![]() |
Адрес в Интернет: http://www.noburntech.info/catalog/approved/23.html
|
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.



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.
