Oxy hóa in situ: Tương tác tác nhân với hệ thống đất - Luận án tiến sĩ
Luận án tiến sĩ nghiên cứu tương tác tác nhân oxy hóa với hệ thống đất. Phân tích ảnh hưởng xử lý ô nhiễm, an toàn lao động và tính chất đất trong công nghệ ISCO.
Mississippi State University
Chemical Engineering
Luan An
Luận án
Năm xuất bản
Số trang
522
Thời gian đọc
1 giờ 19 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
85 Point
Mục lục chi tiết
Tóm tắt nội dung
I. Oxy Hóa Hóa Học In Situ ISCO Tổng Quan Công Nghệ
Oxy hóa hóa học in situ (ISCO) là công nghệ xử lý ô nhiễm đất và nước ngầm hiệu quả. Phương pháp này tiêm trực tiếp tác nhân oxy hóa vào vùng ô nhiễm dưới bề mặt. ISCO được ưa chuộng nhờ thời gian xử lý nhanh và khả năng kiểm soát cao. Công nghệ này phù hợp với nhiều chất ô nhiễm hữu cơ, bao gồm BTEX và dung môi clo hóa. Các tác nhân oxy hóa phổ biến gồm hydrogen peroxide, ozone, permanganat, và persulfate. Mỗi loại có đặc tính riêng khi tương tác với hệ thống đất. Hiệu quả ISCO phụ thuộc vào nhiều yếu tố môi trường. Thành phần đất, độ ẩm, và chất hữu cơ tự nhiên đều ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa.
1.1. Nguyên Lý Hoạt Động Của ISCO
ISCO hoạt động bằng cách tạo gốc tự do oxy hóa mạnh. Các gốc này phá vỡ liên kết hóa học của chất ô nhiễm. Quá trình chuyển hóa chất độc thành sản phẩm vô hại như CO2 và nước. Tác nhân oxy hóa được tiêm qua giếng hoặc hệ thống phân phối. Vận chuyển tác nhân qua đất phụ thuộc vào tính thấm và cấu trúc đất. Thời gian tiếp xúc giữa tác nhân và chất ô nhiễm quyết định hiệu quả xử lý.
1.2. Ứng Dụng Thực Tế Của Công Nghệ
ISCO được áp dụng rộng rãi tại các khu công nghiệp và quân sự. Công nghệ này xử lý thành công ô nhiễm từ hoạt động sản xuất lịch sử. Nhiều hệ thống đất và tầng chứa nước tại Mỹ đã được phục hồi. Phương pháp này tiết kiệm chi phí so với đào bới và vận chuyển. ISCO cho phép xử lý tại chỗ mà không làm gián đoạn hoạt động bề mặt. Thời gian xử lý nhanh giảm thiểu rủi ro phơi nhiễm lâu dài.
1.3. Lợi Thế Và Hạn Chế
ISCO mang lại nhiều lợi ích kinh tế và môi trường. Công nghệ này giảm thời gian xử lý từ năm xuống tháng. Không cần đào xới đất làm giảm chi phí và tác động môi trường. Tuy nhiên, ISCO cũng có những hạn chế cần lưu ý. Tương tác tác nhân với thành phần đất có thể làm giảm hiệu quả. Một số thành phần đất tiêu thụ tác nhân oxy hóa trước khi đến vùng ô nhiễm. Cần đánh giá kỹ lưỡng đặc tính đất trước khi áp dụng.
II. Tác Nhân Oxy Hóa Chính Trong Hệ Thống ISCO
Các tác nhân oxy hóa khác nhau mang lại hiệu quả xử lý đa dạng. Hydrogen peroxide là tác nhân phổ biến tạo gốc hydroxyl mạnh. Permanganat ổn định hơn và di chuyển xa trong đất. Persulfate hoạt hóa bằng nhiệt hoặc kim loại tạo gốc sulfate. Ozone là chất oxy hóa mạnh nhưng kém bền trong môi trường ngầm. Fenton reagent kết hợp hydrogen peroxide với sắt để tăng hiệu quả. Lựa chọn tác nhân phụ thuộc vào loại ô nhiễm và điều kiện địa chất. Mỗi tác nhân có cơ chế tương tác riêng với hệ thống đất ngầm.
2.1. Hydrogen Peroxide Và Ứng Dụng
Hydrogen peroxide (H2O2) phân hủy tạo gốc hydroxyl (•OH). Gốc hydroxyl là chất oxy hóa không chọn lọc cực mạnh. H2O2 xử lý hiệu quả BTEX và hợp chất hữu cơ bay hơi. Nồng độ sử dụng thường từ 10-50% tùy mức độ ô nhiễm. Phân hủy H2O2 sinh nhiệt và oxy có thể gây nguy hiểm. Cần kiểm soát tốc độ tiêm để tránh sôi đất và tăng áp. Thành phần đất như sắt và mangan xúc tác phân hủy H2O2.
2.2. Permanganat Và Tính Ổn Định
Permanganat (MnO4-) tồn tại ở dạng natri hoặc kali. Tác nhân này ổn định hơn H2O2 trong môi trường ngầm. Permanganat di chuyển xa hơn do ít phản ứng với đất. Phù hợp xử lý dung môi clo hóa như TCE và PCE. Phản ứng oxy hóa tạo mangan dioxide kết tủa. Kết tủa có thể làm giảm độ thấm đất theo thời gian. Màu tím của permanganat giúp theo dõi sự phân bố tác nhân.
2.3. Persulfate Và Cơ Chế Hoạt Hóa
Persulfate (S2O8²⁻) cần hoạt hóa để tạo gốc sulfate. Hoạt hóa bằng nhiệt, pH kiềm, hoặc ion kim loại. Gốc sulfate (SO4•⁻) có tính oxy hóa mạnh tương đương hydroxyl. Persulfate bền hơn H2O2 trong điều kiện trung tính. Thời gian tồn tại lâu cho phép xử lý vùng rộng. Ít bị tiêu thụ bởi chất hữu cơ tự nhiên trong đất. Hiệu quả cao với dầu mỏ và PAH.
III. Tương Tác Tác Nhân Với Thành Phần Đất
Thành phần đất ảnh hưởng lớn đến hiệu quả ISCO. Sắt và mangan trong đất xúc tác phân hủy tác nhân oxy hóa. Chất hữu cơ tự nhiên (NOM) cạnh tranh với chất ô nhiễm. Khoáng sét hấp phụ tác nhân làm giảm nồng độ hiệu dụng. pH đất quyết định tốc độ và cơ chế phản ứng oxy hóa. Độ ẩm đất ảnh hưởng đến vận chuyển tác nhân. Cation trao đổi có thể kết tủa hoặc vô hiệu hóa tác nhân. Hiểu rõ tương tác này giúp tối ưu hóa thiết kế ISCO.
3.1. Vai Trò Của Kim Loại Trong Đất
Sắt và mangan là xúc tác chính cho phản ứng Fenton. Sắt (II) phản ứng với H2O2 tạo gốc hydroxyl nhanh. Nồng độ sắt cao tiêu thụ tác nhân trước khi đến ô nhiễm. Mangan oxide phân hủy H2O2 không tạo gốc hiệu quả. Phân bố không đều kim loại gây xử lý không đồng nhất. Cần phân tích hàm lượng kim loại trước thiết kế ISCO. Điều chỉnh nồng độ tác nhân bù đắp tiêu thụ bởi kim loại.
3.2. Ảnh Hưởng Của Chất Hữu Cơ Tự Nhiên
NOM cạnh tranh với chất ô nhiễm nhận gốc oxy hóa. Hàm lượng NOM cao làm giảm hiệu quả xử lý. Đất giàu mùn cần liều tác nhân cao hơn. NOM cũng tạo phức với kim loại ảnh hưởng xúc tác. Phân hủy NOM thay đổi tính chất hóa lý đất. Cần cân bằng giữa xử lý ô nhiễm và bảo tồn NOM. Phân tích TOC giúp ước tính nhu cầu tác nhân.
3.3. Tương Tác Với Khoáng Sét
Khoáng sét có diện tích bề mặt lớn hấp phụ tác nhân. Hấp phụ làm giảm nồng độ tác nhân trong dung dịch. Lớp sét kém thấm cản trở vận chuyển tác nhân. Một số sét chứa sắt cấu trúc xúc tác phân hủy. Sét cũng hấp phụ chất ô nhiễm làm khó tiếp cận. Cần áp suất tiêm cao hơn để xuyên qua lớp sét. Đánh giá cấu trúc sét quan trọng cho thiết kế hệ thống.
IV. Vận Chuyển Tác Nhân Qua Hệ Thống Đất Ngầm
Vận chuyển tác nhân oxy hóa quyết định vùng xử lý hiệu quả. Độ dẫn thủy lực đất kiểm soát tốc độ di chuyển. Đất thô hạt cho phép vận chuyển nhanh và xa. Đất mịn hạt hạn chế phân bố tác nhân. Phản ứng tiêu thụ tác nhân giảm bán kính ảnh hưởng. Gradient thủy lực và áp suất tiêm ảnh hưởng vùng phủ. Thiết kế hệ thống tiêm phải tối ưu hóa phân bố. Mô hình hóa vận chuyển giúp dự đoán hiệu quả.
4.1. Độ Dẫn Thủy Lực Và Ảnh Hưởng
Độ dẫn thủy lực (K) đo khả năng đất truyền nước. K cao trong cát sạn cho vận chuyển tác nhân tốt. K thấp trong sét hạn chế nghiêm trọng phân bố. ISCO có thể thay đổi K qua kết tủa hoặc hòa tan. Kết tủa mangan dioxide giảm K theo thời gian. Hòa tan khoáng sắt có thể tăng K tạm thời. Cần theo dõi thay đổi K trong quá trình xử lý.
4.2. Cơ Chế Tiêu Thụ Tác Nhân
Tác nhân bị tiêu thụ qua phản ứng với đất và ô nhiễm. Phản ứng với NOM và kim loại là nguyên nhân chính. Tiêu thụ tăng theo khoảng cách từ điểm tiêm. Bán kính oxy hóa hiệu quả thường hạn chế 3-10 mét. Cần nhiều điểm tiêm cho vùng ô nhiễm lớn. Tiêm nhiều lần duy trì nồng độ tác nhân hiệu quả. Giám sát nồng độ tác nhân tối ưu hóa chiến lược tiêm.
4.3. Thiết Kế Hệ Thống Phân Phối
Hệ thống phân phối bao gồm giếng tiêm và thiết bị bơm. Khoảng cách giếng dựa trên K và tính tiêu thụ tác nhân. Áp suất tiêm phải vượt áp suất thủy tĩnh đất. Tốc độ tiêm kiểm soát để tránh nứt thủy lực. Tiêm chậm cho phép phản ứng đầy đủ với ô nhiễm. Hệ thống tuần hoàn tăng hiệu quả sử dụng tác nhân. Giám sát áp suất và lưu lượng đảm bảo phân bố đều.
V. An Toàn Khi Áp Dụng ISCO Tại Hiện Trường
Áp dụng ISCO đòi hỏi quản lý nhiều rủi ro an toàn. Phân hủy tác nhân sinh nhiệt có thể đun sôi nước đất. Sinh oxy dư thừa tạo áp suất và nguy cơ cháy nổ. Thoát khí oxy và hơi hóa chất độc qua bề mặt. Tiếp xúc da với tác nhân oxy hóa đặc gây bỏng. Hít phải hơi tác nhân gây kích ứng đường hô hấp. Cần đánh giá rủi ro toàn diện trước thi công. Trang bị bảo hộ và giám sát liên tục là bắt buộc.
5.1. Sinh Nhiệt Và Quản Lý
Phản ứng oxy hóa là tỏa nhiệt mạnh. Nhiệt độ đất có thể tăng 20-40°C tại vùng tiêm. Nhiệt độ cao tăng tốc độ phản ứng tạo phản hồi dương. Sôi nước đất tạo áp suất và nứt đất. Cần giám sát nhiệt độ bằng cảm biến thời gian thực. Tiêm gián đoạn cho phép tản nhiệt giữa các đợt. Pha loãng tác nhân giảm tốc độ sinh nhiệt.
5.2. Sinh Oxy Và Rủi Ro Cháy Nổ
Phân hủy H2O2 và ozone giải phóng oxy phân tử. Oxy tích tụ trong không gian ngầm tạo nguy cơ cháy. Nồng độ oxy trên 23% tăng nguy cơ cháy vật liệu. Oxy thoát qua nứt móng nhà hoặc hệ thống tiện ích. Cần giám sát oxy trong giếng, hầm, và tầng hầm. Hệ thống thông gió loại bỏ oxy dư thừa. Cấm hút thuốc và nguồn lửa trong vùng xử lý.
5.3. Bảo Hộ Cá Nhân Và Giám Sát
Nhân viên phải mặc quần áo bảo hộ chống hóa chất. Kính bảo hộ và mặt nạ bảo vệ mắt và hô hấp. Găng tay chống hóa chất khi xử lý tác nhân đặc. Máy đo khí liên tục giám sát oxy và VOC. Thiết lập vùng cấm và kiểm soát ra vào. Đào tạo nhân viên về sơ cứu và ứng phó sự cố. Chuẩn bị thiết bị rửa khẩn cấp tại hiện trường.
VI. Tác Động ISCO Đến Tính Chất Hóa Lý Đất
ISCO không chỉ xử lý ô nhiễm mà còn thay đổi đất. Quần thể vi sinh vật hiếu khí bị ảnh hưởng bởi oxy hóa. Độ dẫn thủy lực thay đổi do kết tủa hoặc hòa tan. Chất hữu cơ tự nhiên bị oxy hóa làm thay đổi CEC. Tính hấp phụ đất thay đổi ảnh hưởng di chuyển chất. Cần đánh giá tác động dài hạn lên chức năng đất. Phục hồi sinh học sau ISCO có thể cần thiết. Giám sát sau xử lý đảm bảo bền vững môi trường.
6.1. Ảnh Hưởng Đến Vi Sinh Vật Đất
Tác nhân oxy hóa tiêu diệt vi khuẩn hiếu khí. Mật độ vi sinh giảm 90-99% ngay sau xử lý. Đa dạng sinh học cũng bị giảm đáng kể. Vi sinh vật phân hủy sinh học giúp xử lý ô nhiễm còn lại. Mất vi sinh vật làm chậm phục hồi tự nhiên. Quần thể vi sinh phục hồi sau vài tháng đến năm. Bổ sung vi sinh vật có thể tăng tốc phục hồi.
6.2. Thay Đổi Độ Dẫn Thủy Lực
Kết tủa mangan dioxide làm tắc lỗ rỗng đất. Độ dẫn thủy lực giảm 10-50% sau xử lý permanganat. Hòa tan sắt oxide tăng K tạm thời. Thay đổi K ảnh hưởng dòng chảy nước ngầm. Giảm K có thể hạn chế xử lý sinh học sau này. Cần giám sát K định kỳ sau ISCO. Xả rửa có thể loại bỏ một phần kết tủa.
6.3. Biến Đổi Chất Hữu Cơ Và Hấp Phụ
Oxy hóa NOM thay đổi cấu trúc hóa học. Nhóm chức hấp phụ bị phá vỡ giảm CEC. Khả năng giữ nước và chất dinh dưỡng giảm. Tính hấp phụ kim loại nặng cũng thay đổi. Có thể giải phóng kim loại đã hấp phụ trước đó. Cần theo dõi chất lượng nước ngầm sau xử lý. Đánh giá tác động lên hệ sinh thái đất là cần thiết.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (522 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộELUCIDATION OF KEY INTERACTIONS BETWEEN IN SITU CHEMICAL OXIDATION REAGENTS AND SOIL SYSTEMS By John Michael Harden A Dissertation Submitted to the Faculty of Mississippi State University in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Doctor of Philosophy in Chemical Engineering in the Dave C. Swalm School of Chemical Engineering Mississippi State, Mississippi May 2006 UMI Number: 3238927 Copyright 2006 by Harden, John Michael All rights reserved. UMI Microform 3238927 Copyright 2007 by ProQuest Information and Learning Company. All rights reserved.
This microform edition is protected against unauthorized copying under Title 17, United States Code. ProQuest Information and Learning Company 300 North Zeeb Road P. Box 1346 Ann Arbor, MI 48106-1346 Copyright by John Michael Harden 2006 ELUCIDATION OF KEY INTERACTIONS BETWEEN IN SITU CHEMICAL OXIDATION REAGENTS AND SOIL SYSTEMS By John Michael Harden Approved: _______________________________ ___________________________ Mark E. Schulz Adjunct Professor Dean Dave C.
Swalm School of Bagley College of Engineering Chemical Engineering (Committee Member) (Director of Dissertation and Advisor) ________________________________ ___________________________ Rafael Hernandez William Kingery Assistant Professor Professor Dave C. Swalm School of Plant and Soil Sciences Chemical Engineering (Committee Member) (Committee Member) _________________________________ ___________________________ Clifford E. King Professor and Director of Associate Dean of Research and Graduate Studies Graduate Studies of the Bagley Dave C. Swalm School of College of Engineering Chemical Engineering (Committee Member) Name: John Michael Harden Date of Degree: May 15, 2006 Institution: Mississippi State University Major Field: Chemical Engineering Major Professor: Dr.
Zappi Title of Study: ELUCIDATION OF KEY INTERACTIONS BETWEEN IN SITU CHEMICAL OXIDATION REAGENTS AND SOIL SYSTEMS Pages in Study: 486 Candidate for Degree of Doctor of Philosophy Many soil and aquifer systems in the United States have been subjected to chemical contamination from past industrial and military activities. While many remediation technologies are currently being applied, in situ chemical oxidation (ISCO) is one option that is often favored because of its potential for fast remediation times and high user control. This technology involves the direct injection of chemical oxidizers (e. hydrogen peroxide, ozone, or permanganate) into targeted contaminant zones within the subsurface, and it has been proven to be amenable to both BTEX compounds and other volatile organic compounds such as chlorinated solvents.
This study had several key objectives. Firstly, multiple soil samples, each containing an elevated level of a targeted chemical constituent, were successfully collected in order to provide a wide range of soil types in order to make important comparisons and correlations related to ISCO’s impacts. Secondly, the impact of common soil constituents on process reagent transport was studied in order to determine which soil constituents would act as primary hindrances for the transport of hydrogen peroxide and ozone into the subsurface. Thirdly, experiments were performed to pinpoint certain personnel safety threats such as excess oxygen and heat generation that might arise during process application.
Fourthly, the impact of ISCO process application on soil fabric properties was examined. Soil aerobic microbial populations, soil hydraulic conductivity, soil natural organic matter constituents, and soil adsorptive properties were all shown to be impacted following the application of chemical oxidizers. DEDICATION I would like to dedicate this dissertation to my family who has inspired me both personally and professionally to be the absolute best that I can be. This work would never have been possible without the support of my parents, Michael and Sharon; my sister, Rebecca; my grandparents, Nana, Papa, Mamoo, and Papa J; my great-grandmother, Moms; and three of my closest friends, Danny Chapman, Marilyn Lauderdale, and Jeremy Lokits, each of whom will forever be considered “family.” Everything that I have and will accomplish in life is because of their Christian love and support.
ii ACKNOWLEDGMENTS The Author would like to thank the following committee members whose tireless efforts have made this work possible. Zappi, Advisor and Professor, Dean of Engineering, University of Louisiana at Lafayette; Dr. Rafael Hernandez, Assistant Professor, Dave C. Swalm School of Chemical Engineering, Mississippi State University; Dr.
Kirk Schulz, Dean of Engineering, James Worth Bagley College of Engineering, Mississippi State University; Dr. Clifford George, Professor, Dave C. Swalm School of Chemical Engineering, Mississippi State University; Dr. William Kingery, Professor, Department of Plant & Soil Sciences, Mississippi State University.
The author would like to extend additional thanks to Dr. Todd French, Assistant Research Professor, Dave C. Swalm School of Chemical Engineering, for his scientific and professional guidance. Additional thanks is due to employees of the Environmental Research and Development Center, most notably, Dr.
Beth Fleming, Denise MacMillan, and Scott Waisner. The Author also greatly appreciates the laboratory assistance provided by numerous undergraduate researchers who have supported this project. Finally, the author would like to thank the Strategic Environmental Research and Development Program for their financial assistance in supporting this effort. iii TABLE OF CONTENTS Page DEDICATION.
iii LIST OF TABLES. xi LIST OF FIGURES. 2 Chemical Oxidizer Transport. 2 Chemical Oxidation Processes.
3 Chemical Oxidizer Types. 4 Pollutants Amenable to Treatment via ISCO. 7 Combination of ISCO with Bioremediation. 9 In Situ Chemical Oxidation Process Safety.
13 Objective 1: Collection of Soil Specimens. 13 Objective 2: Impact of Common Soil Constituents on Process Reagent Transport. 14 Objective 3: Investigation of Potential Personnel Safety Threats During Process Application. 14 Objective 4: Impact of Process Application on Soil Fabric Properties.
16 Introduction to In Situ Chemical Oxidation. 16 ISCO Technology Overview. 17 iv CHAPTER Page Delivery of Oxidants in ISCO Remediation. 18 Hydrogen Peroxide and Fenton’s Reagent.
19 Introduction to H2O2/Fenton’s Reaction. 19 Modified Fenton’s Reaction. 21 Optimum Conditions for Fenton’s Reaction. 23 Remediation of Pollutants Using Fenton’s Reaction.
24 Hydrogen Peroxide and Catalase. 27 Introduction to Ozone. 27 In Situ Ozonation. 27 Auto-Degradation of Ozone.
28 Reaction of Ozone with Organics. 30 Kinetics of Ozone Degradation in Soil and Groundwater. 33 Introduction to Peroxone. 33 Peroxone Reaction Mechanisms.
33 Additional Hydroxyl Radical Scavengers. 34 Soil Hydraulic Conductivity. 35 Measurement of Soil Hydraulic Conductivity. 35 Typical Values for Soil Hydraulic Conductivity.
38 2,4-Dichlorophenol as an Adsorbent. 39 Potential Impact of ISCO on Soil Adsorption. METHODS AND MATERIALS. 52 Soil and Equilibrated Water Characterization.
52 Analysis of Hydrogen Peroxide. 52 Analysis of Ozone. 53 Analysis of pH. 55 v CHAPTER Page Analysis of Oxygen, Nitrogen, Carbon Dioxide, and Methane.
55 Analysis of 2,4-Dichlorophenol. IMPACT OF SOIL CONSTITUENTS ON HYDROGEN PEROXIDE FATE. 63 Methods and Materials. 64 Kinetics of Hydrogen Peroxide Degradation.
64 Total Hydrogen Peroxide Demand. 66 Results and Discussion. 67 Analysis of Soil. 67 Analysis of Equilibrated Water.
68 Hydrogen Peroxide Reaction Kinetics. 68 Equilibrated Water Phase. 71 Hydrogen Peroxide Total Demands. 74 Equilibrated Water Phase.
76 Equilibrated Water/Soil H2O2 Demand Correlation. IMPACT OF SOIL CONSTITUENTS ON OZONE. 102 Methods and Materials. 103 Kinetics of Ozone Degradation.
103 Total Ozone Demand. 104 Results and Discussion. 106 Ozone Reaction Kinetics. 106 Equilibrated Water Phase.
109 Ozone Total Demands. 112 Equilibrated Water Phase. 115 Equilibrated Water/Soil O3 Demand Correlation. IMPACT OF SOIL CONSTITUENTS ON ACIDS AND BASES.
143 vi CHAPTER Page Methods and Materials. 144 Acid/Base Neutralization Capacity. 144 Soil Buffering Kinetics. 145 Total Acid/Base Demands.
146 Results and Discussion. 147 Acid/Base Neutralization Capacities. 147 Phosphoric Acid Buffering Kinetics. 147 Total H3PO4 Demands.
151 Sodium Hydroxide Buffering Kinetics. 153 Total NaOH Demands. IMPACT OF SOIL CONSTITUENTS ON SOIL TEMPERATURE AND O2 PRODUCTION. 181 Methods and Materials.
182 Fenton’s Reaction Temperature Profiles. 182 Oxygen Production from the Reaction of Hydrogen Peroxide. 183 Results and Discussion. 185 Temperature Response due to H2O2/Fenton’s Reaction.
185 Oxygen Production from Hydrogen Peroxide. 186 Oxygen Production Data Analysis. 186 Oxygen Production Results. KINETIC MODELING OF HYDROGEN PEROXIDE FATE WITHIN SOILS.
197 Methods and Materials. 197 Results and Discussion. 198 Rate Law Development. 201 Steady State Approximation.
202 Application of the Proposed Kinetic Model. 206 Final Results and Discussion of the Proposed Kinetic Model. 206 Summary of the Proposed Kinetic Model. 208 vii CHAPTER Page X.
IMPACT OF IN SITU CHEMICAL OXIDATION ON AEROBIC SOIL MICROBIAL POPULATIONS. 216 Methods and Materials. 216 Creation of Agar Plates. 219 Creation of Dilution Tubes.
220 Slurry Sampling and Dilutions. 220 Spreading of Samples onto Agar Plates. 221 Results and Discussion. 222 Impact of ISCO on Aerobic Populations.
223 Temperature’s Impact on Soil Aerobic Populations. IMPACT OF IN SITU CHEMICAL OXIDATION ON SOIL HYDRAULIC CONDUCTIVITY. 240 Methods and Materials. 240 Column Supplies for H2O2-based ISCO Treatments.
240 Column Assembly for H2O2-based ISCO Treatments. 241 Column Operating Conditions for H2O2-based ISCO Treatments. 242 Column Equilibration for H2O2-based ISCO Treatments. 243 Determination of Hydraulic Conductivity Changes due to H2O2-based ISCO.
243 Column Supplies and Assembly for O3-based ISCO Treatments. 245 Application of Ozone to Soil Column. 245 Startup Procedure for O3-based ISCO Treatments. 246 Determination of Hydraulic Conductivity Changes due to O3-based ISCO.
247 Results and Discussion. 248 Determination of Hydraulic Conductivity. 251 Impact of H2O2 and Fenton’s Reagent on the Hydraulic Conductivity of Sand. 252 Impact of H2O2 Addition and Fenton’s Reagent on the Hydraulic Conductivity of Soils.
254 viii CHAPTER Page Ozone-based Constant Head Column Design Results. 258 Impact of O3 and Peroxone on the Hydraulic Conductivity of Soils. 259 Summary of the Impact of ISCO on Soil Hydraulic Conductivity. IMPACT OF IN SITU CHEMICAL OXIDATION ON SOIL ORGANIC COMPOSITION.
286 Methods and Materials. 287 Results and Discussion. 288 NMR Analytical Results. IMPACT OF IN SITU CHEMICAL OXIDATION ON SOIL ADSORPTION PROPERTIES.
298 Methods and Materials. 301 Separation of Solid/Liquid Phases. 301 Results and Discussion. 301 Determination of the Freundlich Adsorption Coefficient.
301 Adsorption of 2,4-DCP onto the Ozonated Sand Control. 303 Results of the Impact of ISCO on Soil Adsorption Properties. 304 Summary of the Impact of ISCO on Soil Adsorption Properties. 319 Impact of Common Soil Constituents on Process Reagent Transport.
319 Investigation of Potential Personnel Safety on Threats During ix CHAPTER Page Process Application. 321 Impact of Process Application on Soil Fabric Properties. RAW DATA FOR H2O2 FATE. RAW DATA FOR OZONE FATE.
RAW DATA FOR SOIL pH BUFFERING. RAW DATA FOR OXYGEN PRODUCTION FROM H2O2. RAW DATA FOR IMPACT OF ISCO ON SOIL AEROBES. RAW DATA FOR IMPACT OF ISCO ON SOIL HYDRAULIC CONDUCTIVITY.
RAW DATA FOR IMPACT OF ISCO ON SOIL ADSORPTION. 475 x LIST OF TABLES TABLE Page 3.1 Thermodynamic Oxidation Potentials of Common Oxidizers (Siegrest et al., 2001; Hernandez et al.2 Summary of the Auto-decomposition Kinetics of Ozone in Water (Gurol and Singer, 1982) .3 Typical Ranges of Hydraulic Conductivity for Various Soil Types (LaGrega et al.4 Factors Affecting Adsorption of Organics (LaGrega et al.5 Chemical and Physical Properties of 2,4-Dichlorophenol (LaGrega et al.1 Nutrient Addition for Biologically Stimulated Soil.2 Properties of Iron (II) Sulfate Heptahydrate and Hydrogen Peroxide .3 GC Operating Conditions for Gas Analysis.4 HPLC Operating Parameters for 2,4-DCP Analysis.1 Physical Characterization of Experimental Soils.2 Chemical Characterization of Experimental Soils.3 Characterization Data for Equilibrated Water Samples.4 R2 Values for H2O2 Degradation in Equilibrated Water Based on First-Order Reaction Kinetics .5 R2 Values for H2O2 Degradation in Soil Based on First-Order Reaction Kinetics. 84 xi TABLE Page 6.1 Operating Conditions for the Ozone Generator During Kinetics & Total Demand Experiments.1 Acid Neutralization Experimental Matrix .2 Base Neutralization Experimental Matrix .3 H3PO4 Soil Buffering Kinetic Constants Data and R2 Values for Zero-Order Kinetics .4 H3PO4 Soil Buffering Kinetic Constants Data and R2 Values for First-Order Kinetics .5 H3PO4 Soil Buffering Kinetic Constants Data and R2 Values for Second-Order Kinetics.6 NaOH Soil Buffering Kinetic Constants Data and R2 Values for Zero-Order Kinetics .7 NaOH Soil Buffering Kinetic Constants Data and R2 Values for First-Order Kinetics .8 NaOH Soil Buffering Kinetic Constant Data and R2 Values for Second-Order Kinetics.1 H2O2 Rate Data Used in Langmuir-Hinshelwood Kinetic Model .
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Từ khóa và chủ đề nghiên cứu
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Oxy hóa in situ: Tương tác tác nhân với hệ thống đất" nghiên cứu về vấn đề gì?
Luận án tiến sĩ nghiên cứu tương tác tác nhân oxy hóa với hệ thống đất. Phân tích ảnh hưởng xử lý ô nhiễm, an toàn lao động và tính chất đất trong công nghệ ISCO.
Luận án "Oxy hóa in situ: Tương tác tác nhân với hệ thống đất" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Mississippi State University. Năm bảo vệ: 2006.
Luận án "Oxy hóa in situ: Tương tác tác nhân với hệ thống đất" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Oxy hóa in situ: Tương tác tác nhân với hệ thống đất" thuộc chuyên ngành Chemical Engineering. Danh mục: Công Nghệ Sinh Học.
Luận án "Oxy hóa in situ: Tương tác tác nhân với hệ thống đất" có bao nhiêu trang?
Luận án "Oxy hóa in situ: Tương tác tác nhân với hệ thống đất" có 522 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Oxy hóa in situ: Tương tác tác nhân với hệ thống đất" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.