Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp nhiệt

BỘ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG HÀ NỘI ƯƠNG P NHĨM – LDH2KM3 GVHD: Đỗ Thành Cao Hà Nội 09/2013 Thành viên nhóm L1 Ma Thu Huyền Nguyễn Thị Hồng Liên Ngơ Thị H Trịnh Thị Huệ Phạm Thanh Diễn Nguyễn Thị Lanh Nguyễn Hồng Vân Nguyễn Thị Hà Slide L1 Lien, 9/30/2013 NỘI DUNG CHÍNH I Khái niệm đốt II Hệ thống nhiệt phân III.Hệ thống khí hóa IV.Hệ thống thu hồi lượng V Hệ thống kiểm sốt nhiễm mơi trường I KHÁI NIỆM ĐỐT - Quá trình đốt chất thải rắn trình oxy hoá khử chất thải rắn oxy không khí nhiệt độ cao Lượng oxy sử dụng theo lý thuyết xác đònh theo phương trình cháy: Chất thải rắn + O2  Sản phẩm cháy + Q Hay: - Sản phẩm cuối trình đốt bao gồm: bụi, NOx, CO, CO2, SOx, THC, HCl, HF, Dioxin / Furan, nước tro Chất thải rắn đưa vào lò đốt Các ngun tắc q trình đốt - Nhiệt độ: phải đảm bảo đủ cao để phản ứng xảy nhanh hoàn toàn, không tạo dioxin, đạt hiệu xử lý tối đa + Nhiệt độ đốt CTNH > 11000C + CTR sinh hoạt > 9000C - Độ xáo trộn: Để tăng cường hiệu tiếp xúc CTR cần đốt chất oxy hoá, đặt chắn buồng đốt tạo góc nghiêng thích hợp dòng khí với bể phun để tăng khả xáo trộn - Thời gian: thời gian lưu cháy đủ lâu để phản ứng cháy xảy hoàn Hệ thống lò đốt chất thải rắn Nhà máy điện Nồi Ống khói Cần trục Trạm cân Hố Buồng đốt Tro đưa Rửa chôn lấp khí Lọc tay áo Quạ t - Phản ứng nhiệt phân CTR: Chất thải rắn → Các chất bay khí gas + cặn rắn - Q trình nhiệt phân q trình thu nhiệt - Để phản ứng xảy phải cấp nhiệt từ bên ngồi ĐỐT NHIỆT PHÂN - Gồm giai đoạn: + Giai đoạn 1: q trình khí hóa, CTR gia nhiệt để tách phần dễ bay khí cháy, nước… khỏi phần cháy khơng hóa tro + Giai đoạn 2: q trình đốt thành phần bay điều kiện phù hợp để tiêu hủy hết cấu tử nguy hại - Ưu điểm + Xảy nhiệt độ thấp nên tăng tuổi thọ vật liệu, tiết kiệm nhiên liệu + Giảm lượng bụi phát sinh, thể tích chất thải giảm đáng kể + Các chất bay thu hồi, chất độc hại cháy triệt để - Nhược điểm: + Một số thành phần bị giữ lại nên tro phải chơn lấp an tồn + Thời gian đốt lâu so với đốt lò quay III Hệ thống khí hóa -Là q trình đốt loại vật liệu điều kiện thiếu oxy -Q trình khí hóa gồm phản ứng: C + O2 C + H2O C + 2H2 CO + H2O CO2 CO + H2 CH4 CO2 + H2 - Là kỹ thuật có hiệu mặt lượng, áp dụng với mục đích giảm thể tích chất thải thu hồi lượng - Phân loại: lò đứng, lò ngang, lò tầng sơi, lò đốt nhiều buồng đốt thùng quay LỊ ĐỨNG - Sản phẩm cuối hỗn hợp khí cháy có nhiệt trị thấp tro - Ưu điểm: chi phí thấp, dòng khí thải ít, thiết bị kiểm sốt đơn giản, khơng gây nhiễm - Nhược điểm: hệ thống chất thải phải mang tính đồng Lò ngang - Gồm buồng đốt sơ cấp buồng đốt thứ cấp - Ưu điểm: sản phẩm sinh từ buồng đốt thứ cấp tận dụng để thu hồi nhiệt lượng cung cấp cho lò - Nhược điểm: gồm nhiều thiết bị IV Hệ thống thu hồi lượng - Được thu hồi phương pháp: + Tường nước: tường thành buồng đốt nối với ống nồi hơi, ống hàn lại với nhau, nước lưu thơng ống hấp thu lượng nhiệt sinh từ lò tạo thành nóng + Lò hơi: khí thải có nhiệt độ cao 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 sử dụng ngành cơng nghiệp cần nhiệt thấp hay thiết bị sưởi ấm gia đình - Hơi nóng sử dụng để cấp nhiệt - Lượng khí sử dụng dư giảm từ 100 - 200% xuống 50 - 100% V Hệ thống kiểm sốt nhiễm Kiểm sốt nhiễm khơng khí - NOX : + Đốt thiếu khí có tuần hồn buồng sơ cấp + Xử lý NOX khí thải xúc tác amoniac + Sử dụng hỗn hợp than hoạt tính + Trộn NaHCO3 - Xử lí SO2 khí axit: phân loại nguồn, tháp rửa khí hấp phụ, xúc tác Kiểm sốt Đioxin - Kiểm sốt q trình cháy: Nhiệt độ buồng đốt khoảng 18000F, thời gian cháy > 1s - Kiểm sốt bụi: Kim loại nặng đioxin phần lớn nằm bụi thu hồi từ thiết bò lọc vải thiết bò xử lý SO2 khô ướt nhiệt độ 1400C Hệ thống kiểm soát CTR lại Quản lý CTR lại phần tất yếu quy trình đốt CTR Các chất cần kiểm soát bao gồm: - Tro đáy lò: kim loại, thủy tinh - Tro bay: thu hồi 99% thiết bò ESP lọc vải - Cặn từ thiết bò rửa khí khô [...]... đất nung nên thường khơng bền + Nhiệt độ, bụi… được đưa trực tiếp vào khí quyển gây ơ nhiễm + Các cơng việc thì làm thủ cơng - Lò đốt nhiều cấp: đốt chất thải dạng bùn đặc từ các nhà máy xử lý nước thải - Ưu điểm: đốt triệt để các loại chất thải, khí thải - Lò đốt chất lỏng: Ưu điểm + Đốt được chất thải lỏng nguy hại + Không yêu cầu lấy tro thường xuyên + Thay đổi nhiệt độ nhanh chóng theo tốc độ... (H2, CH4 …) + Nhiên liệu lỏng: axit acetic, axeton… + tro: cacbon và chất xơ - 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 ĐỐT NHIỆT PHÂN - Gồm 2 giai đoạn: + Giai đoạn 1: q trình khí hóa, CTR được gia nhiệt để tách các phần dễ bay hơi như khí cháy, hơi nước… ra khỏi phần... 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 dư giảm từ 100 - 200% xuống 50 - 100% V 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... 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 Lò đốt thùng quay Ưu điểm - Áp dụng cho cả chất thải rắn và lỏng - Lấy tro liên tục mà không ảnh hưởng đến quá trình cháy -Kiểm soát được thời gian lưu của chất thải lỏng trong thiết bò Nhược... Thành phần tro trong khí thải cao - Gia công lò khó - Chi phí đầu tư cao - Vận hành phức tạp - Yêu cầu lượng khí dư lớn do thất thoát qua các khớp nối - Tổn thất nhiệt đáng kể trong tro thải - Chất thải vô cơ có thể kết xỉ gây khó khăn cho công tác bảo trì, bảo dưỡng II Các hệ thống nhiệt phân - Là q trình phân hủy hay biến đổi CTR ở nhiệt độ cao trong điều kiện khơng có oxy - Nhiệt phân là q trình kết... có thể tận dụng để thu hồi nhiệt lượng cung cấp cho lò hơi - Nhược điểm: gồm nhiều thiết bị IV 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 nồi hơi, các ống này hàn lại với nhau, nước lưu thơng trong 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... lượng, được áp dụng với mục đích giảm thể tích chất thải và thu hồi năng lượng - Phân loại: lò đứng, lò ngang, lò tầng sơi, lò đốt nhiều buồng và đốt thùng quay LỊ ĐỨNG - Sản phẩm cuối cùng là hỗn hợp khí cháy có nhiệt trị thấp và tro - Ưu điểm: chi phí thấp, dòng khí thải ra ít, thiết bị kiểm sốt đơn giản, khơng gây ơ nhiễm - Nhược điểm: hệ thống chất thải phải mang tính đồng nhất Lò ngang - Gồm... tính + Trộn NaHCO3 - Xử lí SO2 và các khí axit: phân loại tại nguồn, tháp rửa khí hoặc hấp phụ, xúc tác 2 Kiểm sốt Đioxin - Kiểm sốt q trình cháy: Nhiệt độ buồng đốt khoảng 18000F, thời gian cháy > 1s - Kiểm sốt bụi: Kim loại nặng và đioxin phần lớn nằm trong bụi thu hồi từ thiết bò lọc vải và thiết bò xử lý SO2 khô và ướt ở nhiệt độ 1400C 3 Hệ thống kiểm soát CTR còn lại Quản lý CTR còn lại là một... 2: là q trình đốt các thành phần bay hơi ở điều kiện phù hợp để tiêu hủy hết các cấu tử nguy hại - Ưu điểm + Xảy ra ở nhiệt độ thấp nên tăng tuổi thọ của vật liệu, tiết kiệm nhiên liệu + Giảm lượng bụi phát sinh, thể tích chất thải giảm đáng kể + Các chất bay hơi được thu hồi, các chất độc hại cháy triệt để - Nhược điểm: + Một số thành phần có thể bị giữ lại nên tro phải chơn lấp an tồn + Thời gian... phần lớn nằm trong bụi thu hồi từ thiết bò lọc vải và thiết bò xử lý SO2 khô và ướt ở nhiệt độ 1400C 3 Hệ thống kiểm soát CTR còn lại Quản lý CTR còn lại là một phần tất yếu trong quy trình đốt CTR Các chất cần kiểm soát bao gồm: - Tro đáy lò: kim loại, thủy tinh - Tro bay: thu hồi 99% trong thiết bò ESP hoặc lọc vải - Cặn từ thiết bò rửa khí khô