Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ sáu, 15/10/2010 18:14 (GMT+7)

Lò đốt chất thải trong khai thác mỏ

Tại nhiều nước trên thế giới, các khu vực khai thác mỏ thường nằm ở những vị trí xa xôi hẻo lánh. Việc vận chuyển và chôn lấp chất thải, đất đá thải phải chi phí tốn kém. Có những nơi phải sử dụng máy bay trong công tác vận chuyển chất thải khai thác mỏ.

Tới nay, nhiều công ty khai thác mỏ đã sử dụng bãi thải ngay tại khai trường và xem đây là giải pháp đơn giản và tiết kiệm nhất. Tuy nhiên, điều này chỉ đúng khi xem xét dưới góc độ kinh tế. Việc quy hoạch, thiết kế và xây dựng các bãi thải còn tùy tiện, không khoa học. Công tác lựa chọn vị trí bãi thải không thể hiện được tầm nhìn chiến lược do tính chất của bãi thải không thể thích hợp với mọi loại địa hình, thổ nhưỡng, khí hậu (khu vực đóng băng, đầm lầy, đất đá có kết cấu xốp rỗng, ngập úng hay mưa nhiều), dẫn đến kết quả là sau nhiều năm kết thúc khai thác, chất thải phân hủy, tạo ra các chất gây ô nhiễm không khí, nguồn nước, môi trường sinh thái, ảnh hưởng lâu dài và nghiêm trọng đến đời sống cư dân cũng như động, thực vật trong khu vực. Ngoài ra, còn một yếu tố quan trọng khác là nguồn đất dự trữ ngày càng cạn kiệt do phải sử dụng cho các mục đích xây dựng dân dụng hoặc canh tác hoa màu phục vụ đời sống. Đây là những vấn đề cấp bách mà các nhà quy hoạch, thiết kế và đầu tư mỏ cần nhận biết để xử lý.

Cho đến nay, lò đốt công nghệ cao vẫn được xem là một trong những giải pháp ngăn ngừa ô nhiễm có thể áp dụng trong công tác xử lý chất thải thay vì chôn lấp chúng trên bãi thải. Với quy trình đốt phù hợp, loại lò đốt này có khả năng xử lý các chất thải rắn, biến chúng thành loại cặn tro không gây độc hại có khối lượng dưới 10% so với khối lượng ban đầu. Loại cặn tro này sẽ được vùi lấp cùng với các loại vật liệu trơ. Vật liệu kim loại và thủy tinh có trong chất thải được thu hồi và tái chế. Tuy nhiên, loại lò này lại không có khả năng xử lý các chất thải dạng lỏng như xăng dầu và nước thải có tính độc hại cao, sản sinh trong quá trình bảo dưỡng thiết bị, xe máy. Tại các khu vực đô thị, xăng dầu thải hay glicol có thể được tái chế với chi phí thấp nhất, nhưng tại những nơi xa xôi không có những cơ sở tái chế phù hợp thì việc xử lý lượng chất thải dạng này là một khó khăn không nhỏ. Ngoài ra, loại lò đốt này cũng không có khả năng loại bỏ triệt để những loại vật liệu bao gói đã tiếp xúc với hóa chất độc hại như xianua mà không gây phát thải nguy hiềm ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe của con người.

1. Giải pháp công nghệ cao

Công nghệ đốt chất thải là một trong những giải pháp có khả năng xử lý mọi dạng vật liệu thải tại chỗ. Các lò đốt hiện đại phải thể hiện khả năng xử lý triệt đề chất thải và không gây phát thải khí ra ngoài môi trường. Vì vậy, cần phải thiết kế và xây dựng một dạng lò đốt gồm hai buồng đốt. Dạng lò đốt trước đây có cấu tạo gồm một buồng đốt nên sau khi chất thải cần đốt đã hoàn toàn biến thành tro thì lò đốt vẫn tiếp tục sản sinh ra khói và chất gây ô nhiễm. Thực tế hiện nay ở nhiều vùng xa xôi vẫn còn sử dụng loại lò đốt dạng này. Lò đốt hai buồng đốt thực hiện quá trình đốt chất thải qua hai giai đoạn. Ở giai đoạn 2, các sản phẩm còn lại sau khi đốt ở giai đoạn 1 (như khói) phải trải qua sự tác động của ba yếu tố là thời gian, nhiệt độ và quá trình chảy rối. Hầu hết các sản phẩm khí sau khi cháy này đều có gốc là hiđrocacbon và khi tiếp xúc với ôxy ở nhiệt độ cao chúng sẽ bốc cháy toàn bộ. Quá trình cháy này sẽ loại bỏ khói và không gây phát thải trông thấy được. Loại lò đốt hai buồng nói trên còn được trang bị các thiết bị đo và các bộ điều khiển logic lập trình PLCS (Programmable Logic Controllers) nhằm duy trì khả năng làm việc phù hợp cho quá trình đốt tối ưu mà không cần liên tục giám sát. Ưu điểm nổi bật của dạng lò đốt hai buồng này là các dạng hạt vật chất được xử lý tương đối triệt để mà không cần sử dụng các thiết bị thu bụi hiện đại.

2. Những thành phần cơ bản của lò đốt dạng hai buồng đốt:

- Buồng đốt sơ cấp: Chất thải được nạp tải vào trong buồng đốt này với nhiệt độ được duy trì ở mức 650 0C - 850 0C. Giai đoạn này cần rất ít ôxy và là giai đoạn được chuyển đổi thành khí có gốc là hiđrocacbon. Qua giai đoạn này, khối lượng chất thải giảm tới trên 90%, chỉ còn lại tro và một số loại vật chất không cháy được như kim loại hay thủy tinh. Những loại vật chất này cần được tái chế sau khi đốt.

- Buồng đốt thứ cấp: Ở giai đoạn này, chất khí được bơm vào buồng đốt thứ cấp giàu ôxi và nhiệt độ lên tới 1000 0C. Trong buồng đốt, khí tiếp tục được đốt, tối thiểu là trong 1 giây trước khi thoát ra ngoài hoặc được dẫn sang tháp lọc khí.

- Kiểm soát ô nhiễm môi trường: Trong trường hợp cần thiết, ở giai đoạn này sẽ sử dụng các thiết bị kiểm soát và xử lý ô nhiễm mồi trường (tháp lọc khí) thông qua việc thu gom các chất gây ô nhiễm như các hạt vật chất (các hạt rắn nhỏ li ti) và các kim loại nặng. Tháp lọc khí cũng có khả năng trung hòa các loại khí axit trước khi chúng thoát ra ngoài không khí. Tuy nhiên, tùy thuộc vào tiêu chuẩn môi trường khu vực và loại chất thải cần xử lý để xem xét sự cần thiết sử dụng liên tục tháp lọc khí hay không.

- Hệ thống quan trắc phát thải liên tục: Có thể sử dụng thêm các loại thiết bị phụ trợ để theo dõi liên tục chất lượng khí thải ra ngoài không khí. Một bộ cảm biến mẫu khí xả được nổi với một thiết bị chuyên dụng để phân tích trực tiếp các thông tin nhận được và gửi tín hiệu đến máy ghi dữ liệu. Dựa trên các kết quả tiếp nhận, các chuyên gia về môi trường sẽ quyết định biện pháp đo các chất gây ô nhiễm đặc trưng.

Ưu điểm nổi bật của công nghệ đốt này là không nhất thiết phải tiến hành phân loại chất thải trước khi xử lý. Việc đưa chất thải vào buồng đốt đơn giản, không cần sử dụng thiết bị đặc biệt nào. Nếu điều kiện môi trường cho phép, có thể bố trí hệ thống nạp tải ngoài trời, tại các vị trí có độ dốc tự nhiên, cho phép các phương tiện vận chuyển chất thải đổ thẳng vào hệ thống.

Khi kết thúc quá trình nạp tải chất thải, các cửa buồng đốt sơ cấp được đóng kín và buồng đốt thứ cấp được khởi động. Toàn bộ hệ thống liên kết với nhau nên chất thải trong buồng đốt sơ cấp chưa được phép thiêu hủy cho đến khi buồng đốt thứ cấp đạt nhiệt độ làm việc (1000 0c), thường là trong khoảng 30 phút đầu của chu kỳ làm việc. Trong giai đoạn này, các sản phẩm khí sau khi được đốt trong buồng đốt sơ cấp chuyển sang được đốt toàn bộ trong môi trường chảy rối, oxy hóa cao của buồng đốt thứ cấp.

Buồng đốt thứ cấp cũng là nơi xử lý các nước thải dễ cháy. Nước thải được pha trộn theo tỷ lệ phù hợp với yêu cầu về an toàn và công suất của thiết bị trộn gắn trên bể chứa nước thải. Sau đó, nhờ các bơm phức hợp có gắn đồng hồ định lượng, hỗn hợp này được bơm vào buồng đốt dưới dạng sương mù và được trộn lẫn với không khí theo tỷ lệ được điều chỉnh trên bảng điều khiển chính của các bộ điều khiển logic lập trình PLCs. Buồng đốt thứ cấp sẽ điều chỉnh chế độ đốt phù hợp, duy trì nhiệt độ cháy hiệu quả trong quá trình xử lý các nguồn nhiên liệu thải này.

Việc vận hành một lò đốt không yêu cầu phải có sự giám sát liên tục. Thợ vận hành chỉ cần có mặt trong quá trình nạp tải chất thải và giám sát giai đoạn đốt ban đầu (thường là một giờ). Lò đốt sau đó sẽ tự động hoàn thành chu trình đốt và giai đoạn làm mát, đây là ưu điểm nồi trội so với các lò đốt cũ (các lò đốt dạng truyền thống với cơ cấu nạp liệu liên tục thường yêu cầu thợ vận hành thường xuyên phải có mặt).

Thời gian đốt thường kéo dài từ 8 đến 10 giờ đối với dạng lò ECO và từ 3 đến 6 giờ đối với dạng lò CA, tùy thuộc vào kích thước lô nạp tải và đặc tính chất thải. Tiếp theo quá trình đốt, giai đoạn làm mát được tự động khởi động và kéo dài khoảng 6 đến 8 tiếng. Sau khi quá trình làm mát hoàn tất, thợ vận hành có thể mở các cửa buồng đốt sơ cấp để nạo sạch tro. Thông thường, qui trình nạo sạch tro được tiến hành sau khi nạp liệu một ngày.

Mọi thông số vận hành chính đều được kiểm soát thông qua chương trình được cài sẵn trong các bộ điều khiển logic lập trình PLCs. Nhằm đơn giản hóa quá trình hoạt động của lò đốt, hệ thống được trang thêm một màn hình tinh thể lỏng LCD hiển thị mô hình đồ họa toàn bộ quá trình hoạt động cũng như cảnh báo những hỏng hóc có thề xảy ra.

Xem Thêm

Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

5 nhà khoa học của Liên hiệp Hội Việt Nam được tôn vinh “Nhà khoa học của Nhà nông” năm 2026
Sáng 2/10/2026, tại Hà Nội, Trung ương Hội Nông dân Việt Nam tổ chức Chương trình tôn vinh “Nhà khoa học của Nhà nông” lần thứ VII và trao giải Cuộc thi “Sáng tạo kỹ thuật Nhà nông” toàn quốc lần thứ XI năm 2026. Trong số 42 cá nhân được tôn vinh năm nay có 5 nhà khoa học do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam giới thiệu.
Thanh Hoá: Kinh tế tuần hoàn, tín chỉ Carbon và mô hình sản xuất không phát thải
Ngày 30/9/2026, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Thanh Hóa (Liên hiệp hội) phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ, Trường Đại học Hồng Đức và Viện Nông nghiệp Thanh Hóa tổ chức Diễn đàn khoa học với chủ đề “Kinh tế tuần hoàn và tín chỉ Carbon - Phương pháp xây dựng mô hình sản xuất không phát thải tại Thanh Hóa”.
Đắk Lắk: Phát huy nguồn lực trí thức, xây dựng hệ sinh thái đổi mới sáng tạo tỉnh
Trong giai đoạn 2026-2030, xây dựng hệ sinh thái đổi mới sáng tạo (ĐMST) là yêu cầu quan trọng để Đắk Lắk khai thác tốt hơn tiềm năng, lợi thế và các nguồn lực cho phát triển. Cùng với KHCN và CĐS, ĐMST cần được nhìn nhận không chỉ là hoạt động của các viện, trường hay doanh nghiệp công nghệ, mà là một phương thức tổ chức nguồn lực để giải quyết những bài toán phát triển cụ thể của địa phương.
Phú Thọ: Tập huấn, truyền thông thúc đẩy giáo dục hòa nhập cho trẻ khuyết tật tại xã Lạc Sơn
Ngày 25/9/2026, tại xã Lạc Sơn, tỉnh Phú Thọ, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Phú Thọ phối hợp với Viện Tài chính vi mô và Phát triển cộng đồng (MACDI) cùng các cơ quan, đơn vị liên quan tổ chức chương trình tập huấn, truyền thông thúc đẩy giáo dục hòa nhập cho trẻ khuyết tật.
Đại hội Hội Khoa học lịch sử Việt Nam lần thứ VIII: GS.TS Nguyễn Văn Kim được bầu làm Chủ tịch
Ngày 30/9/2026, tại Hà Nội, Hội Khoa học Lịch sử Việt Nam tổ chức Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ VIII, nhiệm kỳ 2026-2031. Đại hội là dấu mốc quan trọng mở ra chặng đường phát triển mới của Hội; GS.TS Nguyễn Văn Kim được tín nhiệm bầu giữ chức Chủ tịch Hội Khoa học Lịch sử Việt Nam nhiệm kỳ 2026-2031.
Thế hệ trẻ và bản lĩnh chính trị trên không gian số: Chủ động đối thoại, phản biện và “phủ xanh” thông tin tích cực
Trong kỷ nguyên số, không gian mạng tác động sâu sắc đến nhận thức, tư tưởng của xã hội, đặc biệt là thế hệ trẻ. Trước tin giả, thông tin xấu độc và các luận điệu sai trái, thù địch, tuổi trẻ Việt Nam thông qua các diễn đàn chính luận đã khẳng định bản lĩnh chính trị vững vàng, chủ động đối thoại, phản biện các luận điệu sai trái và góp phần “phủ xanh” không gian mạng bằng những giá trị tích cực.
Phản biện để hoàn thiện, không phải để phủ định
Hoạt động tư vấn, phản biện (TVPB) của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã trở thành một phương thức quan trọng để tập hợp trí tuệ đội ngũ trí thức, cung cấp luận cứ khoa học tin cậy cho Đảng, Nhà nước. Để hiểu rõ hơn về sự phát triển, phương pháp tổ chức và những bài học thực tiễn từ hoạt động này, phóng viên đã có cuộc trao đổi với ThS Bùi Kim Tuyến, Trưởng ban TVPB, VUSTA
Liên hiệp Hội Việt Nam hợp tác với doanh nghiệp công nghệ, hiện thực hóa các mục tiêu chuyển đổi số
Ngày 28/9, tại Hà Nội, Lãnh đạo Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã có buổi trao đổi, làm việc với Công ty CP Tập đoàn Truyền thông StarWorld (Starworld Group) về các giải pháp chuyển đổi số, hướng tới xây dựng nền tảng công nghệ khoa học phục vụ chiến lược phát triển của VUSTA trong giai đoạn 2026 - 2031.
Phó Chủ tịch Trương Xuân Lam: Đưa khoa học, công nghệ vào giải quyết những bài toán thực tiễn ngành hàng không
Ngày 26/9, tại Hà Nội, Hội Khoa học và Công nghệ Hàng không Việt Nam tổ chức Đại hội đại biểu lần thứ VII, nhiệm kỳ 2026-2031. Phát biểu tại Đại hội, GS.TS Trương Xuân Lam, Phó Chủ tịch LHHVN nhấn mạnh yêu cầu Hội tiếp tục đổi mới nội dung, phương thức hoạt động, tập hợp và phát huy đội ngũ trí thức, đưa KHCN, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số vào giải quyết những vấn đề của ngành hàng không.