Nhiệt phân là quá trình phân hủy hay biến đổi hoá học chất thải rắn xảy ra do nung nóng trong điều kiện không có sự tham gia của oxy và tạo ra sản phẩm cuối cùng của quá trình biến đổi chất thải rắn là các chất dưới dạng rắn, lỏng và khí.
Nhiệt phân là quá trình tiêu hủy hay biến đổi hoá học xảy ra do nung nóng trong điều kiện không có oxy. Quá trình nhiệt phân gồm hai giai đoạn. Giai đoạn một là quá trình khí hoá. Chất thải được gia nhiệt để tách thành phần dễ bay hơi như khí cháy, hơi nước… ra khỏi thành phần cháy không hoá hơi và tro. Giai đoạn hai các thành phần bay hơi được đốt ở điều kiện phù hợp để tiêu hủy hết các cấu tử nguy hại.
Nhiệt phân bằng hồ quang - plasma. Thực hiện quá trình đốt ở nhiệt độ cao (có thể đến 10.000oC) để tiêu hủy chất thải có tính độc cực mạnh. Sản phẩm là khí H2 và CO, khí axit và tro.
Phương pháp nhiệt so với các phương pháp khác như chôn lấp có các ưu điểm sau:
- Thể tích và khối lượng chất thải rắn giảm tới mức nhỏ nhất so với ban đầu, chất thải rắn được xử lý khá triệt để.
- Thu hồi năng lượng: Nhiệt của quá trình có thể tận dụng cho nhiều mục đích khác như phát điện, sản xuất hơi nước nóng. Chất thải rắn có thể xử lý tại chỗ mà không cần phải vận chuyển đi xa, tránh được các rủi ro và giảm chi phí vận chuyển.
- Phương pháp này chỉ cần một diện tích đất rất nhỏ trong khi phương pháp chôn lấp cần một diện tích đất khá lớn.
- Hiệu quả xử lý cao đối với các loại chất thải hữu cơ chứa vi trùng lây nhiễm (chất thải y tế) cũng như chất thải nguy hại khác.
- Kỹ thuật này phù hợp với chất thải trơ về mặt hóa học. Các chất ô nhiễm trong khí thải sinh ra từ quá trình đốt có thể xử lý tới mức cần thiết để hạn chế tối đa các tác động tiêu cực đến môi trường.
- Tro, cặn còn lại chủh yếu là vô cơ trơ về mặt hóa học.
Tuy nhiên phương pháp nhiệt không phải đã giải quyết được tất cả các vấn đề phát sinh từ chất thải rắn, phương pháp này còn một số bất lợi sau:
- Không phải chất thải rắn nào cũng có thể đốt được (như chất thải quá ẩm hay có các thành phần vô cơ cao).
- Vốn đầu tư ban đầu cao hơn so với các phương pháp xử lý khác bao gồm chi phí xây dựng lò, chi phí vận hành và xử lý khí thải.
Việc thiết kế, vận hành lò đốt phức tạp, đòi hỏi năng lực kỹ thuật và tay nghề cao, chế độ tập huấn tốt.
- Yêu cầu nhiên liệu đốt bổ sung nhằm duy trì nhiệt độ trong buồng đốt.
- Những tiềm năng tác động đến con người và môi trường có thể xảy ra nếu các biện pháp xử lý và kiểm soát quá trình đốt, xủ lý khí thải không tốt.
- Lò sau một thời gian hoạt động phải ngừng để bảo dưỡng, làm gián đoạn quá trình xử lý.
- Tro và bùn sinh ra từ hệ thống khí thải phải được xử lý theo công nghệ đóng rắn hoặc chôn lấp an toàn.
Các hệ thống lò đốt chất thải rắn có thể được thiết kế để vận hành với hai loại chất thải rắn: Chất thải rắn chưa phân loại và chất thải rắn đã phân loại (sau khi tách cá thành phần có thể tái sinh).