Use of in situ chemical oxidation with permanganate in PCE-contaminated clayey till with sand lenses

Klorerede stoffer som perklorethen (PCE) og triklorethen (TCE) har været benyttet i stort omfang verden over. PCE er primært kendt for sit omfattende brug ved rensning af tøj, hvorimod TCE primært er benyttet som affedtningsmiddel. På grund af den omfattende brug er klorerede stoffer ofte fundet i forurenet grundvand. Den omfattende forurening med disse stoffer har ledt til forsøg med forskellige nye oprensningsteknologier. In situ kemisk oxidation (ISCO) med permanganat (MnO4-) anses for at være en velegnet oprensningsteknologi til oprensning af lokaliteter forurenet med klorerede stoffer i sandmagasiner. Erfaringen med anvendelsen af ISCO i lavpermeable aflejringer er meget begrænset og kendskabet til de styrende processer er begrænset. Effektiviteten af ISCO hæmmes af, at stoffer, der er naturligt forekommende i sedimentet såsom organisk stof og/eller uorganiske stoffer reagerer med og forbruger MnO4-. Stoffernes forbrug af MnO4- betegnes som det naturlige oxidant forbrug (NOD). Både organiske og uorganiske stoffer i sedimentet bidrager til NOD, hvor organisk kulstof er fundet at være den primære reaktive komponent med hensyn til forbruget af MnO4- i reaktionen med sedimentet. Forbruget af MnO4- i reaktionen med de reducerede stoffer i sedimentet er resultatet af flere parallelle reaktioner. Forbruget af MnO4- og oxidationen af PCE kan på lang sigt ikke beskrives med en enkelt ratekonstant. Laboratorieskala batch- og kolonneforsøg bør derfor altid udføres med relevante MnO4- koncentrationer med henblik på at beregne NOD og på at kvantificere forbruget i jord/vand systemer. Dette er især relevant i silt- og lerholdige sedimenter med et højt oxidantforbrug. En af de største udfordringer for anvendelse af ISCO i lavpermeable aflejringer såsom moræneler er dårlig kontakt mellem permanganat og forureningsstof. Dette er i projektet belyst ved laboratorieforsøg og feltobservationer på en forurenet lokalitet, som er blevet oprenset med ISCO. Forsøgene viser, at en oprensning vil være tidskrævende i felten. Tidshorisonten er stærkt styret af diffusionsprocesser og NOD i moræneler. Generelt antyder både den anvendte litteratur og de udførte eksperimenter, at ISCO med MnO4- har et potentiale som afværgeteknologi i moræneler. For at effektivisere ISCO bør der fokuseres mere på at optimere kontakt og reaktion mellem MnO4- og PCE ved at forbedre injektionsmetoderne og mindske diffusionsbegrænsninger i felten.