Chất thải khi được đốt sẽ là nguồn phát sinh lượng khí thải khổng lồ, do đó người ta luôn cân nhắc trong vấn đề sử dụng lò đốt nào hợp lý. Hiện nay, ngoài các lò đốt thông thường, người ta đã cải tiến lò đốt quay (lò đốt thùng quay) có khả năng giảm lượng khí thải ô nhiễm bằng hệ thống ba đốt kết hợp cùng ozon sử dụng công nghệ oxy hóa bên trong hệ thống xử lý khí thải lò đốt.
1. Vai trò của lò đốt quay trong lọc khí thải
Các công nghệ đốt chất thải ngày càng cải tiến, trong số đó lò quay là phương pháp phổ biến. Các lò được thiết kế đốt cháy hoàn toàn và nguyên tắc hoạt động ở ngưỡng nhiệt độ trên 700 độ C. Lò quay cũng bố trí thiết bị xử lý khí thải bằng phương pháp ướt để giảm lượng ô nhiễm vào khí quyển.
Vì thế mà thiết kế lò đốt quay cũng phải xem xét tính hiệu quả và tính an toàn khi sử dụng. Lò quay với cấu tạo gồm buồng sơ cấp, thứ cấp, bộ xử lý khí thải và bụi. Cụ thể:
- Buồng sơ cấp: Nhiệt độ đốt từ 700 – 1000 độ thuận lợi để bơm không khí vào bên trong nhờ quạt thông gió.
- Buồng thứ cấp: Loại bỏ chất ô nhiễm như dioxin và furan, duy trì nhiệt độ từ 850- 1000 độ C để nâng cao hiệu quả xử lý khí độc hại.
- Buồng thứ bao: Cũng được duy trì ở ngưỡng nhiệt độ cao từ 850 – 1200 độ, các khí sau đó di chuyển đến bộ tách cyclon giữ lại hạt bụi nhỏ.
- Bộ tách Cyclon: Chức năng tách bụi nhờ lực ly tâm để giữ lại hạt bụi có kích thước lớn, nặng bị tách ra khỏi dòng khí. Lúc này áp suất không khí tăng lên nhờ sử dụng quạt thông khí.
- Thiết bị làm mát: Sử dụng nước giảm nhiệt độ dòng khí và bố trí thêm than hoạt tính để hấp thụ khí độc và mùi hôi.
- Buồng xử lý khí thải xảy ra phản ứng oxy hóa, vi khuẩn bị tiêu diệt, mùi cùng hợp chất hóa học cũng bị loại bỏ.
2. Bổ sung Ozone vào hệ thống đốt lò quay
Đối với chất thải, người ta hiện sử dụng lò quay và O3 để khử trùng và đốt chất thải ngày càng phổ biến. Quá trình oxy hóa ở nhiệt độ thấp sử dụng ozone hóa được phát triển để chuyển đổi hóa học chất thải hữu cơ. Khi lưu lượng O3 càng lớn và sự khuấy động của hệ thống cũng tăng tốc độ xử lý.
Khi O3 được sử dụng trong lò quay làm giảm nồng độ khí thải đáng kể, hiệu quả loại bỏ gồm PCDD, Hg, Pb, Cd, HF, TSP, SO2, NO2, CO. Sự có mặt của O3 làm tăng khả năng hấp phụ của chất xúc tác, oxit nito bị hấp phụ trên bề mặt xúc tác. Nồng độ và sự phát thải CO giảm khi tăng tỷ lệ của nồng độ ozon trong không khí, quá trình này được tăng cường khi công suất nhiệt của buồng đốt thứ ba được mở rộng.
Sự kết hợp của quá trình hấp phụ là oxy hóa ozon với lò quay sử dụng hệ thống ba đốt trở thành công nghệ tốt hơn để loại bỏ chất ô nhiễm. Tiềm năng phản ứng phân hủy của ozon rất hữu ích nên sẽ triển khai ứng dụng trên quy mô lớn. Ozone được tại ra bằng cách tiếp xúc với photpho, phóng điện, phản ứng quang hóa hoặc phản ứng định hóa.
Ozone dư sẽ được tách ra làm hai phần, phần đầu đưa đến buồng ozon bên ngoài lọc ướt, còn phần thứ hai trộn với nước trước khi đưa đến thiết bị xử lý khí thải ướt. Ozone hỗn hợp sẽ được sử dụng lặp đi lặp lại trong hệ thống, đây là hệ thống tuần hoàn.
Để đáp ứng các tiêu chuẩn phát thải ngày càng nghiêm ngặt, người ta điều chỉnh các hệ thống xử lý khí thải công nghiệp như bổ sung cơ học, phun than hoạt tính để hấp thụ kim loại nặng, chất hữu cơ, tháp rửa ướt, công nghệ venturi để loại bỏ SO2 và PM2.5.
Cuối cùng, thiết bị xử lý mới được áp dụng để loại bỏ thủy ngân, SO3, axit sunfuric, sol khí và bụi PM để đáp ứng tiêu chuẩn ngày càng khắt khe hơn và cơ chế xúc tác quá trình oxy hóa bổ sung ozone thành chất ô nhiễm cũng được ứng dụng hiệu quả.
