là xử lý chất thải nguy hại bằng phương pháp nhiệt

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU..............................................................................3
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT VỀ CÔNG NGHỆ............4
2.1.Nguyên lý hoạt động chung..........................................................................................4
2.1.1.Nhiệt độ.................................................................................................................4
2.1.2.Độ xáo trộn:...........................................................................................................4
2.1.3.Thời gian:..............................................................................................................4
2.2. Phân loại các phương pháp nhiệt.................................................................................5
2.2.1.Nhiệt phân:............................................................................................................5
2.2.2.Thiêu đốt..............................................................................................................10
2.3.Nhiên liệu cho quá trình đốt.......................................................................................12
2.3.1.Nhiên liệu bổ sung cho quá trình đốt...................................................................12
2.3.2.Dùng chất thải nguy hại làm nhiên liệu...............................................................13
2.4.Lượng không khí dư...................................................................................................13
2.5.Ưu và nhược điểm của phương pháp nhiệt.................................................................15
2.5.1.Ưu điểm............................................................................................................... 15
2.5.2.Nhược điểm:........................................................................................................16
2.6.Hiệu quả quá trình đốt................................................................................................16
2.6.1.Hiệu quả phân hủy(DRE: destruction and removal efficiency)............................16
2.6.2.Hiệu quả đốt (CE Combution Efficiency)............................................................16
.......................................................................................................................................... 17
2.7.Ứng dụng....................................................................................................................17
2.8.Hiện trạng áp dụng phương pháp đốt ở Viêt Nam.......................................................23
Trong cuộc khảo sát của nhóm nghiên cứu tại Viện KTNĐ và BVMT phối hợp với Sở
KHCN và MT TP Hồ Chí Minh tháng 1/2002 tại 7 lò đốt rác thải ý tế tai khu vực phía
Nam, trong đó có 5 lò đốt được chế tạo trong nước và 2 lò đốt nhập kảu từ nước ngoài.
Danh mục các loại lò như sau:..........................................................................................23
1

CHƯƠNG III: CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG PHƯƠNG PHÁP
NHIỆT.......................................................................................................25
3.1.Lò đốt chất lỏng..........................................................................................................25
3.1.1.Nguyên lý hoạt động............................................................................................25
3.1.2.Ưu và nhược điểm...............................................................................................26
3.2.Lò đốt chất rắn............................................................................................................27
3.2.1.Phân loại:.............................................................................................................27
3.2.2.Nguyên lý hoạt động của lò đốt chất thải nguy hại..............................................29
3.3.Giới thiệu một số dạng lò đốt.....................................................................................30
3.3.1.Lò đốt thùng quay................................................................................................30
Đây là loại lò đốt chất thải có nhiều ứng dụng bởi quá trình xáo trộn tốt, đạt hiệu quả
cao được sử dụng khá phổ biến ở các nước tiên tiến hiện nay.Ở Mỹ lò đốt thùng quay
chiếm tới 75% số lò đốt chất thải nguy hại, lò đốt tầng sôi chiếm 10%, còn lại 15% các
loại lò khác (lò cố định đốt nhiều cấp). Lò đốt thùng quay cũng có cấu tạo gồm hai
buồng đốt: sơ cấp và thứ cấp........................................................................................30
3.3.2.Lò đốt gi/vỉ cố định..............................................................................................33
3.3.3.Lò đốt tầng sôi.....................................................................................................33
3.3.4.Lò xi măng...........................................................................................................36
3.3.5.Lò hơi..................................................................................................................36
3.4.Giới thiệu một số phương pháp xử lý nhiệt................................................................37

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................40
4.1.Kết luận...................................................................................................................... 40
4.2.Kiến nghị....................................................................................................................40

TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................41

2

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
Trong quá trình phát triển, các hoạt động sản xuất kinh tế đã sản sinh ra một
lượng lớn chất thải, đặc biệt là các loại chất thải nguy hại. Có rất nhiều định nghĩa vế
chất thải nguy hại và các định nghĩa này đều nhắc đến đặc điểm chung của chất thải
nguy hại là cháy nổ, ăn mòn, hoạt tính, độc tính.
Tại Việt Nam, do tính đa dạng và sự phát triển nhanh chóng của các loại hình
công nghiệp mà lượng chất thải nguy hại có các đặc tính như trên ngày càng nhiều.
Lượng phát thải các chất này càng nhiều đe doa nghiêm trọng đến môi trường và sức
khỏe con người. Vì vậy, các loại chất thải này cần thiết phải được xử lý triệt để. Do
không thể xử lý chất thải nguy hại theo các phương pháp xử lý chất thải thông thường
nên người ta đã nghiên cứu và và đưa vào ứng dụng một loạt các phương pháp
chuyên dùng để xử lý chất thải nguy hại.
Một trong các phương pháp được ứng dụng nhiều trong thực tế đó là xử lý chất
thải nguy hại bằng phương pháp nhiệt.
Đây là kĩ thuật xử lý chất thải nguy hại có nhiều ưu điểm hơn so với các
phương pháp khác. Phương pháp này dùng để xử lý chất thải nguy hại không thể
chôn lấp mà có khả năng cháy, nó áp dụng cho tất cả các dạng chất thải: rắn, lỏng,
khí.

3


CHƯƠNG II: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT VỀ CÔNG NGHỆ
2.1.Nguyên lý hoạt động chung
Xử lý CTNH bằng phương pháp nhiệt là quá trình sử dụng nhiệt để chuyển
chất thải sang dạng khí, lỏng và tro… đồng thời giải phóng năng lượng dưới dạng
nhiệt.
Để đạt được hiệu quả cao, quá trình phải tuân theo nguyên tắc 3T: nhiệt độ
(temperature); độ xáo trộn (turbulence); thời gian cháy (time).
2.1.1.Nhiệt độ

Nhiệt độ cần phải đảm bảo để phản ứng xảy ra nhanh và hoàn toàn, không tạo
Dioxin, đạt hiệu quả xử lý tối đa (> 11000C ).
• Nếu nhiệt độ quá cao, lưu lượng khí sinh ra quá lớn sẽ ảnh hưởng đến thời gian
lưu khí trong buồng thứ cấp. Điều này sẽ làm giảm sự tiếp xúc giữa không khí
và khí gas, khói thải ra có màu đen, nồng độ các chất ô nhiễm như CO, THC
trong khí thải cao.
• Nếu nhiệt độ không đủ cao, phản ứng sẻ xảy ra không hoàn toàn và khí thải ra
cũng có màu đen.
Vì vậy nếu nhiệt độ quá cao cũng như quá thấp sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả
cháy.
2.1.2.Độ xáo trộn:
Để tăng hiệu quả tiếp xúc giữa CTNH cần đốt và chất oxy hóa, có thể đặt các
tấm chắn trong buồng đốt hoặc tại góc nghiêng thích hợp giũa dòng khí với bec phun
để tăng khả năng xáo trộn.
2.1.3.Thời gian:
Thời gian lưu cháy đủ lâu để phản ứng xảy ra hoàn toàn. Đối với lò đốt nhiệt
phân, đảm bảo thời gian lưu cháy thích hợp sẽ kiểm soát được chế độ nhiệt phân tại
buồng đốt sơ cấp để cấp khí gas lên buồng đốt thứ cấp, quyết định hiệu quả xử lý của
lò đốt. Thời gian lưu cần thiết để đảm bảo đốt cháy hoàn toàn của mỗi chất khác nhau
phụ thuộc vào bản chất của chất bị đốt nhiệt độ đốt.
=> Các yếu tố trên liên hệ khăng khít với nhau, khi nhiệt độ phản ứng cao, xáo
trộn tốt thì thời gian phản ứng giảm vẫn đảm bảo hiệu quả cháy cao.

4


2.2. Phân loại các phương pháp nhiệt
2.2.1.Nhiệt phân:
2.2.1.1.Phản ứng nhiệt phân xảy ra như sau:
Chất thải

chất bay hơi (khí gas) + cặn rác

Khí gas bao gồm: CxHy, H2, COx, NOx, SOx, hơi nước.
Cặn rắn gồm: Cacbon cố định, tro.
2.2.1.2.Nhiệm vụ của các buồng đốt trong lò nhiệt phân:
a) Buồng đốt sơ cấp:
Trong lò nhiệt phân, buồng đốt sơ cấp có nhiệm vụ nhiệt phân chất thải rắn tạo khí
gas. Khí này sẽ cấp cho buồng thứ cấp nhờ sự chênh lệch áp suất giữa buồng sơ cấp
và buồng thứ cấp.
Quá trình đốt nhiệt phân tại buồng đốt sơ cấp diễn ra theo các giai đoạn:
Rác

thoát hơi nước

nhiệt phân

đốt cặn Cacbon

tro

b) Buồng đốt thứ cấp:
Buồng thứ cấp có nhiệm vụ nhận và đốt khí gas.
Đốt thứ cấp bao gồm hai buồng: trộn và đốt cuối cùng.
Luồng khí ở dưới dạng các hạt mỏng chứa tỷ lệ phần trăm carbon cao.
Lượng carbon chứa trong hạt sẽ được đốt cháy hoàn toàn khi đi vào buồng trộn.
Khí thoát khỏi buồng trộn, qua cửa có màn chắn và vào buồng đốt cuối cùng.
Vận tốc thấp trong buồng đốt này đảm bảo đủ thời gian để đốt cháy hoàn toàn các
thành phần.

5


2.2.1.3.Nguyên lý cơ bản và các bộ phận cơ bản của lò
Các lò nhiệt phân có bộ phận kiểm soát không khí theo từng điều kiện cụ thể, hoạt
động trong chế độ: thiếu khí(buồng đốt sơ cấp), và dư không khí(buồng thứ cấp).

Hình 1. Sơ đồ lò nhiệt phân tĩnh đốt chất thải

6


2.2.1.4.Yêu cầu vận hành lò đốt

Hình 2.Sơ đồ quy trình vận hành lò đốt
2.2.1.5.Yếu tố nhiệt độ trong quá trình đốt nhiệt phân.
Từ thực ngiệm nhận thấy rằng, chất thải có thành phần caosu và nhựa cao thì nhiệt
phân mạnh dưới 5000C.
Chất thải của ngành dày da và rác dầu khí có thành phần chất hữu khó phân hủy nên
nhiệt độ nhiệt phân của các chất thải này cao hơn: 600 – 6500C.
=>Nguyên tắc chọn nhiệt độ nhiệt phân = T + 1000C. Như vậy nhiệt độ nhiệt phân
tối thiểu của một chất là 3500C.
Trong đó: T là nhiệt độ phân hủy của một chất.

7


Hình 3.Độ giảm khối lượng theo nhiệt độ nhiệt phân của PE

Hình 4.Độ giảm khối lượng theo nhiệt độ nhiệt phân của Cao su

8


Hình 5.Độ giảm khối lượng theo nhiệt độ nhiệt phân của Pet
2.2.1.6.Yếu tố độ ẩm đến quá trình nhiệt phân
Chất thải được đem đốt nên có độ ẩm W ≤ 30%.


Độ ẩm < 20% thì nhiệt độ buồng đốt đặt là: nhiệt độ rác khô bắt đầu nhiệt phân
mạnh + 500C.



Độ ẩm từ 20 – 30% thì nhiệt độ buồng đốt đặt là: nhiệt độ rác khô bắt đầu nhiệt
phân mạnh + 750C.



Độ ẩm từ 35 – 50% thì nhiệt độ buồng đốt đặt là: nhiệt độ rác khô bắt đầu nhiệt
phân mạnh + 1000C.

=>Khi độ ẩm cao thì thời gian nhiệt phân thường kéo dài, năng suất đốt sẽ giảm.

9


900
Nhieọ
t ủoọ

14

CH4

800

CO

12

700

10

500

8

400
6

CH4,CO, %

Nhieọ
t ủoọ
, 0C

600

300

4
200
2

100
0

0
0

50

100

Thụứ
i gian, phuự
t

150

200

250

Hỡnh 6. S hỡnh thnh CH4 v CO trong quỏ trỡnh nhit phõn
2.2.2.Thiờu t
2.2.2.1.Nguyờn lý chung ca quỏ trỡnh t
t l quỏ trỡnh oxy húa nhit cao bng oxy khụng khớ. Bng cỏch t
CTNH, ta cú th gim th tớch ca nú n 80 90 %. Nhit phi cao hn 850 o C.
Sn phm cui cựng l tro, CO2 , nc

Quỏ trỡnh t thc cht l quỏ trỡnh oxy húa kh trong ú xy ra phn ng gia
cht t (cht thi dng hu c) vi oxy trong khụng khớ (thnh phn ca khụng khớ
ch yu l: 79% nit v 21% oxy theo th tớch) nhit cao .
Phn ng xy ra nh sau:
Cht thi + (O2 + N2)

--------> Sn phm chỏy + Q (nhit)

Sn phm chỏy: Bi, SOx, NOx, CO, CO2, THC, HCl, HF, ioxins/Furans.
2.2.2.2.Cỏc yu t nh hng n quỏ trỡnh chỏy.
Quỏ trỡnh chỏy v cỏc cht ụ nhim to thnh (sn phm chỏy) liờn quan cht
ch ti thnh phn, bn cht ca cht thi c t, nhiờn liu s dng, iu kin t
nh: h s d khụng khớ (oxy), nhit t, tip xỳc v thi gian tip xỳc gia
nhiờn liu (hoc khớ gas) vi oxy...
10


Quá trình cháy của chất thải rắn bao gồm 4 giai đọan cơ bản sau:
+ Quá trình sấy khô (bốc hơi nước).
+ Quá trình phân hủy nhiệt chất thải (hình thành khí gas).
+ Quá trình phải trộn khí gas hoặc chất đốt với gió (không khí) và sự mồi lửa.
+ Quá trình cháy ở dạng khí.
Các nguyên tắc cơ bản của quá trình đốt cháy là áp dụng nguyên tắc 3T.
+ Temperature (nhiệt độ) : nhiệt độ của không khí trước khi đưa vào lò và nhiệt
độ của buồng đốt đủ cao để phản ứng xảy ra nhanh, cháy hoàn toàn. Nhiệt độ không
đủ cao phản ứng sẽ không xảy ra hoàn toàn và sản phẩm khí thải sẽ có khói đen và
các chất ô nhiễm khí như CO, Hydrocacbon (THC) cao. Điều này liên quan tới hoặc
là do kích thước buồng đốt quá nhỏ hoặc lượng không khí cấp vào quá dư làm nguội
buồng đốt.
+ Turbulence (xáo trộn): để tăng hiệu quả tiếp xúc giữa chất cháy và chất oxy

hoá, có thể đặt các tấm ngăn trong buồng đốt hoặc tại các van đổi chiều dòng khí để
tăng khả năng xáo trộn.
+ Time (thời gian): thời gian tiếp xúc đủ để phản ứng oxy hoá xảy ra hoàn toàn
bằng cách đốt các vách ngăn nhằm tăng thời gian tiếp xúc hoặc kích thước buồng đốt
đủ lớn.
Trong các lò đốt kiểu cũ, nhiệt độ thấp theo cách đốt cổ điển thì các điểm cháy
hở, 4 giai đoạn của quá trình cháy xảy ra cùng một vị trí và cùng một lúc. Do sự phối
trộn kém nên cháy không hoàn toàn, hiệu quả cháy kém, có nhiều bụi cùng các chất ô
nhiễm (CO, THC, …) kéo theo trong khói thải. Để khắc phục nhược điểm trên hiện
nay người ta tiến hành đốt chất thải trong lò đốt nhiều cấp, đặc biệt việc ứng dụng
công nghệ đốt nhiệt phân đã cải thiện được vấn đề ô nhiễm môi trường đáng kể.
2.2.2.3.Thành phần hóa học của chất thải
Đối với chất thải được đem đốt chứa các thành phần hữu cơ cũng có thể được
coi như một dạng nhiên liệu.

11


Thực chất nhiên liệu là những vật chất mà khi đốt cháy thì phát sáng và tỏa ra
một nhiệt lượng nào đó. Cũng như nhiên liệu, chất thải được đốt có thể tồn tại ở các
dạng: rắn, lỏng hoặc khí.
Đối với thành phần nhiên liệu rắn và lỏng thường được biểu diễn dưới các dạng:
C h + Hh + Oh + Nh =

- Thành phần hữu cơ

100%

- Thành phần cháy

C c + Hc + Oc + Nc + S c =

- Thành phần khô

Ck + Hk + Ok + Nk + Sk + Ak = 100%

- Thành phần sử dụng

100%

Cd + H d + O d + N d + S d + A d + W d =

100%

Thành phần cơ bản của nhiên liệu công nghiệp (chất thải) bao gồm:
C +H+O+N+S +A +W=

100%

Trong đó: C, H, O, N, S, A, W là hàm lượng phần trăm trọng lượng của các
nguyên tố cacbon, hydro, oxy, nitơ, lưu huỳnh, tro, ẩm trong chất thải.
2.3.Nhiên liệu cho quá trình đốt
2.3.1.Nhiên liệu bổ sung cho quá trình đốt
Chất thải hữu cơ cần có một nhiệt độ rất cao để cháy, nhưng nó cũng dùng một
lượng nhiên liệu bổ sung để mồi cho quá trình cháy.
Một số chất thải nguy hại, khi lượng nhiệt cung cấp cho chất thải cháy không
đủ vì vậy cần bổ sung một số loại nhiên liệu để gia tăng nhiệt độ cháy.
Bảng 1: Một số nhiên liệu cho quá trình đốt
Chất thải

Lượng nhiệt
được đốt

Độ rỗng
(lb/ft)

(Btu/lb)

Khối
lượng
(lb/ft3)

Dầu hỏa

18900

50

0.5

0

Benzen

18210

55

0.5

0

Toluen

18440

52

0.5

0

Hidro

61000

0.0053

0

0

Axid axetic

6280

65.8

0.5

0

12

Độ tro (%) Độ ẩm (%)


Methyl alcohol

10250

49.6

0

0

Ethyl alcohol

13325

49.3

0

0

Nhựa thông

17000

53.6

0

0

Dầu mỏ

15000

41.6

0

0

Giấy

7975

7

1.5

6

Giấy nâu

7250

7

1

6

Tạp chí

5250

35

22.5

5

Giấy gợn sóng

7040

7

5

5

Lớp bọc chất dẻo

7340

7

2.6

5

Giấy cacton

11330

5

1

3.5

Ruột lớp xe

1700

40

0.75

75

Nhựa poliethylen

20000

40-60

0

0

Giẻ rách

8000

10 – 15

3

5

Dầu mở động vật

17000

50 – 60

Vải dính dầu

11000

70 – 100

60

0
20-30

1

(Btu: đơn vị đo lường nhiệt của Anh)
2.3.2.Dùng chất thải nguy hại làm nhiên liệu
Đây là phương pháp tiêu hủy chất thải bằng cách đốt cùng với nhiên liệu nhằm
tận dụng nhiệt cho các thiết bị tiêu thụ nhiệt. Lượng chất thải bổ sung vào lò đốt có
thể chiếm 10 -25 % tổng khối lượng nhiên liệu.
2.4.Lượng không khí dư
Khi chất thải cháy thì chúng cần một lượng không khí nhất định, khi sản phẩm
còn lại sau khi cháy không còn chứa oxi thì đây gọi là quá trình cháy hoàn toàn
nhưng điều này không thể xảy ra trong quá trình cháy. Lò đốt luôn phải duy trì một
lượng không khí dư để đạt được quá trình cháy. Để cháy được thì người ta phải cung
cấp oxi qua 2 giai đoạn:


Giai đoạn 1: Khởi động cho quá trình đốt.

13




Giai đoạn 2: Cháy với một lượng không khí dư, lượng không khí dư này sử
dụng trong lò đốt để điều khiển nhiệt độ trong lò vì lượng không khí dư này dùng
để hấp thụ lượng nhiệt phát sinh khi có phản ứng phụ xảy ra trong suốt quá trình
cháy.

Hình 7. Biểu đồ lượng không khí dư

Hình 8. Mối quan hệ giữa nhiệt độ và lượng không khí dư

14


Nhiệt độ (0F)

3600
3500

Nhiên liệu

% thể tích

3400

CH4

50,0

C2H6

30,0

C3H8

7,5

N2

6,0

H2

4,0

CO

1,0

CO2

1,5

3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300

Giả sử rằng

2200

tổn thất nhiệt là 2%

2100
2000
0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

% khí dư

Hình 9. Ảnh hưởng của lượng không khí dư đối với nhiệt độ bường đốt
2.5.Ưu và nhược điểm của phương pháp nhiệt
2.5.1.Ưu điểm


Phương pháp xử lý bằng nhiệt rất thích hợp cho xử lý đất bị ô nhiễm bởi chất
thải nguy hại, có thể tách chất ô nhiễm ra khỏi đất đồng thời làm sạch triệt để chất
ô nhiễm.



Là một phương pháp an toàn cho môi trường nếu có hệ thống xử lý khí thải.



Hiệu suất xử lý tiêu độc cao > 99%.



Có khả năng giảm 90 – 95% trọng lượng chất thải trong thời gian ngắn.



Có khả năng xử lý tại chỗ không cần vận chuyển đi xa, tránh được các rủi ro
khi vận chuyển.



Cặn bã tro sau khi xử lý chiếm tỷ lệ rất nhỏ (0,01% ).



Thời gian xử lý nhanh.



Diện tích công trình nhỏ.
15


2.5.2.Nhược điểm:


Chi phí đầu tư ban đầu , chi phí vận hành và cũng như chi phí xây dựng hệ
thống xử lý khí thải tốn kém.



Không áp cho đất ô nhiễm kim loại nặng.



Cấu trúc đất sau khi xử lý bị phá hoại.



Việc thiết kế, vận hành lò đốt phức tạp.



Đặc biệt quá trình đốt có thể gây ô nhiễm môi trường nếu các biện pháp kiểm
soát quá trình đốt, xử lý khí thải không đảm bảo.

2.6.Hiệu quả quá trình đốt
2.6.1.Hiệu quả phân hủy(DRE: destruction and removal efficiency).
Là khả năng phân hủy một chất hữu cơ nguy hại khó phân hủy nhất trong một hỗn
hợp chất thải.
DRE= (W đầu vào – W đầu ra )* 100/ W đầu vào.
W: Nồng độ chất ô nhiễm.
Đối với các hợp chất dioxins/furans theo quy định của Mỹ thì DRE phải đạt giá trị
99.9999%.
2.6.2.Hiệu quả đốt (CE Combution Efficiency)
CE = ( CO2 –CO)*100/ CO2
CO và CO2 là nồng độ phần trăm theo thể tích trong khí thải khô ở điều kiện chuẩn ở
7% hoặc 9% O2
Hiệu quả đốt CE phải đạt trên 99.9% .
Chế độ đo khí thải: sau khi nạp rác vào 5 phút , đo cho đến khi kết thúc mẻ.

Kết quả tính toán hiệu quả cháy của một số lò đốt như sau:

16


Bảng 2.Kết quả đo tại lò đốt chất thải công nghiệp Công ty FORMOSA

Bảng 3.Kết quả đo tại lò đốt chất thải công nghiệp DNTN Thái Tuấn

Bảng 4.Kết quả đo tại lò đốt chất thải công nghiệp Công ty AVENTOS(lò nhập)

Bảng 5.Kết quả đo tại lò đốt chất thải công nghiệp Công ty SYNGENTA(lò
nhập)

2.7.Ứng dụng
Phương pháp nhiệt là quy trình cuối cùng ứng dụng cho một số chất thải không
thể tái chế, tái sử dụng hay dự trữ an toàn trong bãi chôn lấp.
17


Phương pháp thiêu đốt chỉ sử dụng khi chất thải là chất độc sinh học, không bị
phân hủy sinh học và bền vững trong môi trường, là chất dễ bay hơi và phân tán, chất
thải chứa các chất hữu cơ như halogen, chì, thủy ngân, kẽm, photpho, sunfua…
Một số chất thải không được xử lý bằng phương pháp thiêu đốt là các chất thải
phóng xạ, chất thải dễ gây nổ…
Phương pháp nhiệt được sử dụng để xử lý chất thải mà không thể chôn lấp
được. Bùn khô và chất thải rắn nguy hại là nguyên liệu cho các quá trình đốt trong lò
đốt.

a. Chất thải nhiễm dầu

Cùng với sự phát triển của ngành dấu khí trong những năm qua, chất thải
nhiễm dầu cũng tăng nhanh, đây là các chất thải nguy hại đòi hỏi phải có biện pháp
xử lý thích hợp. nguồn gốc chất thải nhiễm dầu có thể kể đến:
•

Từ hoạt động tìm kiếm, thăm dò, khai thác dầu khí.

•

Từ các kho cảng xăng dầu.

•

Từ hoạt động vệ sinh súc rửa tàu dầu.

Trước đây, Công ty Sông Thu tại Đà Nẵng đã thiết kế và xây dựng hệ thống là
đốt xử lý cặn dầu từ hoạt động vệ sinh súc rửa tàu dầu công suất 700 tấn/tháng. Lò
đốt gồm 2 buồng đốt sơ cấp (nhiệt độ đạt 7000C) và thứ cấp (nhiệt độ đạt 1.1000C),
có hệ thống làm nguội và xử lý khí thải. Tuy nhiên, khi đi vào hoạt động, khí thải từ
lò đốt không đạt tiêu chuẩn môi trường, đồng thời hiệu suất đốt không đạt tiêu chuẩn
thiết kế.
Nhà máy xử lý chất thải Công ty TNHH SX-TM-DV Môi trường Việt Xanh có
địa chỉ tại Lô N1, đường N8, khu công nghiệp Nam Tân Uyên, Bình Dương được
đánh giá là “một trong những nhà máy xử lý chất thải công nghiệp, rác thải nguy hại
hiện đại và lớn nhất Việt Nam hiện nay” (Trích lời nhận xét của Tiến sĩ Nguyễn
Trung Việt, chủ tịch hội đồng nghiệm thu cấp phép xử lý chất thải nguy hại - Cục
Môi trường Việt Nam).
Diện tích mặt bằng nhà máy: 12.000 m2.
Hệ thống quản lý môi trường của nhà máy: đạt tiêu chuẩn ISO 14001:2004

18


Hệ thống xử lý chất thải nhiễm dầu của nhà máy bao gồm các thông số sau:
• Lò đốt chất thải 2 cấp: tiêu hủy cặn dầu, chất thải nhiễm dầu.
• Công nghệ lò đốt

: Công hòa liên bang Đức.

• Nhiệt độ tiêu hủy chất thải

: trên 1.3000C.

• Công suất tiêu hủy chất thải

: 24 tấn/ ngày.

Đi kèm với lò đốt là các hệ thống phụ trợ bao gồm hệ thống xử lý khói và thu
hồi bụi,… đảm bảo khí thải ra môi trường đạt tiêu chuẩn môi trường Việt Nam.
Hệ thống xử lý của công ty TNHH Sông Xanh Vũng Tàu bao gồm: Hệ thống
xử lý và tận dụng cặn dầu (Chất thải rắn, lỏng, cặn dầu) công suất 06tấn/ Ngày , Lò
đốt chất thải rắn, lỏng nhiệt độ tối đa 1200 0C, công suất 0.5khối/1h , Lò đốt rác hữu
cơ công suất 20khối/ ngày(2cái). Hệ thống xử lý chất thải nhiễm dầu, hệ thống lò đốt
thùng quay CS750kg/h.
b. Chất thải nhiễm các chất độc hại như thuốc BVTV.
Phương pháp được xử dụng để xử lý các thuốc bảo vệ thực vật vô cơ thành các
chất vô cơ không độc hại như: CO2, H2O và Cl…Đây thường là biện pháp cuối cùng
khi không còn cách tiêu hủy nào khác hữu hiệu và triệt để đối với thuốc bảo vệ thực
vật có độc tình cao, quá bền vững.
Bản chất của phương pháp là oxy hóa thuốc bảo vệ thực vật bằng oxy không

khí ở nhiệt độ cao.
Phương pháp này có ưu điểm là xử lý được triệt để các thuốc bảo vệ thực vật
còn tồn lưu trong bao bì tạo thành các chât vô cơ không độc hại.
Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi kỹ thuật cao, nhiệt độ tiêu hủy trên
1600 C, cần đủ oxy và thời gian tiếp xúc, thời gian lưu trữ tới thiểu là 2 giây, cần có
sự tham gia của chất xúc tác.
o

Với các bao bì chứa thuốc bảo vệ thực vật dạng vô cơ, có chứa thủy ngân (Hg )
và các kim loại nặng, phương pháp này không được áp dụng bởi hiệu suất xử lý thấp.
Các lò đốt sử dụng trong phương pháp này là các lò nung xi măng hoặc lò đốt
đặc biệt. Hiện tại đối với điều kiện Việt Nam, việc xây dựng các lò đốt cố định đạt
tiêu chuẩn và các yêu cầu kỹ thuật là rất khó khăn.
Cục bảo vệ môi trường (Bộ môi trường ) đã kết hợp với Trung Tâm Công Nghệ
Môi Trường ( Bộ Quốc Phòng ) thử nghiệm áp dụng công nghệ tiêu hủy chất bảo vệ
thực vất tồn đọng bằng phương pháp thiêu đốt trên hệ thống lò hai cấp. công nghệ
này là sự kết hợp của 3 phương pháp, đấu tiên là phương pháp hóa học nhầm làm
19


giảm tối đa độc tính của thuốc bảo vệ thực vật. tiếp đó là xử lý nhiệt để tiêu hủy hoàn
toàn các yếu tố độc hại và thu nhỏ thể tích1h các chất gấy ô nhiễm, và cuối cùng là bê
tông hóa các hóa cất còn lại.
Hình 10. Mô hình tiêu hủy thuốc bảo vệ thực vật

c. Rác dược phẩm, y tế, thuốc lá
Lượng chất thải rắn y tế phát sinh trên phạm vi toàn quốc theo ước tính của Bộ
Y Tế năm 2001 là khoảng 12500 tấn/năm. Số liệu điều tra của Bộ Y Tế cho thấy, hiện
nay có khoảng 61 lò đốt chất thải y tế (CTYT ) được lắp đặt trên toàn quốc. Thủ
tướng chính phủ đã chỉ đạo Bộ KHCN và MT phối hợp với Bộ Y Tề tiến hành thẩm

định các lò đốt CTYT theo yêu cầu về kỹ thuật, kinh tế, môi trường.
Theo dự thảo báo cáo quy hoạch tổng thể xử lý chất thải rắn y tế tại Việt Nam,
tính đến tháng 9 năm 2003, toàn quốc có 47 lò đốt ngoại nhập được lắp đặt và vận
20


hành để xử lý chất thải y tế nguy hại. trong đó, có 2 lò đốt công suất lớn (200 kg/h và
1000 kg/h )đặt bên ngoài khuôn viên bệnh thuộc trách nhiệm của xí ngiệp xử lý chất
thải y tế (trực thuộc URENCO) tại hai thành phố Hà Nội và Thành Phố Hồ Chí Minh,
còn lại hầu hết là các lò đốt có công suất nhỏ (từ 20 đến 100 kg/h). Số lượng ló đốt
sản xuất trong nước là 14 lò với công suất xử lý dao động từ 20 kg/h đến 50 kg/h.
Có nhiều loại lò đốt khác nhau có thể dùng để thiêu đốt RTYT nguy hại.
• Lò quay: có thể đốt nhiều loại rác khác nhau, đạt nhiệt độ cao và công suất
thường từ 200 kg/giờ trở lên.
• Lò đáy tĩnh: nguyên lý cháy từ trên xuống, chất thải trong quá trình đốt
không được xáo trộn. Phù hợp với công suất thấp, đốt theo mẻ.
• Lò đốt tầng sôi: hiệu quả đốt cao do rác thải luôn ở trạng thái động và tiếp
xúc trực tiếp với tác nhân mang nhiệt là cát.
• Lò nhiều đáy: dạng tháp, đốt ở 3 vùng nhiệt độ tuy nhiên cao nhất là 990oC.
Phù hợp với lò công suất cao.
• Lò Plasma: là công nghệ tiên tiến nhất hiện nay. Trường nhiệt Plasma có thể
đạt từ 3.000 đến 16.600oC phân huỷ hoàn toàn rác thải y tế thành những nguyên
tố cơ bản, an toàn tuyệt đối cho môi trường. Tuy nhiên giá thành xử lý quá cao:
3-8 USD/kg rác thải.
=> Như vậy mỗi loại công nghệ, thiết bị đốt đều có những điểm mạnh và hạn chế
của mình. Việc lựa chọn phương án phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Lựa
chọn nhiệt độ đốt và cấp đốt (1 hoặc 2 cấp), vấn đề hồi lưu, tận dụng nguồn nhiệt của
khói lò; Thành phần, tính chất và lượng rác cần đốt mỗi ngày; Năng lực đầu tư,
nguồn kinh phí và qui mô đầu tư; Trình độ của người sử dụng; Khả năng gia công cơ
khí, nguồn cung cấp nguyên vật liệu đặc chủng...; Nguồn năng lượng tiện và rẻ nhất

(ga, dầu, điện...).

21


Bảng 6.Tổng hợp kết quả đo các chất ô nhiễm trong khí thải từ các lò đốt rác y
tế ở khu vực phía Nam

d. Đối với các chất thải khác như:
•

Chất thải dung môi.

•

Nhựa cao su, mủ cao su.

•

Chất thỉa chứa Halogen, chì, thủy ngân.

•

Chất thải dễ bốc hơi và do đó dễ phân tán.

Ngoài việc áp dụng các phương pháp cơ học, hóa học, xử lý nhiệt…một số
nước như Nauy, Thụy Điển, Nhật Bản, Hàn Quốc… đã nghiên cứu áp dụng phương
pháp thiêu đốt CTNN bằng lò nung xi măng. Qua khảo sát của Cục Môi Trường và
Dự án VCEP cùng một số cơ quan liên quan, phương pháp thiêu đốt CTNH bằng lò
nung xi măng có khá nhiều ưu điểm. Lò nung cũng tận dụng được nhiệt năng từ quá

trình thiêu đốt các chất thải nguy hại dạng hữu cơ để thay thế tiết kiệm một phần
22


nhiên liệu. Cũng có thể đưa vào lò nung xi măng một lượng nhất định chất thải dạng
vô cơ để tiêu hủy. Các chất thải vô cơ này sẽ tương tác hoặc kết hợp nguyên liệu của
xi măng và là thành phần phụ gia cho xi măng.
Lò nung clinke dùng để thiêu đốt CTNH phải là loại lò hiện đại mà trong thiết
kế đã tính có tính đến việc thiêu đốt CTNH. Hấu hết các loại chất hữu cơ dạng rắn
hoặc lỏng kể cả các chất thải có chứa PCB đều có thể thiêu đốt trong lò nung clinke,
tuy nhiên các chất thải cần qua công đoạn chế biến thành nhiên liệu, chất phụ gia đạt
tiêu chí nhất định trước khi đưa vào lò clike. Việc thiêu đốt CTNH trong lò clinke có
thể áp dụng cho rất nhiệu loại chất thải nguy hại như: các dung môi hữu cơ, dâu thải
có chứa PCB, sơn, keo dán, vecni, plastic kể cả PVC lốp cao su. Quá trình cháy trong
lò clinke sẽ phá hủy cấu trúc của các chất thải nguy hại, tro xỉ còn lại tham gia vào
thành phần xi măng không gây ảnh hượng đến chất lượng xi măng.
2.8.Hiện trạng áp dụng phương pháp đốt ở Viêt Nam
Hiện nay trong điều kiện thị trường, Việt Nam đã mở của và buôn bán với tất cả các
nước trên thế giới, nhiều công ty chế tạo thiết bị nhiệt nổi tiếng có mặt tại Việt Nam.
Nói đến lò đốt người ta nghĩ đến ngay vật liệu có khả năng chịu nhiệt cao đó là gạch
chịu lửa.Ở miền Bắc có nhà máy gạch chịu lửa Đông Anh – Hà Nội, miền Nam có
nhà máy gạch chịu lửa Tân Vạn – Đồng Nai sản xuất được các loại gạch chịu lửa có
nhiệt độ từ 1450 – 17000C.
Trước đây, các loại lò đốt ở Việt Nam đều nhập từ nước ngoài. Hiện nay, Việt Nam đã
chế tạo được một số loại lò đốt có công suất nhỏ(từ 40 – 70kg/h, với` chi phí 200 –
750 triệu đồng) dùng để đốt rác thải ý tế ứng dụng và một số loại rác thải công nghiệp
với giá chỉ bằng 1/3 các lò đốt nhập khẩu.
Trong cuộc khảo sát của nhóm nghiên cứu tại Viện KTNĐ và BVMT phối hợp với
Sở KHCN và MT TP Hồ Chí Minh tháng 1/2002 tại 7 lò đốt rác thải ý tế tai khu
vực phía Nam, trong đó có 5 lò đốt được chế tạo trong nước và 2 lò đốt nhập

kảu từ nước ngoài. Danh mục các loại lò như sau:
 Lò Hoval, nhập từ Bỉ, Công ty Môi trường Đô thị TP Hồ Chí Minh.
 Lò đố rác thải y tế Entec - 100, TT Entec, bệnh viện Đa khoa tỉnh Bình
Dương.
 Lò đốt rác thải y tế, Viện MT và TN , TT y tế Bến C ầu – Tây Ninh.
 Lò đốt Hoval A.G, nhập tử Thụy Sĩ, bệnh viện Lê Lợi – TP Vũng Tàu.
 Lò đốt rác thải y tế, ĐH Bách Khoa TPHCM, Bệnh viện Cù Lao Minh Bến Tre.
23


 Lò đốt rác thải y tế TSH - 20G, Công ty Thái Sơn, Bệnh viện quân y 175.
 Lò đốt rác thải y tế, Viện CHUD, TT lao và bệnh phổi Tiền Giang.

24


CHƯƠNG III: CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT
Cấu tạo chung của một lò đốt
• Khu vực nhận chất thải và bảo quản chất thải
• Bộ phận nghiền và phối trộn chất thải
• Bộ phận cấp chất thải, bùn, chất rắn
• Buồng đốt sơ cấp
• Buồng đốt thứ cấp
• Thiết bị làm nguội khí hay nồi hơi chạy bằng nhiệt dư để giảm nhiệt độ
• Hệ thống rửa khí
• Quạt hút để hút khí và không khí vào lò khí duy trì áp suất âm
• Ống khói

Hình 11. Sơ đồ hệ thống đốt xử lý chất thải
3.1.Lò đốt chất lỏng

3.1.1.Nguyên lý hoạt động
Được dùng để đốt các chất thải nguy hại hữu cơ có thể bơm được, ngoài ra còn
kết hợp để đốt các chất thải dạng khí, bùn mịn.
Chất lỏng sẽ được phun vào lò đốt dưới dạng sương bụi với kích thước giọt
lỏng từ 1µm trở lên. Loại thiết bị này thường có dạng hình trụ nằm ngang, tuy nhiên
25