1. Lò đốt thùng quay công suất nhỏ
1.1.2. Nguyên tắc và đặc điểm vận hành lò đốt LQ-150
Hệ thống lò đốt rác hoàn chỉnh bao gồm: một băng tải cấp rác, phễu nạp rác, một lò đốt chính (lò quay), một lò đốt phụ (buồng đốt thứ cấp), hệ thống tháo tro.
Rác công nghiệp thường chưa được đóng gói nên có thể dùng băng tải để vận chuyển rác đổ vào phễu nạp rác. Khi vào phễu nạp rác, những thành phần rác có kích thước nhỏ tự chảy vào buồng đốt của lò quay, những rác có kích thước lớn được công nhân vận hành đứng trên sàn thao tác dùng dụng cụ cầm tay đẩy rác vào buồng đốt (nếu muốn tự động hoàn toàn khâu nạp rác thì trước khi đốt rác phải được băm chặt có kích thước đồng đều).
Thiết bị phụ trợ đi kèm hệ thống lò đốt là hệ thống giải nhiệt và xử lý khói thải, bao gồm các hạng mục: thiết bị giải nhiệt sơ cấp bằng không khí, thiết bị tách bụi bằng cyclon, mô-đun xử lý khí thải kết hợp 3 chức năng: giải nhiệt thứ cấp, hấp thụ khí ô
26 nhiễm và tách ẩm, quạt hút khói, hệ thống ống dẫn khí và ống khói và thiết bị giải nhiệt nước (cooling tower).
Nguyên tắc vận hành của hệ thống lò đốt LQ-150 như sau:
Chất thải được hệ thống cấp liệu đưa lên phễu nạp liệu. Trong phễu chứa, nhờ độ dốc của phễu, rác có xu hướng tuột xuống dưới. Tại vị trí cửa nạp rác có một sàn thao tác để công nhân đứng vận hành băng tải nạp rác và dùng dụng cụ cầm tay đẩy những thành phần rác có kích thước lớn vào buồng đốt. Trong buồng đốt chính (lò quay) nhờ độ dốc và sự quay của buồng lò mà rác đi từ phía nạp rác tới buồng tháo tro. Ở điều kiện nhiệt độ buồng lò từ 500 - 850oC sẽ xảy ra các quá trình xử lý rác như sau: đầu tiên rác được sấy để tách hơi ẩm, sau đó tới vùng khí hóa tách chất bốc (CO, H2, CxHy) để chất thải biến thành than, cuối cùng đốt cháy hoàn toàn than thành tro. Lượng tro hình thành rơi vào buồng tháo tro phía dưới là một xe chứa tro và được di chuyển để thay xe khác khi đầy (hoặc dùng băng tải để tháo tro liên tục).
Chất bốc đi vào buồng đốt phụ và được đốt cháy hoàn toàn thành CO2 và H2O. Hiệu quả đốt CE (Combution Efficiency) của lò đốt được đánh giá theo tỷ lệ CO2/CO trong khói thải. Đối với CTCN thông thường thì hiệu quả đốt yêu cầu là CE = 99,9%. Đối với CTNH (PBCs, TBVTV, hóa chất,…) thì yêu cầu CE = 99,99%.
Để đảm bảo hiệu quả đốt như mong muốn, buồng đốt phụ phải được duy trì ở nhiệt độ cao (950 – 1100oC), thời gian lưu từ 1 – 2 giây và ô xy dư từ 6 – 14%. Do yêu cầu nhiệt độ buồng đốt thứ cấp cao hơn ở buồng sơ cấp nên béc đốt thứ cấp tiêu thụ nhiên liệu lớn hơn béc đốt sơ cấp.
Quá trình đốt thực chất là quá trình ô xy hóa các chất hữu cơ. Hiệu quả đốt chính là mức độ ô xy hóa hoàn toàn hay không hoàn toàn các chất hữu cơ. Tuy nhiên trong khói thải còn có các thành phần vô cơ nguy hại là các khí a xít như SOx, NOx, HCl, HF,… hình thành do bản chất của chất thải hoặc do nhiệt độ cao tạo ra
27 (như NO2), ngoài ra còn có bụi và các kim loại nặng bay hơi. Việc khống chế lượng ô xy dư và xác định đúng thời điểm cấp ô xy có thể làm giảm NO2, nhưng đối với các khí a xít khác và hơi kim nặng không thể khắc phục được bằng công nghệ đốt mà chúng hoàn toàn phụ thuộc vào bản chất chất thải. Ví dụ: chất thải có nhiều cao su (như găng tay y tế) sẽ phát sinh nhiều SO2. Các thành phần chứa kim loại nặng thường bị nghiêm cấm đưa vào lò đốt (như pin, ắc quy, bùn thải từ hệ thống xi mạ,…) nhằm hạn chế phát sinh hơi kim loại nặng trong khí thải. Chính vì vậy, để đảm bảo thỏa mãn yêu cầu về tiêu chuẩn môi trường khói thải qua ống khói bắt buộc phải có hệ thống xử lý khí thải. Nhiệm vụ của hệ thống xử lý khí thải là loại bỏ bụi, hơi kim loại nặng và các khí a xít về giá trị thấp hơn tiêu chuẩn cho phép. Nói một cách khác, khí thải sau khi đi qua hệ thống xử lý khí thỏa mãn tiêu chuẩn cho phép do Nhà nước quy định. Đối với lò đốt rác công nghiệp thì tiêu chuẩn áp dụng là QCVN 19: 2009/BTNMT (tiêu chuẩn cũ TCVN5939:2005).