XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỐT

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. 

 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 cho thấy 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

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, NO_x, CO, … Do vậy khi thiết kế xây dựng lò đốt phải xây dựng theo hệ thống xử lý khí thải.

• 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 

Công nghệ đốt chất thải rắn

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.

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.

• Nhược điểm

• 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.

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.

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.