Обрабатываемые материалы, содержащие СОЗ, размалывают в присутствии металла-восстановителя (им может быть щелочной или щелочноземельный металл, а также алюминий, цинк или железо) и донора водорода (спирта, простого эфира, гидроксида или гидрида). В протекающей при этом механохимической реакции происходит восстановительное дегалогенирование СОЗ (например, ПХБ в присутствии магния превращаются в дифенил и хлорид магния).
Процесс предположительно приемлем для всех типов СОЗ, однако в настоящее время сфера его применения ограничена грунтом с низким (менее 1%) содержанием СОЗ.
Имеются сведения лишь об одном полномасштабном проекте удаления СОЗ с использованием данной технологии. Процесс MCD™ использовался компанией EDL для ремедиации грунта на площадке Fruitgrowers Chemical Company в Мапуа, Новая Зеландия. На этой площадке, занимающей 3,4 га, с 1950 по 1980 г. действовал завод по производству пестицидов и гербицидов. В общей сложности переработке подлежат ≈ 20000 м³ грунта, загрязненного ДДТ, ДДД, ДДЭ, альдрином, дильдрином и линданом. Проект по очистке территории завершен в 2006 г.
Компания осуществляет проекты (Новая Зеландия, Африка, Япония, США) по очистке и восстановлению почв, загрязненных хлорорганическими веществами, такими как, пестициды, диоксины, а также загрязненных ПАУ и тяжелыми металлами.
Сухой загрязненный грунт смешивают с металлом-восстановителем и донором водорода (≈ 3% масс.) и подают в реактор MCD™. Реактор представляет собой вибрационную мельницу с двумя горизонтальными цилиндрами, содержащими размалывающие шарики.
Время пребывания в реакторе составляет ≈ 15 мин. Переработанный грунт выводят из основания реактора с помощью закрытого винтового конвейера и подают в лопастную мешалку, где его увлажняют, чтобы снизить пылеобразование, после чего анализируют. Если содержание СОЗ снизилось до установленного предела, переработанный грунт возвращают на прежнее место.
Характерной чертой процесса является эксплуатационная гибкость, позволяющая легко изменять параметры процесса и достигать требуемой производительности и степени деструкции. Недавно компания EDL разработала новый реактор, не включающий в себя вибрационную шаровую мельницу, однако более детальные сведения о нем отсутствуют.
Предварительная подготовка материалов:
Загрязненный грунт осушают в установке с вращающимся барабаном до остаточной влажности < 2%. Потенциально система может перерабатывать многие сухие материалы без предварительной обработки.
Конструкционные особенности:
Можно использовать стандартные модели закрытых шаровых мельниц, ассортимент которых достаточно широк.
Производительность:
Максимальная производительность эксплуатируемой системы составляет 139 куб.м. грунта в неделю.
При испытании метода в Мапуа в 2004 г. содержание суммы ДДТ, ДДД и ДДЭ снизилось на 91%, альдрина — на 89%, дильдрина — на 70% и линдана — на 88%. Остаточное содержание СОЗ в почве, выбранной с глубины более 0,5 м, было ниже предельно допустимых концентраций, однако в почве, выбранной с глубины до 0,5 м, оно превышало установленные ПДК.
Поток воздуха из сушильного барабана пропускают через циклоны, рукавный уловитель, скруббер и активированный уголь. Шаровая мельница работает как замкнутая система с периодическим режимом, что не предполагает выбросов. Аналитические данные о выбросах в атмосферу отсутствуют.
Состав грунта влияет на эффективность процесса. В частности, отрицательно сказывается присутствие глины. Недостаточно сведений об остатках после процесса и выбросах. Недостаточный опыт промышленной переработки отходов СОЗ.
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.
Review of emerging, innovative technologies for the destruction and decontamination ofPOPs 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.
