Sử dụng lò đốt rác phát điện hiện nay đang là xu thế tại Việt Nam. Mục tiêu chính của việc đầu tư lò đốt rác phát điện là để xử lý triệt để rác thải rắn vừa phục vụ nền kinh tế – xã hội. Hiện nay, ở Việt Nam đang áp dụng một số công nghệ đốt rác phát điện. Hãy cùng MÔI TRƯỜNG ENVISAFE tìm hiểu về Công nghệ lò hơi tầng sôi tuần hoàn qua bài viết này nhé!
1. Công nghệ lò hơi tầng sôi tuần hoàn trong đốt rác phát điện (lò đốt)
- Công nghệ lò đốt này được cấp bởi Valmet – sử dụng công nghệ “lò hơi tầng sôi tuần hoàn” hay “Lò hơi CFB” Circulating Fluidized Bed) để đốt các nhiên liệu được chế biến từ CTRSH cũng như CTCNTT thân thiện với môi trường.
- Công nghệ lò đốt CFB đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới, trong đó có dây chuyền xử lý công suất đơn lớn nhất thế giới ở Nhà máy Malarenergi (Thuỵ Điển). Valmet cũng có một số dự án xử lý tới >2000 tấn nhiên liệu/ ngày ở Trung Quốc, nơi có đặc tính rác sinh hoạt tương tự với Việt Nam. Do đó, công nghệ CFB đã được chứng minh trên thực tế là phù hợp để áp dụng tại Việt Nam.
- Lò đốt tầng sôi được Valmet cải tiến và đã được ứng dụng tại Trung Quốc (chất lượng rác thải đầu vào cũng tương tự như Việt Nam) và các nước Châu Âu. Lò đốt cũng chia ra làm hai giai đoạn nhưng không phân biệt theo buồng đốt mà phân biệt theo vùng đốt (theo giải thích của Valmet):
- Vùng 1: đốt chất thải
- Vùng 2: xử lý khí Valmet và Đại sứ Quán Phần Lan đã gửi thư cho Bộ Tài Nguyên và Môi trường khẳng định lò đốt tầng sôi đáp ứng được tiêu chuẩn kỹ thuật Châu Âu không phải lựa chọn rác thải (đã được ứng dụng tại Trung Quốc).
- Công nghệ lò đốt CFB được sử dụng trong các dự án WtE khoảng 20 năm nay, do đó thị phần còn đang tăng trưởng. Ở các nước mà thị trường WtE còn mới mẻ, CFB có thể chưa được biết đến rộng rãi, nhưng thực sự là công nghệ có các lợi ích vượt trội: hiệu suất phát điện cao, thân thiện với môi trường và phát thải ít, lượng tro xỉ phải chôn lấp nhỏ, nhu cầu bảo dưỡng thấp, v.v… Trong xử lý rác thải bằng công nghệ đốt, lò hơi CFB của Valmet đang vận hành tại một số quốc gia đáp ứng đầy đủ hoặc tốt hơn tiêu chuẩn của nước sở tại, ví dụ Tiêu chuẩn Châu Âu (EU Directive 75:2010) hay Trung Quốc (GB 18485:2014). Các tiêu chuẩn về khí thải này đều khắt khe hơn QCVN Việt Nam (QCVN 61:2016/BTNMT: Quy chuẩn quốc gia về lò đốt chất thải rắn sinh hoạt. Thực tế này chứng minh rằng công nghệ CFB của Valmet hoạt động an toàn ở mức nhiệt của lò là 850 độ C theo tiêu chuẩn quốc tế, đây là ngưỡng nhiệt thiết yếu cho công nghệ hiện đại này
- Nhiệt độ 850 độ C trong 2 giây là tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi toàn cầu cho CTRSH, nhiên liệu tái sinh từ rác thải và CTCNTT và đủ hiệu quả để giảm phát thải Dioxin/Furan trong các công nghệ hiện đại. Chi tiết kỹ thuật này cũng được hướng dẫn bởi Liên Hiệp Quốc (UN) thông qua Công ước Basel (tham khảo tài liệu số: UNEP/CHW/OEWG.11/INF/18), trong đó Việt Nam là thành viên từ năm 1995 đại diện bởi VEPA và MONRE.
- Ngược lại, nhiệt độ cao >900 độ C là không cần thiết (trừ trường hợp sử dụng lò đốt để xử lý chất thải nguy hại) và có thể gây ra một số bất lợi như chi phí đầu tư và bảo dưỡng cao, phát sinh nhiều khí thải NOx hơn. Hơn nữa, quy định này trở thành rào cản hạn chế các công nghệ lò đốt hiện đại tại Việt Nam
2. Phương pháp xử lý dioxin tại lò đốt tầng sôi (CFB)
Dựa vào nguyên lý xử lý khí dioxin của các nghiên cứu thực tế của một số nhà khoa học trên thế giới, Valmet đã sử dụng phương pháp xử lý bằng nhiệt độ và biện pháp xử lý bằng hấp thụ bằng than hoạt tính, Canxihydroxit và lọc túi vải để xử lý dioxin phát sinh trong quá trình đốt chất thải.
2.1. Phương pháp sử dụng nhiệt độ trong lò đốt tầng sôi
Lò đốt CFB được thiết kế để cho khí thải tạo ra từ quá trình đốt được đốt nóng (sau lần phun khí đốt cuối cùng, trong điều kiện cháy hoàn toàn, hay cháy không hoàn toàn) đến nhiệt độ 850°C trong thời gian 2 giây trong điều kiện nhiễu động cao (số Reynolds > 50.000) với lượng oxy dư thừa khoảng 4,2%. Những điều kiện này còn được gọi là điều kiện 3-T (nhiệt độ, thời gian và sự hỗn loạn). Theo các tài liệu nghiên cứu phương pháp hạn chế phát thải điôxin cơ bản này làm giảm đáng kể lượng điôxin, nhưng không thể loại bỏ hoàn toàn việc sản sinh ra chúng. Hơn nữa, trên thực tế đã chứng minh không thể giảm nồng độ điôxin trong khí thải xuống dưới mức yêu cầu 0,1 ngTEQ/m3 nếu chỉ sử dụng các phương pháp này.
2.2. Phương pháp hấp phụ bằng than hoạt tính + kết hợp với lọc bụi túi vải trong lò đốt tầng sôi
CanxiHydroxit (Ca(OH)2) và than hoạt tính được đưa vào trong khí thải liên tục ở buồng phản ứng trước khi vào giàn túi lọc. CanxiHydroxit được dùng để giảm khí có tính axit (SO2, HCl and HF). Than hoạt tính được đưa vào để tách kim loại nặng, dioxin và furans. Hệ thống cấp chất phụ gia này bao gồm silo chứa, thiết bị nạp và quạt chuyển. Khí thải đi từ buồng phản ứng đến túi lọc bụi BHF. Tro bay và chất phụ gia trong dòng khí lò sẽ được giữ lại ở bề mặt bên ngoài của túi lọc. Khí sạch sau đó được đi ra ngoài ống khói. Theo tính toán phương pháp này sẽ loại bỏ được 95% lượng dioxin có trong khí thải. Hiện tại, QCVN chưa có hướng dẫn về đồng đốt nhiều loại chất thải, trong khi đây là nhu cầu thực tế và có nhiều lợi ích về kinh tế cũng như môi trường. Công nghệ CFB có lợi thế sử dụng nhiên liệu linh hoạt, tận dụng cùng một cơ sở để xử lý nhiều loại chất thải khác nhau (CTRSH với CTCNTT không nguy hại) thay vì phải đầu tư các dây chuyền riêng biệt.
Tập đoàn Valmet là một công ty Phần Lan, đồng thời là nhà phát triển và cung cấp các công nghệ, hệ thống tự động hóa và dịch vụ cho các nghành công nghiệp bột giấy, giấy và năng lượng. Dựa vào kinh nghiệm áp dụng lò hơi tầng sôi tuần hoàn (CFB) vào nghành công nghiệp bột giấy và giấy, Valmet đã phát triển những dự án đốt rác phát điện (WTE) với nhiên liệu RDF sử dụng công nghệ lò hơi tầng sôi tuần hoàn (CFB) tiêu biểu như: Nhà máy Malarenergi (Thụy Điển, 2014), Nhà máy Langerbrugge (Bỉ, 2010), Nhà máy BVI (Trung Quốc, 2020) [PL.C1.01]… Vì vậy, có thể thấy Công nghệ đốt lò hơi tầng sôi tuần hoàn (CFB) hay còn gọi là lò đốt sử dụng nhiên liệu RDF của Valmet có khả năng đáp ứng được nhu cầu xử lý chất thải rắn và tận dụng nhiệt thải để phát điện
3. Quy trình vận hành lò đốt CFB
Quy trình khởi động lò đốt được khởi động bằng dầu Diesel trong khoảng thời gian đầu để đốt nóng lượng cát trong lò lên khoảng 400 độ C sau đó rác sẽ được phun vào lò. Nhiên liệu RDF hoà trộn với cát có nhiệt độ cao sẽ tự cháy, khi đó nhiệt độ khu vực đốt ban đầu (buồng đốt sơ cấp) sẽ tăng nhiệt độ lên tới khoảng 850 độ C. Khi nhiệt độ trong lò lên đến 600 độ C thì hệ thống khởi động lò sẽ được tắt.
Hỗn hợp nhiên liệu RDF và cát tham gia quá trình cháy, quá trình này sinh ra tro xỉ, một phần tro xỉ đáy (vật liệu trơ) sẽ được rơi xuống phía dưới và được thu vào silo thu tro đáy; phần khói sẽ bay lên tầng đốt thứ 2 hay còn gọi là buồng đốt thứ cấp, khu vực này nhờ các phản ứng khí hóa nhiệt độ sẽ được đẩy lên cao trên 1000 độ C, nhiệt độ đốt này sẽ phá hủy các cấu trúc khí phức tạp, các hợp chất hydorcacbon, và nhiều thành phần khí độc hại, chưa cháy hết. Khói tại vùng này sẽ gia nhiệt cho nước tại giàn sinh hơi. Đặc biệt, tại nhiệt độ ổn định khoảng từ 850 độ C và thời gian lưu khói trên 2 giây, lò đốt tầng sôi tuần hoàn có khả năng phá hủy dioxin/furan (PCDD/F) trong khói thải.
4. Lò đốt tầng sôi có phải lắp quan trắc tự động không?
Theo quy định của Nghị định 08/2022/NĐ-CP, hiện nay những lò đốt rác sẽ phải giám sát các thông số như SO2, NOx, CO, O2, HCl, lưu lượng, bụi, nhiệt độ, áp suất. Chương trình quan trắc tự động của lò đốt được quy định như sau:
- Vị trí: 01 mẫu (KT) ở ống khói sau khi qua hệ thống xử lý khí thải của lò đốt chất thải.
- Thông số quan trắc, giám sát tự động liên tục: Nhiệt độ buồng đốt, lưu lượng, áp suất, bụi, SO2, NOx, O2, CO, HCl.
- Tần suất: Tự động, liên tục (24/24 giờ).
- Quy chuẩn so sánh: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt (QCVN 61-MT:2016/BTNMT với Kv=1,2) và khí thải, lò đốt đạt tiêu chuẩn chỉ thị về đốt rác, khí thải của EU quy định tại chỉ thị EU 75:2010 (EU Directive 75:2010) và tiêu chuẩn EU 2000/76/EC.
MÔI TRƯỜNG ENVISAFE tự hào là đơn vị mang đến giải pháp quan trắc khí thải tự động cho lò đốt rác. Với công nghệ đo bằng phương pháp hot-wet đến từ hãng Dr. Foedisch/CHLB Đức, giải pháp hoàn toàn đáp ứng được đặc tính khí thải của lò đốt rác. Bạn đọc có thể tham khảo thêm tại: https://moitruongenvisafe.com/san-pham/foedisch-may-phan-tich-da-chi-tieu-mca10/
Qua bài viết này, mong rằng bạn sẽ nhận thức được tầm quan trọng của việc hiểu đúng về công nghệ lò đốt rác phát điện và lý do nên thực hiện quan trắc khí thải tự động cho lò đốt đối với Doanh nghiệp trong quá trình chuyển đổi xanh. MÔI TRƯỜNG ENVISAFE tự hào là một trong những đối tác đáng tin cậy, mang đến các giải pháp hiệu quả trong việc tư vấn về quan trắc tự động cho Quý doanh nghiệp.
Mọi thông tin chi tiết, LIÊN HỆ NGAY: HOTLINE – 0826.379.986 để TƯ VẤN MIỄN PHÍ và NHẬN NGAY ƯU ĐÃI.
————————————————————————————————————————————————-
CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT AN TOÀN MÔI TRƯỜNG ENVISAFE
☎Hotline: 0826.369.986
📧Email: envisafe.tech@gmail.com
📍KV Miền Bắc: Số 148, lô 8 Mở Rộng, phường Đằng Hải, quận Hải An, TP. Hải Phòng
📍KV Miền Nam: Đường 6, KDC Cityland Center Hills, Quận Gò Vấp, TP.HCM