- Số điểm tập kết: chọn toàn bộ khu vực có 32 điểm, thường chọn mỗi ơ phố một điểm tập kết, đối với những ơ phố nhỏ thì tập trung tại điểm tập kết của ô phố lớn, sao cho
c. Lựa chọn phương pháp xử lý
4.2.2. Tính toán lựa chọn lị đốt
1. Lượng chất thải rắn đốt
Lượng chất thải rắn dùng công nghệ đốt để xử lý bao gồm: 100% chất thải rắn nguy hại y tế, 30% lượng chất thải nguy hại công nghiệp dạng rắn và 10% lượng chất thải nguy hại cộng nghiệp dạng rắn được thể hiện trong bảng sau
Phụ lục 3 : Lượng chất thải rắn xử lý bằng cơng nghệ đốt
2. Lựa chọn lị đốt
a) Yêu cầu quá trình đốt
- Yếu tố nhiệt độ: Nhiệt độ càng cao thì hiệu quả đốt càng tốt, nghĩa là tăng khả năng đốt cháy hết chất thải và phân hủy các chất độc hại và mùi. Lị đốt phải có khả năng thiêu hủy tốt các loại chất thải có trị số calo cao rất khác nhau, bao gờm cả thành phần nhựa, nylon, nhất là đối với chất thải bệnh viện thường có trị số calo cao, nên chọn loại lị có nhiệt độ trong b̀ng đốt sơ cấp tối thiểu là 9000C, nhiệt độ trong buồng đốt thứ cấp
Đồ Án Quản Lý Chất Thải Rắn
phải đạt tới 11000C để đảm bảo khử mùi hoàn toàn các chất độc hại trong chất thải nguy hại.
- Thời gian lưu: Chất thải cần có đủ thời gian lưu trong b̀ng đốt để đảm bảo sự phân hủy. Thời gian càng lâu thì độ phân hủy càng được đảm bảo. Các chất thải rắn cần thời gian lưu hàng phút thậm chí hàng giờ, các chất khí cần thời gian lưu từ 0,5-2 giây.
- Sự xáo trộn khơng khí - rác: Lị đốt có hệ thống cấp khí từ dưới lên, xun qua rác thải để đảm bảo q trình xáo trộn giữa khơng khí và rác nhằm làm cho rác cháy hoàn toàn.
- Lượng oxy cấp vào lị: Q trình đốt cần cung cấp đủ oxy để tăng q trình oxy hóa các chất thải. Nếu khơng có đủ oxy chất thải sẽ khơng cháy hết, ngồi việc lượng tro tăng khí thải sẽ có nhiều muội và các sản phẩm khí cháy khơng hết. Thơng thường lượng khơng khí cần cung cấp cao hơn 50-100% so với lý thuyết để đảm bảo q trình cháy hồn tồn.
- Xử lý khói thải: Thơng thường lị đốt được trang bị hệ thống xử lý khói thải để xử lý bụi, khí độc hại có trong khói thải, có thể lắp đặt hệ thống xử lý khô hoặc ướt tùy theo yêu cầu kinh tế và kỹ thuật. Tuy nhiên, do thời gian đốt trong buồng thứ cấp lâu hơn và nhiệt độ cao nên lượng khí thốt ra ở b̀ng sơ cấp sẽ được tiêu huỷ ở buồng thứ cấp, khi đó lượng khí thải ra ngồi hạn chế được thành phần độc hại.
Ngồi ra lị đốt cịn phải bảo đảm có hệ thống nạp chất thải cơ khí hoặc tự động để đảm bảo năng suất của lò và hạn chế tối đa sự tiếp xúc trực tiếp của công nhân với chất thải.
b) Giới thiệu và so sánh một số loại lò đốt chất thải nguy hại
* Các loại lò đốt xử lý chất thải rắn thường sử dụng:
- Lò quay: được áp dụng khá phổ biến để xử lý các loại chất thải như: các chất thải
rắn, bùn cặn cống rãnh và các chất thải lỏng với nhiệt hàm từ 550-8500 kcal/kg. lò quay thường được thiết kế với công xuất nhiệt khoảng xấp xỉ 15.106 kcal/h. Quá trình quay vừa làm nhiệm vụ vận chuyển chất thải khi đốt, vừa trộn đều chất thải. Tốc độ nạp liệu khơng q 20% dung tích b̀n đốt.
- Lị đáy tĩnh: là loại lò được sử dụng khá phổ biến. Loại lò đáy tỉnh thường đốt ở chế độ thiếu khí, cấu tạo gờm 2 b̀ng( buồng sơ cấp đốt rác và buồng thứ cấp đốt khói). Ở b̀ng sơ cấp, lượng khơng khí cấp thường là 50-80% lượng khơng khí tính tốn, các chất hữu cơ bị phân hủy bởi q trình cháy, khói thải thải ra ở b̀ng sơ cấp tiếp tục được
Đồ Án Quản Lý Chất Thải Rắn
đốt ở b̀ng thư cấp, tại đây khơng khí được cấp bổ sung để đảm bảo q trình chấy hồn tồn.
- Lị phun chát lỏng: đây là loại lò đốt nạp chất thải bằng vòi phun để sử lý chất thải nguy hại dạng lỏng. Chất thải lịng được phun thành giọt nhỏ vào b̀ng đốt. Nhiên liệu là dầu hoặc khí đốt được phun vào lị bằng các mũi phun. Chất thải phun càng tinh thì hiệu phân hủy càng tốt. Yếu tố này phụ thuộc vào cơ cấu vòi phun chất lỏng.
- Lị tầng sơi: ở dạng đơn giản, có kết cấu dạng ống trụ, lốt bằng vật liệu chịu lửa. Lò chia làm hai phần: phần dưới là lớp đệm cát được đỡ bởi sàn đỡ và các vịi phun khơng khí ở phía dưới, phần trên là khoang đốt khí.
- Lị hờng ngoại: (lị điện/ lị bức xạ điện) là một hêh thống gờm một băng tải chứa chất thải di chuyển bên trong một b̀ng đốt sơ cấp dài, được duy trì ở áp suất am nhờ quạt hút. Khí đi qua khỏi b̀ng nung tiếp tục qua b̀ng đốt thứ cấp, cịn chất thải sau khi nung được băng tải chuyển ra ngoài, dẫn đến bộ phận chứa tro. Băng tải có cấu tạo dưới dạng lưới liên tục được làm bằng hợp kim chịu nhiệt cao (1300-1600oF). Lớp chịu nhiệt của hệ thống hồng ngoại được làm bằng vật liệu gốm thay vì gạch chịu lửa nhằm hạn chế mức độ tản nhiệt của lị. Chất thải được nạp vào b̀ng đốt sơ cấp từ miệng nạp xuống băng tải, tạo thành một lớp dày khoảng 2,5 cm trên mặt băng tải. Tốc độ của băng tải được lụa chọn để sao cho chất thải được tiêu hủy mà không phải đảo trộn. Chính điều này làm giảm nờng độ bụi trong khí thải đầu ra. Khơng khí được cấp vào lị theo chiều ngược với chiều của băng tải để tận dụng nhiệt của chất thải. Nhiệt lượng được cung cấp cho lị qua các tấm gia nhiệt hờng ngoại bố trí phía bên trên của băng tải, duy trì nhiệt độ trong lò 1600oF. Do sủ dụng năng lượng điện, nên trong khí thải khơng có chứa thêm các sản phẩm cháy như loại nhiên liệu hóa thạch.
Bảng 4.1 So sánh ưu nhược điểm các loại lị và nhận xét
Cơng nghệ Ưu điểm Nhược điểm
Lị quay - Cơng śt xử lý rất cao - Có thể xử lý đờng thời được nhiều loại chất thải khác nhau - Nhiệt độ hoạt động cao
- Chi phí đầu tư và vận hành cao - Yêu cầu bảo ơn tốt đối với lớp lót chịu lửa của lị và tính hàn kín của lị
Đờ Án Quản Lý Chất Thải Rắn - Độ xáo trộn cao và tiếp xúc - Độ xáo trộn cao và tiếp xúc tốt làm tăng hiệu quả cháy
sinh ra khi trộn lẫn rác thải - Khí thải có hàm lượng bụicao - Điều kiện cháy dọc theo chiều dài của lị rất khó khống chế - Nhiệt tổn thất lớn do tro
Lị tĩnh
- Chi phí đầu tư và vận hành thấp
- Nờng độ bụi trong khí thải khơng cao
- Hiệu quả cháy tốt
- Chất thải rắn cần phải xử lý sơ bộ
- Thời gian đốt trong lò hai ngăn cố định lâu hơn lò quay - Hiệu quả xáo trộn chất thải khi đốt khơng cao
Lị tầng sơi
- Thiết kế đơn giản - Hiệu quả cháy cao
- Có thể thay đổi tỷ lệ nhập liệu và thành phần của chất thải cần đốt trong khoảng khá rộng
- Chi phí vận hành tương đối cao - Điều kiện vận hành khó kiểm sốt và khơng ổn định
- Nờng độ bụi trong khí thải rất lớn
Lị hờng ngoại
- Khí thải từ lị hờng ngoại ít ơ nhiễm
- Khả năng tự động hóa cao
- Thiết kế phức tạp
- Chi phí đầu tư và vận hành cao - Chỉ sử dụng được năng lượng điện
c) Đánh giá và lựa chọn lò đốt
- Dựa vào công suất cần thiết, ưu nhược điểm của các loại lị đốt, tình hình kinh tế của đơ thị ta chọn được các loại lị tĩnh với các tính năng.
Bảng 4.2 Các loại lị và tính năng của từng lị
Đồ Án Quản Lý Chất Thải Rắn Ký hiệu Ký hiệu lò Loại lò Số giờ hoạt động liên tục Phạm vi xử lý chất thải Kg/h Kg/ngày GG24- BS72 Lò tĩnh 9 460 4140 Đốt được nhiều loại chất thải kể cả chất thải bệnh viện
Có trang bị thêm hệ thống t̀n hồn khí cháy để tăng cường sấy khơ chất thải có độ ẩm cao GG14- BS31 Lị tĩnh 10 220 2200 SH-220 Lò tĩnh 14 190 2660 Đốt nhiều loại chất thải khác nhau HOVAL GG14 - BS31 Lò tĩnh 10 220 2200 Đốt nhiều loại chất thải khác nhau HOVAL MZ4 Lò tĩnh 8 50 – 62,5 400 - 500
Nhiều loại chất thải khác nhau kể cả chất thải bệnh viện
Do cơng śt lị dự báo vào năm 2032 sẽ là 2260 kg/ngày. Nên chỉ có loại lị HOVAL GG14 - BS31có cơng śt đều thỏa mãn với lượng chất thải thời kì dự báo. Do đó, ta sẽ đầu tư lị đốt theo khối lượng rác phát sinh đến năm 2032.
Nguyên lý hoạt động của lò như sau:
Trang 32
Khâu chuẩn bị Khâu nạp chất thải B̀ng đốt Tro ống khói Khí thải CHƠN LẤP ĐẶC BIỆT Quạt RÁC Nhiên liệu
Đờ Án Quản Lý Chất Thải Rắn
* Sơ đồ nguyên lý quả trình xử lý như sau:
1 2 2 3 4 5 6 7 7 7
* Nguyên tắc hoạt động của lị đốt:
Khói thải phát sinh từ lị đốt có thành phần nhiều bụi li ti và các khí thải độc hại H2S, CO, HCl, HF, SOX, NOX …có màu đen rất mất mỹ quan, do vậy khí thải lị đốt phải
1 : Bể điều hòa nước 2: Quạt thổi
3: Buồng sơ cấp 4: Buồng thứ cấp 5: Tháp làm mát 6: Tháp hấp thụ 1 7: Tháp hấp thụ 2 8: Ống thốt khí sạch 9: Quạt thổi
Hình 4.3:Sơ đồ ngun lý q trình xử lý khói
Đờ Án Quản Lý Chất Thải Rắn
được xử lý bằng công nghệ phù hợp để giảm thiểu các tác động đến mơi trường trong q trình vận hành lị đốt.
Khói thải từ lị đốt thứ cấp (sau khi qua b̀ng đốt sơ cấp) có nhiệt độ giao động từ 900 – 1100OC sẽ thốt lên phía trên và đi vào Tháp làm mát nhờ chênh lệch áp śt trong lị đốt. Tháp có dạng hình hộp chữ nhật bằng vật liệu thép khơng gỉ. Tại đây, nước được phun dạng sương mù để giảm nhiệt độ khói thải xuống 500 – 550OC.
Sau đó, khói thải tiếp tục được dẫn qua tháp hấp thụ (Tháp tiếp xúc ướt). Tại đây những khí độc hại gây ơ nhiễm mơi trường như hơi axit HCl, HF, SOX, NOX …sẽ được hấp thụ bằng cách phun dung dịch kiềm loãng (dung dịch Ca(OH)2) dạng sương mù. Đờng thời, các mụi khói cũng được hấp thu bởi dung dịch kiềm và chuyển sang pha lỏng.
Sau khi qua tháp hấp thụ, nhiệt độ trong khói thải tiếp tục giảm xuống cịn 250 – 300OC trước khi thốt ra mơi trường qua ống khói cao 20m.
Nước dùng để xử lý khói thải được thu gom bằng đường ống nhựa chịu nhiệt, chịu ăn mịn (PPR) rời dẫn đến khối hệ thống xử lý nước thải để được làm nguội và lắng cặn trước khi được châm thêm hóa chất (vơi) để điều chỉnh pH theo yêu cầu 8 – 9 và tuần hoàn sử dụng. Cặn thu được trong công đoạn này sẽ được phơi khơ và đưa đi đóng rắn. Việc khởi động hệ thống xử lý sẽ được bắt đầu trước khi khởi động lò đốt.
* Vận hành lò:
- Khâu chuẩn bị
Chuẩn bị chất thải cần đốt theo từng mẻ để đưa vào lò. Tiến hành kiểm tra quạt gió, thiết bị điện, van bơm dầu...chuẩn bị các dụng cụ để vận hành lò đốt.
- Vận hành đốt chất thải trong lò đốt
Đưa chất thải vào buồng đốt sơ cấp, khởi động các đầu đốt ở buồng đốt sơ cấp và thứ cấp và nâng nhiệt độ buồng đốt đến nhiệt độ yêu cầu. Đờng thời bật quạt gió để cung cấp O2 cho b̀ng đốt sơ cấp và thứ cấp. Khơng khí được đưa vào b̀ng sơ cấp từ dưới
Đồ Án Quản Lý Chất Thải Rắn
lên qua khe hở ở gi đúc nhằm đảm bảo xáo trộn khơng khí đều trong q trình đốt. Khi đã đảm bảo nhiệt độ trong các b̀ng đốt thì tắt dần các đầu đốt quá trình cháy được di trì bởi khơng khí cấp vào và lượng nhiệt trong lị. Q trình kiểm tra nhiệt độ hồn tồn bằng tự động và báo đến tủ điều khiển trung tâm.Nhiệt độ tại hai buuồng đốt được giữ ổn định trong suốt q trình đốt. Do q trình cháy có thể kiểm sốt được trong lị nên quá trình đốt rất ổn định khí thải và chất độc thải ra rất ít. Đảm bảo thải ra môi trường.
Sau khi tiến hành đốt xong một mẻ, tiến hành ngừng lị, tắt quạt khí, tắt van bơm dầu và ngừng hoạt động của các đầu đốt. Để lò tự nguội và chuẩn bị đốt mẻ mới.Kết thúc một ngày làm việc cần vệ sinh nhà đốt, vệ sinh thùng đựng rác thải...Việc thu tro xỉ sau khi đốt được tiến hành vào ngày hôm sau và được vận chuyển đến bãi chôn lấp và được chôn ở ô chôn lấp đặc biệt.
d) Xử lý khói thải lị đốt