Phương pháp nhiệt

15 29 •Giảm thể tích chất thải, thu nhiệt, tro. •Giảm nguy cơ rò rỉ •Tiết kiệm diện tích •Tuy nhiên có thể gây ONKK Phương pháp nhiệt 30 •Nguy hại sinh học •Khó phân huỷ sinh học, bền vững •Dễ phát tán, bay hơi •Điểm nóng chảy dưới 40 o C •Dễ rò rỉ •Chứa halogen, Pb, Hg, Cd, Zn, N, P, S. Xử lý chất thải bằng pp nhiệt 16 31 Hi Hi ệ ệ u su u su ấ ấ t kh t kh ử ử : : W i , W o : khối lượng CHC nguy hại dòng vào và ra. Các tiêu chuẩn lò đốt ( ) %100× − = i oi W WW DRE Ph Ph á á t th t th ả ả i kh i kh í í : : SO x , hạt lơ lửng (SPM), dioxin 32 Là quá trình oxy hoá CHC ở nhiệt độ cao. Quá trình đốt Gi Gi á á tr tr ị ị nhi nhi ệ ệ t th t th ự ự c c c c ủ ủ a hh ch a hh ch ấ ấ t th t th ả ả i: i: ∑ ∞ = = 1i iihh NHVXNHV NHV i : nhiệt các chất thành phần X i : tỷ lệ các thành phần Nhi Nhi ệ ệ t đ t đ ộ ộ đ đ ố ố t: t: () () () () [] NHVEA NHV Ft o 4 1068.2117.0 60 − ×++ += EA: nhiệt lượng của KK thừa: 0.7 kJ/kg. o F Nhiệt độ kk: 60 o F 17 33 Quá trình đốt – Nguyên tắc 3T T T emperature Nhiệt độ T T ime Thời gian T T urbulence Độ xáo trộn Đốt hoàn toàn 34 Quá trình truyền nhiệt Các chế độ truyền nhiệt: • Đối lưu (convection) • Dẫn nhiệt (conduction) • Bức xạ (radiation) Ở t o thấp, dẫn nhiệt và đối lưu chiếm ưu thế. Ở t o cao, bức xạ chiếm ưu thế 18 35 Vận hành lò đốt Thành phần chất thải Sản phẩm 36 Cấu tạo lò đốt Chất thải (CT) Chuẩn bị CT Cấp vào tbị Lò đốt Thải bỏ tro Ống khói Khử khí axit Khử bụi Làm lạnh khí Xử lý tiếp 19 37 Chuẩn bị chất thải Ch Ch ắ ắ n r n r á á c: c: Tránh nghẹt ống Nghi Nghi ề ề n c n c ắ ắ t: t: Kiểm soát kích thước hạt Ho Ho à à tr tr ộ ộ n: n: Nhằm đạt giá trị nhiệt thực Đ Đ ố ố t: t: Nhằm đạt độ nhớt yêu cầu 38 Thiết bị cấp chất thải Đầu đốt, vòi phun Kh Kh í í Ch Ch ấ ấ t t l l ỏ ỏ ng d ng d ễ ễ ch ch á á y y Nư Nư ớ ớ c c th th ả ả i i Injector/đầu đốt hơi hay air atomized Đầu đốt Dung Dung môi môi Injector/đầu đốt hơi hay air atomized 20 39 Thiết bị cấp chất thải Cấp thủ công sau nghiền cắt/ đóng gói Nh Nh ự ự a a đư đư ờ ờ ng ng r r ắ ắ n n B B ộ ộ t/ t/ b b á á nh nh Thiết bị cấp bằng trọng lực sau khi nghiền B B ù ù n n Bơm trục vít sau khi tách nước CTR CTR n n ó ó i chung i chung Thiết bị cấp bằng trọng lực sau khi nghiền 40 Thông số thiết kế lò đốt •Thể tích buồng đốt •Nhiệt độ •Lượng khí cấp •Khuấy trộn •Thời gian lưu Nhi Nhi ệ ệ t lư t lư ợ ợ ng t ng t ạ ạ o th o th à à nh: nh: xabuc lieunhien khi _enthapyVenthapyQ hoi_nuoc _ tao_thanh ++×= Nhu c Nhu c ầ ầ u nhiên li u nhiên li ệ ệ u u capthanhtao QQ −= _ 21 41 Thông số thiết kế lò đốt T T ố ố c đ c đ ộ ộ sinh nhi sinh nhi ệ ệ t: t: 0.56-0.94 GJ/h/m cao Bu Bu ồ ồ ng đ ng đ ố ố t sơ b t sơ b ộ ộ (bu (bu ồ ồ ng 1) ng 1) được phân chia sao cho buồng đốt sau đạt giá trị TB của khoảng trên. Bu Bu ồ ồ ng đ ng đ ố ố t sau (bu t sau (bu ồ ồ ng 2): ng 2): hiệu chỉnh tổng dòng khí vào để đạt được nhiệt độ vùng đốt trong thời gian lưu là 2s. Buồng đốt 1 không đủ thời gian lưu, độ xáo trộn và nhiệt độ để phân huỷ hoàn toàn CHC. Bu Bu ồ ồ ng 1: ng 1: 700-815 o C → nóng chảy chất vô cơ. Bu Bu ồ ồ ng 2: ng 2: 980-1200 o C→oxy hoá hoàn toàn CHC V V ậ ậ n t n t ố ố c dòng kh c dòng kh í í thi thi ế ế t k t k ế ế : : 4.5-8 m/s 42 Thu hồi năng lượng M M ụ ụ c đ c đ í í ch: ch: •Tận dụng nhiệt lượng •Hạ nhiệt độ khí thải Bi Bi ệ ệ n ph n ph á á p t p t á á i s i s ử ử d d ụ ụ ng: ng: •Dùng trong nồi hơi •Đốt khí trước khi vào buồng đốt •Gia nhiệt khí thải sau xử lý bụi ướt Khí Nước Hơi Hỗn hợp nước + hơi 22 43 Kiểm soát ô nhiễm không khí • Quá trình đốt sẽ tạo ra các chất ô nhiễm không khí • • S S ả ả n ph n ph ẩ ẩ m c m c ủ ủ a qu a qu á á tr tr ì ì nh đ nh đ ố ố t: t: hơi nước, CO 2 , mồ hóng, bụi, khí acid (NO x , SO x ), KL nặng (Pb, Cd, Hg), PAH, tro • • Nhi Nhi ệ ệ t đ t đ ộ ộ : : khí thải <300 o C • • H H ệ ệ th th ố ố ng l ng l à à m s m s ạ ạ ch kh ch kh í í : : • Khử bụi • Khử khí acid: HCl, SO 2 , HF. 44 Thiết bị khử bụi • • Phương ph Phương ph á á p khô p khô: nén, phân tách ly tâm, lọc sợi, lọc tĩnh điện. • • Phương ph Phương ph á á p ư p ư ớ ớ t: t: tháp mâm và tháp đệm, cyclone ướt, ống ventury, tháp hấp thu, thiết bị ion hoá tĩnh điện ướt (electrostatic- wet ionizer) Buồng lắng bụi Cyclone 23 45 Thiết bị khử khí acid • • Phương ph Phương ph á á p khô: p khô: tháp hấp phụ. • • Phương ph Phương ph á á p ư p ư ớ ớ t: t: hấp thụ, thiết bị tiếp xúc ướt Tháp hấp thụ Scrubber 46 Vận hành lò đốt Ki Ki ể ể m so m so á á t c t c á á c y c y ế ế u t u t ố ố : : dòng vào, lượng khí dư, nhiệt độ, sự phát thải C C á á c phương ph c phương ph á á p v p v ậ ậ n h n h à à nh lò đ nh lò đ ố ố t: t: •Lò đốt kiểu Grate: dùng cho chất thải có kích thước lớn và không đồng nhất, không dùng cho xử lý CT nguy hại •Lò đốt kiểu Hearth: thường dùng xử lý CTNH hoặc CTCN. Phân lo Phân lo ạ ạ i: i: •Quy mô lớn •Kết hợp với các công trình nhiệt của nhà máy •Kết hợp với lò đốt có sẵn •Quy mô nhỏ 24 47 Hệ thống lò quay (Rotary Kiln Incinerator System) 48 Hệ thống lò quay (Rotary Kiln Incinerator System) • Hình trụ, refractory-lined shell, đặt dốc. • Lò chuyển động quay nhằm tạo đk tiếp xúc giữa chất thải và kk. • Hệ thống bao gồm: •Hệ thống cấp chất thải •Lò đốt thùng quay •Hệ thống cấp nhiên liệu •Buồng đốt sau •Hệ thống kiểm soát ONKK • Thích hợp xử lý nhiều loại chất thải. [...]... tầng sôi (Fluid Bed Incinerator) •Thích hợp với các chất: •Giá trị nhiệt lượng 930-42000 kJ/kg •Độ ẩm từ 0-90% •Thời gian lưu: 5-8s Nhiệt độ: 760-870oC •Ưu điểm: •Giá trị nhiệt cao, nhiệt phân bố đều, trung hòa các sản phẩm trung gian, chi phí bảo trì thấp •Nhược điểm: Nhiệt độ tương đối thấp → cần buồng đốt sau •Một số chất thải có thể phản ứng với hạt vật liệu •Không thích hợp với chất thải có kích... tốc khí: 3-9m/s • Độ xáo trộn cao • Nhiệt độ phân bố đều • Thời gian lưu vật liệu lâu • Không cần dùng tháp hấp phụ phía sau vì đá vôi hoặc Na2CO3 có thể được thêm vào trong buồng đốt khử khí axit 56 28 Lò đốt Plasma (Plasma incinerator) Nhiệt phân chất thải bằng hồ quang điện Nhiệt phân: chuyển hóa chất hữu cơ không bền vững thành các thành phần khí, lỏng, rắn Nhiệt độ: hơn 2760oC •Hình thành H2,... Incinerator) •Phun chất lỏng ở áp suất 3.5-7 kPa Nhiệt độ lò đốt: 800-1600oC Nhiệ độ đố •Chất lỏng phải được chuyển thành các hạt khí (hơi) có kích thước nhỏ 40-100µm •Thời gian lưu: 0.5-2s Thờ lưu: •Thiết kế cần lưu ý các đặc điểm của chất thải: •Thành phần hóa học, nhiệt lượng, độ nhớt, tính ăn mòn, họat tính, khả năng polymer hóa, hàm lượng tro, nhiệt độ chảy tro 58 29 Lò đốt phun chất lỏng (Liquid... trộn và trao đổi nhiệt tức thời •Vật liệu chọn dựa trên các tiêu chí: •Tối ưu chế độ khuấy trộn •Khả năng làm sạch (scrubbing capacity) •Khả năng làm xúc tác 53 Lò đốt tầng sôi (Fluid Bed Incinerator) Khí/tro Cát Chiều cao bảo vệ Đầu đốt Chất thải Tầng cát lơ lửng Lớp rỗng Không khí Khởi động đầu đốt preheat 54 27 Lò đốt tầng sôi (Fluid Bed Incinerator) •Thích hợp với các chất: •Giá trị nhiệt lượng 930-42000... L NDS •θ: Thời gian lưu (phút) L: chiều dài (m) •N: vận tốc quay (vòng/phút) S: độ dốc (m/m) •D: đường kính (m) 49 Hệ thống lò quay (Rotary Kiln Incinerator System) •Điều kiện vận hành: Điề kiệ vậ hà Nhiệt độ: 800-1600oC •Có refractory-lined •Thời gian lưu: •Chất rắn: 0.5-2 giờ •Khí: 2s •Ưu điểm: xử lý nhiều loại chất thải, to xử lý lên đến 1600oC, có thể điể vận hành liên tục hay từng mẻ •Nhược điểm: . •Giảm thể tích chất thải, thu nhiệt, tro. •Giảm nguy cơ rò rỉ •Tiết kiệm diện tích •Tuy nhiên có thể gây ONKK Phương pháp nhiệt 30 •Nguy hại sinh học •Khó. Quá trình truyền nhiệt Các chế độ truyền nhiệt: • Đối lưu (convection) • Dẫn nhiệt (conduction) • Bức xạ (radiation) Ở t o thấp, dẫn nhiệt và đối lưu chiếm