Nghiên cứu công nghệ lò đốt và xử lý khí lò đốt

Thảo luận trong 'TÀI LIỆU CTR' bắt đầu bởi hoacutlon, 23/5/07. Trả lời: 5 / Đọc: 5,623

  1. hoacutlon

    Guest
    + Nơi ở:
    + Giới tính: Nữ
    (Nguồn : www.nea.gov.vn)

    NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ LÒ ĐỐT VÀ XỬ LÝ KHÓI THẢI LÒ ĐỐT CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP NGUY HẠI PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM


    GS.TSKH. PHẠM NGỌC ĐĂNG,

    TS. VŨ CÔNG HÒE,

    PGS.TS. NGUYỄN BÁ TOẠI,

    TS. BÙI SỸ LÝ,

    THS. LÊ NGỌC TƯỜNG

    Trung tâm Kỹ thuật Môi trường Đô thị và Khu công nghiệp​

    LTS: Đề tài "Nghiên cứu công nghệ lò đốt và xử lý khói thải lò đốt chất thải công nghiệp nguy hại phù hợp với điều kiện Việt Nam" do Trung tâm KTMTĐT&KCN chủ trì thực hiện với mục tiêu nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn để lựa chọn công nghệ lò đốt và công nghệ xử lý khói thải của lò đốt chất thải công nghiệp nguy hại phù hợp với điều kiện Việt Nam. Sau hơn 2 năm thực hiện, ngày 12/11/2003 đề tài đă được nghiệm thu với kết quả xuất sắc. Sản phẩm chính từ kết quả của đề tài là lò đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại CEETIA-CN150. Tại Chợ công nghệ và thiết bị Việt Nam năm 2003 do Bộ KH&CN tổ chức, lò đốt CEETIA-CN150 đă được tặng Huy chương Techmast 2003.

    Chất thải rắn công nghiệp nguy hại nếu không được quản lý tốt sẽ làm mất vệ sinh môi trường đô thị và khu công nghiệp, gây ô nhiễm môi trường nước, không khí, đất và luôn chứa đựng nguy cơ gây nguy hại đối với sức khỏe con người vŕ các hệ sinh thái lâu dài. Hiện nay phần lớn chất thải công nghiệp, kể cả chất thải nguy hại được đem chôn lấp lẫn lộn với chất thải rắn sinh hoạt đô thị hoặc đang phải lưu trữ tạm thời trong hàng rào của các nhà máy hay trong khu công nghiệp. Kinh nghiệm quốc tế đã chứng tỏ quy trình quản lý chất thải công nghiệp phải bắt đầu từ phân loại tại nguồn để tận dụng các chất có thể tái chế, tái sử dụng, loại riêng các chất thải nguy hại và không nguy hại. Trên cơ sở đó tùy theo mỗi loại chất thải nguy hại mà áp dụng các phương pháp xử lý phù hợp như phương pháp hóa lý, rắn hóa, bao bọc cố định, chôn lấp và đốt cháy. Trong các phương pháp nêu ở trên thì phương pháp đốt cháy chất thải rắn cho khả năng xử lý triệt để hơn chất thải nguy hại và tiết kiệm diện tích chôn lấp. Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi chi phí đầu tư, vận hành cao hơn và thải ra một số khí độc hại.

    yeumoitruong.vn

    Trong 2 năm 2001-2002 Trung tâm Kỹ thuật Môi trường Đô thị và Khu công nghiệp, Trường Đại Học Xây dựng, được Bộ KHCN & MT, nay làBộ KH&CN, giao cho thực hiện Đề tài "Nghiên cứu công nghệ lò đốt và xử lý khói thải lò đốt chất thải công nghiệp nguy hại phù hợp với điều kiện Việt Nam".

    Mục tiêu cơ bản của đề tài là nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn để lựa chọn công nghệ lò đốt và công nghệ xử lý khói thải của lò đốt chất thải công nghiệp nguy hại phù hợp với điều kiện Việt Nam. Trung tâm đă phối hợp với Viện KH&CN môi trường (ĐHBK), Viện Nghięn cứu khoa học Bảo hộ lao động, Tổng liên đoàn LĐVN và Trung tâm An toàn Môi trường và Hóa chất (Bộ CN) tiến hành nghiên cứu lý thuyết. Phối hợp với C.Ty Môi trường đô thị Hà Nội tiến hành xây dựng lò đốt thực nghiệm có công suất đốt đáp ứng yêu cầu xử lý phần lớn lượng chất thải công nghiệp nguy hại phát sinh của Hà Nội hiện nay.

    Đề tài đă tiến hành điều tra bổ sung đánh giá định lượng chất thải công nghiệp nguy hại của Hà Nội, nghiên cứu lựa chọn công nghệ và thiết kế lò đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại phù hợp với điều kiện Việt Nam, nghiên cứu thiết kế và chế tạo thiết bị xử lý khói thải của lò đốt đạt TCVN, chế tạo và lắp đặt lò đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại thử nghiệm tại khu xử lý chất thải Nam Sơn, thành phố Hà Nội, đốt thử nghiệm, đốt vận hành và khảo sát đo lường đánh giá chất lượng lò đốt cũng như hệ thống xử lý khói thải.

    1. Hiện trạng chất thải công nghiệp nguy hại ở Hà Nội

    Trên địa bàn Thành phố Hà Nội hiện có hơn 300 cơ sở sản xuất công nghiệp cũ thuộc quốc doanh (khoảng 192 xí nghiệp thuộc Trung ương quản lý, 126 xí nghiệp thuộc Hà Nội quản lý) và khoảng 1.770 hợp tác xã tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ, 3.350 tổ sản xuất. Công nghiệp Hà Nội có khoảng 20 ngành chủ yếu (cơ khí, hóa chất, dệt, giấy, nhuộm, da, thực phẩm, điện tử...). Phần lớn các nhà máy trong ngành công nghiệp đã được xây dựng từ lâu nên khoảng 70% thiết bị đã có thời hạn sử dụng trên 20 năm. Tỷ lệ thiết bị hiện đại thấp (chỉ khoảng 15-20%), tỷ lệ đổi mới thiết bị khoảng 30% và hầu như chưa có công nghệ sản xuất sạch, vì thế đã làm tăng lượng chất thải thải ra. Phần lớn các nhà máy, xí nghiệp mới có công nghệ sản xuất hiện đại được đầu tư trong 6 khu công nghiệp mới, nhưng chất thải nguy hại của các nhà máy, xí nghiệp này vẫn chưa được xử lý triệt để.

    Theo số liệu điều tra thực tế, tổng lượng chất thải rắn công nghiệp ở Hà Nội năm 2001 vào khoảng 74.600 tấn/năm, trong đó chất thải nguy hại lớn 12.000 tấn/năm, chiếm khoảng 16,1%. Trong tổng số chất thải rắn công nghiệp nguy hại của Hà Nội là 12.000 tấn/năm thì có 45,84% có thể xử lý bằng phương pháp đóng rắn, 18,79% có thể chôn lấp, phần có thể đốt cháy là 14,4% (khoảng 1.500 tấn/năm) với các phương pháp khác là 20,97%. Trên cơ sở phân tích và đánh giá ở trên với ước tính lượng thu gom vào khoảng 70%, nên lượng chất thải rắn công nghiệp nguy hại cần đốt chỉ khoảng 2,9 tấn/ngày. Vì thế Hà Nội cần được lắp đặt một lò đốt chất thải công nghiệp nguy hại có công suất khoảng 125-150kg/h.

    2. Nghiên cứu thiết kế lò đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại

    * Các yêu cầu công nghệ, thiết bị của lò đốt: (Xem bảng dưới)

    yeumoitruong.vn

    - Lò đốt chất thải công nghiệp nguy hại cần phải phù hợp với TCVN và Quy chế quản lý chất thải nguy hại do Bộ KHCN&MT (trước đây) ban hành. Công nghệ, thiết bị chính phải hiện đại, phù hợp với điều kiện Việt Nam, vận hành thao tác dễ dàng, nhiên liệu đốt bổ sung thông dụng.

    - Công suất đốt đáp ứng yêu cầu xử lý phần lớn lượng chất thải rắn công nghiệp nguy hại hiện nay của Hà Nội.

    - Khi lựa chọn và thiết kế lò đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại đă chú ý đến đặc điểm của chất thải rắn công nghiệp nguy hại nước ta có thành phần thay đổi lớn, chất thải chứa lượng vải dính dầu mỡ, găng cao su khá nhiều với chất thải có nhiệt trị khá cao. Từ các điểm nêu trên kết hợp với khảo sát các lò đang được sử dụng ở Việt Nam, nhóm nghiên cứu đă xác định các tiêu chí kỹ thuật cơ bản cho lò đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại với các đặc trưng cơ bản như bảng dưới.

    * Nguyên lý hoạt động của lò đốt CEETIA-CN150: sử dụng buồng đốt đa vùng và có lắp đặt đầu đốt điều chỉnh vô cấp nên các quá trình cháy cốc và các khí xảy ra riêng biệt theo cả thời gian và không gian, vì thế có thể kiểm soát và tối ưu hóa quá trình cháy ở mỗi vùng, nhờ đó quá trình cháy ổn định, mặc dù các thành phần của chất thải đưa vào thay đổi, đồng thời nồng độ các khí độc hại có trong khói thải ít.

    Quá trình đốt cháy chất thải rắn công nghiệp nguy hại trong buồng đốt được chia thŕnh các giai đoạn:

    Sấy khô - Bốc chất bốc - Cháy chất bốc - Cháy cốc - Chấy kiệt tro xỉ - Thải tro xỉ

    Khi bắt đầu vận hành, 2 đầu đốt ở buồng đốt thứ cấp hoạt động, nâng nhiệt độ trong buồng đốt đến nhiệt độ cần thiết khoảng từ 500-8000C, thě đầu đốt ở buồng đốt sơ cấp sẽ bắt đầu hoạt động. Chất thải rắn công nghiệp nguy hại được đưa vŕo buồng đốt sơ cấp qua cửa nạp và được đẩy vào đáy buồng đốt có nhiệt độ cao nhờ hệ thống thủy lực. Tùy theo loại chất thải sẽ nạp vào buồng đốt sơ cấp theo định kỳ 10-20 phút/1 lần với lượng thích hợp. Chất thải được đốt trong buồng đốt sơ cấp ban đầu ở nhiệt độ khoảng 700-7500C. Sau một số mẻ đốt nhiệt độ buồng đốt sơ cấp sẽ tăng lên đến khoảng 800-8500C. Lượng không khí cần thiết cấp cho quá trình cháy sẽ được kiểm soát và điều chỉnh thổi vào thông qua các van gió. Khói sinh ra trong buồng đốt sơ cấp được dẫn vào đốt ở vùng có nhiệt độ 9500C đến 1.0500C trong buồng đốt thứ cấp. Nhiệt độ buồng đốt sơ cấp và thứ cấp được điều khiển tự động hoặc theo chế độ được cài đặt trước của người vận hành.

    Trong quá trình đốt, hệ thống xử lý khói thải luôn hoạt động tạo áp suất âm thích hợp cho hai buồng đốt để khói thải ra thuận lợi. Ngoài ra còn lắp đặt hệ thống cấp gió bổ sung cho hai buồng đốt, nhờ đó sẽ tiết kiệm nhiên liệu khi đốt chất thải dễ cháy như: giấy, gỗ, giẻ lau,... Khói thải từ buồng đốt thứ cấp đi qua hệ thống xử lý khói thải rồi vào ống khói thoát ra ngoài không khí.

    Quá trình cháy trong các buồng đốt phụ thuộc vào loại và độ ẩm của chất thải rắn công nghiệp nguy hại đưa vào đốt cũng như quy trình vận hành lò đốt. Kinh nghiệm cho thấy ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng loại bỏ tối đa các chất gây ô nhiễm hữu cơ quan trọng hơn thời gian lưu khí trong buồng đốt thứ cấp. Đốt cháy điôxin/furan ở nhiệt độ cao và giữ nhiệt độ ở buồng đốt thứ cấp trên 1.0000C, đồng thời phải đảm bảo nhiệt độ khói thải qua ống khói không cao quá để tránh tình trạng tái hình thành khí điôxin/furan.

    Quá trình đốt cháy chất thải rắn công nghiệp nguy hại xảy ra trong buồng đốt rất phức tạp vì nhiệt độ cháy cao, thành phần và độ ẩm chất thải rắn công nghiệp nguy hại đưa vào đốt không ổn định, áp suất khói thải trong buồng đốt thay đổi... Vì vậy đă phải đốt thử nghiệm, tiến hành đo đạc và hiệu chỉnh chế độ làm việc của lò đốt để các chỉ tiêu về bụi và các chất độc hại có trong khói thải thải ra từ ống khói của lò đốt phải thấp hơn giới hạn cho phép theo TCVN.
    Last edited by a moderator: 1/10/09
    #1
  2. hoacutlon, 23/5/07
    tiếp theo

    3. Lập chương trình tính toán thiết kế lò đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại

    yeumoitruong.vn

    Để thiết kế buồng đốt nhóm nghiên cứu đă tiến hành lập chương trình cân bằng vật chất và chương trình cân bằng năng lượng.

    Trên cơ sở tiến hành tính toán nhiều phương án với các thành phần chất thải rắn khác nhau đă chọn được kích thước lò đốt CEETIA- CN150 như bảng trên.

    Lò đốt chất thải công nghiệp nguy hại CEETIA - CN150 là loại lò đốt công suất nhỏ, đốt cháy theo mẻ, buồng đốt sơ cấp có cấu tạo phần sát cửa cấp chất thải không có ghi, phần cuối buồng đốt lắp đặt ghi lật do đó bụi và các khí thải sinh ra trong buồng đốt phụ thuộc rất nhiều vào số lần cấp chất thải, chế độ cấp không khí có điều chỉnh trong mỗi mẻ đốt, vào thành phần chất thải cấp vào....

    4. Thiết kế hệ thống xử lý khói thải

    Khi đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại khói thải ra còn chứa nhiều khí độc hại như: khí CO, SO2, NOx, các axit, kim loại nặng, điôxin/furan v.v... và bụi. Những khí và bụi này gây ảnh hưởng đến môi trường, sức khỏe con người, năng suất cây trồng, vật nuôi. Vì thế lò đốt được lắp đặt hệ thống xử lý khí thải đồng bộ. Mục tiêu cơ bản khi thiết kế, lắp đặt hệ thống xử lý khói thải là giảm nồng độ bụi, một số khí độc hại như CO, SOx, NOx, các axit.... Điôxin/furan xuống dưới TCCP trước khi thải khói ra khí quyển. Các thông số sử dụng làm dữ liệu tính toán thiết kế cho hệ thống xử lý khói thải được chọn như sau:

    Khói thải ra khỏi buồng đốt thứ cấp với nhiệt độ khoảng 6000C có chứa nhiều bụi, chủ yếu là mồ hóng và các khí độc hại được dẫn đi qua thiết bị thu hồi nhiệt trước khi dẫn vào hệ thống thiết bị khử bụi kiểu ướt với hiệu quả khử bụi khoảng 70-80%. Lượng bụi còn lại đi theo khói thải qua thiết bị xử lý các khí độc hại. Thiết bị này ngoài chức năng hấp thụ khí SO2, NO2, các hơi axit, còn có khả năng khử bụi với hiệu quả khoảng 70-80%. Do vậy nồng độ bụi còn lại trong khói thải nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép.. Dung dịch hấp thụ khí SO2 là nước với hiệu quả hấp thụ khoảng 50%. Thiết bị khử khí SO2 còn có khả năng hấp thụ một số chất khác như các khí có tính axit v.v... do vậy nồng độ các khí độc hại nhỏ hơn TCCP trước khi thải vŕo khí quyển. Khói thải sau khi đi qua thiết bị khử SO2 được dẫn qua tấm chắn nước với mục đích tách các hạt nước ra khỏi khói thải để tiếp tục đi vào quạt khói, sau đó đi qua thiết bị khử điôxin/furan bằng than hoạt tính và cuối cùng thải qua ống khói ra ngoài.

    5. Kết quả đo lường và đánh giá

    Trung tâm kỹ thuật môi trường đô thị và khu công nghiệp - Đại học Xây dựng và Trung tâm kỹ thuật 1 - Tổng Cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đă tiến hành khảo sát đo lường khói thải ống khói của Lò đốt và khảo sát môi trường không khí xung quanh, đo đạc tiếng ồn, lấy mẫu nước và mẫu tro của lò đốt vào các ngày 15/5/2003 và 18/5/2003.

    Kết quả quan trắc một số khí thải đặc trưng của lò đốt cho ở bảng dưới đây.

    yeumoitruong.vn

    Nhận xét kết quả đo lường:

    - Trước khi xử lý nhiều chất ô nhiễm vượt trị số TCCP, sau khi đi qua hệ thống xử lý khói thải nồng độ bụi và nồng độ các khí độc hại, kim loại nặng trong khói thải đều nhỏ hơn TCCP.

    - Nồng độ các khí CO, NO2, SO2, H2S, bụi tại các điểm quan trắc bên ngoài cuối hướng gió nhỏ hơn TCCP theo TCVN 5937-1995.

    - Nồng độ các khí ô nhiễm CO, NO2, SO2, H2S, bụi bên trong nhà lò đều nhỏ hơn TCCP theo tiêu chuẩn quy định của Bộ Y tế Số 505-BYT-QĐ 13/4/1992.

    - Mức ồn tại các khu vực trong nhà xưởng, gần quạt gió, gần máy bơm, bên ngoài xưởng nhỏ hơn TCCP theo TCVN 3985-1999.

    - Kết quả phân tích tro cho thấy hàm lượng các kim loại trong mẫu quan trắc hầu hết đều nhỏ hơn ngưỡng an toàn cho phép theo tiêu chuẩn của các nước phát triển (nước ta chưa có tiêu chuẩn). Chỉ có hàm lượng Cd vượt ngưỡng an toàn cho phép một ít.

    Kết luận

    Kết quả nghiên cứu của đề tài đã tạo ra một sản phẩm cụ thể là lò đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại CEETIA-CN150. Lò đốt thử nghiệm CEETIA-150 đă đuợc tiến hành đốt thử nghiệm và đo lường nồng độ các chất ô nhiễm trong khói thải, nhiệt độ các buồng đốt, môi trường trong nhà lò và môi trường xung quanh. Kết quả đo lường chứng tỏ mọi chỉ tiêu của lò đốt đều đạt tiêu chuẩn môi trường. Đă thiết lập quy trình vận hành hợp lý bàn giao cho C.Ty Môi trường đô thị. Lò đốt thử nghiệm CEETIA-150 đă được khánh thŕnh vào ngày 5/ 6/2003. Hiện đã đưa vào vận hành sản xuất thực tế từ ngày khánh thành đến nay. Lò đốt chất thải công nghiệp nguy hại này có đủ khả năng trở thành một sản phẩm thương mại để áp dụng cho nhiều tỉnh/ thành khác. Có thể nói đề tài nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và lắp đặt thử nghiệm lò đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại mang mã hiệu CEETIA-CN150 vừa có ý nghĩa khoa học lại vừa có ý nghĩa kinh tế - xã hội, đáp ứng yêu cầu quản lý chất thải công nghiệp nguy hại cấp bách hiện nay của nước ta.

    Với những kinh nghiệm đă thu được, chúng tôi có thể thiết kế, chế tạo, lắp đặt và hướng dẫn vận các lò đốt chất thải công nghiệp nguy hại cho các tỉnh/ thành khác có công suất đốt khác nhau (to hơn hoặc nhỏ hơn) với giá thành chỉ bằng 40-50% giá thành mua lò đốt của nước ngoài với công suất và tính năng tương tự, đồng thời giải quyết các vướng mắc trong quá trình vận hành lại nhanh chóng và dễ dàng.
    #2
  3. meobeobu2001, 8/10/07
    thanks hoacutlon nha! dang cần tìm thì bạn up lên. hiiiiii.
    #3
  4. xitrum4mat, 21/11/07
    Ở thành phố Hồ Chí Minh thì chỗ hay nhất để đốt rác là nhà máy xi măng Holcim(quận 9). Hình như họ đã có GP về xử lý chất thải nguy hại rùi....
    #4
  5. howhy, 22/11/07
    @nnnguyen82: hehe!Ở Q9 chỉ là nơi nghiền Clinke và đóng bao của Holcim thôi! Holcim chỉ có ở Kiên Giang là nung clinke thôi! Hihi! howhy may man nen được đi cả 3 nhà máy của Holcim rồi! Ở TP mình có Bình Hưng Hoà là nơi đốt chất thải nguy hại chính thôi!
    #5
  6. quynhhoa115, 1/10/09
    Ban quản trị ơi! Tổ chức 1 buổi gặp mặt thành viên YMT tại Hà Nội cho bà con gặp nhau tí đi! Trao đổi ít kinh nghiệm làm việc và kinh nghiệm sống và kết thêm 1 vài người bạn mới.
    #6