Xử lý bằng nhiệt
Với các tác hại nghiêm trọng về mặt môi trường khi đốt hở thủ công, các hệ thống đốt CTR đã ra đời với rất nhiều mẫu thiết kế khác nhau v ng y c ng được cải tiến nhằm l m tăng tính hiệu quả cho quá tr nh đốt. Cấu tạo của các thiết bị chuyên dụng đốt chất thải thường có những thành phần sau:
Bộ phận nhận chất thải và bảo quản chất thải.
Bộ phận nghiền và phối trộn chất thải.
Bộ phận cấp chất thải.
Buồng đốt thứ cấp.
Thiết bị làm nguội khí hay nồi hơi chạy bằng nhiệt dư để giảm nhiệt độ.
Hệ thống xử lý khí thải.
Quạt hút để hút không khí vào lò và duy trì áp suất âm.
Ống khói.
Một trong những thành phần quan trọng nhất của hệ thống lò đốt là hệ thống ghi lò, có nhiều chức năng: vận chuyển CTR trong lò, trộn đều CTR bơm không khí v o lò. Có nhiều loại ghi lò khác nhau phụ thuộc vào kiểu chuyển động, kiểu rung và quay. Dưới đây l một số hệ thống đốt CTR với các ưu nhược điểm riêng thích hợp cho từng loại chất thải cũng như th nh phần chất thải v điều kiện kinh tế của đơn vị đầu tư.
a. Lò đốt một cấp
Cấu tạo tương đối đơn giản, chủ yếu gồm buồng đốt để đốt hỗn hợp CTR và vật liệu cháy. Buồng đốt được chia l m 2 ngăn nhờ ghi lò: ngăn trên chứa CTR cần thiêu huỷ ngăn dưới để đốt vật liệu nhằm cung cấp nhiệt và duy trì nhiệt độ đốt. Trong buồng đốt CTR được đốt trên ghi lò (không có béc đốt hoặc có bộ phận đốt hỗ trợ với béc đốt). Vật liệu lò thường là gạch đất nung nên tuổi thọ không cao. Nguồn nguyên liệu cung cấp nhiệt cho lò chủ yếu là củi gỗ mùn cưa... Có thể em đây l quy tr nh thủ công hở, bởi nhiệt độ, bụi, khí thải không được kiểm soát m đưa trực tiếp vào không khí. Các công việc như đưa CTR v o lò cung cấp nguyên liệu điều khiển quá trình cháy, thu hồi tro thải đều do công nhân thực hiện theo phương thức thủ công.
Cấu tạo của lò một cấp được thể hiện như sau:
Hình 6 Lò đốt một cấp
b. Lò đốt nhiệt phân – hai cấp
Đây l loại công nghệ phổ biến được sử dụng nhiều ở Việt Nam với tổng số 21 lò đốt, chiếm 21/36 số cơ sở xử lý CTNH do Tổng cục Môi trường cấp phép. Công suất của các lò đốt dao động từ 100-1000 kg/h.
Các lò đốt n y đều sử dụng quy trình công nghệ dạng buồng tĩnh theo mẻ và thiêu đốt hai cấp. Lò thường cấu tạo 2 buồng đốt gồm: buồng đốt sơ cấp để đốt cháy các chất thải cần tiêu hủy hoặc hóa hơi chất độc ở nhiệt độ 400-800oC; buồng đốt thứ cấp để tiếp tục đốt cháy hơi khí độc phát sinh từ buồng đốt sơ cấp ở nhiệt độ 1100- 1300oC. Một số lò có bổ sung thêm buồng đốt bổ sung sau buồng đốt thứ cấp để tăng cường hiệu quả đốt các khí độc. Các lò đốt đều trang bị hệ thống xử lý khí thải và trao đổi nhiệt (hạ nhiệt bằng không khí hoặc nước); hấp thụ (phun sương hoặc sục dung dịch kiềm) và có thể có hấp phụ (than hoạt tính).
Ưu điểm của công nghệ lò đốt tĩnh hai cấp là công nghệ đơn giản, sẵn có (nhập khẩu hoặc chế tạo trong nước) chi phí đầu tư hợp lý, dễ vận hành phù hợp điều kiện Việt Nam; dải CTNH xử lý rộng (bao gồm cả chất thải y tế). Tuy nhiênđốt theo mẻ nên hiệu quả kinh tế không cao, mất thời gian khi khởi động và dừng lò; quy trình kiểm soát còn thủ công hoặc chưa tự động hoá cao nên khó có thể đốt các CTNH đặc biệt độc hại như POP (PCB); không đốt được hoặc đốt không hiệu quả đối với các loại chất thải khó cháy như bùn thải.\
Hình 7 Lò đốt nhiệt phân
Để khắc phục các lò đốt cần nghiên cứu nâng cấp một số đặc điểm như bổ sung biện pháp lấy tro trong quá tr nh đốt để kéo dài thời gian vận hành, lắp hệ thống quan trắc tự động liên tục tăng cường tự động hoá hệ thống nạp CTNH v điều khiển ...
Ví dụ: Lò đốt chất thải 2 cấp của nhà máy xử lý chất thải Công ty TNHH SX- TM-DV Môi trường Việt Xanh
Công nghệ lò đốt : Công hòa liên bang Đức.
Công suất tiêu hủy chất thải : 24 tấn/ ngày
Đi kèm với lò đốt là các hệ thống phụ trợ bao gồm hệ thống xử lý khói và thu hồi bụi … đảm bảo khí thải ra môi trường đạt tiêu chuẩn môi trường Việt Nam.
c. Lò đốt thùng quay
Đây l loại lò đốt chất thải có nhiều ưu điểm bởi quá trình xáo trộn CTR tốt đạt hiệu quả cao và hiện nay được sử dụng khá phổ biến ở các nước tiên tiến. Lò đốt thùng quay được sử dụng để xử lý các loại chất thải nguy hại dạng rắn, bùn, cặn và cả dạng lỏng. Ở Mỹ lò đốt thùng quay chiếm tới 75% số lò đốt chất thải nguy hại lò đốt tầng sôi chiếm 10%, còn lại 15% là các loại lò khác. Hiện nay Việt Nam đang có một số cơ sở nghiên cứu lắp đặt lò đốt quay nhưng đều chưa đến giai đoạn được cấp phép.
Thùng quay hoạt động ở nhiệt độ khoảng 1100oC, sử dụng chất thải nguy hại làm nguyên liệu. Đây l phương pháp tiêu hủy chất thải bằng cách đốt cùng với nhiên liệu thông thường khác để tận dụng nhiệt cho các thiết bị tiêu thụ nhiệt như: nồi hơi lò nung, lò luyện kim, lò nấu thủy tinh lò nung i măng... Lượng chất thải bổ sung vào lò đốt có thể chiếm 12 - 25% tổng lượng nhiên liệu.
31
MÁY TRỘN
Hình 9 Công nghệ lò đốt quay của Nhật Bản dùng xử lý các bùn thải có chứa dầu
Xử lý chất thải bằng phƣơng pháp ổn định hóa rắn.
Hình 10 Sơ đồ công nghệ ổn định hoá r n
LƯU KHO KHỐI RÁN ĐỔ KHUÔN/HÓA RẮN 1.1.1.1.1.1.1.1 1.1.1.1.1.1.1.2 1.1.1.1.1.1.1.3 XIMĂNG CÁT CHẤT THẢI CẦN HÓA RẮN NƯỚC, POLYMER CHÔN LẤP AN TOÀN Kiểm tra
Chất thải cần hóa rắn được đưa v o máy trộn theo từng mẻ. Các chất phụ gia như i măng portland cát v polymer được bổ sung v o để thực hiện quá trình hòa trộn khô sau đó tiếp tục bổ sung nước v o để thực hiện quá trình hòa trộn ướt. Quá trình khuấy trộn diễn ra làm cho các thành phần trong hỗn hợp hòa trộn đều tạo thành hỗn hợp đồng nhất. Sau thời gian hòa trộn cần thiết, hỗn hợp được cho vào các khuôn lập phương. Sau 28 ng y bảo dưỡng khối rắn quá tr nh đóng rắn diễn ra làm cho các thành phần ô nhiễm hoàn toàn bị cô lập. Khối rắn sẽ được kiểm tra cường độ chịu nén, khả năng rò rỉ v lưu giữ cẩn thận tại kho sau đó sẽ được vận chuyển đến bãi chôn lấp an toàn.