气相化学还原(GPCR)是近年来开发成功用于替代高温焚烧的新型销毁技术,适用于包括POPs在内的多种危险废物。
利用GPCR技术来销毁POPs是在超过850℃高温和常压条件下进行的,通过使用氢气对气化的有机化合物进行化学还原,生成小分子甲烷和其他烷烃,以及氯化氢酸性气体;生成的气体在进行冷却时,投加苛性钠以中和HCl。从反应器中出来的气体主要仍是氢气,还有甲烷、一氧化碳、二氧化碳和水蒸气。当氢气浓度不低于60%时,该混合气体可重新回到反应器中作为还原剂使用;如果氢气浓度较低,则可作为燃气使用。当反应体系中有水存在时,还可以强化还原反应,因为水会成为还原剂和氢供体。GPCR技术通常还连接有在线气体检测的色谱,可对排放的气体产物进行实时检测,当气态有机污染物浓度高于规定的阈值时,这部分气体产物会重新被预热后再次进入反应器反应。另外,上述反应系统需保证严格密闭或氮气保护,以防止空气和氧气进入,从而确保氢气和反应产生的可燃气体不会与空气形成爆炸性混合物。
GPCR技术可以分解包括几乎所有的有机化合物,包括有机氯农药、多氯联苯、二恶英类等POPs,且销毁效率很高,例如对滴滴涕、六氯苯的销毁去除效率可达99.9999%。另外,通过增加不同前处理设施可以实现对受污染土壤、电力设备和液态废物的处置,还可以将存放在圆桶中的挥发性农药直接挥发出来进行销毁。由于该反应器内始终处于还原环境,因此不会产生二恶英类副产物,被认为具有很好的应用前景,联合国工业发展组织(UNIDO)将其列为重点推荐使用的非焚烧技术之一。
目前世界上已在多个GPCR技术示范工程,其中在北美和澳大利亚各有一处处置规模较大的工厂,其中后者已成功处置了超过2000吨的废物。