TIỂU LUẬN đặc điểm và công nghệ xử lý khí thải lò đốt rác y tế, sinh hoạt.

ĐẠI HỌC HUẾ
==

BÀI BÁO CÁO:
ĐẶC ĐIỂM VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ
THẢI LÒ ĐỐT RÁC Y TẾ, SINH
HOẠT.



Sinh viên thực hiện: Bùi Văn Bình
Nguyễn Ngọc Công
Huỳnh Ngọc Đạt.









MỤC LỤC
I. GIỚI THIỆU CHUNG
II. ĐẶC ĐIỂM, NGUỒN PHÁT SINH
KHÍ THẢI LÒ ĐỐT RÁC SINH HOẠT,Y
TẾ.
1. Đặc điểm khí thải lò đốt rác
2. Nguồn phát sinh khí thải lò đốt rác
III. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ
ĐỐT RÁC SINH HOẠT, Y TẾ.

3.1. Các công nghệ xử lý khí thải lò đốt rác
sinh hoạt, y tế
3.2. Quy trình xử lý khí thải
3.2.1 Quy trình I
3.2.2 Quy trình II
3.3. Giới thiệu công nghệ xử lý khí thải lò
đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại CEETIA-
CN150
IV.KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ











I. GIỚI THIỆU CHUNG
Rác thải là sản phẩm tất yếu của cuộc sống được thải ra từ
các hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các
hoạt động khác như khám chữa bệnh, vui chơi giải trí của con
người. Cùng với mức sống của nhân dân ngày càng được nâng cao
và công cuộc công nghiệp hoá ngày càng phát triển sâu rộng, rác
thải cũng được tạo ra ngày càng nhiều với những thành phần ngày
càng phức tạp và đa dạng. Tác động tiêu cực của rác thải nói chung
và rác thải có chứa các thành phần nguy hại nói riêng là rất rõ ràng
nếu như những loại rác thải này không được quản lý và xử lý theo

đúng kỹ thuật môi trường. Xử lý rác thải đã và đang trở thành một
vấn đề nóng bỏng ở các quốc gia trên thế giới, trong đó có Việt
Nam. Ở Việt Nam, thực tế việc quản lý và xử lý rác thải mặc dù đã
có nhiều tiến bộ, cố gắng nhưng chưa ngang tầm với nhu cầu đòi
hỏi. Hiện nay, ở khu vực đô thị mới chỉ thu gom đưa đến bãi chôn
lấp tập trung đạt khoảng 60-65%, còn lại rác thải xuống ao hồ,
sông ngòi, bên đường. Còn ở khu vực nông thôn, rác thải hầu như
không được thu gom, những điểm vứt rác tràn ngập khắp nơi. Ở
khu vực khám chữa bệnh, mặc dù đã có nhiều bệnh viện đạt được
những tiến bộ đáng kể trong việc cải thiện điều kiện môi trường
theo hướng xanh, sạch, đẹp cùng với những thiết bị hiện đại để
phục vụ tốt cho việc khám chữa bệnh của nhân dân, song vẫn còn
những bất cập trong việc thu gom và tiêu huỷ rác thải, nhất là chất
thải có các thành phần nguy hại. Đây cũng chính là nguy cơ tiềm
ẩn đối với môi trường và con người.
Rác thải có mối nguy cơ cao chỉ khi con người không quan
tâm đến công tác quản lý thu gom và xử lý đối với chúng. Nếu như
những nhà quản lý, nhà khoa học tạo điều kiện giúp đỡ và nâng
cao nhận thức cho cộng đồng, cho các nhà doanh nghiệp và đặc
biệt là tạo điều kiện cho họ tiếp cận với công nghệ xử lý và ứng xử
với rác một cách thân thiện, thì ngược lại, rác thải sẽ là một trong
những nguồn tài nguyên quý giá phục vụ lại cho con người. Hiện
nay việc xử lý chất thải rắn công nghiệp, chất thải y tế, sinh hoạt
bằng phương pháp thiêu đốt được áp dụng khá phổ biến, tuy nhiên,
vấn đề nảy sinh là phải xử lý khí thải như thế nào, nhất là các lò
thiêu đốt chất thải độc hại sẽ được nói đến phần sau
II. ĐẶC ĐIỂM, NGUỒN PHÁT SINH KHÍ THẢI LÒ ĐỐT
RÁC SINH HOẠT,Y TẾ.
1. Đặc điểm khí thải lò đốt rác sinh hoạt, y tế.
• Hàm lượng các khí HCl, HF thấp (vì thành phần nhựa

trong rác thải chủ yếu là PE)
• Hàm lượng CO, SOx,bụi, VOCs: không ổn định, thấp
nhưng vẫn vượt quá giới hạn cho phép.
• Hàm lượng NOx cao do đốt cháy thành phần N hữu cơ trong rác
thải (khoảng 70 ÷80% thành phần khí NOx sinh ra), và một phần
tạo thành do oxi phản ứng với nitơ trong không khí ở nhiệt độ cao.
2. Nguồn phát sinh khí thải lò đốt rác
Quy trình đốt rác thải

 Thuyết minh quy trình lò đốt
Tại buồng sơ cấp
Các quá trình xảy ra gồm:
Sấy khô(bốc hơi nước) chất thải: chất thải được đưa vào
buồng đốt sẽ thu nhiệt từ không khí nóng của buồng đốt, nhiệt độ
của chất thải đạt trên 100
0
C, quá trình thoát hơi ẩm xảy ra mãnh
liệt, khi nhiệt độ tiếp tục tăng sẽ xảy ra quá trình nhiệt phân chất
thải và tạo khí gas.
Quá trình phân hủy nhiệt tạo khí gas và cặn carbon: chất thải
bị phân hủy nhiệt sinh ra khí gas, tức là các hợp chất hữu cơ phức
tạp tạo thành các chất đơn giản như: CH4, CO, H2…Thực tế, với
sự có mặt của oxy và khí gas trong buồng nhiệt phân ở nhiệt độ
cao đã xảy ra quá trình cháy, nhiệt sinh ra lại tiếp tục cấp cho quá
trình nhiệt phân, như vậy đã sinh ra quá trình “tự nhiệt phân và tự
đốt sinh năng lượng” mà không cần đòi hỏi phải bổ sung năng
lượng từ bên ngoài (không cần tiến hành cấp nhiệt qua béc đốt), do
vậy đã tiết kiệm năng lượng. Thông qua quá trình kiểm soát chế
độ cấp khí và diễn biến nhiệt độ buồng sơ cấp sẽ đánh giá được
giai đoạn: sấy, khí hóa và đốt cặn trong buồng nhiệt phân. Quá

trình nhiệt phân chất thải rắn thường bắt đầu từ 250
o
C – 650
0
C,
thực tế để nhiệt phân chất thải người ta thường tiến hành ở nhiệt độ
từ 425
o
C – 760
0
C. Khi quá trình nhiệt phân kết thúc, sẽ hình thành
tro và cặn carbon, do vậy người ta còn gọi giai đoạn này là carbon
hóa.
Tại buồng thứ cấp

Quá trình đốt dư khí oxy: khí gas sinh ra từ buồng sơ cấp,
được đưa lên buồng thứ cấp để đốt triệt để. Tốc độ cháy phụ thuộc
vào nhiệt độ và nồng độ chất cháy trong hỗn hợp khí gas. Khi đã
cháy hết 80% -90% chất cháy (khí gas) thì tốc độ phản ứng giảm
dần.
Quá trình tạo tro xỉ
Giai đoạn cuối mẻ đốt, nhiệt độ buồng đốt nâng tới 950
0
C để đốt
cháy cặn carbon, phần rắn không cháy được tạo thành tro xỉ. Các
giai đoạn của quá trình cháy thực tế không phải tiến hành tuần tự,
tách biệt mà tiến hành gối đầu, xen kẽ nhau.
Lò nhiệt phân coi như có 2 buồng phản ứng nối tiếp nhau với 2
nhiệm vụ: buồng sơ cấp làm nhiệm vụ sản xuất khí gas, cung cấp
cho buồng thứ cấp để đốt triệt để chất hữu cơ. Chất lượng khí gas

tạo thành phụ thuộc vào bản chất của chất thải được nhiệt phân
cũng như điều kiện nhiệt phân ở buồng sơ cấp. Kiểm soát được
mối quan hệ giữa buồng sơ cấp và buồng thứ cấp đồng nghĩa với
việc kiểm soát được chế độ vận hành lò đốt hiệu quả như mong
muốn.
Ưu – Nhược điểm lò đốt
Ưu điểm
- Thể tích và khối lượng CTR giảm tới mức nhỏ nhất
- Thu hồi được năng lượng
- CTR có thể được xử lý tại chỗ
- Cần một diện tích tương đối nhỏ
- Phù hợp đối với chất thải trơ về mặt hóa học, khó phân hủy sinh
học
- Tro, cặn còn lại chủ yếu là vô cơ, trơ về mặt hóa học
Nhược điểm
- Không phải tất cả CTR đều đốt được
- Vốn đầu tư cao
- Thiết kế, vận hành phức tạp
- Yêu cầu nhiên liệu đốt bổ sung
- Ảnh hưởng đến môi trường nếu không kiểm soát ô nhiễm
- Bảo dưỡng thường xuyên làm gián đoạn xử lý
- CTR có thành phần, tính chất khác nhau nên có những công
nghệ và vận hành khác nhau
III. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ ĐỐT RÁC SINH
HOẠT, Y TẾ.
3.1. Các công nghệ xử lý khí thải lò đốt rác sinh hoạt, y tế
o MODEL WI-8E
 Xử lý khí thải : tách bụi - khử NOx - ôxy hóa các
chất hữu cơ còn sót và CO - hấp thụ khí axít
o Công nghệ xử lý khí thải lò đốt chất thải rắn công

nghiệp nguy hại CEETIA-CN150
o Công nghệ xử lý khói thải – GTEC
o Công nghệ quản lý nguồn thải chất ô nhiễm không khí
dựa trên mô hình khuếch tán
3.2. Quy trình xử lý khí thải
3.2.1 Quy trình I


a. Thuyết minh quy trình I
Các chất ô nhiễm không khí được tạo ra có liên quan trực tiếp
đến thành phần chất thải được đốt. Các chất ô nhiễm cần kiểm soát
là: NOx, SO2, CO, O3, Pb và bụi
Khói thải ra khỏi buồng đốt thứ cấp với nhiệt độ khoảng 600
0
C có
chứa nhiều bụi, chủ yếu là mồ hóng và các khí độc hại được dẫn đi
qua thiết bị thu hồi nhiệt trước khi dẫn vào hệ thống thiết bị khử
bụi kiểu ướt với hiệu quả khử bụi khoảng 70-80%, thiết bị lọc bụi
kiểu ướt ngoài chức năng lọc bụi còn khử được một phần khí SOx,
NOx. Lượng bụi còn lại đi theo khói thải qua thiết bị xử lý các khí
độc hại, ở đây sẽ khử tiếp 1 phần khí NOx, SO2, CO và
Dioxin/Furan, vật liệu hấp phụ là vôi có tác dụng hấp phụ các khói
axít, than hoạt tính hấp phụ dioxin và furan. Hệ thống xử lý còn
được lắp các thiết bị báo nhiệt độ, nồng độ một số loại khí như
carbon để giám sát chất lượng khí thải và hiệu quả phân hủy của
lò. Nước thại từ quá trình thiết bị lọc bụi kiểu ướt sẽ được tuần
hoàn lại
b. Ưu - nhược điểm quy trình I
Ưu điểm
- Xử lý khí thải lò đốt rác thải lớn, vừa và nhỏ

- Quy trình xử lý đơn giản không cần tay nghề cao
- Chi phí vận hành xử lý khí thải chấp nhận được
Nhược điểm
- Khó xử lý với khí thải độc hại cao
- Độ bền cơ học của thiết bị lọc khí độc thấp khó hoàn nguyên
- Chỉ có tác dụng nhất thời mà thực ra các chất độc vẫn còn
nguyên, không hề bị thay đổi tính chất hóa học
- Các chất hấp phụ nhanh chóng mất hoạt tính do đã bão hòa, và
không còn tác dụng loại bỏ chất độc nữa
3.2.2 Quy trình II

a. Thuyết minh quy trình II
Khí thải từ lò đốt sẽ đi qua bộ trao đổi nhiệt (giải nhiệt) để
tận dụng nhiệt cấp cho không khí cấp buồng thứ cấp (nhằm tiết
kiệm năng lượng) và sau đó tiếp tục đi qua lò phản ứng. Trong lò
phản ứng dưới tác dụng của xúc tác khử GC -4R quá trình khử
Nox thành nitơ phân tử xảy ra nhanh chóng, đồng thời dưới tác
dụng của xúc tác oxi hóa GC-4O các chất hữu cơ còn sót lại và CO
sẽ được oxi hóa triệt để thành hơi nước và CO2. Sau đó khí thải
tiếp tục được đua đi xử lý ở tháp xử lý ướt, tại đây các khí axit và
bụi được xử lý hoàn toàn nhờ bơm, bơm dung dịch hóa chất tuần
hoàn. Cuối cùng khí thải được hút bằng quạt và xả ra ngoài qua
ống khói. Nước thải từ thiết bị xử lý kiểu ướt được thải ra môi
trường do chất độc trong nước thải chuyển hóa thành dạng không
bị ô nhiễm hoặc ít bị ô nhiễm
b. Ưu – nhược điểm quy trình II
Ưu điểm
- Chất thải rắn: được xử lý triệt để và an toàn, tro còn lại sau khi
xử lý không còn “sống” (lượng hữu cơ dưới 0,5%).
- Khí thải: khí thải ra từ hệ thống sau khi xử lý đạt TCVN

6560:2005.
- Chi phí đầu tư thấp.
- Chi phí vận hành chấp nhận được.
- Chắc chắn để có thể sử dụng lâu dài.
- Phù hợp với trình độ người sử dụng cũng như công tác bảo
dưỡng
Nhược điểm
- Chỉ xử lý được công suất vừa và nhỏ
- Chi phí đầu tư thấp nhưng chi phí dành cho xử lý thì cao
- Vận hành quy trình cần có tay nghề kỹ thuật cao
3.3. Giới thiệu Lò đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại
CEETIA-CN150
3.3.1. Khái quát lò đốt
Lò đốt CTR đã được thiết kế dựa trên cơ sở áp dụng nguyên lý đốt
tối đa vùng thông qua hai buồng đốt sơ cấp và thứ cấp. Thành lò
được xây bằng gạch sa mốt A, cách nhiệt bằng bông khoáng chịu
nhiệt cao. Đây là nguyên lý xử lý rác thải độc hại đang được sử
dụng rộng rãi ở các nước tiên tiến trên thế giới. Chất thải được đưa
vào buồng đốt sơ cấp duy trì ở nhiệt độ khoảng 800o C. Không khí
được cấp liên tục cho quá trình đốt nhờ bơm ejector tạo áp suất âm
trong buồng lò.
Khói bốc lên từ các buồng đốt sơ cấp gồm cả những sản
phẩm cháy chưa hoàn toàn, chứa nhiều bụi và các chất độc hại
được hòa trộn với không khí theo nguyên lý vòng xoáy sẽ được
đưa tiếp vào một buồng đốt thứ cấp. Ở buồng đốt thứ cấp, các sản
phẩm cháy chưa hoàn hảo như Dioxin và Furan sẽ tiếp tục được
đốt cháy, phân hủy ở nhiệt độ cao khoảng từ 1.000-1.200
0
C với
thời gian lưu cháy đủ lớn từ 1,502 giây.

Khói từ buồng đốt thứ cấp sẽ được đưa qua hệ thống xử lý khí thải
kết hợp với trao đổi nhiệt sẽ loại trừ triệt để bụi, các kim loại nặng
và các khí thải độc hại gây ô nhiễm môi trường như NOx, SOx,
HCl, HF Hệ thống Cyclon hấp thụ sẽ làm lạnh nhanh các loại khí
thải ở nhiệt độ âm 200
0
C nên có thể tránh được sự tái sinh, phát
sinh các chất độc hại Dioxin; đồng thời không khí tiếp tục được
nung nóng 100oC cấp cho lò để giảm thiểu tiêu hao nhiên liệu.
- Thông số kỹ thuật lò đốt CEETIA-CN150



Để thiết kế buồng đốt nhóm nghiên cứu đã tiến hành lập chương
trình cân bằng vật chất và chương trình cân bằng năng lượng.
Trên cơ sở tiến hành tính toán nhiều phương án với các thành
phần chất thải rắn khác nhau đă chọn được kích thước lò đốt
CEETIA- CN150 như bảng trên
Khi đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại khói thải ra còn
chứa nhiều khí độc hại như: khí CO, SO2, NOx, các axit, kim
loại nặng, điôxin/furan v.v và bụi. Những khí và bụi này gây
ảnh hưởng đến môi trường, sức khỏe con người, năng suất cây
trồng, vậnuôi. Vì thế lò đốt được lắp đặt hệ thống xử lý khí thải
đồng bộ. Mục tiêu cơ bản khi thiết kế, lắp đặt hệ thống xử lý
khói thải là giảm nồng độ bụi, một số khí độc hại như CO, SOx,
NOx, các axit Điôxin/furan xuống dưới TCCP trước khi thải
khói ra khí quyển. Các thông số sử dụng làm dữ liệu tính toán
thiết kế cho hệ thống xử lý khói thải được chọn như sau:
3.3.2 Quy trình xử lý khí thải lò đốt CEETIA-CN150

Thuyết minh quy trình
Khói thải ra khỏi buồng đốt thứ cấp với nhiệt độ khoảng
600
o
C có chứa nhiều bụi, chủ yếu là mồ hóng và các khí độc hại
được dẫn đi qua thiết bị thu hồi nhiệt trước khi dẫn vào hệ thống
thiết bị khử bụi kiểu ướt với hiệu quả khử bụi khoảng 70-80%.
Lượng bụi còn lại đi theo khói thải qua thiết bị xử lý các khí độc
hại. Thiết bị này ngoài chức năng hấp thụ khí SO2, NO2, các
hơi axit, còn có khả năng khử bụi với hiệu quả khoảng 70-80%.
Do vậynồng độ bụi cặn lại trong khói thải nhỏ hơn tiêu chuẩn
cho phép Dung dịch hấp thụ khí SO2 là nước với hiệu quả hấp
thụ khoảng 50%. Thiết bị khử khí SO2 còn có khả năng hấp thụ
một số chất khác như các khí có tính axit v.v do vậy nồng độ
các khí độc hại nhỏ hơn TCCP trước khi thải vào khí quyển.
Khói thải sau khi đi qua thiết bị khử SO2 được dẫn qua tấm
chắn nước với mục đích tách các hạt nước ra khỏi khói thải để
tiếp tục đi vào quạt
khói, sau đó đi qua thiết bị khử điôxin/furan bằng than hoạt tính
và cuối cùng thải qua ống khói ra ngoài
Ưu–nhược điểm lò đốt CEETIA-CN150
Ưu điểm:
- Đốt là quá trình oxy hóa chất thải ở nhiệt độ cao. Công nghệ
này rất phù hợp để xử lý CTRCN và CTNH hữu cơ như cao su,
nhựa, giấy, da, cặn dầu, dung môi, thuốc bảo vệ thực vật và đặc
biệt là chất thải y tế trong những lò đốt chuyên dụng hoặc công
nghiệp như lò nung xi măng
- Công nghệ thiêu đốt có nhiều ưu điểm như khả năng tận dụng
nhiệt, xử lý triệt để khối lượng, sạch sẽ, không tốn đất để chôn
lấp nhưng cũng có một số hạn chế như chi phí đầu tư, vận hành,

xử lý khí thải lớn, dễ tạo ra các sản phẩm phụ nguy hiểm.
Nhược điểm:
Lò đốt chất thải công nghiệp nguy hại CEETIA - CN150 là loại
lò đốt công suất nhỏ, đốt cháy theo mẻ, buồng đốt sơ cấp có cấu
tạo phần sát cửa cấp chất thải không có ghi, phần cuối buồng
đốt lắp đặt ghi lật do đó bụi và các khí thải sinh ra trong buồng
đốt phụ thuộc rất nhiều vào số lần cấp chất thải, chế độ cấp
không khí có điều chỉnh trong mỗi mẻ đốt, vào thành phần chất
thải cấp vào Quá trình cháy trong các buồng đốt phụ thuộc
vào loại và độ ẩm của chất thải rắn công nghiệp nguy hại đưa
vào đốt cũng như quy trěnh vận hành lò đốt Quá trình đốt cháy
chất thải rắn công nghiệp nguy hại xảy ra trong buồng đốt rất
phức tạp về nhiệt độ cháy cao, thành phần và độ ẩm chất thải
rắn công nghiệp nguy hại đưa vào đốt không ổn định, áp suất
khói thải trong buồng đốt thay đổi
VÍ DU:

IV. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
Hiện nay hầu hết các loại lò chỉ thiết kế đốt cho một loại rác
nhất định, do đó khi hường dẫn vận hành cũng chỉ cho một loại
rác, nhưng tại các cơ sở, dịch vụ xử lý chất thải, nguồn rác đầu
vào luôn thay đổi nên thành phần cũng thay đổi theo, do đó quy
trình cũng phải thay đổi cho phù hợp với từng thành phần đó. Do
không đáp ứng được yêu cầu này cho nên trong quá trình khảo
sát thực tế thấy tình trạng gây ô nhiễm môi trường tại các công
ty xử lý chất thải vẫn còn xảy ra ( một số chỉ tiêu vượt TCVN, có
khói đen xuất hiện, đó là kết quả của sự vận hành không hợp lý).
Xuất phát từ điều đó tiến hành nghiên cứu để xây dựng một quy
trình vận hành lò đốt đa năng và xử lý lượng khí thải ra một cách
triệt để bằng cách vận hành quy trình thích hợp, phải xác định

được thông số, chỉ tiêu theo dõi kiểm soát, nhu cầu cấp khí sẽ
khác nhau cho mỗi loại chất thải khác nhau đặc biệt kiểm soát
nồng độ oxy tự do trong lò đốt.
Kết quả nghiên cứu của đề tài đã tạo ra một sản phẩm cụ thể
là lò đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại CEETIA-CN150. Lò
đốt thử nghiệm CEETIA-150 đă đuợc tiến hành đốt thử nghiệm
và đo lường nồng độ các chất ô nhiễm trong khói thải, nhiệt độ
các buồng đốt, môi trường trong nhà lò và môi trường xung
quanh. Kết quả đo lường chứng tỏ mọi chỉ tiêu của lò đốt đều đạt
tiêu chuẩn môi trường. Đă thiết lập quy trình vận hành hợp lý
bàn giao cho C.Ty Môi trường đô thị. Lò đốt thử nghiệm
CEETIA-150 đă được khánh thŕnh vào ngày 5/ 6/2003. Hiện đã
đưa vào vận hành sản xuất thực tế từ ngày khánh thành đến nay.
Lò đốt chất thải công nghiệp nguy hại này có đủ khả năng trở
thành một sản phẩm thương mại để áp dụng cho nhiều tỉnh/
thành khác. Có thể nói đề tài nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và lắp
đặt thử nghiệm lò đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại mang
mã hiệu CEETIA-CN150 vừa có ý nghĩa khoa học lại vừa có ý
nghĩa kinh tế - xã hội, đáp ứng yêu cầu quản lý chất thải công
nghiệp nguy hại cấp bách hiện nay của nước ta.