Hiện trạng công nghệ xử lý khí tại các nhà máy đốt rác sinh hoạt ở Việt Nam

Hiện trạng công nghệ xử lý khí tại các nhà máy đốt rác sinh hoạt ở Việt Nam

29/12/2021

TÓM TẮT

    Quá trình đốt rác sinh hoạt phát điện đã và đang được áp dụng tại Việt Nam. Lựa chọn công nghệ xử lý khí cho quá trình đốt rác phụ thuộc vào các yếu tố: tuân thủ các quy định của Việt Nam về nồng độ của các chất ô nhiễm trong khí thải, chất lượng của rác thải đầu vào và cấu hình của lò đốt… Hiện nay với nhà máy đốt rác phát điện công suất 400 tấn/ngày, công nghệ xử lý khí bao gồm hệ thống giảm không xúc tác có chọn lọc (SNCR), quá trình bán khô xử lý khí axit, lọc bụi túi vải. Thiết bị của hệ thống xử lý khí của lò đốt công suất trên 400 tấn/ngày được nhập khẩu toàn bộ. Với những lò đốt rác sinh hoạt công suất trên 100 tấn/ngày do Việt Nam thiết kế chế tạo đang áp dụng công nghệ SNCR kết hợp với quá trình xử lý khí ướt để xử lý khí. Trong tương lai rất cần thiết cải tạo và nâng cấp hệ thống xử lý khí của các dây truyền đốt rác sinh hoạt công suất trên 100 tấn/ngày để đáp ứng tốt hơn về chất lượng khí thải.

Từ khóa: Rác sinh hoạt, lò đốt, xử lý khí thải.

Nhận bài : 13/10/2021 ; Chỉnh sửa : 1/11/2021 ; Duyệt đăng : 5/11/2021 .

1. Giới thiệu chung

Theo Báo cáo thực trạng thiên nhiên và môi trường vương quốc, năm 2011 tổng khối lượng chất thải rắn sinh hoạt ( CTRSH ) phát sinh trên toàn nước khoảng chừng 44.400 tấn / ngày. Đến năm 2019 là 64.658 tấn / ngày ( khu vực đô thị 35.624 tấn / ngày, khu vực nông thôn 28.394 tấn / ngày ). Các địa phương có khối lượng CTRSH phát sinh trên 1.000 tấn / ngày chiếm 25 % trong đó có Thành Phố Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh phát sinh trên 6.000 tấn / ngày ). Khối lượng CTRSH tăng đáng kể ở những địa phương có vận tốc đô thị hóa, công nghiệp hóa cao như Thanh Hóa ( 2.175 tấn / ngày ), TP. Hải Phòng ( 1.982 tấn / ngày ), Tỉnh Bình Dương ( 2.661 tấn / ngày ), Đồng Nai ( 1.885 tấn / ngày ), Quảng Ninh ( 1.539 tấn / ngày ), Thành Phố Đà Nẵng ( 1.080 tấn / ngày ) và Bình Thuận ( 1.486 tấn / ngày ) [ 1 ]. Hiện nay, trên cả nước có 1.322 cơ sở giải quyết và xử lý CTRSH, trong đó gần 381 lò đốt CTRSH, 37 dây chuyền sản xuất chế biến compost, 904 bãi chôn lấp [ 1 ]. Một số cơ sở vận dụng chiêu thức đốt CTRSH để tịch thu nguồn năng lượng và phát điện, những cơ sở khác tích hợp nhiều chiêu thức công nghệ tiên tiến để giải quyết và xử lý CTRSH. Tại Nước Ta, QCVN 61 : năm nay / BTNMT được vận dụng để nhìn nhận khí thải của những lò đốt rác thải sinh hoạt và thành phần của khí thải được bộc lộ ở Bảng 1. Có thể thấy rằng QCVN 61 : năm nay / BTNMT được cho phép mức phát thải là khác nhau khi vận dụng tại những vùng miền khác nhau. Trong khói thải Open những thành phần như bụi, khí axit, những hàm lượng sắt kẽm kim loại nặng, hợp chất hữu cơ của clo … đó là hỗn hợp phức tạp. Hiện nay trên quốc tế vận dụng những công nghệ tiên tiến phong phú để giải quyết và xử lý khí thải của lò đốt CTRSH để phân phối tiêu chuẩn khí thải tại những vương quốc .

Bảng 1:  Nồng độ của các chất ô nhiễm trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt – QCVN61

– Với những hạt bụi, những hạt kim loại hình thành trong quy trình cháy, giải pháp giải quyết và xử lý thường dùng là cyclon, lọc bụi túi, lọc bụi tĩnh điện hoặc chiêu thức tách ướt để vô hiệu .
– Với những khí NOx trong khói thải sử dụng chiêu thức SNCR ( Selective non-catalytic reduction ) và SCR ( Selective Catalytic Reduction ) để giải quyết và xử lý .
– Với những khí axit trong khói thải như HCl, HF, SO2 hoặc SO3 sử dụng giải pháp giải quyết và xử lý ướt, giải quyết và xử lý bán khô hoặc giải quyết và xử lý khô .
– Xử lý sắt kẽm kim loại nặng trong khí thải sử dụng những giải pháp hấp thụ hoặc hấp phụ .
– Với những hợp chất hữu cơ clo giải pháp hấp phụ được sử dụng để vô hiệu .
Với những lò đốt rác sinh hoạt tại Nước Ta, việc vận dụng những công nghệ tiên tiến giải quyết và xử lý khí nhờ vào vào công nghệ tiên tiến và phải bảo vệ tiêu chuẩn về QCVN61. Khi lựa chọn công nghệ tiên tiến giải quyết và xử lý cần xem xét toàn diện và tổng thể đến những yếu tố như ngân sách góp vốn đầu tư và ngân sách quản lý và vận hành của mạng lưới hệ thống đặc biệt quan trọng trong toàn cảnh ngân sách giải quyết và xử lý rác sinh hoạt quá thấp. Báo cáo này đề cập đến thực trạng công nghệ tiên tiến đang vận dụng để giải quyết và xử lý khí tại một vài nhà máy sản xuất đốt rác sinh hoạt tại Nước Ta và đưa ra những luận bàn về yếu tố này .

Hình 1 : Mô hình công nghệ tiên tiến xí nghiệp sản xuất đốt rác phát điện Everbright Cần Thơ

2. Phương pháp nghiên cứu

Để thực thi nghiên cứu và điều tra chúng tôi sử dụng tài liệu từ những báo cáo giải trình góp vốn đầu tư của những dự án Bất Động Sản. Thăm quan nhà máy sản xuất đốt rác Everbright Cần Thơ để khám phá công nghệ tiên tiến. Khảo sát thực trạng thực tiễn xí nghiệp sản xuất do những kỹ sư Nước Ta phong cách thiết kế sản xuất và lắp ráp .
Tiến hành thu mẫu và nghiên cứu và phân tích thành phần rác sau tiền giải quyết và xử lý tại khu xử và phân nhóm chất thải và lấy mẫu xác lập hàm lượng ẩm, hàm lượng tro của rác theo TCVN. Tính toán nhiệt trị của rác thải, nghiên cứu và phân tích thành phần nguyên tố bằng những chiêu thức nghiên cứu và phân tích tiêu chuẩn. Sử dụng những công cụ đo lường và thống kê và ứng dụng chuyên được dùng để giám sát quy trình cháy, nhiệt độ cháy của cũng như lượng dầu cấp bù cho quy trình cháy .

3. Kết quả và thảo luận

Hiện nay, trên cả nước có gần 381 lò đốt CTRSH trong đó hầu hết là lò đốt quy mô nhỏ hơn 100 tấn / ngày do Nước Ta phong cách thiết kế, sản xuất [ 1 ]. Thực tế lúc bấy giờ tại nhiều địa phương đã vô hiệu những lò đốt CTRSH quy mô nhỏ cấp thôn, xã vì không bảo vệ nhu yếu kỹ thuật quản lý và vận hành và phần nhiều không có hoặc có mạng lưới hệ thống giải quyết và xử lý khí thải như tại những tỉnh Thành Phố Bắc Ninh, Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Hưng Yên, Thành Phố Hải Dương, Tỉnh Thái Bình, Hà Nam … Do ngân sách giải quyết và xử lý chất thải thấp, mặc dầu đã kêu gọi xã hội hóa công tác làm việc giải quyết và xử lý thiên nhiên và môi trường nhưng vẫn rất khó khăn vất vả lôi cuốn được nguồn vốn vào công tác làm việc bảo vệ thiên nhiên và môi trường. Hiện nay có duy nhất 01 xí nghiệp sản xuất đốt rác phát điện Everbright tại Cần Thơ đã đi vào hoạt động giải trí và 1 xí nghiệp sản xuất đốt rác phát điện tại Sóc Sơn đang trong quy trình triển khai xong. Theo Mutz D. chỉ có những nơi có năng lực thu gom tối thiểu 300 – 330 tấn rác / ngày và nhiệt trị rác 1,672 Kcal / kg nên vận dụng công nghệ tiên tiến đốt rác phát điện [ 2 ]. Do tình hình của rác sinh hoạt của Nước Ta có hàm ẩm cao trên 60 % và hàm lượng tro cao ( trên 25 % ) nên nhiệt trị rác sinh hoạt giao động từ 900 – 1.100 Kcal / kg [ 1 ], những đặc tính này không thuận tiện cho quy trình đốt rác phát điện. Bên cạnh đó chỉ với những đô thị lớn có được đủ lượng thu gom do vậy những xí nghiệp sản xuất đốt rác phát điện đa phần được lựa chọn góp vốn đầu tư tại những đô thị lớn. Đối với đô thị nhỏ, huyện, thị xã … nơi lượng rác thu gom thấp hơn 300 tấn / ngày thì giải pháp phát điện từ rác là không khả thi về cả mặt kỹ thuật và kinh tế tài chính .
Với những quy mô giải quyết và xử lý chất thải quy mô tập trung chuyên sâu tại những thành phố và đô thị lớn .
Các thông số kỹ thuật chính của Nhà máy đốt rác phát điện Everbright Cần Thơ và xí nghiệp sản xuất đốt rác phát điện Thiên Ý – Sóc Sơn được bộc lộ ở Bảng 2. Với phong cách thiết kế tiêu chuẩn cho những nhà máy sản xuất điện rác tại Trung Quốc thì hiệu suất đốt 1 giàn ghi đốt rác là 400 tấn / ngày. Nhà máy Thiên Ý kiến thiết xây dựng 5 modul riêng rẽ với hiệu suất mỗi modul là 800 tấn / ngày và giàn ghi sử dụng được ghép đôi hiệu suất đốt 1 giàn ghi cơ sở ( hiệu suất 400 tấn / ngày ). Nhà máy Everbright sử dụng 1 giàn ghi với hiệu suất đốt 400 tấn / ngày. Công suất xí nghiệp sản xuất Thiên Ý lớn gấp 10 lần xí nghiệp sản xuất Everbright. Với 2 nhà máy sản xuất hiệu suất phong cách thiết kế cho 1 giàn ghi lò đốt là giao động nhau, tuy nhiên mạng lưới hệ thống lò đốt được phong cách thiết kế với rác có nhiệt trị khác nhau. Với xí nghiệp sản xuất Everbright Cần Thơ phong cách thiết kế đốt rác có nhiệt trị cao hơn so với xí nghiệp sản xuất ở Thiên Ý – Sóc Sơn. Quy trình công nghệ tiên tiến của cả hai nhà máy sản xuất hoàn toàn có thể miêu tả theo hình 1. Rác được đưa đến xí nghiệp sản xuất và đổ vào hầm chứa. Rác sau đó được cầu trục gắp vào phễu của lò đốt và nhờ cơ cấu tổ chức nạp liệu đưa vào lò đốt. Trong lò đốt có 2 vùng cháy sơ cấp và vùng cháy thứ cấp. Nhiệt độ của vùng cháy thứ cấp lao lý đạt 950 oC và thời hạn lưu cháy khống chế tối thiểu 2 giây để phân hủy trọn vẹn những hợp chất hữu cơ Cl có trong rác thải. Nhiệt của quy trình cháy và nhiệt của khói lò sẽ được tận dụng triệt để sản xuất hơi quá nhiệt và quản lý và vận hành tuabin phát điện. Khói lò sau quy trình trao đổi nhiệt giảm nhiệt độ xuống 190 oC và sau đó sang khu vực giải quyết và xử lý khí thải .
Trong lò đốt nơi có nhiệt độ 950 oC, thì NOx đa phần hình thành do cháy những hợp chất chứa N hữu cơ có trong rác. Lò đốt có lắp mạng lưới hệ thống SNCR để giảm sự hình thành của NOx dưới 200 mg / Nm3. Các khí axit trong khói lò được giải quyết và xử lý bằng chiêu thức bán khô ( semi-dry process ). Dung dịch Ca ( OH ) 2 20 % được phun vào thiết bị dạng sương mù để tiếp xúc trực tiếp với khói thải. Trong thiết bị phản ứng bán khô, nước sẽ hóa hơi để giảm nhiệt độ của khói thải xuống 150 oC. Kích thước hạt nước, thời hạn tiếp xúc và vận tốc hạt nước … là những yếu tố quyết định hành động năng lực vô hiệu những khí axit có trong khói thải trải qua những phản ứng hóa học sau :
SO2 + Ca ( OH ) 2 = CaSO3 / CaSO4 + H2O
2HC l + Ca ( OH ) 2 = CaCl2 + 2H2 O
2HF + Ca ( OH ) 2 = CaF2 + 2H2 O
Hệ thống hấp phụ than hoạt tính là chiêu thức làm sạch dioxin hiệu suất cao và được vận dụng thoáng rộng. Khói thải sau khi ra khỏi thiết bị phản ứng bán khô sẽ tiếp xúc với than hoạt tính. Than hoạt tính được phun vào khói thải và được trộn đều. Than hoạt tính bám vào mặt phẳng túi vải tạo thành lớp vật tư hấp phụ và hấp phụ dioxin trong khói thải. Lọc bụi túi vải là chiêu thức hữu hiệu để giải quyết và xử lý bụi và những sắt kẽm kim loại nặng trong khói thải. Tại mặt phẳng túi vải, than hoạt tính, bụi và sắt kẽm kim loại nặng định kỳ được rũ tách ra khỏi túi lọc. Khói thải sau khi qua thiết bị lọc túi có nhiệt độ từ 140 – 150 oC sẽ thải ra thiên nhiên và môi trường .

Bảng 2 : Thông số công nghệ chính của nhà máy đốt rác phát điện tại Việt Nam

Với những quy mô giải quyết và xử lý chất thải quy mô tập trung chuyên sâu cấp huyện hiệu suất dưới 100 tấn / ngày
Ở Nước Ta lúc bấy giờ, phần nhiều lò đốt hiệu suất dưới 100 tấn / ngày được phong cách thiết kế, sản xuất trong nước. Rất ít thông tin công bố về những thông số kỹ thuật kỹ thuật của mạng lưới hệ thống cũng như những thông số kỹ thuật về quy trình giải quyết và xử lý khí. Trên cơ sở khảo sát thực tiễn, lấy mẫu nghiên cứu và phân tích và tính toán số liệu, phối hợp với khảo sát những nhà máy sản xuất giải quyết và xử lý rác do những kỹ sư Nước Ta phong cách thiết kế sản xuất, những dây truyền giải quyết và xử lý rác sinh hoạt theo công nghệ tiên tiến đốt tiêu hủy có những đặc thù sau :

• Nhà góp vốn đầu tư : 100 % vốn Nước Ta .

• Quy mô giải quyết và xử lý : 100 tấn / ngày cho 1 dây truyền

• Tiêu chuẩn chất lượng rác để phong cách thiết kế công nghệ tiên tiến : Nhiệt trị > 1.700 kcal / kg

• Công nghệ đốt : Lò đốt ghi hoạt động, thiết bị sản xuất trong nước

• Công nghệ giải quyết và xử lý khí : Công nghệ và thiết bị sản xuất tại Nước Ta sử dụng những công nghệ tiên tiến là SNCR giải quyết và xử lý NOx, công nghệ tiên tiến giải quyết và xử lý bụi, công nghệ tiên tiến ướt để giải quyết và xử lý khí thải .

• giá thành góp vốn đầu tư cho dự án Bất Động Sản : khoảng chừng 70 tỷ / 1 dây truyền 100 giải quyết và xử lý 100 tấn ( 2.1 tỷ / tiến công suất năm ) .

Hình 2 : Mô hình công nghệ tiên tiến đốt rác hiệu suất 100 tấn / ngày
Theo công nghệ tiên tiến này, CTRSH ( sau khi phân loại ) được đưa vào lò đốt có buồng đốt sơ cấp ( nhiệt độ ≥ 450 oC ) và thứ cấp để đốt ở nhiệt độ cao ( ≥ 950 oC ) tạo thành khí cháy và tro xỉ, giảm được 80 – 90 % khối lượng chất thải. Thời gian lưu cháy tại buồng cháy thứ cấp lớn hơn 2 giây để tàn phá những hợp chất Clo. Khói có nhiệt độ cao sẽ đi vào kênh khí, tại đây khói thải sẽ trao đổi nhiệt gián tiếp để tạo hơi nước hoặc không khí nóng để quay lại lò đốt. Khói lò sau khi trao đổi nhiệt sẽ giảm nhiệt độ. Trong thực tiễn tùy theo nhu yếu sử dụng hơi nước hoặc sử dụng không khí nóng sẽ phong cách thiết kế những thiết bị trao đổi nhiệt để hạ nhiệt độ khói thải xuống 500 oC. Như đã biết vùng nhiệt độ hoàn toàn có thể tái tạo dioxin trong khoảng chừng nhiệt độ từ 450 – 200 oC [ 5 ] do đó phải hạ nhanh nhiệt độ khói thải để không cho khói thải trải qua vùng nhiệt độ này. Thiết bị làm lạnh trực tiếp khói lò bằng nước sẽ được sử dụng để nhiệt độ khói lò giảm nhanh. Sau đó khói lò sẽ liên tục qua thiết bi ventury để tách bụi, tách sắt kẽm kim loại nặng và sau đó liên tục qua thiết bị hấp thụ để giải quyết và xử lý những khí axit. Nước sau quy trình giải nhiệt và sau quy trình hấp thụ của quy trình giải quyết và xử lý khí gồm có ventury, thiết bị hấp thụ sẽ được thu gom và giải quyết và xử lý bằng chiêu thức vật lý và hóa học để tuần hoàn sử dụng trong mạng lưới hệ thống giải quyết và xử lý khí. Nhiệt độ khói thải thường ở mức 65 – 70 oC .
Các thông số kỹ thuật quan trọng cần chú ý quan tâm để lựa chọn giải pháp giải quyết và xử lý khói thải của lò đốt rác sinh hoạt quy mô nhỏ
Với tiềm năng chính là bàn luận mạng lưới hệ thống công nghệ tiên tiến của lò đốt hiệu suất dưới 100 tấn / ngày do những kỹ sư trong nước phong cách thiết kế và sản xuất nên chúng tôi tập chung vào nghiên cứu và phân tích cho quy mô này .
– Chất lượng rác nguồn vào :
Đây là thông số kỹ thuật quan trọng nhất để phong cách thiết kế nên lò đốt cũng như mạng lưới hệ thống giải quyết và xử lý khí. Rác có nhiệt trị càng cao thì nhiệt độ vùng cháy càng lớn do đó quy trình cháy xảy ra triệt để và giảm tải cho quy trình giải quyết và xử lý khí. Với hiệu quả nghiên cứu và phân tích của chúng tôi cho thấy với rác của khu vực nông thôn và tại những khu vực giải quyết và xử lý tập trung chuyên sâu, thành phần tiêu biểu vượt trội sau quy trình tiền giải quyết và xử lý được bộc lộ ở Bảng 2. Do Nước Ta có 2 mùa nổi bật là mùa mưa và mùa khô nên nhiệt trị của rác cũng rất khác nhau. Mùa khô nhiệt độ rác sau tiền giải quyết và xử lý khoảng chừng 40 %, độ tro khoảng chừng 20 % và nhiệt trị là 1,683 Kcal / kg. Mùa mưa nhiệt độ rác sau tiền giải quyết và xử lý khoảng chừng 50 %, nhiệt trị là 1,300 Kcal / kg. Các thành phần nguyên tố của rác sau tiền giải quyết và xử lý và nghiên cứu và phân tích thành phần hóa học được bộc lộ ở Bảng 3. Ngoài thành phần cơ bản trong rác là C, H, O thì Open cả N, S và Cl tuy nhiên S có hàm lượng nhỏ .

    Sử dụng phần mềm Aspen để tính toán thì với nhiệt trị điển hình của rác cho 2 mùa. Với thông số rác thải sinh hoạt đầu vào, công suất của lò đốt, hệ số không khí thừa là 1,7 và 2,0. Số liệu cơ bản của quá trình cháy được thể hiện ở Bảng 4 và Bảng 5. Có thể thấy rằng, vào mùa khô khi nhiệt trị của rác là 1.683 Kcal/kg với hệ số cấp gió là 1,7 thì nhiệt độ cháy lý thuyết đạt QCVN61, tuy nhiên hệ số không khí thừa là 2,0 thì phải cấp bù 51 kg/h dầu DO để nhiệt độ buồng cháy đạt với QCVN61. Khi vào mùa mưa, nhiệt trị của rác giảm xuống 1,300 Kcal/kg thì lượng dầu cấp bù phải nhiều hơn so với mùa khô.

Việc nâng cao nhiệt trị của rác trước khi đốt là rất quan trọng và thông số kỹ thuật tối thiểu phải đạt 1.700 Kcal / kg trước khi đốt để đạt nhiệt độ của vùng thứ cấp theo QCVN61 và giảm tiêu thụ nguyên vật liệu đốt kèm. Do đó, việc tiền giải quyết và xử lý rác sinh hoạt trước khi đốt là khâu then chốt quyết định hành động chất lượng của rác trước khi đốt tiêu hủy .
– Cấu tạo lò đốt
Cấu tạo lò đốt là then chốt để quyết định hành động chất lượng cháy của rác, nhiệt độ cháy, chất lượng khí thải … Nhà máy Cần Thơ phong cách thiết kế với nhiệt trị của rác 1.500 kcal / kg, nhà máy sản xuất Sóc Sơn phong cách thiết kế đốt rác nhiệt trị 1.100 kcal / kg. Nhờ tận dụng nhiệt khói thải để nâng nhiệt độ gió nóng, kiểm soát và điều chỉnh trộn lẫn dòng khí trong vùng cháy, tái sử dụng khói thải để cấp vào vùng cháy, trấn áp tự động hóa những quy trình cháy … đã được cho phép thực thi đốt rác có nhiệt trị thấp mà vẫn đạt QCVN61. Đây là những giải pháp kỹ thuật mà những kỹ sư của Nước Ta chưa thể thực thi được .
Với lò đốt hiệu suất 100 tấn / ngày do những kỹ sư Nước Ta phong cách thiết kế sản xuất trong bước đầu phân phối được QCVN61, tuy nhiên, nhiệt trị của rác phải ở ngưỡng tối thiểu là 1.700 Kcal / kg. Tận dụng gió nóng để nâng cao nhiệt độ vùng cháy hoặc để giảm hàm ẩm của rác cũng đã được vận dụng trong thực tiễn .

Bảng 3 : Thông số của rác thải sinh hoạt

Bảng 4: Thành phần nguyên tố (khô và không tro) của rác thải sinh hoạt

– Quy trình giải quyết và xử lý khí
Hàm lượng bụi trong khói thải nhờ vào vào nhiều yếu tố như chính sách quản lý và vận hành của lò trong quy trình cháy. Thành phần chính của bụi là tro bay và muội cacbon. Muội cacbon hoàn toàn có thể giảm khi nhiệt độ lò đốt đạt ngưỡng tiêu chuẩn. Với quy mô những nhà máy sản xuất lớn khi giải quyết và xử lý bằng chiêu thức bán khô và nhiệt độ khói thải dưới 180 oC, sử dụng lọc bụi túi vải để tách bụi. Với lọc bụi túi vải thì hoàn toàn có thể vô hiệu trọn vẹn bụi có trong khói thải. Với nhà máy sản xuất hiệu suất nhỏ lựa chọn giải pháp giải quyết và xử lý ướt thì không hề sử dụng được lọc bụi túi vải, khi đó venturi và chiêu thức hấp thụ sẽ được vận dụng để bảo vệ giảm hàm lượng bụi trong khói thải .

Bảng 5: Các thông số tính toán của lò đốt vào mùa khô (lò đốt công suất 2,4 tấn/h)

Bảng 6 : Các thông số tính toán của lò đốt vào mùa mưa (lò đốt công suất 2,4 tấn/h)

Trong khói thải có những khí axit như HCl, SO2 hình thành do trong quy trình cháy những hợp chất Cl và S có trong rác thải. Với chỉ tiêu nghiên cứu và phân tích rác nguồn vào ở Bảng 3 hoàn toàn có thể thấy hàm lượng Cl lớn hơn so với S do đó đa phần trong quy trình cháy lượng khí HCl sẽ hình thành nhiều hơn so với SO2. Cả hai khí HCl và SO2 đều hoàn toàn có thể giải quyết và xử lý bằng giải pháp hấp thụ với dung dịch kiềm. Với quá trình giải quyết và xử lý ướt thì quy trình giải quyết và xử lý khí axit có hiệu suất cao do tỷ suất lỏng / khí lớn, tiếp xúc pha tốt giữa khí và lỏng nên hiệu suất cao giải quyết và xử lý khí axit cao. Với quy trình giải quyết và xử lý bán khô, quy trình giải quyết và xử lý khí axit sẽ hiệu suất thấp hơn vì tỷ suất lỏng / khí giảm nhiều hơn so với chiêu thức ướt và tiếp xúc pha kém hơn. Việc bảo vệ đủ thời hạn lưu hai pha khí lỏng và tăng cường tiếp xúc pha sẽ quyết định hành động hiệu suất giải quyết và xử lý của thiết bị. Với lò đốt hiệu suất nhỏ thì đa phần vận dụng công nghệ tiên tiến giải quyết và xử lý ướt để giải quyết và xử lý khí axit còn so với những nhà máy sản xuất hiệu suất lớn thì thường vận dụng phương bán khô .
Ở nhiệt độ 950 oC trong lò đốt NOx đa phần hình thành do quy trình đốt cháy những hợp chất hữu cơ N trong rác. Căn cứ vào hàm lượng N có trong rác thải để thống kê giám sát hàm lượng NOx hình thành. Nếu hàm lượng NOx cao hơn quy chuẩn được cho phép sẽ vận dụng giải pháp SNCR để phun trực tiếp NH4OH vào buồng cháy thứ cấp để giải quyết và xử lý NOx. Đây là công nghệ tiên tiến đơn thuần và hiệu suất cao trong việc giảm NOx trong khí thải .
Hàm lượng CO trong khí thải Open do sự đốt cháy không trọn vẹn. Trong lò đốt tỷ suất không khí luôn được bảo vệ dư, tuy nhiên vẫn hoàn toàn có thể Open khí CO. Để hạn chế sự tạo thành CO, phong cách thiết kế đường cấp gió của buồng cháy thứ cấp và vận tốc cắt của dòng gió cấp hai với dòng khói thải sẽ cải tổ quy trình oxy hóa CO .
Hàm lượng những sắt kẽm kim loại nặng sống sót trong khí thải. Khi vận dụng giải pháp giải quyết và xử lý khí thải khô và bán khô quy trình giải quyết và xử lý những sắt kẽm kim loại nặng phụ thuộc vào vào hiệu suất cao của quy trình tách bụi. Do hầu hết những sắt kẽm kim loại nặng đều ngưng tụ trên bể mặt những hạt bụi do vậy quy trình tách bụi khói thì sẽ tách phần đông những sắt kẽm kim loại như Cd, Ti, Sb, Pb, As, Cr Co, Cu, Mn, Ni, V [ 6 ]. Phương pháp ventury cũng là giải pháp để giảm những hạt bụi trong khói thải do đó cũng là chiêu thức hoàn toàn có thể giải quyết và xử lý được những sắt kẽm kim loại nặng có trong khí thải .
Hàm lượng thủy ngân ít sống sót trong rác thải sinh hoạt mà hầu hết Open khi đốt rác thải công nghiệp, tuy nhiên nó hoàn toàn có thể sống sót trong khói thải do rác không được phân loại và hoàn toàn có thể có lẫn những tiền chất có năng lực hình thành thủy ngân. Thủy ngân sẽ bị cacbon hoạt tính hấp phụ khi phun than hoạt tính vào khói thải [ 7 ]. Than hoạt tính sẽ bám vào lớp túi vải và tạo thành lớp hấp phụ thủy ngân. Đối với những mạng lưới hệ thống giải quyết và xử lý khí thải không sử dụng cacbon hoạt tính thì khó hoàn toàn có thể giải quyết và xử lý được thủy ngân .
Hàm lượng dioxin và furan Open trong khói thải là do quy trình tái hợp của những hợp chất Cl sau khi ra khỏi lò đốt. QCVN61 lao lý thời hạn lưu khí phải lớn hơn 2 giây ở 950 oC để hủy hoại trọn vẹn những hợp chất hữu cơ Cl, tuy nhiên những hợp chất này lại có năng lực hợp lại thành hợp chất hữu cơ chứa Cl tại vùng nhiệt độ 450 – 200 oC [ 5 ]. Với những mạng lưới hệ thống đốt rác phát điện sẽ tận dụng nhiệt triệt để để tạo hơi bằng giải pháp trao đổi nhiệt. Giải pháp này sẽ sử dụng những thiết bị trao đổi nhiệt khói thải với hơi nước và với không đi, do đó khói thải trải qua vùng nhiệt độ 450 – 200 oC. Đây là vùng có năng lực hình thành những hợp chất hữu cơ Cl. Do đó than hoạt tính phải phun vào khói thải để hấp phụ những hợp chất hữu cơ Cl. Với những mạng lưới hệ thống đốt quy mô nhỏ, do không tận dụng triệt để nhiệt để sinh hơi nên khi phong cách thiết kế công nghệ tiên tiến sẽ trấn áp để khói thải không trải qua vùng nhiệt độ 450 – 200 oC để hạn chế sự tái hợp của những hợp chất hữu cơ Clo. Phương pháp tiếp xúc trực tiếp khói thải với nước lạnh ( quenching ) để hạ nhiệt độ nhanh khói thải xuống dưới 200 oC sẽ hạn chế trọn vẹn quy trình tái hợp những hợp chất hữu cơ Cl và không hình thành dioxin và furan trong khói thải. Hiệu quả việc ức chế quy trình tái hợp những hợp chất hữu cơ Cl phụ thuộc vào vào vận tốc làm nguội khí nhờ vào vào kích cỡ hạt nước, kỹ thuật tạo sương, thời hạn lưu và tiếp xúc hạt nước và không gian hóa hơi … Việc không bảo vệ những yếu tố công nghệ tiên tiến hoàn toàn có thể dẫn đến giảm năng lực ức chế hình thành hợp chất hữu cơ Cl và rủi ro tiềm ẩn hàm lượng dioxin và furan cao trong khói thải .

4. Kết luận

Chất lượng khí thải của lò đốt rác sinh hoạt nhờ vào vào 3 yếu tố chính đó là chất lượng rác nguồn vào, cấu trúc của lò đốt và mạng lưới hệ thống giải quyết và xử lý khí thải. Với những lò đốt quy mô lớn phối hợp với sản xuất điện có hiệu suất trên 400 tấn / ngày, hàng loạt công nghệ tiên tiến được nhập khẩu đồng nhất với ngân sách góp vốn đầu tư lớn, ngân sách quản lý và vận hành, ngân sách bảo trì cao và nhiều tuyệt kỹ công nghệ tiên tiến … thời hạn tịch thu vốn dài. Tại thời gian hiện tại chỉ có những công ty Trung Quốc tham gia vào thị trường giải quyết và xử lý chất thải để phát điện với 100 % vốn góp vốn đầu tư quốc tế và tỷ suất trong nước hóa gần như không đáng kể .
Với những mạng lưới hệ thống giải quyết và xử lý rác thải với hiệu suất 100 tấn / ngày / dây truyền, những kỹ sư Nước Ta đã làm chủ trọn vẹn phong cách thiết kế, sản xuất và lắp ráp quản lý và vận hành với ngân sách hài hòa và hợp lý và bảo vệ yếu tố kinh tế tài chính của dự án Bất Động Sản. Mô hình này trong bước đầu đã xử lý được yếu tố giải quyết và xử lý rác thải ở quy mô cấp huyện và hoàn toàn có thể tăng trưởng lên với hiệu suất lớn đến 200 – 300 tấn / ngày trên cơ sở tích hợp những modul 100 tấn / ngày, tuy nhiên, yếu tố giải quyết và xử lý khí cần phải được phong cách thiết kế đồng nhất và hiệu suất cao trên cơ sở bảo vệ những tiêu chuẩn của QCVN61 đặc biệt quan trọng chú ý quan tâm là những cụm thiết bị giải quyết và xử lý hợp chất hữu cơ Cl, giải quyết và xử lý axit và giải quyết và xử lý bụi .
Với ngân sách giải quyết và xử lý rác thải bằng chiêu thức đốt tiêu hủy đang vận dụng trong khoảng chừng 350.000 – 410.000 đồng / tấn thì lựa chọn giải pháp đồng điệu từ lò đốt và công nghệ tiên tiến giải quyết và xử lý khí thải cần phải được điều tra và nghiên cứu và phong cách thiết kế đúng tiêu chuẩn để bảo vệ tính kinh tế tài chính của dự án Bất Động Sản. Phương pháp giải quyết và xử lý khí tương thích với quy mô này sẽ là chiêu thức giải quyết và xử lý khí ướt, tuy nhiên chiêu thức này có đặc thù là sử dụng lượng nước lớn. Trong tương lai khi ngân sách giải quyết và xử lý chất thải cao hơn, những giải pháp nâng cấp cải tiến phong cách thiết kế lò đốt, vận dụng những chiêu thức giải quyết và xử lý khí thải tiên tiến và phát triển như chiêu thức khô, giải pháp bán khô, SCR … cần được điều tra và nghiên cứu để vận dụng để đem lại hiệu suất cao giải quyết và xử lý khí tốt hơn .

Lời cảm ơn: Nghiên cứu này được tài trợ bởi Bộ Giáo dục và Đào tạo, đề tài mã số B2020-BKA-09.

Tài liệu tham khảo

1. Báo cáo thực trạng môi trường tự nhiên vương quốc năm 2019, Chuyên đề : Quản lý chất thải rắn sinh hoạt, Bộ TN&MT, Nhà xuất bản Dân trí – 2020 .

2. Mutz D, Hengevoss D, Hugi C, Hinchliffe D ( 2017 ) Waste-to-Energy Options in Municipal Solid Waste Management – A Guide for Decision Makers in Developing and Emerging Countries, Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit ( GIZ ) GmbH, Eschborn, Germany .

3. Environmental and Social Impact Assessment Report ( ESIA ), Can Tho Waste-to-Energy Project, Project Number : 50371 – 001 October 2019, Prepared by China Everbright International Limited

4. Công ty CP nguồn năng lượng tái tạo Sóc Sơn, Nhà máy điện rác Sóc Sơn, Báo cáo điều tra và nghiên cứu khả thi, 2017 .

5. Dioxin – Environment Australia ( 1999 ), Incineration and Dioxins : Review of Formation Processes, consultancy report prepared by Environmental and Safety Services for Environment Australia, Commonwealth Department of the Environment and Heritage, Canberra

6. M. Löschau, R. Karpf, Flue Gas Treatment – State of the Art, Waste Management, Volume 5 – Waste-to-Energy, ISBN 978 – 3-9443 10-22-0, TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensk

7. M. Marczak,S. Budzyń,J. Szczurowski,K. Kogut,P. Burmistrz,Environmental Science and Pollution Research, 26 ( 2019 ), 8383 – 8392 .https://doi.org/10.1007/s11356-018-1772-1

Văn Đình Sơn Thọ 

Viện Khoa học Công nghệ Quốc Tế Nước Ta – Nhật Bản
Đại học Bách Khoa TP.HN
( Nguồn : Bài đăng trên Tạp chí Môi trường số Chuyên đề Tiếng Việt IV / 2021 )

Current statue of flue gas treatment at Municipal solid waste incinerator in Vietnam

Van Dinh Son Tho1

1V ietnam - Japan International Institute of Science and Technology, Hanoi University of Science and Technology

Source: https://vvc.vn
Category : Môi trường