tìm hiểu về lò đốt rác

Phương pháp nhiệt Gồm 3 quá trình chính, : Thiêu đốt : lượng oxi lý thuyết xác định theo p/t lượng hóa học. CxHyOz + (x+y/4+z/2)O2=xCO2+yH2O Sản phẩm cuối cùng : khí nhiệt độ cao, NOx, CO2, hơi nước, tro Khí hóa: đốt một phần CTR trong điều kiện thiếu oxi, tạo thành khí cháy: CO, H2 và CxHy Nhiệt phân: phân hủy nhiệt CTR trong đ/k hoàn toàn không có oxi , SP: H2 và CO, các khí acid và tro PHƯƠNG PHÁP ĐỐT Ưu điểm Phạm vi áp dụng rộng rãi, sử dụng cho nhiều loại rác khác nhau   Đặc biệt đối với chất hữu cơ nguy hại có trong rác sinh hoạt và rác y tế.   Giảm đáng kể lượng chất thải Ø  Nhược điểm:   Chi phí đầu tư và vận hành cao: 4 triệu USD cho 30.000 tấn/năm kỹ thuật vận hành phức tạp, khó kiểm soát nên có thể gây ô nhiễm do khói thải: dioxin,…    Không phù hợp đối với rác có độ ẩm cao vì chi phí năng lượng cho đốt rác lớn , Năng suất tỏa nhiệt > 6300 – 7000 KJ/kg (1500 – 1670cal/kg).

 Nhiệt phân: phân hủy nhiệt CTR trong đ/k hoàn toàn không

có oxi , SP: H2 và CO, các khí acid và tro

Ứng dụng

 Rác độc hại về mặt sinh học;

 Rác không phân hủy sinh học;

 Chất thải có thể bốc hơi và dễ phân tán;

 Chất thải có thể cháy ở nhiệt độ dưới 40 o C;

 Chất thải chứa halogen, chì, Hg, Zn, N, P, S;

 Chất thải dung môi;

 Dầu thải, nhũ tương dầu và hỗn hợp dầu;

 Nhựa, cao su và mủ cao su;

Các quá trình xử lý

Các dòng chất thải nguy hại Dạng chất

thải

ăn m

òn

Cya nid

es

dun

g môi hal oge

n

DM phi hal oge

n

chất hữu

cơ bị clorin

e hóa

chất hữu

cơ khác

chất thải nhiễ

m dầu

PCB

s

chất lỏng chứa kim loại

chất lỏng chứa chất hữu

cơ

chất hoạt hóa

Đất nhiễ

m bẩn

Chất thải lây nhiễ

m

Chất lỏng

Chất rắn/bù

n

Chất khí

PHƯƠNG PHÁP ĐỐT

Ø Ưu điểm

Phạm vi áp dụng rộng rãi, sử dụng cho nhiều loại rác khác nhau

Đặc biệt đối với chất hữu cơ nguy hại có trong rác sinh hoạt và

khói thải: dioxin,…

Không phù hợp đối với rác có độ ẩm cao vì chi phí năng lượng

cho đốt rác lớn

, Năng suất tỏa nhiệt > 6300 – 7000 KJ/kg (1500 – 1670cal/kg)

Phân loại theo hoạt động

* Lò quay (chuyển động quay)

* Lò tĩnh (không chuyển động)

• Lò 1 khoang

• Lò 2 khoang

Cấu tạo lò đốt

Cửa tiếp liệu

Lò đốt tầng sôi

dày 0,8-1 m

(r 0,6-2,5mm)

So sánh đặc tính hoạt động của các lò

Nhiệt độ

khí sau khi

Tải lượng Riêng

Hệ số không khí

dư

Tro lôi cuốn

Nhiệt chi

• Nhiệt lượng để đốt cháy rác

• Nhiệt lượng mất do sản phẩm cháy khi đốt nhiên liệu

• Nhiệt lượng mất do dẫn nhiệt qua nóc, tường, đáy lò

Hàm nhiệt tổng được xác định theo công thức



V

Q i

d t





Qtd: nhiệt trị thấp của dầu DO, Qtd= 40094,37kJ/kg

Vα: thể tích sản phẩm cháy khi đốt 1kg dầu DO,Vα = 13,1775nm3

*Nhiệt do cháy :

) (

.

Bd: lượng nhiên liệu tiêu hao (kg/s)

Qtd: nhiệt trị thấp của dầu DO; Qtd = 40094,37(kJ/kg)

kJ/s

Qtr: nhiệt trị thấp của rác: Qtr = 22323,8

Xác định thể tích buồng đốt

) (

.

m q

G Q

B

Q V

r t d

Các phản ứng cháy xảy ra khi đốt dầu DO:

Ca + ½ O2 = CaO H2 + Cl2 = 2HCl H2O = H2O

Tính lượng oxy

Không khí Cặn dầu

Vào khí quyển Nước

Tro Không khí

Cặn dầu

Nhiên liệu

Nước Hơi nước

1- Lị nung tầng sơi; 2- Máy đun khơng khí; 3- Xiclon; 4- Ống venturi; 5- Thùng chứa tro; 6- Quạt; 7- Ống khĩi

1- Buồng đốt bổ sung; 2- Lị nung thùng quay; 3- Thùng đựng cặn dầu; 4- Quạt

Công nghệ đốt nhựa phế thải

1- Thùng chứa; 2- Máy cạp; 3- Phễu nhập liệu; 4- Thùng nhập liệu; 5- Đèn khò; 6-

Lò quay; 7- Thùng chứa; 8- Băng tải vận chuyển; 9- Buồng đốt bổ sung; 10- Đèn khò; 11- Bộ phận làm nguội; 12- Quạt; 13- Ống khói; 14- Bãi chứa xỉ

Ô nhiễm môi trường quá trình nhiệt

Các Chất ô nhiễm: CO, SOx, NOx, O3, bụi (PM10), chì

NOx :

1) NOx nhiệt phản ứng nitơ và oxi KK cấp cho q/t cháy

2) NOx cháy phản ứng giữa oxi và Nitơ hữu cơ chất cháy

Kim loại: Khi đốt CTR phát sinh ở dạng khí hoặc hơi ( Hg bay ở nhiệt

độ thấp 675 0 F)

2) từ hợp chất vòng thơm chứa clor: clorophenol

3) Do tương tác giữa các hidrocacbon và clor: ví dụ giữa lignin trong giấy, gỗ Và clor trong PVC or NaCl

Dioxin thuộc họ policlorinated dibenzodioxin ( PCDD) gồm 2 vòng ben zen liên kết bởi 2 nguyên tử oxi, có 75 đồng phân

Furan thuộc họ policlorinated dibenzofuran ( PCDF) gồm 2 vòng ben zen liên kết bởi 1 nguyên tử oxi, có 135 đồng phân

Ví dụ: 2,3,7,8 – TCDD – tetracloro-dibenzo-p- dioxin

LD50 = 1 microgam/kg

Tác động: gây đột biến gien

Ô nhiễm môi trường quá trình nhiệt

Kiểm soát Ô nhiễm bụi

1 ESP lọc tĩnh điện: rất tốt < 2x10-6 m , hiệu thế

15.000 – 100.000 V Hiệu suất 93% đ/v bụi <

lọc hạt

Hệ thống kiểm sốt ô nhiễm không khí

 Xử lý bụi: Lọc tĩnh điện, lọc vải lọc tỉnh điện và lớp sỏi

 Xử lý NOx: phân loại tại nguồn,Kiểm soát quá trình đốt,

Hệ thống kiểm soát ô nhiễm NOx

Phân loại tại nguồn: tách CHC chứa Nitơ: ví dụ thực phẩm thừa & rác vườn cho phép giảm NOx cháy

K/s q/t cháy: a) tuần hòan khí cháy b) phân đoạn q/t cháy và vận hành q/t trong đ/k thiếú O2

Xử lý NOx: theo 2 công nghệ:

Kiểm soát Ô nhiễm

Hệ thống kiểm sốt dioxin & furan

Phân loại tại nguồn: tách pin phế thải cho phép giảm Cd,

Hệ thống kiểm soát CTR còn lại

Quản lý CTR còn lại là một phần tất yếu trong đốt CTR

 Tro đáy lò: kim loại, thủy tinh

 Tro bay: thu hồi 99% trong tb ESP or lọc vải

 Cặn từ TB rửa khí khơ

Do tính chất dễ phát tán nên tro cần được thu gom trong băng tải kín và vận chuyển trong các thùng kín đến nơi thải bỏ, tro bay thường được tạo ẩm và trộn với tro đáy lị trước khi chơn lấp

Hệ thống kiểm soát CTR còn lại

Chỉ số tro đáy lò:

ABI = [ 1- (a-b)/a] 100%

a – kl mẫu tro ban đầu

b – kl mẫu sau khi đốt trong lò nung kín

Đ/v CTR đơ thị: ABI = 95-99%

Được sử dụng làm vật liệu làm đường: hh tro bay + tro đáy lò + sữa vơi+ xi măng poolan - gạch x/d, s/x đá nhân tạo x/d ngồi khơi

E: Hiệu quả loại trừ chất thải

Wvào: Nồng độ chất ô nhiễm đầu vào

Wra: Nồng độ chất ô nhiễm đầu ra