XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ ĐỐT RÁC CÔNG NGHIỆP KHÔNG GÂY Ô NHIỄM THỨ CẤP
Xử lý khí thải lò đốt rác công nghiệp là bước bắt buộc để đảm bảo hệ thống đốt rác không tạo ra dioxin, SOx, NOx và bụi bay gây hại. Bài viết này phân tích công nghệ xử lý tro bay, hấp thụ đa tầng và các giải pháp tiên tiến nhằm kiểm soát phát thải theo chuẩn quốc tế.
1. GIỚI THIỆU VỀ KHÍ THẢI LÒ ĐỐT RÁC CÔNG NGHIỆP
1.1 Thành phần và đặc điểm
Khí thải từ lò đốt rác chứa nhiều hợp chất độc hại: dioxin, furan, SO₂, NOx, HCl, HF, CO và bụi mịn PM2.5 – PM10.
Nồng độ bụi có thể đạt 150–500 mg/Nm³ nếu không có biện pháp kiểm soát. Dioxin sinh ra từ quá trình đốt ở nhiệt độ 200–450°C, đặc biệt khi rác chứa nhựa clo hóa.
1.2 Rủi ro môi trường và sức khỏe
Các hợp chất hữu cơ độc hại trong khí thải có khả năng tích lũy sinh học, gây ung thư và rối loạn nội tiết.
Bụi mịn PM2.5 làm tăng nguy cơ bệnh hô hấp. Vì vậy, xử lý khí thải lò đốt rác công nghiệp phải đáp ứng các ngưỡng khắt khe: bụi < 30 mg/Nm³, SO₂ < 50 mg/Nm³, dioxin < 0,1 ng-TEQ/Nm³ theo tiêu chuẩn châu Âu.
2. NGUYÊN LÝ KIỂM SOÁT Ô NHIỄM KHÔNG GÂY PHÁT SINH THỨ CẤP
2.1 Hạn chế tạo dioxin tại nguồn
Tối ưu hóa buồng đốt sơ cấp và thứ cấp: duy trì nhiệt độ > 850°C, thời gian lưu khí tối thiểu 2 giây, đảm bảo oxy dư > 6%.
Lắp đặt thiết bị phun amoniac hoặc urê để giảm NOx bằng SCR/SNCR.
2.2 Tách bụi và xử lý tro bay
Xử lý tro bay bằng lọc bụi tĩnh điện (ESP) hoặc lọc túi vải, hiệu suất tách bụi đạt 99,5%.
Tro bay chứa kim loại nặng cần được ổn định hóa (solidification) trước khi chôn lấp hoặc tái chế.
2.3 Giảm thiểu ô nhiễm thứ cấp từ nước thải
Ứng dụng hấp thụ đa tầng với dung dịch kiềm và nước rửa, kèm hệ thống tuần hoàn kín để không phát sinh nước thải chứa dioxin, muối clo và sunfat.
3. CÔNG NGHỆ HẤP THỤ ĐA TẦNG TRONG XỬ LÝ KHÍ THẢI
3.1 Cấu tạo hệ thống hấp thụ
Hệ thống hấp thụ đa tầng thường bao gồm: tháp phun sơ cấp (venturi scrubber), tháp đệm trung hòa HCl/HF, và buồng lọc than hoạt tính loại bỏ dioxin.
Tốc độ khí qua venturi: 60–90 m/s, pH dung dịch hấp thụ: 8–9, nhiệt độ ra khỏi hệ: 60–80°C.
3.2 Hiệu suất xử lý
Hiệu quả khử bụi mịn: 98–99%, SO₂: 95–98%, HCl: 99%, dioxin: > 99%.
Có thể tích hợp than hoạt tính hoặc than tẩm KMnO₄ để tăng khả năng hấp phụ VOCs và kim loại nặng.
3.3 Ưu điểm và hạn chế
Ưu điểm: hiệu suất cao, ít phát sinh nước thải, khả năng kiểm soát nhiều loại khí độc.
Hạn chế: chi phí vận hành cao, cần giám sát liên tục các thông số pH, ORP, và lưu lượng tuần hoàn.
4. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ TRO BAY TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ ĐỐT RÁC CÔNG NGHIỆP
4.1 Thu gom và phân loại tro bay
Tro bay là sản phẩm phụ giàu kim loại nặng như Pb, Cd, Zn, thường chiếm 3–5% khối lượng rác đốt.
Hệ thống xử lý tro bay sử dụng phễu chứa kín, băng tải vít và silo lưu trữ để giảm phát tán bụi. Tro được phân loại theo kích thước và thành phần hóa học trước khi xử lý.
4.2 Ổn định hóa và rắn hóa
Áp dụng phương pháp solidification/stabilization (S/S): trộn tro bay với xi măng, vôi hoặc chất kết dính gốc silicat, giảm độ hòa tan kim loại xuống <0,1 mg/L.
Chỉ số nén mẫu rắn đạt tối thiểu 5 MPa, đáp ứng tiêu chuẩn chôn lấp an toàn.
4.3 Tái chế tro bay
Một phần tro bay có thể tái sử dụng trong sản xuất vật liệu xây dựng nếu đạt tiêu chuẩn kim loại nặng.
Tuy nhiên, để tránh phát sinh dioxin, quá trình tái chế phải duy trì ở nhiệt độ > 850°C để phá hủy các hợp chất hữu cơ độc hại.
5. THƯƠNG HIỆU THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ ĐỐT RÁC CÔNG NGHIỆP
5.1 Phân khúc cao cấp – MARTIN GmbH (Đức)
MARTIN là nhà sản xuất thiết bị xử lý khí thải hàng đầu châu Âu, cung cấp hệ thống hấp thụ đa tầng và lọc bụi tĩnh điện tích hợp.
Đặc điểm nổi bật:
Buồng đốt đa tầng với thời gian lưu khí > 2 giây, loại bỏ > 99,9% dioxin.
Hệ thống ESP nhiều cấp, hiệu suất lọc bụi PM2.5 đạt 99,8%.
Tuân thủ tiêu chuẩn châu Âu và Mỹ (EN 13284-1, US EPA 40 CFR).
5.2 Phân khúc trung cấp – B&W (Hoa Kỳ)
B&W cung cấp hệ thống scrubber ướt và bán khô cho các lò đốt công nghiệp vừa và nhỏ.
Hiệu suất khử SO₂ đạt 95–97%, tích hợp hệ thống phun than hoạt tính khử dioxin và thủy ngân.
Thiết kế module dễ nâng cấp và bảo trì, phù hợp với các khu công nghiệp.
5.3 Phân khúc phổ thông – TAKUMA (Nhật Bản)
TAKUMA chuyên cung cấp thiết bị xử lý tro bay và lọc bụi túi vải cho các lò đốt rác quy mô nhỏ.
Hệ thống lọc bụi dạng túi vải chịu nhiệt đến 250°C, hiệu suất lọc > 99%.
Thiết kế nhỏ gọn, phù hợp cho các nhà máy khu chế xuất hoặc khu xử lý rác tập trung.
6. TẠI SAO NÊN CHỌN ETEK CHO CÁC DỰ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ ĐỐT RÁC
6.1 Kinh nghiệm triển khai dự án quốc tế
ETEK có hơn 15 năm kinh nghiệm thiết kế – thi công xử lý khí thải lò đốt rác công nghiệp cho các nhà máy ở Đông Nam Á, Trung Đông, châu Phi.
Chúng tôi am hiểu các tiêu chuẩn khí thải nghiêm ngặt tại các thị trường này, cung cấp giải pháp đạt chuẩn EN và US EPA.
6.2 Giải pháp kỹ thuật toàn diện
ETEK triển khai đồng bộ:
Thiết kế hệ thống hấp thụ đa tầng với vật liệu chống ăn mòn.
Tích hợp xử lý tro bay bằng S/S, kiểm soát phát tán bụi và kim loại nặng.
Cung cấp thiết bị quan trắc liên tục (CEMS) theo dõi dioxin, SOx, NOx và bụi bay.
6.3 Dịch vụ hỗ trợ và vật tư sẵn kho
ETEK có sẵn phụ kiện: than hoạt tính, túi lọc chịu nhiệt, hóa chất hấp thụ (NaOH, vôi).
Đội ngũ kỹ thuật trực 24/7, hỗ trợ xử lý sự cố và bảo trì tại chỗ.
7. YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ
7.1 Tiêu chuẩn quốc tế áp dụng
Hệ thống xử lý khí thải lò đốt rác công nghiệp cần tuân thủ:
EU Directive 2010/75/EU (Industrial Emissions Directive – IED) với giới hạn dioxin ≤ 0,1 ng-TEQ/Nm³.
US EPA 40 CFR Part 60 (Subpart CCCC) quy định nồng độ bụi, SO₂, HCl, NOx.
ISO 14001: hệ thống quản lý môi trường toàn diện cho nhà máy đốt rác.
7.2 Các thông số kỹ thuật chính
Thời gian lưu khí trong buồng đốt thứ cấp ≥ 2 giây, nhiệt độ > 850°C.
Hiệu suất lọc bụi ≥ 99%, duy trì nồng độ bụi < 30 mg/Nm³.
pH dung dịch scrubber từ 8–9, độ dẫn ≤ 30 µS/cm.
Khả năng xử lý dioxin đạt > 99%, nồng độ sau xử lý < 0,1 ng-TEQ/Nm³.
7.3 Tích hợp hệ thống giám sát liên tục (CEMS)
Để đảm bảo vận hành theo chuẩn quốc tế, cần lắp hệ thống quan trắc CEMS:
Theo dõi liên tục nồng độ bụi, SO₂, NOx, dioxin.
Truyền dữ liệu về trung tâm giám sát môi trường khu công nghiệp theo định kỳ 15 phút.
8. CẢNH BÁO SỰ CỐ THƯỜNG GẶP TRONG HỆ THỐNG
8.1 Áp suất tăng đột ngột
Nguyên nhân: tắc nghẽn tại lọc bụi hoặc đường ống dẫn khí.
Giải pháp: vệ sinh định kỳ, lắp cảm biến chênh áp và cảnh báo tự động.
8.2 Hiệu suất xử lý dioxin giảm
Nguyên nhân: than hoạt tính bão hòa, nhiệt độ buồng đốt thứ cấp giảm dưới 850°C.
Giải pháp: thay thế than hấp phụ, kiểm tra và điều chỉnh bộ đốt gas.
8.3 Ăn mòn thiết bị scrubber
Nguyên nhân: pH dung dịch hấp thụ thấp, vật liệu không chịu được axit mạnh.
Giải pháp: kiểm soát pH bằng hệ thống định lượng hóa chất, dùng vật liệu FRP hoặc PVC.
9. KẾT LUẬN: GIẢI PHÁP BỀN VỮNG CHO LÒ ĐỐT RÁC CÔNG NGHIỆP
Xử lý khí thải lò đốt rác công nghiệp là yếu tố quyết định để nhà máy đáp ứng yêu cầu môi trường và tránh phát sinh ô nhiễm thứ cấp.
Việc kết hợp hấp thụ đa tầng, xử lý tro bay, và hệ thống quan trắc hiện đại giúp kiểm soát toàn diện bụi, SOx, NOx và dioxin.
Với năng lực thiết kế, lắp đặt và bảo trì chuyên sâu, cùng kinh nghiệm triển khai tại Đông Nam Á, Trung Đông và châu Phi, ETEK cam kết đồng hành cùng doanh nghiệp để xây dựng hệ thống xử lý đạt chuẩn quốc tế, vận hành ổn định và tối ưu chi phí
Bài viết liên quan: