1.4. Tiềm năng tái sử dụng và thu hồi năng lƣợng từ bùn thải
1.4.6. Nhiệt phân và khí hố bùn thải
Nhiệt phân là một q trình xử lý nhiệt trong đó bùn (hoặc sinh khối) được đốt nóng dưới áp suất, ở nhiệt độ 350 - 5000C trong điều kiện khơng có oxy. Trong q trình này, bùn được chuyển hố thành than, tro, dầu nhiệt phân, hơi nước và các
loại khí dễ cháy. Một phần của sản phẩm rắn và/hoặc khí của q trình nhiệt phân được thiêu huỷ và sử dụng như năng lượng nhiệt trong quá trình nhiệt phân.
Phụ thuộc vào trang thiết bị được sử dụng và các điều kiện hoạt động được áp dụng, có một vài sự điều chỉnh cho quá trình này. Khí hố liên quan đến sự phân huỷ của bùn khô (hoặc sinh khối) ở dạng tro và các khí dễ cháy thường ở nhiệt độ khoảng 10000C trong mơi trường ít khí oxy. Ngồi ra, các công nghệ xử lý nhiệt hiện tại kết hợp các khía cạnh cụ thể của cả hai q trình nhiệt phân và khí hố. Rất nhiều nghiên cứu được triển khai liên quan đến việc nhiệt phân và khí hoá sinh khối. Tuy nhiên, các nghiên cứu về q trình nhiệt phân và khí hố đối với bùn thải lại rất hạn chế.
Nhiệt phân và khí hố bùn thải có một số lợi thế tiềm năng so với quá trình đốt. Lợi thế thứ nhất là sự chuyển hoá các loại khí dễ cháy của cả hai hệ thống thành năng lượng điện có thể đạt hiệu quả hơn. Hơn nữa, các khí có giá trị có thể được dùng để sản xuất các hoá chất cơ bản hoặc nhiên liệu. Ngồi ra, cũng khơng cần thiết phải xử lý một lượng lớn các khí thải. Tuy nhiên, do sự có mặt của các chất ô nhiễm hữu cơ độc hại trong bùn thải, q trình xử lý khí có thể phức tạp hơn. Nhìn chung, việc thực hiện q trình nhiệt phân và khí hố là phức tạp hơn nhiều so với quá trình đốt.
Một ứng dụng thành cơng q trình nhiệt phân/khí hố được áp dụng trong thực tiễn là sản xuất dầu từ bùn thải và sử dụng nó như một loại nhiên liệu. Trong quá trình này (bao gồm một số lượng lớn các đơn vị hoạt động), các viên bùn khơ được đốt nóng trong một lò hơi ở nhiệt độ khoảng 4500C. Các hợp chất hữu cơ được chuyển hố thành than, dầu và các khí khơng ngưng tụ. Các khí này có cơ hội tiếp xúc với than và chuyển hoá thành các hydrocacbon mạch thẳng, sau đó được ngưng tụ lại thành dầu. Than được sử dụng như một nguồn năng lượng cung cấp cho lị hơi hoặc có thể được sử dụng như một loại phân bón.