Kiểm soát ô nhiễm không khí từ các lò đốt rác thải rắn đô thị

Kiểm soát ô nhiễm không khí từ các lò đốt rác thải rắn
đô thị
Nhóm 1:
Hà Huy Hiếu
Trần Ngọc Hiểu
Nguyễn Minh Hoàng
Nguyễn Trung Hoàng
Hồ Hoàng Vinh Quang
Hoàng Vinh
GVHD: Ts. Tô Thị Hiền


Keyword:

MSWI (Municipal solid waste incinerators)

WtE (Waste-to-energy)

APC (Air Pollution Control)

LCA (Life Cycle Assessment)


Logo

MỤC LỤC

1

2

3

Giới thiệu về MSWI trong quản lý chất thải răn đô thị

Tỉ trọng của MSWI trong hệ thống quản lý CTR hiện đại

Lò đốt CTR đô thị và Công nghệ kiểm soát ô nhiễm không
khí


1. Giới thiệu về MSWI trong hệ thống quản lý chất thải rắn đô thị

Phương pháp thay thế

thiêu đốt

tái chế vật liệu

Kỵ khí tiêu huỷ hoặc ủ
phân

Đốt là một quá trình cháy ở nhiệt độ cao, cho phép thực hiện quá trình oxy hóa hoàn toàn
chất thải rắn, chất lỏng hoặc chất khí. Hệ thống đốt có thể rất phức tạp có liên quan đồng thời
giữa sự truyền nhiệt và chuyển đổi khối lượng; phản ứng hóa học và các dòng chất lỏng.


2. Tỉ trọngcủa MSWI trong hệ thống quản lý chất thải rắn hiện đại

2.1 Sản phẩm của các quá trình nhiệt phân, khí hóa, đốt có không khí.

2.2 Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp MSWI

Ưu điểm

Nhược điểm

- Không cần tiền xử lý chất thải

-Tạo nguồn chất thải nguy hại (APC dư lượng), đòi hỏi phải xử

- Làm giảm nhu cầu chôn lấp cho MSW

lý an toàn

- Giảm khối lượng chất thải bằng 90%

- Tạo nguồn xỉ (tro dưới)

- Giảm trọng lượng chất thải 70%

- Tạo nguồn từ lượng lớn khí thải

- Khả năng thu hồi năng lượng (điện hoặc nhiệt)

- Đầu tư cao và chi phí vận hành

- Nếu được quản lý tốt, ô nhiễm không khí thấp sau xử lý

- Chi phí bảo dưỡng cao

- Tiêu diệt các mầm bệnh tiềm tàng và độc hữu cơ chất gây ô nhiễm

- Yêu cầu nhân viên có tay nghề cao

- Có thể được đặt gần trung tâm của nguốn phát thải MSW lớn

- Yêu cầu thành phần thích hợp cho

- Giảm chi phí vận chuyển chất thải

thiêu đốt tự động

- Đòi hỏi đất tối thiểu

- Nhận thức tiêu cực từ cộng đồng (cho đến nay)

- Khí thải trong xử lý không có mùi

 

- Giảm vật liệu hữu cơ chủ yếu tới CO2 thay vì CH4 và VOC khác
 


2.3 Thành phần của MSW ở mỗi nước


2.4.Tỉ trọng của các bãi chôn lấp, đốt, ủ phân và tái chế trong EU-27 nước thành viên

2.5 So sánh quản lý MSW thực tiễn ở một số nước, trong các bãi chôn lấp, thiêu đốt, ủ
phân và tái chế


2.6 Số lượng và tổng lượng phát thải của các lò đốt rác hiện tại ở 17 nước châu Âu

Quốc gia

Số lượng MSW

Lượng Mt/năm

Quốc gia

Số lượng MSW

Lượng
Mt/năm

Úc

 5

0.5

Luxembourg

1

0.15

Bỉ

 17

2.4

Bồ Đào Nha

 3

 1.2

Đan Mạch

 32

2.7

Tây Ban Nha

 9

 1.1

Phần Lan

 1

0.07

Thuỵ Điển

 30

 2.5

Pháp

 210

11.7

Hà Lan

 11

 5.3

Đức

 59

13.4

Vương quốc Anh

 17

 3.0

Hy Lạp

0

0 

Na uy

 11

 0.65

Ai-xơ-len

 0

 0

Thuỵ Sĩ

 29

 3.3

Ý

 32

1.7 

 

 

 


3. Lò đốt chất thải rắn đô thị và công nghệ kiểm soát ô nhiễm không khí

3.1 Mô tả toàn bộ nhà máy đốt
Tiếp nhận và xử lý chất thải ( lưu trữ, trên cơ sở tiền xử lý tại chỗ)

Buồng đốt ( chất thải nhiên liệu và hệ thống cung cấp không khí )

Thu hồi năng lượng ( nồi hơi, tiết kiệm, vv)

Các cơ sở phát thải khí sạch

Các cơ sở xử lý hoặc lưu trữ chất thải và nước thải, tại chỗ

Thiết bị và hệ thống kiểm soát hoạt động đốt, ghi hình và giám sát điều kiện đốt.


Sơ đồ lò đốt rác CTR đô thị
1 – phương tiện thu gom chất thải

8 - khu vực không khí dưới ghi

2 - hố lưu trữ chất thải

9 - lò

3 – cần trục lấy chất thải

10 - nồi hơi

4 - phễu trung chuyển

11 - tro đáy hầm

5 - trung chuyển

12 - siêu nhiệt

6 - ghi lò

13 – thiết bị tiết

7 - quạt cưỡng bức

Kiệm năng lượng

14 – tháp scuber khô
15- thiết bị lọc bụi túi vải
16- quạt thổi
17 - ống khói
18 - APC dư lượng băng tải

3.2 Các quá trình xử lý MSW


3.3 Đầu vào và đầu ra chính của lò đốt MSW


3.4. hỗn hợp khí đầu ra

-

Tro bay
Acid và các chất tiền acid SO2, NO, HCl
Dioxin, furans và các chất tương tự


3.5. Mục tiêu xử lý
Chất ô nhiễm

Nồng độ khí thô từ lò hơi
3
(mg/Nm )

Nồng độ tối đa có thể chấp

Hiệu quả xử lý

nhận tại ống khói
3
(mg/Nm )

(%)

Tro bay

 1500 – 2000

 10

 99,9

HCl

 300 – 2000

 10

 >99

SO2

 200 – 2000

 5

 99,5

NOx

 200 – 500

 70

 86

HF

 2 – 25

 1

 96

HG

 0,2 – 0,8

 0,01

 99

CD và kim loại khác,

 2 – 15

 0,05

 99,5

dioxin (ng ITEQ/

 0,5 – 5

 0,1

 98

Nm3)


3.6. thiết bị xử lý khí thải
Chất ô nhiễm

Bước xử lý

Giảm thiểu (%)

SOx

Scrubber ướt và cyclone khô đôi

 50 – 90

HCl

Scrubber ướt hoặc bán khô

 75 – 95

NOx

Xúc tác chọn lọc

 10 – 60

Kim loại nặng

Scrubber khô + tĩnh điện

 70 – 95

Tro bay

Tĩnh điện + lọc bụi tay áo

 95 – 99,9

Dioxin& furan

Than hoạt tính + lọc bụi tay áo

 50 – 99,9


Cơ chất

Lấy mẫu không liên tục

Sương mù

 

Giá trị ½ giờ

Giá trị hàng ngày

Ghi chú

3.7. tách lượng
than hoạt
tính
 1 – 20 tro bay
 1 –và
5
Mức độ thấp
nên được xử lý bằng các bộ lọc túi vảiống tay áo

HCl

-

NOx

 

-

NOx với SCR

 1 – 8

Nên dùng các quy trình xử lý ướt

Than hoạt tính dạng bột được sử dụng để hấp phụ các chất ÔN hữu cơ như
 

 1 – 150

 1 – 40

Nên dùng các quy trình xử lý ướt

 

 40 – 300

 40 – 100

Nhu cầu năng lượng bổ sung và chi phí

Dioxin, furans

NOx với SCR

 1 – 50

Bụi than được thu hồi với tro bay bằng cyclone, ESP, túi vải.
 

 30 – 250

 120 – 180

Ở mức khí NOx cao, NH3 cần được tính toán, nên
dùng các phương pháp kết hợp với quy trình xử lý ướt

TOC

 

 1 – 20

 1 – 10

Yêu cầu điều kiện đốt cháy tối ưu

CO

 

 5 – 100

 5 – 30

điều kiện đốt cháy tối ưu

Hg

 <0,05

 0.001 – 0,03

 0,001 – 0,02

Kiểm soát đầu vào, quy trình hấp phụ cacbon

PCDD/PCDF

 0,01 – 0,1

 

 

Điều kiện đốt cháy tối ưu,

(ng ITEQ/Nm3)

kiểm soát nhiệt độ để giảm
quá trình tổng hợp quy trình, hấp phụ carcarbon.


3.8. hiệu quả loại tro bay
Thiết bị

Hiệu quả điển

Hiệu quả điển

Phạm vi áp lực điển

Nhiệt độ tối đa

Phạm vi kích

hình với tro bay

hình với AC

hình

cho phép

thước bụi

cyclone

Tới 80%

Tới 50%

101000PA

o
 1300 C

 

ESP

Tới 99%

Tới 80%

50300PA

o
 450 C

 0,08 – 20 µm

Lọc túi vải

Tới 99%

Tới 99%

5002000PA thường

o
 240 C

 0,04 – 50 µm

với quạt thổi


3.9. Loại bỏ Acid
Tiêu chuẩn

FGT ướt

FGT bán ướt

FGT khô

FGT natri bicarbonat
khô

Quá trình phát thải khí

 +

 0

- 

 0

Dư lượng sản xuất

 +

 0

 -

 0

Nước tiêu thụ

 -

 0

 +

 +

Nước thải tạo thành

 -

 +

 +

 +

Thuốc thử tiêu thụ

 +

 0

 -

 0

Khả năng để xử lý với

 +

 0

 -

 0

tầm nhìn chùm

 -

 0

 +

 +

quá trình phức tạp

 -

0 

 +

+ 

Chi phí - vốn

Cao hơn

Trung bình

Thấp hơn

Thấp hơn

chi phí hoạt động

Trung bình

Thấp hơn

Trung bình

Thấp hơn

đầu vào biến thể của chất ô nhiễm


3.10. giảm thiểu NO
-

2 CN được áp dụng là SNCR và SCR

SCR
SNCR

So sánh SNCR và SCR

Tích cực

SNCR

SCR

Chi phí đầu tư thấp

Hiệu quả cao

Ít bị ăn mòn

Tiêu cực

Hiệu quả không cao

Chi phí đầu tư cao
Cần áp suất cao
Cần lượng dư O2

Hiệu quả xử lý NOx

Đến 70%

Đến 85%

Thường 30 – 60%

Thường 50 – 80%


3.11. nước ngưng tụ trong thiết bị

-

độ ẩm gây ăn mòn thiết bị, làm bụi bám vào thiết bị gây tắc…
Nguyên nhân:

-

Độ ẩm trong khí đầu vào
Độ ẩm bốc hơi từ chất thải
Nước hình thành trong quá trình đốt
Nước từ quá trình làm sạch.


-

Giải pháp:

-

Trao đổi nhiệt với khí thải nóng: trong trường hợp này hai dòng được lưu giữ tách biệt
và hạn chế duy nhất là tăng áp lực thất thoát qua bộ trao đổi nhiệt và chi phí đầu tư cao hơn.

-

Tiêm một lượng hạn chế khí thải nóng tăng dòng trong dòng chính : điều này rất
hiệu quả với hệ thống đốt lại, nhưng điểm bất lợi là nó làm cho khí thải nóng từ lò hơi bị ô nhiễm hơn , và hiệu quả làm
sạch tổng thể bị giảm

-

Ngay trước khi xả thải để tránh sự hình thành của bông gây ra bởi ngưng tụ trong làm mát bằng không khí lạnh
Trước các bộ lọc vải ống để tránh tắc nghẽn bởi sự hình thành bùn trong các tường bên trong các bộ lọc


3.12. Công nghệ mới trong việc làm sạch khí thải

1.

dầu nhũ tương trong scrubber

- Dioxin và PAH hòa tan kém trong nước nên khả năng loại bỏ bằng scrubber ướt kém hiệu quả. Do tính
ưa mỡ của chúng nên dầu được sử dụng để hấp phụ Dioxin hay PAH...

2. loại bỏ bụi và khả năng tích tụ hạt
-. Các hạt nano cũng có thể gây hại cho sức khỏe con người
-. Các nghiên cứu tích tụ hạt nano bằng polyme thành những hạt lớn hớn, dễ xử lý hơn