Đối với xi măng Việt Nam, trong tình trạng dư công suất như hiện nay thì hướng xuất khẩu clinker và xi măng là hướng mà nhiều doanh nghiệp quan tâm thúc đẩy. Việc đảm bảo các yếu tố vi lượng như: clo, flo, kiềm, lưu huỳnh ở giới hạn quy định là quan trọng. Trong trường hợp khí hóa rác thải có chứa nhiều các hợp chất nêu trên, Kawasaki đề xuất biện pháp sử dụng hệ thống by-pass, nguyên lý như sau:
Các hợp chất vi lượng dễ bay hơi trong lò quay được tách ra khỏi hệ thống lò quay bằng cách trích một phần khí ở đầu lò sang hệ thống by-pass. Tại đây, bột liệu tách ra bị lắng đọng và quay lại hệ thống lò; hơi kiềm, clo… ngưng tụ do quá trình làm mát và tách ra; bụi clanhke đi lên từ lò được thu hồi riêng và đi vào hệ thống nghiền xi măng.
Hiệu quả tiết kiệm nhiệt từ việc đốt rác phụ thuộc vào hai yếu tố: năng suất hệ thống ZEET và nhiệt trị của rác. Tổng hợp kinh nghiệm của Kawasaki về hiệu quả tiết kiệm nhiệt được thể hiện trên biểu đồ hình 6.
Như vậy, căn cứ vào năng suất lò, nhiệt trị rác mà lựa chọn năng suất hệ thống ZEET với mục đích thay thế một phần nhiên liệu.
Hình 5: Hệ thống by-pass tách kiềm và hợp chất thăng hoa trong lò xi măng
Hình 6: Khả năng giảm than phụ thuộc vào nhiệt trị của rác và công suất lò
Tổng kết các ưu điểm của hệ thống ZEET trong vấn đề xử lý rác thải đô thị, biến thành nhiên liệu đốt cho lò xi măng như bảng sau:
Bảng 2: Tổng kết một số ưu điểm của hệ thống ZEET
Để đánh giá khả năng tận thu nhiệt từ rác thải đô thị làm nhiên liệu thay thế một phần than, năm 2012, Kawasaki cũng đã tiến hành khảo sát, lấy mẫu và phân tích rác thải sinh hoạt một số quận của Hà Nội.
Hình 7: Hình ảnh thu hồi; phân loại rác thải sinh hoạt của Hà Nội
Rác được phân loại theo thành phần tạo thành, kích thước và phân tích các chỉ tiêu cơ bản với các kết quả như bảng 3.
Bảng 3: Tính chất rác thải sinh hoạt khu vực Hà Nội
Nhận xét:
-Theo biểu đồ hình 6 thì rác thải sinh hoạt khu vực Hà Nội thuộc loại nhiệt trị thấp đến trung bình; nhiệt trị dao động trong khảng 1500 ÷ 2000 kCal/kg rác.
- Nếu dùng hệ thống ZEET công suất xử lý 300 tấn rác/ngày cho hệ thống lò quay công suất 5000 tấn clanhke/ngày có thể thay thế khoảng 5 ÷ 10 %than.
4. Một số kết luận:
Những năm gần đây, do nhu cầu sử dụng nhiên liệu thay thế ngày một gia tăng, nhiều tập đoàn xi măng lớn trên Thế giới (FL Smidth; Polysyus …) đã giới thiệu các công nghệ đốt rác thải khác nhau: đốt lốp xe, mẩu vải vụ, mẩu nhựa, phế thải gỗ…
Công nghệ ZEET được Kawasaki nghiên cứu phát triển phù hợp với việc đốt rác thải sinh hoạt đô thị, hỗ trợ tích cực cho việc giải quyết vấn đề môi trường ở các đô thị.
Các doanh nghiệp xi măng trong và ngoài Vicem luôn đặt vấn đề phát triển, tăng trưởng phải luôn gắn bó với bảo vệ môi trường, hỗ trợ cộng đồng. Tuy nhiên, việc đầu tư một hệ thống xử lý biến rác thải đô thị thành khí đốt cần cân nhắc đến lợi ích tối thiểu của doanh nghiệp. Đó là:
- Lựa chọn công suất hệ thống ZEET dựa trên nhiệt trị rác, công suất lò nung clanhke xi măng.
- Quan tâm đến vấn đề xử lý clo, kiềm,… và tổn thất nhiệt cũng như chất lượng xi măng từ quá trình này để không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
- Bên cạnh đó, việc đầu tư hệ thống ZEET mang ý nghĩa môi trường nhiều hơn là hiệu quả kinh tế, kỹ thuật. Do đó để giải quyết vấn đề môi trường đô thị, trong thời gian tới, đề nghị Nhà Nước cần có những cơ chế, chính sách thỏa đáng để hỗ trợ và khuyến khích các doanh nghiệp sản xuất xi măng đầu tư hệ thống xử lý rác.
_______________________
Th.S Đỗ Hoàng Linh; Th.S Nguyễn Việt Nga - Phòng KTCN và tiêu chuẩn Vicem
Th.S Nguyễn Mạnh Tường - Viện Công nghệ xi măng Vicem
ximang.vn * (Nguồn: Tạp chí Thông tin KHCN-Vicem)