Xử lý rác thải sinh hoạt thành điện
Dây chuyền đốt rác đô thị thành điện năng
Ngày nay, hầu hết rác thải sinh hoạt được thu gom trong thời gian dài đều được chôn lấp và thải ra các thành phần dễ bay hơi có trong rác (khoảng 55%). Yếu tố này có tác động lớn đến tình trạng ô nhiễm và nhiễm bẩn môi trường.
Dây chuyền đốt rác thành điện năng là một công nghệ phức tạp liên quan đến khối lượng lớn các chu kỳ sản xuất bắt đầu từ việc thu gom và phân loại rác thải kết thúc bằng việc thải bỏ hoặc sử dụng thêm các sản phẩm đốt rắn. Hiện nay, các loại lò đốt sau đây được sử dụng ở Nhật Bản cũng như ở các nước phát triển của Châu Mỹ và Châu Âu:
- Lò cơ học
- Lò tầng sôi;
- Lò nhiệt phân hoặc lò khí hóa.
Vấn đề quan trọng nhất trong quá trình đốt là tính thân thiện với môi trường của công nghệ. Do đó, trong quá trình đốt cháy, có tới 30% chất thải rắn từ lượng nguyên liệu ban đầu (tro, xỉ, bụi) và một lượng lớn khí thải được hình thành.
Khí thải chủ yếu bao gồm carbon dioxide và nitơ oxit, lưu huỳnh, clo và hydro florua, các hợp chất kim loại nặng (cadmium, chì, thủy ngân). Đặc biệt chú ý đến khí thải furan và dioxin độc hại. Tuy nhiên, đốt định lượng tạo ra ít hơn đáng kể so với đốt không kiểm soát tại bãi chôn lấp và đốt lửa trại tư nhân.
Chất thải rắn trong trường hợp đốt chất lượng kém hoặc không hoàn toàn cần phải xử lý tại các bãi chôn lấp công nghiệp trong khi công nghệ được lựa chọn phù hợp cho phép bạn xuất khẩu chất thải đến các bãi chôn lấp chất thải rắn hoặc tổ chức sử dụng chúng làm chất phụ gia cho vật liệu xây dựng trong quá trình xây dựng các công trình công nghiệp hoặc tốn kém.
Các phương pháp đốt rác
Công nghệ đốt rác thải trong lò cơ học có vỉ
Ban đầu, xe chở rác đổ rác vào thùng chứa, tại đó chúng được phân loại, nghiền, nén chặt và xử lý rác thải sinh hoạt thành điện bởi các đội đặc nhiệm. Từ đó, chất thải rắn đi vào lò và đốt trên vỉ ở nhiệt độ 600-1300 độ.
Các sản phẩm của Gorenje được lọc ra ở khoang dưới của lò hơi, khí thải ra ngoài được đưa lên lò hơi thải và hệ thống lọc. Hơn nữa, tro và xỉ được làm sạch kim loại nặng và các sản phẩm thu được được sử dụng làm chất độn trong quá trình xây dựng đường bộ. Khi khí thải của Gorenje sau quá trình đốt cháy, ban đầu chúng đi qua lò hơi nhiệt thải sử dụng năng lượng nhiệt của khí thải để làm nóng nước máy, dầu đẳng nhiệt hoặc để tạo ra hơi nước bão hòa/quá nhiệt. Sau đó, nó đi qua bộ lọc tĩnh điện thu bụi tro và hệ thống lọc túi, nơi khí thải được làm sạch hoàn toàn khỏi bụi mịn và các hạt khác đi vào ống khói.
Quy trình sản xuất được kiểm soát bằng các cảm biến hiển thị nồng độ các hợp chất hóa học có hại trong khí thải của nhà máy theo thời gian thực.
Ngoài ra, có thể sử dụng công nghệ tận dụng sâu hơn khí thải ra ngoài nhờ lắp đặt bộ trao đổi nhiệt polyme có thể làm mát khí thải xuống nhiệt độ 30-40 °C. Việc lắp đặt này cho phép bạn tăng hiệu suất nhiệt tổng thể của cụm lò hơi.
Ưu điểm của công nghệ đốt rác thải trong lò cơ học có ghi
- Một công nghệ đốt đơn giản và giá cả phải chăng, tương tự như quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch rắn.
Yêu cầu nhỏ đối với nguyên liệu thô. - Chi phí vốn nhỏ.
- Khả năng thu được năng lượng điện (tua bin hơi và tua bin ORC) và năng lượng nhiệt (nước nóng, sưởi ấm, nhu cầu công nghệ) bằng cách đốt rác thải rắn.
- Tuy nhiên, vì quá trình này không có nhiệt độ cao nên có thể tạo ra các chất nguy hại trong khí thải và tro, đòi hỏi phải có thêm chi phí để làm sạch chúng.
Video: https://www.babcock.com/home/renewable/waste-to-energy/waste-to-energy-technology/
Công nghệ đốt rác thải trong lò đốt tầng sôi cơ học
Quy trình công nghệ gần giống như trong lò đốt có vỉ lò. Điểm khác biệt chính là phương pháp đốt trực tiếp: rác thải sinh hoạt được đốt trong lò có nguồn cung cấp không khí liên tục trong một lớp vật liệu trơ, tạo thành tầng sôi hoặc tầng sôi.
Ưu điểm của công nghệ đốt rác thải trong lò đốt tầng sôi cơ học
- Lượng khí thải ròng của cả khí thải và chất rắn do quá trình đốt rác thải rắn hoàn thiện hơn (gần như không có quá trình đốt hóa học và vật lý), mang lại hiệu ứng tích cực cho môi trường.
- Tận dụng tối đa năng lượng tiềm tàng của rác thải.
- Khả năng thu được năng lượng điện và nhiệt bằng cách đốt rác thải rắn.
Nếu so sánh phương pháp đốt này với phương pháp trước thì mức tiêu thụ năng lượng cao hơn và cần phải mua vật liệu trơ. Ngoài ra, thành phần phân đoạn của rác thải rắn phải tuân theo các yêu cầu nghiêm ngặt và quá trình phân loại rác thải sâu cũng là cần thiết.
Khí hóa chất thải rắn trong gia đình
Khí hóa là quá trình chuyển đổi phần hữu cơ của nhiên liệu rắn hoặc lỏng thành khí dễ cháy dưới nhiệt độ cao với lượng chất oxy hóa không đủ để đốt cháy hoàn toàn: oxy, không khí, hơi nước, CO2 hoặc thường là hỗn hợp của chúng.
Quá trình khí hóa bắt đầu bằng việc chuẩn bị nguyên liệu thô, bao gồm cả việc lưu trữ đúng cách trong kho. Từ kho, nguyên liệu thô được đưa vào từng mẻ đến phễu chứa, và từ đó đến các trục vít, nơi nguyên liệu được đưa vào quá trình sấy khô. Kết quả là, nguyên liệu thô được làm nóng đến nhiệt độ cần thiết do nhiệt từ lò phản ứng để loại bỏ độ ẩm dư thừa.
Nguyên liệu nguồn khô được đưa qua băng tải đến lò phản ứng nhiều tầng của thiết bị nhiệt phân để khí hóa không có ngọn lửa ở nhiệt độ từ 400 đến 950 °C.
Trong quá trình phản ứng khí hóa, khí tổng hợp được tạo ra, khí này được tinh chế khỏi các tạp chất nhỏ và các sản phẩm phụ trong phần làm giàu thông qua hệ thống máy lọc, máy tách, bể chứa và máy siêu nạp. Sau khi trải qua tất cả các giai đoạn tinh chế, luồng khí quy trình đi vào cơ sở lưu trữ khí, không chỉ có chức năng tiếp nhận và lưu trữ khí tổng hợp mà còn có chức năng đệm khí tổng hợp. Điều này đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các đầu đốt bổ sung của lò phản ứng khí.
Khí tổng hợp thu được có hàm lượng calo cao, tương đương với hàm lượng calo của khí tự nhiên. Theo đó, nó có thể được sử dụng trong lò hơi điện và/hoặc làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp hóa chất.
Ưu điểm của công nghệ khí hóa chất thải rắn
- Quy trình thân thiện với môi trường, không gây ảnh hưởng đến môi trường do nhiệt độ đốt cháy cao của khí tổng hợp.
- Dễ sử dụng khí tổng hợp.
- Khả năng xử lý chất thải công nghiệp cũng như thu được năng lượng điện và nhiệt bằng cách đốt rác thải sinh hoạt.
Quy trình công nghệ phức tạp này đòi hỏi phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định và tiêu thụ nhiều năng lượng để sấy khô rác trước.
Công nghệ xử lý nhiệt độ cao chất thải rắn sinh hoạt trong xỉ nóng chảy
Công nghệ này là quá trình đốt chất thải rắn trong xỉ nóng chảy ở nhiệt độ hơn 1400 °C, cho phép chúng ta xử lý hoàn toàn chất thải mà không gây ảnh hưởng hoặc tác động tích cực đến môi trường.
Công nghệ này được phát triển trên cơ sở một đơn vị luyện kim để khử sắt ở pha lỏng (lò Vanyukov). Lò được chế tạo theo dạng trục caisson với các thiết bị gia nhiệt và thổi nằm phía trên lò sưởi. Các bức tường của lò là các tấm làm mát bằng nước và hai hàng ống tuyer được lắp đặt ở hai bên:
- Các ống bên dưới được sử dụng để sục khí xỉ nóng chảy bằng không khí giàu oxy (lên đến 50-70%);
- Các ống bên trên được sử dụng để cung cấp oxy và / hoặc không khí để đốt cháy khí lò sau cho các sản phẩm oxy hóa hoàn toàn.
Để tạo thành bồn tắm ban đầu, xỉ lò cao dạng hạt thu được trong quá trình xử lý chất thải được sử dụng. Trong quá trình vận hành, nó được hình thành từ phần khoáng của chất thải (phần thô của bụi) và chất trợ dung giúp hiệu chỉnh thành phần hóa học của xỉ và đảm bảo tính lưu động của chất lỏng ở nhiệt độ vận hành.
Ưu điểm của công nghệ tái chế chất thải rắn nhiệt độ cao:
- Tác động tích cực đến môi trường: không ảnh hưởng đến môi trường do nhiệt độ cao trong lò nung và xỉ của chất thải khoáng, không có dioxin và furan trong khí thải.
- Khả năng đốt rác mà không cần phân loại trước.
- Linh hoạt về mặt công nghệ – đồng xử lý chất thải rắn với chất thải công nghiệp dễ cháy để tiết kiệm nhiên liệu.
- Tái chế chất thải công nghiệp: có thể được sử dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, sợi khoáng và chất độn mặt đường.
- Giảm chi phí biến đổi do không có nhân viên làm việc phân loại rác.
- Khả năng thu được năng lượng điện (nồi hơi
- Đối với các thành phố, giải pháp này là một tài sản thực sự cho phương pháp tiếp cận kinh tế tuần hoàn.
Xử lý rác thải sinh hoạt bền vững hơn:
Vì các quy định hiện nay khuyến khích các thành phố xử lý rác thải sinh hoạt theo cách bền vững hơn và hạn chế việc sử dụng bãi chôn lấp, nên đốt và biến rác thải thành điện là một giải pháp đang phát triển nhanh chóng.
Cách tạo ra năng lượng từ rác thải:
Công ty CP Xuất nhập khẩu Sungroup Là đơn vị đi đầu trong lĩnh vực quản lý rác thải tích hợp, đặc biệt là rác thải sinh hoạt và là đối tác lâu năm của chính quyền địa phương, chúng tôi cung cấp cho khách hàng là các thành phố nhiều giải pháp sản xuất năng lượng khác nhau dựa trên việc đốt rác thải sinh hoạt.
Nhà máy chuyển đổi chất thải thành điện năng đốt chất thải rắn đô thị (MSW), thường được gọi là rác hoặc đồ bỏ đi, để tạo ra hơi nước trong lò hơi và hơi nước được sử dụng để cung cấp năng lượng cho tua-bin máy phát điện.
MSW là hỗn hợp các vật liệu giàu năng lượng như giấy, nhựa, rác sân vườn và các sản phẩm làm từ gỗ. Cứ 100 pound MSW có khoảng 85 pound có thể được đốt làm nhiên liệu để tạo ra điện. Các nhà máy chuyển đổi chất thải thành năng lượng giảm 2.000 pound rác thành tro nặng từ 300 pound đến 600 pound và chúng giảm thể tích chất thải khoảng 87%.
Hệ thống chuyển đổi chất thải thành năng lượng phổ biến nhất hệ thống đốt khối. Trong hệ thống này, MSW chưa qua xử lý được đốt trong lò đốt lớn có lò hơi và máy phát điện để tạo ra điện. Một loại hệ thống ít phổ biến hơn là xử lý MSW để loại bỏ các vật liệu không cháy để tạo ra nhiên liệu có nguồn gốc từ rác thải.
Sơ đồ đốt rác thành năng lượng:
Quá trình tạo ra điện trong nhà máy đốt rác thành năng lượng sơ bộ các bảy bước như sau:
- Rác thải được đổ từ xe chở rác vào một hố thug om tập trung
- Một chiếc càng khổng lồ trên cần cẩu sẽ gắp rác thải và đổ vào buồng đốt.
- Rác thải (nhiên liệu) được đốt cháy, giải phóng nhiệt.
- hiệt biến nước thành hơi nước trong lò hơi
- Hơi nước áp suất cao làm quay các cánh quạt của máy phát điện tua bin để tạo ra điện
- Hệ thống kiểm soát ô nhiễm không khí loại bỏ các chất ô nhiễm khỏi khí đốt trước khi thải ra qua ống khói.
- Tro được thu thập từ lò hơi và hệ thống kiểm soát ô nhiễm không khí.
Giải pháp phục hồi tái chế chất thải hữu cơ
Chúng tôi làm được :
- Rác thải sinh hoạt tạo ra 19 MW điện tại East Sussex, Vương quốc Anh, chúng tôi đang sản xuất 19 MW điện – tương đương với mức tiêu thụ của 25.000 hộ gia đình – từ việc đốt rác thải sinh hoạt còn có thể th ủ phân hoặc tái chế. Giải pháp này cũng làm giảm nhu cầu chôn lấp.
- Năng lượng thu hồi từ 90% rác thải sinh hoạt của thành phố Leeds. Tại Leeds, Anh, chúng tôi đang tạo ra gần 11 MW điện từ rác thải sinh hoạt. Điều này đáp ứng nhu cầu của khoảng 20.000 người và tiết kiệm bãi chôn lấp. Nhà máy cao 42 mét của chúng tôi cũng là một công trình kiến trúc và cảnh quan cho toàn bộ nhà máy.
Hinh vẽ 3D của công nghệ xử lý: