DE19914922A1

DE19914922A1 - Halogenated hydrocarbon removal process for earth comprises adding mixture of anionic and non-ionic surfactants in concentrations below critical micelle forming concentration, washing and pumping halogenated hydrocarbons away

Info

Publication number: DE19914922A1
Application number: DE1999114922
Authority: DE
Inventors: Peter Adolphi; Ulrich Roth; Ulf Menyes; Gerhard Wolfgang Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2000-10-05
Anticipated expiration: 2019-04-02
Also published as: DE19914922B4

Abstract

Process for removing halogenated hydrocarbons from earth comprises lowering the surface tension of the ground water and the halogenated hydrocarbons by adding a mixture of anionic and non-ionic surfactants in concentrations below the critical micelle forming concentration. The halogenated hydrocarbons are then washed out of the pore space in the earth and pumped away.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur in-situ Sanierung von mit halogenierten Kohlenstoffen verunreinigten Böden. Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Umwelttechnik, insbesondere die Technologie der chemischen Altlastenbeseitigung. Zur Dekontamination von Böden wurden eine Reihe von Verfahren entwickelt, die sich prinzipiell in on-site Behandlungen der belasteten Böden einerseits und in in-situ Behandlungen von Böden andererseits unterscheiden lassen.The invention relates to a method for the in-situ remediation of halogenated Carbon contaminated soils. The field of application of the invention is Environmental technology, in particular the technology of chemical waste disposal. A number of methods have been developed for the decontamination of soils principally in on-site treatments of contaminated soils on the one hand and in-situ On the other hand, let treatments from floors be differentiated.

In DE 44 46 654 A1 wird ein Verfahren beschrieben, das die Behandlung von schadstoffbelasteten Stoffen unter Verwendung von tensidiven und emulgierenden Extraktionsgemischen ermöglicht. Nachteilig wirkt sich hier aus, das es sich um ein on-site Verfahren handelt, bei dem der zu reinigende Stoff zerkleinert und vorklassiert werden muß.DE 44 46 654 A1 describes a method that the treatment of contaminated substances using tenside and emulsifying Extraction mixtures enables. The disadvantage here is that it is an on-site Process is in which the substance to be cleaned is crushed and pre-classified got to.

Nach DE 34 04 053 A1 lassen sich durch die Behandlung von anorganischen und/oder organischen Medien, die mit polyhalogenierten Kohlenwasserstoffen belastet sind, durch die Behandlung mit Gamma-Strahlen Stoffe erzeugen, die weniger toxisch sind. Der Einsatz von UV-Strahlung wird in EP 0 512315 A2 beschrieben. Zusätzlich können dem Prozeß Wasserstoffsuperoxid oder Essigsäure zugesetzt werden.According to DE 34 04 053 A1, the treatment of inorganic and / or organic media contaminated with polyhalogenated hydrocarbons treatment with gamma rays produce substances that are less toxic. The The use of UV radiation is described in EP 0 512315 A2. In addition, the Process hydrogen peroxide or acetic acid can be added.

Diese Verfahren haben den Nachteil, daß es sich um on-site Verfahren handelt und sie eines hohen Energieeintrages in das zu reinigende Substrat bedürfen.These processes have the disadvantage that they are on-site processes and they are one high energy input into the substrate to be cleaned.

In-situ Reinigungen von Böden, die mit organischen Kontaminanten belastet sind, sind in DE 43 33 255 A1 beschrieben. Zum Zweck der Reinigung wird in den Boden eine Lösung, die ein oder mehrere anionische Tenside enthält, eingebracht und danach der Boden einem elektrischen Feld ausgesetzt. Zusätzlich wird eine zeitlich begrenzte Einkopplung von Schall vorgenommen.In-situ cleaning of floors contaminated with organic contaminants is in DE 43 33 255 A1 described. For cleaning purposes, a solution is placed in the floor, which contains one or more anionic surfactants, and then the soil one exposed to electrical field. In addition, a time-limited coupling of Made sound.

Durch DE 42 10 949 A1 ist eine ähnliche Vorgehensweise zur Reinigung kontaminierter Böden durch den kombinierten Einsatz von elektrischen Feldern, Schallfeldern, Tensiden und/oder Oxidationsmitteln bekannt geworden.A similar procedure for cleaning contaminated is by DE 42 10 949 A1 Soils through the combined use of electrical fields, sound fields, surfactants and / or oxidizing agents.

Diese Verfahren haben den Nachteil, daß über einen langen Zeitraum hohe Energiemengen eingesetzt werden müssen.These methods have the disadvantage that large amounts of energy are used over a long period of time must be used.

Das in DE 43 10 776 A1 beschriebene Mittel zur Sanierung organisch kontaminierter Böden basiert auf der Anwendung von mindestens zwei nichtionischen Tensiden, die in den Boden eingebracht werden. Die Anwendung der Tenside soll dabei die durch die Bildung viskoser Emulsionen auftretenden Permeabilitätsprobleme bei einer hydraulischen Sanierung vermeiden helfen.The agent described in DE 43 10 776 A1 for the remediation of organically contaminated Soils are based on the use of at least two nonionic surfactants, which are used in the Soil. The application of the surfactants is said to be through education Viscous emulsions occurring permeability problems in a hydraulic Help avoid renovation.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in einem kostengünstigen und in einen im Zeitaufwand minimiertem in-situ Verfahren zum Entfernen von halogenierten Kohlenstoffverbindungen aus Böden.The object of the invention consists in an inexpensive and in a time expenditure minimized in-situ process for the removal of halogenated carbon compounds from floors.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur in-situ Bodenwäsche des mit halogenierten Kohlenstoffen (CKW) kontaminierten Bodens eine Mischung aus anionischen und nichtionischen Tensiden in Konzentrationen unterhalb der kritischen Micellbildungskonzentration eingesetzt wird. Verfahrensgemäß erfolgt im ersten Verfah rensschritt im kontaminierten Areal das Abpumpen des Grundwassers gemeinsam mit der vorhandenen separaten CKW-Phase. Das Grundwasser kann aber verfahrenstechnisch im Boden verbleiben. Als zweiter Verfahrensschritt wird eine wässrige Tensidlösung mit einer Konzentration im prämicellaren Bereich in einer solchen Menge in den Boden gebracht, daß alle Porenzwischenräume des kontaminierten Erdreichs benetzt sind.According to the invention the object is achieved in that for in-situ floor washing of the halogenated carbons (CHC) contaminated soil a mixture of anionic and nonionic surfactants in concentrations below the critical Micelle formation concentration is used. According to the procedure, the first procedure step in the contaminated area, pumping off the groundwater together with the existing separate CHC phase. Technically, the groundwater can be Remain ground. As a second process step, an aqueous surfactant solution with a Concentration in the premicellar range was brought into the soil in such an amount that all pore spaces in the contaminated soil are wetted.

Erfindungsgemäß führt insbesondere die gewählte Tensidkonzentration im prämicellaren Bereich zu einer Verminderung der Oberflächenspannung des Wassers und der CKW und nach der Tensidbenetzung der CKW zur Bildung einer fließfähigen CKW-Phase, die dann kostengünstig hydraulisch aus dem Boden abgesaugt werden kann.According to the invention, the selected surfactant concentration in particular leads to the premicellar Area to reduce the surface tension of the water and the CHC and after the surfactant wetting the CHC to form a flowable CHC phase, which then can be sucked out of the ground hydraulically at low cost.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The method according to the invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment become.

example 1

Aus einem Sandboden, der mit CKW belastet ist, wird mittels hydraulischer Verfahrens das Wasser und die vorliegende CKW-Phase abgezogen. Anschließend wird eine wässrige Lösung aus anionischen und nichtionischen Tensiden in einer solchen Menge eingebracht, daß sich die Tensidkonzentration im Boden unterhalb der kritischen Micellbildungs konzentration befindet. Nach einer Verweilzeit von 12 Stunden wird die wässrige Tensid lösung und die neugebildete CKW-Phase hydraulisch gefördert. Die Tensidgabe wird wiederholt, bis die CKW-Konzentrationen im Förderstrom innerhalb der gesetzlichen Grenzwerte liegen. Anschließend wird der Boden solange mit Wasser gewaschen, bis im Förderstrom kein Tensid mehr nachweisbar ist. A sandy soil that is contaminated with CHCs turns this into a hydraulic process Water and the present CHC phase are subtracted. Then an aqueous Solution of anionic and nonionic surfactants introduced in such an amount, that the surfactant concentration in the soil is below the critical micelle formation concentration. After a dwell time of 12 hours, the aqueous surfactant solution and the newly formed CHC phase hydraulically promoted. The addition of surfactant repeated until the CHC concentrations in the flow within the legal Limit values. The floor is then washed with water until Flow is no longer detectable surfactant.

Example 2

In ein feinkörniges Sediment, das mit Trichlorethylen belastet ist, wird eine wässrige Lösung aus anionischen und nichtionischen Tensiden in einer solchen Konzentration einge bracht, daß die Tensidkonzentration im kontaminierten Bodenvolumen unterhalb der kritischen Micellbildungskonzentration liegt. Nach einer Verweilzeit von 12-96 Stunden wird das Grundwasser und die Trichlorethylenphase hydraulisch gefördert. Die Wasser förderung wird solange fortgesetzt, bis im Förderstrom kein Tensid mehr nachweisbar ist. Die Tensidgabe wird wiederholt, bis die CKW-Konzentrationen im Förderstrom innerhalb der gesetzlichen Grenzwerte liegen. Anschließend wird der Boden solange mit Wasser gewaschen, bis im Förderstrom kein Tensid mehr nachweisbar ist.In a fine-grained sediment that is contaminated with trichlorethylene, a watery Solution of anionic and nonionic surfactants in such a concentration brings that the surfactant concentration in the contaminated soil volume below the critical micelle concentration. After a dwell time of 12-96 hours the groundwater and the trichlorethylene phase are promoted hydraulically. The water Funding continues until no more surfactant can be detected in the flow. The surfactant is repeated until the CHC concentrations in the flow are within of the legal limits. Then the floor is covered with water washed until no more surfactant can be detected in the flow.

Example 3

In ein feinkörniges Sediment, das mit Trichlorethylen belastet ist, wird eine wässrige Lösung aus anionischen und nichtionischen Tensiden in einer solchen Konzentration einge bracht, daß die Tensidkonzentration im kontaminierten Bodenvolumen unterhalb der kritischen Micellbildungskonzentration liegt. Nach einer Verweilzeit von 12-96 Stunden wird das Grundwasser und die Trichlorethylenphase hydraulisch gefördert. Anschließend wird das noch im Boden befindliche Trichlorethylen mittels einer Bodenluft-Absaugung pneumatisch gefördert. Der zeitliche Einsatz der Bodenluft-Absaugung läßt sich nach der vorgenommenen Tensidanwendung um den Faktor 4-5 verkürzen.In a fine-grained sediment that is contaminated with trichlorethylene, a watery Solution of anionic and nonionic surfactants in such a concentration brings that the surfactant concentration in the contaminated soil volume below the critical micelle concentration. After a dwell time of 12-96 hours the groundwater and the trichlorethylene phase are promoted hydraulically. Subsequently the trichlorethylene still in the soil is extracted using a soil air extraction system pneumatically conveyed. The time used for soil air extraction can be after shorten the surfactant application by a factor of 4-5.

Claims

Process for removing halogenated carbon compounds from soils, characterized in that, in order to lower the surface tension of the groundwater and the CHCs, a mixture of anionic and nonionic surfactants in a concentration below the critical micelle formation concentration is added to the contaminated soil and thereafter, after the CHCs have drained away from the pores, there are spaces between them of the soil forms a flowable CHC phase that is pumped out.