Đang tải... (xem toàn văn)
Đây là tài liệu mô tả hiện trạng áp dụng công nghệ nhiệt phân chất thải rắn đô thị và chất thải nguy hại ở các nước châu âu như Nauy, Đức và Cộng hòa Séc, ưu nhược điểm của công nghệ nhiệt phân, và xu hướng của phát triển công nghệ nhiệt phân trên thế giới
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HIỆN TRẠNG ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ NHIỆT PHÂN CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ VÀ NGUY HẠI Ở CHÂU ÂU PHƯƠNG PHÁP NHIỆT PHÂN TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT VÀ NGUY HẠI KHÁI NIỆM Chất thải rắn: Là tất chất thải phát sinh từ hoạt động người động vật, thường dạng rắn bị đổ bỏ khơng sử dụng không mong muốn Chất thải rắn sinh hoạt: Là chất thải rắn phát sinh từ hoạt động sinh hoạt thường ngày người khu nhà ở, quan, công cộng, … Chất thải rắn sin hoạt bao gồm chất thải nguy hại phát sinh từ hoạt động Chất thải nguy hại: Là loại chất thải trừ chất thải phóng xạ (và lây nhiễm), hoạt tính hóa học chúng tính chất độc hại, cháy nổ, ăn mịn đặc tính khác gây nên mối nguy hiểm tương tự đến sức khỏe hoạc môi trường, dù đơn độc hay tiếp xúc với chất thải khác PHƯƠNG PHÁP NHIỆT PHÂN TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT VÀ NGUY HẠI CÔNG NGHỆ NHIỆT PHÂN Cơng nghệ nhiệt phân thuộc nhóm cơng nghệ nhiệt - hóa giải pháp “cơng nghệ có tốt nhất” (Best Available Technology - BAT) tổ chức môi trường giới khuyến cáo sử dụng thay cho phương pháp chôn lấp xử lý lượng lớn CTCN CTSH có nguồn gốc hữu Định nghĩa: Nhiệt phân q trình phân hủy hay biến đổi hóa học CTR nhiệt độ cao điều kiện thiếu oxy Phản ứng quan trọng trình nhiệt phân bẻ gãy mạch liên kết C – C, xúc tác, chúng tạo thành gốc tự có đặc tính chuỗi, nhiệt độ tăng cắt mạch sâu PHƯƠNG PHÁP NHIỆT PHÂN TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT VÀ NGUY HẠI CÔNG NGHỆ NHIỆT PHÂN Nguyên liệu: đầu vào chất thải rắn CTR sinh hoạt CTR nguy hại có nguồn gốc hữu như: lốp xe, dầu nhờn, cặn bùn xếp loại độc hại, bùn xử lý nước thải, cặn sơn, … PHƯƠNG PHÁP NHIỆT PHÂN TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT VÀ NGUY HẠI CÔNG NGHỆ NHIỆT PHÂN Sản phẩm: bao gồm chất dạng khí, lỏng rắn Ở nhiệt độ cao, sản phẩm dạng lỏng mặt bị hóa mặt khắc tiếp tục bị nhiệt phân cắt mặt tạo thành sản phẩm đơn giản Chất rắn hay sản phẩm cốc hóa thu phân hóa hydrocacbon đến cacbon tự Sản phẩm cuối trình nhiệt phân biến đổi CTR chất rắn lỏng khí bao gồm: H2, CO, khí axit, tro, … PHƯƠNG PHÁP NHIỆT PHÂN TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT VÀ NGUY HẠI CÔNG NGHỆ NHIỆT PHÂN Phản ứng nhiệt phân chất thải rắn mô tả cách tổng quát sau: Chất thải Các chất bay (khí gas) + cặn rắn Trong đó: khí gas gồm: CxHx, H2, COx, NOx, SOx nước; cặn rắn: carbon cố định + tro PHƯƠNG PHÁP NHIỆT PHÂN TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT VÀ NGUY HẠI CÔNG NGHỆ NHIỆT PHÂN CƠNG NGHỆ NHIỆT PHÂN TẠI NAUY • Chất thải rắn đô thị (MSW) bao gồm phế thải từ hộ gia đình, hoạt động thương mại ngành công nghiệp nhỏ nằm khu vực thị • Tỉ lệ chất thải thương mại dãy MSW từ 10-35% hầu Châu Âu • Rất phức tạp nguồn gốc, thành phần tính chất.Thay đổi yếu tố thời tiết, mùa thói quen người tiêu dùng CƠNG NGHỆ NHIỆT PHÂN TẠI NAUY Hình: Biều đồ thành phần MSW vật liệu USA 2003 Hình: Biều đồ thành phần MSW vật liệu Na Uy 2001 (chỉ bao gồm rác hộ gia đình) Thành phần tương đối đồng Mỹ Na Uy, lối sống thói quen tiêu dùng nước cơng nghiệp CÔNG NGHỆ NHIỆT PHÂN TẠI NAUY Bảng: Tỉ lệ loại vật liệu rác thải MSW CÔNG NGHỆ NHIỆT PHÂN TẠI NAUY THAN •Than, cặn giàu cacbon, nâng cấp lên than hoạt tính Cacbon hoạt tính đặc trưng diện tích bề mặt cao khả hấp thụ lớn Nó sử dụng rộng rãi cơng nghệ khai thác kim loại, lọc nước, thuốc (hấp thụ chất độc), làm khí (loại bỏ SO2, dioxin Hg) công nghiệp thực phẩm (loại bỏ tạp chất hữu cơ) KHÍ •Hỗn hợp khí nhiệt phân khơ bao gồm thành phần CO2, CO, CH4, H2 hydrocacbon, sử dụng cho sản xuất nhiệt điện, thường sử dụng để sản xuất lượng để trì trình nhiệt phân chất thải sinh khối thực vật để làm khô nguyên liệu CÔNG NGHỆ NHIỆT PHÂN TẠI NAUY CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG Các thông số hoạt động ảnh hưởng đến số lượng, thành phần chất lượng sản phẩm: loại nhiên liệu, nhiệt độ, tốc độ gia nhiệt, áp suất, độ ẩm, trọng lượng mẫu thời gian phản ứng Quan trọng nhiệt độ tốc độ nhiệt Dưới điều kiện cố định, với nhiên liệu sinh khối, dầu sinh học thể giá trị cao (55-75%) nhiệt độ trung bình (400-550 oC) tốc độ gia nhiệt cao Sự hình thành than giảm thiểu cách gia nhiệt cao nhiệt độ cao, giá trị cacbon than giá trị nhiệt tăng tăng nhiệt độ tốc độ gia nhiệt giảm Mỗi loại khí hỗn hợp pha khí nhiệt phân tăng cường cách tăng nhiệt độ tốc độ gia nhiệt cao CÔNG NGHỆ NHIỆT PHÂN TẠI ĐỨC Năng lượng từ chất thải (bao gồm công nghệ nhiệt phân) Châu Âu Nguồn thải sử dụng cho cơng nghệ nhiệt phân khí hóa Anh CƠNG NGHỆ NHIỆT PHÂN TẠI ĐỨC CƠNG NGHỆ NHIỆT PHÂN TẠI ĐỨC Nhà cung ứng : Compact Power, WasteGen UK, Mitsui Babcock Enery Ltd, PKA CÔNG NGHỆ NHIỆT PHÂN TẠI ĐỨC Vị trí: Bên ngồi thành phố Burgau khoảng dặm, khoảng hecta , gần bãi chôn lấp Thời gian: + Năm 1983 cung ứng Wastegen UK + Năm 1984 vào hoạt động Công suất: + 38.580 MSW/năm + Từ 12.000 cư dân; 34.000 PTY Sản phẩm: +2.2MWE (điện) +268-376 Btu/ ft³ (nhiệt) +kim loại có chứa sắt, chất trơ, than cốc Nhà máy nhiệt phân CTR đô thị (MSW) Burgau, Đức CƠNG NGHỆ NHIỆT PHÂN TẠI ĐỨC Sơ đồ cơng nghệ Nhà máy nhiệt phân CTR đô thị (MSW) Burgau, Đức ... khí nhiệt phân tăng cường cách tăng nhiệt độ tốc độ gia nhiệt cao CÔNG NGHỆ NHIỆT PHÂN TẠI ĐỨC Năng lượng từ chất thải (bao gồm công nghệ nhiệt phân) Châu Âu Nguồn thải sử dụng cho công nghệ nhiệt. .. thải khác PHƯƠNG PHÁP NHIỆT PHÂN TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT VÀ NGUY HẠI CƠNG NGHỆ NHIỆT PHÂN Cơng nghệ nhiệt phân thuộc nhóm cơng nghệ nhiệt - hóa giải pháp “cơng nghệ có tốt nhất”... nước; cặn rắn: carbon cố định + tro PHƯƠNG PHÁP NHIỆT PHÂN TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT VÀ NGUY HẠI CÔNG NGHỆ NHIỆT PHÂN CÔNG NGHỆ NHIỆT PHÂN TẠI NAUY • Chất thải rắn thị (MSW) bao gồm