Việc sử dụng lò đốt để tiêu hủy chất thải cần xem xét và nên được chia thành ba (03) cấp độ xử lý:
1. Công suất lò trên 150 tấn/ngày
Với công suất này, có tính đến tốc độ chất thải rắn tăng trưởng trong 10 năm tiếp theo cần xem xét và đầu tư các dây chuyền thiết bị công nghệ bằng phương pháp đốt có thu hồi nhiệt. Nhiệt thừa được thu hồi để sản xuất hơi nước, phát điện. Đây được xem là một hướng đi mới, giải pháp phù hợp nhất trong giai đoạn hiện nay tại các khu xử lý tập trung tại các địa phương.
Với quy mô này, Công ty cổ phần năng lượng và môi trường bách khoa hà nội (được gọi là BKEET) hiện đang là một đơn vị tư vấn phù hợp và hiệu quả cho nhiều đơn vị trong toàn quốc.
Hình ảnh mô hình nhà máy điện rác
Kinh phí để thu hồi vốn đầu tư từ hai nguồn chính: điện năng và phí xử lý chất thải.
Nhược điểm lớn nhất của công nghệ này là hiệu suất chuyển đổi năng lượng thấp (<28%), thiết bị tua bin, máy phát được phải nhập từ nước ngoài, Việt Nam chưa có máy điện sử dụng nhiên liệu là chất thải rắn sinh hoạt đi vào vận hành. Những nhà máy điện rác đầu tiên sử dụng nhiên liệu từ chất thải rắn sinh hoạt sớm nhất có lẽ sẽ từ năm 2019.
2. Công suất từ 50 – 150 tấn/ngày đêm
Với công suất này, lượng nhiệt thừa có thể xem là rất lớn, nhưng để áp dụng cho các nhà máy điện rác thì chưa thực sự hiệu quả, vì công suất này mới góp phần sản sinh khoảng điện năng tương ứng 2MW/h, thời gian thu hồi vốn của nhà máy kéo dài trên 20 năm, không khả thi với các dự án đầu tư điện rác.
Việc sử dụng các lò hơi thu hồi nhiệt, cung cấp cho các khu công nghiệp được xem là một giải pháp khả thi trong điều kiện hiện nay của Việt Nam, giảm diện tích chôn lấp, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng, giảm nguồn vốn đầu tư công. Công nghệ này đã được BKEET cùng Công ty TNHH Bách Khoa Á Châu (BKAC) làm chủ công nghệ, vận hành thử nghiệm từ năm 2015 và đạt đến trình động công nghệ hoàn thiện cho đến thời điểm này. Công nghệ đã được triển khai trên 10 tỉnh thành trong toàn quốc. Hơi nước được sản sinh từ các lò hơi tận dụng nhiệt, sẽ cấp cho các quy trình công nghệ cho các khu công nghiệp.
Hình ảnh lò hơi đốt chất thải rắn là nhiên liệu
Nguồn thu chính từ phí bán hơi (hay bán nhiệt) cho các khu công nghiệp, phí xử lý chất thải rắn công nghiệp cho các nhà máy và phí xử lý chất thải rắn sinh hoạt có thể thu từ cộng đồng ở mức rất thấp.
Do công nghệ được nghiên cứu, chế tạo trong nước nên chi phí đầu tư thuộc hàng thấp nhất, hiệu suất thu hồi nhiệt năng trên 75% nên thời gian thu hồi vốn ngắn.
Theo nhóm nghiên cứu, đây có thể xem là giải pháp phù hợp nhất cho công tác xử lý chất thải rắn ở Việt Nam hiện nay và trong nhiều năm tới, khi có sự vào cuộc thêm từ các đơn vị quản lý và chính quyền.
Mô hình này phù hợp cho khu công nghiệp kết hợp với thị trấn huyện hoặc kết hợp với cụm xã.
3. Quy mô công suất dưới 20 tấn/ngày
Đây là các khu xử lý chất thải rắn có số lượng lớn, phân tán trên toàn quốc, việc đầu tư có hiệu quả các khu xử lý chất thải quy mô nhỏ này được xem là khó khăn và nan giải đối với nhiều địa phương hiện nay.
Như đã đề cập đến ở trên, việc xử lý chất thải rắn sinh hoạt bằng phương pháp đốt bởi các lò đốt rác mini, công suất nhỏ trong khoảng 6 năm qua, tại các địa phương có công suất rác cần xử lý từ 3 đến 20 tấn/ngày đêm vẫn được xem là một giải pháp phù hợp, nhằm làm giảm diện tích đất chôn lấp, chưa có các công nghệ nào hợp lý hơn.
Mặc dù công nghệ lò nhỏ được đầu tư từ năm 2016 về trước có nhiều hạn chế, nồng độ khí thải của hầu hết các lò đều không thỏa mãn QCVN 61-MT:2016/BTNMT nhưng vẫn được các địa phương lựa chọn như là một giải pháp duy nhất.
Lò rác thải sinh hoạt BD-Anpha, công suất < 750 kg/giờ (trước năm 2016)
Việc khí thải các lò đốt chưa đạt QCVN 61-MT:2016/BTNMT có thể được lý giải bởi một số nguyên nhân chính như sau:
- Các đơn vị sản xuất chưa có QCVN 61-MT:2016/BTNMT để bám sát thiết kế và thực hiện triển khai.
- Các đơn vị tiếp quản thiết bị công nghệ để xử lý chất thải rắn địa phương vận hành chưa đúng và chưa đầy đủ quy trình của các nhà sản xuất.
- Kinh phí để chi trả cho các hoạt động vận hành từ các cấp chính quyền chưa đáp ứng được thực tế, nếu coi công tác xử lý chất thải rắn như là một dịch vụ.
- Thành phần chất thải rắn biến động mạnh hàng ngày và có quá nhiều thành phần chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại, chất thải y tế lẫn trong chất thải sinh hoạt được đưa vào lò đốt.
- Kinh phí cho các hoạt động bảo trì, bảo dưỡng và phát triển bền vững chưa được quan tâm và đưa vào kế hoạch.
- Nhận thức của cộng đồng và người dân về công nghệ xử lý chất thải rắn bằng phương pháp đốt chưa đúng, chưa đạt hiệu quả trong công tác đầu tư.
Để tăng cường và nâng cao hiệu quả xử lý chất thải rắn sinh hoạt bằng lò đốt và góp phần vào việc xử lý các thành phần độc hại có trong khói thải, BKEET đưa ra thiết kế tham khảo với các thiết bị cần lắp bổ sung cho các lò đốt đối lưu tự nhiên, công suất nhỏ được lắp đặt từ 2016 trở về trước.
Bản vẽ tổng thể dây chuyền thiết bị lò đốt BD-Anpha đầy đủ
Đây là các thiết bị xử lý khói thải được lắp ở phần đuôi lò, sử dụng ống khói chung cho cả hai chế độ đối lưu tự nhiên và đối lưu cưỡng bức, cụ thể thiết bị của dây chuyền được bổ sung thêm gồm có:
- Thiết bị tách bụi kiểu xyclon chùm, tách triệt để các hạt bụi nhỏ trong khói thải.
- Thiết bị xử lý khói thải kiểu hấp thụ, sử dụng dung dịch kiềm hoặc các dung dịch phù hợp khác để xử lý SOx, HCl, HF, các gốc axit, bụi
- Thiết bị hấp thụ các kim loại nặng, dioxin/furan,.. bởi than có độ hoạt hóa cao và diện tích riêng bề mặt lớn.
- Hệ thống thiết bị phụ trợ: quạt gió, quạt khói, bơm dung dịch, van, béc phun, đường ống, phụ kiện, … đảm bảo tính đồng bộ của hệ thống.
Nước dung dịch sau tháp được lọc trong và tái sử dụng mà không thải ra ngoài môi trường.
Mô hình này, đặc biệt phù hợp khi các địa phương đầu tư phân kỳ, theo từng giai đoạn: giai đoạn đầu chỉ đầu tư thân lò đốt, các năm vận hành tiếp theo đầu tư thiết bị băng tải, thiết bị cấp nạp rác thủy lực, các năm tiếp theo nữa, đầu tư bổ sung thiết bị xử lý khói thải kiểu ướt – phía đuôi lò.
Ưu điểm của mô hình này ở các điểm nổi bật sau:
- Linh hoạt trong vận hành: ngày đốt, đêm nghỉ hoặc đốt liên tục cả ngày và đêm.
- Công suất của lò đốt rác sau phân loại mỗi giờ: 500kg giờ.
- Vận hành một trong 2 chế độ: đối lưu tự nhiên hoặc đối lưu cưỡng bức.
- Phù hợp với khu vực khi lượng rác thực tế vào khoảng từ 5-15 tấn/ngày đêm.
- Bộ máy quản lý tinh gọn, tiêu hao điện năng thấp, thời gian khởi động lò nhanh.
Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư khá cao.
- Việc vận hành cần kiểm soát chặt chẽ.
- Rác cần phân loại trước khi đưa vào lò đốt, giảm ẩm cho rác xuống dưới 40%, tốt hơn là rác đưa vào lò khoảng 30%.
- Thời gian đại tu lò trung bình từ: 3,5-5 năm tùy theo chế độ vận hành và bảo dưỡng (do dừng đốt nhiều hơn về đêm).
- Chi phí vận hành lò cao, đặc biệt là các than và nguyên liệu có khả năng hấp phụ cho thiết bị hấp phụ
4. Sơ đồ nguyên lý tổng thể của dây chuyền thiết bị công nghệ được lựa chọn
Trên cơ sở phân tích các ưu, nhược điểm, sơ đồ nguyên lý tổng thể của dây chuyền thiết bị công nghệ đưa ra để tham khảo áp dụng là: phân loại rác thải và xử lý rác thải sinh hoạt là việc kết hợp các giải pháp khác nhau: đốt tiêu hủy, xử lý mùn hữu cơ thành phân compost, nước rỉ rác được tưới ngược trên đống ủ, chôn lấp tro xỉ và vật liệu xây dựng,… nhằm đảm bảo hiệu quả kinh tế cho chủ đầu tư và bảo vệ môi trường, phát triển bền vững, như hình sau:
Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt
Công nghệ sau khu được nâng cấp có thể xem là dây chuyền thiết bị đồng bộ, đầy đủ, đáp ứng QCVN 61-MT:2016/BTNMT.
Khi sử dụng 1 thiết bị phân loại rác thải kiểu sàng lồng công suất tối đa 1.500kg/giờ và các băng tải cấp rác, tính cơ giới hóa của dây chuyền sẽ được cải thiện đáng kể, giảm sức lao động của người lao động. Cấu hình đầy đủ của dây chuyền thiết bị sử dụng gồm:
- 01 thiết bị phân loại rác thải kiểu sàng lồng công suất tối đa 1.500kg/giờ, cùng các băng tải đồng bộ của thiết bị kèm theo,
- 01 băng tải và thiết bị cấp rác thủy lực tự động cho lò đốt
- 01 lò đốt công suất 500 kg/giờ,
- 01 hệ thống xử lý khói thải đồng bộ
.gif)
Thiết bị phân loại rác thải kiểu sàng lồng, công suất 1.500kg/giờ
Để có thêm thông tin chi tiết về sản phẩm, thiết bị hoặc cần hỗ trợ, tư vấn,… Quý khách vui lòng liên hệ với Công ty Cổ phần Năng lượng và Môi trường Bách Khoa Hà Nội:
- Phụ trách kỹ thuật: Mr. Quyền – 0977 996 883/0912302740.
- Địa chỉ: số 242H, Minh Khai, Hai Bà Trưng, Hà Nội.
- Website: http://bkeet.com.vn/ , http://ducminhmtv.com.vn/
- Email: ducminh.mtv@gmail.com, Congtybkhn@gamil.com
- Điện thoại: 0242 21 21 519;.
- http://bkeet.com.vn/
Nguyễn Đức Quyền