Milliseid happegaase ja lõhnaaineid eraldub kõrgel{0}}temperatuuril plasti pürolüüsil?
Kui plastijäätmeid kuumutatakse hapniku puudumisel üle 300 kraadi, lõhub termiline krakkimine pikad süsivesinike ahelad väiksemateks lenduvateks kildudeks. See pürolüüsiprotsess, mida kasutatakse üha enam kütteõli või sünteesigaasi tootmiseks, vabastab ka happeliste gaaside ja halvalõhnaliste ühendite segu, mis võib olla söövitav, mürgine ja keskkonnale kahjulik. Nende päritolu, koostise ja kontsentratsiooni mõistmine on tõhusate saastetõrjesüsteemide kavandamiseks ja tööohutuse tagamiseks hädavajalik.
1. Vesinikkloriid (HCl) – domineeriv happegaas
Polüvinüülkloriid (PVC) sisaldab 57 massiprotsenti kloori. Üle 280 kraadi C-Cl side homolüüsib, vabastades HCl kiirusega üle 2 g Cl⁻ kg PVC kohta. USA-EPA meetodi 26A välikatsed näitavad, et 500 kg h⁻¹ sega-plastist pürolüüsiseade võib eraldada 1200 mg m⁻³ HCl-80 korda OSHA 8-tunnisest ülempiirist (7 mg m⁻³). Gaas on väga söövitav, rünnates süsinikterast 0,5 mm yr⁻1 juures ja moodustades SO2 olemasolu korral sekundaarse aerosooli H2SO4.
2. Vääveloksiidid (SO₂, SO₃) – leegiaeglustitest
Halogeenitud leegiaeglustid (HBCD, DBDPE) ja kummist täiteained lagunevad vahemikus 320–400 kraadi, vabastades SO₂ ja SO3 jälgi. Kontsentratsioon korstnagaasis on tavaliselt 200–400 mg m⁻³, mis soodustab happevihmade teket ja hingamisteede ärritust.
3. Lämmastikoksiidid (NO, NO₂) – soojus- ja kütus NO
Lämmastikku -sisaldavad polümeerid (PA, PU) ja ammoniaagi-põhised stabilisaatorid moodustavad kütust -NO üle 350 kraadi. NOx tasemeid on mõõdetud 150–300 mg m⁻³, mis soodustab fotokeemilist sudu ja osooni teket.
4. Madala-molekulaarse-massiga orgaanilised happed
PET ja PA pürolüüs annab äädik-, propioon- ja bensoehapet 50–150 mg m⁻³. Need ühendid annavad rääsunud äädikalõhna ja alandavad kondensaadi pH-d<3, accelerating corrosion of ductwork and scrubbers.
5. Halva lõhnaga ja mürgised orgaanilised ained
PE/PP lagunemisel tekivad C2–C6 aldehüüdid (akroleiin, atseetaldehüüd) ja ketoonid koguses 80–200 mg m⁻³, mis põhjustavad teravat, magusat lõhna ja silmade ärritust. PS ja ABS benseeni, tolueeni ja stüreeni leidub 100–400 mg m⁻³ juures; benseen on 1.A kategooria kantserogeen, mille ühikurisk on 6 × 10⁻⁶ µg m⁻³ kohta. Lämmastikku -sisaldavatest plastidest pärit skatool ja indool annavad roojale lõhna isegi ppb tasemel.
Mõju tervisele ja keskkonnale
Lühiajaline kokkupuude 10 mg m⁻³ HCl-ga põhjustab kurgu põletust ja bronhide ahenemist; 50 mg m⁻³ SO₂ kutsub esile astmataolisi sümptomeid. 1 mg m³ benseeni krooniline sissehingamine suurendab leukeemia riski 1 10 000 kohta. Happelised gaasid alandavad vihma pH-d, kahjustades põllukultuure ja hooneid. Lõhnaühendid vähendavad naabruskonna mugavust ja võivad põhjustada ebameeldivusi.
Juhtimistehnoloogiad
a) Wet scrubbers with caustic soda (NaOH) achieve >99% HCl ja SO₂ eemaldamine.
b) Selektiivne katalüütiline redutseerimine (SCR), kasutades V2O5/TiO2 katalüsaatorit, vähendab NOx 90% võrra.
c) aktiveeritud{0}}süsinikukihid adsorbeerivad lenduvaid orgaanilisi ühendeid ja merkaptaane; katalüütiline oksüdatsioon muudab need 350 kraadi juures CO₂-ks ja H₂O-ks.
d) Nitrifitseerivaid baktereid kasutavad bio-filtrid eemaldavad NH3 ja amiinid 95% efektiivsusega.
Reaalajas-jälgimine
FTIR multi-gaasianalüsaatorid tagavad nüüd 1-sekundilise eraldusvõime HCl, SO₂, NOx ja benseeni jaoks, käivitades häireid 50% regulatiivsetest piirangutest ja tagades, et pürolüüsitehased töötavad töö- ja keskkonnaohutuse piirides.
