Опрос
Поиск по базе технологий
Катализируемое основанием разложение (КОР)
Процесс состоит из двух стадий. На первой стадии перерабатываемые материалы смешивают с небольшими количествами оснований, обычно с бикарбонатом натрия, и нагревают при 315-500 ºС в реакторе термической десорбции непрерывного действия. В результате СОЗ переходят в газовую фазу, в значительной степени подвергаясь при этом деструкции, катализируемой основанием. Затем эти газы подают в конденсатор, а образовавшийся конденсат поступает на дальнейшую переработку.
На второй стадии, которая может быть и единственной при переработке таких концентрированных СОЗ как ПХБ, конденсат подают в жидкостный каталитический реактор периодического действия, содержащий нефть или продукты ее переработки, который нагревают до температуры более 326 ºС (температуры плавления гидроксида натрия) и вносят в него твердый гидроксид натрия и патентованный катализатор. Количество вводимых в реактор СОЗ зависит от количества связанного хлора. Протекающая реакция является экзотермической, так что при переработке отходов, содержащих большое количество связанного хлора (например, ПХБ, содержащие 50% хлора), их вносят отдельными порциями в течение некоторого времени.
После завершения реакции, что определяется химическим анализом и требует 3-6 ч, нефтепродукты и образовавшийся шлам выгружают из реактора. В новейшей конструкции предусмотрено охлаждение реактора ниже температуры воспламенения нефтепродукта-носителя перед выгрузкой. При использовании дешевых нефтепродуктов (например, топочного мазута, как это делается на предприятии SD Meyers в Мехико), мазут и шлам, содержащие хлористый натрий, используют в качестве топлива для цементных печей. В других случаях используют более реакционноспособные светлые нефтепродукты, и тогда их отделяют от шлама и используют повторно. Шлам можно подвергнуть дальнейшей переработке с получением щелочных вод, пригодных для нейтрализации кислых промышленных стоков, либо же захоронить его, как это делают с солями, являющимися отходами промышленных скрубберов газоочистки.
На втором этапе переработки жидкие материала закачивают прямо в реактор, а твёрдые материалы, пыль из фильтров или же пастообразные отходы суспендируют в нефтепродукте с помощью истирающей мешалки. Получившуюся суспензию закачивают в реактор. Присутствие неорганических материалов, таких, как минеральная пыль или фильтровальные материалы, не мешает процессу вследствие их химической инертности.
Существующие установки по обеззараживанию почв перерабатывают от 100 кг/ч до 20 т/ч и до 9000 л жидкости за один раз. Одна загрузка каталитического реактора обычно составляет 1-3 т отходов СОЗ. В течение одного дня реактор загружают 2-4 раза. Концентрация СОЗ лишь слабо влияет на длительность одного цикла переработки. Конструкция установок позволяет осуществлять непрерывную круглосуточную эксплуатацию. Если необходимо повысить производительность, используют большее число модулей.
Экологическая эффективность:
Все отходы процесса могут быть собраны для последующего анализа и переработки. Высокие степени деструкции (99,99-99,9999%) были продемонстрированы разработчиками технологии для ДДТ, ПХБ, ПХФ, ГХБ, ГХЦГ и диоксинов в ходе контрольных опытов и в обычном режиме эксплуатации установок. При испытаниях, прошедших в Новой Зеландии в конце 1990-х гг., в ходе которых все твердые остатки возвращали в систему для повторной переработки, концентрация диоксинов снизилась от 1280 до < 0,1 ppb.
В 1996 г. Департамент окружающей среды и природных ресурсов Северной Каролины, США, предложил провести испытания рассматриваемой технологии в промышленном масштабе для ремедиации полигона захоронения отходов в округе Уоррен. После завершения первой стадии переработки загрязненной почвы, то есть термической десорбции, департамент принял решение не проводить вторую стадию и сжечь конденсат в обычной установке для сжигания отходов. В 2004 г. хранившиеся образцы конденсата были подвергнуты второй стадии переработки в лабораторной установке АООС США. Результаты анализа показали, что содержание ПХБ снизилось от 81000 мг/кг до величины ниже предела обнаружения, то есть < 5 мг/кг, а общее содержание диоксинов и фуранов — от 5800 нг/кг до 9,1 нг/кг. Следующие лабораторные испытания, проведенные АООС США в 2005 г., показали снижение концентрации ПХБ от 5280 мг/кг до < 5 мг/кг, а диоксинов от 5800 нг/кг до 15,0 нг/кг.
Выбросы в атмосферу и побочные продукты:
Первые установки выбрасывали измеримые количества диоксинов и других СОЗ. Новейшие установки снабжены системами фильтрации и очистки отходящих газов и другими техническими новшествами. Благодаря этому, а также использованию непрямого нагрева реакторов термической десорбции, выбросы незначительны, причем общая масса выбрасываемых в атмосферу газов на порядок меньше, чем при высокотемпературном сжигании. Связанный хлор количественно переходит в соль. Суспензии соли в нефтепродуктах используют как топливо на тех предприятиях, которые имеют соответствующие лицензии, или же разделяют на компоненты. Намечается тенденция использовать избыток щелочи в солевых растворах для нейтрализации кислых сточных вод. Углеродистые остатки можно использовать в качестве топлива в подходящих печах или же захоронить на контролируемом полигоне.
Хотя большие установки для десорбции почв технически сложны, меньшие установки и реакторы довольно просты. Необходимо, однако, использовать в каталитическом реакторе азотную подушку, что в странах с развитой инфраструктурой не представляет проблем. При эксплуатации установки в Мельбурне в 1995 г. при выгрузке горячей нефти в емкость для ее хранения произошел пожар в результате самовоспламенения нефти. После восстановления завода уровень безопасности был повышен, и в настоящее время этот процесс считают технологией с низким уровнем рисков. Чистота выбрасываемых в атмосферу газов соответствует самым высоким стандартам, если использовать фильтры из активированного угля. В Австралии, Новой Зеландии, Мексике и Испании действуют предприятия, перерабатывающие ПХБ-содержащие масла. Начато строительство двух предприятий в Чешской республике, которые должны войти в строй в 2006 г.



Адрес:
Mr. Thomas Opperman
Director of Business Relations, BCD Group, Inc.
Тел: +1 513 899 4869
Факс: +1 513 899 4869
E-mail: opperman_t@bcdinternational.com
- Reference Guide to Non-combustion Technologies to Remediation of Persistent Organic Pollutants in Stockpiles and Soil. US EPA, Solid Waste and Emergency Response, EPA-542-R-05-006. December 2005.
- Costner, P., D. Luscombe and M. Simpson, 1998. Technical Criteria for the Destruction of Stockpiled Persistent Organic Pollutants, Greenpeace International Service Unit.
- Review of emerging, innovative technologies for the destruction and decontamination of
POPs and the identification of promising technologies for use in developing countries. The Scientific and Technical Advisory Panel of the GEF United Nations Environment Programme. Final — GF/8000-02-02-2205. January 2004.











