Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của lò đốt chất thải nguy hại

Rác thải là một phần không thể tránh khỏi trong cuộc sống, được sinh ra từ các hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt, cũng như các hoạt động khác như y tế, giải trí của con người. Với sự gia tăng nhu cầu và mức sống, lượng rác thải mà con người thải ra môi trường ngày càng tăng, đi kèm với thành phần đa dạng và phức tạp, trong đó có những chất thải nguy hại gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường. Công nghệ lò đốt chất thải nguy hại đang được xem là giải pháp hiệu quả, góp phần bảo vệ môi trường sống xanh – sạch – đẹp. Vậy công nghệ này hoạt động ra sao? Hãy cùng khám phá trong bài viết dưới đây!

Phân loại các loại lò đốt chất thải rắn

Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều loại lò đốt chất thải rắn được sử dụng, dẫn đến nhiều cách khác nhau để phân loại. Dựa trên từng tiêu chí, các loại lò đốt được chia thành các nhóm như sau:

Phân loại lò đốt theo nguyên liệu đốt:

• Lò đốt sử dụng dầu DO làm nguyên liệu đốt.
• Lò đốt sử dụng khí Gas làm nguyên liệu đốt.
• Lò đốt sử dụng nguồn Điện làm nguyên liệu đốt.
• Lò đốt sử dụng Than làm nguyên liệu đốt.
• Lò đốt không cần sử dụng nguyên liệu phụ trợ.

Phân loại lò đốt theo cấu trúc:

• Lò quay (có chuyển động quay): Được thiết kế dạng hình trụ nằm ngang, có khả năng quay quanh trục, giúp chất thải được đảo đều, tăng hiệu quả đốt cháy. Loại lò này thường có công suất lớn nhưng đi kèm với chi phí đầu tư và vận hành cao.
• Lò tĩnh (không chuyển động): Có cấu tạo đơn giản, vận hành hiệu quả với công suất thiết kế nhỏ hoặc trung bình. Lò tĩnh thường được thiết kế với cấu trúc gồm 2 khoang, thích hợp cho các ứng dụng quy mô nhỏ hơn.

Cấu tạo lò đốt chất thải nguy hại

Cấu tạo của lò đốt chất thải nguy hại thay đổi tùy thuộc vào loại lò và mục đích xử lý. Lò đốt rác thông thường, lò đốt rác 2 cấp, hay lò đốt rác thải sinh hoạt đều có những đặc điểm riêng, nhưng nhìn chung đều bao gồm các bộ phận cơ bản như sau:

• Thành lò: Được xây dựng bằng gạch chịu nhiệt Smot với khả năng chịu được nhiệt độ lên đến 1650°C. Lớp cách nhiệt bằng bê tông dày từ 70 – 100 mm, bên ngoài là vỏ thép không gỉ.
• Vòi đốt: Sử dụng vòi đốt hai cấp chất lượng cao, đảm bảo hiệu quả đốt cháy.
• Buồng đốt sơ cấp: Đây là khu vực diễn ra quá trình hóa khí chất thải nguy hại ở nhiệt độ từ 650 – 850°C.
• Buồng đốt thứ cấp: Nơi khí thải từ buồng sơ cấp được tiếp tục đốt cháy triệt để.
• Buồng làm mát: Sau khi qua buồng đốt thứ cấp, khí thải được làm mát tại đây. Bề mặt tiếp xúc khí thải được chế tạo từ thép không gỉ để tăng độ bền.
• Hệ thống xử lý khói: Bao gồm các bộ phận như buồng hấp thụ, hệ thống tách ẩm, bể lắng, giải nhiệt và trung hòa khí thải, đảm bảo khí thải ra môi trường đạt tiêu chuẩn.
• Hệ thống điều khiển: Điều khiển toàn bộ hoạt động của lò, hiển thị nhiệt độ ở các buồng đốt và có chức năng báo động, tự động ngắt khi xảy ra sự cố, đảm bảo an toàn vận hành.

Các bộ phận này phối hợp chặt chẽ với nhau, đảm bảo hiệu quả xử lý chất thải nguy hại và tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường.

Nguyên lý hoạt động của lò đốt chất thải rắn nguy hại

Nguyên tắc cơ bản của lò đốt chất thải nguy hại (CTNH) là sử dụng quá trình đốt hai cấp, bao gồm buồng đốt sơ cấp và buồng đốt thứ cấp. Cấu trúc và quy trình vận hành của lò đốt được mô tả như sau:

Nguyên lý chung:

Lò đốt chất thải công nghiệp thuộc loại lò đáy tĩnh, thường vận hành trong điều kiện thiếu khí và được sử dụng phổ biến. Hệ thống gồm hai buồng đốt chính: buồng đốt sơ cấp thực hiện việc đốt rác thải và buồng đốt thứ cấp dùng để xử lý khói.

Tại buồng đốt sơ cấp, lượng không khí được cấp vào chiếm khoảng 50–80% so với mức tính toán lý thuyết, nhằm duy trì quá trình cháy thiếu khí. Quá trình này làm phân hủy nhiệt các hợp chất hữu cơ trong chất thải, tạo ra khói và các sản phẩm phân hủy như hydrocarbon và oxit carbon. Các sản phẩm này sẽ được chuyển đến buồng đốt thứ cấp.

Tại buồng đốt thứ cấp, không khí được bổ sung thêm để đảm bảo quá trình cháy hoàn toàn. Tốc độ cháy và độ rối trong buồng sơ cấp được kiểm soát ở mức thấp nhằm hạn chế lượng tro bụi phát tán sang buồng thứ cấp. Sau đó, khí thải được dẫn qua hệ thống xử lý, bao gồm tháp hấp thụ và buồng hấp phụ, để loại bỏ các chất khí độc hại trước khi thải ra môi trường qua ống khói. Khí thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn QCVN 30:2012/BTNMT.

Ưu và nhược điểm của lò đốt chất thải nguy hại

Ưu điểm của lò đốt chất thải nguy hại

• Có khả năng tận dụng nhiệt lượng từ các thiết bị như lò hơi, lò công nghiệp, hoặc để phát điện.
• Xử lý chất thải rắn một cách nhanh chóng, hiệu quả.
• Không cần sử dụng nhiều diện tích đất làm bãi rác như các phương pháp khác.
• Lò đốt giúp xử lý triệt để chất thải nguy hại, giảm đáng kể thể tích chất thải.
• Chất thải sau đốt có thể được chuyển hóa thành các chất trung gian có giá trị, dễ dàng tái chế hoặc thu hồi năng lượng.

Nhược điểm của lò đốt chất thải nguy hại

• Chi phí xây dựng và bảo trì lò đốt cao hơn so với các phương pháp xử lý khác.
• Yêu cầu chất thải phải có nhiệt trị cao để đảm bảo quá trình đốt hiệu quả.
• Khí thải phát sinh từ quá trình đốt có thể gây ô nhiễm môi trường nếu không được xử lý đúng cách.
• Tro xỉ sau quá trình đốt cần được xử lý thêm, gây tốn thời gian và công sức.
• Thành phần chất thải thay đổi có thể ảnh hưởng đến hiệu suất, tuổi thọ của lò và gây ra các tác động tiêu cực đến môi trường.

Khi nào cần sử dụng công nghệ lò đốt chất thải?

Phương pháp xử lý chất thải bằng nhiệt đang được áp dụng phổ biến hiện nay. Tuy nhiên, không phải loại rác thải nào cũng phù hợp để xử lý bằng lò đốt. Việc chọn sai loại chất thải có thể dẫn đến hiệu quả xử lý thấp, gây lãng phí chi phí và thời gian, thậm chí ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của lò đốt.

Để đảm bảo hiệu quả khi áp dụng phương pháp này, bạn nên tập trung vào các loại chất thải như sau:

• Chất thải độc hại cần xử lý đặc biệt.
• Chất thải không thể phân hủy sinh học.
• Chất thải dễ bay hơi hoặc phát tán trong môi trường.
• Chất thải có khả năng cháy ở nhiệt độ dưới 400 độ C.
• Chất thải dạng dung môi.
• Các loại dầu thải, nhũ tương dầu, hỗn hợp dầu, nhựa, cao su, và mủ cao su.
• Chất thải rắn bị nhiễm các thành phần độc hại.

Việc xử lý đúng loại chất thải bằng công nghệ lò đốt không chỉ đảm bảo an toàn môi trường mà còn nâng cao hiệu quả kinh tế và hoạt động của hệ thống xử lý.

Bài viết trên đây đây là toàn bộ thông tin về lò đốt chất thải nguy hại. Mong rằng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về loại lò đốt này. Nếu bạn cần thêm thông tin chi tiết về các loại lò đốt khác, đừng ngần ngại liên hệ trực tiếp với chúng tôi để được hỗ trợ nhanh chóng và chính xác nhất.