Cấu tạo lò đốt chất thải nguy hại ưu và nhược điểm chi tiết

Chất thải nguy hại là chất thải chứa yếu tố độc hại, phóng xạ, lây nhiễm, dễ cháy, dễ nổ, gây ăn mòn, gây ngộ độc hoặc có đặc tính nguy hại khác. Hiên nay, chất thải nguy hại đang khiến tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng hơn. Chính vì vậy, việc xử lý rác thải nguy hại đang là công việc hết sức quan trọng.

Lò đốt chất thải nguy hại nói chung và các loại lò đốt rác thải công nghiệp, sinh hoạt, y tế nói riêng… dù có chức năng xử lý khác nhau nhưng chúng đều giúp mang tới một môi trường xanh – sạch – đẹp hơn.

Các loại lò đốt chất thải rắn hại phổ biến hiện nay:

Hiện tại,  để phân chia các loại lò đốt chất thải nguy hại có khá nhiều cách khác nhau. Cụ thể như sau:

Phân loại dựa vào nguyên liệu đốt:

  • Lò đốt sử dụng nguyên liệu đốt là dầu DO
  • Lò đốt sử dụng nguyên liệu đốt là Gas
  • Lò đốt sử dụng nguyên liệu đốt là Điện
  • Lò đốt sử dụng nguyên liệu đốt là Than
  • Lò đốt không sử dụng nguyên liệu phụ trợ

Phân loại dựa vào cấu trúc lò đốt:

Lò quay: Đây là loại lò có cấu tạo hình trụ, nằm ngang, chuyển động quay quanh trục của lò làm chất thải được đảo trộn đều lên, nâng cao hiệu quả cháy. Tuy nhiên, để chế tạo được lò này với công suất lớn thường có chi phí đầu tư và vận hành rất lớn.

Lò quay đốt chất thải rắn
Lò quay đốt chất thải rắn

Lò tĩnh: Đây là loại lò có cấu tạo khá đơn giản, hiệu quả. Công suất thiết kế của lò này thường là nhỏ và trung bình và có 2 khoang.

Phân loại dựa vào công nghệ áp dụng:

  • Đốt bằng phương pháp tự nhiên
  • Đốt bằng công nghệ áp suất dương (tạo gió cưỡng bức dạng thổi)
  • Đốt bằng công nghệ áp suất âm (tạo gió cường bức dạng hút)

Phân loại dựa chức năng của lò đốt:

Đây là cách phân chia được nhiều người quan tâm. Với những loại lò đốt có chức năng riêng biệt thì sẽ giúp họ có thể chọn được loại lò đốt chất thải nguy hại phù hợp với nhu cầu sử dụng. Nếu phân loại theo cách này thì ta có những loại lò đốt sau:

  • Lò đốt chất thải rắn sinh hoạt
  • Lò đốt rác thải công nghiệp
  • Lò đốt rác thải y tế
  • ….

Cấu tạo lò đốt chất thải nguy hại chi tiết:

Việc xử lý chất thải bằng phương pháp đốt là quá trình xử lý chất thải bằng nhiệt độ cao. Và đây được đánh giá là một trong những phương pháp xử lý mang lại hiệu quả và tính an toàn cao.

Cấu tạo lò đốt chất thải nguy hại
Cấu tạo lò đốt chất thải nguy hại

Hiện có nhiều loại lò đốt chất thải khác nhau, tùy thuộc vào loại lò, chức năng xử lý mà chúng có cấu tạo khác nhau. Tuy nhiên, nhìn chung lại thì chúng đều có cấu tạo cơ bản như sau:

  • Thành lò: Được xây bằng gạch Smot, có thể chịu được nhiệt độ lên tới 1650 độ, tiếp đến là lớp bê tông cách nhiệt dày 70 – 100mm. Lớp vỏ của thành lò được làm bằng thép không gỉ.
  • Vòi đốt: Dạng vòi đốt 2 cấp chất lượng cao.
  • Buồng đốt sơ cấp: Nơi hóa khí các chất thải nguy hại có nhiệt độ từ 650 – 850 độ.
  • Buồng đốt thứ cấp: Nơi đốt cháy khói thải từ buồng sơ cấp có nhiệt độ từ 1050 – 1250 độ.
  • Buồng lưu nhiệt: Nơi khí thải từ buồng đốt thứ cấp đi qua và tiếp tục cháy.
  • Buồng làm mát: Nơi các khí thải được làm mát sau khi từ buồng lưu nhiệt di chuyển tới. Buồng có phần tiếp xúc với khí thải bằng thép không gỉ.
  • Hệ thống xử lý khói: Hệ thống xử lý khói của lò đốt rác thải nguy hại bao gồm các bộ phận sau: Buồng hấp thụ, hệ thống tách ẩm, bể lắng/ giải nhiệt và trung hòa.
  • Hệ thống điều khiển: Có chức năng điều khiển mọi hoạt động của lò cũng như các đồng hồ báo nhiệt độ ở buồng sơ cấp, thứ cấp,… Đồng thời chúng cũng có chức năng báo đông và tự động ngắt khi xảy ra sự cố.

Ưu và nhược điểm của lò đốt chất thải nguy hại:

Về mặt ưu điểm:

Với việc xử lý chất thải nguy hại bằng lò đốt mang lại một số ưu điểm sau:

  • Có thể tận đụng nhiệt độ từ lò hơi, lò sưởi, lò công nghiệp và phát điện.
  • Lò đốt xử lý chất thải rắn nhanh chóng và hiệu quả.
  • Tiết kiệm diện tích cũng như công sức làm ra các bãi rác như các phương pháp khác.
  • Lò đốt chất thải xử lý triệt để chất thải ô nhiễm, giảm thể tích chất thải tối đa.
  • Chất thải sau khi vào lò đốt sẽ chuyển hóa thành chất trung gian có giá trị có thể được tận dụng để làm vật tái chế và thu hồi năng lượng.

Một số hạn chế:

  • Sử dụng phương pháp xử lý này tốn nhiều chi phí hơn khi xây dựng cũng như bảo trì
  • Yêu cầu nhiệt trị cao
  • Khí thải phát sinh có thể tiếp tục gây ảnh hưởng tới môi trường
  • Mất thêm thời gian để xử lý tro sau khi đốt
  • Nếu có sự thay đổi về thành phần chất thải thì có thể gây ảnh hưởng đến sự an toàn của lò, ảnh hưởng tới độ bền của lò cũng như tác động xấu tới môi trường

Mô tả nguyên lý hoạt động của lò đốt chất thải nguy hại:

Lò đốt chất thải công nghiệp là loại lò đốt kiểu đáy tĩnh, được sử dụng khá phổ biến và đốt ở chế độ thiếu khí. Lò có hai buồng đốt: buồng sơ cấp để đốt rác và buồng thứ cấp để đốt khói. Ở buồng sơ cấp không khí được cấp khoảng 50 ~ 80 % theo tính toán lý thuyết. Quá trình cháy thiếu khí này làm cho những chất hữu cơ bị phân huỷ nhiệt. Khói và các sản phẩm phân huỷ nhiệt là các hyđrocacbon và oxit cacbon sẽ được chuyển sang buồng đốt thứ cấp.

Nguyên lý hoạt động của lò đốt chất thải nguy hại
Nguyên lý hoạt động của lò đốt chất thải nguy hại

Tại đây, không khí được cấp bổ sung để đảm bảo quá trình cháy hoàn toàn. Các phản ứng cháy và vận tốc rối trong buồng sơ cấp được duy trì ở mức thấp để giảm thiểu việc mang tro bụi sang buồng thứ cấp. Sau đó khí thải được đi qua tháp hấp thụ, buồng hấp phụ để xử lý hết các khí độc hại trước khi thải ra môi trường qua ống khói. Khí thải sau khi xử lý đạt quy chuẩn QCVN 30:2012/BTNMT.

Quy trình xử lý chất thải nguy hại bằng lò đốt:

1. Phần lò đốt:

Buồng đốt sơ cấp: Buồng này đốt bằng dầu DO, chất thải được sấy khô và đốt cháy trong môi trường thiếu khí ở nhiệt độ 650 ¸ 8000C. ở nhiệt độ này, các chất hữu cơ sẽ bị khí hoá và khí sinh ra bị dồn lên buồng thứ cấp.

Buồng đốt thứ cấp: Sử dụng dầu DO để đốt các chất khí từ buồng sơ cấp. Để phân huỷ các hợp chất hữu cơ trong khí thải, giảm thiểu phát sinh dioxin/furan, buồng thứ cấp được duy trì ở nhiệt độ 1050¸ 12000C, thời gian lưu khí 2 ¸ 3 giây.

2. Hệ thống xử lý khí

Khí thải từ buồng đốt thứ cấp có nhiệt độ cao (khoảng 1.1000C) được đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt trực tiếp bằng nước.

Thiết bị này có tác dụng giải nhiệt trong khí thải từ nhiệt độ cao đến nhiệt độ thấp hơn để giảm thiểu khả năng phá hủy thiết bị và quá trình xử lý phía sau, hiệu quả giải nhiệt của thiết bị này khoảng 60%, nhiệt độ khí khải sau khi qua thiết bị giải nhiệt bằng nước khoảng 4400C trước khi vào tháp hấp thụ.

Khí thải vào tháp hấp thụ bằng dung dịch NaOH hoặc sữa vôi, dòng khí thải đi vào tháp từ dưới lên, tiếp xúc với dung dịch hấp thụ đi từ trên xuống qua lớp đệm, quá trình tiếp xúc giữa dòng khí và dung dịch sẽ xảy ra các phản ứng giữa chất ô nhiễm với dung dịch hấp thụ tạo thành các muối tách ra khỏi dòng khí.

Khí thải sau khi qua tháp hấp thụ được rửa lại một lần nữa để đảm bảo nồng độ bụi trong khí thải đạt tiêu chuẩn môi trường rồi qua tháp hấp phụ bằng than hoạt tính vá tách ẩm sau đó được quạt hút đưa ra ống khói cao 21m để phát tán ra môi trường.

Quạt hút có tác dụng khắc phục trở lực của dòng khí thải trên đường ống dẫn từ lò đến ống khói, tạo ra áp suất âm ở buồng đốt sơ cấp và thứ cấp tránh tình trạng khói thoát ra khỏi lò trong quá trình thiêu đốt.

Dung dịch sau khi tiếp xúc với khí thải có nhiệt độ cao và chứa các chất ô nhiễm, thu gom về bể chứa dung dịch hấp thụ, tại đây thực hiện quá trình lắng tách cặn và bổ sung them nước và dung dịch hấp thụ để bơm tuần hoàn để tái sử dụng lại nhờ bơm tuần hoàn. Việc cấp dung dịch hấp thụ được thực hiện hoàn toàn tự động thông qua bộ dò độ PH của dung dịch trong bể và điều khiển bom định lượng cấp dung dịch hấp thụ.

Hấp phụ là kỹ thuật làm sạch khí bằng cách tập trung các khí và hơi độc lên bề mặt của vật thể rắn (chất hấp phụ là than hoạt tính) có bề mặt tiếp xúc lớn. Phương pháp này lợi dụng tính chất vật lý của một số vật liệu rắn nhiều lỗ rỗng với các cấu trúc siêu hiển vi, cấu trúc đó có thể có tác dụng chắt lọc khí độc hại trong hỗn hợp khí thải và giữ lại trên bề mặt của chất hấp phụ.

Nước thải từ quá trình hấp thụ được đưa về hệ thống xử lý nước thải của Dự án để xử lý. Bùn cặn tách ra từ bể chứa nước giải nhiệt và bể chứa dung dịch hấp thụ được thu gom và mang đi đóng rắn, sau đó chôn lấp an toàn.

3. Thông số kỹ thuật cơ bản:

Trong quá trình hoạt động bình thường, các thông số kỹ thuật cơ bản của lò đốt chất thải công nghiệp phải đáp ứng theo các thông số quy định tại QCVN 30/2012/BTNMT.

Thông số lò đốt chất thải rắn
Thông số lò đốt chất thải rắn

Bản vẽ lò đốt chất thải nguy hại:

Để thuận tiện cho quá trình thiết kế và xây dựng lò đốt rác thải theo quy chuẩn, Hút bể phốt 247 cung cấp một số hình ảnh về ba vẽ cad lò đốt rác như sau:

Bản vẽ CAD lò đốt rác chi tiết
Bản vẽ CAD lò đốt rác chi tiết
Bản vẽ CAD lò đốt rác công nghiệp
Bản vẽ CAD lò đốt rác công nghiệp
Bản vẽ CAD lò đốt rác
Bản vẽ CAD lò đốt rác

Vận hành an toàn hệ thống lò đốt chât thải nguy hại

1. Mục đích

Thực hiện an toàn và tiêu hủy hiệu quả trong quá trình đốt CTNH bằng lò đốt nhiệt phân.

2. Phạm vi áp dụng

Trong quá trình tiêu hủy CTNH tại khu vực lò đốt

3. Nội dung thực hiện

(1). Chuẩn bị vận hành:

Vệ sinh buồng đốt, nạo vét tro cặn của mẻ đốt trước khi cho vào thùng phuy miệng rộng tạm lưu chứa để xử lý sau.
Kiểm trang hệ thống bơm, pH hồ chứa dung dịch xử lý khí thải, dầu cung cấp cho béc đốt.
Kiểm tra tủ điện hệ thống điều khiển.
Kiểm tra hệ thống quạt gió, hút khí thải, hệ thống xử lý khí thải.
Chuẩn bị CTNH sau khi phân loại lên kế hoạch tiêu hủy.

(2). Xác định nguy cơ/rủi ro:

Xác định các nguy cơ như bỏng, đổ tràn, tiếp xúc hóa chất, quạt hút khí không hoạt động, mất điện lưới quốc gia.

(3). Trang bị bảo hộ lao động:

Công nhân trang bị dụng cụ bảo hộ lao động đầy đủ trước khi  tiến hành quá trình tiêu hủy gồm có trang phục, khẩu trang, găng tay, giày, kính che mắt.

(4). Dụng cụ, thiết bị cần thiết :

Mặt nạ phòng chống hơi khí độc, máy bơm dự phòng, máy phát điện dự phòng.

(5). Quy trình, thao tác vận hành chuẩn:

  • Bật công tắc cho đầu đốt hoạt động. Lò hoạt động nâng nhiệt độ của buồng đốt sơ cấp lên khoảng 8000C, buồng đốt thứ cấp lên khoảng 11000C trong thời gian 30 phút, sau đó bắt đầu thực hiện cấp chất thải 50kg/lần theo tỷ lệ 70% chất dễ cháy và 30% chất khó cháy với tần suất 20 phút/lần.
  • Đóng cửa lò, khởi động béc đốt theo dõi quá trình biến đổi nhiệt để có điều chỉnh phù hợp bằng cách điều chỉnh các van cấp khí và các béc đốt; Khi nhiệt độ buồng sơ cấp hơn  8000C, béc tự tắt để quá trình nhiệt phân tự xảy ra vì quá trình này là quá trình tỏa nhiệt.
  • Nếu nhiệt độ buồng sơ cấp ³8000C, phun nước để giảm nhiệt độ buồng sơ cấp bảo đảm quá trình cháy CTNH xảy ra được hoàn toàn.
  • Chạy bơm cấp nước cho khu xử lý khói thải.
  • Chạy bơm cấp nước chứa dung dịch hoá chất và điều chỉnh lượng nước hoá chất vào các thiết bị xử lý khói thải.
  • Mở van khói.
  • Chạy quạt hút khói.
  • Thực hiện đốt chất thải.
  • Bật công tắc chạy bơm dầu thuỷ lực.
  • Đóng cửa buồng đốt.
  • Gạt chất thải vào giữa buồng đốt.
  • Mở các van cấp gió vào buồng đốt sơ cấp.
  • Các mẻ chất thải tiếp theo thực hiện tương tự.
  • Khi đốt chất thải phải theo dõi hoạt động của các thiết bị xử lý khói thải và quan sát màu khói thải để điều chỉnh chế độ cấp gió, cấp chất thải, cấp nước và dung dịch hoá chất ở khu xử lý khói thải.
  • Giữ nhiệt độ buồng đốt sơ cấp ổn định từ 6500C đến 8000
  • Giữ nhiệt độ buồng đốt thứ cấp ổn định từ 1.0500C đến 1.2000
  • Trong quá trình tiêu hủy thường xuyên theo dõi bảng báo diễn biến nhiệt độ của lò, kiểm tra pH của dung dịch xử lý khí thải, tình trạng hoạt động của các béc đốt, nhiên liệu cung cấp cho béc đốt.

(6). Kết thúc vận hành

Sau khi tiêu hủy hết chất thải chứa trong buồng sơ cấp tắt lò, tiếp tục cho hệ thống xử lý khí thải hoạt động theo 30 phút để hạn chế tình trạng khói bụi còn sót lại thoát ra môi trường. Kiểm tra tắt hệ thống điện, đóng cửa khu vực lò đốt.

Quy trình và tần suất bảo trì

Vệ sinh buồng đốt mỗi ngày, vệ sinh kiểm tra toàn bộ hệ thống điện, béc đốt mỗi tuần một lần.

Trên đây là những thông tin chi tiết về lò đốt rác thải nguy hại. Hi vọng rằng, qua bài viết này bạn đã có có thông tin hữu ích nhất về cấu tạo lò đốt rác, nguyên lý làm việc của lò đốt nói chung cũng như các loại lò đốt rác thải công nghiệp, lò đốt chất thải rắn sinh hoạt,….

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

0914836700