Xử lý ctr bằng phương pháp nhiệt

ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI XỬ LÝ CTR BẰNG PP NHIỆT Môn học: QL CHẤT THẢI RẮN Giảng viên: Đỗ Thành Cao Thực hiện:Lớp LĐH2KM4/ Nhóm Lê Anh Tuấn Lê Đại Thắng Thái Thị Thu Lý Ngọc Thủy Đặng Minh Ngọc Hoàng Thị Thắm Nguyễn Thị Oanh Hoàng Thị Tươi Đăng Phương Nhung NHỮNG NỘI DUNG CHÍNH I KHÁI NIỆM QUÁ TRÌNH ĐỐT II HỆ THỐNG NHIỆT PHÂN III HỆ THỐNG KHÍ HÓA IV HỆ THỐNG THU HỒI NĂNG LƯỢNG V HỆ THỐNG KIỂM SOÁT Ô NHIỄM TÀI LIỆU THAM KHẢO I KHÁI NIỆM QUÁ TRÌNH ĐỐT • Sản phẩm cuối trình đốt cháy bao gồm: bụi, NOx, CO, CO2, SOx, THC, HCl, HF, Dioxin / Furan, nước tro Các nguyên tắc trình đốt: • Nhiệt độ: phải đảm bảo nhiệt độ đủ cao để phản ứng xảy nhanh hoàn toàn, không tạo dioxin,hiệu xử lý tối đa (nhiệt độ CTNH >1100C, CTR sinh hoạt >900C) • Độ xáo trộn: để tăng cường hiệu tiếp xúc CTR cần đốt chất oxy hóa, đặt chắn buồng đốt tạo góc nghiêng thích hợp dòng khí với béc phun để tăng khả xáo trộn Độ xáo trộn đánh giá thông qua yếu tố xáo trộn • Thời gian : thời gian lưu cháy đủ lâu để phản ứng xảy hoàn toàn Thời gian lưu cần thiết bảo đảm đốt cháy hoàn toàn chất phụ thuộc vào chất chất bị đốt nhiệt độ đốt Một số hệ thống lò đốt • Lò đốt cấp: + Buồng đốt chia thành ngăn nhờ ghi lò: ngăn chứa CTR cần tiêu hủy, ngăn chứa vật liệu cháy - Lò đốt nhiều cấp: đốt chất thải dạng bùn đặc từ nhà máy xử lý nước thải II HỆ THỐNG NHIỆT PHÂN • Nhiệt phân trình phân hủy hay biến đổi hóa học CTR nhiệt độ cao điều kiện thiếu oxy • Phản ứng quan trọng trình nhiệt phân bẻ gãy mạch liên kết C-C, xúc tác, chúng tạo thành gốc tự có đặc tính chuỗi, nhiệt độ tăng cắt mạch sâu • Sản phẩm cuối QT nhiệt phân biến đổi CTR chất rắn,lỏng, khí bao gồm H2, CO,khí Axit,tro Các giai đoạn trình đốt chất thải lò nhiệt phân: • Giai đoạn 1: trình khí hóa ,CTR gia nhiệt để tách thành phần dễ bay khí cháy, nước khỏi thành phần cháy không hóa tro • Giai đoạn 2: trình đốt thành phần bay điều kiện phù hợp để tiêu hủy hết cấu tử nguy hại b.Tại buồng thứ cấp: • Quá trình đốt cấp dư khí oxy(lượng khí cấp khoảng 110200% so với nhu cầu ý thuyết để đảm bảo cháy hoàn toàn, nhiệt độ khoảng 1000oC), khí gas sinh từ buồng sơ cấp, đưa lên buồng thứ cấp để đốt triệt để • Tốc độ cháy phụ thuộc vào nhiệt độ nồng độ chất cháy hỗn hợp khí gas Khi cháy hết 8090% khí gas tốc độ phản ứng giảm dần c.Quá trình tạo tro xỉ: • Giai đoạn cuối mẻ đốt, nhiệt độ buồng đốt tới 950oC để đốt cháy cặn cacbon,phần rắn không cháy tạo thành tro xỉ • Các giai đoạn trình cháy thực tế tiến hành tuần tự,tách biệt mà tiến hành gối đầu xen kẽ Ưu nhược điểm hệ thống nhiệt phân Ưu điểm: • Quá trinh nhiệt phân xảy nhiệt độ thấp-tăng tuổi thọ vật liệu,giảm chi phí bảo trì • Kiểm soát chế độ nhiệt phân,tiết kiệm nhiên liệu • Không đòi hỏi xáo trộn giảm bụi • Thu nhiệt • Các chất hữu chất độc hại cháy hoàn toàn Nhược điểm: • Một số thành phần chất thải lúc nạp liệu để đốt bị giữ lại bã thải • Chất thải có phản ứng thu nhiệt không nên đốt trog ò nhiệt phân • Thời gian đốt lâu so với công nghệ đốt lò quay III.HỆ THỐNG KHÍ HÓA • Quá trình khí hóa trình đốt loại vật liệu điều kiện thiếu oxy.Gồm có trình khí hóa trực tiếp khí hóa gián tiếp: • Quá trình khí hóa trực tiếp xảy chất xúc tác oxy hóa sử dụng làm oxy hóa phần chất tham gia Phản ứng oxy hóa cung cấp lượng để giữ cho nhiệt độ trình tăng lên • Quá trình khí hóa gián tiếp cần phải có nguồn lượng bên ngoài.Hơi nước sử dụng phổ biến tăng hàm lượng hydro khí gây cháy • Quá trình khí hóa gồm phản ứng: C + O2  CO2 C + H2O  CO + H2 C + 2H2  CH4 CO + H2O  CO2 + H2 Hệ thống khí hóa • Một hệ thống khí hóa tiêu biểu tạo yếu tố: -Lò khí hóa: dùng cho tạo khí đốt -Hệ thống làm khí gas: dùng để loại bỏ thành phần hỗn hợp từ khí gas bị đốt cháy -Hệ thống thu hồi lượng HỆ THỐNG KHÍ HÓA - 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 sôi, lò đốt nhiều buồng đốt thùng quay LÒ 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 soát đơn giản, không gây ô 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 NĂNG LƯỢNG - Được thu hồi phương pháp: + Tường nước: tường thành buồng đốt nối với ống nồi hơi, ống hàn lại với nhau, nước lưu thông 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 buồng đốt Sơ đồ quy trình thu hồi lượng Lợi ích mang lại - Giảm chi phí đầu tư ban đầu, chi phí vận hành, chi phí đầu tư xử lý khí thải - Nước nóng sử dụng ngành công 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 SOÁT Ô NHIỄM • Khí thải sinh từ lò đốt chứa : Bụi, Nox, SO2, CO2, HCL, DIOXIn Furan -NOX : + Đốt thiếu khí có tuần hoàn buồng sơ cấp + Xử lý NOX khí thải xúc tác amoniac + Sử dụng hỗn hợp than hoạt tính + Trộn NaHCO3 -Xử lí SO2 vào khí axit: phân loại nguồn,xử lý tháp rửa khí hấp phụ, xúc tác -Với Dioxin furan chủ yếu kiểm soát trình đốt: t buồng đốt phải tối thiểu 880C khí thải phải lưu t tối thiểu 1s sau khỏi buồng đốt • Các chất ô nhiễm thông thường xử lý bằng: +Các thiết bị lọc bụi(túi vải, lọc tĩnh điện) +Bộ hấp thụ khí dung dịch hóa chất Hệ thống kiểm soát CTR lại • Quản lý CTR lại phần tất yếu quy trình kiểm soát CTR Các chất cần kiểm soát bao gồm: - Tro đáy lò: kim loại, thủy tinh - Tro bay: thu hồi 99% thiết bị ESP lọc vải - Cặn từ thiết bị rửa khí trơ TÀI LIỆU THAM KHẢO Lâm Minh Triết-Giáo trình Quản lý CTNH,NXB Xây Dựng, ĐH quốc gia TP HCM,2006 2.Võ Đình Long-Tập giảng Quản lý CTR CTNH,2008 3.Nguyễn Tất Tiến,Giáo Trình Quản lý CTNH,NXB Giáo dục,2003 Www.Tailieu.com [...]... với nhu cầu lý thuyết), các quá trình xảy ra gồm: Sấy khô (bốc hơi nước): Chất thải được đưa vào buồng đốt, thu nhiệt từ không khí nóng của buồng đốt, nhiệt độ của chất thải đạt trên 100C, quá trình thoát hơi ẩm xảy ra mãnh liệt, khi nhiệt độ tiếp tục tăng sẽ xảy ra quá trình nhiệt phân chất thải và tạo ra khí gas Quá trình phân hủy nhiệt tạo khí gas và cặn cacbon: Quá trình nhiệt phân CTR bắt đầu... khí thải bằng xúc tác hoặc amoniac + Sử dụng hỗn hợp than hoạt tính + Trộn NaHCO3 -Xử lí SO2 vào các khí axit: phân loại tại nguồn ,xử lý bằng tháp rửa khí hoặc hấp phụ, xúc tác -Với Dioxin và furan chủ yếu kiểm soát quá trình đốt: t trong buồng đốt phải tối thiểu là 880C và khí thải phải được lưu ở t này tối thiểu là 1s sau khi ra khỏi buồng đốt • Các chất ô nhiễm thông thường được xử lý bằng: +Các... thống kiểm soát CTR còn lại • Quản lý CTR còn lại là một phần tất yếu trong quy trình kiểm soát CTR Các chất cần kiểm soát bao gồm: - Tro đáy lò: kim loại, thủy tinh - Tro bay: thu hồi 99% trong thiết bị ESP hoặc lọc vải - Cặn từ thiết bị rửa khí trơ TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Lâm Minh Triết-Giáo trình Quản lý CTNH,NXB Xây Dựng, ĐH quốc gia TP HCM,2006 2.Võ Đình Long-Tập bài giảng Quản lý CTR và CTNH,2008... phí đầu tư xử lý khí thải - Nước nóng được sử dụng trong ngành công 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 SOÁT Ô NHIỄM • Khí thải sinh ra từ lò đốt có thể chứa : Bụi, Nox, SO2, CO2, HCL, các DIOXIn và Furan -NOX : + Đốt thiếu khí có tuần hoàn ở buồng sơ cấp + Xử lý NOX trong... 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 thông 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 tường nước riêng lẻ lắp bên ngoài buồng đốt Sơ đồ quy... cuối mẻ đốt, nhiệt độ buồng đốt năng tới 950oC để đốt cháy cặn cacbon,phần rắn không cháy sẽ tạo thành tro xỉ • Các giai đoạn của quá trình cháy thực tế không phải tiến hành tuần tự,tách biệt mà tiến hành gối đầu và xen kẽ nhau Ưu nhược điểm của hệ thống nhiệt phân Ưu điểm: • Quá trinh nhiệt phân xảy ra ở nhiệt độ thấp-tăng tuổi thọ vật liệu,giảm chi phí bảo trì • Kiểm soát được chế độ nhiệt phân,tiết... 250C-650C Khi quá trình nhiệt phân kết thúc, hình thành Tro và cặn cacon, vì vậy người ta gọi giai đoạn này là cacbon hóa b.Tại buồng thứ cấp: • Quá trình đốt được cấp dư khí oxy(lượng khí cấp khoảng 110200% so với nhu cầu ý thuyết để đảm bảo cháy hoàn toàn, nhiệt độ khoảng trên 1000oC), khí gas sinh ra từ buồng sơ cấp, được đưa lên buồng thứ cấp để đốt triệt để • Tốc độ cháy phụ thuộc vào nhiệt độ và nồng... được chế độ nhiệt phân,tiết kiệm nhiên liệu • Không đòi hỏi sự xáo trộn giảm được bụi • Thu được nhiệt • Các chất hữu cơ và chất độc hại cháy hoàn toàn Nhược điểm: • Một số thành phần trong chất thải lúc nạp liệu để đốt có thể bị giữ lại bởi bã thải • Chất thải có phản ứng thu nhiệt không nên đốt trog ò nhiệt phân • Thời gian đốt lâu hơn so với công nghệ đốt lò quay III.HỆ THỐNG KHÍ HÓA • Quá trình... 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 soát đơn giản, không gây ô nhiễm - Nhược điểm: hệ thống chất thải phải mang tính đồng nhất LÒ NGANG - Gồm buồng đốt sơ cấp và buồng đốt thứ cấp - Ưu điểm: sản phẩm sinh ra từ buồng đốt thứ cấp có thể tận dụng để thu hồi nhiệt lượng cung cấp cho lò hơi - Nhược điểm: gồm... khí hóa trực tiếp và khí hóa gián tiếp: • Quá trình khí hóa trực tiếp xảy ra khi chất xúc tác oxy hóa được sử dụng làm oxy hóa từng phần các chất tham gia Phản ứng oxy hóa cung cấp năng lượng để giữ cho nhiệt độ của quá trình tăng lên • Quá trình khí hóa gián tiếp cần phải có nguồn năng lượng bên ngoài.Hơi nước được sử dụng phổ biến nhất vì nó tăng hàm lượng hydro của khí gây cháy • Quá trình khí hóa