xử lý chất thải bằng PP đốt

XỬ LÝ CHẤT THẢI BẰNG PP ĐỐT
1. CHẤT THẢI NÀO THÌ ĐƯC ĐỐT?
2. ĐỐT CHẤT THẢI LÀ GÌ ?
3. ƯU - NHƯC ĐIỂM CỦA CN ĐỐT
3.1. ƯU ĐIỂM:
- X/LÝ TẠI CHỖ ---- > TRÁNH RỦI RO KHI V/CHUYỂN.
VÍ DỤ: Ở MỸ TỪ 1973 - 1983 XẢY RA 11.462 VỤ TAI
NẠN, LÀM BỊ THƯƠNG 663 NGƯỜI, BỊ CHẾT 24
NGƯỜI VÀ THIỆT HẠI 13,3 TRIỆU USD.
3.2. NHƯC ĐIỂM
4. TÌNH HÌNH X/LÝ CHẤT THẢI = P
2
ĐỐT
4.1. Ở NƯỚC NGOÀI
STT Nước Lượng CTNH (tấn/năm)
1
2
3
4
Áo
Đan Mạch
Mỹ
Tây Đức
300.000
100.000 (đốt 100%)
200.000.000 (đốt 20%)
30.000.000 ( đốt 60%)
1

Biện pháp xử lý (% trọng lượng rác đô thò)
Tên nước Đốt Chôn Chế biến

phân rác
Tái chế
Áo 11 65 18 6
Bỉ 54 43 0 3
Cana 8 80 2 10
Đan Mạch 48 29 4 19
Pháp 42 54 10 3
Đức 36 46 2 16
Ý 16 74 7 3
Nhật 75 20 5 *
Luxembure 75 22 1 2
Hà Lan 35 45 5 16
Bồ Đào Nha 0 85 15 0
T.Ban Nha 6 65 17 13
Thụy Sỹ 59 12 7 22
Anh 8 90 0 2
Mỹ 16 67 2 15
Ghi chú: * Lượng rác đô thò tại Nhật Bản được tính sau khi
loại trừ phần tái chế.
4.2. TÌNH HÌNH ĐỐT CHẤT THẢI Ở VIỆT NAM
2
5. CÔNG NGHỆ ĐỐT CHẤT THẢI
PHẢN ỨNG XẢY RA NHƯ SAU:
CHẤT THẢI + (O
2
+ N
2
) --------> SẢN PHẨM
CHÁY + Q (NHIỆT)
SẢN PHẨM CHÁY: BỤI, SO

X
, NO
X
, CO, CO
2
, THC,
HCL, HF, ĐIOXINS/FURANS
HÌNH 1. LÒ ĐỐT CHẤT THẢI
- Q/TRÌNH ĐỐT CTR GỒM 4 GIAI ĐOẠN CƠ BẢN SAU:
+ QUÁ TRÌNH SẤY KHÔ (BỐC HƠI NƯỚC).
+ QUÁ TRÌNH KHÍ HÓA
+ QUÁ TRÌNH PHỐI TRỘN KHÍ GAS HOẶC CHẤT
ĐỐT VỚI GIÓ (KHÔNG KHÍ) VÀ SỰ MỒI LỬA.
+ QUÁ TRÌNH CHÁY Ở DẠNG KHÍ.
3

Q1. Quạt cấp khí buồng sơ cấp
Q2. Quạt cấp khí buồng thứ cấp
Q3. Quạt giải nhiệt
B1. Béc đốt sơ cấp
B2. Béc đốt thứ cấp
T1. Đầu dò nhiệt độ buồng sơ cấp
T2. Đầu dò nhiệt độ buồng thứ cấp
B1
G
A
S
2. Buồng đốt thứ cấp,
1. Buồng đốt sơ cấp, V=0,054m3
3. Thiết bò giải nhiệt khói thải

V=0,072m3, T° =1000-1200° C
4. Ống khói
5. Thiết bò đo
GHI CHÚ:
5
1
A
i
r
Khí sơ cấp
Q1
B2
A
i
r
T1
O
i
l
2
Khí thứ cấp
T2
Q3
Q2
5
3
4
MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ ĐỐT

- HIỆU QUẢ ĐỐT GẮN LIỀN VỚI ĐK - 3T

+ TEMPERATURE (NHIỆT ĐỘ) :
+ TURBULENCE (XÁO TRỘN):
+ TIME (THỜI GIAN LƯU):
ĐỐT CTNH, ĐỂ HẠN CHẾ DIOXINS/FURANS --- >
THÌ N/ĐỘ BUỒNG T/CẤP CẦN CAO TRÊN 1100
0
C VÀ
THỜI GIAN LƯU CHÁY TRÊN 2 GIÂY.
- CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH CHÁY
1. THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI
Thành phần Thành phần hóa học (%KL)
C H
2
O
2
N
2
S Khác
- Bệnh
phẩm*
50,8 9,35 39,85 vết -
- Giấy 45,4 6,1 44,0 0,3 0,12 -
- Carton 44,0 5,9 44,6 0,3 0,2 5,0
- Plastic 59,8 8,3 19 1,0 0,3 6,0
- Vải 55,0 6,6 31,2 4,6 0,15 -
- Cao su 78,0 10,0 - - 2,0 10,0
- Thực phẩm 41,7 5,8 27,6 2,8 0,25
- Rác vườn 49,2 6,5 36,1 2,9 0,35 -
Ghi chú:
*

bệnh phẩm khô, không tính tro
4
2. NHIỆT TRỊ
Q (kcal/kg) = 81C + 300H - 26 ( O - S ) - 6 (9A + W)
TRONG ĐÓ: C, H, O, S, A, W LÀ % KL CỦA CÁC NGUYÊN
TỐ C, H, O, S, TRO, ẨM TRONG CHẤT THẢI.
Bảng Nhiệt lượng của một số chất thải
Thành phần Nhiệt lượng
Trung bình(Kcal/kg)
- Rác làm vườn
1558
- Rác sinh hoạt 2501
- Giấy 4004
- Carton 3894
- Nhựa dẻo (plastic) 7788
- Cao su 5563
- Vải 4194
- Da 4194
5
3. ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ SỐ DƯ KHÔNG KHÍ
Hình 2. Quan hệ giữa nhiệt độ và không khí dư
Bảng Nhu cầu cấp khí của một số chất thải
Chất thải Lượng không khí lý thuyết
(m
3
không khí/kg chất thải)
Polyetylen
PET
Photoresist
Polystyren

Polyuretan
PVC
Giấy
Bệnh phẩm
Carton
Plastic
Vải
Cao su
Thực phẩm
Rác vườn
12,3
4,2
5,7
10
6,9
6,2
3,1
3,1
2,3
5,9
4,1
9,2
3,6
3,3
6
Nhiệt độ
Cháy không
hoàn toàn
Cháy
tốt

Cháy
yếu
Dư khíThiếu khí
7. CÁC TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI CẦN QUAN TÂM
KHI ĐỐT
- THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CHẤT THẢI, ĐỘ
TRO, ĐỘ ẨM.
- KHẢ NĂNG ĂN MÒN.
- ĐỘ NHỚT, CHẤT THẢI ĐEM ĐỐT CÓ THỂ Ở DẠNG
RẮN HOẶC LỎNG
- HOẠT TÍNH (KHẢ NĂNG PHẢN ỨNG)
- KHẢ NĂNG POLYMER HÓA
- NHIỆT NÓNG CHẢY CỦA TRO
7
8. CÁC YÊU CẦU KHI ĐỐT CHẤT THẢI NGUY HẠI
1. HIỆU QUẢ PHÂN HỦY DRE (DESTRUCTION AND
REMOVAL EFFICIENCY):
DRE = [( W
in
–W
out
)/ W
in
] x 100%
ĐỐI VỚI CÁC HP CHẤT DIOXINS/FURANS THEO QUI
ĐỊNH CỦA MỸ THÌ HIỆU QUẢ PHÂN HỦY DRE PHẢI
ĐẠT GIÁ TRỊ 99,9999%.
2. HIỆU QUẢ ĐỐT CE (COMBUTION EFFICIENCY)
CE = 100 % x [ CO
2

] / {[CO] + [ CO
2
]}
3. HIỆU CHỈNH NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT TRONG KHÍ THẢI
- NỒNG ĐỘ CHUẨN THEO ÔXY
P
N
= P
M
X (21 – N)/(21 – Y)
TRONG ĐÓ : P
N
= NỒNG ĐỘ ĐÃ HIỆU CHUẨN THEO
N% O
2
(N = 3,7,11)
P
M
= NỒNG ĐỘ ĐO ĐƯC
Y = NỒNG ĐỘ O
2
ĐO ĐƯC TRONG KHÍ THẢI
- NỒNG ĐỘ CHUẨN THEO 12% CO
2
P
12
= P
M
X 12/[CO
2

]
M
P
12
= NỒNG ĐỘ CHẤT Ô NHIỄM Ở 12% CO
2
P
M
= NỒNG ĐỘ ĐO ĐƯC TRONG ĐIỀU KIỆN LẤY
MẪU
[CO
2
]
M
= CO
2
ĐO ĐƯC KHI THU MẪU.
8
Bảng 2.1. Hiệu quả phân hủy của một số chất hữu cơ 99,99%
TT Chất hữu cơ Nhiệt độ phân hủy,
0
C
0,5 giây 1,0 giây 2,0 giây
1
2
3
4
5
6
7

8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Acetic anhydride
Aniline
Benzene
Butene
Carbon tetrachloride
Chloroform
Dichlorobenzen
Ethane
Hexachlorobenzene
Hexachloroethane
Methane
Monochlorobenzene
Nitrobenzene
Pentachlorobiphenyl
Tetrachlorobenzene
Toluene
Trichlorobenzene
Vinyl chloride
429

782
883
931
1086
683
909
872
983
781
994
1109
735
762
1035
748 –
1128
901
768
411
761
837
901
994
658
837
845
932
731
950
1003

713
742
961
723 –
1218
853
745
392
741
794
871
915
634
818
819
886
685
908
913
693
722
894
700 –
1180
808
724
9
9. HOẠT ĐỘNG ĐỐT CHẤT THẢI VÀ VẤN ĐỀ Ô
NHIỄM
MÔI TRƯỜNG

8.1. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
QUÁ TRÌNH ĐỐT CHẤT THẢI CÓ THỂ TÓM TẮT
THEO PHẢN ỨNG SAU:
CHẤT THẢI + O
2
--------> CO
2
+ H
2
O
- NHỮNG CHẤT ĐƯC GỌI LẠI CHẤT Ô NHIỄM CHỈ
THỊ: BỤI, SO
X
, NOX, HC VÀ CO.
- CÁC KHÍ ACID: HCL, HF.
- MỘT SỐ NGUYÊN TỐ LƯNG VẾT NHƯ CÁC KIM
LOẠI NẶNG: PB, CR, CD, HG, NI, AS, CU, SN, ZN...
- HÀNG LOẠT CHẤT Ô NHIỄM HỮU CƠ Ở LƯNG
VẾT NHƯ: PAHS (CÁC HYDROCACBON ĐA VÒNG),
PCBS, CPS, CBS, FURANS, PCDS, PCDFS. LƯNG CÁC
CHẤT NHIỄM BẨN LIÊN QUAN TRỰC TIẾP ĐẾN THÀNH
PHẦN CHẤT THẢI ĐƯC ĐỐT, TÍNH CHẤT CỦA QUÁ
TRÌNH ĐỐT CŨNG NHƯ CÔNG NGHỆ ĐỐT.
10