Đề tài: Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp nhiệt, HAY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

Môn học: Kỹ thuật xử lý chất thải rắn
XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN BẰNG
PHƯƠNG PHÁP NHIỆT
GVHD: Th.S Lê Tấn Thanh Lâm
Thực hiện: Nhóm 2 – KT.XLCTR – HK 2 2016-2017 – RD101 – T7 – 123
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 03 năm 2017

DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM
STT HỌ - TÊN MSSV
1 Trần Hồ Quyết Tiến (NT) 14163284
2 Nguyễn Thị Hằng 14163083
3 Đặng Tiểu Phương 14163207
4 Phạm Tố Quyên 14163220
5 Nguyễn Văn Sơn 14163226
6 Nguyễn Đức Sữ 14163229
7 Nguyễn Thị Thu Thão 14163251
8 Ngô Thị Thanh Tuyền 14163307

MỤC LỤC
CHƯƠNG 2: XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT...............1
2.1. Khái niệm..........................................................................................................1
2.2. Tổng quan về chất thải rắn................................................................................1
2.3. Phân loại phương pháp xử lý chất thải..............................................................2
2.3.1. Đốt hóa học ................................................................................................2
2.3.2. Nhiệt phân ..................................................................................................3
2.3.3. Khí hóa .......................................................................................................4
2.3.4. Đốt dư khí...................................................................................................7
2.4. Ưu và nhược điểm của phương pháp đốt..........................................................7
2.5. Các văn bản pháp quy liên quan đến lò đốt chất thải rắn tại Việt Nam............8
2.6. Phân loại chất thải có thể xử lý bằng phương pháp đốt....................................8
2.6.1. Những chất thải không nên đốt ..................................................................8
2.6.2. Những chất thải rắn không được đốt..........................................................9
2.6.3. Những chất thải nên đốt .............................................................................9
2.7. Nguyên tắc khi đốt..........................................................................................11
2.8. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy.......................................................12
2.9. Hệ thống thu hồi năng lượng ..........................................................................13
2.10. Công nghệ đốt chất thải rắn.........................................................................13
2.10.1. Lò đốt một cấp..........................................................................................13
2.10.2. Lò đốt nhiều buồng đốt ............................................................................14
2.10.3. Lò đốt nhiều tầng......................................................................................15
2.10.4. Lò đốt thùng quay ....................................................................................16
2.10.5. Lò đốt chất lỏng........................................................................................18
2.10.6. Đốt tầng sôi ..............................................................................................19
2.10.7. Đốt plasma................................................................................................21
2.10.8. Đốt chân không ........................................................................................22
2.11. Hệ thống phụ trợ xử lí khí thải lò đốt..........................................................23
2.11.1. Giảm nhiệt độ khí thải..............................................................................23
2.11.2. Xử lý bụi...................................................................................................23
2.11.3. Xử lý SOx và khí axít (HCl, HF)..............................................................24

2.11.4. Xử lý NOx................................................................................................26
2.12. Lò đốt chất thải rắn khoa Môi trường và Tài nguyên Đại học Nông Lâm..31
2.12.1. Mô hình lò đốt..........................................................................................31
2.12.2. Cấu tạo lò đốt và nguyên lý hoạt động.....................................................31
2.12.3. Ưu, nhược điểm........................................................................................35
2.12.4. Kết quả thực hành thí nghiệm ..................................................................35
2.12.5. Kết luận ....................................................................................................37
2.12.6. Kiến nghị..................................................................................................38
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................39

Kỹ thuật xử lý chất thải rắn:
“Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp nhiệt”
Nhóm 2 GVHD: ThS. Lê Tấn Thanh Lâm Trang 1
CHƯƠNG 2: XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT
2.1. Khái niệm
Xử lý chất thải rắn (CTR) bằng phương pháp nhiệt là quá trình sử dụng nhiệt để
chuyển hóa chất thải từ dạng rắn sang dạng khí, lỏng và tro...đồng thời giải phóng
năng lượng dưới dạng nhiệt. (Nguyễn Văn Phước, 2008)
2.2. Tổng quan về chất thải rắn
Hiện nay tốc độ gia tăng dân số ngày càng cao cùng với sự phát triển kinh tế, xã
hội và việc lãng phí tài nguyên trong thói quen sinh hoạt của con người đã làm
lượng rác thải ngày một tăng cao, thành phần, tính chất trở nên phức tạp hơn và
tiềm ẩn nhiều nguy cơ độc hại. Bên cạnh đó, công tác quản lý và xử lý chất thải rắn
ở nước ta thì còn sơ sài chưa được chú trọng, việc xử lý không đảm bảo quy chuẩn
kỹ thuật về môi trường đã gây những tác động tổng hợp tới môi trường, sức khỏe
cộng đồng và phát triển kinh tế – xã hội.
Theo số liệu của website Bảo vệ Môi trường Việt Nam MTX (moitruong.com.vn)
đăng ngày 26/05/2015, trung bình mỗi ngày nước ta phát sinh 12 triệu tấn rác thải
sinh hoạt. Dự kiến đến năm 2020, lượng rác thải đô thị phát sinh là 20 triệu
tấn/ngày. Phần lớn lượng rác phát sinh chủ yếu tại các thành phố lớn như Hà Nội,
TP.HCM, Hải Phòng… Việc quản lý và xử lý chất thải rắn đô thị nước ta đang còn
rất lạc hậu, chủ yếu là chôn lấp.
Tại Hà Nội, khối lượng rác sinh hoạt tăng trung bình 15% một năm, tổng lượng
rác thải ra ngoài môi trường lên tới 5.000 tấn/ngày. Thành phố Hồ Chí Minh mỗi
ngày có trên 7.000 tấn rác thải sinh hoạt, mỗi năm cần tới 235 tỉ đồng để xử lý.
Bảng 1: Tổng lượng chất thải rắn sinh hoạt đô thị phát sinh ở TP.HCM
Năm Khối lượng CTR đô thị Tỷ lệ tăng hằng năm
(%)Tấn/năm Tấn/ngày
2000 1.483.963 4.066 39,2
2005 1.746.485 4.785 03,7
2010 2.372.500 6.500 07,4
2015 2.628.000 7.200 08,0
Xét về rác thải y tế, khoảng 50% số bệnh viện tại Việt Nam vẫn chưa áp dụng
quy trình xử lý rác y tế đạt chuẩn. Mỗi ngày, ngành y tế thải ra từ 350 đến 450 tấn
rác thải, trong đó có 40 tấn thuộc loại độc hại.
Thủ tướng Chính phủ vừa phê duyệt Chương trình xử lý chất thải rắn từ nay đến
2020 do Bộ Tài nguyên & Môi trường đưa lên. Theo đó, đảm bảo 70% lượng rác
thải nông thôn, 80% rác thải sinh hoạt, 90% rác thải công nghiệp không nguy hại và

100% rác thải nguy hại phải được thu gom, xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường. Đề án
xác định, đến năm 2015 có 60% và lên đến 95% vào năm 2020 lượng rác này phải
được tái chế, tái sử dụng. Để đạt được mục tiêu này cần sự nỗ lực chung của toàn
xã hội.
Nhìn chung, chất thải rắn sinh hoạt được xử lý chủ yếu bằng hình thức chôn lấp,
sản xuất phân hữu cơ và đốt.
Đốt là phương pháp xử lý rác phổ biến nhất ngày nay được nhiều quốc gia trên
thế giới áp dụng. Đây là quá trình oxi hóa chất thải rắn ở nhiệt độ cao tạo thành
CO2 và hơi nước, có thể giảm thể tích chất thải xuống 85-95%. Phương pháp này
giúp xử lý triệt để rác thải, tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh và các chất ô nhiễm,
diện tích xây dựng nhỏ, vận hành đơn giản, thích hợp cho việc xử lý chất thải bệnh
viện, chất thải nguy hại, các loại chất thải có thời gian phân hủy dài. Ngoài ra còn
thu hồi nhiệt phục vụ cho các nhu cầu khác nhau như tận dụng cho lò hơi, lò sưởi,
cấp điện,…Tuy nhiên, nó còn có một số hạn chế là sinh khói bụi và một số khí ô
nhiễm khác như dioxin, furan, SO2,CO2, HCl, NOx, CO, … Do vậy khi thiết kế xây
dựng lò đốt phải xây dựng theo hệ thống xử lý khí thải.
Nhiều hội thảo ở nước ta được tổ chức nhằm tìm ra công nghệ xử lý rác đạt hiệu
quả nhất và hạn chế mức độ gây ô nhiễm môi trường như: Hội thảo “Công nghệ đốt
chất thải tái tạo năng lượng - Khả năng triển khai tại Việt Nam” (11/08/2011), Hội
thảo với chủ đề “Lựa chọn giải pháp về công nghệ xử lý rác thải thân thiện môi
trường” do tỉnh Trà Vinh tổ chức (06/6/2014), Hội thảo “Xử lý rác thải sinh hoạt
bằng công nghệ lò đốt BD-Anpha thân thiện môi trường” (19/9/2014),… Trong
phương hướng lựa chọn công nghệ, hướng ưu tiên là đốt chất thải để thu hồi
nguyên liệu và năng lượng. Đây là hướng xử lý tiềm năng và là công nghệ của
tương lai đem lại nhiều lợi ích kinh tế - xã hội, góp phần tích cực vào việc cải thiện
môi trường theo hướng xanh – sạch – đẹp, là sự lựa chọn tốt nhất những nước có
diện tích hẹp, mật độ dân số cao, công nghiệp phát triển và phù hợp với xu thế
chung của thế giới.
2.3. Phân loại phương pháp xử lý chất thải
2.3.1. Đốt hóa học
Quá trình đốt hóa học là quá trình đốt được thực hiện với một lượng oxy
(không khí) cần thiết vừa đủ để chất thải rắn cháy hoàn toàn.
Lượng không khí cần thiết cho quá trình đốt chất thải rắn được tính toán dựa theo
các phương trình phản ứng giữa thành phần cacbon, hydro và lưu huỳnh trong phần
hữu cơ của chất thải rắn đô thị với oxy không khí như sau:
C + O2 CO2

2H2 + O2 H2O
S + O2 SO2
2.3.2. Nhiệt phân
Nhiệt phân là quá trình xảy ra do nung nóng trong điều kiện không có sự tham gia
của oxy, các chất hữu cơ sẽ phân thành các dạng lỏng, khí, rắn.
Được áp dụng trong xử lý chất thải công nghiệp luyện dầu, luyện than, đất ô
nhiễm dầu… Các thiết bị hỗ trợ phương pháp nhiệt phân cũng giống như đốt hóa học
nhưng ở môi trường không oxy và nhiệt độ thấp hơn, quá trình nhiệt phân trong lò
quay và thiết bị kiểu tầng sôi thì được gia nhiệt từ bên ngoài.
 Phản ứng nhiệt phân chất thải rắn được mô tả một cách tổng quát như sau
Chất thải Các chất bay hơi (khí gas) + cặn rắn
Trong đó: Khí gas gồm: CxHx, H2 , COx , NOx , SOx và hơi nước.
Cặn rắn: cacbon cố định và tro.
 Các giai đoạn của quá trình đốt chất thải trong lò nhiệt phân
Tại buồng sơ cấp:
Các quá trình xảy ra gồm: Sấy (bốc hơi nước) phân hủy nhiệt tạo khí gas
và cặn cacbon (trong điều kiện thiếu oxy) đốt cháy cặn cacbon thành tro.
Tại buồng thứ cấp:
Quá trình đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp khí gas trong điều kiện nhiệt độ cao và dư
oxy.
 Ưu, nhược điểm
 Ưu điểm
- Các quá trình sấy, hoá khí, cháy, đốt cặn cacbon xảy ra ở trong buồng sơ
cấp, ít xáo trộn nên giảm được bụi phát sinh rất đáng kể trong khi đốt.
- Hiệu quả xử lý chất thải cao nhờ có quá trình kiểm soát được chế độ nhiệt
phân tại buồng sơ cấp và quá trình cháy hoàn toàn ở buồng thứ cấp.
- Quá trình nhiệt phân trong buồng sơ cấp tiến hành ở nhiệt độ thấp do vậy
tăng tuổi thọ của lò đốt do giảm chi phí bảo trì.
- So với công nghệ đốt lò quay và đốt tầng sôi thì thời gian của lò nhiệt
phân tĩnh kéo dài hơn, nhưng việc chế tạo, vận hành, bảo trì lò đơn giản
hơn.
- Việc lắp đặt lò đốt chỉ cần một khoảng không gian nhỏ.

- Hiệu suất xử lý cao đối với các loại chất thải hữu cơ chứa vi trùng lây
nhiễm (chất thải y tế) cũng như các chất thải nguy hại khác: thuốc bảo vệ
thực vật, dung môi hữu cơ, chất thải nhiễm dầu,..
- Kỹ thuật này phù hợp đối với chất thải trơ về mặt hóa học, khó phân hủy
sinh học. Các chất ô nhiễm trong khí thải sinh ra từ quá trình đốt có thể
được xử lý tới mức cần thiết để hạn chế tối đa các tác động xấu đến môi
trường.
Chính nhờ những ưu điểm nổi bật đó nên ngày nay lò đốt ứng dụng nguyên lý
nhiệt phân đang được áp dụng khá rộng rãi trên thế giới để xử lý chất thải.
 Nhược điểm
- Không phải tất cả các chất thải rắn đều có thể đốt được.
Ví dụ như chất thải có hàm lượng ẩm quá cao hay các thành phần không
cháy cao (chất thải vô cơ) thì không thể áp dụng xử lý theo phương pháp
này.
- Vốn đầu tư ban đầu cao hơn so với các phương pháp xử lý khác bao gồm
chi phí đầu tư xây dựng lò, chi phí vận hành và xử lý khí thải lớn.
- Việc thiết kế, vận hành lò đốt phức tạp, đòi hỏi năng lực kỹ thuật và tay
nghề cao, chế độ tập huấn tốt.
- Những tiềm năng tác động xấu đến con người và môi trường có thể xảy ra
nếu các biện pháp kiểm soát quá trình đốt, xử lý khí thải không đảm bảo.
- Tro và bùn sinh ra từ hệ thống xử lý khí thải phải được xử lý theo công
nghệ đóng rắn hoặc chôn lấp an toàn.
2.3.3. Khí hóa
Phương pháp khí hóa chất thải rắn được thực hiện trong điều kiện thiếu oxy, xảy
ra cả quá trình đốt cháy và nhiệt phân.
Khí hóa là quá trình có thể chuyển đổi các hợp chất hữu cơ hoặc các nguyên liệu
hóa thạch thành khí CO, H2 và khí tổng hợp. Đây là quá trình tương tác phản ứng giữa
nguyên liệu đầu vào ở nhiệt độ cao (> 700°C), không đốt cháy, với việc kiểm soát
lượng không khí hoặc hơi nước.
 Hệ thống khí hóa
Một hệ thống khí hóa được tạo nên bởi 3 yếu tố: Lò khí hóa, hệ thống làm sạch
khí gas và hệ thống phục hồi năng lượng.
1. Lò khí hóa
Dùng để tạo ra khí đốt. Một lò khí hóa gồm có 2 phần sau:

 Buồng cố định
Được chia làm 2 phần: phần khí hóa trên và phần khí hóa dưới.
Phần khí hóa trên: Là phần khí hóa ngược dòng, ở đây phế thải được đưa vào từ
đỉnh, trong khi không khí được đưa vào từ đáy lò phản ứng. Phế thải bắt đầu được xử
lý từ lúc phế thải ở đỉnh lò gồm: làm khô, nhiệt phân, nén và đốt.
Phần khí hóa dưới: Là phần khí hóa xuôi dòng, vật liệu than được đưa vào từ
đỉnh, không khí được đưa vào từ phía trên sườn lò trong khi khí gas cháy được lấy ra
ở phía dưới sườn lò, hơi nhiệt phân cho phép ảnh hưởng đến sự bẻ gãy về nhiệt của
hắc ín.
 Buồng hóa lỏng
Quá trình khí hóa ở vùng hóa lỏng ban đầu phát triển để giải quyết những vấn đề
hoạt động của buồng hóa lỏng liên quan đến những phế thải với lượng tro lớn, nhưng
chủ yếu là làm tăng hiệu suất. Hiệu suất của buồng hóa lỏng bằng khoảng 5 lần ở
buồng cố định, với giá trị khoảng 2000kg/(m2
.h). Buồng hóa lỏng lò phản ứng là
những loại khí hóa với các vùng phản ứng khác nhau. Chúng hoạt động ở buồng cách
ly về nhiệt tại nhiệt độ thường vào khoảng 700-9000
C, thấp hơn nhiệt độ tối đa tại
buồng cố định.
2. Hệ thống làm sạch khí gas
Được dùng để loại bỏ những thành phần hỗn hợp từ khí gas bị đốt cháy.
 Quá trình bẻ gãy bằng nhiệt
Những loại chất thải được lấy ra từ nhựa đường có liên kết rất bền vững và rất
cứng để bẻ gãy bằng phương pháp nhiệt. Nhiệt độ đòi hỏi vào khoảng 1000-13000
C.
Hai phương pháp được sử dụng trong bình không đổi để dạt được nhiệt độ bẻ gãy:
sử dụng nhiệt độ của vùng lò đốt và gia tăng của quá trình thời gian.
 Bẻ gãy xúc tác
Tiến trình bẻ gãy xúc tác cho sự chuyển đổi nhựa đường cần phản ứng ở nhiệt độ
800-9000
C. Quá trình có thể được thực hiện ở cả buồng hóa lỏng với việc thêm vào
chất xúc tác hoặc một lò phản ứng đặc biệt bên dưới bình khí hóa.
3. Hệ thống phục hồi năng lượng
 Chu kỳ hơi

Là sự lựa chọn đơn giản nhất cho việc phục hồi năng lượng. Nó không cần quá
trình làm sạch khí bởi vì khí thải được đốt trong bộ đốt và không thể phá hủy nồi hơi.
Hiệu suất mạng điện tối đa của nhà máy chu kỳ khí hơi khoảng 23%.
 Động cơ
Động cơ đốt tia lửa, thường sử dụng với xăng hoặc dầu lửa, có thể vận hành bằng
riêng gas. Động cơ diesel có thể được chuyển đổi thành hoạt động bằng gas sử dụng
tỷ lệ áp suất thấp và quá trình cài đặt hệ thống đánh lửa. Bởi vì giá trị nhiệt thấp hơn,
động cơ chuyển thành gas với hiệu suất thấp hơn lúc không chuyển, tuy nhiên một
động cơ hiện đại có thể được chỉnh sửa để có thể đạt được trên 25% lưới điện đầu ra.
 Tuabin khí
Nhà máy điện dựa trên chu kỳ kết hợp tiên tiến, tuabin khí có thể cho phép hiệu
suất khoảng 60%. Hiệu suất điện đầu ra thấp hơn 40% bởi vì sự tiêu tốn gas ở quá
trình làm sạch khí.
 Các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình khí hóa
Trong nồi hơi, vật liệu trải qua quá trình cacbon khác nhau:
 Nhiệt phân: Quá trình xảy ra làm cho hạt carbonaceous nóng lên. Chất
dễ bay hơi được giải phóng và than được sản xuất. Quá trình này phụ thuộc vào tính
chất của vật liệu cacbon, cấu trúc và thành phần của các tro than, sau đó sẽ trải qua
các phản ứng khí hóa.
 Đốt: Quá trình tạo ra sản phẩm dễ bay hơi và than phản ứng với oxy để
tạo thành khí CO2 và CO, cung cấp nhiệt cho các phản ứng khí hóa sau này.
Phản ứng cơ bản ở đây là:
C +
1
2
O2 CO
 Quá trình khí hóa: Than phản ứng với CO2 và hơi nước để sản xuất khí
CO và H2 thông qua phản ứng:
C + H2O H2 + CO
 Ngoài ra, đảo ngược khí ở giai đoạn nước phản ứng sẽ làm thay đổi khí
đạt đến trạng thái cân bằng rất nhanh ở nhiệt độ trong nồi hơi. Điều này cân bằng
nồng độ của khí CO, hơi nước, CO2 và H2.
CO + H2O CO2 + H2
 Ứng dụng công nghệ khí hóa

Hiện nay, công nghệ khí hóa được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: khí
hóa than, khí hóa nguyên liệu hóa thạch, khí hóa trấu, khí hóa lỏng, khí hóa sinh
khối,..
2.3.4. Đốt dư khí
Vì tính chất không đồng nhất của CTR nên khó đốt hoàn toàn CTR với một lượng
vừa đủ không khí tính theo lý thuyết. Chế độ cấp dư khí được sử dụng nhằm đảm bảo
sự xáo trộn tốt và mọi thành phần trong CTR tiếp xúc tốt với không khí. Lượng dư
không khí cho quá trình đốt ảnh hưởng đến nhiệt độ và thành phần của khí đốt sinh
ra. Khi phần trăm dư lượng không khí tăng, oxy trong khí lò tăng, nhiệt độ lò giảm.
Do đó, ta cần điều chỉnh lượng không khí dư cung cấp cho lò.
2.4. Ưu và nhược điểm của phương pháp đốt
So với các phương pháp xử lý chất thải rắn khác như chôn lấp, phân hủy sinh học
thì phương pháp đốt có một sô ưu, nhược điểm như sau:
 Ưu điểm
 Giúp làm giảm thể tích và khối lượng chất thải rắn nhiều nhất (80-90%).
 Thu hồi được một lượng năng lượng nhiệt lớn có thể sử dụng cho lò hơi
hoặc phát điện.
 Thời gian xử lý nhanh, ít tốn diện tích đất.
 Có thể xử lý tại chỗ.
 Hiệu quả xử lý cao đối với rác thải y tế và các loại chất thải nguy hại khác
(thuốc bảo vệ thực vật, dung môi hữu cơ, chất thải nhiễm dầu....).
 Phù hợp đối với chất thải trơ về mặt hoá học, khó phân huỷ sinh học.
 Nhược điểm
 Không phù hợp cho chất thải có độ ẩm quá cao.
 Vốn đầu tư ban đầu cao hơn so với các phương pháp xử lý khác bao gồm
chi phí đầu tư xây dựng lò, chi phí vận hành và xử lý khí thải lớn.
 Quá trình thiết kế và vận hành lò phức tạp, cần nguồn nhân công có trình
độ cao.
 Tốn nhiên liệu đốt để duy trình nhiệt cho lò đốt.

 Cần kiểm soát tốt lượng khí sinh ra, và lượng kim loại nặng trong chất
thải như: Pb, Cr, Cd, Hg, Ni, As....
 Tro sau khi đốt là chất thải nguy hại cần được xử lý đúng quy định.
2.5. Các văn bản pháp quy liên quan đến lò đốt chất thải rắn tại Việt Nam
Luật bảo vệ môi trường: Số 55/2014/QH13
Nghị định 59/2017/NĐ-CP của Chính phủ về quản lý chất thải rắn
Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về lò đốt chất thải rắn công nghiệp: QCVN
30:2012/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về lò đốt chất thải rắn y tế : QCVN
02:2012/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về lò đốt chất thải rắn sinh hoạt: QCVN 61-
MT:2016/BTNMT
2.6. Phân loại chất thải có thể xử lý bằng phương pháp đốt
Ngày nay, có rất nhiều biện pháp xử lý khác nhau được áp dụng để trong
các hoạt động xử lý chất thải như: thu hồi để tái sử dụng, tái chế, chôn lấp hợp
vệ sinh, chế biến phân hữu cơ, chế biến biogas, ổn định đóng rắn, đốt. Tuỳ
theo đặc tính và thành phần của từng loại chất thải mà ta áp dụng phương
pháp xử lý phù hợp nhất để tăng giá trị kinh tế cho chất thải, giảm thiểu tối đa
lượng chất thải đem đốt cũng như giảm thiểu sự hình thành và phát thải POP
(Persistant Organic Pollutants) : Các chất ô nhiễm hữu cơ khó
phân hủy.
Các hướng lựa chọn phương pháp xử lý chất thải theo đặc tính và thành
phần chất thải tương ứng bao gồm:
2.6.1. Những chất thải không nên đốt
Các chất thải có thể thu hồi để tái sử dụng, tái chế như: phế liệu thải ra từ quá
trình sản xuất; các thiết bị điện, điện tử dân dụng và công nghiệp; các phương
tiện giao thông; các sản phẩm phục vụ sản xuất và tiêu dùng đã hết hạn sử
dụng; gỗ, bao bì bằng giấy, kim loại, thuỷ tinh, hoặc chất dẻo khác;
Các thành phần chất thải hữu cơ có thể phân huỷ sinh học sau phân loại của
chất thải rắn đô thị như: các loại thực vật, lá cây, rau, thực phẩm dư thì nên
được xử lý bằng phương pháp sinh học với nhiều mục đích khác nhau ví dụ chế
biến phân hữu cơ vi sinh, thu hồi khí biogas hoặc chôn lấp hợp vệ sinh;
Các sản phẩm tiêu dùng chứa các thành phần hoá chất độc hại như pin, ắc quy
thì nên áp dụng công nghệ chôn lấp chất thải rắn nguy hại

2.6.2. Những chất thải rắn không được đốt
Chất thải phát sinh trong quá trình xây dựng hoặc từ công tác đào đất, nạo vét
lớp đất mặt như gạch, ngói, vữa, bê tông, vật liệu kết dính quá hạn sử dụng,
bùn đất hữu cơ. Mặt khác chúng còn có thể được tái chế hoặc tái sử dụng làm
vật liệu san lấp cho các công trình xây dựng;
Các chất thải có tính ôxy hoá mạnh, ăn mòn, dễ gây nổ như: bình đựng ôxy,
CO2, bình ga, bình khí dung, dung dịch HCl, HNO3, pin, ắc qui, amiăng;
Chất thải có chứa thành phần các kim loại nặng như: thủy ngân (từ nhiệt kế,
huyết áp kế thủy ngân bị vỡ, chất thải từ hoạt động nha khoa), cadimi (Cd) (từ
pin, ắc quy), chì (từ tấm gỗ bọc chì hoặc vật liệu tráng chì sử dụng trong ngăn
tia xạ từ các khoa chẩn đoán hình ảnh, xạ trị);
Các chất thải có thành phần phóng xạ phát sinh từ các hoạt động chẩn đoán,
điều trị tại các bệnh viện, từ các cơ sở nghiên cứu khoa học và từ các nhà máy,
khu công nghiệp.
2.6.3. Những chất thải nên đốt
Chất thải rắn sinh hoạt và công nghiệp không nguy hại có chứa các thành phần
hữu cơ như giấy, gỗ, vải, da, cao su thải, lốp xe thải, nhựa thải, sinh khối, thức
ăn gia súc không phân loại được triệt để cho mục đích tận dụng, tái sinh tái
chế; (*)
Chất thải y tế nguy hại như: Dược phẩm quá hạn, kém phẩm chất không còn
khả năng sử dụng, các mô, cơ quan, bộ phận cơ thể người, bào thai và xác động
vật thí nghiệm, bơm kim tiêm, đầu sắc nhọn của dây truyền, dụng cụ đựng,
dính bệnh phẩm; (**)
Chất thải nguy hại hữu cơ bao gồm các thành phần hydrocarbon, dầu thải, dư
lượng thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hữu cơ, dung môi đã qua sử dụng,
sơn thải và dung môi; (***)
Bùn cặn từ công nghiệp lọc dầu, hóa chất, sản xuất giấy, từ xưởng in, từ quá
trình xử lý nước thải, đất nhiễm bẩn; (***)
Nhựa đường chua, đất sét, than hoạt tính đã qua sử dụng; (***)
Chất thải nhiễm khuẩn hoặc các loại hóa chất độc hại; (***)
Chất thải có chứa halogen như: dầu máy biến thế nhiễm PCB, CFC,
clorophenol; (***)
(Trích: Hướng dẫn áp dụng kỹ thuật và phương thức môi trường tốt nhất
hiện có để hạn chế việc phát sinh chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy không chủ
định cho lò đốt chất thải. Tổng cục môi trường – Bộ Tài nguyên Môi trường.
NXB Hà Nội 2012)

SƠ ĐỒ HƯỚNG DẪN PHÂN LOẠI CHẤT THẢI NÊN XỬ LÝ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỐT
Chất thải
Chất thải
không nên đốt
Chất thải
không được đốt
Chất thải
nên đốt
Xà bần, gạch
ngói,...vô cơ
trơ
Các chất thải
từ quá trình
sản xuất có
giá trị
Có thành phần
hữu cơ phân
huỷ sinh học
Thu hồi,
tái chế , tái sử
dụng
Chế biến phân
hữu cơ hoặc
chôn lấp hợp vệ
sinh
San lấp mặt
bằng
Chất thải có dể
cháy nổ, oxy
hoá mạnh,
phóng xạ
Chứa kim loại
nặng : chì, thuỷ
ngân, cadimi,...
Đóng rắn, chôn lấp an toàn hoặc
phương pháp hoá lý phù hợp
- Chất thải SH &CN
không phân loại triệt
để được
- CTYT nguy hại
- CTNH hữu cơ
- Bùn thải nguy hại,
cặn thải từ nhà máy
sản xuất, chất thải
nhiễm độc.
- Chứa halogen

 Lựa chọn lò đốt chất thải sau khi phân loại:
Các loại chất thải được xử lý bằng phương pháp đốt cần được phân loại dựa trên
đặc tính, chức năng của từng loại lò đốt nhằm tối ưu hóa quá trình đốt, giảm chi phí
cũng như giảm phát sinh chất thải thứ cấp, đặc biệt là giảm thiểu phát sinh POPs.
 Nhóm chất thải xử lý bằng lò đốt thông thường:
Bao gồm các chất thải rắn sinh hoạt và công nghiệp nên đốt ở phần (*) vừa trình
bày.
Nhiệt độ buồng đốt thứ cấp không thấp hơn 8500
C
 Nhóm chất thải xử lý bằng lò đốt chất thải y tế:
Bao gồm các chất chất thải y tế nguy hại nên đốt ở phần (**) vừa trình bày.
Nhiệt độ buồng thứ cấp trên 1050o
C, thời gian lưu cháy trên 1,5 giây hoặc trên
1200o
C với thời gian lưu trên 1 giây
 Nhóm chất thải xử lý bằng lò đốt chất thải nguy hại:
Bao gồm CTNH hữu cơ nên đốt và bùn cặn từ các công đoạn sản xuất công
nghiệp ở phần (***) vừa trình bày.
Nhiệt độ buồng đốt thứ cấp không thấp hơn 11000C (đối với thành phần nguy
hại không có Chlorine) và không thấp hơn 12000C (đối với chất thải nguy hại có
chứa chlorine hoặc các thành phần có khả năng phát sinh POPs) với thời gian lưu
cháy không dưới 1 giây
2.7. Nguyên tắc khi đốt
Khi đốt chất thải rắn cần tuân thủ theo các nguyên tắc về nhiệt độ, độ xáo trộn và
thời gian.
 Nhiệt độ: Phải đảm bảo đủ cao, để phản ứng xảy ra hoàn toàn, không tạo
dioxin, đạt được hiệu quả xử lý tối đa (nhiệt độ đốt đối với chất thải rắn nguy hại là
trên 1100o
C, chất thải rắn sinh hoạt là trên 900o
C). Nếu nhiệt độ quá cao hoặc quá
thấp sẽ ảnh hưởng tới quá trình xử lý ở buồng thứ cấp, sinh ra nhiều khói đen.
 Độ xáo trộn: Độ xáo trộn giữa chất thải rắn và không khí càng cao thì
hiệu quả xử lý chất thải rắn càng lớn. Độ xáo trộn có thể đánh giá thông qua yếu tố
xáo trộn F:
F = 100% 𝑥
lượng không khí thực tế
𝑙ượ𝑛𝑔 𝑘ℎô𝑛𝑔 𝑘ℎí 𝑙ý 𝑡ℎ𝑢𝑦ế𝑡

 Thời gian: Thời gian lưu cháy của chất thải rắn phải đủ lâu để các phản
ứng xảy ra hoàn toàn.
Các nguyên tắc trên có mối quan hệ khăng khít với nhau trong quá trình cháy của
chất thải rắn.
2.8. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy
Ngoài các yếu tố nhiệt độ, thời gian lưu cháy, độ xáo trộn quyết định hiệu quả
cháy thì các yếu tố khác cũng có thể ảnh hưởng đến quá trình cháy:
 Thành phần, tính chất của chất thải
Thành phần cơ bản của chất thải là:
C + H + O + N + S + A + W = 100%
Trong đó: C, H, O, N, S, A, W là phần trăm theo trọng lượng của các nguyên tố
cacbon, hydro, oxi, nito, lưu huỳnh, tro và độ ẩm.
Thành phần hóa học của chất thải có ảnh hưởng tới quá trình đốt cháy chất thải.
Dựa vào thành phần hóa học có thể tính được nhiệt trị của chất thải, lượng oxy cần
thiết để đốt cháy hoàn toàn chất thải, cũng như những loại khí sinh ra.
 Ảnh hưởng của hệ số cấp khí
Hệ số cấp khí (𝛼) là tỉ số giữa lượng không khí thực tế cấp cho lò đốt và lượng
không khí lý thuyết, hay còn gọi là hệ số không khí dư, hệ số cấp khí có ảnh hưởng
đến hiệu quả cháy.
𝛼 =
v
V
Trong đó:
 𝛼 là hệ số cấp khí.
 v là lượng không khí (oxy) thực tế được cấp vào buồng đốt.
 V là lượng không khí (oxy) lý thuyết được cấp vào buồng đốt.
Trong từng trường hợp cụ thể, có thể tính toán được lượng không khí cần thiết
cho quá trình đốt.
 Nhiệt trị
Nhiệt trị của chất thải rắn là lượng nhiệt sinh ra khi đốt hoàn toàn một đơn vị
khối lượng chất thải rắn (kcal/kg). Nhiệt trị cần được quan tâm khi đốt chất thải rắn để
tận dụng năng lượng nhiệt tỏa ra. Nếu chất thải rắn có nhiệt trị không đáng kể thì

không nên xử lí bằng phương pháp đốt, những chất thải rắn có nhiệt trị thấp hơn
556 kcal/kg thì hầu như không có khả năng đốt.
2.9. Hệ thống thu hồi năng lượng
Hệ thống thu hồi năng lượng là một hệ thống trao đổi nhiệt trong đó nhiệt năng
của CTR đem đốt được chuyển hóa thành nhiệt của nước do sự chênh lệch nhiệt độ
giữa nước và khí lò thải ra.
Nhiệt năng của lò đốt được thu hồi bằng 2 phương pháp: Tường nước và lò hơi.
 Tường nước: Tường nước của hệ thống được nối với các ống của nồi
hơi, các ống này đặt thẳng đứng và được hàn lại với nhau. Nước lưu thông trong ống
sẽ hấp thu lượng nhiệt sinh ra từ lò đốt từ đó tạo ra hơi nóng. Thông thường vùng
tường nước được đặt sát ở vùng tường lò làm bằng gạch chịu lửa để bảo vệ ống tránh
vùng quá nhiệt hay sự mài mòn cơ khí.
 Lò hơi: Khí lò có nhiệt độ cao sẽ được hướng vào các lò hơi riêng lẻ lắp
đặt bên ngoài buồng đốt. Phương pháp này thường dùng cho hệ thống lò đốt tiêu
chuẩn.
Từ các lò đốt rác chỉ cần lắp đặt thêm hệ thống tuabin để tận dụng nhiệt và hơi
nước phát ra từ lò đốt, tuabin sẽ phát sinh ra điện sử dụng và thu hồi nhiệt cung cấp
cho các máy móc cần thiết.
Hình 1: Thu hồi năng lượng nhờ phát điện từ rác
2.10. Công nghệ đốt chất thải rắn
2.10.1.Lò đốt một cấp
Lò đốt một cấp được ra đời sớm, là một trong những kỹ thuật đốt CTR thải đơn
giản nhất nhưng vẫn chưa đạt tiêu chuẩn quy định do khí thải sinh ra vẫn chưa được
xử lý đã thải ra môi trường. Kết cấu lò đốt khá đơn giản, chỉ gồm một buồng đốt được
chia thành hai phần bởi ghi lò:
 Phần trên là nơi chứa CTR và vật liệu cháy.

 Phần dưới là nơi chứa tro.
Lò được làm bằng gạch đất nung ở lớp ngoài, lớp trong là gạch chịu nhiệt, có các
lỗ cấp khí, vật liệu cháy chủ yếu là than, củi, mùn cưa. Việc đưa chất thải vào lò, đốt
vật liệu cháy, thu hồi tro đều do công nhân làm bằng thủ công.
Hình 2: Lò đốt một cấp
 Ưu, nhược điểm của lò một cấp là
 Ưu điểm
- Ít tốn diện tích đất cho xử lý CTR.
- Chi phí đầu tư ít.
- Thiết kế và xây dựng lò khá đơn giản.
- Bụi, khí thải chưa được xử lý, gây ô nhiễm môi trường.
- Cần nhiều công nhân cho quá trình đốt.
- Công nhân làm việc trong điều kiện không tốt do tiếp xúc trực tiếp với
khói lò và nhiệt độ lò.
- Năng suất của lò thấp.
2.10.2.Lò đốt nhiều buồng đốt
Đây là kiểu lò được cải tiến từ lò một cấp, có từ 2 đến 3 buồng đốt. Trong đó
buồng thứ nhất là buồng sơ cấp dùng để đốt CTR, buồng thứ 2 (thứ 3) là buồng thứ
cấp dùng để đốt các sản phẩm cháy hình thành từ buồng đốt thứ nhất dưới sự cung cấp
của nhiên liệu, nhờ vậy khí thải được cải tiến hơn rất nhiều.

Hình 3: Lò đốt nhiều buồng đốt
2.10.3.Lò đốt nhiều tầng
Lò đốt nhều tầng là kiểu lò chuyên dùng để đốt chất thải dạng bùn từ các nhà máy
xử lý nước thải,… loại chất thải này không thể đốt trong các lò đốt thông thường do
nó có độ ẩm cao, nhiệt trở lớn; khí thải sau khi đốt đạt tiêu chuẩn về môi trường.
Kết cấu một lò có từ 5 đến 9 tầng chồng lên nhau tạo thành hình trụ đứng, có một
trục thẳng đứng ở trung tâm lò, mỗi tầng có cánh khuấy để khuấy trộn bùn và gạt bùn.
Bùn thải cho vào từ phía trên vào tầng thứ nhất được cánh khuấy gạt xuống tầng thứ
hai và cứ như thế cho đến tầng cuối cùng. Trong quá trình đi xuống, bùn được đi qua
các vùng sấy, vùng đốt, vùng làm nguội và tháo tro. Vùng đốt có béc đốt bổ trợ.
Không khí làm mát được thổi vào ống trung tâm của lò đốt, một phần khí nóng được
hồi lưu để cung cấp cho quá trình cháy nhằm tận dụng nhiệt.
1. Cấp khí dưới ghi 2. Cửa nạp rác 3. Cấp khí trên ghi
4. Ghi lò 5. Buồng đốt sơ cấp 6. Cấp khí thứ cấp
7. Béc đốt bổ trợ 8. Buồng đốt thứ cấp 9. Van khói
10. Ống khói 11.Cửa tháo tro 12. Cửa vệ sinh

Hình 4: Lò đốt nhiều tầng
2.10.4.Lò đốt thùng quay
Lò đốt thùng quay được sử dụng để xử lý chất thải nguy hại dạng rắn, bùn cặn và
cả dạng lỏng.
Thùng quay hoạt động ở nhiệt độ khoảng 1100o
C, sử dụng chất thải nguy hại làm
nguyên liệu. Lượng chất thải bổ sung vào lò đốt có thể chiếm 12-25% tổng lượng
nhiên liệu.
Lò đốt thùng quay là lò đốt hai cấp gồm: buồng đốt sơ cấp và thứ cấp.
 Buồng đốt sơ cấp: Là một tầng quay với tốc độ điều chỉnh được, có
nhiệm vụ đảo trộn chất thải rắn trong quá trình cháy. Lò đốt được đặt hơi dốc với độ
nghiêng 1-5%, nhằm tăng thời gian cháy của chất thải và vận chuyển tự động tro ra
khỏi lò đốt. Phần đầu của lò đốt có lắp một béc phun dầu hoặc gas kèm quạt cung cấp
cho quá trình đốt nhiên liệu nhằm đốt nóng cho hệ thống lò đốt. Khi nhiệt độ lò đạt
trên 800o
C, thì chất thải rắn mới được đưa vào để đốt.Trong buồng đốt đốt sơ cấp,
nhiệt độ lò quay khống chế từ 800 – 900o
C, nếu chất thải cháy tạo đủ năng lượng giữ

nhiệt độ này thì bộ đốt phun dầu, gas tự động ngắt. Khi nhiệt độ thấp hơn 800o
C thì
bộ đốt tự động làm việc trở lại.
 Buồng đốt thứ cấp (buồng đốt phụ): Đây là buồng đốt tĩnh, nhằm để đốt
các sản phẩm bay hơi, chưa cháy hết bay lên từ lò sơ cấp. Nhiệt độ ở đây thường từ
950 – 1100o
C. Thời gian lưu của khí thải qua buồng thứ cấp từ 1,5 – 2 giây. Hàm
lượng ôxy dư tối thiểu cho quá trình cháy là 6%. Có các tấm hướng để khí thải vừa
được thổi qua vùng lửa cháy của bộ phận đốt phun dầu vừa được xáo trộn mãnh liệt
để cháy triệt để. Khí thải sau đó được làm nguội và qua hệ thống xử lý trước khi qua
ống khói thải ra môi trường.
Hình 5: Lò đốt thùng quay
 Ưu điểm
- Áp dụng cho cả CTR và lỏng.
- Có thể đốt riêng chất lỏng và chất rắn hoặc đốt kết hợp.
- Không bị nghẹt ghi lò do quá trình nấu chảy.
- Có thể nạp chất thải ở dạng thùng hoặc khối.
- Linh động trong cơ cấu nạp liệu.
- Cung cấp khả năng xáo trộn chất thải và không khí cao.
- Lấy tro liên tục mà không ảnh hưởng đến quá trình cháy.
- Kiểm soát được thời gian lưu của chất thải lỏng.
- Có thể nạp chất thải trực tiếp mà không cần xử lý sơ bộ gia nhiệt chất thải.
- Có thể vận hành ở nhiệt độ trên 1400o
C.
- Thành phần tro trong khí thải cao.
- Gia công lò khó.

- Chi phí đầu tư cao.
- Vận hành phức tạp.
- Yêu cầu lượng khí dư lớn do thất thoát qua các khớp nối.
- Chất thải vô cơ có thể kết xỉ gây khó khăn cho công tác bảo trì, bảo dưỡng
thùng quay.
2.10.5.Lò đốt chất lỏng
Lò đốt chất lỏng được ứng dụng để xử lý nhiều chất thải khác nhau như: CTR đô
thị, đô thị, bùn, than và nhiều loại hóa chất khác, kể cả hóa chất nguy hại.
 Lò đốt chất lỏng gồm
- Một thùng sắt chịu nhiệt hình trụ.
- Một lớp vật liệu nền như cát sillic, đá vôi và các vật liệu gốm...Khi sử
dụng lò đốt chất thải lỏng với vật liệu nền là đá vôi cho phép xử lý CTR
có hàm lượng lưu huỳnh cao với sự phát sinh khí SO2 là ít nhất.
- Một đĩa đỡ dạng lưới sắt.
- Một miệng cấp khí.
 Quá trình đốt
Lớp vật liệu nền sẽ được “lỏng hóa” nhờ khí nén ở áp suất cao. CTR đô thị,
than...được đưa vào lò đốt ở vị trí trên mặt hoặc dưới đáy lớp vật liệu nền đã được
lỏng hóa ở nhiệt độ cao. Chất thải nguy hại lỏng được đốt trực tiếp trong lò đốt bằng
cách phun vào vùng ngọn lửa hay vùng cháy của lò phụ thuộc vào nhiệt trị của CTR.
Chất lỏng sôi trong lò có nhiệm vụ xáo trộn đều và truyền nhiệt cho CTR, có thể bổ
sung thêm gas hoặc dầu nhằm tăng nhiệt độ của chất lỏng trong lò. Lò được duy trì ở
nhiệt độ khoảng 1000o
C. Thời gian lưu của chất thải lỏng trong lò từ vài phần giây
đến 2,5 giây. Sau khi nhiệt độ đã tăng đến nhiệt độ yêu cầu thì không cần bổ sung
thêm gas/dầu vì lớp chất lỏng có khả năng duy trì nhiệt độ đến 24h.

Hình 6:Sơ đồ lò đốt chất lỏng
 Ưu điểm
- Đốt được chất thải lỏng nguy hại.
- Không yêu cầu lấy tro thường xuyên.
- Thay đổi nhiệt độ nhanh chóng theo tốc độ nhập liệu.
- Chi phí bảo trì thấp.
- Chỉ áp dụng đối với các chất lỏng có thể nguyên tử hóa.
- Cần cung cấp khí, nhiên liệu phụ.
- Dễ bị nghẹt béc phun khi chất thải lỏng có cặn.
2.10.6.Đốt tầng sôi
Lò đốt tầng sôi là loại lò đốt tĩnh được lát một lớp gạch chịu lửa bên trong để làm
việc với nhiệt độ cao, có đặc điểm là luôn chứa một lớp cát dày khoảng 40cm – 50cm.
Lớp cát này có tác dụng: nhận và giữ nhiệt cho lò đốt, bổ sung nhiệt cho chất thải ướt.
Được gió thổi tung lên, xé tơi và xáo trộn chất thải rắn giúp quá trình cháy xảy ra dễ
dàng hơn.
Chất thải lỏng khi bơm vào lò sẽ dính bám lên mặt các hạt cát nóng đang bị xáo
động nên sẽ bị đốt cháy, nước sẽ bị bay hơi hết.
Quá trình đốt tầng sôi: Gió thổi mạnh vào dưới lớp vỉ đỡ có lỗ nên gió sẽ phân bố
đều dưới đáy tháp làm lớp đệm cát cùng các phế liệu rắn, nhão đều được thổi tơi, tạo
điều kiện cháy triệt để. Khoang phía dưới tháp (trên vỉ phân bố gió), là khu vực cháy

sơ cấp nhiệt độ buồng đốt từ 850-9200
C, còn khoang phía trên phình to hơn là khu vực
cháy thứ cấp có nhiệt độ cháy cao hơn (990-11000
C) để đốt cháy hoàn toàn chất thải.
Trong tháp sôi cần duy trì một lượng cát nhất định tạo một lớp đệm giữ nhiệt ổn
định và hỗ trợ cho quá trình sôi của lớp chất thải đưa vào đốt. Khí thải sau đó được
làm nguội và qua hệ thống trước khi qua ống khói thải ra môi trường.
Hình 7: Lò đốt tầng sôi
 Ưu điểm
- Có thể xử lý ba dạng chất thải rắn, lỏng và khí.
- Thiết kế đơn giản và hiệu quả nhiệt cao.
- Nhiệt độ khí thải thấp và lượng kí dư yêu cầu nhỏ.
- Hiệu quả đốt cao do bề mặt tiếp xúc lớn.
- Lượng nhập liệu không cần cố định.
- Khó tách phần không cháy được.
- Lớp dịch chuyển phải được tu sửa và bảo trì.
- Lớp đệm có khả năng bị phá vỡ.
- Cần khống chế nhiệt độ đốt vì nếu cao hơn 8500
C có khả năng phá vỡ lớp
đệm.
- Chưa được sử dụng nhiều trong xử lý chất thải nguy hại.

2.10.7.Đốt plasma
Công nghệ plasma là một phương pháp tiên tiến nhất hiện nay để xử lý và tiêu hủy
rác thải đô thị dạng rắn.
Hình 8: Sơ đồ nguyên lý xử lý rác theo công nghệ khí hóa plasma
 Mô tả công nghệ plasma PGM
- Rác thải đô thị dạng rắn được dẫn vào lò phản ứng thân đứng bằng buồng
ống dẫn kín hơi ở phần trên của hệ thống.
- Lò phản ứng “ống đuốc Plasma” được tạo ra giữa các điện cực và không
khí.
- Tia Plasma có thể đạt tới 70000
C và được nhúng vào dưới cột chứa rác
thải.
- Tạo khí hóa sản phẩm dạng hơi nhiên liệu, tách ra khỏi lò phản ứng dùng
trong các giai đoạn kế tiếp của quá trình.
- Tạo xỉ rắn thủy tinh thân thiện với môi trường.
- Tái tạo năng lượng: sử dụng khí nhiên liệu được đốt cháy dùng phát điện.
Điện năng sinh ra cung cấp cho “ ngọn đuốc Plasma” và phần còn lại của
hệ thống phục vụ nhà máy, phần dư thừa có thể bán ra ngoài thị trường.
 Ưu điểm

- Không cần xử lý hoặc phân loại rác như các phương pháp, công nghệ
khác.
- Phạm vi xử lý rộng và sử dụng nhiệt độ rất cao giúp công nghệ này có thể
xử lý tất cả các loại rác thải y tế và chất thải nguy hại.
- Có khả năng sinh sản ra năng lượng sạch, hoặc các nguyên tố ... mà có thể
sử dụng hoặc tái sử dụng ở những nơi khác.
- Giúp chúng ta giảm đi sự phụ thuộc của con người vào nguồn nhiên liệu
tự nhiên, giảm lượng khí thải gây ô nhiễm và thu nhỏ diện tích của bãi
rác.
- Chi phí xây dựng lò cao.
- Lò cần phải bảo trì liên tục.
- Cần có lao động trình độ cao.
- Mặc dù lượng khí thải sinh ra thấp nhưng khả năng tạo ra dioxin cao.
2.10.8.Đốt chân không
Lò chân không được sử dụng rộng rãi trong các quá trình xử lý nhiệt, tùy loại mà
có công suất và kích thước khác nhau. Xử lý chân không được sử dụng rộng rãi trong
không gian vũ trụ và ngành công nghiệp ô tô. Chân không có áp suất nhỏ hơn áp suất
khí quyển và được đo bằng đơn vị torr (bằng 1/760 atm), micron (dùng để đo kích
thước hạt) và milibar.
Lò chân không có nhiều hình dạng khác nhau nhưng đều có cấu tạo chung bao
gồm:
- Các bộ phận của buồng cháy nối với các tấm và tải làm mát.
- Tấm chắn nhiệt làm bằng ván than chì hoặc các vật liệu chịu nhiệt độ cao.
- Các bộ phận bên trong lò cũng được làm từ than chì hoặc các vật liệu chịu
nhiệt.
- Vật liệu đốt thường là than, hoặc Molybdenum, hoặc vật chất có nhiệt
lượng cao nếu nhiệt độ quá 10000
C.
- Hệ thống bơm hút chân không.
- Bộ điều khiển áp suất riêng phần.
- Quạt hỗ trợ hệ thống lưu thông cho nơi có nhiệt độ thấp hơn.
- Thùng dập nhiệt hoặc hệ thống làm nguội bằng quạt hay khí.
- Hệ thống làm mát.
- Hệ thống điều khiển.

Hình 9: Lò đốt chân không
2.11. Hệ thống phụ trợ xử lí khí thải lò đốt
2.11.1.Giảm nhiệt độ khí thải
Giảm nhiệt độ khí thải xuống dưới 2500
C trong thời gian dưới 7s để tránh tái tổ
hợp các thành phần khí tạo POPs. Để giảm nhiệt độ của khí thải có thể sử dụng các
hệ thống thu hồi năng lượng (hệ thống tuabin hơi nước, hệ thống máy phát tuabin
khí, hệ thống động cơ đốt trong) hoặc tháp giải nhiệt.
2.11.2.Xử lý bụi
Bụi hình thành do quá trình đốt không hoàn toàn các thành phần vô cơ và hữu cơ
có trong chất thải được đốt. Bụi làm giảm thị giác và ảnh hưởng đến sức khỏe. Bụi
có kích thước nhỏ hơn 10m gọi là bụi hô hấp bởi vì nó có thể đi sâu vào trong
phổi. Để xử lý bụi phát sinh có thể sử dụng các thiết bị lọc bụi tĩnh điện, thiết bị
ventury, thiết bị lọc tay áo, xyclon...

Hình 10: Thiết bị lọc bụi tĩnh điện
2.11.3.Xử lý SOx và khí axít (HCl, HF)
SOx và khí axít (HCl, HF) hình thành do quá trình đốt nhiên liệu có chứa lưu
huỳnh, clorua, flourua. Flor chỉ có trong một số ít CTR còn clor thường gặp hơn, ví
dụ có trong nhựa PVC... .SO2 kích thích hệ hô hấp, làm cay mắt, chảy mũi, gây nên
các bệnh như viêm mũi, mắt, viêm họng. Ở nồng độ cao, SO2 là tác nhân gây bệnh
tật hoặc gây tử vong đối với những người đã mắc các chứng bệnh liên quan đến
phổi như viêm phế quản hay cuống phổi. SO2 gây mưa axit và sương mù, hủy diệt
ao hồ, sông rạch và rừng. Kiểm soát SO2 và hơi axit: phân loại nguồn, hấp thụ khí
SO2 bằng nước, bằng đá vôi (caco3) hoặc vôi nung (cao), bằng than hoạt tính, các
chất hấp phụ thể rắn.
Coå goùp ñieän
Doøng ñieän
Khí
Buïi

Hình 11: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO2 bằng nước
1- tháp hấp thụ; 2- tháp giải thoát khí; 3- thiết bị ngưng tụ;
4;5- thiết bị trao đổi nhiệt; 6- bơm.
2
H¬i n- í c
2
3
so
~~
6 6
1
X¶
ChÊt t¶i l¹ nh
5
KhÝlµm nguéi
6
100 C
KhÝl¹ nh th¶i ra
KhÝvµo
o
4
N-í
c
5
4
6
Khí vào
1
2
Không khí sạch thổi ra
§¸ v«i
8
7
CÆn bïn
3
Khí ra
Khí vào
Hơi nước Chất tải lạnh
Xả
Nước làm nguội

Hình 12: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO2 và khí axit bằng sữa vôi
1- Scurubơ; 2- Bộ phận tách tinh thể; 3- Bộ lọc chân không; 4;5- máy bơm;
6 -Thùng hoà trộn dung dịch hấp thụ (sữa vôi- dạng huyền phù ); 7- Máy đập;
8- Máy nghiền đá vôi.
2.11.4.Xử lý NOx
NOx có hai dạng là: NO và NO2; NOx hình thành từ hai nguồn đó là: nguồn
thứ nhất hình thành do phản ứng giữa nitơ và oxy không khí dưới tác dụng của
nhiệt; nguồn thứ hai hình thành do phản ứng oxy và nitơ hữu cơ có trong thành
phần các loại nhiên liệu sử dụng. NOx là tác nhân dẫn đến việc hình thành chất
pan (peroxyl acetal nitrat) gây nên hiện tượng sương mù.
Để kiểm soát lượng NOx thải ra môi trường trong quá trình đốt, phải tiến
hành phân loại chất thải tại nguồn, kiểm soát quá trình cháy, xử lý khí cháy.
 Phân loại tại nguồn: tách chất thải chứa nitơ. Ví dụ thực phẩm thừa và rác
vườn nhằm làm giảm NOx sinh ra.
 Kiểm soát quá trình cháy
 Tuần hoàn khí cháy
 Phân đoạn quá trình cháy và vận hành quá trình cháy trong điều
kiện thiếu oxy.
 Xử lý khí thải
 Hệ thống xử lý NOx không xúc tác
Với ưu điểm không sử dụng thêm hệ thống xử khí thải cho lò đốt,
NH3 sẽ được bơm trực tiếp vào buồng đốt CTR nhờ hệ thống bơm định lượng,
các vòi phun dòng tia NH3 tạo nên sự tiếp xúc tối đa giữa NOx và NH3, giúp cho
các phản ứng xảy ra triệt để.

Xe boàn
Loø ñoát
Boàn chöùa NH3
Caáp
nhieät
Thaùp röûa
khí
Thu buïi
Thaùp phaûn
öùng
Quaït
hoã trôï
OÁng
khoùi
Hình 13: Hệ thống xử lý NOx không xúc tác
 Hệ thống xử lý NOx có xúc tác
Hình 14: Hệ thống xử lý NOx có xúc tác
Không
Khí
nén
Bồn chứa NH3
Bơm
Buồng cháy
Cửa xáo trộn
Vòi phun dòng tia
Buồng
cháy Cửa xáo trộn
NH3
N2
H2O
Phản ứng:
4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O
6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2O

SƠ ĐỒ HƯỚNG DẪN KHỞI ĐỘNG LÒ ĐỐT
Khởi động
Kiểm tra tình trạng thiết bị
của toàn bộ hệ thống
Gia nhiệt buồng đốt
(sấy lò, lên nhiệt)
Nạp chất thải
Tiến hành mở và điều chỉnh
các van cấp khí
Điều chỉnh cửa van gió
Tắt béc đốt sơ cấp
Bước 1
Bước 2
Bước 3
Bước 4
Bước 5
Bước 6

SƠ ĐỒ HƯỚNG DẪN NẠP CHẤT THẢI
NẠP CHẤT
THẢI
Liên tục Gián đoạn
Thủ công
Cơ khí
- Dùng tay mở cửa lò sau
đó dùng tay đưa rác vào
lò
- Sau khi cho rác vào đủ
số lượng theo quy định
của mẻ đốt tiến hành
đóng cửa lò để tiếp tục
quá trình đốt.
- Nhấn nút điều khiển đưa
chứa rác lên đổ vào buồng
chứa.
- Đóng cửa buồng chứa để
tiến hành quá trình nạp
nác, khi buồng chứa đã đầy
rác.

SƠ ĐỒ TÓM TẮT ÁP DỤNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ SAU ĐỐT
Lò đốt
Khí thải
Nước thải Tro xỉ
Phương pháp hóa
lý: keo tụ, tạo
bông lắng lọc,
trung hòa,….
Giảm nhiệt khí thải
xuống 2500
C trong thời
gian 7s
Thu gom bằng băng tải kín,
vận chuyển trong các thùng
kín đến nơi đóng rắn và
chôn lấp an toàn nhằm
tránh phát tán POPs.
Xử lý bụi
Bụi tĩnh điện, thiết bị
ventury, thiết bị lọc tay áo,
xyclon,...
Xử lý khí axit
Xử lý NOx
Phương pháp hấp thụ:
bằng nước, bằng đá vôi
(CaCO3) hoặc vôi nung
(cao), bằng than hoạt
tính, các chất hấp phụ thể
rắn,....
- Xử lý NOx không xúc tác
- Xử lý NOx xúc tác

2.12. Lò đốt chất thải rắn khoa Môi trường và Tài nguyên Đại học Nông Lâm
2.12.1.Mô hình lò đốt
Hình 15: Mô hình lò đốt khoa Môi trường và Tài nguyên Đại học Nông Lâm
2.12.2.Cấu tạo lò đốt và nguyên lý hoạt động
Lò đốt gồm 3 bộ phận chính: Thân lò, máy quạt, hệ thống thu khí và khói.
 Thân lò:
- Thân lò hình trụ có kích thước: 50x60x80 (cm). Được xây lên bằng gạch
ống và vữa xây dựng.
Ghi lò
Máy quạt
Ghi lò
Máy quạt

Hình 16: Lò đốt
- Bên trong gồm có lớp gạch cách nhiệt có độ dày 7cm dùng để giữ lại nhiệt
lượng khi đốt, tránh thất thoát.
Hình 17: Bên trong lò đốt
- Ghi lò dạng lưới, dùng để làm giá đỡ vật liệu đốt.

- Ống đồng đường kính 0.8cm dùng để dẫn nước đi qua, thu nhiệt lượng từ
lò cung cấp cho dòng nước, tạo ra hơi nước với áp lực khí nén lớn.
- Buồng đốt: Là phần rỗng còn lại, là nơi diễn ra quá trình cháy của rác.
- Nơi thu hồi tro: Phần rỗng bên dưới ghi lò, là nơi thu hồi tro sau khi đốt.
Hình 18: Cửa thu hồi tro xỉ của lò đốt
- Cửa lò: Dùng để cấp bổ sung khí khi cần thiết, hổ trợ máy thổi khí có
công suất thấp.
- Nắp lò: Là nơi bỏ rác và vật liệu đốt vào khi quá trình đốt diễn ra.
 Máy quạt : Máy quạt không khí sử dụng dòng điện xoay chiều 220V, ống dẫn
khí kích thước 2 inch, có thể điều chỉnh được nhờ vào van định mức.

Hình 20: Máy quạt
 Hệ thống thu hơi nước và khói:
Hình 19: Hệ thống thu hơi nước và khói
Bộ phận thu khói: Khói trong lò đốt kín sẽ được dẫn ra 1 ống kim loại trước khi
đưa ra ngoài môi trường, mục đích của việc làm trên nhằm kiểm soát tính chất của
khói cuối đường ống. Nếu sự cháy diễn ra không hoàn toàn, chúng ta tiến hành đốt
khói ngay tại đây.
Bộ phận thu hơi: Hơi nước được dẫn vào ống đồng, được điều chính lưu lượng và
tốc độ nhờ vào van định mức hoặc máy bơm định lượng đặt ở đầu ống đồng tùy vào
điều kiện cụ thể. Sau khi chạy trong ống đồng với một thời gian đủ dài, kết hợp với
diện tích tiếp xúc của ống đồng với nhiệt lò đốt sinh ra là rất lớn. Quá trình hóa hơi

của nước diễn ra nhanh chóng. Kết quả đạt được chính là lượng hơi nước đẩy ra với
áp lực lớn ở cuối đường ống. Nhờ vào áp lực của hơi, tuabin sẽ quay. Quá tình quay
tuabin tạo ra điện năng, làm cho đèn LEDs có cường độ dòng điện thấp phát sáng.
2.12.3.Ưu, nhược điểm
 Ưu điểm
- Lò đốt cấp một dễ lắp đặt và sử dụng.
- Vừa giải quyết được rác thải vừa thu hồi lại năng lượng.
- Tiết kiệm chi phí.
 Nhược điểm
- Công suất thấp.
- Ống đồng dẫn nước ngắn, nên quá trình hóa hơi diễn ra không hoàn toàn.
- Không xử lý hoàn toàn được khí thải.
- Trong quá trình đốt sinh ra tro làm ô nhiễm.
2.12.4.Kết quả thực hành thí nghiệm
TH 1: Ngày 04/03/2017
Nguyên liệu đốt: Vỏ hạt điều.
Tính chất: Dễ cháy, nhiệt lượng sinh ra lớn, duy trì sự cháy tốt
Kết quả:
Quá trình chát sinh ra nhiều khói trắng xám
Khí cung cấp không đủ do đường kính máy thổi khí nhỏ (2”)
Nước trong ống đồng hóa hơi không hoàn toàn do độ dài ống đồng ngắn (1,8m)
Đề xuất cho lần đốt tiếp theo:
Tăng độ dài ống đồng để nước kịp hóa hơi hoàn toàn.
Tính toán các bước khởi động lò đốt để việc đốt rác diễn ra hiệu quả hơn: Phơi
khô nguyên liệu đốt, Gia nhiệt buồng đốt.
TH 2: Ngày 08/03/2017
Nguyên liệu đốt: Bã mía khô.
Tính chất: Dễ cháy, không cần cấp khí liên tục trong quá trình cháy, diện tích
tiếp xúc không khí lớn.
Kết quả:
Lượng tro xỉ (slag/ bottom ash) sinh ra ít

Lượng tro bay (fly ash) sinh ra nhiều
Khí sinh ra không có mùi hôi
Thời gian lưu cháy ngắn
Cửa nạp rác cũng chính là cửa xả khói nên dẫn đến việc tro bay sinh ra nhiều.
Tìm nguyên liệu đốt có khả năng duy trì sự cháy hoặc xáo trộn các nguyên liệu
đốt có tính chất và nhiệt trị khác nhau để quá trình đốt ổn định hơn.
 Thay đổi kết cấu cửa nạp rác nếu điều kiện cho phép.
Sử dụng bơm định lượng để có thế điều chỉnh lượng nước đi qua ống đồng như
mong muốn.
TH 3: Ngày 16/03/2017
Nguyên liệu đốt: Rác tổng hợp
Giấy: 900g
Rác sinh hoạt: 1kg
Rác làm vườn đã phơi khô: 1kg
Kết quả:
Thời gian lưu cháy (retention time) của các loại rác đều khác nhau.
Sinh ra các loại khí như cacbonic, metan,dioxin do phẩm màu túi nilon sinh ra.
Tro vón cục, bóp không tan.
Do đốt lần lượt từng loại nguyên liệu cháy riêng lẻ nên hiệu quả đốt chưa đạt
yêu cầu nhiệt độ trong lò và tính ổn định nước hóa hơi.
Thể tích buồng đốt nhỏ, nạp rác từ từ gây khó khăn.
Đốt hỗn hợp CTR sinh hoạt đã phân loại tại nguồn.
Gia nhiệt buồng đốt đến mức ổn định sau đó tiến hành nạp rác.
Tiến hành mở và điều chỉnh các van cấp khí, cửa van gió
Lắp đặt hệ thống cánh quạt với kích thước khác nhau để theo dõi áp suất hơi
nước sinh ra trong ống đồng.
Xác định độ tro của chất thải rắn.
TH 4: Ngày 02/04/2017
Nguyên liệu đốt: Rác tổng hợp
Rác hữu cơ: 200g

Giấy: 1kg
Nhựa: 200g
Túi nilon: 600g
Gỗ: 1kg (dùng để gia nhiệt ban đầu cho than)
Kết quả:
 Thời gian lưu cháy lâu khi trộn lẫn các loại rác lại với nhau, độ xáo trộn cao
nên quá trình cháy diễn ra hoàn toàn
Lượng nước hóa hơi trong ống đồng ổn định, thất thoát rất ít.
 Động cơ quay (mô phỏng tuabin phát điện) tận dụng nhiệt và hoạt động ổn
định.
Chỉ cấp khí ban đầu bằng quạt ở quá trình gia nhiệt lò.
Nhiệt lượng trong lò vào khoảng 1000-1400 o
C (nhận biết cảm quan khi thấy
xuất hiện ngọn lửa màu xanh)
Nhận định được các thành phần hóa học trong khói có khí CO (do khói bắt
cháy màu xanh). Do thời gian tồn tại trong lò đốt ngắn. Và không sửa dụng
cánh quạt thổi khí nên lượng Oxy thực tế không đủ để sự cháy diễn ra hoàn
toàn.
Khói sinh ra chưa có biện pháp thu hồi và xử lý tập trung, rò rỉ ở nắp lò là
chính.
Tổng lượng tro xỉ thu hồi được sau quá trình đốt là 200g ( không gồm tro bay
và cũng gồm 1 phần xỉ than đá (800-900o
C).
Bên cạnh việc thể hiện quá trình thực hành dưới dạng văn bản báo cáo. Nhóm
mình còn thể hiện dưới dạng video mà nhóm ghi nhận trong quá trình thực hành
( youtube.com. )
2.12.5.Kết luận
Mô hình lò đốt khoa Môi trường và Tài nguyên đại học Nông Lâm là lò 1 cấp
được nhóm sinh viên thực hành và đạt được những mục tiêu môn học như: hiểu rõ quá
trình xử lý chất thải rắn bằng phương pháp đốt, quá trình thiết kế, vận hành và chỉnh
sửa qua từng lần đốt.
Xử lý chất thải rắn là một phương pháp hiệu quả đối với yêu cầu của nền kinh tế -
xã hội của nước ta hiện nay.
Điểm đặc biệt trong mô hình này là nhóm sinh viên đã biết cách tận dụng và thu
hồi nhiệt năng sinh ra bên trong lò. Nhận thấy được hướng đi bền vững: công nghệ
“đốt rác thành điện” trong thời gian tới Xử lý tốt nhiều loại rác thải sinh hoạt đã được
phân loại tại nguồ, có thể phục vụ cho các hộ dân ở những vùng nông thôn nơi chưa
có điều kiện cơ sở vậy chất thu gom và xử lý rác thải tập trung. Tuy nhiên vẫn còn

nhiều khó khăn lò cần được nâng cấp và cải tiến nhiều hơn phù hợp với sự phát triển
toàn cầu.
2.12.6.Kiến nghị
Tận dụng nhiệt triệt để hơi (tuabin quay phát điện). Lắp đặt hệ thống thu hồi –
tuần hoàn nước đi qua lò.
Cải tiến lại nắp lò, thu hồi và xử lý khí thải hiệu quả.
Nâng cấp quy mô lò đốt, giảm nhân công, năng suất đốt cao.
Lắp đặt hạng mục đầu dò nhiệt độ để dễ dàng kiểm soát nhiệt độ bên trong buồng
đốt.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Văn Phước, 2008, Giáo trình quản lý và xử lý chất thải rắn. Hà Nội:
NXB Xây Dựng.
2. Bộ Tài Nguyên và Môi Trường, 2012, Hướng dẫn: “Áp dụng kỹ thuật và phương
thức môi trường tốt nhất hiện có để hạn chế việc phát sinh chất ô nhiễm hữu cơ
khó phân hủy chủ định cho lò đốt chất thải”.
3. Lê Thị Hiền, Lê Thị Hồng Vân, Lê Hà Thúy An, Trần Thị Nhung, 2013, Đề
tài: “Chất thải nguy hại từ quá trình nhiệt phân chất thải”, Đại học Quốc Gia
TP.HCM.
4. Cục Hạ tầng kỹ thuật-Bộ xây dựng. Công nghệ đốt Plasma JMITM, ngày
16/07/2012 .
5. http://www.xaydung.gov.vn
6. Văn Hữu Tập, Bài giảng-giáo trình chất thải rắn và nguy hại. Xử lý chất thải rắn
bằng phương pháp thiêu đốt, ngày 03/08/2016.
7. http://moitruongviet.edu.vn
8. Bùi Khắc Tý, Báo Khoa học & Phát triển, Xử lý rác thải bằng phương pháp đốt-
Quan điểm của Nhật Bản làm giảm sự nóng lên của trái đất.
9. http://www.deec.vn
10.Minh Cường, Những con số về rác thải, ngày 26/05/2015.
11.http://moitruong.com.vn
12.Hóa học ngày nay, Công nghệ khí hóa than (Phần 1), ngày 09/06/2014
13.http://hoahocngaynay.com

Đề tài: Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp nhiệt, HAY

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Đề tài: Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp nhiệt, HAY

Similar to Đề tài: Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp nhiệt, HAY (20)

More from Dịch vụ viết bài trọn gói ZALO 0917193864

More from Dịch vụ viết bài trọn gói ZALO 0917193864 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Đề tài: Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp nhiệt, HAY