Công nghệ ủ phân hữu cơ vi sinh và nhiệt phân rác nhựa kết hợp đốt tiêu hủy

Chất thải rắn sinh hoạt có mặt ở hầu hết các tỉnh, thành tại Việt Nam.

Giải pháp được tiến hành qua 7 bước:

Bước 1: Sơ chế. CTRSH được đưa vào máy nghiền thô kết hợp phun chế phẩm sinh học phân hủy hữu cơ. Tại đây, CTRSH được tách ra khỏi các bao ni lông và giảm kích thước, phối trộn đều với chế phẩm sinh học giúp cho phần hữu cơ sinh học bị phân hủy nhanh và đồng đều.

Bước 2: Phân hủy các chất hữu cơ sinh học. CTRSH sau khi được sơ chế sẽ đưa vào các khoang ủ có đậy bạt phủ kín, giúp duy trì những điều kiện tốt nhất cho vi sinh vật có lợi hoạt động, giảm thiểu hoặc loại bỏ những tác động có hại đến môi trường, cũng như hạn chế tối đa ảnh hưởng của thời tiết đến quá trình ủ. Vi sinh vật có vai trò phân hủy các hợp chất hữu cơ sinh học nhờ quá trình ủ yếm khí và hiếu khí nối tiếp nhau trong vòng 40 ngày. Quá trình ủ, ngoài sự có mặt của những vi sinh vật có lợi, những yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình ủ sẽ được kiểm soát như nhiệt độ, độ pH, độ ẩm, tốc độ thông khí, nhu cầu oxy,… để đảm bảo tốc độ phân hủy đạt tối ưu. Nước rỉ rác phát sinh trong quá trình ủ được thu gom riêng biệt; được bổ sung chế phẩm sinh học rồi tiếp tục phun bù ẩm vào đống ủ. Sau quá trình ủ xử lý bằng vi sinh, CTRSH không còn mùi hôi, các chất hữu cơ sinh học bị phân hủy tơi thành bột và độ ẩm giảm từ 70-80% xuống còn 40-45%.

Ủ chia thành 2 giai đoạn là “ủ lên men” 20 ngày thì đậy bạt không sục khí, “ủ chín” 20 ngày tiếp theo không đậy bạt và sục khí.

Bước 3: Phân loại. CTRSH sau quá trình ủ được phân loại bằng máy sàng lồng - bước phân loại thứ nhất. Toàn bộ những loại có kích thước nhỏ lọt sàng lồng sẽ được đưa vào bước phân loại thứ 2 bằng máy sàng rung. Kích thước lỗ sàng rung là 5mm, phần lớn các tạp chất như mảnh vụn thủy tinh được tách ra khỏi phân thô sau quá trình sàng.

Chỉ còn 1 lượng rất nhỏ cát và thủy tinh kích thước nhỏ hơn 5mm lọt sàng sẽ được nghiền chung với phân thô thành kích thước nhỏ hơn. Lượng tạp chất này có hàm lượng rất nhỏ nên không ảnh hưởng đến quá trình sử dụng phân bón cho cây trồng.

Phần lọt sàng rung thu được (phân thô) sẽ chế biến thành phân hữu cơ vi sinh. Trong khi đó, phần trên sàng rung là rác không tái chế sẽ được đem đốt tiêu hủy. Phần rác có kích thước lớn trên sàng lồng sẽ được đưa vào bước phân loại thứ 3 bằng máy thổi tách nilông. Các loại rác ni lông được thổi tách riêng sẽ được ép kiện để làm nguyên liệu nhiệt phân.

Rác sau khi tách nilông sẽ đưa vào bước phân loại thứ 4 bằng thủ công trên băng tải để thu hồi những loại phế liệu có giá trị như dây điện, cao su, nhôm, sắt, đồng, chai PET, nhựa PP,… Sau quá trình thu hồi các loại phế liệu, phần rác không tái chế được đưa vào lò đốt tiêu hủy.

Nhờ quá trình sơ chế và ủ bằng vi sinh, CTRSH được phân loại khá dễ dàng và triệt để do không còn mùi hôi; phần hữu cơ sinh học bị phân hủy thành kích thước nhỏ và độ ẩm thấp.

Bước 4: Nhiệt phân tái chế rác ni lông. Rác ni lông thu từ quá trình phân loại sẽ ép kiện rồi đưa vào lò quay nhiệt phân kín cùng với xúc tác cracking. Lò quay nhiệt phân được gia nhiệt gián tiếp; dưới tác dụng của nhiệt độ và xúc tác ni lông sẽ bị nhiệt phân ở nhiệt độ 390-430 độ C trong điều kiện yếm khí để chuyển hóa thành thể khí.

Phần thể khí được làm lạnh gián tiếp tại các thiết bị ngưng tụ để thu hồi dầu nhiên liệu ở dạng lỏng. Sau quá trình ngưng tụ phần khí không ngưng còn lại (syngas) sẽ được tuần hoàn đốt cấp nhiệt gián tiếp cho lò quay nhiệt phân, hoặc cung cấp cho lò đốt rác. Phần chất rắn còn lại trong lò quay nhiệt phân là than bột được thu hồi làm nhiên liệu đốt.

Bước 5: Chế biến phân hữu cơ vi sinh. Phân thô tách từ quá trình phân loại được đưa vào máy để nghiền mịn tạo độ đồng đều kích cỡ hạt cho phân. Sau đó đưa qua máy sấy để giảm độ ẩm xuống còn <30%. Trước khi định lượng và đóng gói để cung cấp cho khách hàng, phân hữu cơ vi sinh được bổ sung thêm các loại khoáng vi lượng cần thiết và các vi sinh vật có lợi hỗ trợ cho quá trình phát triển của cây trồng.

Bước 6: Đốt tiêu hủy. Rác không tái chế tách ra từ quá trình phân loại được xử lý bằng phương pháp đốt tiêu hủy 2 cấp trong buồng đốt sơ cấp và thứ cấp, khí thải được giải nhiệt, xử lý bụi và xử lý các thành phần độc hại trước khi phát tán ra môi trường.

Rác được đảo trộn, cấp oxy đều và liên tục nhờ cơ cấu ghi lật đa tầng giúp quá trình đốt cháy có hiệu suất cao. Quá trình đốt tiêu hủy rác được hỗ trợ thêm bằng các đầu đốt dầu tự động cho buồng đốt sơ cấp và buồng đốt thứ cấp để đảm bảo nhiệt độ buồng đốt sơ cấp có nhiệt độ >400 độ C và nhiệt độ buồng đốt thứ cấp >950 độ C.

Khí thải được giải nhiệt nhanh tại bộ giải nhiệt bằng nước giúp nhiệt độ khí thải giảm nhanh từ khoảng 950 độ C xuống còn 25 độ C chống tái hình thành các chất độc hại trong khí thải, tăng hiệu quả xử lý của các tháp hấp thụ phía sau. Hệ thống lắp đặt tháp cyclon ướt xử lý được trung bình 92% lượng bụi trong khí thải, hệ thống lọc bụi tay áo xử lý hoàn toàn triệt để lượng bụi còn lại trong khí thải.

Hệ thống xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ đa tầng đệm đối lưu kết hợp với veturi, giúp hấp thụ triệt để các thành phần độc hại và giải nhiệt khí thải hiệu quả. Toàn bộ hệ thống được lắp đặt các loại cảm biến như pH, áp suất, nhiệt độ để kiểm soát và điều khiển hệ thống vận hành tự động.

Bước 7: Xử lý nước thải. Hệ thống xử lý nước thải sử dụng công nghệ sinh học làm chủ đạo, kết hợp với công nghệ hóa lý và công nghệ lọc để xử lý nước rỉ rác. Nước rỉ rác có thành phần hữu cơ cao sẽ được xử lý bằng các chủng vi sinh yếm khí, hiếu khí và yếm khí tùy nghi; các vi sinh vật sẽ phân hủy các chất ô nhiễm thành CO2, H2, H2O,… và tạo thành các sinh khối mới, góp phần làm giảm COD và BOD5 của nước thải.

Qua quá trình xử lý sinh học các thành phần ô nhiễm giảm được 70-80%, nước thải tiếp tục được xử lý bằng hóa lý và lọc than hoạt tính để xử lý tiếp những thành phần ô nhiễm còn lại. Nước thải sau khi xử lý được tái tuần hoàn sử dụng cho hệ thống lò đốt và lò nhiệt phân.

Quy trình công nghệ ủ phân hữu cơ vi sinh và nhiệt phân rác nhựa kết hợp đốt tiêu hủy có ưu điểm, như xử lý nhanh gọn rác trong ngày, quá trình xử lý không phát sinh mùi hôi, tái sử dụng được nước rỉ rác, không cần sục khí trong quá trình ủ ban đầu, quá trình nhiệt phân rác ni lông gần như không phát sinh ra dioxin… bước đầu đạt hiệu quả môi trường cao.

Hiện giải pháp công nghệ của Newtech đã được áp dụng ở Tây Ninh, Bình Phước, Quảng Ngãi và Đồng Nai. Các đơn vị xử lý bước đầu đạt được hiệu quả môi trường và đang tiếp tục hoàn chỉnh, nhằm tối ưu hóa công nghệ ngày một hiện đại hơn.