ĐẠI HỌC HUẾ == BÀI BÁO CÁO: ĐẶC ĐIỂM VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ ĐỐT RÁC Y TẾ, SINH HOẠT. Sinh viên thực hiện: Bùi Văn Bình Nguyễn Ngọc Công Huỳnh Ngọc Đạt. MỤC LỤC I. GIỚI THIỆU CHUNG II. ĐẶC ĐIỂM, NGUỒN PHÁT SINH KHÍ THẢI LÒ ĐỐT RÁC SINH HOẠT,Y TẾ. 1. Đặc điểm khí thải lò đốt rác 2. Nguồn phát sinh khí thải lò đốt rác III. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ ĐỐT RÁC SINH HOẠT, Y TẾ. 3.1. Các công nghệ xử lý khí thải lò đốt rác sinh hoạt, y tế 3.2. Quy trình xử lý khí thải 3.2.1 Quy trình I 3.2.2 Quy trình II 3.3. Giới thiệu công nghệ xử lý khí thải lò đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại CEETIA- CN150 IV.KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ I. GIỚI THIỆU CHUNG Rác thải là sản phẩm tất yếu của cuộc sống được thải ra từ các hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác như khám chữa bệnh, vui chơi giải trí của con người. Cùng với mức sống của nhân dân ngày càng được nâng cao và công cuộc công nghiệp hoá ngày càng phát triển sâu rộng, rác thải cũng được tạo ra ngày càng nhiều với những thành phần ngày càng phức tạp và đa dạng. Tác động tiêu cực của rác thải nói chung và rác thải có chứa các thành phần nguy hại nói riêng là rất rõ ràng nếu như những loại rác thải này không được quản lý và xử lý theo đúng kỹ thuật môi trường. Xử lý rác thải đã và đang trở thành một vấn đề nóng bỏng ở các quốc gia trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Ở Việt Nam, thực tế việc quản lý và xử lý rác thải mặc dù đã có nhiều tiến bộ, cố gắng nhưng chưa ngang tầm với nhu cầu đòi hỏi. Hiện nay, ở khu vực đô thị mới chỉ thu gom đưa đến bãi chôn lấp tập trung đạt khoảng 60-65%, còn lại rác thải xuống ao hồ, sông ngòi, bên đường. Còn ở khu vực nông thôn, rác thải hầu như không được thu gom, những điểm vứt rác tràn ngập khắp nơi. Ở khu vực khám chữa bệnh, mặc dù đã có nhiều bệnh viện đạt được những tiến bộ đáng kể trong việc cải thiện điều kiện môi trường theo hướng xanh, sạch, đẹp cùng với những thiết bị hiện đại để phục vụ tốt cho việc khám chữa bệnh của nhân dân, song vẫn còn những bất cập trong việc thu gom và tiêu huỷ rác thải, nhất là chất thải có các thành phần nguy hại. Đây cũng chính là nguy cơ tiềm ẩn đối với môi trường và con người. Rác thải có mối nguy cơ cao chỉ khi con người không quan tâm đến công tác quản lý thu gom và xử lý đối với chúng. Nếu như những nhà quản lý, nhà khoa học tạo điều kiện giúp đỡ và nâng cao nhận thức cho cộng đồng, cho các nhà doanh nghiệp và đặc biệt là tạo điều kiện cho họ tiếp cận với công nghệ xử lý và ứng xử với rác một cách thân thiện, thì ngược lại, rác thải sẽ là một trong những nguồn tài nguyên quý giá phục vụ lại cho con người. Hiện nay việc xử lý chất thải rắn công nghiệp, chất thải y tế, sinh hoạt bằng phương pháp thiêu đốt được áp dụng khá phổ biến, tuy nhiên, vấn đề nảy sinh là phải xử lý khí thải như thế nào, nhất là các lò thiêu đốt chất thải độc hại sẽ được nói đến phần sau II. ĐẶC ĐIỂM, NGUỒN PHÁT SINH KHÍ THẢI LÒ ĐỐT RÁC SINH HOẠT,Y TẾ. 1. Đặc điểm khí thải lò đốt rác sinh hoạt, y tế. • Hàm lượng các khí HCl, HF thấp (vì thành phần nhựa trong rác thải chủ yếu là PE) • Hàm lượng CO, SOx,bụi, VOCs: không ổn định, thấp nhưng vẫn vượt quá giới hạn cho phép. • Hàm lượng NOx cao do đốt cháy thành phần N hữu cơ trong rác thải (khoảng 70 ÷80% thành phần khí NOx sinh ra), và một phần tạo thành do oxi phản ứng với nitơ trong không khí ở nhiệt độ cao. 2. Nguồn phát sinh khí thải lò đốt rác Quy trình đốt rác thải  Thuyết minh quy trình lò đốt Tại buồng sơ cấp Các quá trình xảy ra gồm: Sấy khô(bốc hơi nước) chất thải: chất thải được đưa vào buồng đốt sẽ thu nhiệt từ không khí nóng của buồng đốt, nhiệt độ của chất thải đạt trên 100 0 C, quá trình thoát hơi ẩm xảy ra mãnh liệt, khi nhiệt độ tiếp tục tăng sẽ xảy ra quá trình nhiệt phân chất thải và tạo khí gas. Quá trình phân hủy nhiệt tạo khí gas và cặn carbon: chất thải bị phân hủy nhiệt sinh ra khí gas, tức là các hợp chất hữu cơ phức tạp tạo thành các chất đơn giản như: CH4, CO, H2…Thực tế, với sự có mặt của oxy và khí gas trong buồng nhiệt phân ở nhiệt độ cao đã xảy ra quá trình cháy, nhiệt sinh ra lại tiếp tục cấp cho quá trình nhiệt phân, như vậy đã sinh ra quá trình “tự nhiệt phân và tự đốt sinh năng lượng” mà không cần đòi hỏi phải bổ sung năng lượng từ bên ngoài (không cần tiến hành cấp nhiệt qua béc đốt), do vậy đã tiết kiệm năng lượng. Thông qua quá trình kiểm soát chế độ cấp khí và diễn biến nhiệt độ buồng sơ cấp sẽ đánh giá được giai đoạn: sấy, khí hóa và đốt cặn trong buồng nhiệt phân. Quá trình nhiệt phân chất thải rắn thường bắt đầu từ 250 o C – 650 0 C, thực tế để nhiệt phân chất thải người ta thường tiến hành ở nhiệt độ từ 425 o C – 760 0 C. Khi quá trình nhiệt phân kết thúc, sẽ hình thành tro và cặn carbon, do vậy người ta còn gọi giai đoạn này là carbon hóa. Tại buồng thứ cấp Quá trình đốt dư khí oxy: 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% chất cháy (khí gas) thì tốc độ phản ứng giảm dần. Quá trình tạo tro xỉ Giai đoạn cuối mẻ đốt, nhiệt độ buồng đốt nâng tới 950 0 C để đốt cháy cặn carbon, phần rắn không cháy được 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, xen kẽ nhau. Lò nhiệt phân coi như có 2 buồng phản ứng nối tiếp nhau với 2 nhiệm vụ: buồng sơ cấp làm nhiệm vụ sản xuất khí gas, cung cấp cho buồng thứ cấp để đốt triệt để 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 hiệu quả như mong muốn. Ưu – Nhược điểm lò đốt Ưu điểm - Thể tích và khối lượng CTR giảm tới mức nhỏ nhất - Thu hồi được năng lượng - CTR có thể được xử lý tại chỗ - Cần một diện tích tương đối nhỏ - Phù hợp đối với chất thải trơ về mặt hóa học, khó phân hủy sinh học - Tro, cặn còn lại chủ yếu là vô cơ, trơ về mặt hóa học Nhược điểm - Không phải tất cả CTR đều đốt được - Vốn đầu tư cao - Thiết kế, vận hành phức tạp - Yêu cầu nhiên liệu đốt bổ sung - Ảnh hưởng đến môi trường nếu không kiểm soát ô nhiễm - Bảo dưỡng thường xuyên làm gián đoạn xử lý - CTR có thành phần, tính chất khác nhau nên có những công nghệ và vận hành khác nhau III. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ ĐỐT RÁC SINH HOẠT, Y TẾ. 3.1. Các công nghệ xử lý khí thải lò đốt rác sinh hoạt, y tế o MODEL WI-8E  Xử lý khí thải : tách bụi - khử NOx - ôxy hóa các chất hữu cơ còn sót và CO - hấp thụ khí axít o Công nghệ xử lý khí thải lò đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại CEETIA-CN150 o Công nghệ xử lý khói thải – GTEC o Công nghệ quản lý nguồn thải chất ô nhiễm không khí dựa trên mô hình khuếch tán 3.2. Quy trình xử lý khí thải 3.2.1 Quy trình I a. Thuyết minh quy trình I Các chất ô nhiễm không khí được tạo ra có liên quan trực tiếp đến thành phần chất thải được đốt. Các chất ô nhiễm cần kiểm soát là: NOx, SO2, CO, O3, Pb và bụi Khói thải ra khỏi buồng đốt thứ cấp với nhiệt độ khoảng 600 0 C có chứa nhiều bụi, chủ yếu là mồ hóng và các khí độc hại được dẫn đi qua thiết bị thu hồi nhiệt trước khi dẫn vào hệ thống thiết bị khử bụi kiểu ướt với hiệu quả khử bụi khoảng 70-80%, thiết bị lọc bụi kiểu ướt ngoài chức năng lọc bụi còn khử được một phần khí SOx, NOx. Lượng bụi còn lại đi theo khói thải qua thiết bị xử lý các khí độc hại, ở đây sẽ khử tiếp 1 phần khí NOx, SO2, CO và Dioxin/Furan, vật liệu hấp phụ là vôi có tác dụng hấp phụ các khói axít, than hoạt tính hấp phụ dioxin và furan. Hệ thống xử lý còn được lắp các thiết bị báo nhiệt độ, nồng độ một số loại khí như carbon để giám sát chất lượng khí thải và hiệu quả phân hủy của lò. Nước thại từ quá trình thiết bị lọc bụi kiểu ướt sẽ được tuần hoàn lại b. Ưu - nhược điểm quy trình I Ưu điểm - Xử lý khí thải lò đốt rác thải lớn, vừa và nhỏ - Quy trình xử lý đơn giản không cần tay nghề cao - Chi phí vận hành xử lý khí thải chấp nhận được Nhược điểm - Khó xử lý với khí thải độc hại cao - Độ bền cơ học của thiết bị lọc khí độc thấp khó hoàn nguyên - Chỉ có tác dụng nhất thời mà thực ra các chất độc vẫn còn nguyên, không hề bị thay đổi tính chất hóa học - Các chất hấp phụ nhanh chóng mất hoạt tính do đã bão hòa, và không còn tác dụng loại bỏ chất độc nữa 3.2.2 Quy trình II a. Thuyết minh quy trình II Khí thải từ lò đốt sẽ đi qua bộ trao đổi nhiệt (giải nhiệt) để tận dụng nhiệt cấp cho không khí cấp buồng thứ cấp (nhằm tiết kiệm năng lượng) và sau đó tiếp tục đi qua lò phản ứng. Trong lò phản ứng dưới tác dụng của xúc tác khử GC -4R quá trình khử Nox thành nitơ phân tử xảy ra nhanh chóng, đồng thời dưới tác dụng của xúc tác oxi hóa GC-4O các chất hữu cơ còn sót lại và CO sẽ được oxi hóa triệt để thành hơi nước và CO2. Sau đó khí thải tiếp tục được đua đi xử lý ở tháp xử lý ướt, tại đây các khí axit và bụi được xử lý hoàn toàn nhờ bơm, bơm dung dịch hóa chất tuần hoàn. Cuối cùng khí thải được hút bằng quạt và xả ra ngoài qua ống khói. Nước thải từ thiết bị xử lý kiểu ướt được thải ra môi trường do chất độc trong nước thải chuyển hóa thành dạng không bị ô nhiễm hoặc ít bị ô nhiễm b. Ưu – nhược điểm quy trình II Ưu điểm - Chất thải rắn: được xử lý triệt để và an toàn, tro còn lại sau khi xử lý không còn “sống” (lượng hữu cơ dưới 0,5%). - Khí thải: khí thải ra từ hệ thống sau khi xử lý đạt TCVN 6560:2005. - Chi phí đầu tư thấp. - Chi phí vận hành chấp nhận được. - Chắc chắn để có thể sử dụng lâu dài. - Phù hợp với trình độ người sử dụng cũng như công tác bảo dưỡng Nhược điểm - Chỉ xử lý được công suất vừa và nhỏ - Chi phí đầu tư thấp nhưng chi phí dành cho xử lý thì cao - Vận hành quy trình cần có tay nghề kỹ thuật cao 3.3. Giới thiệu Lò đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại CEETIA-CN150 3.3.1. Khái quát lò đốt Lò đốt CTR đã được thiết kế dựa trên cơ sở áp dụng nguyên lý đốt tối đa vùng thông qua hai buồng đốt sơ cấp và thứ cấp. Thành lò được xây bằng gạch sa mốt A, cách nhiệt bằng bông khoáng chịu nhiệt cao. Đây là nguyên lý xử lý rác thải độc hại đang được sử dụng rộng rãi ở các nước tiên tiến trên thế giới. Chất thải được đưa vào buồng đốt sơ cấp duy trì ở nhiệt độ khoảng 800o C. Không khí được cấp liên tục cho quá trình đốt nhờ bơm ejector tạo áp suất âm trong buồng lò. Khói bốc lên từ các buồng đốt sơ cấp gồm cả những sản phẩm cháy chưa hoàn toàn, chứa nhiều bụi và các chất độc hại được hòa trộn với không khí theo nguyên lý vòng xoáy sẽ được đưa tiếp vào một buồng đốt thứ cấp. Ở buồng đốt thứ cấp, các sản phẩm cháy chưa hoàn hảo như Dioxin và Furan sẽ tiếp tục được [...]... bụi và các khí thải sinh ra trong buồng đốt phụ thuộc rất nhiều vào số lần cấp chất thải, chế độ cấp không khí có điều chỉnh trong mỗi mẻ đốt, vào thành phần chất thải cấp vào Quá trình ch y trong các buồng đốt phụ thuộc vào loại và độ ẩm của chất thải rắn công nghiệp nguy hại đưa vào đốt cũng như quy trěnh vận hành lò đốt Quá trình đốt ch y chất thải rắn công nghiệp nguy hại x y ra trong buồng đốt. .. tính và cuối cùng thải qua ống khói ra ngoài Ưu–nhược điểm lò đốt CEETIA-CN150 Ưu điểm: - Đốt là quá trình oxy hóa chất thải ở nhiệt độ cao Công nghệ n y rất phù hợp để xử lý CTRCN và CTNH hữu cơ như cao su, nhựa, gi y, da, cặn dầu, dung môi, thuốc bảo vệ thực vật và đặc biệt là chất thải y tế trong những lò đốt chuyên dụng hoặc công nghiệp như lò nung xi măng - Công nghệ thiêu đốt có nhiều ưu điểm. .. thước lò đốt CEETIA- CN150 như bảng trên Khi đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại khói thải ra còn chứa nhiều khí độc hại như: khí CO, SO2, NOx, các axit, kim loại nặng, điôxin/furan v.v và bụi Những khí và bụi n y g y ảnh hưởng đến môi trường, sức khỏe con người, năng suất c y trồng, vậnuôi Vì thế lò đốt được lắp đặt hệ thống xử lý khí thải đồng bộ Mục tiêu cơ bản khi thiết kế, lắp đặt hệ thống xử lý. .. ch y cao, thành phần và độ ẩm chất thải rắn công nghiệp nguy hại đưa vào đốt không ổn định, áp suất khói thải trong buồng đốt thay đổi VÍ DU: IV KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ Hiện nay hầu hết các loại lò chỉ thiết kế đốt cho một loại rác nhất định, do đó khi hường dẫn vận hành cũng chỉ cho một loại rác, nhưng tại các cơ sở, dịch vụ xử lý chất thải, nguồn rác đầu vào luôn thay đổi nên thành phần cũng thay đổi... dụng nhiệt, xử lý triệt để khối lượng, sạch sẽ, không tốn đất để chôn lấp nhưng cũng có một số hạn chế như chi phí đầu tư, vận hành, xử lý khí thải lớn, dễ tạo ra các sản phẩm phụ nguy hiểm Nhược điểm: Lò đốt chất thải công nghiệp nguy hại CEETIA - CN150 là loại lò đốt công suất nhỏ, đốt ch y theo mẻ, buồng đốt sơ cấp có cấu tạo phần sát cửa cấp chất thải không có ghi, phần cuối buồng đốt lắp đặt ghi... khói thải là giảm nồng độ bụi, một số khí độc hại như CO, SOx, NOx, các axit Điôxin/furan xuống dưới TCCP trước khi thải khói ra khí quyển Các thông số sử dụng làm dữ liệu tính toán thiết kế cho hệ thống xử lý khói thải được chọn như sau: 3.3.2 Quy trình xử lý khí thải lò đốt CEETIA-CN150 Thuyết minh quy trình Khói thải ra khỏi buồng đốt thứ cấp với nhiệt độ khoảng 600oC có chứa nhiều bụi, chủ y u là... đốt đa năng và xử lý lượng khí thải ra một cách triệt để bằng cách vận hành quy trình thích hợp, phải xác định được thông số, chỉ tiêu theo dõi kiểm soát, nhu cầu cấp khí sẽ khác nhau cho mỗi loại chất thải khác nhau đặc biệt kiểm soát nồng độ oxy tự do trong lò đốt Kết quả nghiên cứu của đề tài đã tạo ra một sản phẩm cụ thể là lò đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại CEETIA-CN150 Lò đốt thử nghiệm... ng y khánh thành đến nay Lò đốt chất thải công nghiệp nguy hại n y có đủ khả năng trở thành một sản phẩm thương mại để áp dụng cho nhiều tỉnh/ thành khác Có thể nói đề tài nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và lắp đặt thử nghiệm lò đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại mang mã hiệu CEETIA-CN150 vừa có ý nghĩa khoa học lại vừa có ý nghĩa kinh tế - xã hội, đáp ứng y u cầu quản lý chất thải công nghiệp nguy.. .đốt ch y, phân h y ở nhiệt độ cao khoảng từ 1.000-1.2000C với thời gian lưu ch y đủ lớn từ 1,502 gi y Khói từ buồng đốt thứ cấp sẽ được đưa qua hệ thống xử lý khí thải kết hợp với trao đổi nhiệt sẽ loại trừ triệt để bụi, các kim loại nặng và các khí thải độc hại g y ô nhiễm môi trường như NOx, SOx, HCl, HF Hệ thống Cyclon hấp thụ sẽ làm lạnh nhanh các loại khí thải ở nhiệt độ âm... quy trình cũng phải thay đổi cho phù hợp với từng thành phần đó Do không đáp ứng được y u cầu n y cho nên trong quá trình khảo sát thực tế th y tình trạng g y ô nhiễm môi trường tại các công ty xử lý chất thải vẫn còn x y ra ( một số chỉ tiêu vượt TCVN, có khói đen xuất hiện, đó là kết quả của sự vận hành không hợp lý) Xuất phát từ điều đó tiến hành nghiên cứu để x y dựng một quy trình vận hành lò đốt . II. ĐẶC ĐIỂM, NGUỒN PHÁT SINH KHÍ THẢI LÒ ĐỐT RÁC SINH HOẠT ,Y TẾ. 1. Đặc điểm khí thải lò đốt rác 2. Nguồn phát sinh khí thải lò đốt rác III. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ ĐỐT RÁC SINH HOẠT,. Y TẾ. 3.1. Các công nghệ xử lý khí thải lò đốt rác sinh hoạt, y tế 3.2. Quy trình xử lý khí thải 3.2.1 Quy trình I 3.2.2 Quy trình II 3.3. Giới thiệu công nghệ xử lý khí thải lò đốt. II. ĐẶC ĐIỂM, NGUỒN PHÁT SINH KHÍ THẢI LÒ ĐỐT RÁC SINH HOẠT ,Y TẾ. 1. Đặc điểm khí thải lò đốt rác sinh hoạt, y tế. • Hàm lượng các khí HCl, HF thấp (vì thành phần nhựa trong rác thải chủ y u