Anwendungsrichtlinien und Aktivierungsleitfäden

Aktivierungsmittel werden mit KLOZUR® SP verwendet, um das Persulfat-Anion, ein starkes, aber kinetisch langsames Oxidationsmittel, in das Sulfat-Radikal umzuwandeln, eine viel stärkere und kinetisch schnellere oxidative Spezies, die in der Lage ist, ein breites Spektrum an organischen Verunreinigungen zu immobilisieren. Evonik ist Eigentümer oder exklusiver Lizenznehmer mehrerer patentierter Methoden zur Aktivierung von Persulfat: Hitze, hoher pH-Wert, Metalle und Chelatmetalle, Wasserstoffperoxid und nullwertiges Eisen (ZVI). Die Wahl des Aktivierungssystems hängt von mehreren Kriterien ab, darunter die Art der anvisierten Verunreinigungen, die Anwendungsmethode, die Hydrogeologie und Lithologie des Standorts sowie andere Standortbedingungen wie das Vorhandensein von Bauwerken und unterirdischen Versorgungsleitungen.

Die Aktivierung bei hohem pH-Wert ist ein weit verbreiteter Aktivierungsansatz für KLOZUR® Persulfat, mit dem ein breites Spektrum von Schadstoffen behandelt werden kann, darunter chlorierte Ethene, chlorierte Ethane, chlorierte Methane, BTEX, TPH, PAH, Alkane, MTBE, 1,4-Dioxan, chlorierte Benzole und Pestizide. Der Ziel-pH-Wert für eine ordnungsgemäße Aktivierung liegt im Bereich von 10,5-12. KLOZUR® Caustic (25% NaOH in Umweltqualität) kann für in-situ-Injektionsanwendungen eingesetzt werden. Die Verwendung von NaOH-Lösungen mit mehr als 25 % wird aufgrund der hohen Mischungswärme nicht empfohlen.

Für Bodenvermischungsanwendungen wird im Allgemeinen Kalkhydrat verwendet. Ein hoher pH-Wert sorgt für eine effiziente Aktivierung, während die Langlebigkeit des Persulfats im geologischen Untergrund erhalten bleibt. Die Alkalität kann auch zusätzliche Vorteile bieten, indem sie die Desorption von Verunreinigungen von der Bodenoberfläche erhöht oder die Auflösung von Flüssigkeiten in nichtwässriger Phase für einen besseren Kontakt mit KLOZUR® Persulfat unterstützt. Darüber hinaus ist bekannt, dass Persulfatlösungen bei hohem pH-Wert Superoxidradikale erzeugen, die eine Quelle für reduktive Spezies darstellen, wodurch Verbindungen wie Tetrachlorkohlenstoff immobilisiert werden können.

Wasserstoffperoxid kann zur Aktivierung von KLOZUR® Persulfat für die Behandlung eines großen Spektrums von Verunreinigungen verwendet werden, einschließlich chlorierter Ethene, chlorierter Ethane, chlorierter Methane, BTEX, TPH, PAHs, Alkane, MTBE, 1,4-Dioxan, chlorierter Benzole und Pestizide. Typische Anwendungsraten sind 5:1 Mol Wasserstoffperoxid zu Mol KLOZUR® Persulfat (46,2 Gallonen 17,5% Wasserstoffperoxid pro 100 Pfund KLOZUR® Persulfat).

Wir raten davon ab, Wasserstoffperoxidlösungen mit mehr als 17,5 % zu injizieren. Wasserstoffperoxid aktiviert KLOZUR® durch die Reaktion mit Persulfat und die Erzeugung von Wärme aufgrund der Zersetzung schnell und behandelt resistente Verbindungen intensiver. Das hat jedoch eine verkürzten Lebensdauer des Persulfats im geologischen Untergrund zur Folge.

Die Verwendung von Eisen zur Aktivierung von KLOZUR® SP ist sehr wirksam bei der Sanierung von chlorierten Ethenen, BTEX, chlorierten Benzolen, 1,4-Dioxan, MTBE und niedermolekularen polyaromatischen Kohlenwasserstoffen (PAHs). Die Verwendung eines Chelatbildners wie EDTA oder Citrat trägt dazu bei, Löslichkeit und Transportfähigkeit von Eisen bei erhöhten pH-Werten zu erhalten.

Die Bestimmung der benötigten Eisenmenge ist einfach und hängt von der Menge des zu behandelnden Grundwassers ab. Chelatisiertes Eisen sorgt für eine effiziente Aktivierung und erhält gleichzeitig die Langlebigkeit von Persulfat im Erdreich. Es wird empfohlen, Lösungen von chelatisiertem Eisen und KLOZUR® Persulfat in getrennten Mischtanks herzustellen und sie vor der Einbringung miteinander zu vermischen. Der pH-Wert der injizierten Lösung und der daraus resultierende Grundwasser-pH-Wert können bis zu 2 betragen.