Ch t vô cấ ơ
Phân lo i s n ph m đ ạ ả ẩ ể
tái chế
Chôn l p ch t trấ ấ ơ
Phân lo i theo tr ng lạ ọ ượng
Ph i tr n N,P,K và các ố ộ
nguyên t khácố
phân bón (nhi t đ t 30-40
Ủ ệ ộ ừ 0C),
Hình 6: S đ công ngh x lý rác th i sinh ho t c a Trung Qu c ơ ồ ệ ử ả ạ ủ ố 3.2. Công ngh x lý ch t th i làm phân bónệ ử ấ ả c a Công Hoà Liên bang Đ c ủ ứ
Đ c, m t trong nh ng công ngh ph bi n c a nhà máy x lý rác th i là áp
Ở ứ ộ ữ ệ ổ ế ủ ử ả
d ng công ngh x lý đ thu h i khí sinh h c và phân bón h u c . Rác đụ ệ ử ể ồ ọ ữ ơ ược ti pế
nh n và phân lo i, các ch t th i h u c đậ ạ ấ ả ữ ơ ược đ a vào các thi t b kín dư ế ị ủ ướ ại d ng các thùng ch u áp l c b ng thi t b thu h i khí trong quá trình lên men phân gi i h uị ự ằ ế ị ồ ả ữ
c , kh năng thu h i đơ ả ồ ược 64% CH4 (trong quá trình lên men). Khí qua l c đọ ượ ửc s d ng vào vi c ch y máy phát đi n, làm ch t đ t…. ph n bã còn l i sau khi đã lênụ ệ ạ ệ ấ ố ầ ạ
men được v t khô t n d ng làm phân bón. ắ ậ ụ
Công ngh này có u đi m là x lý tri t đ đ m b o môi trệ ư ể ử ệ ể ả ả ường; thu h i đồ ược s n ph m khí đ t có giá tr cao; thu h i đả ẩ ố ị ồ ược s n ph m làm phân bón; cung c pả ẩ ấ
nguyên v t li u tái ch . Công ngh này có m t s nhậ ệ ế ệ ộ ố ược đi m: kinh phí đ u t , duyể ầ ư
trì l n; s n ph m khí đ t c n ph i phân lo i đ không l n các t p ch t đ c hoá h cớ ả ẩ ố ầ ả ạ ể ẫ ạ ấ ộ ọ
nh ; Pb, Hg, As, Cd….; ch t lư ấ ượng phân bón không cao (hình 7).
N i ti p nh n ơ ế ậ rác th i sinh ho tả ạ
Phân lo iạ
Rác th i vô cả ơ Rác h u c lên men(thu khí 64%)ữ ơ 27
Hình 7: S đ công ngh x lý rác th i sinh ho t c a CHLB Đ cơ ồ ệ ử ả ạ ủ ứ 3.3. Công ngh x lý ch t th i làm phân bón c a Hoa Kỳệ ử ấ ả ủ
M t trong nh ng công ngh ph bi n c a nhà máy x lý rác th i Hoa Kỳ là côngộ ữ ệ ổ ế ủ ử ả ở
ngh x lý trong thi t b kín nh ng không th i khí. Phệ ử ế ị ủ ư ổ ương pháp k khí này tuânủ ỵ
theo các trình t sau: Rác đự ược ti p nh n và ti n hành phân lo i, ch t th i h u cế ậ ế ạ ấ ả ữ ơ
được đ a vào các thi t b kín dư ế ị ủ ướ ại d ng các lò kín có ph i h p các ch ng lo iủ ố ợ ủ ạ
men vi sinh v t kh mùi, thúc đ y quá trình lên men, sau đó đ a ra s y khô, nghi n vàậ ử ẩ ư ấ ề
đóng bao.
Công ngh này có các u đi m là x lý tri t đ b o v đệ ư ể ử ệ ể ả ệ ược môi trường; thu h iồ
phân bón; cung c p đấ ược nguyên v t li u tái ch cho các ngành công nghi p; khôngậ ệ ế ệ
m t kinh phí x lý nấ ử ước rác. Nhược đi m c a phể ủ ương pháp này là: kinh phí đ u tầ ư
l n,ớ kinh phí duy trì cao, ch t lấ ượng phân bón thu h i không cao, công ngh ph c t p (hìnhồ ệ ứ ạ
8). Tái chế Chôn l p ch t trấ ấ ơ Hút khí L cọ N p khíạ Rác h u cữ ơ Ch bi n ế ế phân bón Thu gom rác sinh ho t ạ thành phố H th ng ệ ố phân lo i:ạ - Vô cơ - H u cữ ơ Rác t bãi th iừ ả Rác h u c ữ ơ chuy n v nhà ể ề máy Kh mui, ử x lý s ử ơ bộ C y men ấ trong xưởng chu n bẩ ị trong các Ủ lò theo quy ủ trình đ c ặ bi tệ Nghi nề 28
Hình 8: S đ công ngh x lý rác th i sinh ho t c a Hoa Kỳơ ồ ệ ử ả ạ ủ
Nh v y, qua nghiên c u 3 công ngh trên cho th y các công ngh đ u có chi phíư ậ ứ ệ ấ ệ ề
đ u t xây d ng l p đ t, duy trì ho t đ ng cao; s n ph m phân bón có ch t lầ ư ự ắ ặ ạ ộ ả ẩ ấ ượng th p; v n hành ph c t p; đòi h i h m có th tích l n, nên không phù h p v i đi uấ ậ ứ ạ ỏ ầ ủ ể ớ ợ ớ ề
ki n rác th i c a Vi t Nam do CTR không đệ ả ủ ệ ược phân lo i t đ u ngu n. ạ ừ ầ ồ
Hi n nay Nh t B n và m t s nệ ở ậ ả ộ ố ước châu Âu đang s d ng công ngh x lýử ụ ệ ử
ch t th i b ng nhi t phân và khí hoá. Đây là nh ng công ngh m i, tiên ti n cho phépấ ả ằ ệ ữ ệ ớ ế
thu h i ngu n năng lồ ồ ượng (nh nhi t năng, đi n năng ho c nhiên li u). Nh ngư ệ ệ ặ ệ ữ
phương pháp này cũng lo i b đạ ỏ ược các ch t th i đô th có kh năng phân hu sinhấ ả ị ả ỷ
h c kh i bãi chôn l p, đây là m t y u t quan tr ng trong chính sách qu n lý ch tọ ỏ ấ ộ ế ố ọ ả ấ
th i. ả
3.4 X lý ch t th i b ng nhi t phân và khí hóa châu Âu và Nh t B nử ấ ả ằ ệ ở ậ ả
Nhi t phân và khí hoá không ph i là nh ng công ngh m i, trệ ả ữ ệ ớ ước đây các công ngh này đệ ược dùng đ s n xu t than c i và than c c t g và than đá. Tuy nhiên,ể ả ấ ủ ố ừ ỗ
g n đây phầ ương pháp này đã đượ ử ục s d ng đ x lý CTRĐT. Hi n nay t i m t sể ử ệ ạ ộ ố
nướ ởc châu Âu và Nh t B n đang s d ng phậ ả ử ụ ương pháp này mang l i hi u qu . ạ ệ ả
Có m t s khác bi t gi a phộ ố ệ ữ ương pháp thiêu đ t truy n th ng và các công nghố ề ố ệ
này. C hai phả ương pháp nhi t phân và khí hoá đ u bi n ch t th i thành nh ng lo iệ ề ế ấ ả ữ ạ
nhiên li u giàu năng lệ ượng b ng vi c đ t ch t th i tr ng thái đằ ệ ố ấ ả ở ạ ược ki m soát.ể
Ngượ ạc l i, phương pháp thiêu đ t ch t th i đ u vào, bi n đ i thành năng lố ấ ả ầ ế ổ ượng và tro, quy trình x lý nhi t đã h n ch s bi n đ i, đ quá trình đ t cháy không x yử ệ ạ ế ự ế ổ ể ố ả
ra tr c ti p. Thay vào đó, ch t th i đự ế ấ ả ược chuy n thành nh ng ch t trung gian có giáể ữ ấ
tr , có th x lý thành các v t li u tái ch ho c thu h i năng lị ể ử ậ ệ ế ặ ồ ượng.Công ngh này cóệ
th s d ng đ : ể ử ụ ể
- X lý các ch t th i nông nghi p và lâm nghi pử ấ ả ệ ệ
- X lý ch t th i sinh ho t và ch t th i thử ấ ả ạ ấ ả ương m iạ trong các Ủ lò theo quy ủ trình đ c ặ bi tệ (lên men) S yấ Đóng bao Kho thành ph mẩ H th ng ệ ố vi x lý ử kh ng ch ố ế quá trình lên men t i ố u ư Các ph ụ gia lên men đ c ặ bi tệ
Đôi khi các h th ng nhi t phân và khí hoá không tệ ố ệ ương thích v i vi c x lýớ ệ ử
CTRĐT ch a đư ược phân lo i. V i xu th gia tăng lạ ớ ế ượng ch t th i hi n nay, bu cấ ả ệ ộ
ph i có các bi n pháp ti n x lý (thu gom có phân lo i...) và các quy trình x lý nàyả ệ ề ử ạ ử
đang tr nên thích h p h n. ở ợ ơ
Phương pháp nhi t phânệ là quá trình làm suy gi m nhi t c a các v t li u cácbon ả ệ ủ ậ ệ ở
nhi t đ t 400 – 800ệ ộ ừ oC ho c trong đi u ki n hoàn toàn thi u ho c r t h n ch ô xy.ặ ề ệ ế ặ ấ ạ ế
Quá trình này làm bay h i và phân hu các v t li u h u c r n b ng nhi t, khôngơ ỷ ậ ệ ữ ơ ắ ằ ệ
b ng đ t tr c ti p. Khi ch t th i b nhi t phân (ngằ ố ự ế ấ ả ị ệ ược v i quá trình đ t trong lò thiêuớ ố
đ t), khí, ch t l ng, và ch t th i than d ng r n đố ấ ỏ ấ ả ở ạ ắ ược sinh ra.
So sánh v i quá trình đ t cháy và khí hoá, l i th ch y u c a phớ ố ợ ế ủ ế ủ ương pháp nhi t phân làệ
nhiên li u d ng l ng v n chuy n d dàng h n các nhiên li u th r n, ho c th khí. Vìệ ở ạ ỏ ậ ể ễ ơ ệ ở ể ắ ặ ể
v y nhà máy x lý nhi t phân không nên đ t g n đ a đi m s d ng cu i cùng mà đ t g nậ ử ệ ặ ầ ị ể ử ụ ố ặ ở ầ
ngu n cung c p nhiên li u đ gi m b t chi phí v n chuy n nhiên li u.ồ ấ ệ ể ả ớ ậ ể ệ
Chi phí v n chuy n cao là m t trong nh ng y u t h n ch vi c xây d ng các nhàậ ể ộ ữ ế ố ạ ế ệ ự
máy đi n sinh kh i quy mô l n có hi u su t cao h n và phát th i th p h n so v iệ ố ớ ệ ấ ơ ả ấ ơ ớ
nh ng nhà máy nh .ữ ỏ
Phương pháp khí hoá
Theo phương pháp khí hoá, h u h t cácbon trong ch t th i đầ ế ấ ả ược bi n đ i thànhế ổ
nh ng s n ph m d ng khí và các ch t th i tr . Ch m t ph n phân t h u c b pháữ ả ẩ ạ ấ ả ơ ỉ ộ ầ ử ữ ơ ị
v , sinh ra m t lo i khí giàu năng lỡ ộ ạ ượng được g i là khí t ng h p. Quá trình bi n đ iọ ổ ợ ế ổ
than thành gas là m t ví d c a phộ ụ ủ ương pháp khí hoá.
Quá trình này s gi m đi trong nhi t phân và đ t cháy vì nó liên quan t i quá trìnhẽ ả ệ ố ớ
ôxy hoá t ng ph n. Ôxy đừ ầ ược b sung nh ng ch a đ lổ ư ư ủ ượng đ di n ra quá trình đ tể ễ ố
cháy hoàn toàn. Nhi t đ v n hành thệ ộ ậ ường cao h n 750 ơ oC.
X lý các s n ph m d th a và các ch t th iử ả ẩ ư ừ ấ ả
Các ch t r n th i ra t nh ng quá trình x lý này g m các kim lo i và cácbon.ấ ắ ả ừ ữ ử ồ ạ
Lượng cácbon sinh ra t quá trình nhi t phân nhi u h n đáng k so v i quá trình khíừ ệ ề ơ ể ớ
hoá. Các h t c l n th i ra n m ph n tro dạ ỡ ớ ả ằ ở ầ ưới đáy. Các h t nh h n đạ ẹ ơ ược tách và l c. Nh ng kim lo i không n đ nh nh chì, thi c, catmi và thu ngân t l i khi khíọ ữ ạ ổ ị ư ế ỷ ụ ạ
được làm mát.
Quá trình khí hoá và nhi t phân sinh ra các ch t th i tệ ấ ả ương t nh quá trình thiêuự ư
đ t. Các ch t th i khí g m khí ch a axít, điôxin, furan, ôxít nit , điôxít sunphua, cácố ấ ả ồ ứ ơ
h t, kim lo i n ng và hyđrô sunphua.ạ ạ ặ
Nh ng ch t còn l i th r n g m tro khoáng tr , các h p ch t vô c và cácbonữ ấ ạ ở ể ắ ồ ơ ợ ấ ơ
d ; nh ng ch t này có th t o thành 8 - 15% lư ữ ấ ể ạ ượng ch t th i ban đ u. ấ ả ầ
Các nhà máy s d ng công ngh x lý nhi t phân và khí hóa tiên ti n c n nh ngử ụ ệ ử ệ ế ầ ữ
thi t b v n l n và có tu i th thi t k t 15-20 năm. Thành ph n ch t th i sinh raế ị ố ớ ổ ọ ế ế ừ ầ ấ ả
trong quá trình v n hành có th thay đ i, vì v y các thi t b ph i đậ ể ổ ậ ế ị ả ược thi t k linhế ế
ho t đ x lý đạ ể ử ược đa d ng v t li u và có th thay đ i đạ ậ ệ ể ổ ược kh i lố ượng x lý.ử
Thu h i năng lồ ượng trong công ngh nhi t phân và khí hóaệ ệ
L i ích c a quá trình nhi t phân và khí hoá là khí t ng h p đợ ủ ệ ổ ợ ượ ạc t o ra có th sể ử
- Khí t ng h p có th đổ ợ ể ược đ t trong n i h i đ t o ra h i nố ở ồ ơ ể ạ ơ ước, đi qua tuabin đ phát ra đi n và cũng cung c p nhi t c c b . Vi c s d ng nhi t cũng nh phát raể ệ ấ ệ ụ ộ ệ ử ụ ệ ư
đi n s nâng cao hi u su t năng lệ ẽ ệ ấ ượng c a h th ng;ủ ệ ố
- Khí t ng h p có th đổ ợ ể ược dùng làm nhiên li u đ ng c ch y b ng khí ho cệ ộ ơ ạ ằ ặ
tuabin khí – làm tăng hi u su t phát đi n, đ c bi t trong các h th ng k t h p đi nệ ấ ệ ặ ệ ệ ố ế ợ ệ
và nhi t (CHP);ệ
- Khí t ng h p cũng có th đổ ợ ể ượ ử ục s d ng làm nguyên li u hoá h c n u nhà máyệ ọ ế
x lý đử ược đ t g n n i s d ng cu i cùng. ặ ầ ơ ử ụ ố
Ngu n năng lồ ượng được thu h i là y u t quan tr ng v kinh t . Quy trình x lýồ ế ố ọ ề ế ử
này đ n gi n và thu h i đơ ả ồ ược nhi u năng lề ượng.
Các ch t có kh năng tái ch t ch t th i ho c các kim lo i đấ ả ế ừ ấ ả ặ ạ ược tách ra t giaiừ
đo n cu i c a quá trình x lý nhi t phân và khí hóa thạ ố ủ ử ệ ường có ch t lấ ượng th p h nấ ơ
các ch t có kh năng tái ch đấ ả ế ược tách ra t h th ng thu gom ch t th i sinh ho từ ệ ố ấ ả ạ
khác, giá tr c a chúng cũng th p h n . ị ủ ấ ơ
Vi c kh các kim lo i trong công đo n cu i c a h th ng làm tăng s n lệ ử ạ ạ ố ủ ệ ố ả ượng tái ch . Các ch t d th a còn l i đáy trong quá trình nhi t phân luôn ch a m t lế ấ ư ừ ạ ở ệ ứ ộ ượng cacbon đáng k . Ph n d th a này ph i để ầ ư ừ ả ược chôn l p ho c x lý b ng cách khí hoáấ ặ ử ằ
ho c thiêu đ t đ gi m lặ ố ể ả ượng cacbon. Vi c x lý b sung cho phép tái ch các s nệ ử ổ ế ả
ph m còn l i dẩ ạ ở ưới đáy thành m t kh i k t h p. ộ ố ế ợ
M t s u đi m chính c a công ngh x lý nhi t phân và khí hóaộ ố ư ể ủ ệ ử ệ
- Gi m kh i lả ố ượng ch t th i; ấ ả
- Làm cho ch t th i an toàn và bi n thành ch t tr ; ấ ả ế ấ ơ
- Thu được giá tr c a ch t th i, thị ủ ấ ả ường là t o ra đi n năng; ạ ệ
- Đi theo hướng phát tri n b n v ng, ti n t i vi c tái s d ng và tái ch ;ể ề ữ ế ớ ệ ử ụ ế
- Ch t th i bi n thành năng lấ ả ế ượng s h tr cho quá trình tái ch các v t li u;ẽ ỗ ợ ế ậ ệ
- Là m t bi n pháp x lý thích h p đ i v i lộ ệ ử ợ ố ớ ượng ch t th i đang gia tăng;ấ ả
- Làm thay đ i thành ph n ch t th i r n các bãi chôn l p;ổ ầ ấ ả ắ ở ấ
- Gi i quy t tình tr ng thi u n i chôn l p ch t th i; ả ế ạ ế ơ ấ ấ ả
- Thích ng v i nh ng công c kinh t và tài chính (ví d nh thu chôn l p và cácứ ớ ữ ụ ế ụ ư ế ấ
kho n tr c p cho ngu n năng lả ợ ấ ồ ượng thay th ). ế
X lý nhi t là bi n pháp thay th cho phử ệ ệ ế ương pháp chôn l p, khi x lý m t lấ ử ộ ượng l n các ch t có thành ph n thay đ i, đ c bi t là CTRĐT. Bi n pháp phân và phânớ ấ ầ ổ ặ ệ ệ ủ
hu y m khí ch có th x lý ph n th i r a.ỷ ế ỉ ể ử ầ ố ữ
H u h t quy trình x lý b ng nhi t phân và khí hóa tiên ti n s d ng CTRĐT đãầ ế ử ằ ệ ế ử ụ
được x lý ban đ u. M t s h th ng x lý sinh h c t o ra lo i nhiên li u s n xu tử ầ ộ ố ệ ố ử ọ ạ ạ ệ ả ấ
ch y u g m các th b ng gi y và các lo i ch t d o có ngu n g c là ch t th i. ủ ế ồ ẻ ằ ấ ạ ấ ẻ ồ ố ấ ả
M t s công ty hi n nay đang v n hành th nghi m các nhà máy khí hoá ho cộ ố ệ ậ ử ệ ặ
nhi t phân thệ ương m i m c dù các th nghi m đ u tiên thạ ặ ử ệ ầ ường th t b i v m t tàiấ ạ ề ặ
chính. Tuy nhiên, công ngh hi n nay đang đệ ệ ược tri n khai trên ph m vi r ng h n vàể ạ ộ ơ
có m t s nhà máy đang chu n b tri n khai. ộ ố ẩ ị ể
L i th ch y u c a phợ ế ủ ế ủ ương pháp nhi t phân so v i các quá trình khí hoá và thiêuệ ớ
thường l n v i các kim lo i nh : nhãn mác, nút chai, và th c ăn th a. Ngoài ra,ẫ ớ ạ ư ứ ừ
phương pháp này còn làm gi m lả ượng không khí, gi cho các kim lo i không b oxyữ ạ ị
hoá và thu h i d dàng nh ng kim lo i có giá tr cao nh nhôm. L i th n a c a quáồ ễ ữ ạ ị ư ợ ế ữ ủ
trình nhi t phân là không cho phép hình thành ch t điôxin, do thi u ôxy và s d ngệ ấ ế ử ụ
nhi t nhi t đ kho ng 400ệ ở ệ ộ ả oC.