đề tài xử lý chất thải rắn bằng phương pháp nhiệt

ƯƠNG P TRƯỜNG ĐH BÀ RỊA – VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC & CNTP BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Đề tài NHÓM : 11 GVHD : Lê Thị Bích Ngọc I. Tổng quan II. Khái niệm xử lý CTR bằng nhiệt III. Phân loại hệ thống xử lý CTR bằng nhiệt IV. Ưu và nhược điểm của quá trình V. Các nguyên tắc của quá trình đốt VI. Các hệ thống lò đốt VII. Công nghệ nhiệt phân VIII. Công nghệ khí hóa. I. Hệ thống kiểm soát ô nhiễm môi trường NỘI DUNG CHÍNH  Lý thuyết cháy Quá trình cháy là một tổ hợp các quá trình vật lý và hóa học, trong đó có thể chia làm hai loại là: • Cháy động học: quá trình cháy bị giới hạn bởi vận tốc phản ứng hóa học • Cháy khuếch tán: quá trình vật lý đảm bảo sự tiếp xúc của các thành phần nhiên liệu và oxy. I. Tổng quan I. Tổng quan  Hai phương pháp đốt nhiên liệu khác nhau về nguyên lý: • Đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu – không khí pha trộn trước (cháy động học) • Đốt cháy trong quá trình hỗn hợp nhiên liệu không khí (cháy khuếch tán) I. Tổng quan  Bản chất của sự cháy • Sự cháy là quá trình lý hóa phức tạp mà cơ sở là phản ứng oxy hóa xảy ra nhanh chóng kèm theo tỏa nhiệt và phát ra tia sáng. • Trong điều kiện thường, sự cháy xuất hiện và tiếp diễn trong tổ hợp gồm: chất cháy, không khí và lửa.  Chất cháy và không khí tiếp xúc với lửa tạo thành hệ thống cháy.  nguồn gây lửa là xung lượng gây ra hệ thống phản ứng cháy. I. Tổng quan  Bản chất của sự cháy • Hệ thống chỉ cháy được với tỷ lệ nhất định giữa chất cháy và không khí. • Quá trình hóa học của sự cháy kèm theo quá trình biến đổi lý học như: chất rắn cháy thành chất lỏng, chất lỏng cháy bị bay hơi.  Diễn biến quá trình cháy: • Quá trình cháy của vật rắn, lỏng, khí đều gồm các giai đoạn sau: Oxy hóa, tự bốc cháy, cháy  Điều kiện để phát sinh cháy: Chất cháy, oxy, nhiệt độ cần thiết. II. Khái niệm xử lý CTR bằng nhiệt  Định nghĩa xử lý CTR bằng phương pháp nhiệt: Xử lý CTR bằng phương pháp nhiệt là quá trình sử dụng nhiệt để chuyển hóa chất thải từ dạng rắn sang dạng khí, lỏng và tro đồng thời giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt. Chất thải rắn được đưa vào lò đốt - Sản phẩm cuối cùng của quá trình đốt bao gồm: bụi, NO x , CO, CO 2 , SO x , THC, HCl, HF, Dioxin / Furan, hơi nước và tro. II. Khái niệm xử lý CTR bằng nhiệt III. Phân loại hệ thống xử lý CTR bằng nhiệt  Các hệ thống xử lý CTR bằng nhiệt được phân loại dựa trên nhu cầu sử dụng không khí bao gồm: Quá trình đốt hoá học. 1 Quá trình đốt dư khí. 2 Quá trình khí hoá. 3 Quá trình nhiệt phân. 4 IV. Ưu và nhược điểm Ưu điểm Nhược điểm Là một phương pháp an toàn cho môi trường nếu có hệ thống xử lý khí thải. Không phải tất cả các CTR đều đốt được thuận lợi (chất thải có lượng ẩm cao, khó cháy). Hiệu suất xử lý tiêu độc cao > 99%. Vốn đầu tư ban đầu cao: Chi phí xây dựng, vận hành và xử lý khí thải lớn. Có khả năng giảm 90 – 95% trọng lượng chất thải trong thời gian ngắn Việc thiết kế, vận hành lò đốt phức tạp, đòi hỏi kỹ thuật và tay nghề cao, tập huấn tốt. Có khả năng xử lý tại chỗ không cần vận chuyển đi xa, tránh được các rủi ro khi vận chuyển Yêu cầu nhiên liệu đốt bổ sung nhằm duy trì nhiệt độ trong buồng đốt. Cặn bã tro sau khi xử lý chiếm tỷ lệ rất nhỏ (0,01% ). Khả năng tác động đến con người và môi trường có thể xảy ra, nếu kiểm soát quá trình đốt, xử lý khí thải không đảm bảo. Thời gian xử lý nhanh, diện tích công trình nhỏ Lò hoạt động sau một thời gian phải bảo dưỡng, làm gián đoạn quá trình . [...]... và hơi nước), chất lỏng ( các HC lỏng) VII Cơng nghệ nhiệt phân Phản ứng nhiệt phân CTR: Chất thải rắn → Các chất bay hơi và khí gas+cặn rắn - Q trình nhiệt phân là q trình thu nhiệt - Để phản ứng xảy ra thì phải được cấp nhiệt từ bên ngồi -Tốc độ nhiệt phân phụ thuộc vào nhiệt độ, thành phần, cấu trúc chất thải và chế độ cấp khí VII Cơng nghệ nhiệt phân Ngun lý vận hành q trình nhiệt phân gồm... tro trong khí thải cao Có thể nạp chất thải trực tiếp, khơng cần xử lý sơ bộ gia nhiệt chất thải u cầu lượng khí dư lớn do thất thốt qua các khớp nối Lấy tro liên tục mà khơng ảnh hưởng đến q Tổn thất nhiệt đáng kể trong tro thải trình cháy, kiểm sốt được thời gian lưu trong thiết bị Linh động trong cơ cấu nạp liệu Cung cấp Chất thải vơ cơ có thể kết xỉ gây khó khăn khả năng xáo trộn chất thải và khơng... lại bởi bã thải ( nhựa đường, than cốc…), tro cần được chơn lấp an tồn Kiểm sốt được chế độ nhiệt phân sẽ tiết kiệm được nhiên liệu Chất thải có phản ứng thu nhiệt khơng nên đốt trong lò nhiệt phân khơng đòi hỏi sự xáo trộn nên sẽ giảm được lượng bụi phát sinh Thời gian đốt lâu hơn so với cơng nghệ đốt lò quay Các cấu tử có thể thu hồi được tập trung trong bã rắn hoặc nhựa, thể tích chất thải giảm đáng... chất hữu cơ VI Các hệ thống lò đốt Nhược điểm - Chỉ áp dụng được đối với các chất lỏng có thể nguyên tử hoá - Cần cung cấp khí, nhiên liệu phụ như gas/dầu để quá trình cháy triệt để hơn, tránh ngọn lửa tác động lên gạch chòu lửa -D ễ bò nghẹt bể phun khi chất thải lỏng có cặn VI Các hệ thống lò đốt VI Các hệ thống lò đốt Ưu điểm Nhược điểm Áp dụng cho cả chất thải rắn và lỏng, có thể vận hành ở nhiệt. .. thùng quay Có thể đốt riêng chất lỏng và chất rắn hoặc đốt kết hợp Khơng bị nghẹt gi lò (vỉ lò) do q trình nấu chảy Gia cơng lò khó, chi phí đầu tư cao, vận hành phức tạp VII Cơng nghệ nhiệt phân  Khái niệm nhiệt phân: Là q trình phân hủy hay biến đổi CTR ở nhiệt độ cao trong điều kiện thiếu oxy - Phản ứng quan trọng của qt nhiệt phân là cracking, khơng xúc tác - Sản phẩm: cặn rắn (cacbon cố định và tro),... ống hấp thu năng lượng nhiệt sinh ra từ lò hơi tạo thành hơi nóng + Lò hơi: khí thải ra có nhiệt độ cao được hướng vào tường nước riêng lẻ lắp bên ngồi buồng đốt Lợi ích - Giảm chi phí đầu tư ban đầu, chi phí vận hành, chi phí đầu tư xử lý khí thải - Nước nóng được sử dụng trong ngành cơng nghiệp cần nhiệt thấp hay các thiết bị sưởi ấm gia đình - Hơi nóng được sử dụng để cấp nhiệt - Lượng khí sử dụng... H2O → CO + H2 C + 2H2 → CH4 CO + 3H2 → CH4 + H2O CO + H2O → CO2 + H2 Nhiệt phân các nhiên liệu cacbon Khí hố của than VIII Cơng nghệ khí hóa  Sản phẩm từ q trình khí hóa là: • Khí dễ cháy • Phần chất rắn (hắc ín và dầu) • Cacbon ngun chất và những vật liệu trơ ban đầu IX Hệ thống thu hồi năng lượng  Được thu hồi bằng 2 phương pháp: + Tường nước: tường thành của buồng đốt được nối với các ống của... nhiễm mơi trường do khí thải Chi phí xây dựng lò thấp Hiệu quả, năng suất thấp Tốn ít diện tích đất và thời gian Phụ thuộc nhiều vào thời tiết Lò vận hành khơng liên tục, thời gian nghỉ giữa hai mẻ đốt lớn Cần nhiều cơng nhân vận hành, điều kiện làm việc nặng nhọc, độc hại, VI Các hệ thống lò đốt  Lò đốt nhiều cấp: • Đốt chất thải dạng bùn đặc từ các nhà máy xử lý nước thải • Nhiệt độ tối thiểu: 7600F... ngun tắc của q trình đốt  Nhiệt độ: phải đảm bảo đủ cao để phản ứng xảy ra nhanh và hoàn toàn, không tạo dioxin, đạt hiệu quả xử lý tối đa + Nhiệt độ đốt đối với CTNH là > 11000C + CTR sinh hoạt > 9000C  Thời gian: thời gian lưu cháy đủ lâu để phản ứng cháy xảy ra hoàn toàn V Các ngun tắc của q trình đốt  Độ xáo trộn: Để tăng cường hiệu quả tiếp xúc giữa CTR cần đốt và chất oxy hoá, ta đặt các tấm... dụng dư giảm từ 100 - 200% xuống 50 - 100% X Hệ thống kiểm sốt ơ nhiễm 1 Kiểm sốt ơ nhiễm khơng khí  NOX : + Đốt thiếu khí có tuần hồn ở buồng sơ cấp + Xử lý NOX trong khí thải bằng xúc tác hoặc amoniac + Sử dụng hỗn hợp than hoạt tính + Trộn NaHCO3  Xử lí SO2 và các khí axit: phân loại tại nguồn, tháp X Hệ thống kiểm sốt ơ nhiễm X Hệ thống kiểm sốt ơ nhiễm  . lý CTR bằng nhiệt  Định nghĩa xử lý CTR bằng phương pháp nhiệt: Xử lý CTR bằng phương pháp nhiệt là quá trình sử dụng nhiệt để chuyển hóa chất thải từ dạng rắn sang dạng khí, lỏng và tro đồng. CNTP BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Đề tài NHÓM : 11 GVHD : Lê Thị Bích Ngọc I. Tổng quan II. Khái niệm xử lý CTR bằng nhiệt III. Phân loại hệ thống xử lý CTR bằng nhiệt IV. Ưu và nhược điểm của quá. Dioxin / Furan, hơi nước và tro. II. Khái niệm xử lý CTR bằng nhiệt III. Phân loại hệ thống xử lý CTR bằng nhiệt  Các hệ thống xử lý CTR bằng nhiệt được phân loại dựa trên nhu cầu sử dụng không