HƯỚNG DẪN ÁP DỤNG KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG THỨC MÔI TRƯỜNG TỐT NHẤT HIỆN CÓ ĐỂ HẠN CHẾ VIỆCPHÁT SINH CHẤT Ô NHIỄM HỮU CƠ KHÓ PHÂN HỦY KHÔNG CHỦ ĐỊNH CHO LÒ ĐỐT CHẤT THẢI

Đối với các lò đốt chất thải, có thể nhận thấy rằng, nguyên nhân củatình trạng phát sinh ô nhiễm POP và các chất thải độc hại khác phần nhiều docông nghệ đốt chất thải của Việt Nam còn y

TỔNG CỤC MÔI TRƯỜNG

HƯỚNG DẪN ÁP DỤNG KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG THỨC MÔI TRƯỜNG TỐT NHẤT HIỆN CÓ ĐỂ HẠN CHẾ VIỆC PHÁT SINH CHẤT Ô NHIỄM HỮU CƠ KHÓ PHÂN HỦY

KHÔNG CHỦ ĐỊNH CHO LÒ ĐỐT CHẤT THẢI

(Đề án Hoàn thiện cơ chế, chính sách, pháp luật về quản lý các

chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ)

Đơn vị thực hiện: Cục Kiểm soát ô nhiễm

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TỔNG CỤC MÔI TRƯỜNG

DỰ THẢO: HƯỚNG DẪN ÁP DỤNG KỸ THUẬT TỐT NHẤT VÀ PHƯƠNG THỨC MÔI TRƯỜNG TỐT NHẤT HIỆN CÓ ĐỂ HẠN CHẾ VIỆC PHÁT SINH CÁC CHẤT Ô NHIỄM HỮU CƠ KHÓ PHÂN HỦY KHÔNG CHỦ

ĐỊNH CHO CÁC LÒ ĐỐT CHẤT THẢI

(Đã chỉnh sửa theo ý kiến của Hội đồng nghiệm thu ngày 29/12/2009)

Đề án Hoàn thiện cơ chế, chính sách, pháp luật về quản lý

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH 3

DANH MỤC CÁC TỪ NGỮ VIẾT TẮT 4

1 QUI ĐỊNH CHUNG 5

1.1 Tính cấp thiết vấn đề 5

1.2 Mục tiêu 6

1.3 Phạm vi ứng dụng 6

1.4 Giải thích từ ngữ 6

2 ÁP DỤNG BEP LỰA CHỌN CHẤT THẢI NÊN XỬ LÝ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỐT 8

2.1 Những chất thải không nên đốt 8

2.2 Những chất thải rắn không được đốt 9

2.3 Những chất thải nên đốt 9

3 ÁP DỤNG BEP GIẢM THIỂU POPs TỪ KHÂU TIỀN XỬ LÝ CHẤT THẢI 12

3.1 Phân loại chất thải 12

3.2 Tiền xử lý chất thải theo yêu cầu qui trình đốt 12

3.3 Lưu trữ an toàn chất thải trước khi đốt 13

SƠ ĐỒ HƯỚNG DẪN ÁP DỤNG BEP GIẢM THIỂU POPs TỪ KHÂU TIỀN XỬ LÝ CHẤT THẢI 15

4 ÁP DỤNG BAT TRONG THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN LÒ ĐỐT 16

4.1 Cấu tạo lò 16

4.2 Nhiệt độ buồng đốt 16

4.2.1 Lò đốt chất thải đô thị và công nghiệp thông thường 16

4.2.2 Lò đốt chất thải y tế 17

4.2.3 Lò đốt chất thải nguy hại 17

4.3 Nhiệt độ khí thải 17

4.4 Lượng oxy dư 17

SƠ ĐỒ ÁP DỤNG BAT TRONG THIẾT KẾ LÒ ĐỐT NHẰM GIẢM THIỂU PHÁT THẢI POP 18

4.5 Các dạng lò có thể lựa chọn áp dụng trong thiết kế lò đốt 19

5 ÁP DỤNG BAT TRONG THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ PHỤ TRỢ 31

5.1 Xử lý khí thải lò đốt 31

5.2 Quản lý tro, cặn 37

5.3 Xử lý nước thải 37

SƠ ĐỒ ÁP DỤNG BAT TRONG THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ 38

6 VẬN HÀNH VÀ QUẢN LÝ LÒ ĐỐT 39

6.1 Khởi động lò đốt 39

SƠ ĐỒ HƯỚNG DẪN KHỞI ĐỘNG LÒ ĐỐT 40

6.2 Nạp chất thải 41

SƠ ĐỒ HƯỚNG DẪN NẠP CHẤT THẢI 43

6.3 Đảm bảo quá trình cháy tốt nhất 44

6.4 Giám sát quá trình đốt 46

6.5 Quy trình tắt lò 47

SƠ ĐỒ HƯƠNG DẪN QUY TRÌNH TẮT LÒ 49

6.6 Duy tu, bảo dưỡng lò đốt 50

SƠ ĐỒ HƯỚNG DẪN DUY TU BẢO DƯỠNG LÒ ĐỐT 53

6.7 Trách nhiệm của chủ thể lò đốt 54

Hình 9 Thiết bị lọc túi vải (tay áo)

Hình 10 Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO2 bằng nước

Hình 11 Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO2 và khí axit bằng sữa vôi Hình 12 Hệ thống xử lý NOx không xúc tác

Hình 13 Hệ thống xử lý NOx có xúc tác

DANH MỤC CÁC TỪ NGỮ VIẾT TẮT

- BAT (Best availabe techniques) : Kỹ thuật hiện có tốt nhất

- BEP (Best Environmental Practices) : Phương thức môi trường tốt nhất

- BTNMT : Bộ Tài Nguyên Môi trường

1 QUI ĐỊNH CHUNG

1.1.Tính cấp thiết vấn đề

Việt Nam đang trong giai đoạn phát triển nhanh chóng về mọi mặt, đặcbiệt là kinh tế - xã hội Tiến trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá đã gópphần nâng cao đời sống vật chất và tinh thần cho người dân Bên cạnh đó, nócũng tạo ra nhiều chất thải hơn, đặc biệt là các chất ô nhiễm hữu cơ khó phânhủy (POP - Persistant Organic Pollutants) POP bền vững trong môi trường,

có khả năng tích tụ sinh học qua chuỗi thức ăn, lưu trữ trong thời gian dài, cókhả năng phát tán xa từ các nguồn phát thải và tác động xấu đến sức khỏe conngười và hệ sinh thái

Kết quả khảo sát ban đầu về phát thải POP từ các nghề tiêu biểu hiệnnay tại Việt Nam như thiêu đốt rác thải, lò nung ximăng, giấy và bột giấy,luyện kim thứ cấp và các nhà máy nhiệt điện sử dụng đốt than, cho thấy :thiêu đốt rác thải là một trong những nguồn có khả năng phát thải POP caonhất Trong đó, bao gồm cả chất thải đô thị, chất thải công nghiệp và độc hại,chất thải y tế Với xu thế phát triển như hiện nay, trong tương lai, số lượngcác cơ sở y tế, các cơ sở công nghiệp, các đô thị sẽ không ngừng tăng lên, dẫnđến việc đốt chất thải cũng sẽ gia tăng và nguy cơ về ô nhiễm môi trường doPOP hình thành và phát thải không chủ định từ các lò đốt chất thải là rất lớn

Đối với các lò đốt chất thải, có thể nhận thấy rằng, nguyên nhân củatình trạng phát sinh ô nhiễm POP và các chất thải độc hại khác phần nhiều docông nghệ đốt chất thải của Việt Nam còn yếu, công đoạn xử lý khí hạn chế

và việc kiểm soát phát sinh Dioxin/Furan chưa được quan tâm thực hiện đầyđủ

Có nhiều phương pháp, giải pháp có thể thực hiện để giảm phát thảiPOP như kiểm soát nguyên liệu đầu vào, xử lý khí thải đầu ra hoặc áp dụng

các công nghệ sản xuất sạch hơn Tuy nhiên, việc lựa chọn áp dụng Kỹ thuật

hiện có tốt nhất (BAT – Best availabe techniques) và Phương thức môi trường tốt nhất (BEP – Best Environmental Practices) trong thiết kế, vận

hành, giám sát các lò đốt chất thải một cách phù hợp là một trong những giảipháp khoa học và tiết kiệm nhất Đồng thời cùng với việc giảm phát thải POP,giải pháp BAT/BEP có thể tạo ra nhiều giá trị vật chất cụ thể khác tiết kiệmcho doanh nghiệp

1.2 Mục tiêu

Xây dựng hướng dẫn áp dụng Kỹ thuật hiện có tốt nhất và Phương thứcmôi trường tốt nhất để hỗ trợ thiết kế, xây dựng, vận hành, duy trì lò đốt chấtthải hạn chế phát sinh các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy cho các lò đốtchất thải tại Việt Nam

1.3 Phạm vi ứng dụng

Hướng dẫn áp dụng Kỹ thuật hiện có tốt nhất và Phương thức môitrường tốt nhất áp dụng cho lò đốt chất thải bao gồm cả chất thải nguy hại,chất thải công nghiệp, chất thải y tế và các chất thải khác

1.4 Giải thích từ ngữ

– Chất thải rắn : là chất thải ở thể rắn, được thải ra từ quá trình sản xuất,

kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác Chất thải rắnphát thải trong sinh hoạt cá nhân, hộ gia đình, nơi công cộng được gọichung là chất thải rắn sinh hoạt Chất thải rắn phát thải từ hoạt động sảnxuất công nghiệp, làng nghề, kinh doanh, dịch vụ hoặc các hoạt độngkhác được gọi chung là chất thải rắn công nghiệp;

– Chất thải rắn nguy hại : là chất thải có chứa các chất hoặc hợp chất có

một trong các đặc tính gây nguy hại trực tiếp (dễ cháy, dễ nổ, làm ngộđộc, dễ ăn mòn, dễ lây nhiễm và các đặc tính nguy hại khác), hoặctương tác với chất khác gây nguy hại đến môi trường và sức khỏe conngười;

– Chất thải y tế : là vật chất ở thể rắn, lỏng và khí được thải ra từ các cơ

sở y tế bao gồm chất thải y tế nguy hại và chất thải thông thường;

– Chất thải y tế nguy hại : là chất thải y tế chứa yếu tố nguy hại cho sức

khỏe con người và môi trường như dễ lây nhiễm, gây ngộ độc, phóng

xạ, dễ cháy, dễ nổ, dễ ăn mòn hoặc có đặc tính nguy hại khác nếunhững chất thải này không được tiêu hủy an toàn;

– Buồng đốt sơ cấp (Primary combustion chamber) : buồng đốt để phân

hủy các chất thải thể rắn thành thể khí và tro xỉ;

– Buồng đốt thứ cấp (Secondary combustion chamber) : buồng đốt để

phân hủy triệt để các sản phẩm từ buồng đốt sơ cấp;

– Thời gian lưu cháy (Gas residence time) : thời gian cần thiết để khí

cháy đi từ cửa vào đến cửa ra buồng đốt thứ cấp;

– Tro xỉ (slag/bottom ash): phần chất rắn còn lại trong buồng đốt sau khi

đốt chất thải rắn;

– Tro bay (fly ash ) : là phần chất rắn bay theo dòng khí từ buồng sơ cấp; – Áp suất trong buồng đốt (the pressure in combustion chamber) : áp

suất tại cửa ra buồng đốt

– Công suất lò đốt (incinerator capacity): khối lượng chất thải phân hủy

hết trong buồng sơ cấp trong thời gian 1 giờ (kg/h) hoặc giá trị nhiệtlượng phân hủy trong thời gian 1 giờ (Kcal/h);

– Kỹ thuật hiện có tốt nhất (BAT - Best Available Techniques) : các kỹ

thuật đốt tốt nhất hiện hữu ở điều kiện Việt Nam;

– Phương thức môi trường tốt nhất (BEP - Best Environmental

Practices) : các biện pháp quản lý chất thải hiện hữu theo Luật định.

2 ÁP DỤNG BEP LỰA CHỌN CHẤT THẢI NÊN XỬ LÝ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỐT

Ngày nay, có rất nhiều biện pháp xử lý khác nhau được áp dụng để trongcác hoạt động xử lý chất thải như: thu hồi để tái sử dụng, tái chế, chôn lấp hợp

vệ sinh, chế biến phân hữu cơ, chế biến biogas, ổn định đóng rắn, đốt Tuỳtheo đặc tính và thành phần của từng loại chất thải mà ta áp dụng phươngpháp xử lý phù hợp nhất để tăng giá trị kinh tế cho chất thải, giảm thiểu tối đalượng chất thải đem đốt cũng như giảm thiểu sự hình thành và phát thải POP.Các hướng lựa chọn phương pháp xử lý chất thải theo đặc tính và thànhphần chất thải tương ứng bao gồm:

2.1 Những chất thải không nên đốt

2.1.1 Các chất thải có thể thu hồi để tái sử dụng, tái chế như: phế liệu

thải ra từ quá trình sản xuất; các thiết bị điện, điện tử dân dụng

và công nghiệp; các phương tiện giao thông; các sản phẩm phục

vụ sản xuất và tiêu dùng đã hết hạn sử dụng; gỗ, bao bì bằnggiấy, kim loại, thuỷ tinh, hoặc chất dẻo khác;

2.1.2 Các thành phần chất thải hữu cơ có thể phân huỷ sinh học sau

phân loại của chất thải rắn đô thị như: các loại thực vật, lá cây,rau, thực phẩm dư thì nên được xử lý bằng phương pháp sinh họcvới nhiều mục đích khác nhau ví dụ chế biến phân hữu cơ visinh, thu hồi khí biogas hoặc chôn lấp hợp vệ sinh;

2.1.3 Các sản phẩm tiêu dùng chứa các thành phần hoá chất độc hại

như pin, ắc quy thì nên áp dụng công nghệ chôn lấp chất thải rắnnguy hại

2.2.Những chất thải rắn không được đốt

2.2.1 Chất thải phát sinh trong quá trình xây dựng hoặc từ công tác đào

đất, nạo vét lớp đất mặt như gạch, ngói, vữa, bê tông, vật liệu kếtdính quá hạn sử dụng, bùn đất hữu cơ Mặt khác chúng còn cóthể được tái chế hoặc tái sử dụng làm vật liệu san lấp cho cáccông trình xây dựng;

2.2.2 Các chất thải có tính ôxy hoá mạnh, ăn mòn, dễ gây nổ như: bình

đựng ôxy, CO2, bình ga, bình khí dung, dung dịch HCl, HNO3,pin, ắc qui, amiăng;

2.2.3 Chất thải có chứa thành phần các kim loại nặng như: thủy ngân

(từ nhiệt kế, huyết áp kế thủy ngân bị vỡ, chất thải từ hoạt độngnha khoa), cadimi (Cd) (từ pin, ắc quy), chì (từ tấm gỗ bọc chìhoặc vật liệu tráng chì sử dụng trong ngăn tia xạ từ các khoachẩn đoán hình ảnh, xạ trị);

2.2.4 Các chất thải có thành phần phóng xạ phát sinh từ các hoạt động

chẩn đoán, điều trị tại các bệnh viện, từ các cơ sở nghiên cứukhoa học và từ các nhà máy, khu công nghiệp

2.3.Những chất thải nên đốt

2.3.1 Chất thải rắn sinh hoạt và công nghiệp không nguy hại có chứa

các thành phần hữu cơ như giấy, gỗ, vải, da, cao su thải, lốp xethải, nhựa thải, sinh khối, thức ăn gia súc không phân loại đượctriệt để cho mục đích tận dụng, tái sinh tái chế;

2.3.2 Chất thải y tế nguy hại như: Dược phẩm quá hạn, kém phẩm chất

không còn khả năng sử dụng, các mô, cơ quan, bộ phận cơ thểngười, bào thai và xác động vật thí nghiệm, bơm kim tiêm, đầusắc nhọn của dây truyền, dụng cụ đựng, dính bệnh phẩm;

2.3.3 Chất thải nguy hại hữu cơ bao gồm các thành phần hydrocarbon,

dầu thải, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hữu cơ,dung môi đã qua sử dụng, sơn thải và dung môi;

2.3.4 Bùn cặn từ công nghiệp lọc dầu, hóa chất, sản xuất giấy, từ

xưởng in, từ quá trình xử lý nước thải, đất nhiễm bẩn;

2.3.5 Nhựa đường chua, đất sét, than hoạt tính đã qua sử dụng;

2.3.6 Chất thải nhiễm khuẩn hoặc các loại hóa chất độc hại;

2.3.7 Chất thải có chứa halogen như: dầu máy biến thế nhiễm PCB,

CFC, clorophenol;

Thu hồi,

tái chế , tái sử

dụng

Chế biến phânhữu cơ hoặcchôn lấp hợp vệsinh

San lấp mặtbằng

Chất thải có dểcháy nổ, oxyhoá mạnh,phóng xạ

Chứa kim loạinặng : chì, thuỷngân, cadimi,

Đóng rắn, chôn lấp an toàn hoặcphương pháp hoá lý phù hợp

- Chất thải SH &CNkhông phân loại triệt

- Chứa halogen

3 ÁP DỤNG BEP GIẢM THIỂU POPs TỪ KHÂU TIỀN XỬ LÝ CHẤT THẢI

Dựa trên nội dung hướng dẫn áp dụng BEP phân loại chất thải nên xử lýbằng phương pháp đốt được trình bày ở trên, chúng ta lựa chọn được các nhómchất thải nên đốt bao gồm cả những loại chất thải phải được xử lý triệt để bằngphương pháp đốt theo yêu cầu Tuy nhiên đối với những loại chất thải khác nhauthì nên áp dụng những quy trình công nghệ, loại lò đốt và điều kiện đốt khácnhau Vì vậy, chúng ta cần phải áp dụng BEP ngay từ khâu tiền xử lý chất thảiđem đốt để đảm bảo quá trình đốt sẽ giảm thiểu tối đa hoặc không phát sinhPOPs

3.1.Phân loại chất thải

Các loại chất thải được xử lý bằng phương pháp đốt cần được phân loại dựatrên đặc tính, chức năng của từng loại lò đốt nhằm tối ưu hóa quá trình đốt, giảmchi phí cũng như giảm phát sinh chất thải thứ cấp, đặc biệt là giảm thiểu phátsinh POPs

3.1.1 Nhóm chất thải xử lý bằng lò đốt thông thường:

Bao gồm các chất thải rắn SH và CN nên đốt ở mục 2.3.1;

3.1.2 Nhóm chất thải xử lý bằng lò đốt chất thải y tế:

Bao gồm các chất chất thải y tế nguy hại nên đốt ở mục 2.3.2;

3.1.3 Nhóm chất thải xử lý bằng lò đốt chất thải nguy hại:

Bao gồm CTNH hữu cơ nên đốt và bùn cặn từ các công đoạn sản xuấtcông nghiệp từ mục 2.3.3 đến 2.3.7;

3.2.Tiền xử lý chất thải theo yêu cầu qui trình đốt

3.2.1 Giảm khối tích chất thải

Sử dụng các thiết bị sau để làm giảm thể tích:

- Búa đập, rất có hiệu quả đối với các thành phần có đặc tính giòn - dễgãy vỡ;

- Kéo cắt bằng thủy lực, dùng để làm giảm kích thước các vật liệu mềm;

- Máy nghiền

3.2.2 Phối trộn đảm bảo nhiệt trị cho toàn bộ lượng chất thải

Để giúp cho quá trình đốt xảy ra hoàn toàn, đạt hiệu quả cao về mặt kinh tế,đồng thời giảm thiểu phát sinh POPs Chúng ta cần phải phối trộn các chất thải

có nhiệt trị thấp với các chất thải có nhiệt trị cao theo tỉ lệ phù hợp đảm bảo chotổng nhiệt trị chất thải đạt theo yêu cầu thiết kế

3.3.Lưu trữ an toàn chất thải trước khi đốt

3.3.1 Chất thải rắn sinh hoạt và công nghiệp không nguy hại

a Khu vực lưu giữ chất thải phải có dấu hiệu cảnh báo

b Khu vực lưu giữ chất thải trong cơ sở đốt chất thải phải đảm bảo antoàn về các mặt xây dựng, kết cấu cũng như phù hợp với tính chất

và khối lượng của chất thải thu nhận

c Các loại chất thải khác nhau phải được tách riêng, lưu giữ ở nhữngnơi khác nhau và phải có dấu hiệu cảnh báo an toàn

d Các thùng chứa chất thải dạng rời phải có dung tích lớn hơn thể tíchchất thải ít nhất là 10%, phải được chế tạo từ vật liệu phù hợp vớichất thải được chứa, kết cấu phải đảm bảo an toàn và tiện lợi chothao tác vận hành (xếp dỡ chất thải)

e Phải có hệ thống tường, mương hoặc đê bao để phòng ngừa sự cố

f Phải có hệ thống thông gió và chiếu sáng phù hợp

g Phải có hệ thống mái, che chắn và thoát nước để đảm bảo nướcmưa không xâm nhập vào chất thải

3.3.2 Chất thải nguy hại

Các yêu cầu kỹ thuật lưu trữ an toàn chất thải nguy hại cần phải đáp ứngđầy đủ các tiêu chí lưu trữ an toàn đối với chất thải sinh hoạt và chất thải côngnghiệp không nguy hại Ngoài ra, cần tuân thủ thêm các yêu cầu kỹ thuật nhưsau :

a Toàn bộ khu vực phải có hệ thống quan sát và báo động tự động.Khu vực phải được trang bị đầy đủ các thiết bị cứu hộ và nhữngngười làm việc trong khu vực này phải được tập huấn dầy đủ đểhiểu rõ về:

- Đặc tính nguy hiểm của chất thải

- Cách sử dụng phương tiện cứu hộ đúng và hiệu quả

- Phương pháp sơ cứu khi bị phơi nhiễm với chất thải đang lưugiữ tại cơ sở

b Trước khi đi vào làm việc ở những khu chứa chất thải nguy hại,công nhân phải áp dụng những biện pháp kỹ thuật an toàn cơ bảnnhư thông thoáng không khí, đảm bảo nồng độ chất độc nếu có pháttán vào không khí thì phải ở dưới mức giới hạn cho phép Trong khilàm việc trong các khu chứa chất thải độc hại, phải tuân thủ các quyđịnh về an toàn lao động;

c Khi có công nhân làm việc bên trong kho chứa chất thải nguy hại,cần bố trí người giám sát bên ngoài để có thể cấp cứu kịp thời khi

có sự cố xảy ra;

SƠ ĐỒ HƯỚNG DẪN ÁP DỤNG BEP GIẢM THIỂU POPs TỪ KHÂU

Giảm khối tích chất thải

Phối trộn đảm bảo nhiệt trị chotoàn bộ lượng chất thải đem đốt

4 ÁP DỤNG BAT TRONG THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN LÒ ĐỐT

Áp dụng BAT trong thiết kế và lựa chọn lò đốt là một trong những nộidung rất quan trọng trong mục tiêu giảm thiểu phát thải POPs Tuỳ theo từngloại chất thải đem đốt sẽ có quy chuẩn, thông số kỹ thuật chi tiết được tính toán

cụ thể đối với loại công nghệ đốt, dạng lò đốt, công suất đốt sao cho phù hợp

Để giảm thiểu phát sinh POPs trong qui trình thiết kế lò đốt cần phải tuân thủđầy đủ các yêu cầu về: cấu tạo buồng lò, vỏ lò, nhiệt độ mặt ngoài buồng lò, quitrình nhiệt và nhiệt độ buồng đốt, thời gian lưu cháy, lượng cấp khí, nhiệt độ khíthải

Sau đây là những nội dung hướng dẫn áp dụng BAT trong thiết kế lò đốtnhằm giảm thiểu phát thải POPs:

4.1 Cấu tạo lò

- Lò loại hai cấp bao gồm đốt sơ cấp và đốt thứ cấp Buồng đốt phảiđược cấu tạo để sao cho khí cháy được phân bố đều trong không gianbuồng đốt

- Vỏ lò phải bằng kim loại (hoặc vật liệu khác) bền vững kết cấu dướitác dụng cơ học khi vận hành cũng như của nhiệt và môi trường xungquanh lò đốt Nhiệt độ mặt ngoài buồng đốt (vỏ lò) không vượt quá

500C trong giai đoạn vận hành ổn định (tránh thất thoát nhiệt và ảnhhưởng đến môi trường xung quanh)

- Lò đốt phải kín, không để xì hở khí cháy ra môi trường xung quanh(đặc biệt khi nạp liệu)

- Cửa nạp chất thải phải đảm bảo an toàn, dễ dàng thao tác khi đóng mở

và phải kín khi lò đốt đang làm việc

4.2 Nhiệt độ buồng đốt

4.2.1 Lò đốt chất thải đô thị và công nghiệp thông thường

- Nhiệt độ buồng đốt thứ cấp không thấp hơn 8500C

4.2.2 Lò đốt chất thải y tế

- Nhiệt độ buồng thứ cấp trên 1050oC, thời gian lưu cháy trên 1,5 giâyhoặc trên 1200oC với thời gian lưu trên 1 giây;

4.2.3 Lò đốt chất thải nguy hại

- Nhiệt độ buồng đốt thứ cấp không thấp hơn 11000C (đối với thànhphần nguy hại không có Chlorine) và không thấp hơn 12000C (đối vớichất thải nguy hại có chứa chlorine hoặc các thành phần có khả năngphát sinh POPs) với thời gian lưu cháy không dưới 1 giây;

4.3 Nhiệt độ khí thải

- Nhiệt độ của khí thải ở miệng ống khói không lớn hơn 2500C

4.4 Lượng oxy dư

- Lượng oxy dư tối thiểu 300%

SƠ ĐỒ ÁP DỤNG BAT TRONG THIẾT KẾ LÒ ĐỐT NHẰM GIẢM

THIỂU PHÁT THẢI POP

Tmặt ngoài<50 0 C

Thời gian lưu

Lò đốt

CT thông thường CTYT nguy hạiLò đốt Lò đốt

Chất thải nguy hại

(CT không có Chlorine),

- Tbuồng đốt thứ cấp>1200 0 C

(CT có Chlorine hoặc thànhphần phát sinh POPs)

4.5 Các dạng lò có thể lựa chọn áp dụng trong thiết kế lò đốt

4.5.1 Lò đốt nhiều buồng đốt (Multiple-Chamber Incinerators)

Lò đốt nhiều buồng đốt (2 ÷ 3 buồng đốt) là kiểu lò được cải tiến từ lò đốtmột buồng đốt Trong đó, buồng lò thứ nhất dùng để đốt chất thải, các buồng lòcòn lại dùng để đốt lần hai (hoặc lần ba) các sản phẩm cháy hình thành từ buồngđốt thứ nhất có nhiên liệu bổ trợ Nhờ đốt từ 2 đến 3 cấp nên hiệu quả phân hủynhiệt cao hơn lò đốt đơn Khí thải nhờ vậy cũng được cải thiện chất lượng đángkể

Tuy nhiên, quá trình đốt không có sự kiểm soát không khí từ buồng đốtthứ nhất (thường là quá trình đốt dư khí) nên không kiểm soát được quá trìnhcháy Vì vậy, nồng độ các chất ô nhiễm biến thiên rất lớn trong một mẻ đốt vàthường rất cao khi mới nạp rác vào lò Kiểu lò này ngày nay thường chỉ áp dụng

để đốt các chất thải không nguy hại có nguồn gốc từ nông nghiệp như cành cây,

1 Cấp khí dưới ghi; 2 Cửa nạp rác; 3 Cấp khí trên ghi;

4.5.2 Lò đốt kiểu hố đốt hở (Open-Pit Incinerators)

Đây là kiểu lò được thiết kế để đốt các chất thải có tính dễ cháy nổ Đó làcác chất dễ tạo ra một vụ nổ hoặc giải phóng một nhiệt lượng lớn Khi tính toán

để xử lý một loại chất thải bằng phương pháp đốt phải tính đến khả năng nổ nếuquá trình đốt nó giải phóng một nhiệt lượng tới 6.197.000 kcal/giờ trên 01 métchiều dài lò

Khác với các kiểu lò đốt khác, lò đốt kiểu hố đốt hở kiểm soát quá trìnhcháy bằng cách kiểm soát không khí trên ngọn lửa Phía trên miệng lò có gắn

Ống phun khí

Quạt Động cơ quạt

Bệ nạp liệu

Hình 2 Lò đốt kiểu hố đốt hở

các ống thổi khí đường kính từ 50 đến 70mm để thổi khí với hệ số không khí dưtới 200-300%, cột áp tới 280 mmH2O và lưu lượng tới 80 m3/ph trên 1 mét chiềudài lò.

Lò đốt có thể được xây dựng nổi hoặc đơn giản chỉ là một hố chìm trênmặt đất Cửa nạp liệu ở phía đối diện với họng thổi khí Hiệu quả đốt của kiểu lònày phù hợp với một số loại chất thải, tuy nhiên, quá trình cháy không kiểm soátđược và thường phát sinh nhiều bụi mà chưa có một kỹ thuật nào có thể thu gom

xử lý được Vì vậy, việc áp dụng loại lò đốt này để đốt một loại chất thải nào đóphải có ý kiến và sự chấp thuận của cơ quan quản lý môi trường địa phương

4.5.3 Lò đốt nhiều tầng (Multiple-Hearth Incinerators)

Bộ phận truyền động

Cánh khuấy ở mỗi tầng

Cửa nạp chất thải

Van điều chỉnh khí Ống thoát khí làm nguội

Hình 3 Lò đốt nhiều tầng

Kiểu lò này được nghiên cứu và phát triển để đốt các chất thải dạng bùn.Loại chất thải này không thể đem đốt trong các loại lò đốt thông thường do độ

ẩm cao, nhiệt trở lớn

Kết cấu một lò đốt nhiều tầng như hình 3 Lò có dạng hình trụ đứng, bêntrong có nhiều tầng, mỗi tầng có cánh khuấy để khuấy trộn bùn và gạt bùn Bùnthải cho vào từ phía trên vào tầng thứ nhất được cánh khuấy gạt xuống tầng thứhai và cứ như thế cho đến tầng cuối cùng Trong quá trình đi xuống, bùn được điqua các vùng sấy, vùng đốt, vùng làm nguội và tháo tro Vùng đốt có béc đốt bổtrợ Không khí làm mát được thổi vào ống trung tâm của lò đốt, một phần khínóng được hồi lưu để cung cấp cho quá trình cháy nhằm tận dụng nhiệt

4.5.4 Lò đốt tầng sôi (Fluidize-Bed Incinerators)

Lò đốt tầng sôi là một kỹ thuật hiện đại mới được phát triển từ những năm

80 của thế kỷ 20 Kiểu lò này phù hợp để đốt nhiều loại chất thải như chất thảilỏng, bùn thải và cả chất thải rắn thông thường

Cyclon

Tro Venturi

Hình 4 Lò đốt tầng sôi

Sơ đồ công nghệ hệ thống lò đốt tầng sôi như trên hình 4 Kết cấu lò đốtchính là một tháp hình trụ, bên trong chứa một lớp cát dày 30 - 50 cm để nhậnnhiệt và giữ nhiệt từ béc đốt sau đó truyền cho chất thải Một lượng không khívới áp lực cao thổi qua lớp cát làm cho lớp cát bị xáo trộn như đang sôi Nhờ sựxáo trộn của cát, bùn thải bơm vào được đánh tơi ra tạo điều kiện đốt cháy dễdàng hơn Đối với chất thải lỏng, khi được bơm vào buồng lò dính vào các hạtcát nóng, bị hóa hơi và đốt cháy Phần chưa cháy hết được đốt cháy hoàn toàn ởbuồng đốt thứ cấp có bổ sung nhiên liệu phụ trợ thông qua béc đốt thứ cấp.Khí thải sau đó tiếp tục được xử lý trong hệ thống xử lý khí trước khi thải

ra môi trường theo ống khói

Ưu điểm

 Có thể xử lý cả ba dạng CTR, lỏng và khí

 Thiết kế đơn giản và hiệu quả nhiệt cao

 Nhiệt độ khí thải thấp và lượng khí dư yêu cầu nhỏ

 Hiệu quả đốt cao do bề mặt tiếp xúc lớn

 Lượng nhập liệu không cần cố định

Nhược điểm

 Khó tách phần không cháy được

 Lớp dịch chuyển phải được tu sửa và bảo trì

 Lớp đệm có khả năng bị phá vỡ

 Cần khống chế nhiệt độ đốt vì nếu cao hơn 850oC có khả năng phá vỡ lớpđệm

 Chưa được sử dụng nhiều trong xử lý chất thải nguy hại

4.5.5 Lò đốt nhiệt phân có kiểm soát không khí (Pirolysis and Controlled Air Incinerators)

Nhiệt phân là quá trình chuyển hóa chất rắn thành chất khí nhờ nhiệt màquá trình không cần sử dụng đến ô xy hoặc sử dụng rất ít ô xy (đốt thiếu khí)

Tận dụng nguyên lý này vào lò đốt chất thải nguy hại nhằm nâng cao hiệu quảphân hủy Sơ đồ công nghệ một lò đốt nhiệt phân như sau :

Các lò đốt nhiệt phân thường có 02 buồng đốt: buồng thứ nhất gọi làbuồng đốt sơ cấp (Primary Chamber) là buồng nhiệt phân dùng để chuyển hóachất rắn thành chất khí (còn gọi là quá trình khí hóa) ở đều kiện đốt thiếu ôxy;buồng thứ hai gọi là buồng đốt thứ cấp (Secondary Chamber) dùng để đốt cháyhoàn toàn sản phẩm khí hóa hình thành từ buồng sơ cấp ở điều kiện nhiệt độ cao(có thể trên 1000oC) trong điều kiện dư ôxy (không khí dư tối thiểu 6%)

Nhờ quá trình đốt được kiểm soát chặt chẽ lượng ôxy cấp vào 02 buồngđốt nên khống chế được quá trình cháy đảm bảo độ phân hủy nhiệt cao Người ta

có thể điều chỉnh một cách dễ dàng tốc độ phân hủy trong buồng sơ cấp để phùhợp với điều kiện làm việc của buồng thứ cấp thông qua 02 yếu tố nhiệt độbuồng đốt và lượng ôxy dư Buồng đốt thứ cấp phải đảm bảo 03 yếu tố: nhiệt độlàm việc, thời gian lưu cháy và độ xáo trộn Thời gian lưu cháy phụ thuộc vàothể tích buồng đốt thứ cấp và tốc độ phân hủy từ buồng sơ cấp Thời gian lưu

Béc đốt thứ cấp

Béc đốt sơ cấp

cấp liệu Buồng đốt sơ cấp

cháy trong buồng thứ cấp khi đốt chất thải, tùy thuộc vào mức độ nguy hại củachất thải mà có yêu cầu về nhiệt độ và thời gian lưu khác nhau Đối với chất thảithông thường, yêu cầu thời gian lưu phải đạt được từ 1- 2 giây ở điều kiện nhiệt

độ buồng đốt thứ cấp từ 850 - 1000oC

Ưu điểm:

 Quá trình nhiệt phân xảy ra ở nhiệt độ thấp (so với các công nghệ đốtkhác) Do vậy, làm tăng tuổi thọ của vật liệu chịu lửa, giảm chi phí bảotrì

 Kiểm soát được chế độ nhiệt phân sẽ tiết kiệm được nhiên liệu vì buồngnhiệt phân chính là nguồn cung cấp khí gas (nhiên liệu bổ sung cho buồngthứ cấp)

 Quá trình nhiệt phân không đòi hỏi sự xáo trộn cao nên sẽ giảm được

lượng bụi phát sinh Thông thường, bụi trong khí thải < 200mg/m3,trong nhiều trường hợp không cần trang bị thiết bị xử lý bụi

 Quá trình nhiệt phân có thể kiểm soát được nhờ bản chất thu nhiệt của nó

 CTR hoặc lỏng bị đồng thể hóa chuyển vào dòng khí có nhiệt lượng caonhờ quá trình nhiệt phân có kiểm soát

 Các cấu tử có thể thu hồi được tập trung trong bã rắn hoặc nhựa để thuhồi

 Thể tích chất thải giảm đáng kể

 Các chất hữu cơ bay hơi có giá trị kinh tế có thể được ngưng tụ để thuhồi (thu hồi nhiên liệu lỏng)

 Phần hơi không ngưng tụ, cháy được coi như nguồn cung cấp năng lượng

 Vận hành và bảo trì phù hợp với điều kiện Việt Nam

 Các chất hữu cơ và các chất độc hại như dioxyn, furans, PCB cháy hoàntoàn

Nhược điểm:

 Một số thành phần trong chất thải lúc nạp liệu để đốt có thể bị giữ lại bởi

bã thải (nhựa đường, than cốc ), tro cũng cần được chôn lấp an toàn.

 Chất thải có phản ứng thu nhiệt không nên đốt trong lò nhiệt phân Bảnchất của quá trình đốt thiếu khí là rất ít xáo trộn chất thải (kể cả khi nạpliệu) Vì vậy, những loại vật liệu yêu cầu có sự xáo trộn khi đốt để có hiệuquả như cacbon dạng bột, hoặc bùn nhão không thể áp dụng công nghệđốt thiếu khí

 Thời gian đốt lâu hơn so với công nghệ đốt lò quay

 Tháo tro gián đoạn nên thường chỉ phù hợp với các quy mô vừa và nhỏ

 Vận hành và điều chỉnh quá trình đốt trong lò đốt nhiệt phân tương đốiphức tạp và đòi hỏi công nhân phải có tay nghề cao

4.5.6 Lò đốt thùng quay (Rotary Kiln Incinerators)

Khác với các kỹ thuật đốt trên, lò đốt thùng quay có buồng đốt sơ cấp làmột tang quay có độ dốc từ 2% đến 4% để vận chuyển liên tục vật liệu từ phíanạp liệu về phía tháo tro Nhờ quá trình nạp liệu liên tục và nhờ sự xáo trộn vậtliệu khi di chuyển trong lò quay nên năng suất khí hóa của kiểu lò này cao hơncác loại lò khác Khi di chuyển trong lò quay, vật liệu lần lượt qua các vùng sấy,gia nhiệt, khí hóa và đốt cháy hoàn toàn thành tro Tro rơi xuống khay chứa trorồi được đưa ra ngoài định kỳ hoặc liên tục nhờ xích tải tháo tro

Sơ đồ công nghệ một lò đốt thùng quay như sau