Quá trình đốt được cấp dư khí oxy (lượng khí cấp khoảng 110 - 200% so với nhu cầu lý thuyết để đảm bảo cháy hoàn toàn, nhiệt độ khoảng trên 10000C), khí gas sinh ra từ buồng sơ cấp, được đưa lên buồng thứ cấp để đốt triệt để. Tốc độ cháy phụ thuộc vào nhiệt độ và nồng độ chất cháy trong hỗn hợp khí gas. Khi đã cháy hết 80 – 90% khí gas thì tốc độ phản ứng giảm dần.
c.Quá trình tạo tro xỉ
Giai đoạn cuối mẻ đốt, nhiệt độ buồng đốt nâng tới 9500C để đốt cháy cặn cacbon, phần rắn không cháy sẽ tạo thành tro xỉ. Các giai đoạn của quá trình cháy thực tế không phải tiến hành tuần tự, tách biệt mà tiến hành gối đầu và xen kẽ nhau.
QUẢN LÝ CTR VÀ CTNH GVHD:TS VÕ ĐÌNH LONG LONG
Lò nhiệt phân được xem như hai buồng phản ứng nối tiếp nhau với hai nhiệm vụ: buồng sơ cấp làm nhiệm vụ sản xuất khí gas, cung cấp cho buồng thứ cấp để đốt triệt để các chất hữu cơ.
Chất lượng khí gas tạo thành phụ thuộc vào bản chất của chất thải được nhiệt phân cũng như điều kiện nhiệt phân ở buồng sơ cấp. Kiểm soát được mối quan hệ giữa buồng sơ cấp và buồng thứ cấp đồng nghĩa với việc kiểm soát được chế độ vận hành lò đốt đạt hiệu quả như mong muốn.
3.4.2. Kiểm soát các quá trình đốt
a. Tại buồng sơ cấp
Ở giai đoạn đầu của quá trình nhiệt phân, diễn ra quá trình sấy, phân hủy chất (tạo khí gas), và cháy một phần khí nhiệt phân, do đó tăng không khí nghĩa là tăng oxy cho quá trình cháy, nhiệt phản ứng toả ra dẫn đến làm tăng nhiệt độ.
o Khi nhiệt độ tăng, phải giảm lưu lượng cấp không khí. o Khi nhiệt độ giảm, phải tăng lưu lượng cấp không khí.
Như vậy, đây là quá trình đốt thiếu khí có kiểm soát. Nhiệt độ ở buồng sơ cấp được kiểm soát thông thường từ 300 – 6500C. Lượng khí cấp thường là tăng dần theo thời gian nhiệt phân, để tăng nhiệt độ giai đoạn đốt cuối lên tới 10000C (giai đoạn đốt cặn cacbon).
b. Tại buồng thứ cấp
Vì buồng đốt thứ cấp có nhiệm vụ đốt cháy hoàn toàn khí gas từ buồng sơ cấp, nhiệt độ cần duy trì trên 11000C khi đốt chất thải nguy hại.
Người ta phải dùng detector đầu dò nhiệt tự động được kiểm soát cùng với quạt cấp khí để kiểm soát quá trình đốt.
Như vây, khi xử lý chất thải bằng lò nhiệt phân thì các loại chất thải hữu cơ dạng rắn, lỏng, khí đều có thể áp dụng được. Tuy nhiên, CTR phải được nạp từ buồng sơ
QUẢN LÝ CTR VÀ CTNH GVHD:TS VÕ ĐÌNH LONG LONG
cấp. Chất lỏng và khí được đốt thẳng ở buồng thứ cấp, lúc này buồng đốt có cải tiến, lắp thêm bộ đốt chất lỏng.
Riêng những chất thải có phản ứng thu nhiệt sẽ không được đốt trong lò nhiệt phân. Quá trình xáo trộn chất thải phải hạn chế tối đa. Vì vậy, một số chất dạng bột, bột giấy cũng hạn chế đốt bằng lò nhiệt phân.
3.4.3. Một số ưu điểm và nhược điểm của hệ thống nhiệt phân
Ngày nay trên thế giới đã áp dụng rộng rãi quá trình nhiệt phân để xử lý chất thải, nhất là các CTNH nhờ những ưu điểm nổi bật sau:
Ưu điểm
Quá trình nhiệt phân xảy ra ở nhiệt độ thấp (so với các công nghệ đốt khác). Do vậy, làm tăng tuổi thọ của vật liệu chịu lửa, giảm chi phí bảo trì.
Kiểm soát được chế độ nhiệt phân sẽ tiết kiệm được nhiên liệu
Quá trình nhiệt phân không đòi hỏi sự xáo trộn nên sẽ giảm được lượng bụi phát sinh. Thông thường, bụi trong khí thải < 200 mg/m3 , trong nhiều trường hợp không cần trang bị thiết bị xử lý bụi.
Quá trình nhiệt phân có thể kiểm soát được nhờ bản chất thu nhiệt của nó
Chất thải rắn hoặc lỏng bị đồng thể hoá chuyển vào dòng khí có nhiệt lượng cao nhờ quá trình nhiệt phân có kiểm soát.
Các cấu tử có thể thu hồi được tập trung trong bã rắn hoặc nhựa để thu hồi Thể tích chất thải giảm đáng kể.
Các chất bay hơi có giá trị kinh tế có thể được ngưng tụ để thu hồi.
Phần hơi không ngưng tụ, cháy được coi như nguồn cung cấp năng lượng. Vận hành và bảo trì phù hợp với điều kiện Việt Nam.
Các chất hữu cơ và các chất độc hại như đioxin, furans, PCBs cháy hoàn toàn.
Nhược điểm
QUẢN LÝ CTR VÀ CTNH GVHD:TS VÕ ĐÌNH LONG LONG
Một số thành phần trong chất thải lúc nạp liệu để đốt có thể bị giữ lại bởi bã thải ( nhựa đường, than cốc…), tro cũng cần được chôn lấp an toàn.