Persistence of Persulfate in Uncontaminated Aquifer Materials

Abstract

Batch and stop-flow column experiments were performed to estimate persulfate decomposition kinetic parameters in the presence of seven well-characterized aquifer materials. Push-pull tests were conducted in a sandy aquifer to represent persulfate decomposition under in situ conditions. The decomposition of persulfate followed a first-order rate law for all aquifer materials investigated. Reaction rate coefficients (k(obs)) increased by an order of magnitude when persulfate concentration was reduced from 20 g/L to 1 g/L, due to ionic strength effects. The column experiments yielded higher k(obs) than batch experiments due to the lower oxidant to solids mass ratio. The kinetic model developed from the batch test data was able to reproduce the observed persulfate temporal profiles from the push-pull tests. The estimated k(obs) indicate that unactivated persulfate is a persistent oxidant for the range of aquifer materials explored with half-lives ranging from 2 to 600 d.

Avaliação da interação entre o persulfato de potássio com solos brasileiros para a utilização da tecnologia de remediação por oxidação química in situ.

“…al., 2011 Pesquisas recentes mostram que a persistência do persulfato é diferente daquela observada para o permanganato e apresenta certa similaridade no comportamento da decomposição do peróxido pelo fato de a depleção do persulfato ser impactada pela ocorrência de minerais catalíticos (SRA et al, 2007, apud SIEGRIST et. al., 2011.…”

“…A equação a seguir demonstra o balanço estequiométrico da oxidação direta do contaminante Tricloroeteno (C2HCl3 -TCE) pelo persulfato de sódio (ITRC, 2005 Em relação ao oxidante persulfato, cita-se que este possui maior interação com minerais reduzidos presentes no solo do que com a matéria orgânica propriamente dita, apesar de também poder interagir com a matéria orgânica (SRA et al, 2010 Cátions com alto grau de hidratação como sódio podem ser adsorvidos na superfície do mineral por meio da formação de complexos, e por estarem altamente hidratados aumentam seu raio iônico, formando complexos de esfera externa, ou seja, favorecem ligações na superfície do mineral aumentando a distância entre as partículas dos minerais e evitando a manifestação de forças atrativas de curto alcance. Isso pode favorecer a dispersão dos coloides, e consequentemente o entupimento de poros inicialmente maiores (MEURER, 2010).…”

“…Em estudos relacionados a interação do oxidante com o solo nota-se que para a caracterização das amostras a maioria dos autores analisam: granulometria, o potencial hidrogeniônico do solo, superficie específica, a capacidade de troca catiônica do solo, carbono total ferro e manganês (XU & THOMSON, 2009;SRA, et, al. 2010;AHMAD et al, 2010e LIANG et al, 2011.…”

“…Para tanto, a TFSA do LV, LVA e NQ foram mantidas em contato com a solução oxidante em frascos de vidro de 500 mL, e ao longo deste período quantificou-se a concentração de persulfato nos reatores. Ensaios de batelada para avaliação do consumo de oxidante pelo solo e por contaminantes orgânicos são amplamente utilizados, sendo que o período de realização varia de acordo com as condições de cada ensaio (LIANG et al, 2008;XU, 2006;CRIMI e TAYLOR, 2007;KILLIAN et al, 2007;LEE et al, 2008;TSAI et al, 2009;AHMAD et al, 2010;FURMAN et al, 2010;SRA et al, 2010;TEEL et al, 2011;LIANG et al, 2011 MERKER, 2010;SRA et. al., 2010).…”

“…Os reatores foram montados com 200 g de solo e 300 mL de solução, resultando em doses de 1,5 e 21 g S2O8/kg solo para os reatores cuja concentração inicial da solução foram 1 e 14g/L, respectivamente, similar à adotada em outros estudos (Sra et al, 2010). O experimento foi realizado em triplicata e os resultados foram calculados a partir da média das concentrações.…”