PerSlowAct - Remedial Technology of Slow-Release/Activated Persulfate for Long Lasting In Situ Chemical Oxidation

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F25006096%3A_____%2F25%3AN0000004" target="_blank" >RIV/25006096:_____/25:N0000004 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://www.dekonta.cz/cs/perslowact/" target="_blank" >https://www.dekonta.cz/cs/perslowact/</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

angličtina

Název v původním jazyce

PerSlowAct - Remedial Technology of Slow-Release/Activated Persulfate for Long Lasting In Situ Chemical Oxidation

Popis výsledku v původním jazyce

The PerSlowAct technology is based on a combination of innovative methods for investigating contaminated sites, using so-called High Resolution Site Characterisation (HRSC) techniques for detailed characterization of the geological environment and precise delineation of areas affected by contamination. This is followed by targeted injection of a “material for the oxidative remediation of groundwater contaminated with organic solvents and petroleum hydrocarbons,” protected by utility model No. 38926, into the geological environment using the Frac-In-Ox injection method, with the aim of achieving long-term active in situ chemical oxidation (ISCO) of organic solvents in the subsurface. HRSC comprises a set of advanced site investigation techniques designed to obtain a detailed three-dimensional understanding of subsurface conditions and contaminant distribution. By combining high-density sampling, direct-push technologies, and real-time or near-real-time measurements, HRSC enables precise delineation of contaminant source zones, migration pathways, and hydrogeological heterogeneity. This targeted approach significantly improves the effectiveness of remedial design, reduces uncertainty, and minimizes the required volume of remediation agents. The Frac-In-Ox method for direct-push injection of remediation agents is based on a combination of direct-push injections of pressurized gas (pneumatic fracturing) and remediation suspensions, which serve both as a so-called proppant to fill the generated fractures and as carriers of strong oxidizing agents that degrade organic contaminants directly within the geological environment. This method eliminates the need for conventional hydrogeological drilling and enables the application of concentrated suspensions of sodium and potassium persulfate together with macro-particles of zero-valent iron. The zero-valent iron serves a dual function: it ensures rapid activation of high concentrations of sodium persulfate during the initial phase of contaminant oxidation and at the same time enables slow, long-term activation of gradually dissolving potassium persulfate. Unlike standard ISCO applications, in which only the cheaper and highly soluble sodium persulfate is typically used, the combination of both types of persulfates allows significantly improved remediation performance. High concentrations of sodium persulfate in groundwater following injection lead to a rapid decrease in contaminant concentrations. In contrast, solid potassium persulfate is released into groundwater gradually, in response to declining concentrations of sodium persulfate. At the same time, contaminants present in the geological environment often re-dissolve, as they commonly occur in large amounts either as a non-aqueous phase liquid or sorbed onto soil particles. As a result, conventional ISCO applications frequently exhibit the so-called rebound effect: although most of the contamination dissolved in groundwater is removed immediately after treatment, contaminant concentrations subsequently increase again after the decomposition of sodium persulfate due to desorption and dissolution from the non-aqueous phase. Thanks to the presence of undissolved potassium persulfate, this rebound effect can be significantly reduced, as contaminants released over time are continuously oxidized by the gradually released and activated oxidizing agent. The PerSlowAct method therefore makes it possible to achieve a level of remediation with a single application that would otherwise require repeated injections when using conventional ISCO. As a result, the technology offers approximately 40% higher economic efficiency compared to standard ISCO applications, while simultaneously providing significant environmental benefits through reduced consumption of chemical agents, transportation demands, and equipment operation. The technology is especially useful on the low permeability sites where other technologies typically fail.

Název v anglickém jazyce

PerSlowAct - Remedial Technology of Slow-Release/Activated Persulfate for Long Lasting In Situ Chemical Oxidation

Popis výsledku anglicky

The PerSlowAct technology is based on a combination of innovative methods for investigating contaminated sites, using so-called High Resolution Site Characterisation (HRSC) techniques for detailed characterization of the geological environment and precise delineation of areas affected by contamination. This is followed by targeted injection of a “material for the oxidative remediation of groundwater contaminated with organic solvents and petroleum hydrocarbons,” protected by utility model No. 38926, into the geological environment using the Frac-In-Ox injection method, with the aim of achieving long-term active in situ chemical oxidation (ISCO) of organic solvents in the subsurface. HRSC comprises a set of advanced site investigation techniques designed to obtain a detailed three-dimensional understanding of subsurface conditions and contaminant distribution. By combining high-density sampling, direct-push technologies, and real-time or near-real-time measurements, HRSC enables precise delineation of contaminant source zones, migration pathways, and hydrogeological heterogeneity. This targeted approach significantly improves the effectiveness of remedial design, reduces uncertainty, and minimizes the required volume of remediation agents. The Frac-In-Ox method for direct-push injection of remediation agents is based on a combination of direct-push injections of pressurized gas (pneumatic fracturing) and remediation suspensions, which serve both as a so-called proppant to fill the generated fractures and as carriers of strong oxidizing agents that degrade organic contaminants directly within the geological environment. This method eliminates the need for conventional hydrogeological drilling and enables the application of concentrated suspensions of sodium and potassium persulfate together with macro-particles of zero-valent iron. The zero-valent iron serves a dual function: it ensures rapid activation of high concentrations of sodium persulfate during the initial phase of contaminant oxidation and at the same time enables slow, long-term activation of gradually dissolving potassium persulfate. Unlike standard ISCO applications, in which only the cheaper and highly soluble sodium persulfate is typically used, the combination of both types of persulfates allows significantly improved remediation performance. High concentrations of sodium persulfate in groundwater following injection lead to a rapid decrease in contaminant concentrations. In contrast, solid potassium persulfate is released into groundwater gradually, in response to declining concentrations of sodium persulfate. At the same time, contaminants present in the geological environment often re-dissolve, as they commonly occur in large amounts either as a non-aqueous phase liquid or sorbed onto soil particles. As a result, conventional ISCO applications frequently exhibit the so-called rebound effect: although most of the contamination dissolved in groundwater is removed immediately after treatment, contaminant concentrations subsequently increase again after the decomposition of sodium persulfate due to desorption and dissolution from the non-aqueous phase. Thanks to the presence of undissolved potassium persulfate, this rebound effect can be significantly reduced, as contaminants released over time are continuously oxidized by the gradually released and activated oxidizing agent. The PerSlowAct method therefore makes it possible to achieve a level of remediation with a single application that would otherwise require repeated injections when using conventional ISCO. As a result, the technology offers approximately 40% higher economic efficiency compared to standard ISCO applications, while simultaneously providing significant environmental benefits through reduced consumption of chemical agents, transportation demands, and equipment operation. The technology is especially useful on the low permeability sites where other technologies typically fail.

Druh

Z_tech - Ověřená technologie

CEP obor

—

OECD FORD obor

10511 - Environmental sciences (social aspects to be 5.7)

Projekt

<a href="/cs/project/TM05000018" target="_blank" >TM05000018: PerSlowAct - Sanační technologie pomalu se uvolňujícího/aktivovaného persíranu pro dlouhodobou in situ chemickou oxidaci</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Interní identifikační kód produktu

TM05000018-V1

Číselná identifikace

TM05000018-V1

Technické parametry

Ověřená technologie PerSlowAct spočívá v kombinaci pokročilého detailního průzkumu kontaminovaných lokalit a cílené aplikace in situ chemické oxidace. Pro průzkum jsou využívány metody High Resolution Site Characterisation (HRSC), které umožňují přesné vymezení zdrojových zón kontaminace, migračních cest a hydrogeologických podmínek. Na základě těchto dat jsou následně navrženy a realizovány cílené injektáže sanačních činidel do nejvíce zasažených horizontů, čímž dochází k optimalizaci spotřeby chemických látek a zvýšení účinnosti sanace. Samotná sanační technologie využívá metodu Frac-In-Ox, která je založena na pneumatickém štěpení horninového prostředí pomocí stlačeného vzduchu a následném vyplnění vzniklých puklin sanační suspenzí. Ta obsahuje kombinaci persíranu sodného a draselného spolu s nulamocným železem, které zajišťuje jak rychlou aktivaci oxidačního procesu, tak jeho dlouhodobý účinek. Technologie tak umožňuje efektivní rozklad organických kontaminantů přímo v horninovém prostředí a současně omezuje tzv. rebound efekt díky postupnému uvolňování oxidačního činidla. Ověřená technologie je zejména vhodná pro lokality s nízkou propustností, kde běžné injektážní metody selhávají. Díky využití direct-push technologií a pneumatického štěpení umožňuje aplikaci sanačních činidel i v obtížně přístupných geologických podmínkách bez nutnosti klasického vrtání. Výsledkem je zvýšení účinnosti sanace, snížení potřeby opakovaných aplikací a celkové zlepšení ekonomické i environmentální udržitelnosti sanačních zásahů.

Ekonomické parametry

Technol. PerSlowAct přináší významné ekonom. přínosy při realizaci san. prací. Díky využití detailního průzkumu metodami HRSC je možné přesněji zacílit aplikaci san. činidel do nejvíce kontamin. zón, což vede ke snížení jejich celkové spotřeby a optimalizaci návrhu sanačních opatření. Současně kombinace rychle působícího persíranu sodného a pomalu se uvolňujícího persíranu draselného umožňuje dosáhnout požadovaného san. efektu již při jednorázové aplikaci, čímž se eliminuje potřeba opakovaných injektáží. Další úspory jsou spojeny se snížením nároků na prac. sílu, provoz techniky a logistiku, jelikož technol. využívá direct-push metody bez nutnosti klasického vrtání a minimalizuje počet zásahů na lokalitě. Omezení spotřeby chem. látek, dopravy a provozu zařízení zároveň přináší i environmen. benefity. Celkově lze na základě srovnání očekávat zvýšení ekonom. efektivity přibližně o 40 % oproti standardním aplikacím ISCO s persíranem sodným, přičemž konkrétní úspory závisí na podmínkách dané lokality.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

25006096

Název vlastníka

DEKONTA, a.s., National Chung Hsing University

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

P - Využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

https://www.dekonta.cz/cs/perslowact/