Технология фотолитического/термального разрушения

    Эта технология разрушения диоксинов и других ароматических соединений хлора разработана фирмой "Веда" ("Veda Inc.", США). Она также предусматривает активацию молекул органических веществ, в данном случае с помощью концентрированной энергии солнечного излучения. Молекулы, облученные всеми областями солнечного спектра, могут быть затем подвергнуты термическому разрушению при температурах, более низких, чем при прямом термическом воздействии, причем источником тепла служит та же солнечная энергия. Опытная установка включает гелиостатную батарею и приемник-реактор, в котором хлорорганические молекулы разрушаются под действием излучения в контролируемых условиях с образованием простых молекул - СО₂, НСl, H₂O. Эффективность разрушения, ПХДД и ПХДФ составляет 99,9999%. Имеются установки других фирм.

Эффективным средством разложения диоксина I является фотолиз его водных суспензий. В основе метода гетерогенного фотохимического разрушения хлорароматических соединений, в том числе диоксинов, в каталитических условиях лежит их облучение в присутствии водных суспензий полупроводников. При облучении искусственным солнечным светом (> 310 нм) подобных систем, в том числе содержащих ПХБ и ПХДД, происходят быстрое разрушение и минерализация веществ с образованием HCl, CO₂ и других нетоксичных продуктов. Изучены многие полупроводники, наиболее эффективен - TiO₂. Использование метода для уничтожения вредных промышленных отходов требует их концентрирования с переводом в водную фазу.

Методы каталитического разрушения

В Германии разрабатываются методы каталитического разрушения диоксинов и фуранов, позволяющие резко снизить температуру, энергоемкость и стоимость процесса. Оказалось, например, что медь эффективно катализирует дехлорирование и гидрогенизацию. При нагревании ОХДД с порошком меди при 280 °С уже через 15 мин степень разрушения составляет 99,9999%. Метод использован для обезвреживания жидких лабораторных отходов, содержащих ПХДД и ПХДФ. Считается, что низкотемпературное каталитическое обезвреживание ПХДД и ПХДФ может стать альтернативой высокотемпературному термическому разложению.

Институт катализа СО РАН (ИК СО РАН), г. Новосибирск; совместно с фирмойThe Research Triangle Park (RTP), Северная Каролина, США; занимается разработкой технологии обезвреживания ПХДД и ПХДФ и других высокотоксичных хлорорганических соединений в отходящих газах на основе стекловолокнистых катализаторов нового поколения. Авторы проекта считают, что по сравнению с традиционными каталитическими процессами можно ожидать существенного повышения эффективности превращения диоксинов, в первую очередь, исключение образования вторичных диоксинов и других высокотоксичных продуктов (фосгена, элементарного хлора), а также снижение капитальных и эксплуатационных расходов за счет снижения стоимости катализатора и увеличения его срока службы. Метод предполагает высокую селективность окисления хлорорганических соединений в безопасные продукты (CO₂, H₂O, HCl), а также практическое отсутствие токсичных побочных продуктов и вторичных отходов.

С табилизация диоксинов

В некоторых случаях более важно не разрушение, а стабилизация диоксинов в промышленных отходах, в том числе отверждение (например, путем стеклования). Среди термических технологий в их числе может рассматриваться технология высокотемпературной обработки загрязненных почв непосредственно на месте (технология ISV, (in situ vitrification)). Первоначально она была разработана для объектов, загрязненных трансурановыми элементами. Метод обеспечивает пиролитическое разложение in situ всех органических веществ загрязненных почв, включая ПХБ, пропусканием электрического тока между помещенными в нее электродами. При достигаемых в этом процессе условиях (температура порядка 2000 °С, электрическое напряжение около 4000 В) органические вещества подвергаются пиролизу и мигрируют к поверхности, где догорают в присутствии кислорода. Весь объем основного вещества почвы, находящейся между электродами, после охлаждения превращается в стеклообразную массу с вплавленными в нее неорганическими соединениями, в том числе металлами. Газы, образующиеся в процессе стеклования, собираются и направляются на обеззараживание. Глубина обработки почвы пока не более 13 м, причем их влажность может ограничить эффективность процесса. В США разработчиком этой системы является фирма "Batelle Pacific Northwest Laboratories" (PNL). Данные полномасштабной проверки технологии на диоксинсодержащих почвах пока не известны.