Quá trình đốt nhiệt phân chất thải phụ thuộc vào: Nhiệt độ và chế độ cấp khí. Không khí cấp cho quá trình nhiệt phân và nhiệt độ buồng sơ cấp có mối quan hệ khắng khít với nhau. Người ta lợi dụng quy luật này để kiểm soát quá trình. Khi chọn được điều kiện nhiệt phân thích hợp thì chỉ cần cấp nhiệt ban đầu cho buồng nhiệt phân tới nhiệt độ thích hợp, sau đó nhờ kiểm soát chế độ cấp khí đúng sẽ tạo ra năng lượng bổ sung cho quá trình nhiệt phân do phản ứng cháy.
Khi V (lượng không khí cấp tức thời) < V0 (lượng không khí đủ) vùng thiếu khí, thì nhiệt độ tăng khi lưu lượng không khí tăng.
Khi V > V0(vùng dư khí) thì nhiệt độ sẽ giảm khi lưu lượng không khí cấp vào lò tăng.
a) Kiểm soát quá trình đốt tại buồng sơ cấp
Ở giai đoạn đầu của quá trình nhiệt phân, diễn ra quá trình sấy, phân hủy chất (tạo khí gas) và cháy một phần khí nhiệt phân, do đó tăng không khí nghĩa là tăng oxy cho quá trình cháy, nhiệt phản ứng tỏa ra dẫn đến làm tăng nhiệt độ.
Khi nhiệt độ tăng, phải giảm lưu lượng cấp không khí. Khi nhiệt độ giảm, phải tăng lưu lượng cấp không khí.
Như vậy đây là quá trình đốt thiếu khí có kiểm soát. Nhiệt độ ở buồng sơ cấp được kiểm soát thông thường từ 300-6500C. Lượng khí cấp thường là tăng dần theo
thời gian nhiệt phân, để tăng nhiệt độ ở giai đoạn đốt cuối lên tới 10000C (giai đoạn đốt cặn carbon).
b) Kiểm soát quá trình đốt tại buồng thứ cấp
Vì buồng đốt thứ cấp có nhiệm vụ đốt hoàn toàn khí gas từ buồng sơ cấp, nhiệt độ cần duy trì trên 11000C khi đốt chất thải nguy hại.
Người ta phải dùng đầu dò nhiệt tự động được kiểm soát cùng với quạt cấp khí để kiểm soát quá trình đốt.
Như vậy, các dạng chất thải hữu cơ dạng rắn, lỏng, khí đều có thể áp dụng biện pháp xử lý bằng lò nhiệt phân. Tuy nhiên, chất thải rắn phải nạp từ buồng sơ cấp. Chất lỏng và khí được đốt trực tiếp ở buồng thứ cấp, lúc này buồng đốt có cải tiến, lắp thêm bộ phận đốt chất lỏng. Riêng các loại chất thải có phản ứng thu nhiệt sẽ không được đốt trong lò nhiệt phân. Quá trình xáo trộn chất thải phải hạn chế tối đa. Vì vậy, một số chất dạng bột, bột giấy cũng hạn chế đốt bằng lò nhiệt phân.
c) Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống đốt nhiệt phân
Ngày nay trên thế giới đã áp dụng rộng rãi quá trình nhiệt phân để xử lý chất thải nhờ những ưu điểm nổi bật sau:
Ưu điểm
- Quá trình nhiệt phân xảy ra ở nhiệt độ thấp (so với các công nghệ đốt khác) do vậy, làm tăng tuổi thọ của vật liệu chịu lửa, giảm chi phí bảo trì.
- Kiểm soát được chế độ nhiệt độ nhiệt phân sẽ tiêt kiệm được nhiên liệu vì buồng nhiệt phân chính là nguồn cung cấp khí gas cho buồng thứ cấp.
- Quá trình nhiệt phân không đòi hỏi ự xáo trộn nên sẽ giảm được lượng bụi phát sinh. Thông thường, bụi trong khí thải < 200mg/m3, trong nhiều trường hợp không cần trang bị thiết bị xử lý bụi.
- Quá trình nhiệt phân có thể kiểm soát được nhờ bản chất thu nhiệt của nó. - Chất thải rắn hoặc lỏng bị đồng thể hóa chuyển vào dòng khí có nhiệt lượng cao nhờ quá trình nhiệt phân có kiểm soát.
- Các cấu tử có thể thu hồi được tập trung trong bã rắn hoặc nhựa để thu hồi. - Thể tích chất thải giảm đáng kể.
- Phần hơi không ngưng tụ, cháy được coi như nguồn cung cấp năng lượng. - Vận hành và bảo trì phù hợp với điều kiện Việt Nam.
- Các chất hữu cơ và các chất độc hại như dioxin, furans, PCB cháy hoàn toàn.
Nhược điểm
- Một số thành phần trong chấ thải lúc nạp liệu để đốt có thể bị thu giữ lại bởi bã thải (nhựa đường. than cốc…), tro cũng cần được chôn lấp an toàn.
- Chất thải có phản ứng thu nhiệt không nên đốt trong lò nhiệt phân.
Bản chất của quá trình đốt thiếu khí là rất ít xáo trộn chất thải (kể cả khi nạp liệu). Vì vậy, những loại vật liệu yêu cầu có sự xáo trộn khi đốt để có hiệu quả như carbon dạng
bột hoặc bùn nhão không thể áp dụng công nghệ đốt thiếu khí.
