[发明专利]卤代POPs废物的处理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及有机污染物处理技术，尤其涉及一种卤代POPs废物的处理方法及系统。

背景技术

持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants，POPs）是一类具有长期残留性、生物累积性和高度性的有机污染物，其可通过各种环境介质，例如大气、水、生物等长距离迁移，对人类健康和环境造成严重危害。其中，多氯联苯（polychlorinated biphenyls，PCBs）就是一类人工合成的最具代表性的POPs，广泛用作电力电容器的绝缘油、液压系统的传压介质等，在人类社会发展过程中，造成大量PCBs的存在；此外，其它卤代POPs也大量存在，例如含全氟辛烷磺酸及其盐、二恶英、多氯联苯、氯苯类、氯酚类、多溴联苯醚、四溴双酚A、杀虫剂、除草剂等，这些均是含有卤素的有机污染物，通常也可称为卤代POPs，而其中又以氯代POPs和溴代POPs较为常见。

由于POPs对环境和人体健康的危害性，在后工业发展阶段，这些物质的制造和使用得到了有效的限制，但是，历史遗留的人为生产的POPs仍大量存在，生产过程无意产生的POPs副产物也未得到有效控制，且不断有新的化学物质被列入POPs名录，因此POPs处理是一个持续存在的问题。特别是对于中国等发展中国家来说，由于前期使用量过多，以及后期存放这些污染物不当等原因，造成含POPs的废物，例如土壤、污泥等广泛存在，提供一种处理效果较好，又经济的POPs废物处理方法就变得非常重要。其中，对卤代POPs废物的处理，就是将其中的卤代有机污染物进行降解处理，将卤代POPs转化为低毒或无毒的物质。

目前，对卤代POPs废物处理并工业化应用的主流技术为高温热处理法，即通过熔融、焚烧等对POPs进行处理。在对PCBs废物进行焚烧法处理时，可以将其中的高氯代联苯分解为小分子物质，以实现对污染物的处理。但是，这种处理方法中，由于污染物中的氯离子无处不在，在对POPs废物进行焚烧的同时，在燃后低温区，氯离子可能会与其它污染物或有机物结合生成有机氯化物，进而生成二恶英或其它卤代POPs，这在焚烧处理过程中，难以控制和管理。高温热处理技术设备投资大，耗能高，运行成本高，在我国难以大范围推广应用。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种卤代POPs废物的处理方法及系统，其可以通过增加催化剂实现低温环境条件的脱氯处理。

本发明提供一种卤代POPs废物的处理方法，包括：

在卤代POPs废物中，添加催化剂，其中所述催化剂为碱金属氧化物和/或碱土金属氧化物；

在250℃-600℃的温度条件下，在环境氧气含量为小于或等于1%的气氛条件下，进行脱卤反应0.5小时-5小时；

在缺氧气氛条件下，对经过脱卤反应处理后的废物进行冷却处理，将废物冷却至150℃以下，完成对废物的处理。

上述的方法中，所述催化剂与废物之间的质量比具体可为5%-60%。

上述的方法中，所述脱卤反应的温度条件为350℃-550℃。

上述的方法中，所述卤代POPs废物具体可为含有全氟辛烷磺酸及其盐、二恶英、多氯联苯、氯苯类、氯酚类、多溴联苯醚、四溴双酚A、杀虫剂、除草剂中的一种或多种POPs的污染废物。

上述的方法中，所述催化剂具体可为CaO。所述催化剂与废物之间的质量比例为10%；所述脱氯反应的温度条件具体为400℃；所述脱氯反应的时间具体为4小时。

上述的方法中，所述催化剂具体可为Na₂O、K₂O、MgO、CaO中的一种或多种。

上述的方法中，在添加催化剂之前，所述方法还可包括：

对所述催化剂进行筛选处理，使得筛选后的催化剂的颗粒度小于或等于200目。

上述的方法中，所述环境氧气含量为小于或等于1%的气氛条件，具体可为通过真空保护、氮气保护、CO₂保护、惰性气体保护、还原气体保护中的一种或多种气氛控制方法控制得到。

上述的方法中，所述对脱氯反应处理后的废物进行冷却，具体可通过采用水冷或空气冷却。

此外，本发明还提供一种实现上述方法的卤代POPs废物处理系统，包括进料装置、加热反应装置和冷却装置，其中：

所述进料装置包括进料仓和输料机，所述输料机用于将所述进料仓内加入的物料输送至加热反应装置；

所述加热反应装置包括炉体，以及为所述炉体加热的加热器，所述输料机的物料输送口与所述炉体的进料口密封连接；