1. Trang Chủ
  2. Công nghệ - Môi trường
  3. Đồ án: KỸ THUẬT ĐỐT BẰNG LÒ THÙNG QUAY

Đồ án: KỸ THUẬT ĐỐT BẰNG LÒ THÙNG QUAY

Hiện nay, cùng với tốc độ phát triển của các khu công nghiệp, vấn đề quản lý chất thải đang là vấn đề “nóng” cho toàn xã hội. Việc quy hoạch các khu sản xuất không đồng bộ với phương án xử lý chất thải gây ra các thiệt hại to lớn cho môi trường và toàn xã hội. Trong khoảng 2 năm trở lại đây, nhà nước đã có nhiều hành động đẩy mạnh công tác quản lý chất thải công nghiệp, đặc biệt là chất thải nguy hại phát sinh từ các nhà máy sản xuất,các bệnh... Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯ

Thể loại Tài liệu miễn phí Công nghệ - Môi trường

Số trang 40

Ngày tạo 8/30/2018 1:09:02 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 4.48 M

Tên tệp

Tải Đồ án: KỸ THUẬT ĐỐT BẰNG LÒ THÙNG QUAY (.pdf)

Xem mẫu

  1. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG Đồ án: KỸ THUẬT ĐỐT BẰNG LÒ THÙNG QUAY TP.Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2012 1
  2. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay MỤC LỤC MỞ ĐẦU .................................................................................................................................. 5 Chương I: TỔNG QUAN ........................................................................................................ 6 1. Đố i tượng nghiên cứu ................................................................................................... 6 2. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................................. 6 3. Mục đích nghiên cứu .................................................................................................... 6 Chương II: PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN ................................................... 7 1. Định nghĩa về chấ t thải rắn ........................................................................................... 7 1.1. Phân lo ại chất thả i rắn............................................................................................ 7 2. Mục đích xử lý chất thả i rắn ......................................................................................... 8 3. Xử lý chấ t thải rắn ......................................................................................................... 8 4. Các phương pháp chính xử lý chấ t thải rắn ................................................................. 9 4.1. Phương pháp vật lý và hóa học: ............................................................................ 9 4.2. Phương pháp sinh học: ........................................................................................ 10 4.3. Phương pháp đóng rắn và ổn định chất thải: ...................................................... 10 4.4. Phương pháp thải bỏ trong các giếng sâu:.......................................................... 11 4.5. Phương pháp chôn lấ p an toàn: ........................................................................... 11 4.6. Phương pháp đốt: ................................................................................................. 12 4.7. Phương pháp nhiệt phân: ..................................................................................... 13 4.8. Sử dụng chấ t thải làm nhiên liệu:........................................................................ 13 5. Xử lý chấ t thải bằng công nghệ lò đốt – Phân tích ưu và nhược điểm: ................... 13 2
  3. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay 5.1. Xử lý chất thả i bằng công nghệ lò đố t ................................................................ 13 5.2. Ưu điểm: ............................................................................................................... 15 5.3. Nhược điể m: ......................................................................................................... 16 5.4. Phân lo ại lò đốt: ................................................................................................... 16 5.4.1. Phân loạ i theo quy mô đ ốt: .............................................................................. 16 5.4.2. Phân loạ i theo kiểu lò đốt chất thải cơ bản: .................................................... 16 Chương III: XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT ..................... 19 1. Khái niệm .................................................................................................................... 19 2. Quá trình đốt chất thả i rắn .......................................................................................... 19 2.1. Các nguyên tắc cơ bản của quá trình cháy ......................................................... 20 2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đốt ............................................................. 20 Chương IV: LÒ ĐỐT THÙNG QUAY .............................................................................. 22 1. Lò đốt thùng quay công suất nhỏ ............................................................................... 24 1.1. Thông số hoạt đ ộng của lò đốt công suấ t nhỏ LQ 150: .................................... 24 1.1.1. Đặc điểm kỹ thuật của lò đốt LQ-150 ............................................................. 25 1.1.2. Nguyên tắc và đặc điểm vận hành lò đốt LQ-150 .......................................... 25 1.1.3. Các hạng mục cơ bản của hệ thống lò đốt LQ-150 ........................................ 27 1.1.3.2. Lò đốt thùng quay ......................................................................................... 28 2. Lò đốt thùng quay công suất lớn LQ 10 .................................................................... 30 3. Lò đốt chất thả i y tế .................................................................................................... 31 3.1. Định nghĩa chất thả i y tế ...................................................................................... 31 3.2. Lò đốt chấ t thải y tế ............................................................................................. 33 3.3. Làm sạch rác y tế theo công nghệ Nhật Bản tại Việt Nam ............................... 34 3.4. Lò đốt rác y tế hiện đại ở Việt Nam.................................................................... 36 3
  4. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay 4. Lò đốt di động ............................................................................................................. 37 Chương V: KẾT LUẬN ........................................................................................................ 39 1. Giải pháp công nghệ ................................................................................................... 39 2. Giải pháp quản lý ........................................................................................................ 39 3. Giải pháp kỹ thu ật ....................................................................................................... 40 4
  5. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay M Ở ĐẦU Hiện nay, cùng với tốc độ phát triển của các khu công nghiệp, vấn đề quản lý chất thải đang là vấn đề “nóng” cho toàn xã hộ i. Việc quy hoạch các khu sản xuấ t không đồng bộ với phương án xử lý chất thả i gây ra các thiệt hạ i to lớn cho môi trường và toàn xã hộ i. Trong khoả ng 2 năm trở lại đây, nhà nước đã có nhiều hành động đ ẩy mạnh công tác quản lý chất thả i công nghiệp, đặc biệt là chấ t thải nguy hạ i phát sinh từ các nhà máy sản xuất,các bệnh viên,khu chung cư, vv.Ở nước ta áp dụng nhiều phương pháp xử lý chất thải rắn nhưng trong đó phương pháp nhiệt đươc s ử dụng nhiều do hiệu quả của nó mang lại . 5
  6. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay Chương I: TỔNG QUAN 1 . Đối tượng nghiên cứu • Chấ t thải công nghiệp: • Chấ t thải nguy hạ i: • Chấ t thải y tế: 2 . P hương pháp nghiên c ứu • Phương pháp luận • Phương pháp phân tích • Tìm hiểu sách báo, các trang web 3 . Mục đích nghiên cứu Tìm hiểu phương pháp nhiệt và hệ thống đố t trong lò đố t thùng quay. 6
  7. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay Chương II: PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN 1. Định nghĩa về chất thải rắn Chấ t thải là loại vật liệu mà người ta thải đi như một thứ vô giá trị. Quan niệm về chất thải thường được xét theo nhận định về giá trị sử dụng đối với người sở hữu nó. Chất thải rắn bao gồm tấ t cả những chất thải không phải nước thải và khí thả i. Vì vậy cái gọi là chất thải rắn có thể là một chấ t rắn, nửa đặc thậ m chí là chấ t lỏng. 1 .1. Phân loạ i chấ t thải rắ n Có nhiều cách phân loại chất thả i rắn như phân loại theo bản chất của chúng, chẳng hạn rác, tro than, xác súc vật chết, rác quét đường. Tuy vậy, cách phân loại phổ biến nhất là phân lo ại theo nguồn phát thả i. Rác thả i gia đ ình: ( rác sinh hoạt) bao gồ m các loại chất thả i phát sinh trong sinh hoạt gia đình. Chúng bao gồm: rác do chế biến thức ăn, quét dọ n nhà cửa, tro bếp và rác dọn vườn, các vật dụng cũ, bao gói, giấy vệ sinh, phân người v.v. Tại các nước phát triển thì chủ yếu là giấy, bao bì, túi ni lông, kinh, kim lo ại, nhựa, vỏ lon. Chấ t thải thương mạ i: b ao gồm rác của các cửa hàng, trạ m xăng dầu, nhà hàng, khách sạn, kho tàng và chợ. Thành phần chủ yếu là các vật đựng, bao bì và thực phẩm thải bỏ. Tạ i các nước đang phát triển thì rác chợ chiếm một phần lớn của rác thương mạ i. Rác chợ có một tỷ lệ chấ t hữu cơ rất cao do hàng ăn và gánh bán rong vứt ra. Chấ t thải công sở: bao gồm rác trường học, cơ quan, chấ t thải bệnh viện, nhà thờ, doanh trại bộ đội, công an. Chất thả i cơ quan, trường học thì chủ yếu là giấy. Ch ất thải của các doanh trại thì giống như rác sinh hoạt gia đình. 7
  8. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay Chấ t thải bệnh viện: chứa nhiều chấ t thải nguy hiểm cho sức khoẻ nhưng tạ i các nước nghèo vẫn được thu gom cùng với rác sinh hoạ t. Rác quét đường: thường chứa nhiều đất bẩn, lá cây, vỏ lon, bao bì. Tuy vậ y ở Việt Nam trong rác quét đường vẫn có nhiều rác sinh hoạt trong gia đình, phân người, phân súc vật, xác súc vật chết, bùn nạo vét cống. Chấ t thải xây dựng: bao gồ m gạch ngói vỡ, cát, đất, vôi vữa . Loạ i chấ t thải này thường được đổ chất đống ven đường phố hay trong khu dân cư. Chấ t thải vệ sinh: đang là mộ t vấn đề gay cấn của nước ta do sự yếu kém của hệ thống cống rãnh và nhà tiêu. Phân người tại các bể phốt của hố xí tự hoại, bán tự hoạ i, hố xí thùng, bùn nạo vét cống chưa được thu gom và vận chuyể n đúng quy định. Việc thu dọn phân người vào ban đêm chưa được kiểm soát chặt chẽ do đó mộ t số công nhân vệ sinh vẫn đổ phân lung tung vào những nơi không được phép. Chấ t thải công nghiệp: bao gồm nhiều chủng loạ i được phát sinh trong quá trình hoạt động sản xuấ t của nhà máy, xí nghiệp. Chúng có thể là bao bì, phế thả i chế b iến thực phẩm, kim loại, vả i sợi, nhựa, tro than, dầu mỡ, hoá chất thả i bỏ v.v. Các xí nghiệplớn thường có hợp đồng thu gom và vận chuyển riêng. Còn các xí nghiệp nhỏ nhiều khi đổ chất thải của mình vào chung với rác sinh hoạt. Việt Nam vẫn chưa có hệ thống xử lý rác độc hại riêng. 2. Mục đích xử lý chất thải rắn • Tái sử dụng và tái sinh chất thải. • Không làm phát tán các chất gây nguy hại vào môi trường. • Chuyển từ các chất đọc hạ i thành các chất ít độc hại hơn hay vô hại. • Giảm thề tích chấ t thải trước khi chôn lấ p. 3. Xử lý chất thải rắn • Việc lựa chọn phương pháp, công nghệ xử lý dựa trên mộ t số tiêu chí: • Khố i lượng, thành phần, đặc tính của chất thả i rắn. • Điều kiện kinh tế, hạ tầng của đ ịa phương. 8
  9. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay • Hiệu quả của công nghệ xử lý (đầu tư, bảo hành, bảo dưỡng, sản phẩm). • Đặc điể m của ngu ồn tiếp nhận. • Tiêu chuẩn môi trường. 4. Các phương pháp chính xử lý chất thải rắn Các phương pháp xử lý chất thải rắn Cơ học Chôn lấp Nhiệt Sinh học Đập Hiế u khí Thiêu đốt Kỵ khí Băm/ nghiền Phân loại Hóa khí MBT Tuyển trọng lực Rửa Tuyển theo kích thước Tuyển từ Tuyển với kỹ thuất cao Sơ đồ: phương pháp chính xử lý chấ t thải rắ n 4 .1. Phương pháp v ật lý và hóa học: 9
  10. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay Thành phần nguy hại được tách ra khỏi khối chất thải bằng phương pháp tách pha (phương pháp hóa học) hay thay đổi tính chất hóa học của chất thải để chuyển nó thành chất thải không nguy hại. Lọc: là phương pháp tách hạt rắn từ dòng lưu chất (khí, lỏng hay nhão) khi đi qua môi trường vật liệu lọc. Các hạt rắn sẽ được giữ lại vật liệu lọc. Quá trình lọc có thể được thực hiện nhờ chênh lệch áp suất gây bởi trọng lực, lực ly tâm, áp suất chân không, áp suất dư. Kết tủa: là quá trình chuyển chất hòa tan thành dạng chất không tan bằng các hóa học tạo tủa hay thay đổi thành phần hóa chất trong dung dịch, thay đổi điều kiện vật lý của môi trường (hạ nhiệt độ) để làm giảm độ hòa tan của hóa chất, phần không tan sẽ kết tinh. Phương pháp kết tủa thường dùng kết hợp với các quá trình tách chất rắn như lắng cặn, ly tâm và lọc. Oxy hóa khử: để thực hiện quá trình oxy hóa khử, người ta trộn chất thải với hóa chất xử lý (tác nhân oxy hóa hay khử) hay cho tiếp xúc các hóa chất ở dạng dung dịch với hóa chất ở thể khí. 4 .2. Phương pháp sinh học: Chất thải cũng có thể xử lý bằng phương pháp sinh học ở điều kiện hiếu khí và yếm khí như chất thải thông thường. Tuy nhiên, chủng loại vi sinh bổ sung phải thích hợp và điều kiện tiến hành phải kiểm soát chặt chẽ. Quá trình hiếu khí: là quá trình hoạt động của vi sinh vật chuyển chất hữu cơ thành chất vô c ơ trong điều kiện có oxy. Sản phẩm của quá trình là CO2 và H2O. Quá trình yếm khí: là quá trình khoáng hóa nhờ vi sinh vật ở đ iều kiện không có oxy. Sản phẩm từ quá trình này chủ yếu là CH4, CO2, H2, N2, H2S, NH3. 4 .3. Phương pháp đóng rắn và ổn định chất thải: 10
  11. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay Đóng rắn là quá trình bổ sung vật liệu vào chất thải để tạo thành khối rắn. Trong đó có thể có các liên kết hoá học giữa chất độc hại và phụ gia làm cố định hoá học, triệt tiêu tính lưu động hay cô lập các thành phần ô nhiễm bằng lớp vỏ bền vững tạo thành một khối nguyên có tính toàn vẹn cấu trúc cao. Ổn định là quá trình chuyển chất thải thành dạng ổn định hoá học hơn. Thuật ngữ này cũng bao gồm cả đóng rắn nhưng cũng bao gồm cả sử dụng các phản ưng hoá học để biến đổi các thành phần chất độc hại thành chất mới không độc. Chất kết dính vô cơ thường dùng là ximăng, vôi, pozzolan, thạch cao, silicat. Chất kết dính hữu cơ thường dùng là epoxy, polyester, nhực asphalt, polyolefin, ure formaldehyde 4 .4. Phương pháp thải bỏ trong các giếng sâu: Chất thải dạng lỏng được bơm qua các đường ống để xuống các địa tầng xốp và khô hoặc khe nứt của các vùng đá phía dưới cách xa tầng ngầm n ước do bản chất không thấm của tầng đá. Phương pháp này không đư ợc ứng dụng rộng rãi do các hạn chế sau: Chỉ áp dụng cho chất thải dạng lỏng  Chi phí khảo sát địa tầng khu vực dự định thải bỏ là rất lớn, đòi hỏi độ chính xác  cao, phải áp dụng các ph ương pháp và công cụ khảo sát hiện đại mới có thể loại bỏ hết những khả năng gây ô nhiễm của chất thải nguy hại. 4 .5. Phương pháp chôn lấp an toàn: Hiện nay, phương pháp thải bỏ thông dụng nhất là chôn lấp an toàn. Chôn lấp là biện pháp cô lập chất thải nhằm giảm thiểu khả năng phát tán chất thải vào môi trường. Trong quá trình thải bỏ chất nguy hại, người ta phải kiểm soát được các phản ứng xảy ra, các chất sinh ra trong khu vực thải và môi trường xung quanh; thực hiện giám sát môi trường; bảo trì cho bãi thải sau khi đóng cửa nhằm tránh tiếp xúc chất nguy hại với môi 11
  12. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay trường trong mọi tình huống kể cả khi có sự cố. Có một số nguyên tắc cần phải được tuân thủ trong khi chôn lấp chất thải, thiết kế và vận hành bãi chôn lấp như sau: Lựa chọn vị trí bãi chôn lấp: xem xét đến các vấn đề về đ ịa hình, thổ nhưỡng, thủy  văn, các điều kiện khí hậu, môi trường của địa phương; bố trí mặt bằng của khu vực, đảm bảo khoảng cách đến các công trình liên quan, khoảng cách vận chuyển. Hạn chế đặt gần khu dân cư, sân bay, khu ruộng trồng lương thực, đất ướt, đất nứt, vùng có nguy cơ động đất và khu vực khôn g ổn định, gần sông suối, các nguồn nước sử dụng trong sinh hoạt. Nguyên tắc thiết kế bãi chôn lấp: Các chất thải độc hại khi tiếp xúc với nhau có  thể sinh ra các chất có tính độc hại cao hơn hay có thể xảy ra phản ứng tạo thành các chất ô nhiễm, cho nên cần thiết kế các ngăn chôn lấp riêng biệt đối với từng chất để chúng không có cơ hội kết hợp với nhau. Quy tắc vận hành bãi chôn lấp: Trong khi bãi đang hoạt động, cần có biện pháp  kiểm soát các tác nhân gây bệnh, các khí sinh ra, nước rò rỉ, n ước chảy qua, nước chảy tràn, nước thấm. Thực hiện chương trình giám sát môi trường: chất lượng nước ngầm xung quanh khu vực bãi chôn lấp, các loại khí độc và dễ cháy,… khi vận hành cũng như sau khi đóng cửa bãi chôn lấp và duy trì cho đến vài chục năm sau. Xây dựng và thực hiện chương trình sửa chữa, hiệu chỉnh bãi chôn lấp: Phải có  biện pháp hiệu chỉnh kịp thời nếu phát hiện có sự cố kỹ thuật. Bảo hiểm bãi chôn lấp sau khi đóng cửa.  4 .6. Phương pháp đốt: Quá trình đốt là một quá trình biến đổi chất thải rắn dưới tác dụng của nhiệt và quá trình oxy hóa hoá học. Bằng cách đốt chất thải ta có thể giảm thể tích của nó đến 80-90%. Nhiệt độ buồng đốt phải cao hơn 800oC. Sản phẩm sau cùng bao gồm khí có nhiệt độ cao bao gồm nitơ và cacbonic, hơi nước, và tro. Năng lượng có thể thu hồi được từ quá trình 12
  13. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay trao đổi nhiệt do khí sinh ra có nhiệt độ cao. Riêng chất thải nguy hại dạng lỏng được đốt trực tiếp trong lò đốt bằng cách phun vào vùng ngọn lửa hay vùng cháy của lò phụ thuộc vào nhiệt trị chất thải. Lò đốt được duy trì nhiệt độ khoảng trên 1000oC. Thời gian lưu của chất thải lỏng trong lò từ vài phần giây đến 2,5 giây. Ngoài ra, người ta còn sử dụng xúc tác cho vào lò đốt để tăng cường tốc độ oxy hoá chất thải ở nhiệt độ thấp hơn 4 .7. Phương pháp nhiệt phân: 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. Quá trình nhiệt phân gồm hai giai đoạn. Giai đoạn một là quá trình khí hoá, trong đó 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 – p lasma là 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. 4 .8. Sử dụng chất thải làm nhiên liệu: Đây là phương pháp tiêu hủy chất thải bằng cách đốt cùng với các nhiên liệu thông thường khác để tận dụng nhiệt cho các thiết bị tiêu thụ nhiệt: nồi hơi, lò nung, lò luyện kim, lò nấu thủy tinh, lò nung clinker,…Lượng chất thải bổ sung vào lò đốt có thể chiếm 12 -25% tổng lượng nhiên liệu. 5. Xử lý chất thải bằng công nghệ lò đốt – Phân tích ưu và nhược điểm. 5 .1. Xử lý chất thải bằng công nghệ lò đốt Nếu đi theo thứ tự các phương pháp xử lý chất thải nguy hại liệt kê phía trên thì phương các phương pháp vật lý, hóa học hay sinh học khá khó thực hiện trong thực tế vì tính phức tạp trong vận hành và đòi hỏi kiểm soát chặt chẽ. Ngoài ra chúng cần phương 13
  14. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay án tiếp tục xử lý cho các sản phẩm sau quá trình xử lý đó. Các phương án hóa rắn và chôn lấp an toàn cần có quỹ đất lớn (điều này hoàn toàn không khả thi trong tình trạng dân số tăng chóng mặt như hiện nay) và chi phí đầu tư lớn nếu thực sự làm đúng bài bản để không rò rỉ chất thải vào môi trường đất, nước. Thực tế là cho đến hiện nay, Việt Nam chưa có được bãi chôn lấp chất thải nào đạt tiêu chuẩn an toàn. Còn việc dùng chất thải làm nhiên liệu trong sản xuất thì đòi hỏi công nghệ sản xuất phải tiên tiến và các biện pháp vận hành, giám sát phải cực kỳ nghiêm túc. Bằng chứng là trong thực tế, xử lý chất thải trong lò nung ximăng chỉ mới thực hiện được tại nhà máy ximang Holcim Hòn Chông mặc dù một số nhà máy ximăng khác cũng đã có kế hoạch thực hiện dự án này khá lâu nhưng do giới hạn về công nghệ và kinh nghiệm quản lý nên chưa thể triển khai được. Như vậy, xét đến thời điểm hiện tại, lò đốt xử lý chất thải nguy hại vẫn là phương án khả thi và áp dụng rộng rãi nhất. Từ rất lâu, con người đã biết sử dụng nhiệt để tiêu hủy chất thải phát sinh do sinh hoạt và hoạt động sản xuất của mình gây ra. Đầu tiên chỉ là đổ đống rồi châm lửa đốt, sau đó kiểu lò đ ốt một cấp đơn giản được hình thành với bộ phận cấp khí từ phía dưới và khói được thải qua ống khói. Ngày nay, nhiều công nghệ đốt hiện đại có hiệu quả xử lý rất cao đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao của công tác bảo vệ môi trường và đáp ứng được quy mô từng dự án. Lò đốt phải đạt được các tiêu chuẩn kỹ thuật nhất đ ịnh mới được phép vận hành. Thiêu đốt là một trong những biện pháp xử lý hiệu quả nhất đối với nhiều loại chất thải, làm giảm mức độ nguy hại của chúng và thường biến đổi chúng thành dạng năng lượng khác. Sau đây là tóm tắt các ưu điểm và nhược điểm của lò đốt: 14
  15. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay Lò đốt rác công nghiệp 5 .2. Ưu điểm: • Có khả năng giảm 90 – 95% trọng lượng thành phần hữu cơ trong chất thải trong thời gian ngắn. • Các chất gây ô nhiễm trong khí thải có thể xử lý tới mức cần thiết để hạn chế tối đa tác động tiêu cực tới môi trường. • Phù h ợp đối với những n ơi không có quỹ đất để chôn lấp • Trong nhiều trường hợp có thể xử lý tại chổ mà không cần vận chuyển đi xa nên tránh được nguy c ơ tràn đổ, thất thoát khi vận chuyển. • Hiệu quả xử lý cao đối với các chất thải hữu cơ chứa vi trùng lây nhiễm như chất thải y tế cũng như các chất nguy hại như thuốc bảo vệ thực vật, dung môi hữu cơ. 15
  16. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay • Thông qua kỹ thuật thu hồi nhiệt có thể bù đắp cho chi phí vận hành lò đốt chất thải. 5 .3. Nhược điểm: • Đối với các chất thải chứa nhiều nước thì cần rất nhiều nhiệt trị để đốt • Việc kiểm soát các vấn đề ô nhiễm do kim loại nặng từ quá trình đốt có thể rất khó khăn đối với các chất thải có chứa các kim loại nặng như Pb, Cr, Cd, Hg, Ni, As,… • Hơn nữa khi chế độ đốt không đảm bảo và hệ thống xử lý khí hoạt động không hiệu quả thì dẫn đến nguy cơ gây ô nhiễn thứ cấp (ô nhiễm khí thải). • Yêu cầu người vận hành lò đốt có tay nghề • Chi phí xử lý cao, chủ yếu là chi phí nhiên liệu, hóa chất sử lý khí thải và khấu hao thiết bị. 5 .4. Phân loại lò đốt: Người ta phân loại lò đ ốt theo 02 cách: • Phân lo ại theo quy mô đốt. • Phân lo ại theo kiểu lò đốt chất thải cơ bản 5.4.1. Phân loại theo quy mô đốt: • Quy mô nhỏ: < 500kg/h • Quy mô trung bình và vừa: từ 500 – 1.000kg/h • Quy mô lớn: từ 1.000 đến dưới 5.000kg/h • Quy mô siêu lớn: từ 5.000 – 10.000 kg/h 5.4.2. Phân loại theo kiểu lò đốt chất thải c ơ bản: 16
  17. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay • Lò đốt hở thủ công (Open Burning) • Lò đốt có một buồng đốt • Lò đốt có nhiều buồng đốt • Lò đốt kiểu hố đốt hở • Lò đốt nhiều tần • Lò đốt tầng sôi • Lò đốt nhiệt phân có kiểm soát không khí • Lò đốt thùng quay • Hệ thống đốt chất thải tập trung Trong các kiểu lò trên thì kiểu hở thủ công, lò một buồng đốt và nhiều buồng đốt là các kiểu cổ điển, không kiểm soát khí phát thải nên không đảm bảo tiêu chuẩn môi trường. Lò đốt kiểu đốt hở thích hợp thiêu hủy các chất thải dễ cháy nổ. Lò đốt nhiều tầng chuyên dùng cho đốt bùn thải. Các kiểu lò đốt còn lại đều là loại lò đốt hiện đại. Lò đốt tầng sôi có thể đốt cả bùn thải, chất thải rắn và chất thải lỏng ở quy mô vừa và nhỏ. Lò đốt nhiệt phân thường được ứng dụng để đốt CTCN & CTNH ở quy mô nhỏ. Kiểu lò này có hiệu quả xử lý rất cao (đạt trên 99,99%) tuy nhiên chế độ vận hành phức tạp nên đòi hỏi công nhân phải có tay nghề và kỹ thuật cao. Ngoài ra một nh ược điểm chính của kiểu lò này là do cấp liệu gián đoạn nên thời gian đốt bị hạn chế, phải có thời gian ngừng lò đ ể tháo tro. Lò đốt thùng quay phù hợp với nhiều quy mô (nhỏ, vừa và lớn). Đây là kiểu lò đốt có nhiều ưu điểm nổi bật. Ngoài hiệu quả xử lý cao, lò đốt thùng quay còn cho phép hoạt động liên tục do có khả năng cấp liệu và tháo tro liên tục; phạm vi xử lý (chủng loại chất thải đ ưa vào lò đốt) rất rộng: lò có thể đốt được tất cả các loại chất thải rắn hữu cơ khó đốt trong các loại lò đốt khác như bùn thải, chất thải dạng bột, chất thải có độ ẩm cao. Do đặc điểm chất thải được vận chuyển liên tục trong ống lồng nên được xáo trộn từ đầu ống 17
  18. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay đến cuối ống, trong quá trình di chuyển và xáo trộn đồng thời xảy ra các quá trình: sấy, khí hóa thành than và cuối cùng là đốt cháy hoàn toàn thành tro. Chính nhờ vậy, độ ẩm của rác cũng cho phép cao h ơn các loại lò khác. Hệ thống đốt chất thải tập trung thực chất là lò đốt tĩnh 2 cấp được xây dựng ở quy mô lớn và ghi lò là kiểu ống vỉ lăn, vỉ lật hoặc vỉ dịch chuyển qua lại để có thể vận hành lò liên tục. Hệ thống đốt tập trung thường gồm nhiều mô-đun lò đốt lắp đặt song song với nhau. Mỗi mô-đun công suất đốt từ 750 - 5 .000 kg/h, vì vậy công suất của toàn hệ thống thuộc loại lớn hoặc siêu lớn. Ở châu Âu và các n ước phát triển chủ yếu đang vận hành kiểu lò này. 18
  19. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay Chương III: XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT Gần đây, phương pháp xử lý chất thả i bằng nhiệt đ ược sử dụng phổ b iến để xử lý chất thải đô thị, giảm khối l ượng chất thải và ngăn ngừa dich bệnh. Nhưng hiện nay, phương pháp này đang được hạn chế nhằm ngăn ngừa ô nhiễ m. 1. Khái niệ m Xử lý chất thả i rắn bằng phương pháp nhiệ t là quá trình sừ dụng nhiệ t để chuyển hóa chấ t thải từ dạng rắn sang dạng khí, lỏng, tro…đồ ng th ởi giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt. Phân lo ại phương pháp nhiệ t:  Hệ thống thiêu đố t : Nhiệt độ buồng đốt lớn hơn 800oC. Sản phẩm: N2, CO2, hơi nước, tro, năng lượng.  Hệ thống nhiệ t phân: Nung trong điều kiện không có oxy, sản phẩn cuối cùng là chất thài dạng rắn, lỏng, khí. Gồm hai giai đoạn: Giai đoạn 1: khí hóa chấ t thải được gia nhiệ t để tách các thành phần dễ bay hơi như khí cháy, hơi nước… ra khỏi thành phần cháy không hóa hơi và tro. Giai đoạn 2: đốt các thành phần bay hơi ờ điều kiện phù hợp để thiêu h ủy hết chất độc.  Khí hóa: Quá trình đố t không hoàn toàn chấ t thải rắn dưới điều kiện thiếu không khí và tạo ra các khí cháy như CO, hydro và các khí hydrocacbon. 2. Quá trình đốt chất thải rắn Quá trình đố t chất thải rắn là quá trình oxy khử c hất thả i rắn bằng oxy không khí ở nhiệ t độ cao. Lượng oxy sử dụng theo lý thuyết được xác định theo phương trình cháy: 19
  20. Kỹ thuật đốt bằng lò thùng quay Chấ t thải rắn + oxy → sản phẩm cháy + Q (nhiệt) Sản phẩm cuối cùng của quá trình đốt bao gồm: bụi, NOX, CO, CO2, SOX, THC, HCl, HF, Dioxin/Furan, hơi nước và tro. 2.1. Các nguyên tắc c ơ bản của quá trình cháy Quá trình cháy tuân thử theo 3 nguyên tắc: Nhiệt độ, độ xáo trộn, thời gian lưu cháy.  Nhiệt độ: phải đảm bảo đủ cao để phản ứng xảy ra nhanh và hoàn toàn, không tạo dioxin, đạt hiệu quả xử lý tối đa. Đối với chất thải rắn nguy hại nhiệt độ là trên 1100 oC, chất thải rắn sinh hoạt > 900oC  Độ xáo trôn: đ ể tăng cường hiệu quả tiếp xúc giữa chất thải rắn cần đốt và chất oxy hóa,có thể đặt các tấn chắn trong buồng đốt hoặc tạo vách nghiên thích hợp giữa dòng khí với béc phun để tăng khả năng xáo trộn. độ xáo trộn có thể đánh giá thong qua yếu tố xáo trộn: F = 100% * [ lượng không khí thực tế] / [ lượng kho7ng khí lý thuyết] Trong đó: F là yếu tố xáo trộn. F càng lớn hiệu quả xử lý càng cao  Thời gian: thời gian lưu cháy đ ủ lâu để phản ứng cháy xảy ra hoàn toàn. Thời gian lưu cần thiết bảo đảm đốt chấy hoàn toàn của mỗi chất phụ thuộc vào bản chất của chất bị đốt và nhiệt độ đốt. 2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đốt Các yếu tố ảnh hưởng tới qua trình cháy, cần căn cứ trên ph ương trình cháy phân hủy. 4 x  y  2a  2b  2t  4u  8m  2 z C x H y Oz N t S u  O2  mCH 4  aCO  bH 2  4 y ( x  a  m)CO2  (  b  2m)  H 2O  tNO  uSO2 2 Các phản ứng tiếp theo để đốt cháy hoàn toàn sản phẩm cháy: C + O2 → CO2 + n hiệt CH4 + O2 → CO2 + H2O + nhiệt CO + ½ O2 → CO2 + nhiệt 20
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược