19 Nghien cuu quan he giua oxy tu do

Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp và ðô thị tại Việt Nam”

NGHIÊN CỨU QUAN HỆ GIỮA Ô XY TỰ DO TRONG BUỒNG
SƠ CẤP VÀ THỨ CẤP VỚI HIỆU QUẢ CHÁY ðỂ XÂY DỰNG
QUI TRÌNH VẬN HÀNH LÒ ðỐT
Nguyễn Quốc Bình(1), Trương Thanh Vân(2), Nguyễn Ngọc Châu Anh(3)
(1)

Viện Kỹ thuật Nhiệt ñới và Bảo vệ Môi trường
(2)
Công ty TVXD ðiện II
(3)
Khoa Môi trường, Trường ðại học Bách Khoa TP.HCM

TÓM TẮT
Hiện nay ở Việt Nam, xử lý chất thải công nghiệp và chất thải nguy hại bằng phương pháp
ñốt ñang ñược ñưa vào sử dụng ngày càng rộng rãi, nhưng hiệu quả xử lý của các lò chưa
ổn ñịnh, ñặc biệt là giai ñoạn sau khi nạp rác của mỗi mẻ ñốt. ðể lò ñạt hiệu quả cao thì ñòi
hỏi phải có quy trình vận hành lò ñốt thích hợp mà ñiều này lại liên quan mật thiết với
thành phần tính chất của chất thải, thực tế luôn thay ñổi với mỗi mẻ ñốt. Trong bài báo này
chúng tôi giới thiệu một số kết quả nghiên cứu quan hệ giữa hàm lượng oxy tự do trong
buồng sơ cấp và thứ cấp với hiệu quả cháy, từ ñó ñưa ra quy trình vận hành theo hướng
ñiều khiển tự ñộng ñược.

ABSTRACT
The demand of present society creat waste that appear to increase in quantity as the
standard of living increases. In Vietnam, treating industrial wastes and hazadous wastes
by incinerating method is being developed in many places, but effect of incinerators isn’t
stable, especially the period after pushing waste into chamber of each combustion batch.
To obtain high effect must have a suitable incinerator operating process, which relates to
waste component or property changing compeletely after each combustion batch. In

article, we will introduce some results researching the relation between concentration of
oxygen in the pyrolysis chamber, the second chamber and combustion effect to propose an
operating process controlling automatically.

1. MỞ ðẦU
Ngày nay quá trình ñô thị hoá tăng nhanh cùng sự phát triển của sản xuất công
nghiệp, dịch vụ khiến nhiều ñịa phương phải ñối ñầu với nhiều vấn ñề phức tạp,
trong ñó ô nhiễm môi trường do CTCN và CTNH sẽ làm ảnh hưởng lâu dài và ở
mức ñộ khó lường trước ñược. Vấn ñề quản lý và xử lý CTCN-CTNH ñã ñược Nhà
nước cũng như chính quyền ñịa phương quan tâm một cách sâu sắc. Quản lý CTNH
bao gồm các quá trình thu gom vận chuyển, phân loại, tái sử dụng, tiêu huỷ, ñốt và
chôn lấp. ðối với chất thải rắn có rất nhiều phương pháp xử lý, trong ñó xử lý bằng
phương pháp ñốt có nhiều ưu ñiểm, và ñược nhiều nước trên thế giới quan tâm.
Ở Việt Nam hiện nay nhiều lò ñốt chất thải các loại (nhập ngoại và chế tạo trong
nước) ñược ñưa vào sử dụng. Từ các kết quả khảo sát thực tế cho thấy các lò ñốt
hoạt ñộng không ổn ñịnh, mà một trong những nguyên nhân là do quy trình vận
hành chưa thích hợp, mà quá trình vận hành phụ thuộc vào thành phần chất thải,
trong khi thành phần chất thải luôn thay ñổi do vậy ñó cũng là vấn ñề khó khăn cho
các cơ sở vận hành lò ñốt.

Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-179-


Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp và ðô thị tại Việt Nam”

Với chế ñộ cấp khí thích hợp tại buồng sơ cấp hay còn gọi là buồng nhiệt phân sẽ
tạo khí gas có giàu metan cung cấp lên buồng thứ cấp, ñồng thời với hàm lượng oxy
thích hợp thì hiệu quả cháy cao, nồng ñộ CO và THC giảm tối ña trong khí thải.
Trên cơ sở ñó, nhóm tác giả ñã xây dựng qui trình vận hành lò ñốt các loại chất thải

khác nhau (hay lò ñốt ña năng) trên loại lò ñốt nhiệt phân tĩnh, thông qua quá trình
ñiều khiển chỉ số oxy tự do, không cần phải quan tâm phân tích thành phần hóa học
của chất thải. Từ các kết quả nghiên cứu trên mô hình thí nghiệm ñã triển khai kiểm
tra trên lò ñốt thực tế cho thấy lò ñốt hoạt ñộng ổn ñịnh, hiệu quả xử lý cao, có thể
vận hành theo hướng ñiều khiển tự ñộng ñược.
2. NGHIÊN CÚU THỰC NGHIỆM
2.1 Mục ñích
Tìm ñược mối quan hệ giữa O2 tự do với hiệu quả nhiệt phân (hàm lượng CH4 sinh
ra trong buồng sơ cấp) và hiệu quả cháy.
2.2 Nguyên liệu
Mẫu chất thải là rác hỗn hợp (có thành phần khối lượng: C = 49,8%; H = 2,52%; O
= 14,3%; N=1,44%, S = 0,07%; Tro = 31, 87%).
2.3 Thiết bị dụng cụ nghiên cứu
- TESTO 350, 360 chế tạo tại CHLB ðức theo tiêu chuẩn ISO 9001, với phần mềm
chuyên dụng staticstical 6.0 có tính năng xử lý số liệu từ bảng sang ñồ thị. ðo các
thành phần khí gas trong buồng nhiệt phân: CH4, CO, CO2, SO2, Nox, O2, nhiệt ñộ
buồng nhiệt phân. Ngoài ra còn các dụng cụ, thiết bị phụ trợ khác.
2.4 Mô hình thí nghiệm
Mô hình lò ñốt nhiệt phân tĩnh gồm các bộ phận chính như sau:
- Buồng sơ cấp (buồng nhiệt phân) thể tích: 0.054m3, nhiệt ñộ làm việc ñược ñiều
khiển tự ñộng. Buồng thứ cấp có thể tích 0.072m3. Mỗi mẻ ñốt thử nghiệm 2.5kg
rác, năng suất ñốt của mô hình tương ñương 20kg/m3 tổng buồng lò ñốt/giờ và
35kg/m3 buồng lò thứ cấp/giờ.
- Cấp nhiệt cho buồng sơ cấp là béc ñốt sử dụng nhiên liệu khí hoá lỏng, còn buồng
thứ cấp là béc ñốt dầu DO. Cả hai buồng ñều có thiết bị ñiều khiển nhiệt ñộ tự ñộng,
quạt Q1, Q2 dùng ñể cấp khí cho buồng sơ cấp và thứ cấp, có van ñiều khiển lưu
lượng gió. Tấm ghi lò của buồng sơ cấp ñược khoan các lỗ nhỏ, ñưa rác vào nhiệt
phân ñể lên mặt trên ghi, còn không khí ñược cấp từ phía dưới ñáy ghi lò ñi lên
phân phối qua lỗ ghi lò. Sau buồng thứ cấp có thiết bị giải nhiệt bằng không khí,
trước khi qua ống khói, hoặc trước lúc vào hệ thống xử lý khí thải.

2.5 Cách ño mẫu
a. Tại vị trí sau buồng nhiệt phân: ño các chỉ tiêu trong thành phần khí như: O2,
CH4 ñể theo dõi diễn biến của quá trình nhiệt phân, liên quan như thế nào tới chất
lượng khí gas ở các chế ñộ thí nghiệm thay ñổi.
b. Tại vị trí sau buồng ñốt thứ cấp: ño lưu lượng khí thải và các chỉ tiêu CO, CO2,
O2, SO2, NOx ñể ñánh giá hiệu quả cháy và hiệu quả xử lý bằng phương pháp ñốt.

Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-180-


Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Mơi trường Cơng nghiệp và ðơ thị tại Việt Nam”

MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ ĐỐT

Oil

T2

B2Air

4

2

3

Khí thứ cấp

T1

1

GAS

Q3

B1

Air

Q2

5

5
Khí sơ cấp

Q1

GHI CHÚ:
1. Buồng đốt sơ cấp, V=0,054m3
2. Buồng đốt thứ cấp,
V=0,072m3, T°=1000-1200°C
3. Thiết bò giải nhiệt khói thải
4. Ống khói
5. Thiết bò đo

Q1.
Q2.

Q3.
B1.
B2.
T1.
T2.

٢ ١ Phương pháp tiến hành thí nghiệm

Quạt cấp khí buồng sơ cấp
Quạt cấp khí buồng thứ cấp
Quạt giải nhiệt
Béc đốt sơ cấp
Béc đốt thứ cấp
Đầu dò nhiệt độ buồng sơ cấp
Đầu dò nhiệt độ buồng thứ cấp

Hình 1. Mơ hình lò nhiệt phân và đốt chất thải

Tiến hành nghiên cứu trên mơ hình lò đốt (hình 1.) như sau: Khởi động để sấy
buồng đốt sơ cấp và thứ cấp. Khi nhiệt độ thứ cấp đạt khoảng 900-10000C (buồng
thứ cấp được duy trì ở nhiệt độ này theo chế độ cài đặt tự động), và nhiệt độ của
buồng sơ cấp đạt được nhiệt độ cần thiết theo chế độ thí nghiệm thì ngưng cấp nhiệt
cho buồng thứ và sơ cấp, tiến hành nạp rác vào buồng nhiệt phân, mở van cấp khí
cho buồng sơ cấp. Q trình nhiệt phân và đốt đã xảy ra, đồng thời tiến hành nhiệm
vụ đo các chỉ tiêu cần thiết tại buồng sơ cấp và thứ cấp. Thí nghiệm ở các chế độ
nhiệt phân 3500C; 4500C; và 5500C; Mỗi chế độ nhiệt độ được thực hiện ở các chế
độ cấp khí thay đổi, α = 0.2; 0.4 tương đương với 20%; 40% O2.
2.6 Kết quả nghiên cứu
2.6.1 Tại buồng sơ cấp
Kết quả thí nghiệm theo dõi diễn biến của nồng độ khí gas theo oxy tự do tại buồng

sơ cấp trong q trình nhiệt phân ở nhiệt độ nhiệt phân 3500C, 4500C, 5500C, ở các
chế độ cấp khí α = 20% và 40% như từ hình 2. đến hình 6.

Khoa Mơi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-181-


Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp và ðô thị tại Việt Nam”

40% (550)

40% (350)

8

20% (350)

0

O2 , % nhiệt ñộ nhiệt phân 350 C

20% (550)

0

O2 , % nhiệt ñộ nhiệt phân 550 C

8

6

6

4

4

2

2

Thời gian, phút
0

0
0

10

20

30

40

50

60

Hình 2. Biến ñổi O2 theo thời gian nhiệt phân ở các chế ñộ thí nghiệm

10
Poly. (20%)

12

Poly. (40%)

Poly. (20%)

Poly. (40%)

10

8

CH4 (%)

CH4 (%)

8
6

4

6
4

2

2

0

0
0

1

2

3 O 2 (%) 4

5

6

7

0

Hình 3. Biến ñổi CH4 theo O2 ở 3500C

1

2

3 O 2 (%)

4

5

6

7

Hình 4. Biến ñổi CH4 theo O2 ở 4500C
12

8
Poly. (20%)

Poly. (350)

Poly. (40%)

Poly. (450)

Poly. (550)

10

CH 4 (%)

6
C xH y (%)

8

4

6
4

2
2
0

0
0

1

2

3 O 2 (%)

4

5

6

7

0

Hình 5. Biến ñổi CH4 theo O2 ở 450 C

0

1

2

3 O 2 (%)

4

5

6

7

Hình 6. Biến ñổi CH4 theo O2 khi α = 20%

O2

Nhận xét:
Diễn biến oxy tự do và chế ñộ cấp khí tại buồng sơ cấp: từ các kết quả nghiên cứu
và ñồ thị (hình 2) ghi nhận ñược diễn biến oxy theo thời gian có dạng như sau:
- Giai ñoạn 1: ngay sau khi nạp rác nồng ñộ oxy trong buồng nhiệt phân giảm xuống
do lượng oxy bị tiêu hao ñể ñốt rác, khí hoá gas. Sau ñó nồng ñộ oxy luôn dao ñộng
trong một khoảng nhất ñịnh.
- Giai ñoạn 2: sau một thời gian nồng ñộ oxy bắt ñầu tăng trở lại vì quá trình nhiệt
phân rác giảm dần và bắt ñầu chuyển sang giai ñoạn ñốt cặn carbon.

Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-182-

Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp và ðô thị tại Việt Nam”

Kết quả nghiên cứu ở các chế ñộ thí nghiệm (hình 3. – 4. – 5. – 6.) cho thấy: khi
nồng ñộ O2 dao ñộng trong khoảng 1 – 3% (thể tích) hàm lượng CH4 sinh ra nhiều
nhất, ñạt giá trị cực ñại, ñặc biệt là trong khoảng 10 – 20 phút ñầu của quá trình nhiệt phân.
Ngoài ra ở cùng một nhiệt ñộ tiến hành nhiệt phân, khi cấp khí tăng (α tăng) thì thời
gian kết thúc của một mẻ ñốt giảm, hàm lượng trung bình của CH4 trong khí gas
ñược ñưa lên buồng thứ cấp giảm. ðiều này cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu
của một số tác giả khác (bảng 1).
Bảng 1. Nồng ñộ CH4 tương ứng với các chất khác thải khác nhau
Nhiệt ñộ (0C)
350
450
550
400
500

20% O2
Rác hỗn hợp
4,91
5,43
3,89
Vải nhiễm dầu
2,50
2,78

40% O2

Nhiệt ñộ (0C)

2,23
1,98
1,17

350
500

0,93
1,14

350
400

20% O2
Photoresist
9,2
9,7
PE
12,0
11,57

40% O2

2,9
2,9
3,8
2,31

Ứng với mỗi loại chất thải khác nhau thì nồng ñộ CH4 sinh ra cũng khác nhau, hay
bản chất các chất thải khác nhau sẽ ảnh hưởng ñến hàm lượng khí gas ñưa lên
buồng thứ cấp. Tuy nhiên, các kết quả ñều cho thấy ở cùng một nhiệt ñộ tiến hành
nhiệt phân khi cấp khí tăng (α tăng) thì hàm lượng trung bình CH4 trong khí gas ñưa
lên buồng thứ cấp giảm.
Nguyên nhân: khi nhiệt phân rác trong ñiều kiện nghèo oxy, ñã có hai quá trình xảy
ra ñồng thời: nhiệt phân và ñốt. Khi α tăng (oxy tăng) có nghĩa là ñã tăng cường
cho phản ứng cháy giữa khí gas và oxy tạo thành nhiệt cấp cho phản ứng, làm tăng
tốc ñộ nhiệt phân, tăng quá trình cháy, lúc này bản chất của quá trình nhiệt phân rác
sẽ bị chuyển sang ñốt không hoàn toàn, chất lượng khí gas bị giảm mạnh. α tăng
còn làm tăng ñộ xáo trộn rác vì vậy nồng ñộ bụi trong khí thải tăng theo, do ñó với
công nghệ ñốt nhiệt phân phù hợp sẽ làm giảm ñược lượng bụi trong khí thải.
Tóm lại vấn ñề nhiệt phân về thực chất vẫn còn là vấn ñề phức tạp. Tuy nhiên, về
nguyên tắc, cùng một chế ñộ cấp khí thì khi nhiệt ñộ càng cao, sự bẻ gãy mạch
carbon càng sâu tạo ra càng nhiều hydrocarbon ñơn giản. Nếu nhiệt ñộ tăng mà oxy
tăng thì các hydrocarbon ñơn giản ñó lại bị cháy mất, làm cho chất lượng khí gas
ñưa lên buồng thứ cấp bị ảnh hưởng; nhiệt ở dưới buồng sơ cấp còn nhiều thì thành
phần khí gas ñưa lên sẽ giảm chất lượng. Do ñó ta nên chọn ñiều kiện nhiệt ñộ tiến
hành nhiệt phân 450 – 6000C, chế ñộ cấp khí ban ñầu cho buồng sơ cấp là α = 20%,
và khống chế nồng ñộ O2 trong buồng sơ cấp luôn dao ñộng trong khoảng từ 1 – 3%
ñể ñảm bảo cho lượng CH4 sinh ra là nhiều nhất.
2.6.2 Tại buồng thứ cấp
ðể ñánh giá nghiên cứu thực nghiệm liên quan ñến oxy tự do trong buồng thứ cấp,
tiến hành một số thí nghiệm, kết quả như trong hình 7 và 8.
Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-183-


Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp và ðô thị tại Việt Nam”

CO

TCVN

Poly. (CO)

1800

1600

1400

3

C O (m g/m )

1200

1000

800

600

400

200

0

4

4,1 4,4 4,5 4,8 4,8

5

5,3 5,5 5,6

7

7,2 7,8

8

8,4 8,4 8,6 8,8 8,9

9

9,2 9,5 9,8 10,8 11,8 12,1 12,3 12,4 13

13 13,7 14 14,4 14,5 14,5 15 15,3 15,6 15,7 16

O2 (%)

Hình 7. Biến thiên nồng ñộ CO theo Oxy trong buồng thứ cấp
100,0
99,8
99,6

C E (% )

99,4
99,2
99,0
98,8
98,6
98,4
98,2
98,0
4 4,1 4,4 4,5 4,8 4,8 5 5,3 5,5 5,6 7 7,2 7,8 8 8,4 8,4 8,6 8,8 8,9 9 9,2 9,5 9,8 10,8 11,8 12,1 12,3 12,4 13 13 13,7 14 14,4 14,5 14,5 15 15,3 15,6 15,7 16

O2 (%)

Hình 8. Diễn biến của hiệu quả ñốt CE theo nồng ñộ oxy trong buồng thứ cấp

Nhận xét:
Từ hình 7 rút ra nhận xét: khi nồng ñộ oxy dao ñộng trong khoảng từ 7 – 11% thì
nồng ñộ CO sinh ra trong khí thải thấp, ñạt TCVN 6560 – 1999 (CO = 100mg/m3),
khi oxy dao ñộng trong khoảng từ 8.5 – 10% thì nồng ñộ CO trong khí thải <
50mg/m3. Khi hàm lượng oxy tự do < 7%, có hiệu ứng làm tăng CO gọi là hiệu ứng
“CO nóng”; hàm lượng oxy > 11%, CO tăng người ta gọi là hiệu ứng “CO lạnh”.
Khi nồng ñộ oxy tự do trong khoảng 7 – 11% thì hiệu quả ñốt CE cũng sẽ cao hơn
(> 99.9%) (hình 8.). Cùng một mẻ ñốt, hiệu quả ñốt (CE) tăng dần theo thời gian,
nồng ñộ CO giảm dần. Các kết quả nghiên cứu cho thấy: giai ñoạn 1 – 2 của các mẻ
ñốt (tức là từ 5 -15 phút ñầu sau khi nạp rác) giá trị CE thấp, nồng ñộ CO trong khí

Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-184-

Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp và ðô thị tại Việt Nam”

thải cao. Sau ñó sang giai ñoạn 3, ñiều kiện ñốt ñã ổn ñịnh, lượng chất bị khí hoá ñã
giảm dần, hiệu quả ñốt ñạt cao, nồng ñộ CO giảm mạnh.
Sự dao ñộng của CO giữa các giai ñoạn ño trong một mẻ ñốt thí nghiệm sẽ càng
tăng lên khi nhiệt phân ở nhiệt ñộ càng cao và chế ñộ cấp khí càng lớn. Vì các ñiều
kiện này ñã làm tốc ñộ phản ứng nhiệt phân tăng nhanh, gây ra sự biến ñộng mạnh
về lưu lượng, và làm giảm thời gian lưu cháy, vì vậy CE giảm, nồng ñộ CO càng
tăng cao.
Kết luận:
Từ các kết quả nghiên cứu thực nghiệm cùng với một số kết quả nghiên cứu có thể
rút ra một số nhận xét, ñiều kiện ñể ñốt chất thải thông qua nồng ñộ oxy tự do như sau:
١) Kiểm soát nồng ñộ oxy tự do trong buồng sơ cấp: tương ứng với ñiều kiện cấp
khí ≤ 20%O2 thì oxy tự do trong buồng sơ cấp dao ñộng trong khoảng 1 – 3% (V),
cho hàm lượng khí gas sinh ra là nhiều nhất.
٢) Kiểm soát oxy tự do trong buồng thứ cấp từ 7 – 11% (V), nồng ñộ CO trong khí
thải thường thấp nhất, và hiệu quả ñốt CE là cao nhất.
3. ðỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VẬN HÀNH LÒ ðỐT CHẤT THẢI
NGUY HẠI THEO CÔNG NGHỆ ðỐT TRÊN LÒ NHIỆT PHÂN TĨNH
Sấy buồng thứ cấp tới nhiệt ñộ 900-10000C, buồng sơ cấp từ 450 – 5500C, tắt công
tắc ñiều khiển ñể ngừng hoạt ñộng của béc ñốt ở buồng sơ cấp, tiến hành nạp rác,
mở van cấp khí vào buồng sơ cấp (0 – 20%). Thực tế trong buồng sơ cấp lúc này ñã
có quá trình tự cung cấp nhiệt nhờ phản ứng cháy.
Khi quan sát thấy nồng ñộ oxy buồng sơ cấp càng lúc càng tăng, kiểm soát cho
nồng ñộ oxy dao ñộng trong khoảng 1 – 3% ñể ñảm bảo lượng khí gas (CH4) cung
cấp cho buồng thứ cấp là nhiều nhất và khi oxy tăng ñến khoảng 6% thì tiến hành
cấp mẻ rác mới. Khống chế nồng ñộ oxy trong buồng thứ cấp khoảng từ 7 – 11%,
khi ñó lượng khí CO sinh ra sẽ không nhiều và ñạt TCVN 6560 – 1999, hiệu quả
ñốt cao và ổn ñịnh hơn.
Trong quá trình ñốt chất thải liên tục dựa vào quy luật biến ñổi nhiệt ñộ mà oxy tự

do trong buồng sơ cấp trở nên phức tạp hơn nhiều. Vì trong quá trình nhiệt phân
chất thải có quá trình ñốt cặn carbon của các mẻ ñốt trước ñó, làm nhiệt ñộ buồng
nhiệt phân có chiều hướng ngày càng tăng (nếu không kiểm soát, nhiệt ñộ buồng
thứ cấp sau mẻ ñốt thứ 3, 4 lên tới 800 – 9000C dễ dàng), oxy tự do cũng bị rối loạn
hơn do các quy trình vận hành lò ñốt gây ảnh hưởng, làm quá trình vận hành lò ñốt
trở nên phức tạp. Khắc phục:
Kiểm soát nhiệt ñộ nhiệt phân trong quá trình ñốt chất thải: luôn trong
khoảng nhiệt ñộ nhất ñịnh (có thể 450 – 5500C, hoặc 500 – 6000C, tùy theo loại rác)
bằng việc lắp thêm thiết bị phun nước ñể kiểm soát nhiệt ñộ mong muốn. Ở mẻ ñốt
cuối của ngày làm việc hoặc trước khi lấy tro, sau khi hết giai ñoạn nhiệt phân cần
tăng hệ số cấp khí thích hợp ñể nhiệt ñộ buồng ñốt tăng cao, lúc này cặn carbon sẽ
bị ñốt triệt ñể.
Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-185-


Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp và ðô thị tại Việt Nam”

Thời gian nạp mẻ rác mới căn cứ theo năng suất ñốt và dựa vào kết quả vận
hành mẻ ñốt rác ñầu tiên. Với công nghệ vận hành thích hợp cho thấy tăng ñược
năng suất lò ñốt và ñặc biệt là tiết kiệm ñược nhiên liệu rất ñáng kể.
Thực tế các lò hiện nay ña số là lò hở, không hoàn toàn kín (chưa ñạt yêu cầu nhiệt
phân tĩnh) nên nồng ñộ oxy thực sự tiêu tốn cho buồng thứ cấp cao hơn so với
nghiên cứu trên mô hình. Do ñó tùy theo cấu tạo của mỗi lò ñể ñiều chỉnh cho phù
hợp với thực tế.
4. KIỂM NGHIỆM TRÊN LÒ ðỐT TRONG THỰC TẾ
Mục ñích: kiểm chứng quy trình công nghệ vận hành lò ñốt chất thải ñã nghiên cứu
trên mô hình.
1. Tại lò ñốt rác của Công ty Sông Xanh (Bà Rịa – Vũng Tàu): ñốt rác hỗn hợp (rác
hữu cơ trơ ñược loại từ nhà máy sản xuất phân hữu cơ tỉnh BR-VT), rác thải của

nhà máy sản xuất thuốc sát trùng Thanh Sơn (VIPESCO)
2. Tại lò ñốt rác y tế tập trung LRY – 500 (Xí nghiệp xử lý chất thải – Cty Môi
trường ðô thị): rác y tế.
Từ kết quả kiểm nghiệm ñược cho trong bảng 2 nhận thấy:
Khi khống chế nồng ñộ oxy dư trong buồng nhiệt phân từ 1 – 3% (sau
khoảng 10 – 20 phút nhiệt phân), thì hầu hết các mẻ ñốt có nồng ñộ CO tương ứng
ño ở sau buồng thứ cấp có giá trị nhỏ (< 50mg/m3), ñạt TCVN, (bảng 2.).
Nồng ñộ CO thấp trong ñiều kiện oxy dư trong khí thải ño ñược thường từ 5
– 11% (V). Hiệu quả ñốt CE cao (> 99,99%).
Rõ ràng khi lò ñốt rác có ñược công nghệ vận hành phù hợp thì lò hoạt ñộng ñạt
ñược hiệu quả như mong muốn.
Bảng 2. Nồng ñộ khí thải sau buồng thứ cấp
Thông Số

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

TB

Sau khi ñốt ñược 5 phút
O2 (%)

11,3

7,1

7,9

11,4

8,3

9,2

CO2 (%)

9,2

10,2

10

7

7,4

8,8

CO (mg/m3)

40

17

15

12

8

18,4

99,96

99,99

99,99

99,99

99,99

99,98

Sau khi ñốt ñược 15 phút (giai ñoạn nhiệt phân)
O2 (%)
8,9
6,8
6,3

10,1

8,8

8,2

CO2 (%)

CE (%)

8,6

10,5

11,1

8,2

10,5

9,8

9

5

10

12

15

10,2

99,99

100,00

99,99

99,99

99,99

99,99

Giai ñoạn gần cuối mẻ ñốt
O2 (%)
9,2

8,2

7

7,3

5,4

7,4

CO2 (%)

8,7

9,7

10

9,9

11,8

10,0

5

7

13

12

8

9,0

99,99

99,99

99,99

99,99

99,99

99,99

3

CO (mg/m )
CE (%)

3

CO (mg/m )
CE (%)

Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-186-


Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp và ðô thị tại Việt Nam”

5. KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ
Tóm lại diễn biến của oxy tự do trong buồng sơ cấp và thứ cấp chính là yếu tố quan
trọng có thể sử dụng ñể kiểm soát ñiều kiện nhiệt phân khi ñốt các chất thải khác
nhau mà không có ñiều kiện xác ñịnh thành phần hoá học, vì thực tế không phải lúc
nào cũng có ñiều kiện phân tích. Từ ñó ñề xuất quy trình vận hành theo hướng ñiều
khiển tự ñộng ñược.
Kiến nghị: triển khai, ứng dụng rộng rãi vào thực tế, giải quyết ñược một phần vấn
ñề cấp bách trong việc xử lý chất thải bảo vệ môi trường, tạo sự phát triển bền vững.
TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Quốc Bình, Nghiên cứu công nghệ thích hợp xử lý chất thải rắn do khai thác
và vận chuyển dầu mỏ Việt Nam. Luận án Tiến sĩ, Trường ðH Quốc gia Tp.HCM.
2002.
[2]. Sở Khoa học Công nghệ Môi trường Tp.HCM. Nghiên cứu một số biện pháp thích hợp
nhằm quản lý chất thải công nghiệp và chất thải nguy hại Tp.HCM, 2002.
[3]. ðào Văn Lượng và những người khác. Khảo sát ñánh giá hiệu quả các lò ñốt chất thải
y tế khu vực phía Nam, 2003.
[4]. Nguyễn Quốc Bình và những người khác. Nghiên cứu ứng dụng công nghệ ñốt nhiệt
phân ñể xử lý chất thải rắn nguy hại tại Tp.HCM, 2003.
[5]. Nguyễn Văn Phước, Nguyễn Quốc Bình và nnk. Nghiên cứu công nghệ xử lý một số
chất thải rắn công nghiệp ñiển hình. Sở KHCNMT Tp.HCM, 2002.
[6]. Canvin R. Bruner. Hazadous Waste Incineration. Second edition, Mc Graw-Hill
International Editions, 1994.

Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-187-