Thiêu đốt là phương pháp xử lý chất thải phổ biến hiện nay, chúng được áp dụng cho từng nhóm chất thải cụ thể. Quá trình đốt cháy chất thải nguy hại ở nhiệt độ đủ cao để các chất gây ô nhiễm bị phá hủy. Tại Mỹ cũng như nhiều quốc gia, bất kỳ cơ sở nào chọn đốt chất thải nguy hại đều phải sử dụng lò đốt được EPA phê chuẩn: lò được thiết kế đặc biệt để đốt chất thải nguy hại trong buồng đốt. Vậy, những loại chất thải nào có thể áp dụng phương pháp thiêu đốt?
Rác thải y tế là một trong những nhóm chất thải thường được xử lý bằng phương pháp thiêu đốt
Nguyên lý hoạt động của phương pháp xử lý chất thải thiêu đốt
Phương pháp thiêu đốt xảy ra qua hai bước. Đầu tiên là làm khô chất thải nguy hại, làm bay hơi nước còn lại để có thể đốt cháy chất thải. Thứ hai là quá trình đốt cháy thực tế chất thải nguy hại. Sau khi xử lý, chất thải được bơm vào buồng đốt và đốt cháy ở nhiệt độ cụ thể trong một khoảng thời gian cụ thể. Khi chất thải nguy hại bị đốt cháy, các chất gây ô nhiễm chuyển thành khí và hầu hết bị phá hủy. Bất kỳ khí còn lại nào được đưa vào buồng đốt thứ hai, nơi nó đi qua các thiết bị kiểm soát ô nhiễm không khí để loại bỏ mọi vật liệu có hại cho môi trường.
Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA) yêu cầu một lò đốt phải tiêu hủy và loại bỏ ít nhất 99,99 phần trăm mỗi hóa chất độc hại trong chất thải mà nó xử lý. “Các chất rắn trong nước thải được khử nước từ 15 đến 35 phần trăm chất rắn trước khi đốt. Quá trình đốt sau đó chuyển đổi chất rắn sinh học thành tro trơ. Sáu mươi lăm đến 75 phần trăm chất rắn có thể cháy được, và do đó khối lượng tro thấp hơn đáng kể so với chất rắn sinh học ban đầu.”
Mô hình xử lý chất thải bằng thiêu đốt (Theo EPA.vn)
Cách xử lý chất thải thứ cấp từ phương pháp thiêu đốt
Mặc dù, thiêu đốt có thể mang lại hiệu quả trong việc xử lý chất thải nguy hại nhưng chúng cũng sản sinh ra các chất thải thứ cấp cần được xử lý. Thực tế, các thiết bị được gắn vào lò đốt để lọc khí còn lại cho các hạt là không thể thiếu để giảm tác động môi trường của chất thải nguy hại được đốt. “Thiết bị phải có khả năng kiểm soát khí thải dạng hạt, khí (chẳng hạn như nitơ oxit (NOx), lưu huỳnh oxit (SOx) và carbon monoxide (CO)) và các đặc điểm khác như khói.” Các hạt có thể được kiểm soát thông qua nhiều phương tiện: máy lọc ướt, bộ lọc vải và máy lọc bụi tĩnh điện.
Máy lọc ướt có thể loại bỏ 90 đến 98 phần trăm các chất gây ô nhiễm hòa tan trong nước như hydro clorua, sulfur dioxide và amoniac. Bộ lọc vải có thể loại bỏ 99 phần trăm các hạt ở “kích thước siêu nhỏ” khi khí đốt được truyền qua một loạt bộ lọc. Máy lọc bụi tĩnh điện có thể loại bỏ 99% chất gây ô nhiễm bằng cách tích điện âm các hạt sau đó bị hút vào các tấm tích điện dương.
Lĩnh vực chính ứng dụng công nghệ thiêu đốt
Chất thải y tế là một trong những loại chất thải được áp dụng công nghệ thiêu đốt. Theo EPA, trước năm 1997, hơn 90% chất thải y tế đã được đốt. Điều đó đã thay đổi vào tháng 8 năm đó, khi mối quan tâm quá lớn về chất lượng không khí đã thúc đẩy Văn phòng Tiêu chuẩn và Quy hoạch Chất lượng Không khí của EPA đưa ra các quy định mới về khí thải. “Chỉ những lò đốt hiện đại hoạt động ở nhiệt độ 850-1100°C và được trang bị thiết bị làm sạch khí đặc biệt mới có thể tuân thủ các tiêu chuẩn khí thải quốc tế đối với dioxin và furan.” Với hành động này, số lượng lò đốt rác tại bệnh viện đã giảm đáng kể và dẫn đến sự gia tăng các phương pháp xử lý thay thế như:
- Xử lý nhiệt, chẳng hạn như công nghệ vi sóng;
- khử trùng bằng hơi nước, chẳng hạn như nồi hấp;
- Điện phân;
- Hệ thống cơ khí hóa học, trong số những người khác.
Những phương pháp xử lý thay thế này cho phép chất thải y tế sau đó được xử lý tại các bãi chôn lấp hoặc đốt. Tuy nhiên, để chất thải y tế được xử lý tại các bãi chôn lấp, cần phải thực hiện các biện pháp phòng ngừa bổ sung. Encyclopædia Britannica nói rằng: “Với việc xử lý trên đất, chất thải được chôn trong các bãi chôn lấp cần được niêm phong “vĩnh viễn” để chứa chất thải. Các bãi chôn lấp có thể được lót bằng đất sét hoặc nhựa, hoặc chất thải có thể được bọc trong bê tông.”
Ưu điểm của phương pháp thiêu đốt
So với các phương pháp xử lý chất thải nguy hại khác, thiêu đốt giành được những ưu điểm nổi bật hơn. Tro do lò đốt tạo ra dễ dàng được xử lý tại các bãi chôn lấp do khối lượng thấp. Cần có diện tích đất tối thiểu để lưu trữ tro và nó khá ổn định, nghĩa là các vấn đề xử lý cũng giảm. EPA tuyên bố rằng, “Sáu mươi lăm đến 75 phần trăm chất rắn có thể cháy được, và do đó khối lượng tro thấp hơn đáng kể so với khối lượng của chất rắn sinh học ban đầu”. Ngoài ra, một số cơ sở đã tìm ra những cách sáng tạo để tái sử dụng tro bị loại bỏ, bao gồm:
- Chất độn trong sản xuất xi măng và gạch.
- Subbase vật liệu cho xây dựng đường bộ.
- Che phủ bãi chôn lấp hàng ngày (trước tiên phải được tạo thành viên nhỏ).
- Thành phần tạo nên bước chân tại các cơ sở thể thao, bao gồm các viên kim cương bóng chày và các cơ sở cưỡi ngựa, chẳng hạn như đường đua và đấu trường.
