Xử lý chất thải rắn y tế bằng lò đốt công nghệ cao Chuwarstar Nhật Bản

Hình 2. Sơ đồ nguyên lý lò đốt Chuwarstar Nhật Bản

Các tính năng kỹ thuật hoàn toàn đáp ứng TCVN 7380:2004 và quy chuẩn QCVN 02:2008 của Bộ TNMT.

- Cấu trúc buồng đốt bao gồm 2 lớp thép SS- 400, ở giữa có một lớp nước làm mát, duy trì nhiệt độ vỏ ngoài khi máy hoạt động ổn định: 500C

- Xung quanh lớp trong thành lò đốt được khoan nhiều lỗ nhỏ thực hiện việc cung cấp, làm giàu lượng ô xy trong buồng đốt, giúp cho quá trình thiêu đốt phân hủy rác thải, xử lý khí thải được thực hiện hoàn toàn và hiệu quả.    

- Nhiệt độ khí thải được giảm xuống 200-2400C trước khi thải ra ngoài. Tiêu chuẩn khí thải đạt Quy chuẩn khí thải lò đốt rác y tế (QCVN 02:2008/ BTNMT).

- Vận tốc khí thải ra khỏi ống khói: 15 m/ giây.

- Độ ồn trong khi lò hoạt động: < 85 dB.

3. Nguyên lý công nghệ

Công nghệ xử lý áp dụng trong các lò đốt của CHUWAR được thực hiện theo nguyên lý nhiệt phân và thiêu đốt ở nhiệt độ cao nhằm phân hủy hoàn toàn các chất thải nguy hại.

- Quá trình xử lý: bao gồm 4 giai đoạn.

+ Giai đoạn 1: Phương pháp nhiệt phân: đốt phân huỷ rác ở nhiệt độ cao

+ Giai đoạn 2: Hệ thống xử lý khí thải bằng cyclone siêu tốc tại buồng xử lý khí thải.

+ Giai đoạn 3: Hệ thống thu hồi bụi và xử lý khí để khí thoát ra môi trường: không bụi, không màu, không mùi. Đạt quy chuẩn Việt Nam QCVN 02:2008 của Bộ TNMT.

+ Giai đoạn 4: Xử lý tro bụi đúng quy trình.

Quá trình nhiệt phân được tiến hành trong buồng đốt sơ cấp của lò nhằm chuyển các thành phần ở thể rắn và thể lỏng của rác thải thành thể khí ( HC, CO, H2…) nhờ nhiệt cung cấp từ thiết bị BURNER đốt sơ cấp. Quá trình nhiệt phân được thực hiện ở nhiệt độ từ 800-1000oC.

Sau đó khí nhiệt phân chuyển động lên buồng đốt thứ cấp dưới tác động của áp suất của khí âm. Tại đây nhờ nhiệt độ cao ( 1100-1200oC ) nhờ nhiệt cung cấp từ thiết bị ( BURNER ) đốt thứ cấp và lượng không khí cấp bổ sung, những chất cháy thể khí từ buồng Sơ cấp lên, kể cả các chất Ô nhiễm hữu cơ mạch vòng như Dioxin và Furan, PAH sẽ bị đốt cháy hoàn toàn tạo thành CO2 , H2O.

Lò đốt Chuwar thỏa mãn 4 yếu tố cần thiết cho sự đốt cháy hoàn toàn chất thải độc hại là: chất ôxy hóa, nhiệt độ đốt (Temperature), thời gian lưu khí (Times), cường độ xáo trộn rối (Turbulence)

+ Oxygen (O2):

Việc cấp Ôxy cho quá trình thiêu đốt được thực hiện thông qua một quạt thổi gió cao áp đảm bảo duy trì lượng gió. Đảm bảo cung cấp đủ lượng Ôxy cần thiết và cường độ xáo trộn rối để đốt cháy ( Ôxy ) hoàn toàn khí thải trong thành phần khí nhiệt phân, chủ yếu là HC, CO và H2 thành CO2 và H2O.

+ Nhiệt độ trong: nhiệt độ thiêu đốt đạt giá trị cao từ 1000 - 1200 oC có tác dụng bẻ gãy các liên kết hữu cơ mạch vòng đặc biệt là Dioxin, Furans, PAH và làm cho phản ứng oxy hóa xảy ra nhanh, mãnh liệt để chuyển hóa hoàn toàn thành CO2 và H2O

+ Thời gian:

Là thời gian lưu khí ở trong vùng đốt thứ cấp có nhiệt độ 1050-1200oC ở lò đốt Chuwarstar được duy trì trên 1,5 giây, đủ để phản ứng ôxy hóa Dioxins và Furans xảy ra triệt để, thiêu hủy hoàn toàn các thành phần khí nhiệt phân trong buồng đốt thứ cấp.

+ Xử lý khí thải:

Quá trình xử lý các khí thải như SO2, NOx, HCl, HF…xuất hiện do thành phần rác và nhiên liệu đưa vào được thực hiện qua một bộ lọc được thiết kế đặc biệt phù hợp có xử dụng phương pháp hấp phụ và hấp thụ. Tiêu chuẩn khí thải đạt Quy chuẩn khí thải lò đốt rác y tế (QCVN 02:2008/ BTNMT).

4. Ưu điểm của Công nghệ

- Công nghệ xử lý là công nghệ hiện đại bao gồm đầy đủ các quy trình xử lý được triệt để các loại rác thải y tế, xử lý được nhiều loại rác thải y tế kể cả bệnh phẩm, vật sắc nhọn, hóa chất, dược phẩm…tiêu hủy hầu hết các vi khuẩn gây bệnh…

- Không gây ô nhiễm cục bộ và ô nhiễm thứ cấp, ít tro

- Các thiết bị được chế tạo đồng bộ, tự động, gọn nhẹ chiếm ít không gian và diện tích, phù hợp với mọi điều kiện của bệnh viện.

- Lắp đặt thiết bị đơn giản, gọn nhẹ và thuận tiện.

- Chi phí vận hành thấp.

- Xử lý triệt để các hơi, khí độc hại, đặc biệt ưu điểm nổi trội của công nghệ này là xử lý được Điôxin. Điôxin được tạo thành ở nhiệt độ 300-600oC và bị phân hủy ở > 1000oC nhưng nếu nhiệt độ bị giảm xuống thì lại tái tạo trở lại. Lò đốt F của Nhật Bản hoạt động theo cơ chế làm nguội khói lò xuống 200-240oC trong 0,5-1 giây tránh được sự tạo lại Điôxin.

5. Cấu trúc của Lò đốt rác thải Chuwa

- Đặc điểm thứ nhất của Lò đốt rác thải Chuwa là chung quanh Lò đốt được bao quanh bởi một lớp nước. Lớp nước này có tác dụng giúp cho thành bên ngoài của lò không quá nóng nên đảm bảo tuổi thọ cho lò và an toàn cho người sử dụng. Lớp nước này còn có thể tái sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau: sử dụng trong các hệ thống điều hoà ấm, nước tắm, nồi hơi...

- Đặc điểm thứ 2 cùa Lò đốt là bên trong thành lò được thiết kế khoan vô số các lỗ nhỏ có tác dụng thổi không khí cưỡng bức bởi quạt cao áp được gắn bên cạnh thành máy. Không khí giúp cho nhiệt độ buồng cháy sơ cấp cao, không những giúp cho rác thải được cháy hoàn toàn và nhanh chóng mà còn giúp tiết kiệm nhiên liệu không phải sử dụng thêm dầu trong quá trình cháy. Nhờ nhiệt độ đốt cao trong môi trường không khí cưỡng bức nên lò đốt rác Chuwa hầu như không phát sinh ra khói.

- Đặc điểm thú 3 của Lò đốt rác là có hệ thống burner (thiết bị đốt hỗ trợ) tại buồng sơ cấp và buồng thứ cấp. Burner tại buồng đốt sơ cấp có tác dụng châm lửa để rác dễ cháy ban đầu, burner thứ 2 được đặt tại buồng đôt thứ cấp có tác dụng đốt cháy giai đoạn 2 để phân huỷ khí Dioxin.