Технология сверхкритического водного окисления (СКВО) -

При температурах и давлениях выше критических (для воды 374 ºС и 22,1 МПа) плотность насыщенного пара и жидкости становится одинаковой (0,05-0,30 г/см3), а граница между фазами исчезает. В такой воде органические соединения хорошо растворимы и быстро реагируют с окислителем (кислородом или перекисью водорода), образуя углекислый газ, воду и неорганические кислоты или соли, причем неорганические соединения растворимы очень плохо и выпадают в осадок.

Использующаяся

Сверхкритическая флюидная технология

Практически любые твердые и жидкие СОЗ.

General Atomics’ Advanced Process Systems Division и Turbosystems Engineering Inc (США).
В России научно-практические исследования в области СКВО успешно ведутся учеными Института теплофизики СО РАН

Технологический процесс

Технология известна уже много лет, но прежние системы отличались ненадежностью, быстрой коррозией и частыми отказами из-за закупорки трубопроводов. Современные системы, изготовленные из материалов, стойких к коррозии, включают в себя реакторы сверхкритического окисления непрерывного действия. Так, в установке, предлагаемой компанией Turbosystems Engineering Inc., загрязненная вода и окислитель смешиваются, нагреваются под повышенным давлением и проходят сквозь реактор, где поддерживаются сверхкритические условия. Тепло, выделяющееся в ходе экзотермических окислительных реакций, позволяет поддерживать высокую температуру в реакторе. На выходе из реактора поток охлаждают, снижают давление до нормального и разделяют на жидкость и пар.

Предварительная подготовка отходов

Система способна перерабатывать либо жидкости, либо суспензии с диаметром частиц не более 200 мкм, поэтому твердые отходы необходимо измельчать перед обезвреживанием. В демонстрационных проектах были успешно обезврежены суспензии с концентрацией твердых частиц до 25%. Концентрация органических соединений не должна превышать 20%. Прочие ограничения не известны.

Конструкционные особенности

Стационарные установки.

Производительность

Производительность существующих демонстрационных установок доходит до 400 кг/ч; промышленная установка, предположительно, будет перерабатывать 2700 кг/ч (64,8 т/сутки).

Степень деструкции опасных веществ > 99,99994% при переработке отходов, загрязненных диоксинами, и > 99,999% при переработке ПХБ и хлорорганических пестицидов. Все отходы процесса могут быть собраны для последующего анализа и уничтожения.

Выбросы в атмосферу и побочные продукты.

Выбрасываемые газы не содержат окислов азота или кислотных газов типа хлористого водорода; содержание моноксида углерода > 10 ppm. Минеральные остатки процесса требуют должного удаления.

Затраты на переработку колебались в пределах 120-140 долларов США в расчете на тонну сухого материала, подлежащего переработке (для установки, эксплуатировавшейся в Австралии в 1997 г.).

Исходя из данных эксплуатации лабораторных и полупромышленных установок США, стоимость переработки одного литра отходов в реакторе СКВО оценивается в 5-20 центов, что примерно в 10 раз дешевле, чем при обезвреживании с помощью традиционной технологии сжигания.

В Японии действует промышленная установка, в США ведется строительство промышленных установок. В 2003 г. компания Bechtel Parsons Blue Grass Team получила подряд на строительство и эксплуатацию установки для уничтожения химических боеприпасов, складированных в армейском хранилище; в настоящее время установка еще не введена в эксплуатацию. Данная технология была выбрана для уничтожения 1269 тонн боевого отравляющего вещества VX, хранящегося на армейском складе г. Ньюпорт, США.

Станция по переработке

General Atomics, P.O. Box 85608, San Diego, CA 92186-5608; а также Turbosystems Engineering Inc. (http:www.turbosynthesis.com/summitresearch/sumhome.htm).
Tel: +1-707-529-7477; Fax: +1-707-581-1749

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. Technical Criteria for the Destruction of Stockpiled Persistent Organic Pollutants, Greenpeace International Service Unit, 1998.
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.