Технологии извлечения диоксинов.

    Разработано несколько методов извлечения диоксиновых ксенобиотиков из различных сред, главным образом отходов различных производств - жидких, твердых, газообразных. Широко используются такие методы извлечения, как сорбция, экстракция, коагуляция и флокуляция.

Сорбция

Уменьшение на 93-98% диоксиновых выбросов, работающих на твердых отходах, достигается модифицированным гидроксидом кальция - сорбалитом. Эффективность улучшается добавкой активированного угля. В Германии разработана технология сорбции ПХДД и ПХДФ из отходящих и дымовых газов с использованием фильтров из буроугольного кокса. При этом удается понижать концентрацию диоксинов в очищаемом газе по крайней мере на 2 порядка, доводя ее до допустимых норм. Как оказалось, для этого достаточно слоя кокса в абсорбере толщиной 1 - 1,5 м, причем диоксины поглощаются его первыми же слоями. Отмечается малая стоимость и высокая адсорбционная емкость фильтров. Регенерация кокса не предусматривается.

Для эффективного извлечения следовых количеств высокотоксичных диоксинов из промышленных сточных вод и жидких отходов была предложена их сорбция с использованием эффективных сорбентов, в том числе специально обработанные глины. Испытаны цеолитоподобный природный монтмориллонит, химически модифицированный гидроксидом алюминия, природный смектит, обработанный солями меди и т.д.. В последнем случае, наряду с адсорбцией, обеспечивается также разложение ксенобиотиков. Возможно, что на развитой поверхности глин происходит многослойная адсорбция диоксинов. Использованные глины подлежат захоронению или же могут быть регенерированы.

Сорбционная способность ПХДД и ПХДФ используются на современных мусоросжигательных заводах (МСЗ). На фабрике FREVAR (Норвегия) проведена модернизация, суть которой состоит во впрыскивании угля, скруббере с увлажнителем и пылеулавливательнй камере с рукавными фильтрами. До модернизации (конец 80 гг.) концентрация диоксинов в отходящих газах составляла 15.8 нг/нм³. После установки всей перечисленной системы очистки концентрации составила 0,0004 нг/нм³, что намного ниже нормативов. Таким образом, эффективность очистки составила 99%. [1].

Флокуляция

 Американской фирмой "Синтекс" ("Syntex Inc.") разработан метод удаления следовых количеств ПХДД и ПХДФ из прудов - отстойников для сточных вод и скважин. Метод основан на коагуляции и флокуляции солями алюминия. В полевом опыте использован сульфат алюминия. Эффективность осаждения увеличивается добавлением незаряженных полимерных веществ с высокой молекулярной массой. Идентифицированы оптимальные соотношения полимер/Al, позволяющие удалять из воды 49-92% диоксина I.

Коагулянты и полимерные вещества, введенные в сточные воды целлюлозно-бумажных производств, способствуют освобождению их лигнина, таннина и диоксинов. Для этого стоки пропускают через взвешенный осадок - флокулированный лигнин и таннин. Пилотная установка непрерывного действия обеспечивает освобождение сточных вод от диоксинов и других веществ на 90-95%.

Технологии фиксирования (захоронения)

В последние годы разработан метод химической стабилизации и отверждения жидких и твердых отходов. Отходы, содержащие диоксины и фураны, смешиваются с золой, водой и связующими веществами. Образующаяся масса устойчива к водному выщелачиванию, хотя может быть разрушена кислотами. После высушивания и формования масса покрывается битумом и размещается в хранилище. Метод был испытан в США на трех участках штата Миссури. В выщелачиваемых стоках было найдено только 2-3 ppb диоксина I, хотя до химического отверждения почва имела зараженность диоксином I до 700 ppb (10^-6 ppm) [2,11,12].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ГЛАВЕ 5.

Таким образом, для очистки газов от диоксинов, помимо закоронения, используются две различные стратегии.

1 - уничтожение с помощью, физических, физико-химических и химических методов, в том числе их разнообразных комбинаций. В основном эти варианты предполагают использование термических методов. Лишь некоторые из этих технологий, однако, способны удовлетворить стандарту, принятому в цивилизованных странах. В частности, в США стандарт 40 CFR 264.343, установленный EPA (Environment Protection Agency), должен обеспечивать уничтожение и удаление 99,99% всех основных опасных компонентов, а для наиболее опасных органических компонентов токсических отходов, таких, как ПХДД, ПХДФ и ПХБ - разрушение и уничтожение на 99,9999%. Такую глубокую очистку от диоксинов дает метод обеззараживание отходов с помощью ИК - нагревания (эффективность обеззараживания 99,9999%). Немного хуже очистка при помощи метода электропиролиза. Приведены также другие действующие и разрабатываемые технологии очистки, характеризующиеся применением очень высоких температур.