Laboratory Scale Experiments for the Development of an Electrokinetic in-situ Soil Remediation Method Using Diamond Electrodes

Diese Arbeit präsentiert Laborversuche, die die Grundlage zur Entwicklung einer neuartigen elektrokinetischen in-situ Bodenbehandlungsmethode zur Eliminierung von organischen Schadstoffen darstellen. Diese sieht die chemische Oxidation von Phenol und Diesel im Boden mittels Peroxodisulfat vor. Das Oxidationsmittel wird elektrochemisch an bor-dotierten Diamantelektroden aus einer Sulfatlösung synthetisiert. Danach wird es elektrokinetisch in der kontaminierten Bodenzone mit Hilfe von Feldelektroden unter einem elektrischen Gradienten verteilt, um zum Schadstoff zu gelangen. Das Ergebnis dieser Laborstudie sagt aus, dass die Eliminierung von Diesel und Phenol in Altlasten mittels dieser Methode möglich ist. Versuche an einer bipolaren mechanisch implantierten Diamantelektrode ergaben eine linear verlaufende Synthesefunktion von Peroxodisulfat mit einer Steigung von 1,1 (Ah/l gegen mmol/l) bei 200 mA/cm. Somit können 54 mmol des Oxidationsmittels in ca. 16 h generiert werden. Diese Menge ist notwendig, um ein mmol Natriumphenolat (0,1 g) in sandigem Lehm innerhalb von vier Wochen mit zweiwertigem Eisen als Katalysator zu 99 % zu oxidieren. Ein mmol Diesel (0,2 g) kann bis zu 84 % in zwölf Wochen durch 285 mmol katalysiertes Peroxodisulfat zersetzt werden. In elektrokinetischen Transportversuchen in gesättigtem lehmigen Sandboden gelang es, das Oxidationsmittel unter Feldspannung von 4 V/cm mit einer Geschwindigkeit von 4 cm/h von der Kathode in Richtung Anode wandern zu lassen.