Đó là những ưu điểm chính của thiết bị “Lò đốt chất thải rắn sinh hoạt BD - Anpha thân thiện môi trường, tiết kiệm năng lượng” do các cán bộ của Công ty TNHH một thành viên Đức Minh và Viện Khoa học và Công nghệ Nhiệt – Lạnh (Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội) nghiên cứu, chế tạo. Với những ưu điểm vượt trội của sản phẩm nói trên, Chương trình Đối tác Đổi mới Sáng tạo Việt Nam – Phần Lan (IPP) đã đầu tư, hỗ trợ công ty tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện công nghệ này. 

Công nghệ thân thiện với môi trường

Theo báo cáo của công ty Đức Minh, kết cấu lò đốt được thiết kế có đặc thù riêng, gồm buồng sơ cấp, buồng đốt thứ cấp và hệ thống sấy. Rác được đưa vào và đốt cháy tại buồng đốt sơ cấp đầu tiên, sản phẩm của buồng đốt này là tro, bụi và các loại khí sẽ được dẫn sang buồng đốt thứ cấp. Tại đây, với nguồn điện bức xạ từ vách lò cùng với việc cấp bổ sung oxy, thời gian lưu trên 2,5 giây, chúng được đốt lại lần nữa và triệt tiêu các khí độc, chất thải, khói, bụi,… Trước khi khói thải ra môi trường, hỗn hợp này được dẫn qua bộ phận tách bụi, thiết bị trao đổi nhiệt nhằm làm giảm nhiệt độ khói thải, đảm bảo khí sạch và có nhiệt độ thấp dưới 2500C phát thải ra môi trường. Thực tế, nhiệt độ khói thải trong quá trình vận hành ở chế độ ổn định dao động từ 1800C đến 2100C. Kết quả phân tích nồng độ các khí thải độc thải ra qua ống khói không vượt quá Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải lò đốt chất thải công nghiệp (QCVN 30-2010/BTNMT).

Nhóm nghiên cứu cho biết, kết cấu lò được xây bằng gạch chịu lửa có hàm lượng cao nhôm 75%, gạch cách nhiệt tiêu chuẩn, gạch dị hình, xi măng chịu nhiệt, bông gốm chịu nhiệt độ đến 1.250 0C và các phụ gia nhập ngoại đảm  bảo tính chất bền vững của kết cấu trong điều kiện vận hành nhiệt độ cao. Vỏ lò được thiết kế bởi inox 201 có độ bền cao.

Chế độ vận hành thiết kế ổn định, lò đốt không sử dụng đến dầu và điện, thời gian vận hành 24/24. Với việc duy trì nhiệt độ cao - ổn định tại buồng sơ cấp và buồng thứ cấp, thời gian lưu khói đủ dài nên phần lớn các chất hữu cơ và hydorcacbon được phân hủy triệt, mùi hôi thối được loại trừ hoàn toàn. Nồng độ các khí thải của lò đốt khi vận hành ổn định đảm bảo tiêu chuẩn và quy chuẩn của Việt Nam.

Lò đốt rác thải 500kg/giờ. Ảnh: Hạnh Nguyên

Công nghệ lò đốt rác thải dựa hoàn toàn trên cơ sở đối lưu tự nhiên của dòng vật chất do sự chênh lệch nhiệt độ tạo ra. Việc kiểm soát và cung cấp oxy trong quá trình cháy được điều khiển bằng việc đóng mở các cửa cấp gió bên dưới hoặc bên thân lò. Lượng nhiệt duy trì quá trình cháy trong lò do rác thải tạo ra trên cơ sở tận dụng tối đa lượng nhiệt bức xạ, lượng nhiệt trong quá trình phản ứng hóa học phân hủy rác mà không cần dùng đến bất kỳ nguồn năng lượng nào từ bên ngoài. Công nghệ khí hóa của rác thải được tận dụng triệt để, tạo ra lượng khí cháy, cháy ngay các lớp trên của vật liệu.

Hiệu quả kinh tế cao

Quá trình vận hành cho thấy, lò đốt phù hợp cho việc đốt tiêu hủy các loại rác thải sinh hoạt sản sinh ra ngay trong ngày tại thị trấn, xã, cộng đồng khu vực đông dân cư, với năng suất 500kg/giờ, tương đương với khoảng 2m3/giờ và có thể đốt đồng thời nhiều loại rác, phụ phẩm nông nghiệp (lõi ngô, vỏ lạc, trấu, rơm, rạ),…

Mô hình này dễ sử dụng, không phụ thuộc vào bất kỳ nguồn năng lượng nào, dải công suất thay đổi rộng từ 350kg đến 550kg, có thể phục vụ cho một cộng đồng dân cư khoảng 20.000 người. Chi phí cho vận hành lò rất thấp: chỉ dùng đến điện 1pha, điện áp 220V, công suất tối đa 2,2kW cho băng tải cấp rác vào buồng sấy đặt độc lập trong lò, khi rác có độ ẩm trên 50%.

Theo nhóm nghiên cứu, để rác có thể bắt cháy dễ dàng, lò đốt đã chú trọng đến công tác sấy rác, tận dụng nhiệt bức xạ, làm giảm độ ẩm ban đầu và gia nhiệt với tốc độ nhanh cho rác trong buồng đốt sơ cấp. Do đó, với độ ẩm của rác thải khá cao (có thể lên đến 50%) lò vẫn có thể vận hành bình thường, nhiệt độ buồng đốt sơ cấp trên 6500C mà chưa cần dùng đến băng tải cấp liệu để cấp rác cho buồng sấy đặt trong lò.

Với những ưu điểm nổi bật trên, có thể nói, công nghệ này rất thuận tiện với cộng đồng sinh hoạt từng vùng, từng khu vực công nghiệp hay các nhà máy, khu sinh hoạt công cộng như: khách sạn, khu du lịch, trường học, hải đảo,… Ngoài tính kinh tế cao vì không phụ thuộc vào bất kỳ nguồn năng lượng nào như dầu, điện, gas…, công nghệ này còn xử lý triệt để vấn đề rác thải của cộng đồng, bảo vệ môi trường sống xung quanh, thay thế cách xử lý rác thải thông thường bằng cách chôn vùi rất tốn kém, ảnh hưởng nhiều đến môi trường sống.

Hạnh Nguyên