本简报介绍了多种用于破坏持久性有机污染物(POPs)的商业化成熟非焚烧方法,并强调这些方法适合发展中国家使用。同时,简报概述了使用焚化方法(如焚化炉、水泥窑和冶金厂)破坏POPs存在的问题,特别是无意产生的持久性有机污染物(UPOPs)的排放问题。
现存问题
- 尽管斯德哥尔摩公约要求破坏POPs,但大量POPs垃圾仍未被处理,特别是含多氯联苯(PCB)的油和设备。
- 新增POPs(如溴化阻燃剂、短链氯化石蜡SCCPs、全氟/多氟烷基化合物PFAS、六溴环十二烷HBCD)的加入,导致更多POPs垃圾需要销毁。
- 焚化方法(焚化炉、水泥窑、冶金厂)会产生UPOPs(如二噁英和呋喃),违背公约目标,且污染食物链(如奥地利水泥窑焚烧HCB导致牛奶污染事件)。
非焚烧方法
简报介绍了以下商业化非焚烧方法:
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气相化学还原法(GPCR)
- 在高温(约875°C)和低压下使用氢气热化学还原POPs。
- 商业化历史长,成功案例包括澳大利亚和美国的工厂。
- 优点:完全破坏POPs,氢气自我再生,模块化设计,固体残留物少。
- 成本:工厂约5,000万美元,培训费100万美元(约垃圾焚化厂的10%)。
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超临界水氧化法(SCWO)
- 使用超临界水(374°C,218大气压)和氧化剂(过氧化氢等)氧化分解POPs。
- 商业化案例包括日本和美国,适用于含水废弃物和油。
- 优点:排放极低,成本低,破坏效率高,资源需求少。
- 成本:石化产业应用成本显著低于焚化法。
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HYDRODECHydrodec系统
- 通过催化加氢(钯碳催化剂)温和还原POPs(如PCB)。
- 商业化案例包括澳大利亚和美国的工厂,处理变压器油和PCB。
- 优点:破坏效率>99.999%,可处理多种POPs。
- 排放:吹扫气体经洗涤后可再循环。
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碱催化脱氯法(BCD)
- 两步法:间接热解吸+氢转移反应破坏POPs。
- 商业化案例包括美国、澳大利亚和捷克,适用于液体、土壤和沉积物。
- 优点:破坏效率>99.999%,添加剂成本低。
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球磨法
- 机械化学方法,通过钢球振动和碱金属化合物还原脱卤。
- 商业化案例包括Tribo-chem的DMCR、EDL的MCD和Research Institute的Radicalplanet法。
- 优点:无工艺气体排放,适用于多氯联苯、杀虫剂和二噁英污染土壤。
- 成本:修复边和市美军基地项目比焚化法节省约6,000万美元。
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钠还原法(SR)
- 使用分散金属钠还原PCB,适用于变压器油。
- 商业化案例遍布北美洲、法国和德国。
- 优点:简单、低排放、低成本,处理后的油可重复使用。
结论
非焚烧方法在破坏POPs方面具有显著优势,避免UPOPs产生,且适用范围广。各国应优先采用这些技术处理POPs垃圾,特别是发展中国家。