Trước bối cảnh ngày càng khan hiếm các loại nguyên - nhiên liệu gốc khoáng và có nguồn gốc tự nhiên; Mặt khác giá các loại nguyên nhiên liệu này ngày càng tăng, do đó tiết kiệm năng lượng và tìm kiếm các nguồn thay thế là vấn đề sống còn của các nhà sản xuất. Ximang.vn xin giới thiệu bài viết tổng hợp về một trong các giải pháp nếu trên: Sử dụng chất thải làm nguyên - nhiên liệu trong ngành công nghiệp sản xuất xi măng.
>> Sử dụng chất thải làm nguyên - nhiên liệu trong sản xuất xi măng (P1)
V. Khi đưa chất thải vào lò nung xi măng
Trước khi chính thức sử dụng chất thải làm nguyên liệu, nhiên liệu trong lò nung xi măng cần tiến hành đốt thử nghiệm nhằm xác định các chế độ tối ưu, xác định các tác động của việc đốt các chất thải đến môi trường và đến sức khoẻ của con người.
![]()
Quá trình đốt thử nghiệm cần thực hiện các bước sau:
1. Lập kế hoạch đốt thử nghiệm:
Xác định tính chất và thành phần của chất thải đem đốt, kỹ thuật lấy và phân tích mẫu, điều kiện vận hành của lò nung, thiết bị kiểm soát và quan trắc môi trường. Kế hoạch này là căn cứ để kiểm tra hiệu quả việc xử lý chất thải và xác lập các điều kiện vận hành lò nung.
Kế hoạch đốt thử nghiệm chất thải bao gồm:
Mô tả nhà máy, lò nung xi măng và hệ thống kiểm soát:
- Vị trí nhà máy: Cần mô tả rõ vị trí của nhà máy dự định đốt chất thải, giấy phép đầu tư, công suất đốt, nguồn điện sử dụng, môi trường dân cư xung quanh nhà máy.
- Nguyên liệu: Cần mô tả rõ các nguồn nguyên liệu khai thác và sử dụng cho nhà máy, lượng nguyên liệu sử dụng trong ngày, tháng, năm, phương thức vận chuyển, chế biến.
- Chuẩn bị nguyên liệu thô: phương thức chuẩn bị, tỉ lệ pha trộn, yêu cầu đạt được trước khi đưa vào nung.
- Hệ thống xử lý nhiệt: mô tả cấu tạo, công suất của tháp tiền nung, vị trí lấy mẫu, các thông số cơ bản của các luồng khí.
- Hệ thống điều khiển trung tâm: mô tả đầy đủ hệ thống kiểm soát trung tâm, chức năng các bộ phận của hệ thống điều khiển.
Mô tả đặc tính chất thải được sử dụng đốt thử nghiệm:
Cần mô tả rõ nguồn gốc của chất thải, tính chất của chất thải, lượng chất thải được sử dụng để đốt, có kèm theo kết quả phân tích mẫu chất thải trước khi đưa vào lò đốt.
Thời gian biểu đốt thử nghiệm:
Nhà máy cần lập một thời gian biểu chi tiết cho việc đốt thử nghiệm chất thải, bao gồm: thời gian chuẩn bị, kiểm tra lò đốt, thời gian vận chuyển lưu giữ chất thải, thời gian đốt, thời gian thực hiện đo khí thải trước, trong và sau khi đốt, thời gian phân tích và báo cáo kết quả đốt thử nghiệm.
Thủ tục khí đốt chất thải:
Các điều kiện vận hành của lò nung và hệ thống điều khiển được đề cập trong phần thủ tục khi đốt chất thải bao gồm:
- Nhiệt độ đầu lò
- Hàm lượng CO tại đầu lò
- Hàm lượng O2 tại đầu lò
- Loại chất thải và lưu lượng cho vào lò
- Hiệu suất nhiệt
- Lưu lượng khí vào lò
- Lưu lượng nhiên liệu vào lò
- Khối lượng và chất lượng clinker
- Nhiệt trị và thành phần clo của chất thải
Lấy mẫu theo dõi quá trình hoạt động của lò:
Phương pháp lấy, phân tích và kiển soát mẫu cần được tiến hành theo đúng các tiêu chuẩn của Việt Nam hoặc tham khảo áp dụng các tiêu chuẩn của Mỹ hoặc Canada.
Các thông số cần được xác định trong quá trình đốt thử nghiệm bao gồm:
- Nhiệt độ, tốc độ gió và lưu lượng khí
- Thành phần độ ẩm khí ở ống khói lò
- O2, CO2 và CO phát thải từ ống khói
- Tổng lượng các thành phần hữu cơ dễ bay hơi, ôxit nitơ, SO2 , tổng các hạt rắn.
- Hydrogen chloride và chlorine
- Các kim loại
- Dioxin, Furan, PCBS và các hydrocacbon để mạch vòng dễ bay hơi (PAHS).
Cần lấy mẫu khí thải 8 giờ trước khi cho chất thải vào lò và 8 giờ sau khi hoàn tất đốt thử nghiệm để so sánh. Trong quá trình đốt, cứ 2 giờ 1 lần kể từ khi cho chất thải vào lò cần lấy mẫu nhiên liệu thô, nhiên liệu hoá thạch và bụi để phân tích các chỉ tiêu sau: As, Be, Cd, CO, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, Te, Tl, V, Cl, F, Si, Al, Fe, Ca, Mg, K, Na và SO2.
- Cần lấy và phân tích 2 hợp chất Fenobucab và Fipronil nhằm xác định sự phân huỷ hoàn toàn của chất thải.
- Hoạt động của lò và các thiết bị điều khiển liên quan sẽ đượctheo dõi trong suốt quá trình đốt thử nghiệm.
Kiểm soát chất lượng chất thải:
- Các thành phần cơ bản của sơ đồ kiểm soát chất thải cho việc đốt thử nghiệm, bao gồm:
+ Tiêu chuẩn chất thải
+ Kiểm soát việc giao nhận chất thải
+ Quy trình lấy mẫu và lưu giữ chất thải
Để đảm bảo an toàn, quá trình đốt thử nghiệm chất thải cần lựa chọn chất thải nguy hai đặc trưng cho các loại chất thải nguy hại hiện có ở nước ta. Tiêu chuẩn cho các chất thải nguy hại dạng lỏng dùng đốt thử nghiệm luôn được đối chiếu với 4 yếu tố cốt yếu của kiểm soát chất lượng chất thải: vận hành nhà máy, chất lượng sản phẩm, sức khoẻ và an toàn, tác động môi trường.
![]()
2. Vận hành nhà máy:
- Trong quá trình đốt: cần thường xuyên kiểm soát độ ẩm, thành phần tro, lưu huỳnh, kiềm, halogen, nhiệt trị.
- Trong quá trình tiền sử lý: cần thường xuyên kiểm soát độ nhớt hoặc tỷ trọng, thành phần chất rắn, pH, tính không trộn lẫn, điểm chớp cháy…
3. Chất lượng chất thải:
Thành phàn tro, lưu huỳnh, halogen, kim loại nặng, các nguyên tố gây trở ngại, cho lò như kiểm, phốt phát, các bon, phóng xạ.
4. An toàn sức khoẻ:
Trong quá trình đốt cần kiểm soát các chất như: PCB, kim loại nặng, xianua, thuốc trừ sâu, phóng xạ, chất lây nhiễm, sợi amiăng và kiểm soát giới hạn điểm chớp cháy, độ pH.
5. Tác động đến môi trường:
- Phát thải khí quyển: kim loại nặng, cacbon hữu cơ dễ bay hơi, lưu huỳnh, halogen, cianua, nitrogen, amoniăc.
- Thành phần nước thải và tro lắng: kim loại nặng, các chất hữu cơ, các thành phần hoà tan khác.
V. Khi đưa chất thải vào lò nung xi măng
Trước khi chính thức sử dụng chất thải làm nguyên liệu, nhiên liệu trong lò nung xi măng cần tiến hành đốt thử nghiệm nhằm xác định các chế độ tối ưu, xác định các tác động của việc đốt các chất thải đến môi trường và đến sức khoẻ của con người.
Quá trình đốt thử nghiệm cần thực hiện các bước sau:
1. Lập kế hoạch đốt thử nghiệm:
Xác định tính chất và thành phần của chất thải đem đốt, kỹ thuật lấy và phân tích mẫu, điều kiện vận hành của lò nung, thiết bị kiểm soát và quan trắc môi trường. Kế hoạch này là căn cứ để kiểm tra hiệu quả việc xử lý chất thải và xác lập các điều kiện vận hành lò nung.
Kế hoạch đốt thử nghiệm chất thải bao gồm:
Mô tả nhà máy, lò nung xi măng và hệ thống kiểm soát:
- Vị trí nhà máy: Cần mô tả rõ vị trí của nhà máy dự định đốt chất thải, giấy phép đầu tư, công suất đốt, nguồn điện sử dụng, môi trường dân cư xung quanh nhà máy.
- Nguyên liệu: Cần mô tả rõ các nguồn nguyên liệu khai thác và sử dụng cho nhà máy, lượng nguyên liệu sử dụng trong ngày, tháng, năm, phương thức vận chuyển, chế biến.
- Chuẩn bị nguyên liệu thô: phương thức chuẩn bị, tỉ lệ pha trộn, yêu cầu đạt được trước khi đưa vào nung.
- Hệ thống xử lý nhiệt: mô tả cấu tạo, công suất của tháp tiền nung, vị trí lấy mẫu, các thông số cơ bản của các luồng khí.
- Hệ thống điều khiển trung tâm: mô tả đầy đủ hệ thống kiểm soát trung tâm, chức năng các bộ phận của hệ thống điều khiển.
Mô tả đặc tính chất thải được sử dụng đốt thử nghiệm:
Cần mô tả rõ nguồn gốc của chất thải, tính chất của chất thải, lượng chất thải được sử dụng để đốt, có kèm theo kết quả phân tích mẫu chất thải trước khi đưa vào lò đốt.
Thời gian biểu đốt thử nghiệm:
Nhà máy cần lập một thời gian biểu chi tiết cho việc đốt thử nghiệm chất thải, bao gồm: thời gian chuẩn bị, kiểm tra lò đốt, thời gian vận chuyển lưu giữ chất thải, thời gian đốt, thời gian thực hiện đo khí thải trước, trong và sau khi đốt, thời gian phân tích và báo cáo kết quả đốt thử nghiệm.
Thủ tục khí đốt chất thải:
Các điều kiện vận hành của lò nung và hệ thống điều khiển được đề cập trong phần thủ tục khi đốt chất thải bao gồm:
- Nhiệt độ đầu lò
- Hàm lượng CO tại đầu lò
- Hàm lượng O2 tại đầu lò
- Loại chất thải và lưu lượng cho vào lò
- Hiệu suất nhiệt
- Lưu lượng khí vào lò
- Lưu lượng nhiên liệu vào lò
- Khối lượng và chất lượng clinker
- Nhiệt trị và thành phần clo của chất thải
Lấy mẫu theo dõi quá trình hoạt động của lò:
Phương pháp lấy, phân tích và kiển soát mẫu cần được tiến hành theo đúng các tiêu chuẩn của Việt Nam hoặc tham khảo áp dụng các tiêu chuẩn của Mỹ hoặc Canada.
Các thông số cần được xác định trong quá trình đốt thử nghiệm bao gồm:
- Nhiệt độ, tốc độ gió và lưu lượng khí
- Thành phần độ ẩm khí ở ống khói lò
- O2, CO2 và CO phát thải từ ống khói
- Tổng lượng các thành phần hữu cơ dễ bay hơi, ôxit nitơ, SO2 , tổng các hạt rắn.
- Hydrogen chloride và chlorine
- Các kim loại
- Dioxin, Furan, PCBS và các hydrocacbon để mạch vòng dễ bay hơi (PAHS).
Cần lấy mẫu khí thải 8 giờ trước khi cho chất thải vào lò và 8 giờ sau khi hoàn tất đốt thử nghiệm để so sánh. Trong quá trình đốt, cứ 2 giờ 1 lần kể từ khi cho chất thải vào lò cần lấy mẫu nhiên liệu thô, nhiên liệu hoá thạch và bụi để phân tích các chỉ tiêu sau: As, Be, Cd, CO, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, Te, Tl, V, Cl, F, Si, Al, Fe, Ca, Mg, K, Na và SO2.
- Cần lấy và phân tích 2 hợp chất Fenobucab và Fipronil nhằm xác định sự phân huỷ hoàn toàn của chất thải.
- Hoạt động của lò và các thiết bị điều khiển liên quan sẽ đượctheo dõi trong suốt quá trình đốt thử nghiệm.
Kiểm soát chất lượng chất thải:
- Các thành phần cơ bản của sơ đồ kiểm soát chất thải cho việc đốt thử nghiệm, bao gồm:
+ Tiêu chuẩn chất thải
+ Kiểm soát việc giao nhận chất thải
+ Quy trình lấy mẫu và lưu giữ chất thải
Để đảm bảo an toàn, quá trình đốt thử nghiệm chất thải cần lựa chọn chất thải nguy hai đặc trưng cho các loại chất thải nguy hại hiện có ở nước ta. Tiêu chuẩn cho các chất thải nguy hại dạng lỏng dùng đốt thử nghiệm luôn được đối chiếu với 4 yếu tố cốt yếu của kiểm soát chất lượng chất thải: vận hành nhà máy, chất lượng sản phẩm, sức khoẻ và an toàn, tác động môi trường.
2. Vận hành nhà máy:
- Trong quá trình đốt: cần thường xuyên kiểm soát độ ẩm, thành phần tro, lưu huỳnh, kiềm, halogen, nhiệt trị.
- Trong quá trình tiền sử lý: cần thường xuyên kiểm soát độ nhớt hoặc tỷ trọng, thành phần chất rắn, pH, tính không trộn lẫn, điểm chớp cháy…
3. Chất lượng chất thải:
Thành phàn tro, lưu huỳnh, halogen, kim loại nặng, các nguyên tố gây trở ngại, cho lò như kiểm, phốt phát, các bon, phóng xạ.
4. An toàn sức khoẻ:
Trong quá trình đốt cần kiểm soát các chất như: PCB, kim loại nặng, xianua, thuốc trừ sâu, phóng xạ, chất lây nhiễm, sợi amiăng và kiểm soát giới hạn điểm chớp cháy, độ pH.
5. Tác động đến môi trường:
- Phát thải khí quyển: kim loại nặng, cacbon hữu cơ dễ bay hơi, lưu huỳnh, halogen, cianua, nitrogen, amoniăc.
- Thành phần nước thải và tro lắng: kim loại nặng, các chất hữu cơ, các thành phần hoà tan khác.
ximang.vn
