecția apei din sol tratată a dus la reducerea timpului de tratare cu 30%, dar fără nici o reducere a cheltuielilor.
RO 115942 Bl
Vibrarea în sistemul “Pump and Treat” s-a aplicat atunci când difuzia controlează eliberarea contaminanților, dar studiile au constatat că timpii de purificare erau mai lungi chiar dacă costul poate fi scăzut, datorită faptului că este tratată o cantitate mai mică de apă. Nici bioremedierea in situ nu a redus timpii de purificare a sistemelor “Pump 5o and Treat”, unde eliberarea contaminării este controlată prin difuzie, pentru că timpul de tratare este încă controlat de difuzia din zona imobilă. în plus, s-a realizat puțin în îmbunătățirea timpului de tratare și atingerea scopurilor remedierii dacă sunt prezente cantități suficiente de contaminat în zonele de joasă permeabilitate.
Sunt cunoscute diferite tehnici de aplicare a procedeelor de remediere in situ 55 a solurilor contaminate de joasă permeabilitate. Un exemplu de asfel de tehnică este electroosmoza. Totuși, electroosmoza practicată curent suferă de limitări care o fac impracticabilă comercial.
Este cunoscută metoda electrocinetică, în special electroosmoza, pentru folosirea în remedierea in situ a solurilor contaminate cu compuși neionici organici solubili. 60 Electroosmoza constă în aplicarea unui potențial electric între doi electrozi imersați în sol pentru a provoca mișcarea apei din matricea solului de la anod la catod când solurile sunt încărcate negativ, așa cum este cazul solurilor argiloase. Când solul este încărcat pozitiv, oricum, direcția de curgere a apei din curent va fi de la catod la anod.
Tehnica a fost folosită până în anul 1930 pentru îndepărtarea apei din argile, nămoluri 65 și nisipuri fine. Avantajul major al electroosmozei ca o metodă de remediere in situ pentru mediul dificil, de exemplu argila și nisipul mâlos, este abilitatea sa inerentă de a face apa să curgă uniform prin argilă și nisip mâlos cu timpi de 10O până la 1000 ori mai rapizi decât la mijloacele hidraulice și cu un consum foarte redus de energie.
Electroosmoza are două limitări majore în practica curentă, ceea ce o face impracti- 7o cabilă pentru actualul domeniu de remediere. în primul rând, curentul lichid indus de electroosmoză este extrem de lent, aproximativ 2,5 cm pe zi pentru solurile argiloase, care poate duce la o operație stânjenitoare și foarte lungă la procesarea pe scară largă. în al doilea rând, anumite studii de laborator (Bruell, C.J. et.al., “Electroosmotic Removal of Gasoline Hydrocarbons and TCE from Clay”, (“îndepărtarea electroosmotică 7 5 a hidrocarburilor și TCE din argilă) J. Environ. Eng. Voi. 118, No. 1, pp.68-83, Ianuarie, Februarie 1992, și Segall, B.A. etal,, “Electroosmotic Contaminate-Removal Processes” (Procedee electroosmotice de îndepărtare a contaminanților”), J.Environ.Eng., Voi. 118, No.1, pp.84-100, Ianuarie, Februarie 1992) au indicat faptul că o parte din patul solului devine uscat după aproximativ 1 lună sub efectul electro- 80 osmotic, care are ca rezultat o curgere redusă și eventuala stopare a procesului.
Un alt studiu de laborator (Shapiro, A.P. et al., “Removal of Contaminants From Saturated Clay by Electroosmosis” (“îndepărtarea contaminanților din argilă sudurată, prin electroosmozi”), Environ. Sci. Technol., Voi.27, No.2, pp.283-91, 1993) a indicat faptul că acidul generat la anod se mișcă prin patul de sol în direcția catodului și se 85 reflectă în reducerea curgerii electroosmotice și eventual în stoparea procesului.
în plus, în general, electroosmoza este ineficientă la solurile cu permeabilitate relativ ridicată, de exemplu, solurile nisipoase care nu sunt bine fixate. în mod tipic pentru un gradient de tensiune de 1 V/cm, permeabilitatea electroosmotică este în domeniul de la 1CT5 la 1CT4 cm/sec. Prin comparație, permeabilitățile hidraulice ale 90 solurilor nisipoase sunt în mod normal 1G3 cm/sec. Aceasta pentru solurile omogene, odată ce lichidul există, zona de permeabilitate redusă nu mai este sub controlul
RO 115942 Bl efectiv al forței electroosmotice și forța hidraulică și/sau gravitatea vor domina direcția de curgere a lichidului. Aceasta este rațiunea pricipală pentru care electroosmoza a fost privită ca limitată în aplicații pentru tatarea solurilor de joasă permeabilitate, având o permeabilitate hidraulică în domeniul de 1Oa până la 1CT4 cm/sec.
Sunt cunoscute și câteva tehnici de aplicare în procesele de remediere a solurilor contaminate cu contaminanți ionici, cum sunt metalele grele și radionuclidele. Tehnicile ex situ, de exemplu separarea, implică izolarea solului care conține contaminanți ionici și tratarea solului ex situ pentru a îndepărta contaminanții. Exemplele de tehnici de separare includ spălarea solului și extracția. Oricum, metodele ex situ nu sunt acceptabile din punct de vedere comercial, datorită considerentelor economice care rezultă din excavarea necesară și tratarea solului contaminat. Metodele includ electromigrarea și imobilizarea.
Metodele electrocinematice, în special electromigrarea, constau în aplicarea unui potențial electric între doi electrozi imersați în sol pentru a provoca substanțele dizolvate, de exemplu ioni de metale, să migreze prin soluție de-a lungul gradientului de tensiune impus, adică mișcarea electromigratoare. Speciile încărcate de metale din sol migrează la electrozii încărcați opus și sunt colectate la electrozi. Electromigrarea are câteva limitări în practica curentă, care o fac nepracticabilă pentru actualul domeniu de remediere. Mai întâi, pH-ul soluției în apropiere de catod tinde a fi foarte alcalin, datorită electrolizei apei la electrod și aceasta provoacă la majoritatea metalelor precipitarea în sol, făcând dificilă îndepărtarea contaminanților, ca și blocarea curgerii apei prin regiunea de sol contaminat. în al doilea rând, metodele electrocinetice nu sunt metode foarte stabile datorită stabilirii treptate a concentrației pH-ului și gradienților osmotici în sol între electrozi, care afectează în mod negativ procesul, în plus, însuși solul va fi alterat în timp, de exemplu solul va suferi prin uscare și sfărâmare.
Metoda imobilizării constă în încapsularea contaminantului într-o matrice solidă. Variantele de imobilizare tradițională pentru solul contaminat cu metale grele sunt solidificarea/stabilizarea (S/S) și vitrificarea. Metodele S/S tradiționale produc blocuri monolitice de deșeuri cu integritate structurală ridicată. Oricum, prezența hidrocarburilor interferă cu matricea S/S și poate crește capacitatea de filtrare a metalelor grele, când metalele sunt distribuite în faza organică. Vitrificarea cuprinde încălzirea solului contaminat pentru a forma materiale inerte din punct de vedere chimic, de exemplu sticla. în vitrificare, electrozi mari sunt introduși în solul care conține niveluri ridicate de silicați. Se aplică un curent electric și căldura generată topește solul și contaminanții lucrează în mod treptat descendent prin sol. Contaminanții în solul topit nu sunt probabil buni de filtrat. Oricum, nici imbilizarea nici vitrificarea nu sunt procedee comerciale economice.
Solul contaminat cu compuși organici și metale grele și/sau radionuclide prezintă probleme suplimentare,până la scheme de remediere, pentru un tip de contaminare, care sunt deseori inadecvate pentru un alt tip. De exemplu, tehnicile tradiționale de remediere pentru compuși organici, cum sunt bioremedierea, incinerarea și desorbția termică, sunt în general neeficiente pentru metale grele. în plus, prezența majorității metalelor grele are efecte toxice asupra microorganismelor utilizate pentru degresarea contaminanților organici. Tratamentul deșeului contaminat mixt, în mod uzual necesită o combinație a diferitelor metode, ducând la costuri ridicate care sunt inacceptabile.
RO 115942 Bl
Se urmărește realizarea unui procedeu de remediere in situ pentru folosirea 14 o în regiunile cu sol heterogen, care este practic și economic din punct de vedere comercial și rezolvă problemele de mai sus cu ajutorul tehnologiilor cunoscute în mod curent. S-a constatat că o combinație de metode electrocinetice, conducere sub presiune sau curgere hidraulică și degradarea contaminantului in situ în zonele tratate folosind mijloacele biologice, fizico-chimice sau electrochimice rezolvă problemele 145 descrise mai sus.
Un obiectiv al prezentei invenții constă în realizarea unui procedeu de remediere in situ a solului heterogen contaminat.
Un alt obiectiv al invenției constă în realizarea unui procedeu practic din punct de vedere comercial și economic pentru remedierea in situ a solului contaminat 150 heterogen.
în continuare, încă un obiectiv al invenției îl reprezintă un procedeu pentru depoluarea in situ a solului heterogen contaminat, care nu suferă de probleme curente asociate cu folosirea metodelor electrocinetice, curgerii hidraulice și degradării biologice sau fizico-chimice. 155
Procedeul conform invenției, de depoluare in situ a unei zone contaminate de sol heterogen elimină dezavantajele procedeelor cunoscute, prin aceea că cuprinde:
a) introducerea în zona contaminată de sol heterogen de material pentru tratarea contaminanților, selectat din grupul constând din microorganisme, substanțe nutritive, acceptori de electroni, catalizatori, adsorbanți, surfactanți, donori de 160 electroni, cometaboliți, agenți chelatici, rășini schimbătoare de ioni, substanțe tampon, săruri și combinațiile acestora, în cel puțin o zonă permeabilă la lichid din interiorul zonei contaminate de sol heterogen, pentru a forma cel puțin o zonă de tratare în zona contaminată de sol heterogen,
b) transmiterea de curent electric continuu prin cel puțin o zonă de sol de joasă 165 permeabilitate în interiorul zonei contaminate de sol heterogen, între un prim electrod și un al doilea electrod care are sarcină opusă în care i) primul electrod menționat este situat la un prim capăt al zonei contaminate de sol heterogen și un al doilea electrod este situat la capătul opus al zonei contaminate de sol heterogen sau ii) primul electrod este situat la un prim capăt al fiecărei zone de sol de joasă permeabi- no litate și al doilea electrod este situat la capătul opus al fiecărei zone de sol de joasă permeabilitate, (1) pentru a determina un flux electroosmotic de la al doilea electrod la primul electrod, Î2) pentru a determina o mișcare de electromigrare a contaminanților ionici într-o direcție către electrodul cu sarcină opusă, sau (3) pentru a determina un flux electroosmotic de la al doilea electrod la primul electrod și o mișcare de 175 electromigrare a contaminanților ionici în direcția către electrodul cu sarcină opusă,
c) aplicarea unui gradient hidraulic prin zona contaminată de sol heterogen, pentru a determina un flux hidraulic de la capătul de înaltă presiune al zonei contaminate de sol heterogen la capătul de joasă presiune a zonei respective contaminate de sol heterogen și urmată opțional de d] (1) inversarea periodică a polarității primului 180 și celui de-al doilea electrod menționați pentru a inversa direcția de mișcare a contaminanților prin zonele de tratare, (2) recircularea apei din fluxul electroosmotic de la primul electrod către cel de-al doilea electrod sau (3) inversarea periodică a polarității primului și celui de-al doilea electrod, pentru a inversa direcția de mișcare a contaminanților prin zonele de tratare și recircularea apei din fluxul electroosmotic în 185 direcția opusă fluxului electroosmotic, și opțional, de
RO 115942 Bl
e) inversarea periodică a gradientului hidraulic prin zona contaminată de sol heterogen, pentru a inversa direcția curgerii hidraulice prin zona contaminată de sol heterogen.
Schimbarea gradientului hidraulic poate fi făcută singură sau în combinație cu schimbarea polarității sau recircularea curentului electroosmotic.
Invenția prezintă avantajul că permite depoluarea eficientă, prin intermediul asocierii unor metode electrocinetice, de curgere hidraulică, de degradare biologică sau fizico-chimice, a unor zone de sol heterogen contaminate atât cu compuși organici toxici, cât și cu contaminanți ionici, cum sunt metalele și radionuclidele.
într-o a doua formă de realizare a invenției, procedeul cuprinde:
a) formarea a cel puțin unei zone permeabile la lichid într-o zonă contaminată de sol heterogen și introducerea în zona contaminată de sol heterogen de material pentru tratarea contaminanților, selectat din grupul constând din microorganisme, substanțe nutritive, acceptori de electroni, catalizatori, adsorbanți, surfactanți, donori de electroni, cometaboliți, agenți chelatici, rășini schimbătoare de ioni, substanțe tampon, săruri și combinațiile acestora, în zona permeabilă la lichid din interiorul zonei contaminate de sol heterogen, pentru a forma cel puțin o zonă de tratare în zona contaminată de sol heterogen,
b) transmiterea de curent elnctric continuu prin cel puțin o zonă de sol de joasă permeabilitate în interiorul zonei contaminate menționate de sol heterogen, între un prim electrod și un al doilea electrod, care are sarcină opusă, în care i) primul electrod este situat la un prim capăt al zonei contaminate de sol heterogen și un al doilea electrod este situat la capătul opus al zonei contaminate de sol heterogen sau ii) primul electrod menționat este situat la un prim capăt al fiecărei zone de sol de joasă permeabilitate și al doilea electrod este situat la capătul opus al fiecărei zone de sol de joasă permeabilitate, (1) pentru a determina un flux electroosmotic de la al doilea electrod la primul electrod, (2) pentru a determina o mișcare de electromigrare a contaminanților ionici într-o direcție către electrodul cu sarcină opusă, sau (3) pentru a determina un flux electroosmotic de la al doilea electrod la primul electrod și o mișcare de electromigrare a contaminanților ionici în direcția către electrodul cu sarcină opusă,
c) aplicarea unui gradient hidraulic prin zona contaminată menționată de sol heterogen, pentru a determina un flux hidraulic de la capătul de înaltă presiune al zonei contaminate de sol heterogen la capătul de joasă presiune al zonei contaminate de sol heterogen, și urmată opțional de
d) (1) inversarea periodică a polarității primului și celui de-al doilea electrod, pentru a inversa direcția de mișcare a contaminanților prin zonele de tratare, (2) recircularea apei din fluxul electroosmotic de la primul electrod către cel de-al doilea electrod sau (3) inversarea periodică a polarității primului și celui de-al doilea electrod, pentru a inversa direcția de mișcare a contaminanților prin zonele de tratare și recircularea apei din fluxul electroosmotic în direcția opusă fluxului electroosmotic, și, opțional,
e) inversarea periodică a gradientului hidraulic prin zona contaminată de sol heterogen pentru a inversa direcția curgerii hidraulice prin zona contaminată de sol heterogen.
RO 115942 Bl într-o altă formă de realizare a procedeului conform invenției, fluxul hidraulic este îndepărtat din capătul de joasă presiune al zonei contaminate de sol heterogen și tratat pentru îndepărtarea contaminanților conținuți în ea și fluxul hidraulic tratat este recirculat, dacă se dorește, către zona de sol heterogen contaminată la capătul cu presiune înaltă al zonei de sol heterogene.
într-o realizare a procedeului conform invenției, gradientul hidraulic care traversează zona solidă heterogenă contaminată este aplicat în mod continuu. în altă formă de realizare a procedeului conform invenției, gradientul hidraulic care traversează zona contaminată de sol heterogen este aplicat în mod periodic pentru a rezulta un flux hidraulic pulsatoriu. într-o altă formă de realizare a procedeului conform invenției, fluxul hidraulic și fluxul electroosmotic sunt în mod esențial co-curenți.
într-o altă formă de realizare a procedeului conform invenției, fluxul hidraulic și fluxul electroosmotic sunt în direcții opuse. Așa cum este folosit, termenul “direcții opuse” include toate modelele de curgere a fluxurilor hidraulic și electroosmotic, cu excepția curgerii în co-curent, și anume, în special, în contracurent, în special în unghi perpendicular și la unghiuri opuse, altele decât aproximativ 0°, aproximativ 90° și aproximativ 180°.
Conform procedeului invenției, curgerea electroosmotică și/sau mișcarea electromigratoare și curgerea hidraulică pot avea loc alternativ sau simultan. în continuare, conform procedeului din invenție, zonele permeabile la lichid înăuntrul zonei contaminate de sol heterogen sunt formate mai întâi prin introducerea materialului de tratare a contaminanților sau se utilizează zonele permeabile la lichid existente.
Așa cum a fost folosit mai sus, termenul “zonă contaminată” de sol heterogen înseamnă o zonă de sol heteron, care conține compuși organici și/sau contaminanți ionici, cum sunt metalele și/sau radionuclidele, aceasta cuprinde regiuni cu o permeabilitate atât de scăzută că nu este posibil ca un lichid să fie pompat uniform prin mijloace hidraulice. Exemple de astfel de regiuni de joasă permeabilitate includ, dar nu se limitează la aceasta, argile și soluri nămoloase.
Așa cum a fost folosit mai sus, termenul “electrocinematice” include atât electroosmoza, cât și electromigrația. Tipul de contaminanți în regiunea de sol contaminat și caracteristicile fizice și chimice ale zonei contaminate de sol, de exemplu pH etc., vor determina fie transmisia directă a curentului electric prin electrozi de sarcini opuse rezultat în curentul electroosmotic, care provoacă mișcarea contaminanților neionici, a celor organo-solubili, mișcarea electromigratoare a contaminanților ionici sau ambele. Natura relativă a electromigrației, comparată cu electroosmoza, este aceea că mișcarea contaminanților ionici prin electromigrare este de aproximativ
3...10 ori mai rapidă decât curgerea provocată de electroosmoză. în cazurile în care au loc atât electroosmoza, cât și electromigrarea, este posibil să se utilizeze această diferență pentru a îmbunătăți eficiența de tratare a contaminanților organici și ionici prin efectuarea manierei și a ratei la care ei sunt tratați în zonele tratate.
în realizările conform invenției, care utilizează recircularea apei în direcția opusă direcției curentului electroosmotic, singură sau în combinație cu tehnica de inversare a polarității electrodului, apa poate fi recirculară prin orice metodă convențională cunoscută pentru specialiștii în domeniu. Exemple de astfel de metode includ, dar nu se limitează la acestea, pomparea, utilizarea de tuburi de conectare între electrozii de semn contrar și, în cazul electrozilor verticali aproape de suprafață, inundarea
235
240
245
250
255
260
265
270
275
RO 115942 Bl suprafeței dintre electrozi. în mod curent se preferă să se recircule lichidul prin conectarea tubului între electrozi de polaritate opusă, pentru a împiedica diferența hidraulică dintre electrozii de semn opus să miște apa în direcție opusă curentului electroosmotic, în mod special când s-a folosit în combinație cu inversarea polarității electrodului, pentru a elimina necesitatea de dublare a echipamentului.
Variantele de realizare preferate ale invenției utilizează inversarea polarității electrice a electrozilor pentru a elimina problemele legate de operația electrocinetică extinsă, singură sau în combinație cu inversarea gradientului hidraulic prin zona contaminată de sol heterogen, pentru schimbarea direcției de curgere hidraulică prin zona respectivă.
Zonele permeabile la lichid din zona de sol heterogen contaminată pot fi formate prin oricare dintre metodele cunoscute specialiștilor în domeniu. în plus, zonele permeabile la lichid utilizate în prezenta invenție pot include zone permeabile la lichid existente în zona de sol heterogen contaminată. Așa cum s-a folosit mai sus, termenul de “zonă permeabilă la lichid înseamnă o regiune sau o zonă în zona de sol heterogen contaminată, fie în zona de joasă permeabilitate, fie în zona de sol de înaltă permeabilitate, care este permeabilă la lichid în timpul electroosmozei și/sau curgerii hidraulice. Zonele permeabile la lichid pot fi zone distincte sau continue de permeabilitate a lichidului. Așa cum a fnst folosit mai sus, zone permeabile la lichid continue reprezintă zone formate în zona contaminată de sol heterogen care conțin amestecuri de sol și materiale de tratare, în care solul sau materialele de tratare pot fi faze continue. Exemple de metode de formare a regiunilor (zonelor] permeabile la lichid distincte includ, dar nu se limitează la acestea, hidrofracturarea, fracturarea pneumatică, fracturarea cu impuls, suprapunerea în straturi, formarea de șanțuri, forarea direcțională, combinații ale acestora. Formarea de șanțuri, așa cum este folosită în prezenta descriere, include o tehnologie cu perete de nămol, în care tranșeea este umplută cu un nămol care conține material pentru tratarea contaminantului în regiunea de sol heterogen contaminată, care arată că peretele de nămol este pătruns de lichid în timpul electroosmozei și/sau în porțiunile de curgere hidraulică ale procedeului conform invenției. Un exemplu de metodă de formare a regiunii continue permeabile la lichid este semănarea (amestecarea] solului. în plus, zonele permeabile la lichid utilizate în invenție pot include zone permeabile la lichid existente în zona de sol heterogen contaminată. Un exemplu de zonă permebilă la lichid existentă o reprezintă regiunile nisipoase în solurile impermeabile, adică, regiunile cu sol de joasă permeabilitate, care sunt în mod obișnuit considerate ca lentile. Metodele preferate în mod uzual pentru formarea regiunilor permeabile la lichid distincte în zonele de sol adânc contaminate sunt hidrofracturarea și suprapunerea în straturi. Metoda preferată în mod curent pentru formarea zonelor lor permeabile la lichid în zonele de sol de suprafață contaminate este formarea de șanțuri.
în altă variantă de realizare a procedeului conform invenției, când contaminanți organici și/sau ionici nu sunt degradați în zonele tratate, adică atunci când contaminanții sunt absorbiți sau altfel spus conținuți în zonele de tratare, contaminanții sunt recuperați din zonele de tratare prin oricare dintre metodele convenționale cunoscute de specialiștii în materie, dar nu limitate numai la extracție, inundare și recuperare fizică a materialului tratat, de exemplu îndepărtarea materialului de tratat, ca suprapunerea de straturi poroase. Metoda de recuperare specifică va depinde de tipul de
RO 115942 Bl material tratat, metoda folosită pentru formarea regiunii permeabile la lichid și tipul de contaminanți prezent și va fi evidentă pentru specialiștii în domeniu.
într-o altă variantă de realizare a procedeului conform invenției, procedeul este realizat intermitent. Operația intermitentă, așa cum a fost folosită mai sus, înseamnă: a] acel material/materiale/de tratare adiționale este (sunt) adăugate în zona (zonele) de tratare existentă fie cu recuperarea materialului (materialelor) de tratare curentă înaintea adăugării unui nou material (materiale) de tratare, așa cum s-a arătat mai sus, fie fără recuperarea materialului (materialelor) de tratare uzuală, sau b) curentul electric direct, care produce forța de transmitere pentru procesul electrocinetic, este altenat într-o operație deschis/închis pentru a realiza, de exemplu, un timp de staționare pentru contaminanți pentru a fi degradați în zonele de tratare, de exemplu, prin biodegradare, înainte ca contaminanții suplimentari să fie evacuați în zonele de tratare.
într-o altă formă de realizare a procesului conform invenției, zonele permeabile la lichid adiționale și zonele de tratare următoare sunt formate la un timp după inițierea remedierii in situ pentru a face tratamentul suplimentar al zonei de sol contaminate. Un exemplu de utilizare a zonelor de tratare formate după inițierea unei remedieri in situ este situația în care zonele tratate originare sunt folosite pentru a capta contaminantul, care poate fi un material toxic până la un material de tratare, de exemplu microorganism, dacă acest material de tratare a fost prezent inițial.
Fracturarea hidraulică este o metodă de accesare a suprafeței solului în scopuri de remediere. Fracturarea formațiunilor subterane este însoțită de injectarea sau pomparea unui fluid de fracturare printr-un puț forat la o viteză si presiune suficiente pentru a provoca o fracturare în formațiune, de exemplu, în zona de sol heterogen contaminată. Fracturarea fluidă este în mod special viscozificată cu un gel, de exemplu un polimer natural sau sintetic solubil în apă. Exemple de polimeri solubili în apă includ, dar nu se limitează la aceștia, guar, hidroxipropilguar, carboximetilhidroxipropilguar, metilceluloză și hidroxiceluloză.
Fracturarea hidraulică poate fi însoțită de oricare dintre metodele convenționale cunoscute de specialiștii în domeniu, cum sunt cele descrise în brevetele US 4964466, 4378845 și 4067389. De exemplu, după spargerea bazei unui puț cu un jet de apă, se adaugă o matrice de rășină de guar cu un material granular, de preferință nisip, suspendat în ea, sub o presiune suficientă, până ce se creează o rupere în formă netedă de “clătită”. Se adaugă o enzimă pentru a sparge matrița de rășină de guar, care apoi poate fi pompată afară, eliminând lentila de nisip. Aceste fracturi pot fi așezate foarte apropiat, la cca 20 cm unele de altele. Substanțele nutritive, microorganismele, oxidanții, catalizatorii, absorbanții, surfactanții, electronodonorii, co-metaboliții, agenții chelatici, rășinile schimbătoare de ioni, agenții tampon și/sau sărurile pot fi introduse în lentile de nisip, de exemplu, fracturi, pentru a forma zone de tratare pentru degradarea materialelor toxice prezente în zona de sol heterogen contaminată conform procedeului din invenție. Materialul granular este considerat în general un susținător și este necesar să se țină fractura departe de închidere după ce polimerul solubil în apă este spart și îndepărtat.
O metodă îmbunătățită de fracturare hidraulică înlocuiește fluidul de fracturare convențional cu un fluid de fracturare care cuprinde un mediu de transport apos și un material organic natural drept material de susținere. Așa cum s-a folosit mai sus,
325
330
335
340
345
350
355
360
365
RO 115942 Bl termenul “material organic natural” se referă la materiale care produc suprafețe excelente pentru atașarea microbială și, de asemenea, surse de termen lung de suplimente nutritive pentru creșterea microorganismelor. Diverse combinații organice ale acestor materiale pot de asemenea lua parte la biodegradarea compușilor organici clorurați, care pot necesita prezența unor anumiți co-metaboliți pentru degradare rapidă. Exemple de materiale organice naturale includ, dar nu se limitează la acestea, rumeguș, așchii de lemn, straturi de frunze uscate, bălegar și altele asemănătoare, și amestecurile lor.
Folosirea materialului organic natural drept material de susținere are câteva avantaje față de folosirea nisipului în același scop. Printre aceste avantaje sunt:
(1) eliminarea necesității de folosire a unui agent de viscozificare, de exemplu un polimer solubil în apă, cum sunt exemplele date mai sus, și în mod opțional un agent de reticulare și (2) eliminarea necesității ca matricea polimeră să fie spartă și îndepărtată din fracturi prin injectarea unei enzime sau a unui agent de oxidare, de exemplu hipoclorit de calciu sau de sodiu și persulfat de sodiu sau amoniu, care atacă matricea polimeră, sau prin degradarea termică care depinde de temperatura în fractură. în spargerea matricei polimere, enzimele sunt folosite în mod reprezentativ până la o temperatură de aproximativ 5O°C, agenții de oxidare sunt folosiți în mod reprezentativ până la o temperatură de aproximativ 80°C și încălzirea singură este folosită în mod uzual la temperatura de aproximativ 135°C. în plus, materialul natural organic reacționează ca:
(a) un material suport pentru microorganisme în fracturi;
(b) o sursă suplimentară sau alternativă de nutriție pentru microorganisme, și (c) un rezervor de păstrare a umidității care este benefică atât pentru activitatea microbiană, cât și pentru procesul de electroosmoză.
Fracturarea formalităților subterane folosind fluidul de fracturare îmbunătățit este însoțită de injectarea sau pomparea fluidului de fracturare, care cuprinde un mediu de transport apos și un material organic natural printr-un puț de foraj la o rată suficientă pentru a fractura formațiunea subterană, de exemplu regiunea de sol contaminată. Fluidul de fracturare hidraulică cuprinde un mediu de transport și o cantitate suficientă de particule de material de susținere organic natural suspendat în numitul mediu. Cantitatea de particule de material organic natural necesară este cantitatea necesară pentru a forma fractura și a menține fractura să nu se închidă după ce ea este formată. Cantitatea de fluid de fracturare și particule de material de susținere organic natural necesare vor fi evidente pentru orice specialist în domeniul fracturării hidraulice folosind oricare dintre metodele convenționale cunoscute specialiștilor în domeniu. Mediul de transport apos poate conține orice substanță chimică folosită ca fluid de fracturare convențional, alta decât polimerii solubili în apă utilizați ca agenți de viscozifiere. Substanțe chimice specifice folosite în fluidele de fracturare includ acelea descrise în Chemicals in Petroleum Exploration an Production II, North American Report and Forecasts to 1993, Colin A. Houston and Associates, Inc., Mamaroneck, N.Y. (1984). Mediul de transport apos poate conține, de asemenea, materialele de tratare folosite în procedeul conform invenției. Fracturarea pneumatică este o metodă de acces la sub-suprafața solului pentru scopuri de remediere. Fracturarea formațiunilor subterane este însoțită de injectarea unei surse de gaz comprimat, de exemplu,
RO 115942 Bl
420 aer, printr-o forare de puț la o valoare suficientă de presiune pentru a cauza o rupere ce se formează în formațiune, de exemplu, în zona de sol heterogen contaminată. Procedeul constă în introducerea de gaz de înaltă presiune prin gaura de puț printr-un injector. Mediul presurizat creează canale de curgere a aerului care emană din punctul de injecție și formează regiuni permeabile la lichid sau fracturi care au o rază de influență până la 12 m de puțul de forare.
Fracturarea prin impuls este o altă metodă de acces la suprafața solului pentru scopuri de remediere. Fracturarea formațiunilor subterane este însoțită de vibrații de ape generate de un dispozitiv hidraulic de impulsuri - “Hydraulic Impulse Device” (HID). HID este un intensificator hidraulic de înaltă presiune, care descarcă 0,5 I de fluid în câteva zecimi de secundă. Fluidul descărcat printr-un tub de scurgere, care poate fi introdus într-o gaură de puț, ia foc în formațiunea înconjurătoare. Presiunea de injecție crește brusc până la 8500 psi (58 MPa) în 12 milisecunde și apoi descrește la cea atmosferică în următoarele 275 milisecunde. Viteza fluidelor la capătul conducător al impulsului este de ordinul a 150 până la 450 m/s. Nisipul este introdus în faza fluidă și realizat în fractura creată de impuls. Deformarea generală creată de un singur impuls include un înveliș cilindric și fracturi fie paralele, fie perpendiculare față de axa învelișului. Impulsurile adiționale lărgesc fracturile, producând regiuni permeabile la lichide.
Fracturarea cu impuls poate fi realizată atât în soluri supraconsolidate, cât și consolidate normal, la care fracturarea hidraulică este mai bine cotată de solurile supraconsolidate (fracturile create în solurile normal consolidate propagă de obicei vertical și intersectează suprafața de pământ). în plus, fracturile de impuls pot fi create în apropiere de utilități din subsol și în apropierea structurilor care pot fi afectate de deformarea suprafeței asociate cu fracturarea hidraulică. Suprapunerea în straturi este o metodă care cuprinde introducerea unor materiale conectabile de straturi suprapuse care pot fi legate prin orice mijloace convenționale, cum ar fi conexiunile crestate, legăturile cu bilă și de tipul articulației sau legături de angrenare. Dacă suprapunerea de straturi trebuie să rămână în sol în timpul tratamentului, legătura preferată se referă la legătura de angrenare, care încorporează o cavitate care este umplută cu o închidere ermetică după împingerea pentru prevenirea scurgerii prin legături. Suprapunerile de straturi pot fi impuse la adâncimi de 30 m sau mai mult în depozitele neconsolidate lipsite de bolovani.
Materialul de suprapunere de straturi este introdus în sol folosind un ciocan de așezare. Tipurile de ciocane de așezare includ ciocane cu acționare prin cădere, cu abur cu o singură acțiune, abur cu dublă acțiune, Diesel, cu vibrație și hidraulică. Pentru fiecare tip de ciocan enumerat mai sus, energia de acționare este asigurată printr-o greutate în cădere care lovește vârful țărușului. Țărușii sunt bătuți până la adâncimea dorită, de exemplu, până la un punct aflat sub regiunea contaminată din sol, și porțiunea care rămâne deasupra solului poate fi în mod excepțional tăiată.
Suprapunerea de straturi poate fi utilizată într-o serie de variante pentru a forma zonele de tratare. Există două căi de utilizare a suprapunerii de straturi:
a) suprapunerile pot rămâne în pământ și
b) suprapunerile pot fi îndepărtate după formare, din zona de tratare.
în ceea ce privește cazul în care suprapunerile rămân, o metodă cuprinde folosirea unui singur strat cu părți care conțin materialele de tratare, astfel că porțile
425
430
435
440
445
450
455
460
RO 115942 Bl sunt zone de tratare. Altă metodă de folosire a unui singur strat cuprinde materiale în straturi poroase impregnate sau care conțin materiale care sunt permeabile să curgă în timpul electroosmozei și/sau curgerii hidraulice. Dacă se folosesc două straturi și solul dintre straturi este îndepărtat și replasat cu materialul de tratat, straturile vor conține unele mijloace care permit curgerea prin straturi așa cum s-a descris mai sus. în ceea ce privește cazul în care straturile se îndepărtează după formarea zonei de tratare, acestea trebuie conduse în regiunea de sol heterogen contaminată la adâncimea dorită, în mod special paralel unul cu altul și solul dintre straturi îndepărtat pentru a forma o regiune de lichid permeabilă de dimensiunea dorită. Regiunea permeabilă la lichid va fi atunci umplută cu materialele de tratare dorite pentru a forma zona de tratare și straturile sunt apoi îndepărtate din sol.
Formarea de șanțuri este metoda care cuprinde excavarea solului la o adâncime suficientă, cel puțin atât de adâncă cât adâncimea regiunii de sol contaminat. Șanțul va fi excavat astfel încât să se extindă lateral atât cât este necesar pentru a asigura că toată regiunea de sol contaminat este acoperită. Dacă se folosesc șanțuri multiple, ele pot fiecare să se extindă lateral pentru a acoperi întreaga regiune de sol contaminată sau ele se pot suprapune parțial, astfel că întreaga lărgime a zonei contaminate este prevăzută cu suficiente zone de tratare pentru tratarea contaminanților. Șanțul excavat este apoi umplut cu material de umplutură care conține material de tratare a contaminanților în regiunea de sol contaminat. într-o realizare, șanțul poate fi umplut cu un nămol care conține material de tratare a contaminanților în regiunea de sol contaminat, cu prevederea că peretele de nămol format este permeabil la curgerea de lichid prin electroosmoză și/sau curgere hidraulică, părți ale procedeului conform invenției.
Forarea direcțională este o metodă care cuprinde utilizarea unui sistem compact, omni-direcțional de forare, care este rapid mobilizat și poate crea canale (găuri) de la verticale până la orizontale. Un timp simplu de sistem locator este folosit pentru a furniza informații despre adâncime, intensitate și zgomot în capul de forare în timpul forării. Forarea direcțională poate fi folosită în majoritatea solurilor și poate fi folosită pentru a crea canale multiple, de exemplu zone permeabile la lichide, de lungime suficientă, care pot fi direcționate în zona de sol heterogen contaminată. în plus, forajul direcțional poate fi folosit în combinație cu alte metode de formare a zonelor permeabile la lichid care utilizează o gaură de sondă, de exemplu fracturarea hidraulică.
Forarea/amestecarea solului este o metodă de formare a zonelor continue tratate, care implică utilizarea echipamentului de forare care forează și amestecă simultan solul cu materialele de tratare, pentru a forma o zonă de tratare care cuprinde un amestec relativ uniform de material de tratare a solului. Forarea/amestecarea solului poate fi însoțită de orice metodă convențională cunoscută specialiștilor în domeniu. Metoda de forare/amestecare a solului preferată folosește un aparat de forare a solului, așa cum a fost descris în brevetul US 5135058. Un astfel de aparat de forare este livrat comercial de RUST Remedial Services sub marca Mec Tool™. Amestecarea uniformă în timpul formării zonei de tratare folosind aparatul de mai sus este însoțită de un sistem de rotație înaltă aplicat la instrumentul de amestecare la ansamblul de forare. Materialul de tratare, în formă de nămol, lichid sau gaz, este injectat în mod direct în matricea de sol solid la presiune de până la 1034 kPa (150 p.s.i.) și amestecat in situ cu solul. Acest amestec uniform, cuplat cu mișcările de
RO 115942 Bl rotație și verticale ale uneltei de injecție/amestecare, veghează asupra penetrării efective și amestecarea materialului de tratare cu solul.
Materialele de tratare folosite în procedeul conform invenției pot fi selecționate din grupul care constă din microorganisme, substanțe nutritive, electroni acceptori, catalizatori, adsorbanți, surfactanți, donori de electroni, co-metaboliți, agenți chelatici, rășini schimbătoare de ioni, tampoane de pH, săruri și combinațiile lor. Când există mai mult de o zonă permeabilă la lichid utilizată în procedeul conform invenției, materialul sau materialele de tratare adăugate la fiecare zonă permeabilă la lichid pot fi aceleași sau diferite. Când se utilizează numai o regiune permeabilă la lichid în procedeul conform invenției, se va folosi în general cel puțin un material de tratare în plus față de surfactanți, dacă nu sunt prezente microorganisme indigene sau materiale de tratament preexistente în zona de sol contaminată. Alegerea materialelor de tratare va depinde de zonele de sol heterogen contaminate specifice și de contaminanții organici specifici în regiunea de sol heterogen contaminată.
Microorganismele folosite în procedeul conform invenției depind de contaminanții organici specifici în zona de sol heterogen contaminată care trebuie bioremediată. Biodegradarea poate fi realizată în condiții aerobe, în condiții anaerobe sau în condiții combinate, aerobe și anaerobe. Depinzând de tipul și numărul de contaminanți organici prezenți în regiunea de sol heterogen contaminat, pot fi necesare un singur tip de microorganism sau un amestec de diferite microorganisme. Microorganismele specifice necesare pentru a trata fiecare contaminant organic prezent sunt bine cunoscute specialiștilor în materie.
Acceptorii de electroni, de exemplu oxidanții, folosiți în procedeul conform invenției depind de contaminanții specifici în zona de sol heterogen contaminată care trebuie tratată și de microorganismul folosit. Exemple de oxidanți corespunzători includ, dar nu se limitează la aceștia, peroxid de hidrogen, oxidanți solizi și altele asemănătoare și amestecurile lor. Tipul de oxidant necesar este bine cunoscut specialiștilor în domeniu, depinzând de respectivul contaminant prezent.
Catalizatorii folosiți în procedeul conform invenției depind de contaminanții specifici prezenți în zona de sol contaminată care trebuie tratată. Exemple de catalizatori corespunzători includ, nelimitativ, catalizatori de fier, alumină și altele asemănătoare și amestecurile lor. Tipul de catalizator este bine cunoscut specialiștilor în materie, depinzând de contaminantul prezent în mod particular. Adsorbanții în procedeul conform invenției depind de contaminanții specifici prezenți în zona de sol heterogen contaminată. Exemple de adsorbanți corespunzători includ, nelimitativ, cărbune activ, alumină, rășini polimerice și altele asemănătoare, și amestecurile lor. Tipurile de adsorbanți necesari sunt bine cunoscute de specialiștii în domeniu, depinzând de contaminanții prezenți în particular. în plus față de contaminanții organici de legătură, așa cum trec ei prin zonele de tratare, adsorbanții pot de asemenea să servească drept suport pentru microorganismul uzat.
Avantajul folosirii suporților poroși în bioreactoare este bine cunoscut specialiștilor în domeniul tratării deșeurilor lichide. Este de asemenea posibil să se utilizeze adsorbanți pentru a capta contaminanții pe măsură ce ei trec prin zonele de tratare, din care adsorbanții sau contaminanții adsorbiți pot fi ulterior eliminați din zona de tratare, sau contaminanții adsorbiți pot fi mai târziu degradați in situ, cum ar fi prin introducerea materialelor de tratare adiționale în zona de tratare, sau prin adăugarea unui timp adițional pentru ca degradarea să fie completă.
510
515
520
525
530
535
540
545
550
RO 115942 Bl
Surfactanții folosiți în procedeul conform invenției depind de zona de sol contaminată specifică care urmează a fi tratată. Surfactanții conform invenției pot fi neionici sau anionici, de preferință neionici, pentru ca să nu interfereze cu electroosmoza, și este și mat de preferat ca surfanctanții să fie biodegradabili. Exemple de surfactanți corespunzători includ, nelimitativ, polietilen glicoli, terț-octilfenoli etoxilați, terț-nonilfenoli etoxilați, alcooli primari lineari cu 16 la 20 atomi carbon, dodecilsulfat de sodiu și amestecurile lor.
Electronodonorii folosiți în procedeul conform invenției depind de contaminații specifici din zona de sol heterogen contaminat care urmează să fie tratată și de microorganismul folosit. Exemple de donori de electroni corespunzători includ, nelimitativ, soluții apoase de benzoat, soluții apoase de sulfat și amestecurile lor. Tipul de donor de electroni necesar este bine cunoscut de specialiștii în materie și depinde de contaminanții specifici prezenți. Soluțiile apoase de benzoat pot fi formate utilizând benzoat de sodiu dizolvat în apă. Soluțiile apoase de sulfat se pot obține utilizând sulfat de sodiu dizolvat în apă. Electronodonorii sunt folosiți în mod particular când sunt utilizați în conjunctură cu biodegradarea anaerobă pentru dehalogenarea reductivă a etenei clorurate.
Co-metaboliții utilizați în procedeul conform invenției depind de contaminanții specifici în zona de sol heterogen contaminată care urmează a fi tratată și de microorganismele folosite. Co-metaboliții sunt substanțe pe care microorganismele, de exemplu bacteria methanotrophic le pot utiliza drept sursă de carbon și de energie, și în proces de asemenea degradează alt contaminant prezent în zona de sol heterogen contaminată, care nu poate fi degradată efectiv de un microorganism singur. Cometaboliții sunt în particular folosiți la degradarea compușilor organici clorurați. Exemple de co-metaboliți corespunzători includ, dar nu se limitează la aceștia, fenol, metan și amestecurile lor. Tipul de co-metabolit necesar este cel bine cunoscut de specialistul în materie și depinde de contaminații prezentați și de microorganismele utilizate.
Agenții chelatici folosiți în procedeul conform invenției depind de solul contaminat din regiunea de tratat. Agenții chelatici sunt în particular folosiți în cazurile în care sunt prezenți contaminanții ionici. Exemple de agenți chelatici corespunzători includ, dar nu se limitează la aceștia, acizi hidrocarboxilici, cum sunt acidul etilendiaminotetraacetic (EDTA) și acidul nitrilotriacetic (NTA), polifosfați, cum este tripolifosfatul de sodiu (STPP), poliamine, ca trietilenamina, acizi fosfonici, ca acidul etilen diaminotetra (metilenosfonic) (EDTPO) și amestecurile lor.
Rășinile schimbătoare de ioni folosite în procedeul conform invenției depind de zona respectivă de sol contaminată care urmează a fi tratată. Rășinile schimbătoare de ioni pot fi rășini schimbătoare de anioni sau de cationi depinzând de contaminatul care urmează a fi tratat. Rășinile schimbătoare de ioni preferate sunt cele sub formă de acid liber sau de bază liberă. Exemple de rășini schimbătoare de ioni corespunzătoare includ, dar nu se limitează la acestea, Amberlist A-21, Amberlystl 5, Amberlite IRC-5O și Amberlite IRA-93 (produse de Rohm & Haad Co.] și Dowex 50 W (produse de The Dow Chemical Co.).
Agenții tampon folosiți în procedeul conform invenției depind de zona de sol contaminată respectivă care urmează a fi tratată. Agenții tampon, așa cum rezultă de mai sus, sunt compuși care acționează la controlul pH-ului soluției supuse proceselor electrocinetice.
RO 115942 Bl
605
Agenții tampon pot fi de asemenea folosiți pentru a mări conductivitatea soluției supuse proceselor electrocinematice. Astfel, agenții tampon ajută la tratarea contaminanților prin îmbunătățirea curgerii electroosmotice sau prin faptul că permit proceselor electrocinetice să opereze în mod eficient la gradienți de tensiune reduși. Exemple de agenți tampon includ, dar nu se limitează la aceștia, var, carbonat de calciu, rocă fosfatică, polifosfat și altele asemănătoare, și amestecurile lor.
Sărurile utilizate în procedeul conform invenției depind de zona respectivă de sol contaminată care urmează a fi tratată. Sărurile, așa cum au fost folosite mai sus, sunt săruri neutre care acționează prin creșterea conductivității soluției supuse la procesele electrocinetice. Astfel, sărurile ajută la tratarea contaminanților prin îmbunătățirea curgerii electroosmotice sau prin permiterea procedeelor electrocinetice de a opera eficient la gradienți de tensiune mai reduși. Exemple de astfel de săruri includ, dar nu se limitează la acestea, sulfat de calciu, clorură de sodiu, clorură de calciu, și altele asemănătoare, și la amestecurile lor.
Degradarea electrochimică a contaminanților poate fi atinsă, de exemplu, prin prepararea cel puțin a unei zone cu lichid permeabile sau utilizarea a cel puțin unei zone permeabile la lichid care conține un material cu conductivitate electronică, de exemplu particule de grafit, astfel că zona permeabilă la lichid, localizată între primul și al doilea electrod, să formeze un electrod bipolar în care are loc direct sau indirect degradarea electrochimică. Un exemplu de astfel de degradare electrochimică este declorurarea reductivă electrochimică a compușilor clorurați, de exemplu, dicloretanul și tricloretilena, la catodul electrodului bipolar al zonei de tratare, în timp ce contaminanții curg prin zona de tratare prin electroosmoză sau curgere hidraulică.
Curgerea hidraulică sau curgerea prin presiune, rezultată prin aplicarea gradientului hidraulic prin zona de sol heterogen contaminată, poate fi însoțită de orice metodă convențională, cunoscută de specialiștii în domeniu. Gradienții hidraulici pot fi produși prin orice metodă convențională cunoscută specialiștilor în materie. Exemple de astfel de metode includ, dar nu se limitează la acestea (1), introducerea de tuburi perforate în sol sau forarea de găuri de puț la ambele capete ale zonei de sol heterogen contaminate și aplicarea unei presiuni la tuburi sau la găurile de puț la unul din capetele zonei de sol heterogen pentru a provoca un gradient hidraulic care rezultă într-o curgere hidraulică de la capătul de înaltă presiune al zonei de sol heterogen contaminate la capătul de joasă presiune al zonei de sol heterogen contaminate, (2) introducerea de tuburi perforate în sol, sau de puțuri de găuri de forare la ambele capete ale zonei de sol heterogen contaminate și aplicarea de vid la tuburile sau puțurile de forare de la capăt al zonei de sol heterogen contaminate, pentru a provoca un gradient hidraulic care au ca rezultat un flux hidraulic de la capătul de presiune ridicată al zonei de sol heterogen contaminate către capătul de joasă presiune al zonei de sol heterogen contaminate și [3] introducerea de tuburi perforate în pământ sau de puțuri de forare la ambele capete ale zonei de sol heterogen contaminate și aplicarea de presiune la tuburi și găuri de puț de la capăt al zonei de sol heterogen contaminate și aplicarea de vid la tuburile și puțurile de la capătul opus al zonei de sol heterogen contaminate, pentru a provoca un gradient hidraulic care are ca rezultat o curgere hidraulică de la capătul de presiune ridicată al zonei de sol heterogen contaminate la capătul de joasă presiune al zonei de sol heterogen contaminate. Capetele de presiune ridicată și joasă ale zonei de sol heterogen contaminate
610
615
620
625
630
635
640
645
RO 115942 Bl pot fi la capetele opuse ale zonei de sol heterogen contaminate și fiecare capăt constă într-una sau o pluralitate de conducte sau găuri de puț sau echivalentul lor, sau unul din capetele de presiune ridicată sau de joasă presiune poate fi localizat în zona de sol heterogen contaminată și celelalte capete de înaltă presiune sau joasă presiune pot consta în tuburi, găuri de forare sau echivalentul lor, care înconjoară zona de sol heterogen contaminată.
Apa utilizată pentru curgerea hidraulică în procedeul conform invenției poate fi apa din sol sau apa de ploaie sau apa din exterior și poate fi aplicată la capătul de presiune înaltă al zonei de sol heterogen contaminate. într-o variantă de realizare, apa poate fi îndepărtată din zona de sol heterogen contaminată la capătul de joasă presiune al zonei de sol heterogen contaminată și tratată în exterior pentru a îndepărta orice contaminanți prin oricare metodă convențională de degradare a contaminanților. într-o altă variantă de realizare, dacă se dorește, apa tratată poate să fie recirculată în zona de sol heterogen contaminată la capătul de presiune ridicată al zonei respective.
în cazul sistemului în circuit închis, inundarea solului poate fi de asemenea realizată prin injectarea de solvenți sau surfactanți în sol la capătul de presiune ridicată al zonei de sol heterogen contaminată, pentru creșterea solubilității contaminantului, în continuarea tratării solului, apa recirculată curge prin zona de sol heterogen contaminată și apa care conține contaminanți, solvent și surfactant este colectată la capătul de joasă presiune al zonei respective, tratată și reinjectată la capătul de presiune ridicată al zonei.
Curgerea hidraulică utilizată în procedeul conform invenției poate fi continuă sau pulsatorie. Așa cum a fost folosit mai sus termenul “pulsatoriu”, înseamnă că curgerea hidraulică are loc cu intermitențe într-o secvență du-te-vino. Este de preferat, în mod curent, să se utilizeze curgerea hidraulică pulsatorie pentru că procentul de îndepărtare a contaminanților este crescut în comparație cu fluxul hidraulic continuu la volume echivalente de curent hidraulic. Aceasta în special în cazul în care se utilizează tratarea exterioară a curentului hidraulic. în plus, direcția curentului hidraulic prin zona de sol heterogen contaminată poate fi periodic inversată, prin inversarea gradientului hidraulic. Inversarea curgerii hidraulice este folosită în special dacă zonele de tratare sunt prezente în regiuni de înaltă permeabilitate, pentru că schema curgerii încoace și încolo are ca rezultat un lichid care are multiple treceri prin solul contaminat, de fiecare dată îndepărtând contaminanții adiționali și livrându-i la zonele de tratare.
Metodele elecrocinetice, de exemplu electroosmoza și electromigrarea, pot fi însoțite de orice metodă convențională cunoscută de specialiștii în materie, așa cum este descrisă de Bruell, C.J. et. al., “Electroosmotic Removal of Gasoline Hydrocarbons and TCE from Clay”(îndepărtarea elestroosmotică a hidrocarburilor și TCE din argile), J. Environ. Eng., Voi. 118, No. 1, pp.84-1OO, lanuarie/Februarie 1992) și Acar, Y.B. et al., “Phenol Removal from Kaolinite by Electrokinetics” (îndepărtarea fenolilor din caolinite prin metoda electrocinetică), J. Geotech. Eng., Voi. 118, No.11, pp. 1835-52, Noiembrie 1992.
Electroosmoza, adică mișcarea apei în matricea de sol de la anod la catod, are loc când este aplicat un curent electric continuu slab, constant, la electrozii localizați în zona de sol heterogen contaminată. Un prim electrod este așezat la un prim capăt al zonei de sol heterogen contaminate și un al doilea electrod este localizat la capătul
RO 115942 Bl
695 opus al zonei de sol heterogen, sau un prim electrod este așezat la un prim capăt la fiecare zonă de joasă permeabilitate și al doilea electrod este așezat la capătul opus al fiecărei zone de sol de joasă permeabilitate, pentru a provoca o curgere electroosmotică de la un electrod la altul. Așa cum s-au folosit mai sus, termenii “primul electrod” și “al doilea electrod” pot fi un singur electrod sau o pluralitate de electrozi plasați de-a curmezișul zonei de sol heterogen contaminate la aproximativ același nivel orizontal sau vertical în zona de sol heterogen contaminată, depinzând de cum sunt zonele de tratare, verticale sau orizontale. Conexiunile electrice și dimensiunile electrodului și materialele folosite variază în funcție de fiecare situație în parte. Selectarea electrozilor este evidentă pentru specialiștii în materie. Atunci când contaminanții în zona de sol heterogen contaminată sunt compuși organici, este de preferat în mod curent ca electrozii să conțină particule de cărbune sau grafit pentru că grafitul sau cărbunele ajută la tamponarea pH-ului pe tot cuprinsul procesului electrocinetic. Este de asemenea în mod curent de preferat ca electrozii să fie electrozi deschiși, ceea ce permite intrarea și ieșirea lichidului; un electrod deschis poate fi de asemenea unul care nu este el însuși poros sau perforat, dar care este așezat într-un container perforat sau direct în spatele unei regiuni sau zone permeabile la lichid. în plus, electrodul poate funcționa de asemenea ca o zonă de tratare, de exemplu o zonă de adsorbție, în care cărbunele sau grafitul pot de asemenea servi drept adsorbanți.
Când zonele de tratare sunt orizontale, de exemplu cu hidrofracturare sau fracturare pneumatică, un prim electrod poate fi așezat la sau aproape de nivelul solului sau deasupra regiunii de sol heterogen contaminate, și un al doilea electrod poate fi așezat mai jos de primul electrod, de preferință la fundul sau dedesubtul regiunii de sol heterogen contaminat. Atunci când primul electrod este așezat la nivelul solului, el poate fi un simplu paravan de metal culcat pe suprafața de pământ. Primul sau cel de-al doilea electrod, de exemplu, poate fi o fractură care conține un material conductor de electroni, cum sunt particulele de grafit sau un amestec de particule de grafit și nisip, format prin injectarea unui fluid de fracturare care conține nisip și grafit, printr-un al doilea puț de foraj la o rată suficientă și la o presiune suficientă pentru a forma fractura. în mod alternativ, poate fi așezat un prim electrod la sau aproape de fiecare zonă de sol de joasă permeabilitate, și un al doilea electrod poate fi așezat dedesubtul primului electrod, de preferință la fundul sau dedesubtul fiecărei zone de sol de joasă permeabilitate.
Atunci când zonele de tratare sunt verticale, de exemplu cu formare de șanțuri sau așezare de straturi, un prim electrod poate fi așezat la unul din capetele zonei de sol heterogen contaminate și un al doilea electrod poate fi așezat la capătul opus al zonei de sol heterogen contaminate, sau un prim electrod poate fi așezat la un prim capăt al fiecărei zonei de joasă permeabilitate și un al doilea electrod poate fi așezat la capătul opus al fiecărei zone de sol de joasă permeabilitate. Electrozi corespunzători pentru folosirea la zone de tratare verticale pot fi, de exemplu, o baghetă, un tub sau un mediu granular cu conductibilitate electronică, de exemplu grafit sau amestec de grafit și nisip, într-o gaură în sol.
în timpul electroosmozei, materialele de tratare, de exemplu, microorganismele și/sau oxidanții, se pot mișca din zonele de tratare în regiunea de sol contaminat, astfel încât degradarea contaminanților poate avea loc tot atât de bine în regiunea de sol heterogen contaminată, cât și în zonele de tratare.
700
705
710
715
720
725
730
735
RO 115942 Bl în procedeul conform invenției, atunci când nu se adaugă apă sau ea nu se recirculă în zona de sol heterogen contaminată, apa folosită pentru electroosmoză va fi apa din sol sau apa de ploaie, de exemplu apa adăugată în zona de sol heterogen contaminată poate fi dintr-o sursă de pământ de mai sus sau dintr-o sursă de pământ din afara zonei de sol contaminată care urmează a fi tratată. Dacă apa din sol singură nu este suficientă, se pot introduce de asemenea surfactanți în regiunea de sol heterogen contaminat pentru a desorbi sau solubiliza contaminanții din sol. Apa din exterior nu este necesară când procedeul conform invenției utilizează schimbarea periodică a polarității electrice, a electrozilor pentru a schimba curgerea lichidului prin electroosmoză, recircularea curentului electroosmotic, recircularea curentului hidraulic sau utilizarea de apă din sol situat în afara zonei de sol contaminate, care urmează a fi tratată. Totuși, este de preferat, în mod obișnuit, să se utilizeze periodic inversarea polarității electrice pentru că s-a constatat că inversarea periodică a curgerii minimalizează uscarea solului și efectele pH-ului asociate cu operația electroosmotică extinsă. Această schemă simplă du-te-vino are ca rezultat un lichid care are multiple treceri prin solul contaminat, de fiecare dată îndepărtând contaminanți adiționali din sol și dirijându-le spre zonele de tratare. Atunci când se folosește tehnica de curgere inversată, prezența adsorbantului în zonele de tratare este deosebit de avantajoasă. Folosirea adsorbantului decuplează efectiv transportul de masă de la reacție sau bioremediere, în timp ce lichidul trece prin zona de tratare, contaminanții sunt adsorbiți și menținuți pe suprafața adsorbantă unde microorganismele îi pot degrada fie în timpul electroosmozei, fie după electroosmoză, dacă este necesar pentru un tratament mai eficient. S-a constatat de asemenea că recircularea curgerii electroosmotice reduce uscarea solului și efectele pH-ului asociate cu operația de extindere electroosmotică.
în procedeul conform invenției, în care lichidul exterior care conține apă este adăugat sau recirculat la zona de sol heterogen contaminat, lichidul poate fi adăugat printr-un electrod deschis, prin tuburi sau găuri de foraj la capătul de presiune ridicată al zonei de sol heterogen contaminate sau la un alt loc în zona de sol heterogen contaminată. Un electod deschis este un electrod care permite să curgă un lichid, de exemplu apă. Un electrod deschis poate fi un electrod care este el însuși perforat sau poros, așa cum sunt baghetele, tuburile sau materialele granulare care permit intrarea sau ieșirea unui lichid; un electrod deschis poate de asemenea să fie un electrod care nu este el însuși perforat, dar care este așezat într-un container perforat. Lichidul din exterior poate de asemenea să conțină surfactanți pentru a desorbi contaminanții din sol. Inversarea tehnicii de curgere sau recircularea curentului electroosmotic descrise mai sus pot de asemenea fi utilizate în procedeul conform invenției, în care un lichid este furnizat unei zone de sol heterogen contaminate.
Zona de sol heterogen contaminată va fi supusă în mod periodic la prelevarea de mostre, cum ar fi prelevarea de probe de miez; și solul va fi analizat pentru a determina dacă nivelul de contaminanți s-a redus la un nivel acceptabil. Atunci când analiza probelor indică faptul că nivelul contaminantului a scăzut la sau sub nivelul acceptabil, procedeul coform invenției poate fi oprit.
Se dau în continuare trei exemple concrete de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 1 și 2, care reprezintă:
- fig. 1, o vedere laterală a celulei electroostmotice, conform exemplului 1.
- fig. 2, vedere laterală a celulei osmotice utilizate în exemplul 2.
RO 115942 Bl
790
Exemplul 1. Exemplul demonstreză faptul că electroosmoza este capabilă să îndepărteze efectiv și uniform contaminanții dintr-o matrice de sol foarte heterogen.
Celula electroosmotică folosită în acest exemplu este ilustrată în fig.1. Celula este un tub cilindric confecționat din plastic transparent, cu diametrul interior 10 cm și lungimea 21,6 cm. împachetată în secțiunea de mijloc de 6,3 cm (2,5 inch) a celulei 50 se află o piesă de argilă caolinitică, înconjurată de nisip fin pentru a simula o matrice de sol heterogen. Conductivitatea hidraulică a argilei folosite este de ordinul 108 cm/s, și cea a nisipului este 102 cm/s. Piesa de argilă a fost uniform contaminată cu o soluție apoasă care conține p-nitrofenol (PNP) drept model de contaminant organic. S-au amestecat 300 g de argilă caolinitică uscată cu 179,5 g de soluție apoasă care conține 1062 mg PNP/I și a rezultat o pastă de argilă de umiditate 37,5% în greutate cu o încărcătură de 0,398 mg PNP/g argilă umedă. în celulă s-au așezat 222,6 g de amestec argilă PNP, rezultând o încărcare totală de PNP pe partea de argilă de 88,6 mg PNP. Această secțiune de argilă PNP -contaminată a fost înconjurată de aproximativ 500 g (greutate uscată) de nisip fin. Nisipul a fost de asemenea contaminat uniform cu soluția de PNP la o încărcare totală PNP de 100,9 mg în nisip. Secțiunea nisip/argilă a fost consolidată la fiecare capăt cu un strat de
1,27 cm de nisip și particule de cărbune 40, 70, având aproximativ 24% în greutate cărbune. Cărbunele folosit a fost cărbune activ livrabil în comerț, găsit ca având eficiență în adsorbirea PNP. Straturile nisip-cărbune au reprezentat astfel zone de adsorbție premeabile la lichid sau zone de tratare. Argila coalinitică necontaminată 30 (aproximativ 38% în greutate umiditate și 3,8 cm) a fost așezată în apropiere de fiecare strat de nisip-cărbune pentru a simula solul curat. Straturi de grosime de 1,27 cm de particule de cărbune activ granular s-au așezat în imediata apropiere a secțiunilor de argilă curată pentru a funcționa ca electrozi. Conexiunile la electrozi s-au făcut cu bagheta de grafit 80 inserată în straturile de cărbune împachetate. Straturile de
1,27 cm de argilă caolinitică necontaminată 10 (aproximativ 38% în greutate umiditate) s-au așezat în afara fiecăruia electrod. în timpul experimentului electroosmotic, apa s-a alimentat în celulă și a fost scoasă prin straturile electrod. Apa de izvor a fost utilizată în timpul experienței pentru a simula apa din pământ.
Experiența s-a realizat la temperatura camerei și la un gradient de tensiune constant, de aproximativ 1 volt/cm, de-a lungul masei de sol între electrozi. Experimentul s-a realizat mai întâi cu electrodul 60 drept anod și electrodul 20 drept catod. Direcția de curgere a apei în timpul electroosmozei a fost aceea de la electrodul 60 la electrodul 20. După o zi s-a colectat de la catodul 20 un volum de lichid egal cu aproximativ volumul unui por al secțiunii 50 (nisip+argilă). Polaritatea electrică s-a inversat, provocând curgerea apei în direcția de la electrodul 20 la electrodul 60. După aproximativ două zile s-au colectat, de la electrodul 60, 1,4 volume de pori de lichid.
Curentul electric către celulă s-a oprit pentru a opri electroosmoza. Apa a fost apoi pompată prin secțiunea 40 pentru a inunda PNP până când a părăsit suprafața de nisip care înconjoară argila. în decurs de 1,5 h, două volume de pori de lichid (bazat pe nisipul din secțiunea 50] au fost pompate prin secțiunea de nisip, recuperând 2,34 mg PNP), ceea ce este echivalent cu numai aproximativ 2% în greutate din cantitatea inițială de PNP introdusă în nisip în secțiunea 50. Celula a fost apoi luată deoparte pentru analiză.
795
800
805
810
815
820
825
830
RO 115942 Bl
Fiecare probă de argilă s-a analizat prin extracția PNP-ului din proba de argilă cu soluție NaOH 0,1 N și măsurarea nivelului de PNP în soluție prin absorbție spectrofotometrică la 4OQ nm, folosind un spectrofotometru Beckman DU-7. A fost suficientă o extracție pentru a îndepărta tot PNP-ul din argilă. Probele de nisip au fost analizate într-o manieră similară cu cele folosite pentru argilă. Pentru probele de cărbune, care leagă PNP-ul mai strâns, soluția de extracție folosită a conținut NaOH 0,1 N și clorură de metilen 2% în greutate, și extracțiile repetate au fost efectuate pentru recuperarea maximă a PNP-ului.
S-a constatat că îndepărtarea PNP-ului din piesa de argilă în secțiunea 50 a fost aproape uniformă, în medie o îndepărtare de aproximativ 97% în greutate. Nu a existat PNP rămas în nisip în secțiunea 50. Aproximativ 93% în greutate din PNP-ul inițial încărcat în secțiunea 50 a fost recuperat din secțiunile de cărbune 40 și 70. Nu s-a detectat PNP în secțiunea 30 de argilă curată. S-a realizat un randament masic general de PNP de 95%.
Exemplul 2. Exemplul demonstrează că, electroosmoza poate fi eficientă pentru transportarea contaminanților în afara zonelor de joasă permeabilitate izolate și că, combinația dintre electroosmoză și curgerea hidraulică poate duce la o curățare rapidă a zonelor de sol heterogen contaminate.
Realizarea experimentală este similară cu cea folosită în exemplul 1, cu excepția că a) bucata mare de argilă în secțiunea 50 s-a divizat în șase bucăți mici separate una de alta și înconjurate de nisip fin și b) nisipul din secțiunea 50 nu a fost contaminat cu PNP. Nisipul în secțiunea 50 nu a fost contaminat cu PNP, astfel că mișcarea PNP-ului în afara pieselor de argilă a putut fi ușor detectată. încărcarea inițială PNP a bucăților de argilă în secțiuna 50 a fost de 40,1 mg, adică 402 μg PNP/g argilă umedă. în plus, experimentul s-a realizat în mod deliberat într-o foarte scurtă perioadă pentru a studia caracteristicile trecătoare ale sistemului. Experimentul s-a realizat timp de aproximativ 10 ore la un gradient de tensiune de 1 volt/ cm, în timpul căruia s-a colectat la catodul 20, un volum de lichid echivalent cu 0,37 volume de pori ale secțiunii nisip/cărbune 50, adică 72,8 g apă. Electroosmoza s-a oprit apoi, și apa a fost inundată timp de aproximativ 2h prin secțiunea 50, astfel că direcția curgerii hidraulice a fost în principal perpendiculară față de direcția curgerii electroosmotice. Apa totală inundată a fost 463,8 g, ceea ce este echivalent cu 3,2 volume de pori ale porțiunii de nisip din secțiunea 50. Această inundare recuperează 22,7 mg PNP (aproximativ 57% în greutate) din PNP-ul inițial încărcat pe bucățile de argilă. Analizele care au urmat pentru PNP au dus la concluzia, ca și în exemplul 1, că nu a rămas PNP în porțiunea de nisip după inundarea cu apă și că, pentru bucățile de argilă s-a obținut o îndepărtare medie a PNP de 70%, adică în bucățile de argilă din secțiunea 50 au rămas 12 mg PNP. Este interesant, așa cum se arată în fig.2, că bucățile de argilă mai apropiate de anodul 60 au o medie mai joasă de îndepărtare a PNP (aproximativ 60%, în greutate) decât cele mai apropiate de catodul 20 (aproximativ 80% în greutate). Aceasta poate fi o consecință a gradientului de tensiune neuniform de-a lungul celulei, care a fost studiat de Segall, B.A. et al., “Electroosmotic Contaminant-Removal Processes” (Procedee de îndepărtare electroosmotică a contaminanților), J. Environ Eng., Voi. 118, No. 1, pp. 84-100, lanuarie/Februarie 1992, și Acar, Y. B. etal., “Phenol Removal from Kaolinite by Electrokinetics”
RO 115942 Bl
880 (îndepărtarea fenolilor din caolinite prin metoda electrocinetică], J. Geotechnical Eng., Voi. 118, No.11, pp. 1837-52 (Nov. 1992), ca provocând o curgere inelară a apei în direcția axială, chiar dacă distribuția de curgere radială poate fi uniformă. Din nou, nu s-a detectat PNP în secțiunile de argilă curate 30 și restul de PNP îndepărtat din secțiunea 50 a fost găsit în secțiunile de nisip/cărbune 40 și 70. Cât privește recuperarea PNP în secțiunile 40 și 70, s-au recuperat 4,8 mg în secțiunea 40, adică 12% în greutate față de conținutul de PNP inițial, și 0,3 mg au fost recuperate în secțiunea 70, adică 0,75% în greutate față de conținutul inițial de PNP. S-a obținut un randament global de masă pentru PNP de 103%.
Exemplul 3. Acest exemplu este o repetare a exemplului 2 și s-a intenționat să se testeze cât de eficace este electroosmoza la îndepărtarea PNP din bucăți mici de argilă conținute într-o matrice de nisip care simulează împrejurimile heterogene. Există două diferențe introduse în acest exemplu: 1) extinderea operației, pentru a demonstra îndepărtarea semnificativă a PNP din bucățile de argilă, și 2) lungimea secțiunii de sol contaminat a fost mărită de la 6,3 cm la 10 cm, pentru a crește distanța axială între cele două rânduri de bucăți de argilă, reducând astfel contaminarea transversală între rânduri în timpul electroosmozei.
Șase bucăți de argilă/PNP (de aproximativ 14 g fiecare) au conținut 410 PNP/g argilă umedă față de un conținut inițial de 36,1 mg PNP. Bucățile au fost așezate separat una de alta în celulă pentru a permite PNP-ului să părăsească o bucată, dar să nu curgă în alta. Bucățile au fost orientate la un unghi de 120° de la una la alta la vârf, în fața și în spatele modulului lângă anod și fund, în față și în spate lângă catod. Bucățile de argilă au fost înconjurate cu o matrice de nisip continuă. Volumul poros al secțiunii argilă/nisip este de aproximativ 301 cm3 (254 cm3 pentru nisip și 47 cm 3 pentru bucățile de argilă).
Celula electroosmotică a lucrat la o tensiune constantă (1 volt/cm, 17,5 V total), timp de patru zile într-o direcție; curentul a început la 7 mA scăzând treptat la 1 mA la sfârșitul experimentului. Un efluent lichid total de 163 g H20 s-a colectat de la catod, echivalent cu 0,54 volume de pori pe secțiunea nisip/argilă. Urmând electroosmoza, s-a conectat o pompă cromatografică de lichid de înaltă presiune la orificiul de admisie inferior în suprafața de nisip de lângă anod. Producția s-a conectat cu orificiul de admisie superior aproape de catod. S-a acidulat (pH=3,0) mili-Q apă care a inundat locul la 4 ml/min timp de 1 h și apoi s-a redus la 2 ml/h timp de aproape 3h în ziua respectivă și încă o oră în dimineața următoare pentru un total de 716 ml (2,8 volume de pori de nisip). Soluțiile colectate s-au analizat pentru PNP. Celula s-a dezasamblat apoi cu fiecare secțiune separată și s-a analizat PNP cu ajutorul spectrofotometriei. S-a observat că de-a lungul inundării inițiale la 4 ml/min a trecut ceva lichid spre secțiunea anodică. în mod aparent, efluentul poate trece prin canale în jurul unei zone înguste de argilă curată aflată între regiunea de sol contaminată și anod, apoi a ieșit prin anodul de cărbune activ. O parte din PNP în zona de nisip nu a fost astfel luată în considerație, deoarece anodul de cărbune activ a fost aruncat după folosință. Cantitatea totală de PNP îndepărtată din bucățile de lut a fost de peste 99%, cuprinsă între 98,6 și 99,9% din cantitatea îndepărtată din bucățile de lut individuale. Zona de adsorbție din apropierea catodului a conținut 12,4 mg PNP sau 34,3% din conținutul total inițial. Zona de adsorbție din apropierea anodului a conținut 2,6 mg PNP sau 7,2% din conținutul total inițial. Deoarece fluxul de electroni nu s-a
885
890
895
900
905
910
915
920
RO 115942 Bl scurs niciodată în această direcție, prezența PNP în această zonă rezultă fie din retrodifuzia PNP-ului în zona de nisip, sau mult mai probabil din canalizarea în timpul inindării. Inundarea constă în recuperarea de circa 9,8 mg PNP (27% din conținutul total inițial) din zona de nisip. Randamentul global de masă pentru PNP obținut a fost de numai 70%, ca o consecință probabilă a faptului că PNP a fost pierdut în timpul inundării. Cu toate acestea, exemplul demonstrează clar că electroosmoza poate să curețe în mod efectiv contaminarea solurilor cu permeabilitate scăzută într-o matrice heterogenă.
Claims (22)
- Revendicări1. Procedeu de depoluare in situ a unei zone contaminate de sol heterogen, caracterizat prin aceea că cuprinde:a) introducerea în zona contaminată de sol heterogen de material pentru tratarea contaminanților, selectat din grupul constând din microorganisme, substanțe nutritive, acceptori de electroni, catalizatori, adsorbanți, surfactanți, donori de electroni, co-metaboliți, agenți chelatici, rășini schimbătoare de ioni, substanțe tampon, săruri și combinațiile acestora, în cel puțin o zonă permeabilă la lichid din interiorul zonei contaminate de sol heterogen, pentru a forma cel puțin o zonă de tratare în zona contaminată de soi heterogen,b) transmiterea de curent electric continuu prin cel puțin o zonă de sol de joasă permeabilitate în interiorul zonei contaminate de sol heterogen, între un prim electrod și un al doilea electrod, care are sarcină opusă, în care i) primul electrod este situat la un prim capăt al zonei contaminate de sol heterogen și un al doilea electrod este situat la capătul opus al zonei contaminate de sol heterogen sau ii) primul electrod este situat la un prim capăt al fiecărei zone de sol de joasă permeabilitate și al doilea electrod este situat la capătul opus al fiecărei zone de sol de joasă permeabilitate, (1) pentru a determina un flux electroosmotic de la al doilea electrod la primul electrod, (2) pentru a determina o mișcare de electromigrare a contaminanților ionici într-o direcție către electrodul cu sarcină opusă, sau (3) pentru a determina un flux electroosmotic de la al doilea electrod la primul electrod și o mișcare de electromigrare a contaminanților ionici în direcția către electrodul cu sarcină opusă,c) aplicarea unui gradient hidraulic prin zona contaminată de sol heterogen, pentru a determina un flux hidraulic de la capătul de înaltă presiune al zonei contaminate de sol heterogen la capătul de joasă presiune al zonei contaminate de sol heterogen și urmată opțional de d) (1) inversarea periodică a polarității primului și celui de-al doilea electrod, pentru a inversa direcția de mișcare a contaminanților prin zonele de tratare, (2) recircularea apei din fluxul electroosmotic de la primul electrod către cel de-al doilea electrod sau (3) inversarea periodică a polarității primului și celui de-al doilea electrod, pentru a inversa direcția de mișcare a contaminanților prin zonele de tratare și recircularea apei din fluxul electroosmotic în direcția opusă fluxului electroosmotic și, opțional, dee) inversarea periodică a gradientului hidraulic prin zona contaminată de sol heterogen pentru a inversa direcția curgerii hidraulice prin zona contaminată de sol heterogen.RO 115942 Bl970
- 2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că etapa d) constă în inversarea periodică a gradientului hidraulic prin zona contaminată de sol heterogen, pentru a inversa direcția curgerii hidraulice prin zona contaminată de sol heterogen.
- 3. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că gradientul hidraulic este aplicat în mod continuu.
- 4. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că gradientul hidraulic este aplicat în mod periodic.
- 5. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că cel puțin una din zonele de tratare se află într-o zonă de sol de joasă permeabilitate.
- 6. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că cel puțin una din zonele permeabile la lichid există în zona contaminată de sol heterogen și este formată printr-o metodă aleasă dintre hidrofracturare, fracturare pneumatică, fracturare cu impuls, suprapunere de straturi, formare de șanțuri, forare direcțională, forare/amestecare a solului și combinații ale acestora.
- 7. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că zonele de tratare conțin un material cu conductivitate electronică.
- 8. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că fluxul hidraulic este îndepărtat din capătul de joasă presiune al zonei contaminate de sol heterogen și tratat pentru îndepărtarea contaminanților conținuți aici.
- 9. Procedeu conform revendicării 8, caracterizat prin aceea că fluxul hidraulic tratat este recirculat către zona contaminată de sol heterogen, la capătul de presiune ridicată al zonei contaminate de sol heterogen.
- 10. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că fluxul hidraulic și fluxul electroosmotic sunt în mod esențial în co-curent.
- 11. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că fluxul hidraulic și fluxul electroosmotic sunt în mod esențial în direcții opuse.
- 12. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că etapele b) și c) sunt conduse secvențial.
- 13. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că etapele b) și c] sunt conduse simultan.
- 14. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că cel puțin una din zonele de tratare este continuă.
- 15. Procedeu de depoluare in situ a unei zone contaminate de sol heterogen, caracterizat prin aceea că cuprinde:a) formarea a cel puțin unei zone permeabile la lichid într-o zonă contaminată de sol heterogen și introducerea în zona contaminată de sol heterogen de material pentru tratarea contaminanților, selectat din grupul constând din microorganisme, substanțe nutritive, acceptori de electroni, catalizatori, adsorbanți, surfactanți, donori de electroni, co-metaboliți, agenți chelatici, rășini schimbătoare de ioni, substanțe tampon, săruri și combinațiile acestora, în zona permeabilă la lichid din interiorul zonei contaminate de sol heterogen, pentru a forma cel puțin o zonă de tratare în zona contaminată de sol heterogen,b) transmiterea de curent electric continuu prin cel puțin o zonă de sol de joasă permeabilitate în interiorul zonei contaminate de so! heterogen, între un prim electrod975980985990995100010051010RO 115942 Bl și un al doilea electrod, care are sarcină opusă în care i) primul electrod este situat la un prim capăt al zonei contaminate de sol heterogen și un al doilea electrod este situat la capătul opus al zonei contaminate de sol heterogen sau ii) primul electrod este situat la un prim capăt al fiecărei zone de sol de joasă permeabilitate și al doilea electrod este situat la capătul opus al fiecărei zone de sol de joasă permeabilitate, (1) pentru a determina un flux electroosmotic de la al doilea electrod la primul electrod, (2) pentru a determina o mișcare de electromigrare a contaminanților ionici într-o direcție către electrodul cu sarcină opusă, sau (3) pentru a determina un flux electroosmotic de la al doilea electrod la primul electrod și o mișcare de electromigrare a contaminanților ionici în direcția către electrodul cu sarcină opusă,c) aplicarea unui gradient hidraulic prin zona contaminată de sol heterogen, pentru a determina un flux hidraulic de la capătul de înaltă presiune al zonei contaminate de sol heterogen la capătul de joasă presiune al zonei contaminate de sol heterogen, și urmată opțional ded) (1) inversarea periodică a polarității primului și celui de-al doilea electrod, pentru a inversa direcția de mișcare a contaminanților prin zonele de tratare, (2) recircularea apei din fluxul electroosmotic de la primul electrod către cel de-al doilea electrod sau (3) inversarea periodică a polarității primului și celui de-al doilea electrod, pentru a inversa direcția de mișcare a contaminanților prin zonele de tratare și recircularea apei din fluxul electroosmotic în direcția opusă fluxului electroosmotic și, opțional,e) inversarea periodică a gradientului hidraulic prin zona contaminată de sol heterogen, pentru a inversa direcția curgerii hidraulice prin zona contaminată de sol heterogen,
- 16. Procedeu conform revendicării 15, caracterizat prin aceea că etapa d) constă în inversarea periodică a gradientului hidraulic prin zona contaminată de sol heterogen, pentru a inversa direcția curgerii hidraulice prin zona contaminată de sol heterogen.
- 17. Procedeu conform revendicării 15, caracterizat prin aceea că fluxul hidraulic este îndepărtat din capătul de joasă presiune al zonei contaminate de sol heterogen și tratat pentru a îndepărta contaminanții conținuți aici.
- 18. Procedeu conform revendicării 15, caracterizat prin aceea că fluxul hidraulic tratat este recirculat către zona contaminată de sol heterogen la capătul de înaltă presiune al zonei contaminate de sol heterogen.
- 19. Procedeu conform revendicării 15, caracterizat prin aceea că cel puțin una dintre zonele de tratare este continuă.
- 20. Procedeu conform revendicării 15, caracterizat prin aceea că curentul electric continuu din etapa b) determină un flux electroosmotic de la cel de-al doilea electrod la primul electrod.
- 21. Procedeu conform revendicării 15, caracterizat prin aceea că curentul electric continuu menționat din etapa b] determină o mișcare de electromigrare a contaminanților ionici într-o direcție către electrodul de sarcină opusă.
- 22. Procedeu conform revendicării 15, caracterizat prin aceea că curentul electric continuu din etapa b) determină un flux electroosmotic de la cel de-al doilea electrod la primul electrod și o mișcare de electromigrare a contaminanților ionici întro direcție către electrodul de sarcină opusă.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US8754093A | 1993-07-02 | 1993-07-02 | |
| US08/153,142 US5476992A (en) | 1993-07-02 | 1993-11-17 | In-situ remediation of contaminated heterogeneous soils |
| PCT/US1994/006850 WO1995001232A1 (en) | 1993-07-02 | 1994-06-16 | In-situ remediation of contaminated heterogeneous soils |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO115942B1 true RO115942B1 (ro) | 2000-08-30 |
Family
ID=26777090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RO95-02310A RO115942B1 (ro) | 1993-07-02 | 1994-06-16 | Procedeu de depoluare in situ a unei zone contaminate de sol heterogen |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5476992A (ro) |
| EP (1) | EP0706427B1 (ro) |
| JP (1) | JPH08511990A (ro) |
| KR (1) | KR100193917B1 (ro) |
| CN (1) | CN1095702C (ro) |
| AT (1) | ATE173963T1 (ro) |
| AU (1) | AU696030B2 (ro) |
| CA (1) | CA2162385C (ro) |
| DE (1) | DE69415016T2 (ro) |
| DK (1) | DK0706427T3 (ro) |
| ES (1) | ES2087049T3 (ro) |
| GR (1) | GR3029540T3 (ro) |
| MY (1) | MY110922A (ro) |
| NZ (1) | NZ269633A (ro) |
| PL (1) | PL180768B1 (ro) |
| RO (1) | RO115942B1 (ro) |
| RU (1) | RU2143954C1 (ro) |
| TW (1) | TW293056B (ro) |
| WO (1) | WO1995001232A1 (ro) |
Families Citing this family (89)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5725752A (en) * | 1993-10-22 | 1998-03-10 | Ea Technology Ltd. | Electrokinetic decontamination of land |
| EP0659450B1 (en) * | 1993-12-22 | 1999-10-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for decomposing a chloroorganic compound and for remedying environment with microorganisms |
| GB9410134D0 (en) * | 1994-05-20 | 1994-07-06 | Univ Waterloo | Description of passive and semi-passive technologies for in-situ degradation of containments in low-permeability and dual permeability geologic deposits |
| GB9412997D0 (en) * | 1994-06-28 | 1994-08-17 | Pelletier Marc Antoine | Method of decontaminating soils in situ combining horizontal radial flow technique and depolluting agents in a confined site |
| US5914020A (en) | 1994-12-05 | 1999-06-22 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Electric field method and apparatus for decontaminating soil |
| US5597265A (en) * | 1995-02-01 | 1997-01-28 | Gallo; Bruce M. | Method and apparatus for the in-situ treatment of contamination in soil |
| WO1996027033A1 (en) * | 1995-02-27 | 1996-09-06 | Electro-Remediation Group, Inc. | Method and apparatus for stripping ions from concrete and soil |
| GB9513080D0 (en) * | 1995-06-27 | 1995-08-30 | Harden Technolgies Ltd | Cathodic protection of metal reinforcement in cast building elements |
| GB2336602B (en) * | 1995-06-27 | 2000-01-12 | Harden Technolgies Ltd | Method of effecting flow in porous ground |
| US5593248A (en) * | 1995-06-27 | 1997-01-14 | The Regents Of The University Of California | Nontoxic chemical process for in situ permeability enhancement and accelerated decontamination of fine-grain subsurface sediments |
| DE19528635A1 (de) * | 1995-08-04 | 1997-02-06 | Univ Dresden Tech | Verfahren zur Beseitigung von Schadstoffen aus Böden |
| DE19536882B4 (de) * | 1995-10-04 | 2006-01-05 | Oeste, Franz Dietrich, Dipl.-Ing. | Verfahren zum Abbau schädlicher Verunreinigungen |
| DE19606943B4 (de) * | 1995-10-04 | 2007-05-31 | Oeste, Franz Dietrich, Dipl.-Ing. | Barrieren, Verfahren zu ihrer Herstellung, Stabilisierung und Anwendungen derselben |
| US5861090A (en) * | 1996-01-30 | 1999-01-19 | Electrochemical Design Associates, Inc. | In situ electrochemical remediation of organically contaminated soil, sediments and ground water using electrochemically generated and delivered Fenton's Reagent |
| US5676819A (en) * | 1996-04-23 | 1997-10-14 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | In situ removal of contamination from soil |
| US5846393A (en) * | 1996-06-07 | 1998-12-08 | Geo-Kinetics International, Inc. | Electrochemically-aided biodigestion of organic materials |
| RU2100485C1 (ru) * | 1996-07-17 | 1997-12-27 | Дональд Анатольевич Исаков | Устройство для очистки капиллярно-пористой среды |
| RU2106432C1 (ru) * | 1996-08-16 | 1998-03-10 | Донат Анатольевич Исаков | Устройство для очистки от загрязнений капиллярно-пористой среды |
| US6020185A (en) * | 1997-05-23 | 2000-02-01 | Geovation Consultants, Inc. | Method and composition for the anaerobic biodegradation of toxic compounds |
| US6086739A (en) * | 1997-08-26 | 2000-07-11 | Lynntech, Inc. | Electrokinetic remediation prefield test methods |
| US6221224B1 (en) | 1997-08-26 | 2001-04-24 | Lynntech, Inc. | Fluid management system for electrokinetic remediation |
| US6193867B1 (en) * | 1997-08-26 | 2001-02-27 | Lynntech, Inc. | Management of soil conditions and electroosmotic flow in electrokinetic remediation |
| US5975799A (en) * | 1997-10-06 | 1999-11-02 | The Regents Of The University Of California | Electro-osmotic infusion for joule heating soil remediation techniques |
| US6142706A (en) * | 1998-05-13 | 2000-11-07 | The Regents Of The University Of California | Thermal treatment wall |
| US6203682B1 (en) | 1998-08-25 | 2001-03-20 | Lynntech, Inc. | Well designs for electrokinetic remediation |
| KR100296374B1 (ko) * | 1998-12-17 | 2001-10-26 | 장인순 | 방사성폐기물드럼내오염토양을동전기적방법으로제염하는방법과장치 |
| GB9828270D0 (en) | 1998-12-23 | 1999-02-17 | Univ Newcastle | An electro kinetic geosynthetic structure |
| GB9902146D0 (en) * | 1999-02-02 | 1999-03-24 | Univ Newcastle | Method for conditioning substrates using an electro kinetic geosynthetic structure |
| US6521810B2 (en) | 1999-04-23 | 2003-02-18 | General Electric Company | Contaminant treatment method |
| US6197187B1 (en) | 1999-05-12 | 2001-03-06 | General Electric Company | Treatment for contaminated media |
| US6210078B1 (en) * | 1999-06-02 | 2001-04-03 | Southern Company Services | Methods for the in situ removal of a contaminant from soil |
| US6255551B1 (en) | 1999-06-04 | 2001-07-03 | General Electric Company | Method and system for treating contaminated media |
| JP4914550B2 (ja) * | 1999-12-06 | 2012-04-11 | バテル エナジー アライアンス，エルエルシー | 高度化封じ込めシステム |
| US6214202B1 (en) | 2000-06-19 | 2001-04-10 | The Regents Of The University Of California | Situ treatment of contaminated groundwater |
| RU2167720C1 (ru) * | 2000-08-08 | 2001-05-27 | Липатов Валерий Васильевич | Способ очистки области загрязненного неоднородного грунта |
| US7056063B2 (en) * | 2000-12-04 | 2006-06-06 | Battelle Energy Alliance, Llc | Apparatus for indication of at least one subsurface barrier characteristic |
| US6910829B2 (en) * | 2000-12-04 | 2005-06-28 | Battelle Energy Alliance, Llc | In situ retreival of contaminants or other substances using a barrier system and leaching solutions and components, processes and methods relating thereto |
| US7153061B2 (en) * | 2000-12-04 | 2006-12-26 | Battelle Energy Alliance, Llc | Method of in situ retrieval of contaminants or other substances using a barrier system and leaching solutions |
| US6758634B2 (en) * | 2001-02-06 | 2004-07-06 | Bechtel Bwxt Idaho, Llc | Subsurface materials management and containment system |
| US6620611B2 (en) * | 2001-01-06 | 2003-09-16 | Geovation Technologies, Inc. | Solid-chemical composition for sustained release of organic substrates and complex inorganic phosphates for bioremediation |
| DE10138415B4 (de) * | 2001-07-26 | 2004-05-13 | Lausitzer Und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft Mbh | In-situ-Verfahren zur Mobilisierung einer leichten, nicht wässrigen Flüssigphase und zum Transfer des Mobilisats in die Floatings im Grundwasserspiegelbereich |
| KR100435061B1 (ko) * | 2001-08-10 | 2004-06-09 | 주식회사 에코필 | 동전기를 이용한 생물학적오염토양 정화방법 |
| KR100406766B1 (ko) * | 2001-10-05 | 2003-11-21 | 주식회사 에코필 | 동전기를 이용한 토양정화방법 |
| US7928277B1 (en) | 2002-02-11 | 2011-04-19 | Cox Jr Henry Wilmore | Method for reducing contamination |
| US6960330B1 (en) | 2002-07-12 | 2005-11-01 | Cox Jr Henry Wilmore | Method for reducing H2S contamination |
| GB0222393D0 (en) * | 2002-09-26 | 2002-11-06 | Univ Brighton | Method for soil remediation and engineering |
| US7662294B1 (en) | 2004-02-02 | 2010-02-16 | Cox Jr Henry Wilmore | Method for reducing organic contamination |
| CN100420525C (zh) * | 2005-03-17 | 2008-09-24 | 中国科学院生态环境研究中心 | 磷污染土壤的修复方法 |
| US8735178B2 (en) | 2006-03-27 | 2014-05-27 | University Of Kentucky Research Foundation | Withanolides, probes and binding targets and methods of use thereof |
| CN1899717B (zh) * | 2006-07-07 | 2010-08-11 | 南开大学 | 电动力和铁可渗透反应格栅联合修复重金属污染土壤工艺 |
| US7846408B1 (en) | 2006-11-21 | 2010-12-07 | Cox Jr Henry Wilmore | Compositions, methods, and systems for managing total sulfide |
| US8609926B1 (en) | 2006-11-21 | 2013-12-17 | Henry Wilmore Cox, Jr. | Methods for managing sulfide in wastewater systems |
| EP2203262B1 (en) | 2007-09-26 | 2012-11-14 | Verutek Technologies, Inc. | Method for soil and water remediation |
| EP2209533B1 (en) | 2007-09-26 | 2012-11-07 | Verutek Technologies, Inc. | Method for decreasing the amount of a contaminant at a side in a subsurface |
| CA2645091A1 (en) * | 2007-11-26 | 2009-05-26 | Tanya L. Michailuck | Assessment and remediation process for contaminated sites |
| WO2009140694A2 (en) | 2008-05-16 | 2009-11-19 | Verutek Technologies, Inc. | Green synthesis of nanometals using plant extracts and use thereof |
| KR100945477B1 (ko) | 2009-12-08 | 2010-03-05 | 한라건설주식회사 | 생물학적 용출기술과 전기동력학적 기술의 통합공정을 이용한 중금속 오염토양 정화방법 |
| RU2457910C2 (ru) * | 2010-10-05 | 2012-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина | Способ обезвреживания загрязнителей почв |
| US20120282038A1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-11-08 | Cleveland State University | Electrokinetic conditioning of foundation piles |
| WO2012074525A1 (en) | 2010-12-01 | 2012-06-07 | Empire Technology Development Llc | Subsurface induced pore clogging to prevent spill flow |
| TW201306730A (zh) * | 2011-08-15 | 2013-02-16 | Arthur Wu | 農業工具、水質改良工具及農場管理工具 |
| CN102536184A (zh) * | 2012-01-17 | 2012-07-04 | 中国石油大学(华东) | 火烧煤层开采煤层气的方法 |
| CN102806228B (zh) * | 2012-08-08 | 2013-12-11 | 重庆大学 | 一种污染土壤异位电动修复装置及其方法 |
| US9004816B2 (en) | 2013-03-11 | 2015-04-14 | Geosyntec Consultants, Inc. | In situ remediation of soils and ground water containing organic contaminants |
| CN103990644B (zh) * | 2013-05-07 | 2016-01-20 | 辽宁山水城市园林景观有限公司 | 一种原位全自动污染土壤修复装置 |
| JP6323990B2 (ja) * | 2013-05-21 | 2018-05-16 | 国立大学法人秋田大学 | 放射性汚染土壌の除染装置 |
| CN104438307B (zh) * | 2013-09-21 | 2017-11-14 | 重庆文理学院 | 滚筒式土壤重金属洗脱连续运行装置 |
| CN103521509B (zh) * | 2013-10-12 | 2015-11-18 | 上田环境修复股份有限公司 | 一种用于修复有机污染土壤的电动强化氧化工艺 |
| JP2015099105A (ja) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | 国立大学法人 香川大学 | 放射性物質を含む土壌の除染装置、および除染方法 |
| CN103706622B (zh) * | 2013-12-25 | 2015-12-09 | 江苏大地益源环境修复有限公司 | 污染土壤电动修复的均匀电场获得方法与装置 |
| CN104368596B (zh) * | 2014-11-13 | 2017-04-19 | 江阴市华宏盈飞电渗科技有限公司 | 基于塑料电极的电动修复重金属污染土壤的原位处理方法 |
| CN104801537A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-29 | 上海大学 | 一种重金属污染土壤的电动-微生物联合修复方法 |
| CN104874600B (zh) * | 2015-06-05 | 2017-07-04 | 重庆大学 | 污染土壤电化学淋洗方法及装置 |
| CN105127192B (zh) * | 2015-09-12 | 2017-07-07 | 复旦大学 | 通过电化学方式加入化学溶剂降低土壤渗透性的方法 |
| DE102015121042A1 (de) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | Benjamin Klock | Verfahren und Vorrichtung zur in-situ Sanierung verunreinigter Böden |
| CN105642664B (zh) * | 2016-03-16 | 2019-07-26 | 江西省环境保护科学研究院 | 一种增强型电动力原位土壤修复装置及方法 |
| CN107442564B (zh) * | 2017-09-01 | 2022-07-12 | 长江水利委员会长江科学院 | 一种适于机械化布设的柔性一体化电动修复装置及方法 |
| CN109236300B (zh) * | 2018-07-30 | 2020-05-05 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 一种防止矿井混凝土井筒受离子侵蚀破坏的电迁移方法 |
| US11021846B2 (en) | 2018-09-15 | 2021-06-01 | University Of South Florida | Arc melted glass piles for structural foundations and method of use |
| US20210340042A1 (en) * | 2018-09-27 | 2021-11-04 | The Trustees of Pinceton University | Biodegradation of fluorochemicals |
| CN109454104A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-12 | 河海大学 | 基于电极转换进行电动修复重金属污染土的室内试验方法 |
| CN110082503B (zh) * | 2019-05-07 | 2022-04-29 | 内蒙古农业大学 | 一种不同地类土壤和地下水水盐运移实验模拟箱及方法 |
| US20220088652A1 (en) * | 2020-09-21 | 2022-03-24 | Terran Corporation | Electrokinetic soil desalinization system providing enhanced chloride removal and method |
| CN113617804B (zh) * | 2021-08-17 | 2023-05-23 | 昆明理工大学 | 一种基于硫酸盐还原菌和生物质的堆场防护方法 |
| WO2023140934A2 (en) * | 2021-12-07 | 2023-07-27 | Ecospears, Inc. | System and method for environmental remediation |
| US12005486B2 (en) * | 2022-01-13 | 2024-06-11 | Saudi Arabian Oil Company | Method to remediate contaminated soil |
| CN114798707A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-07-29 | 海南省智慧环境投资控股有限公司 | 一种有机污染物土壤修复方法 |
| CN114951242B (zh) * | 2022-04-18 | 2023-01-10 | 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心 | 非均质土内污染物多相抽提与尾气净化装置及其应用方法 |
| CN115405054A (zh) * | 2022-09-09 | 2022-11-29 | 北京建筑大学 | 一种基质原位修复的绿色屋顶系统 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4067389A (en) * | 1976-07-16 | 1978-01-10 | Mobil Oil Corporation | Hydraulic fracturing technique |
| US4378845A (en) * | 1980-12-30 | 1983-04-05 | Mobil Oil Corporation | Sand control method employing special hydraulic fracturing technique |
| NL8702437A (nl) * | 1987-10-13 | 1989-05-01 | Geo Kinetics B V I O | Werkwijze voor het conditioneren van grondmateriaal door elektrokinetische behandeling, elektrisch stroomsysteem voor toepassing van de werkwijze alsmede elektrode-behuizing voor toepassing in het elektrische stroomsysteem. |
| US5074986A (en) * | 1989-06-06 | 1991-12-24 | Massachusetts Institute Of Technology | Electroosmosis techniques for removing materials from soil |
| DE3920342C1 (ro) * | 1989-06-21 | 1990-08-30 | Procurement & Projects Gmbh, 7000 Stuttgart, De | |
| CA2064224A1 (en) * | 1989-07-21 | 1991-01-22 | Ionex | Method of removing ions |
| US4964466A (en) * | 1989-08-07 | 1990-10-23 | Exxon Chemicals Patents Inc | Hydraulic fracturing with chlorine dioxide cleanup |
| US5106233A (en) * | 1989-08-25 | 1992-04-21 | Breaux Louis B | Hazardous waste containment system |
| US5098538A (en) * | 1989-11-06 | 1992-03-24 | Battelle Memorial Institute | Electroacoustic soil decontamination |
| GB8926853D0 (en) * | 1989-11-28 | 1990-01-17 | Gillham Robert W | Cleaning halogenated contaminants from water |
| US5137608A (en) * | 1989-11-30 | 1992-08-11 | Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College | Electrochemical decontamination of soils or slurries |
| US5009797A (en) * | 1989-12-13 | 1991-04-23 | Weyerhaeuser Company | Method of supporting fractures in geologic formations and hydraulic fluid composition for same |
| US5135058A (en) * | 1990-04-26 | 1992-08-04 | Millgard Environmental Corporation | Crane-mounted drill and method for in-situ treatment of contaminated soil |
| US5057227A (en) * | 1990-10-09 | 1991-10-15 | University Of South Carolina | Method for in-situ removal of hydrocarbon contaminants from groundwater |
| US5108226A (en) * | 1990-10-18 | 1992-04-28 | Mobil Oil Corporation | Technique for disposal of drilling wastes |
| DE4112893A1 (de) * | 1991-02-07 | 1992-08-13 | Procurement & Projects Gmbh | Verfahren zur reinigung eines mit einem oder mehreren stoffen belasteten erdbodenbereiches |
| GB2255087B (en) * | 1991-04-25 | 1995-06-21 | Robert Winston Gillham | System for cleaning contaminated water |
| GB2255088A (en) * | 1991-04-25 | 1992-10-28 | Robert Winston Gillham | Removal of contaminants from water |
| US5193934A (en) * | 1991-05-23 | 1993-03-16 | Shell Oil Company | In-situ thermal desorption of contaminated surface soil |
| US5181796A (en) * | 1991-07-11 | 1993-01-26 | Deyoung Scott H | Method for in situ contaminant extraction from soil |
-
1993
- 1993-11-17 US US08/153,142 patent/US5476992A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-06-15 TW TW083105392A patent/TW293056B/zh not_active IP Right Cessation
- 1994-06-16 WO PCT/US1994/006850 patent/WO1995001232A1/en active IP Right Grant
- 1994-06-16 AT AT94923893T patent/ATE173963T1/de not_active IP Right Cessation
- 1994-06-16 DE DE69415016T patent/DE69415016T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-06-16 KR KR1019950706051A patent/KR100193917B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-06-16 CN CN94192646A patent/CN1095702C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1994-06-16 DK DK94923893T patent/DK0706427T3/da active
- 1994-06-16 NZ NZ269633A patent/NZ269633A/en unknown
- 1994-06-16 AU AU73955/94A patent/AU696030B2/en not_active Ceased
- 1994-06-16 ES ES94923893T patent/ES2087049T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-16 PL PL94312275A patent/PL180768B1/pl unknown
- 1994-06-16 JP JP7503536A patent/JPH08511990A/ja active Pending
- 1994-06-16 EP EP94923893A patent/EP0706427B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-16 CA CA002162385A patent/CA2162385C/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-06-16 RU RU96102026/12A patent/RU2143954C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1994-06-16 RO RO95-02310A patent/RO115942B1/ro unknown
- 1994-07-01 MY MYPI94001721A patent/MY110922A/en unknown
-
1999
- 1999-03-01 GR GR990400635T patent/GR3029540T3/el unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100193917B1 (ko) | 1999-06-15 |
| CA2162385A1 (en) | 1995-01-12 |
| AU7395594A (en) | 1995-01-24 |
| DE69415016D1 (de) | 1999-01-14 |
| CA2162385C (en) | 1998-11-03 |
| EP0706427A1 (en) | 1996-04-17 |
| AU696030B2 (en) | 1998-08-27 |
| DE69415016T2 (de) | 1999-06-24 |
| NZ269633A (en) | 1997-01-29 |
| WO1995001232A1 (en) | 1995-01-12 |
| GR3029540T3 (en) | 1999-06-30 |
| EP0706427B1 (en) | 1998-12-02 |
| ES2087049T1 (es) | 1996-07-16 |
| ES2087049T3 (es) | 1999-03-16 |
| JPH08511990A (ja) | 1996-12-17 |
| PL180768B1 (pl) | 2001-04-30 |
| PL312275A1 (en) | 1996-04-15 |
| RU2143954C1 (ru) | 2000-01-10 |
| TW293056B (ro) | 1996-12-11 |
| US5476992A (en) | 1995-12-19 |
| MY110922A (en) | 1999-06-30 |
| CN1126450A (zh) | 1996-07-10 |
| DK0706427T3 (da) | 1999-08-16 |
| ATE173963T1 (de) | 1998-12-15 |
| CN1095702C (zh) | 2002-12-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RO115942B1 (ro) | Procedeu de depoluare in situ a unei zone contaminate de sol heterogen | |
| US5398756A (en) | In-situ remediation of contaminated soils | |
| US10835938B1 (en) | System and method for rapid reclamation of saline-sodic and heavy metal contaminated soils | |
| Ho et al. | Integrated in situ soil remediation technology: the Lasagna process | |
| UA45348C2 (uk) | Спосіб видобування метану з водовмісного підземного вугільного відкладу (варіанти). | |
| AU721386B2 (en) | In-situ remediation of contaminated soils | |
| US7160471B2 (en) | In-situ generation of oxygen-releasing metal peroxides | |
| KR20030087915A (ko) | 오염된 토양층의 정화 방법 및 장치 | |
| US5976348A (en) | In situ remediation of soils containing organic contaminants using the electromigration of peroxysulfate ions | |
| EP0853508A1 (en) | A method for introducing materials into a solid or semi-solid medium | |
| KR20110041262A (ko) | 다중 고압분사 주입관 및 이를 이용한 오염토양의 지중 정화방법 | |
| US6013232A (en) | Use of ultrasound to improve the effectiveness of a permeable treatment wall | |
| CN108328856A (zh) | 一种低浓度有机污染地下水的原位修复工艺及其应用 | |
| JP3975239B2 (ja) | 汚染地下水浄化方法及び装置 | |
| KR100909082B1 (ko) | 유기성 폐기물을 이용하여 중금속에 오염된 토양을복원하는 방법 | |
| JP2009006265A (ja) | 土壌浄化システム | |
| CN219709286U (zh) | 一种原位修复地下水的循环反应井装置 | |
| Muller et al. | Review of Amendment Delivery and Distribution Methods, and Relevance to Potential In Situ Source Area Treatment at the Hanford Site | |
| JP7051583B2 (ja) | 汚染された風化岩質地盤の浄化方法 | |
| WO2003095117A2 (en) | In-situ generation of oxygen-releasing metal peroxides | |
| JPH09262576A (ja) | 土壌汚染の拡散防止方法 | |
| CZ88396A3 (cs) | Způsob elektrolytické dekontaminace podzemních vod a hydrogeologických kolektorů |