ĐỀ TÀI VỀ 'BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TỔNG THỂ VÀ QUẢN LÝ CHẤT THẢI TRONG CÔNG NGHIỆP HOÁ CHẤT '

Chia sẻ: Phạm Huy | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:81

Thêm vào BST

Báo xấu

96
lượt xem 18
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chức năng chung của CNHC là chuyển những chất đầu vào ít có giá trị kinh tế thành những sản phẩm mong muốn. Sự chuyển đổi này xảy ra với hiệu suất càng gần 100% thì càng tốt. Tuy nhiên trong thực tế, luôn tồn tại một tỷ lệ nào đó những sản phẩm không mong đợi. Đó là những chất được gọi là “chất tồn dư” hoặc “cặn thải” và thông thường bị thải đi sau quá trình dưới dạng chất thải....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: ĐỀ TÀI VỀ 'BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TỔNG THỂ VÀ QUẢN LÝ CHẤT THẢI TRONG CÔNG NGHIỆP HOÁ CHẤT '

ĐỀ TÀI BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TỔNG THỂ VÀ QUẢN LÝ CHẤT THẢI TRONG CÔNG NGHIỆP HOÁ CHẤT Tiếp theo“Thông tin KT&CN Công nghiệp Hóa chất” Chuyên đề Phục vụ lãnh đạo số 3/2008 3
HÀ NỘI- 2008 MỤC LỤC Trang Phần II: QUẢN LÝ CHẤT THẢI TRONG CNHC 3 I. GIỚI THIỆU CHUNG 3 II. QUẢN LÝ CHẤT THẢI LÀ GÌ 4 II.1. Quản lý chất thải sản xuất định hướng 4 II.2. Quản lý chất thải sản phẩm định hướng 6 III. CÁC BIỆN PHÁP TIÊU HUỶ CHẤT THẢI 9 III.1. Xác định chất thải cần tiêu huỷ và các thủ tục pháp lý cần thiết 9 III. 2. Tiêu hủy bằng cách đốt chất thải 9 4
III.3. Tiêu huỷ bằng cách chôn lấp chất thải 13 IV. TẬN DỤNG CÁC CHẤT THẢI TỪ SẢN PHẨM 14 IV.1. Tái chế các chất dẻo 14 IV.2. Tái chế các môi chất làm lạnh 16 IV.3. Thu hồi các kim loại màu từ bã thải rắn của công nghiệp mạ 16 V. XU THẾ QUẢN LÝ CHẤT THẢI 17 Phần III: CƠ HỘI SẢN XUÂT- BVMT TỔNG THỂ VÀ QUẢN LÝ CHẤT THẢI CỦA CNHC TẠI VIỆT NAM 19 I. HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TRONG CNHC 19 I.1. Hiệu quả sử dụng năng lượng, vật liệu và vấn đề môi trường trong ngành công nghiệp 19 5
I.2. Hiệu quả sử dụng năng lượng, vật liệu và vấn đề BVMT trong CNHC 26 II. TÌNH HÌNH BVMT SẢN XUẤT TẠI CÁC DOANH NGHIỆP THUỘC TỔNG CÔNG TY HÓA CHẤT VIỆT NAM 33 II.1. Thực hiện chiến lược phát triển bền vững tại Tổng Công ty Hoá chất Việt Nam 33 II.2. Hướng tới hiệu quả sản xuất và BVMT tại các đơn vị thành viên TCT 35 II.2.1. BVMT tại Công ty Supephốt phát và Hóa chất Lâm Thao 35 II.2.2. Sản xuất đi đôi với bảo vệ môi trường tại ngành sản xuất PLNC 37 II.2.3. Nâng cấp công nghệ và mở rộng quy mô sản xuất là định hướng phát triển của Công ty Phân Đạm và Hoá chất Hà Bắc 39 II.2.4. Phát triển trên cơ sở nâng cấp thiết bị và TKNL tại Công ty Cao su Sao Vàng 41 6
II.2.5. BVMT trong khai thác khoáng sản, đảm bảo sản xuất bền vững tại VINAAPACO 44 II.2.6. Cải tiến công nghệ để ổn định và nâng cao chất lượng sản phẩm kết hợp BVMT tại Công ty CP Ac quy Tia Sáng 47 II.2.7. Nâng cấp thiết bị và đầu tư công nghệ để giữ vững vị trí hàng đầu về sản xuất săm lốp cao su tại Công ty cổ phần Công nghiệp Cao su miền Nam 48 7
Phần II QUẢN LÝ CHẤT THẢI TRONG CNHC I. GIỚI THIỆU CHUNG Chức năng chung của CNHC là chuyển những chất đầu vào ít có giá trị kinh tế thành những sản phẩm mong muốn. Sự chuyển đổi này xảy ra với hiệu suất càng gần 100% thì càng tốt. Tuy nhiên trong thực tế, luôn tồn tại một tỷ lệ nào đó những sản phẩm không mong đợi. Đó là những chất được gọi là “chất tồn dư” hoặc “cặn thải” và thông thường bị thải đi sau quá trình dưới dạng chất thải. Bên cạnh chức năng trên, CNHC trong thời đại hiện nay cũng cần tìm cách làm giảm thiểu các tác động của những chất thải vào môi trường bằng công nghệ khả thi trong thực tế. Chính chức năng này cũng là nhiệm vụ thứ hai, rất quan trọng của CNHC. Để làm được nhiệm vụ này CNHC cần đưa vấn đề quản lý chất thải thành một phần bắt buộc trong hoạt động của mình. Khái niệm quản lý chất thải bao gồm: 1) Giảm số và lượng những chất tồn dư, cặn thải; 2) Tái sinh những chất thải để giảm việc huỷ bỏ những chất thải; 3) Loại bỏ chất thải bằng cách xử lý huỷ bỏ. 8
Kết quả quản lý chất thải là tránh và giảm được số và lượng chất thải trong sản xuất và tiêu huỷ chúng một cách an toàn. Bên cạnh các chất thải của quá trình sản xuất, trong quá trình tiêu thụ và sử dụng sản phẩm, các sản phẩm sẽ trở thành chất thải. Các chất này được gọi là những chất thải sản phẩm (để tránh nhầm lẫn với các chất thải sản xuất). Việc tái sinh những chất thải sản phẩm cũng đang rất được quan tâm và ở nhiều nước, đây cũng là một chức năng quản lý chất thải của CNHC. II. QUẢN LÝ CHẤT THẢI LÀ GÌ Hàng năm trong sản xuất công nghiệp và tiêu dùng trên thế giới có một lượng chất thải khổng lồ (hàng tỷ tấn) được thải ra. Riêng ở Đức, hàng năm trong toàn ngành công nghiệp nước này phát sinh ra đến gần 220 triệu tấn chất thải công nghiệp, trong đó có hơn 6 triệu tấn chất thải đặc biệt (chiếm khoảng 3%) có thể gây rủi ro và các sự cố môi trường. Riêng CNHC của Đức hàng năm có thể sinh ra trên 5 triệu tấn chất thải với hơn 1,6 triệu tấn chất thải độc hại (chiếm 32%). Ở Mỹ, con số này lớn hơn vài lần. Nói chung những chất thải công nghiệp rất đa dạng về thành phần hoá học tùy theo đặc điểm về hoạt động kinh tế của từng nước. Một quy trình sản xuất hoá học luôn có các chất tồn dư (chưa phản ứng). Tuy những chất tồn dư này có thể được quay vòng hoặc tái sinh. Trong trường hợp nếu không quay vòng hoặc quay vòng không thích hợp hoặc 9
vì các lý do khác, thì trong quá trình sản xuất, chất tồn dư cũng sẽ trở thành chất thải. Có những trường hợp, quá trình xử lý một chất thải này lại có thể phát sinh một chất thải khác (ví dụ nước thải sinh ra trong khi rửa khí thải hoặc việc xử lý nước thải dẫn tới sự tạo thành bùn thải, v.v...) nên việc quản lý chất thải phải được coi là một quá trình liên tục, xuyên suốt quá trình sản xuất. Hiện nay, trên thế giới người ta quan niệm quản lý chất thải gồm 2 lĩnh vực sau: II.1. Quản lý chất thải sản xuất định hướng Những chất tồn dư và chất thải có thể xuất hiện không chỉ trong khu vực sản xuất tập trung, mà còn ở những khu vực liên quan khác. Vì vậy rất cần phải được mở rộng diện quản lý chất thải ra ngoài khu vực sản xuất. Việc huỷ bỏ các chất thải, thậm chí cả trong các điều kiện thích hợp nhất, cũng vẫn có nhiều nhược điểm về mặt sinh thái và kinh tế, đồng thời trong nhiều trường hợp lại tốn kém hơn so với áp dụng các biện pháp BVMT tổng thể. Như vậy việc quản lý chất thải trong sản xuất phải được hoạch định hoá và công nghệ, kỹ thuật đưa vào áp dụng phải đáp ứng các mục tiêu cụ thể. Việc quản lý chất thải sản xuất bao gồm có 3 yếu tố sau: 1) Phân tích thành phần các chất thải và quá trình phát sinh chất thải về chủng loại và số lượng trong dây chuyền sản xuất. Việc này cho phép xác định và đưa ra các biện pháp tránh thải hoặc giảm thải thích hợp. 10
2) Có những giải pháp mới với kỹ thuật, công nghệ thích hợp để huỷ bỏ chất thải hiệu quả về mặt kinh tế và môi trường. 3) Kiểm soát tình hình chung của sản xuất-BVMT tổng thể. Ngày nay các nguyên tắc cơ bản để tránh thải, giảm thải phải được đề cập kết hợp ngay trong quy trình mới,chuẩn bị được áp dụng với nội dung sao cho tránh hoặc giảm lượng các chất tồn dư và chất thải phát sinh. Những quy trình đang tồn tại (đang còn được áp dụng) cũng được nghiên cứu và định hình lại xem chúng còn thích hợp nữa hay không. Đây cũng chính là nguyên tắc của sản xuất BVMT tổng thể. Một phương thức khác để thực hiện nguyên tắc này là sử dụng lại các chất tồn dư hoặc chất thải của quá trình. Việc xem xét nên sử dụng hay nên tiêu huỷ chất thải phụ thuộc từng trường hợp cụ thể và khi đó cũng cần phân tích cả các ảnh hưởng sinh thái và kinh tế của sự lựa chọn này. Một vấn đề cần nói đến là sự tái sinh những vật liệu (đã qua sử dụng, thải) có khi lại có thể gây hại tới môi trường nhiều hơn sự lợi ích mà quá trình tái sinh mang lại. Đó là chưa kể nhiều quá trình tái sinh lại phát sinh những chất thải vẫn cần phải huỷ bỏ tiếp sau đó. Hơn nữa một quá trình tái sinh không thể lặp đi lặp lại mãi, vì vậy để áp dụng các quá trình tái sinh cần xem xét kỹ lưỡng trên quan điểm kinh tế và thị trường. Đây chính là vấn đề cần thiết để làm sáng tỏ một điều là liệu có cần tái sinh vật liệu đó không và vật liệu đó có được các nhà sản xuất hoặc người tiêu thụ chấp nhận không. Một số vấn đề nữa có thể nảy sinh khi vật liệu 11
tái sinh thường có chất lượng thấp hơn so với các vật liệu gốc. Nếu vật liệu tái sinh không có thị trường (không tiêu thụ được) thì thậm chí việc tái sinh được tiến hành rất tốt vẫn có thể xem như thất bại. Việc quyết định giữa sử dụng và tiêu huỷ chất thải cũng cần được xem xét kỹ, nhất là về mặt cân bằng sinh thái trên cơ sở lấy ý kiến thăm dò một cách khoa học và khách quan. Trong khi xem xét, phải tính đến cả việc tận dụng năng lượng và phải xếp ngang hàng việc tận dụng năng lượng với việc tái sinh vật chất. Dù có tìm cách giảm bớt chất tồn dư và tăng cường tái sinh chất thải thì cũng không thể triệt tiêu hoàn toàn lượng chất thải, nên phương pháp tiêu huỷ chất thải một cách hợp lý vẫn là một vấn đề cơ bản trong quản lý chất thải của bất kỳ ngành sản xuất nào. Chắc chắn việc tiêu huỷ sẽ theo hình thức đốt hoặc chôn lấp, và ngày nay các hoạt động này trên cơ sở áp dụng các công nghệ cao, đạt được tiêu chuẩn an toàn với những lợi ích sinh thái nổi bật sẽ được phổ biến rộng rãi với mục đích giảm phát thải các yếu tố nguy hại của các ngành sản xuất vào môi trường đến mức thấp nhất. Mọi biện pháp được áp dụng trong quản lý chất thải cũng luôn gắn liền với việc phân tích số lượng, cấu tạo và những tính chất của chất thải cũng như phân tích những dòng chất thải theo dự án liên quan. Ngoài ra năng lượng nhiệt từ các dòng chất thải thứ cấp (như xỉ và tro nóng sinh ra khi tiêu huỷ chất thải bằng cách đốt) cũng cần được tính toán tận dụng triệt để. II.2. Quản lý chất thải sản phẩm định hướng 12
Khi sản phẩm của CNHC được tiêu thụ, chúng sẽ chuyển hoá dần thành chất thải. Chuỗi trách nhiệm từ người sản xuất hoá chất sang người sản xuất sản phẩm cuối dòng đến người tiêu thụ cũng cần phải được thực hiện liên tục, đồng thời phải luôn quan tâm đến cái gì sẽ xảy ra với vật liệu sau khi sử dụng. Các biện pháp kỹ thuật sử dụng phải thích hợp với mỗi một kiểu chất thải nhất định. Tái sinh chất thải từ sản phẩm có thể bao gồm nhiều quá trình khác nhau như thu hồi các vật liệu trên cơ sở phá huỷ cấu trúc hoá học của chất thải hoặc chỉ đơn thuần thu hồi vật liệu mà không làm sự thay đổi cấu trúc hoá học của chất thải. Các vật liệu từ chất thải sản phẩm sau khi đã được tái sinh chắc chắn sẽ chiếm một thị phần nào đó trong thị trường và góp phần tiết kiệm những loại nguyên liệu gốc đắt tiền. Tuy lợi ích kinh tế không phải là lý do duy nhất để tiến hành các quá trình tái sinh vật liệu thải, nhưng trong điều kiện thị trường cụ thể, người ta không thể không tính toán đến các lợi ích này. Cũng vì thế mà những yêu cầu kỹ thuật để tái sinh các chất thải sản phẩm cũng cần phải được xem xét kỹ càng. Các chất thải sản phẩm của CNHC gồm nhiều loại, nhưng tiêu biểu và tập trung nhất vẫn là các loại sản phẩm chất dẻo. Đứng trước vấn đề này, có một số câu hỏi luôn được đặt ra là phế thải chất dẻo nên được tái chế như thế nào? cái được và không được khi áp dụng phương pháp tái chế ra sao?, v.v… Khi tái chế không tránh khỏi việc thay đổi cấu trúc phân tử chất dẻo và dẫn đến sự suy giảm độ bền cơ học của nó, nên phải cân nhắc xem có đáng để tái 13
chế và dùng chất dẻo tái sinh không. Đa số các chất dẻo là những vật liệu rẻ tiền nên người ta cũng thường tính đến cả khả năng đốt loại phế thải này (có thể kết hợp thu năng lượng) hoặc chôn lấp thay vì áp dụng các kỹ thuật tái chế để thu hồi những vật liệu không đáng giá. Vấn đề xử lý chất thải như thế nào (tái chế, thiêu hủy, chôn lấp) hoàn toàn phụ thuộc vào đặc trưng của chất thải, nhu cầu sản phẩm và khả năng xử lý ban đầu. Riêng trong xử lý ban đầu người ta cũng dùng nhiều biện pháp khác nhau: - Phân loại và xử lý cơ học là khâu ban đầu không thể thiếu trong quy trình xử lý chất thải. Biện pháp này sẽ làm tăng hiệu quả xử lý ở các bước tiếp theo. Các công nghệ dùng để phân loại, xử lý cơ học chất thải bao gồm: lựa chọn, cắt, nghiền, sàng, tuyển từ, tuyển nổi, v.v...Ví dụ, các loại chất thải có kích thước lớn và thành phần khác nhau phải được phân loại ngay khi tiếp nhận. Các chất thải rắn chứa các chất độc hại cần phải được tách để xử lý riêng. Sau công đoạn lựa chọn là công đoạn chuyển chất thải có kích thước lớn về dạng mảnh (hạt) nhỏ hơn (bằng cách băm, nghiền nhỏ) đến kích thước nhất định trước khi xử lý tiếp tục (kể cả thiêu hủy). - Dùng công nghệ xử lý hóa - lý là sử dụng các quá trình biến đổi vật lý, hóa học để làm thay đổi tính chất của chất thải, nhằm mục đích chính là giảm thiểu khả năng nguy hại của chúng đối với môi trường. Công nghệ này rất phổ biến khi áp dụng biện pháp thu hồi và tái chế chất thải, đặc biệt là các loại chất thải có chứa các chất độc hại (như dầu mỡ, kim loại 14
nặng, dung môi, v.v...). Công nghệ xử lý hóa - lý cũng được áp dụng trong quá trình tái chế và thu hồi vật liệu. Thường quá trình này chỉ thực sự mang lại hiệu quả kinh tế và môi trường đối với những nhà máy xử lý chất thải quy mô lớn, đầu tư công nghệ hiện đại để có thể thu hồi sản phẩm dùng được từ chất thải. Một số biện pháp hóa - lý thông dụng trong xử lý chất thải như sau: + Chiết: là quá trình tách các cấu tử ra khỏi hỗn hợp nhờ một hệ dung môi có khả năng hòa tan chọn lọc một số chất trong hỗn hợp đó. Trong xử lý chất thải, quá trình chiết thường được ứng dụng để tách hoặc thu hồi các chất hữu cơ có lẫn trong chất thải dầu mỡ, dung môi, hóa chất bảo vệ thực vật, v.v... Sau khi chiết, người ta thường thu hồi lại dung môi bằng cách chưng cất hỗn hợp. Sản phẩm chiết còn lại có thể được tái sử dụng hoặc xử lý bằng cách khác. + Chưng cất: là quá trình tách hỗn hợp chất lỏng bay hơi thành những cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau ở những nhiệt độ sôi khác nhau của mỗi cấu tử chứa trong hỗn hợp đó bằng cách lặp đi lặp lại nhiều lần bay hơi và ngưng tụ. Quá trình chưng cất dựa trên cơ sở là các cấu tử của hỗn hợp lỏng có nhiệt độ sôi khác nhau, khi đun nóng, những chất có nhiệt độ sôi thấp hơn sẽ bay hơi trước và được tách riêng ra khỏi hỗn hợp. Trong thực tế xử lý chất thải, quá trình chưng cất thường gắn với quá trình chiết để tăng cường khả năng tách sản phẩm. Trong các quá trình 15
nhiệt phân các chất thải hữu cơ, các phương pháp chiết và chưng cất cũng thường được kết hợp sử dụng. + Kết tủa, trung hòa: dựa trên phản ứng tạo sản phẩm kết tủa giữa chất bẩn (tạp chất) và hóa chất để tách chất bẩn ra khỏi dung dịch. Quá trình này thường được ứng dụng để tách các kim loại nặng trong chất thải lỏng ở dạng hyđroxyt kết tủa hoặc dạng muối không tan. Ví dụ như việc tách Cr, Ni trong nước thải mạ điện nhờ phản ứng giữa Ca(OH)2 với các ion Cr3+ (khử từ Cr VI) và Ni2+ tách các kết tủa Cr(OH)3, Ni(OH)2 có thể thu hồi. + Oxy hóa - khử: là quá trình sử dụng các tác nhân oxy hóa - khử để tiến hành phản ứng oxy hóa - khử, chuyển chất thải độc hại thành không độc hại hoặc ít độc hại hơn. Trong thực tế ở Việt Nam, với mục tiêu đề xuất các giải pháp công nghệ và quản lý phù hợp để thu hồi, tái sử dụng, xử lý hoặc thải bỏ an toàn một số loại hình chất thải công nghiệp nguy hại điển hình tại Tp.Hồ Chí Minh, phục vụ cho công tác quản lý quy hoạch và quản lý chất thải công nghiệp nguy hại và BVMT, một số tác giả đã nghiên cứu và đề xuất thực hiện đề tài xử lý 10 nhóm chất thải công nghiệp nguy hại điển hình.: 1/ dầu nhớt thải (xử lý theo hướng chưng cất đơn giản kết hợp chưng cất phân đoạn nhằm tạo ra các sản phẩm có giá trị cao); 2/ chất thải nhiễm dầu – cặn dầu (xử lý theo hướng chế biến thành nhiên liệu rắn để thu hồi nhiệt); 3/ chất thải hữu cơ tạp – hóa chất bảo vệ thực vật tồn đọng (xử lý theo phương pháp oxy hóa nâng cao ở nhiệt độ thấp); 4/ chất thải bùn 16
chứa kim loại nặng (xử lý theo phương pháp ổn định đóng rắn – sản xuất gạch ceramic); 5/ bùn thải nhiễm hóa chất bảo vệ thực vật - cống rãnh, chất lắng kênh rạch (xử lý theo phương pháp sinh học dùng chế phẩm Daramend và sản xuất phân bón; 6/ chất vô cơ tạp - ắc quy thải (xử lý theo hướng thu hồi chì và sản xuất sản phẩm phụ); 7/ đất nhiễm hóa chất bảo vệ thực vật (xử lý theo hướng khử ô nhiễm bằng nhiệt áp dụng công nghệ ISTD); 8/ chất thải từ ngành sản xuất sơn – vecni (xử lý bằng phương pháp đốt); 9/ vụn kim loại nhiễm hóa chất (xử lý theo hướng tái chế thu hồi kim loại có bộ phận làm sạch trước khi tái chế); 10/ xỉ kẽm từ ngành mạ (xử lý theo hướng thu hồi kim loại để sản xuất các sản phẩm phụ - bột màu hoặc muối dùng trong sản xuất phân bón). Ngoài ra tác giả còn đề xuất các giải pháp quản lý các loại hình chất thải công nghiệp nguy hại điển hình phù hợp với điều kiện Thành phố và các khu chế xuất – khu công nghiệp, các cơ sở sản xuất công nghiệp quy mô nhỏ và vừa, các cụm công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, làng nghề trong khu vực. III. CÁC BIỆN PHÁP TIÊU HUỶ CHẤT THẢI III.1. Xác định chất thải cần tiêu huỷ và các thủ tục pháp lý cần thiết Ngoài việc sử dụng các kết quả nghiên cứu và phân tích để kiểm soát, điều khiển các quá trình sản xuất trong CNHC và nắm bắt đặc điểm của các sản phẩm, người ta còn sử dụng các kết quả này để xác định tính 17
chất của các chất thải và đưa ra những quy trình tiêu hủy chất thải hợp lý. Những số liệu phân tích đối với các chất thải cần huỷ bỏ được đưa ra và các thông tin này cũng được sử dụng khi bốc xếp, lưu trữ và lựa chọn phương pháp tiêu huỷ chất thải thích hợp. Tuỳ theo từng trường hợp, việc tiêu huỷ và vận chuyển chất thải chỉ được tiến hành khi được phép của các cơ quan có thẩm quyền. Người ta phải lập các hồ sơ với các thông số có liên quan theo đúng quy định trước khi tiến hành thiêu huỷ chất thải. III. 2. Tiêu hủy bằng cách đốt chất thải Những loại chất thải dân dụng hoặc công nghiệp các dạng (rắn, dạng bột nhão và lỏng) phát sinh từ những hoạt động bình thường của con người nhưng không thể được chôn lấp vì các lý do (nhất là chứa các cấu tử gây hại tới môi trường nước ngầm, đất), hoặc là có thể cho phép tận thu được năng lượng nhiệt khi đốt là những đối tượng thích hợp cho quá trình đốt hủy chất thải. Yêu cầu nghiêm ngặt là khi đốt các chất thải chỉ bị cháy mà không được phát nổ. Đốt là quá trình oxy hóa chất thải ở nhiệt độ cao. Công nghệ này rất phù hợp để xử lý các chất thải rắn công nghiệp và chất thải nguy hại hữu cơ như cao su, nhựa, giấy bẩn, da, cặn dầu, dung môi, thuốc bảo vệ thực vật và các loại bao bì của chúng. Đặc biệt là chất thải y tế là đối tượng thường được quy định thiêu hủy. Theo các tài liệu kỹ thuật thì khi thiết kế lò đốt chất thải phải đảm bảo 4 yêu cầu cơ bản: cung cấp đủ oxy cho 18
quá trình nhiệt phân bằng cách đưa vào buồng đốt một lượng không khí dư; khí dư sinh ra trong quá trình cháy phải được duy trì đủ lâu trong lò đốt để được đốt cháy hoàn toàn (thông thường không ít hơn 4 giây); nhiệt độ phải đủ cao (thông thường cao hơn 1.000o C) và có đủ oxy. Công nghệ thiêu đốt có nhiều ưu điểm như khả năng tận dụng nhiệt, xử lý triệt để khối lượng, sạch sẽ, không tốn đất để chôn lấp nhưng cũng có một số hạn chế như chi phí đầu tư, vận hành, xử lý khí thải lớn và dễ tạo ra các sản phẩm phụ nguy hiểm (khí thải, bã rắn). Trước khi đốt, mỗi chất thải cần được nghiên cứu, điều tra kĩ lưỡng về mặt vật lý và hoá học. Mục tiêu của việc nghiên cứu, điều tra này là để nắm được các giới hạn phát thải liên quan tới an toàn và vệ sinh công nghiệp cùng các tiêu chuẩn về phòng chống cháy nổ cần thiết. Những kết quả nghiên cứu, điều tra này cho phép phân loại các chất thải và đưa ra các quy trình đốt hủy tối ưu. Hiện nay quá trình thiêu hủy thường được tiến hành trong những thống thiết bị đốt chuyên dụng như các lò quay, lò tầng sôi và các lò nung nhiều buồng hoặc trong lò công nghiệp. Hiện tại, một số nơi trên thế giới người ta đang quan tâm đến việc liên kết với các nhà máy xi măng để xử lý một số loại chất thải rắn công nghiệp và chất thải nguy hại trong lò nưng xi măng. Ở nước ta đã có dự án đốt thử nghiệm tại Nhà máy Xi măng Holcim ở Kiên Giang. Tuy nhiên, để triển khai được theo hướng này, cần có thời gian chuẩn bị nhiều mặt, cả về pháp lý, nguồn lực thu 19
gom vận chuyển cũng như sự đồng thuận của cộng đồng và doanh nghiệp. Để làm sạch khí thải người ta thường dùng các quá trình rửa khí. Các khí thải được làm nguội và năng lượng nhiệt của khí thải có thể được tận dụng để sản xuất hơi nước cho các mục đích khác nhau. Tại khu vực sản xuất của hãng BASF, các chất thải dạng rắn, dạng sệt và lỏng dễ cháy được đốt trong các lò đốt kết hợp với hệ thống thu hồi năng lượng (nồi hơi nước quá nhiệt, áp suất cao để cung cấp cho mạng thiết bị của khu sản xuất). Để sử dụng nhiệt của các khí thải nhiệt độ thấp (180- 3000C) người ta lắp đặt các nồi hơi tận dụng nhiệt thải thu hơi nước ở áp suất 5 bar. Như vậy năng lượng được tận dụng triệt để. Ngoài ra, tại hãng này người ta còn lắp đặt các thiết bị làm sạch khói của các lò. Mỗi thiết bị làm sạch khói kể trên bao gồm một bộ lọc tĩnh điện (để lọc bụi) và một bộ lọc khí ba giai đoạn. Những thiết bị này còn được trang bị thêm các chất xúc tác để giảm phát thải NOx và các hợp chất đioxin. Các thiết bị của hãng BASF đã đốt hàng trăm nghìn tấn chất thải/ năm và liên tục được nâng cấp để có công suất ngày càng lớn hơn. Hãng Hoechst cũng lắp đặt hệ thống thiết bị đốt chất thải công suất lớn (50 nghìn tấn/năm). Phần trung tâm của hệ thống thiết bị là lò quay. Sau lò quay là buồng đốt phụ để đốt hoàn toàn khói thải ở nhiệt độ cao hơn. Quá trình đốt được kiểm soát nhờ những hệ thống điều khiển chính xác. Năng lượng được thu hồi dưới dạng hơi nước. Tro phát thải được lọc tĩnh 20
điện. Trong bộ rửa khí thải hai bước, các khí gây ô nhiễm như HCl, SO2 được trung hoà. Khí ống khói đã rửa và lọc được cho qua xúc tác để giảm hàm lượng NOx và những lượng vết còn lại của các hợp chất hữu cơ. Nước thải rửa khí được cho qua thiết bị xử lý nước thải để tách kim loại nặng và các hợp chất đioxin. Bùn thải (chỉ cỡ 100 tấn/ năm) chứa những kim loại nặng được ép lọc và đóng bánh, hoặc sẽ được chôn lấp. Trong nước thải chỉ còn lại các muối không nguy hiểm như natri clorua và natri sunfat nồng độ thấp, sau khi qua xử lý sinh học sẽ được thải ra môi trường. Hãng Bayer và một số hãng sản xuất hoá chất khác cũng lắp đặt các thiết bị đốt chất thải theo kỹ thuật tương tự để tận dụng nhiệt và giảm phát thải các chất độc hại vào môi trường. Kết quả đo kiểm hệ thống đốt chất thải tại một số công ty hóa chất châu Âu cho thấy với công suất của thiết bị đốt đạt trên 6 tấn/giờ thì mức phát thải CO2 và các yếu tố độc hại khác không cao, nhất là nồng độ NOx và CO phát thải rất thấp (chỉ ở mức phát thải của một chiếc ôtô bình thường). Bản thân các loại bùn thải phát sinh từ công đoạn xử lý nước thải cũng được nghiên cứu xử lý tiếp. Tại hãng BASF và nhiều hãng khác, hàng năm có hàng nghìn tấn bùn (dạng khô), được loại nước (tới cỡ 40% hàm lượng khô), trộn với than cám và tro (những chất trợ lọc thải) sau đó 21
được dùng làm nhiên liệu đốt lò. Nhiệt thu được cũng được sử dụng để phát hơi nước. Ngoài việc độn than đá để tăng cường khả năng cháy của bùn, người ta còn dùng thêm nhiên liệu từ ngoài (khí thiên nhiên) để đốt bùn. Các loại tro bụi được thu từ thiết bị lắng tĩnh điện cũng được thu gom, sử dụng. Trong tro có thể có các kim loại có giá trị, nên các loại tro này có thể được xử lý trong một số công đoạn của công nghiệp khai khoáng để thu kim loại. Thực ra đến nay vấn đề thiêu hủy chất thải (rác) để thu năng lượng vẫn còn là một chuyên đề gây tranh cãi. Phil Davis, một nhà khoa học của tổ chức " Birmingham Friends of the earth " đã công bố bài viết của mình phản đối việc đốt chất thải thu năng lượng trên Internet. Theo Phil Davis, các nước cần phải có chiến lược về quản lý chất thải ở cấp quốc gia. Chiến lược này dựa trên một quá trình ra quyết định gồm 4 bước: 1/ Nếu có thể, hãy tránh việc sản sinh ra chất thải. 2/ Khi không tránh được việc sản sinh ra chất thải, nếu có thể hãy tái chế chúng. 3/ Nếu chất thải không thể tái chế được để làm các vật liệu khác thì hãy thu hồi năng lượng chứa trong chúng. 4/ Khi các bước trên không thể tíến hành được, khi đó cần xem xét biện pháp tốt nhất để thải bỏ chúng. 22