SỰ KIỂM SOÁT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ CỦA CÁC LÒ ĐỐT
CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ
1. Giới thiệu:
Chất thải rắn đô thị (MSW) vẫn là một vấn đề nghiêm trọng trong xã hội hiện nay,
mặc cho những nỗ lực đáng kể như ngăn chặn, giảm thiểu, tái sử dụng và tái chế. Hiện
nay, kế hoạch thiêu đốt chất thải rắn đô thị (MSWI) để rác thải thành năng lượng
(WtE) là 1 trong những lựa chọn hàng đầu của nhà quản lý các nước phát triển. Công
nghệ phục hồi năng lượng từ MSW được phát triển trong những năm qua và hiện tại
các thiết bị kiểm soát ô nhiểm không khí tối tân hơn bảo đảm rằng lượng khí thải tuân
thủ các giới hạn nghiêm ngặt được thiết lập ở các nước phát triển. Đề tài này cho thấy
vai trò của sự thiêu đốt trong quá trình WTE trong phạm vi quản lý MSW, đưa ra tổng
quan về các công nghệ MSWI và các thiết bị APC được sử dụng để làm sạch khí thải
phát tán. Tập trung chủ yếu là trên các chất ô nhiễm không khí chính, chẳng hạn như
dioxin và furan. Cuối cùng, ảnh hưởng của khí thải nguy hiểm tới sức khỏe cũng được
xem xét.
2. Đóng góp của MSWI trong hệ thống quản lý chất thải rắn hiện đại.
Hệ thống phân cấp chất thải có hiệu lực trong Liên minh châu Âu, Directive
2008/98/EC, và ở các nước phát triển khác đưa ra các lựa chọn sau đây để quản lý
chất thải: phòng ngừa, tái sử dụng, tái chế, thu hồi khác (ví dụ như thu hồi năng
lượng) và xử lý. Thật vậy, ngày nay các hệ thống hiện đại bao gồm các phương pháp
khác nhau chung hướng càng nhiều càng tốt để đạt được giải pháp bền vững toàn cầu.
Công cụ đánh giá vòng đời sản phẩm (LCA) đã được sử dụng để đánh giá các vấn đề
môi trường tiềm tàng của các chiến lược quản lý chất thải khác nhau, từ quan điểm
môi trường, năng lượng và quan điểm kinh tế. Những tính toán này đã chỉ ra rằng
chôn lấp, ngay cả khi khí bị thu hồi và nước thải được thu gom và xử lý, cần nên
tránh, do thực tế các nguồn trong chất thải không được sử dụng hiệu quả (Sundqvist,
2005). Lựa chọn phương pháp môi trường hợp lý bao gồm: đốt, tái chế vật liệu, phân
hủy kỵ khí hoặc ủ phân compost.
Đốt là quá trình cháy ở nhiệt độ cao, xảy ra quá trình oxy hóa không hoàn toàn
chất thải rắn, chất lỏng hoặc chất khí. Hệ thống đốt cháy rất phức tạp kết hợp đồng
thời giữa nhiệt và truyền khối , phản ứng hóa học và lưu lượng chất lỏng. Phương

trình thể hiện quá trình đốt cháy chất thải trong không khí, dưới dạng sau ((Jenkins và
cộng sự, 1998):
C
x1
H
x2
O
x3
N
x4
S
x5
Cl
x6
Si
x7
K
x8
Ca
x9
Mg
x10
Na
x11
P
x12
Fe
x13
Al
x14

Ti
x15
+ n
1
H
2
O + n
2
(1 + e)(O
2
+
3.76 N
2
) → n
3
CO
2
+ n
4
H
2
O + n
5
O
2
+ n
6
N
2
+ n

7
CO + n
8
CH
4
+ n
9
NO + n
10
NO
2
+ n
11
SO
2
+
n
12
HCl+ n
13
KCl + n
14
K
2
SO
4
+ n
15
C + … (1)
Điều quan trọng cần lưu ý là kinh nghiệm công thức biểu diễn trong phương

trình. (1) không đầy đủ vì nó chỉ bao gồm 15 phân tử và chất thải thực có thể chứa
nhiều hơn, một số chúng được tìm thấy với số lượng rất nhỏ, các chỉ số phân tử x1
đến x15 có thể thay đổi đa dạng; tương ứng n1 là độ ẩm trong chất thải; n2 liên quan
với lượng không khí (coi như là một hỗn hợp của O
2
và N
2
) được sử dụng trong quá
trình đốt cháy; (1 + e) không khí dư phụ thuộc đến lượng cân bằng hóa học, thường
dao động từ 1,2-2,5 (tùy thuộc vào việc nhiên liệu là khí, lỏng hoặc rắn) (BREF,
2006); n3 đến n15 tương ứng với các hệ số cân bằng hóa học của các phân tử khác
nhau được sinh ra như là sản phẩm phản ứng, trong số rất nhiều phân tử khác có thể
được sinh ra trong khí thải.
Nếu thành phần chất đốt được biểu diễn bởi công thức đơn giản, như
C
u
H
v
O
w
N
x
S
y
, thì phương trình cháy có thể được đơn giản hóa và biểu diễn bởi phương
trình (2)
C
u
H
v

O
w
N
x
S
y
+ (u+ v/4 – w/2 + y) O2 → u CO
2
+ v/2 H
2
O + x/2 N
2
+ ySO
2
(2)
Hình 1. Phân loại các công nghệ nhiệt xử lý MSW (dựa trên DEFRA, 2007)
Các quá trình nhiệt tương ứng với các công nghệ rất khác nhau trong cách xử
lý chất thải và thu hồi năng lượng. Trong thiêu đốt, năng lượng được giải phóng nhờ
các phản ứng oxy hóa, và thu hồi trực tiếp từ khí được hình thành.
Hiện nay, thiêu đốt chất thải rắn đô thị (MSWI) trong chất thải thành năng
lượng (WTE) được khẳng định là một giải pháp thân thiện môi trường và thay thế
chôn lấp, đồng thời cho phép thu hồi một phần lớn năng lượng có trong MSW. Trong
thực tế, MSWI có nhiều ưu điểm và nhược điểm như báo cáo trong bảng 1. Tuy nhiên,
những vấn đề chính liên quan đến các quá trình này có lẽ là lượng lớn khí thải phát tán
có thể gây ra nguy cơ sức khỏe môi trường (Moy và cộng sự, 2008) và chất thải rắn
nguy hại còn lại sau khi thiêu đốt như tro bay hoặc dư lượng kiểm soát ô nhiễm không
khí (APC) (Quina và cộng sự, 2008a, b).
CTR đô thị phát sinh từ các hộ gia đình và một số nguồn tương tự khác trong tự
nhiên và nhân tạo khác, nó được thu gom và quản lý bởi các cơ quan có thẩm quyền
và bao gồm: giấy, nhựa, thức ăn, thủy tinh và một số sản phẩm gia dụng. Bảng 2 cho

thấy một số loại sản phẩm nhân tạo có liên quan đến các dòng thải và những tác động
đến môi trường của chúng năm 2009.
Thuận lợi Bất lợi
Xử lý chất thải mà không cần tiền xử lý
Lam giảm nhu cầu bãi chôn lấp
Lam giảm thể tích CTR khoảng 90%
Làm giảm khối lượng CTR khoảng 70%
Có thể thu hồi năng lượng (điện hoặc nhiệt)
Nếu quản lý tốt, sự phát thải khí thải rất
thấp
Phá hủy các mầm bệnh hoặc các chất hữu
cơ độc hại
Có thể đặt gần noi phát sinh chất thải
Giảm chi phí vận chuyển
Yêu cầu thể tích đất ít
Phát thải khói và mùi qua ống khói
Làm giảm vật liệu hữu cơ và chuyển thành
CO2 thay cho CH4 và VOC
Hình thành các chất nguy hiểm và cần phải
có các biện pháp tiêu hủy an toàn
Hình thành xỉ (phía dưới của ro)
Hình thành lượng lớn khói
Chi phí đầu tư và vận hành cao
Chi phí bảo trì lớn
Yêu cầu nhân viên có trình độ kỹ thuật
Yêu cầu kiến trúc bền vững
Thiếu ý thức cộng đồng
Theo các dữ liệu của Eurostat, CTR đô thị năm 2008 trung bình là 524kg/
người, nhưng nó có thể là 800kg ở Đan Mạch hay là 300kg ở Cộng hòa Séc. Năm
2008, các nước EU-27 tạo ra một lượng lớn CTR là 259 Mt, trong khi đó theo ước

tính thì EU-15 tạo ra 221 Mt. Bảng 3-4 mô tả các dòng CTR đô thị được xử lý và
trong bảng 3 thể hiện sự tăng lên trong EU-27 từ năm 1995 đến 2009 về bãi chôn lấp,
lò đốt, làm phân compost và tái chế. Điều quan trọng là năm 2009, 20% CTR được
thiêu đốt, nó vào khoảng 50,9Mt. Lượng nhiệt thấp hơn trung bình ít hơn 7MJ/kg chất
thải để xảy ra các phản ứng nhiệt tự phát và giả thiết rằng ở châu Âu giá trị nhiệt
lượng thấp hơn là vào khoảng 9-13MJ/kg, sự thiêu đốt 50,9Mt chất thải tạo ra một
lượng lớn nhiên liệu có khả năng được thu hồi.
Bảng 3 cho thấy những bãi chôn lấp đã giảm từ năm 1995, và năm 2009 thì nó
chỉ còn 37%. Trong bảng 4, Nhật bản là quốc gia có sử dụng lò đốt cao (79%) và ở
châu Âu, Đan Mạch (54%) và Thụy Điển (50%) là các quốc gia có tỉ lệ sử dụng lò đốt
cao nhất. theo thống kê của BREF (2006) về lò đốt chất thải, bảng 2 tổng hợp số
lượng và tổng sức chứa của các lò đốt hiện nay của 17 nước ở châu Âu.
Những con số này có thể biến đổi theo nguồn sử dụng và theo từng năm. Theo
DEFRA (2007), vào năm 2000, khoảng 291 lò đốt có thu hồi năng lượng ở 18 nước
phía tây châu Âu, xử lý khoảng 50 triệu tấn chất thải và thu hồi năng lượng là 50 TWh
(tương đương 40 triệu tấn dầu). Theo chỉ thị 2008/98/CE, 1 công thức được đưa ra ở
phương trình (3) để làm rõ khi đốt MSW thì tiết kiệm năng lượng và có thể thu hồi
năng lượng. Thật vậy, việc tiết kiệm năng lượng có thể bằng hoặc cao hơn 0,6 hay
0,65 phụ thuộc vào việc lắp đặt hệ thống trước và sau 31/12/2008.
Trong đó Ep là năng lượng được sản xuất hàng năm như là nhiệt (nhân với 1,1)
hoặc là điện (nhân với 2,6), Ef là năng lượng hàng năm đưa vào hệ thống từ nhiên liệu
góp phần sản xuất ra hơi (GJ/năm), Ew là năng lượng hàng năm chứa trong chất thải
xủa lý được tính bằng nhiệt trị của chất thải (GJ/năm) và Ei là năng lượng hàng năm
được biết trước bao gồm Ew và Ef (GJ/năm). Hệ số điều chỉnh là 0,97 được đưa ra để
tính toán cho năng lượng mất đi bởi vì lượng bức xạ và tro đáy. Điều này đưa ra để
biết rằng những ảnh hưởng lớn không dễ đạt được trong quá trình sản xuất điện. Việc
sử dụng nước nóng được đưa ra tại những địa điểm có khả thi thực hiện.
3. Lò đốt chất thải rắn đô thị và công nghệ kiểm soát ô nhiễm không khí.
Các công nghệ khác nhau có thể áp dụng cho MSW bao gồm đốt cháy rác với các
ghi lò di động, thùng quay, lò đốt 2 cấp và tầng sôi. Ở Châu Âu, các lò đốt kiểu lưới

(ghi) được sử dụng hơn 90% thiết bị kĩ thuật và trong trường hợp cụ thể lò đốt tầng
sôi thì MSW phải được tiền xử lý. Công nghệ đốt sử dụng cho MSW đã và đang được
cải tiến từ 10 đến 15 năm, chủ yếu là theo yêu cầu của luật pháp (qui định 1 cách
nghiêm ngặt giới hạn dưới phát thải ra ngoài không khí). Theo chỉ thị 2000/76/EC, 1
công trình đốt tương ứng với vài đơn vị kĩ thuật cố định và di động dành riêng cho xử
lý nhiệt với việc có và không có thu hồi nhiệt khi đốt. điều này bao gồm đốt bởi việc
oxi hóa chất thải cũng như là quá trình xử lý nhiệt như nhiệt phân, khí hóa và cho đến
nay khi mà chất tạo thành từ việc xử lý thì được đốt. Việc mô tả này bao gồm địa
điểm và nhà máy đốt rác toàn bộ bao gồm:
- Tiếp nhận và xử lý chất thải (lưu trử và tiền xử lý tại chỗ)
- Buồng đốt (chất thải-nhiên liệu và hệ thống cung cấp khí)
- Thu hồi năng lượng (nồi hơi, bộ phận tiết kiệm năng lượng)
- Cơ sở cho việc làm sạch khí phát thải
- Điểm đặt cơ sở vật chất cho việc xử lý và lưu trữ cặn dư, nước thải, ống khói.
- Thiết bị và hệ thống cho việc điều khiển quá trình đốt, ghi dữ liệu và quan trắc
các điều kiện đốt
- Những diện tích này được phân bố theo hình 5
Xem xét sơ đồ ở hình 5, 1 sự mô tả ngắn gọn dòng vào lò đốt như sau:
MSW được vận chuyển bởi xe tải (1) và được đổ vào hố lưu trữ-nơi tiếp nhận (2)
chờ cho khối lượng đủ lớn nguyên liệu cho việc WtE. Sau đó, chất thải được chọn
ngẫu nhiên thông qua 1 cần cẩu (3) và được thải vào feed hình phễu (4). Dòng chất
thải thông qua feeder (5) lên ghi di động (6) nơi mà quá trình đốt xảy ra. Nhà máy
được kiểm soát để tối ưu điều kiện đốt đảm bảo C cháy hoàn toàn càng nhiều càng tốt
và thời gian lưu không ít hơn 60 phút. Quạt cưỡng bức (7) cung cấp khí thông qua
diên tích dưới ghi (8) để đi vào lò đốt (9) để cung cấp oxy thúc đầy phản ứng oxi hóa,
pt (1). Dòng khí chủ yếu được lấy từ hố lưu trữ (2) để có áp suất khí thấp hơn và loại
bỏ phần lớn phát thải mùi từ diện tích lưu trữ. Mặc dù không được thể hiện ở hình 5,
hệ thống cung cấp khí thứ cấp phổ biến trong lò đốt đảm bảo độ xáo trộn của khí đốt
(khí thứ cấp) và đảm bảo cho việc đốt cháy hoàn toàn. Khoảng 10-20% khí đốt được
tái tuần hoàn như là khí thứ cấp. Phản ứng liên quan tới quá trình này là tỏa nhiệt và

lượng lớn năng lượng được phát thải như là nhiệt. ví dụ, nhiệt lượng của MSW ở Đức
luôn ở khoảng dao động 7-15 MJ/kg. Năng lượng thu hồi xảy ra phần lớn ở nồi hơi
(10), bộ gia nhiệt (12) và bộ tiết kiệm năng lượng (13). Tro đáy cháy hết được để
nguội và vận chuyển tới hầm lưu trữ (11).Trong hầu hết các lò đốt, phần dưới của tro
được chuyển trên băng chuyền và được phân loại ra sắt và sau đó taischees kim loại
và cải thiện tính chất của xỉ được lấy ra. Xỉ có 1 phần được làm thủy tinh và được
đóng gói như là chất không nguy hại hay chất thải đặc bieetk ở một số quốc gia.
Lượng lớn khí được tạo ra trong quá trình đốt cháy chứa không khí ô nhiễm gây hại
cho môi trường được xử lý tuân theo giới hạn nghiêm ngặt của pháp luật. sau đó, dựa
vào phần trăm được làm sạch, các hệ thống kiểm soát khí ô nhiễm khác nhau sẽ được
áp dụng. ví dụ, ở hình 5, tháp hấp thu khô (14) và tháp lọc bụi túi vải (15) được sử
dụng. Trong một số đơn vị, lượng khí dư sau quá trình kiểm soát khí ô nhiễm được tạo
ra và nó sẽ được chuyển tới 1 cái hầm (không trình bày). Hầu hết các lò đốt xử lý khí
dư trước khi thải bỏ ra các khu loại bỏ. Cuối cùng, bằng việc sử dụng quạt thổi khí
cưỡng bức (16) lượng khí sạch được thoát ra thông qua ống khói. Liên quan đến ô
nhiễm không khí, cần chú ý quá trình đốt gồm các phản ứng xảy ra rất nhanh và xảy ra
trong pha khí, quá trình tự cháy có thể xảy ra nếu nhiệt lượng của chất thải và oxi đầy
đủ. Sau đó, độ dài vỉ lò cũng được trình bày trong hình 6:
Trong thực nghiệm, nước và hàm lượng chất bay hơi trong CTR đô thị được
phát triển trong pha đầu tiên của quá trình sấy đến nhiệt độ 200
0
C, không cần cung
cấp oxy. Pha tiếp theo tương ứng với nhiệt phân và khí hóa vật liệu hữu cơ, ở đó các
hợp chất hữu cơ được chuyển thành pha khí. Sau đó, trong quá trình oxi hóa, khí cháy
sẽ phản ứng với oxy tạo ra nhiệt và các chất có khối lượng phân tử nhỏ hơn. Khi có đủ
các điều kiện oxi hóa, phản ứng xảy ra hầu như hoàn toàn và khí chính là hơi nước,
N2, CO2, O2. Chú ý là những pha này chồng chéo lên nhau về mặt không gian và thời
gian. Tuy nhiên, một số biện pháp kỹ thuật trong lò đốt (vd phân phối không khí và
thiết kế lò) có thể được thực hiện để gây ảnh hưởng đến các giai đoạn để mà làm giảm
các chất ô nhiễm từ việc phát thải khí. Luật pháp châu Âu bắt buộc nhiệt độ pha khí

nhỏ nhất là 850
0
C và thời gian lưu là 2s.
Nói chung, hệ thống lò đốt CTR đô thị vận hành 24h/ ngày và gần nhu là 365
ngày/ năm. Hệ thống sẵn có là 98% và điều này gây ra sự dư thừa về các thiết bị và
quá trình bảo dưỡng. Bảng 7 tổng họp các đầu vào và đầu ra chính của lò đốt CTR đô
thị, nó chỉ ra rằng 1 tấn chất thải có nguồn gốc gần 300kg tro đáy, 30 kg dư lượng
APC và phần còn lại được phát ra như khí thải. Tốc độ dòng khí được điều chỉnh dựa
vào ống khói. Tuy nhiên, lượng lớn 4000-4500 m
3
/ tấn không khí là cần thiết để đảm
bảo lượng không khí cho bầu khí quyển. Thể tích khí đầu vào trong lò đốt CTR đô thị
phụ thuộc vào công nghệ, nó liên quan đến sự tuần hoàn các khí có sẵn. Tuy nhiên,
giá trị này có thể thay đổi từ 4500-6000 Nm
3
/ tấn chất thải. Mặc dù có sự biến đổi lớn,
điển hình 1 tấn CTR đô thị có thể thu hồi được 400-700kWh điện và 1205kWh nhiệt.
Nói chung, các dòng lỏng thải ra có thể từ các thiết bị kiểm soát ô nhiễm không khí
APC nếu hệ thống bị ướt, sự thu gom và đóng gói lưu trữ tro đáy, tuần hoàn nước /
hơi nước, khu vực vệ sinh, nước mưa và nước làm mát. Tuy nhiên, nếu quá trình tuần
hoàn được thực hiện tối đa thì có thể làm giảm đáng kể lượng nước thải. Chất phản
ứng hóa học sử dụng trong hệ thống lò đốt có thể là NH4OH, NH3 để làm giảm Nox
trong lò, trung hòa các tác nhân (cd Ca(OH)2) và vật liệu hấp thụ (vd: than hoạt tính).
Tỉ lệ tiêu thụ điển hình trên tấn là 0,8kg NH4OH; 8kg Ca(OH)2; 0,5kg than hoạt tính.
3.1 Hệ thống làm sạch khí cho lò đốt chất thải
Hỗn hợp khí rời khỏi lò đốt có 3 loại thành phần chính cần phải loại bỏ đến mức có thể trước
khi thoát ra từ ống khói:
- Tro bay được cấu tạo từ những hạt khí nén di chuyển theo dòng khí;
- Các acid và tiền acid, như sulphur dioxide, nitrogen oxides, kydrochloric acid;
- Dioxins và các hợp chất tương tự được hình thành từ sự tổ hợp các gốc có cấu trúc tương tự

như polychloro dibenzodioxins và các chất như furan.
Hỗn hợp khí nóng rời khỏi lò đốt trao đổi nhiệt ở bề mặt của ống trao đổi nhiệt thẳng đứng,
bên trong nó tạo ra áp suất hơi nước cao hay trung bình và trước khi cấp vào hệ thống làm
sạch khí, một phần khí này được chuyển qua một bộ khuếch đại để phun vào buồng dưới ghi
lò di động trong buồng đốt. Việc cần thiết là tái chế khí này để thu hồi toàn bộ năng lượng và
cũng rất quan trọng để thúc đẩy việc kiểm soát dễ dàng hơn trong cân bằng lượng oxy dư
trong lò. Hỗn hợp khí thải còn lại phải được làm sạch bằng thiết bị hoạt động trong hệ thống
làm sạch khí.
3.2 Mục tiêu chính
Trong quá trình trao đổi nhiệt ở bề mặt của ống lò hơi, khí thải được làm mát và thêm vào
một số chất tạo thành chất rắn làm tăng kích thước hạt. Dòng khí thải thô này của hệ thống lò
hơi được làm sạch để đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường địa phương nơi có lò đốt. Phạm vi
nồng độ trong khí thải thô và các giới hạn phát thải bắt buộc phổ biến nhất được trình bày
trong Bảng 3 cùng với các hiệu quả cần thiết theo tính toán trong việc làm sạch mỗi loại tác
nhân ô nhiễm. Hiệu quả xử lý cao cần thiết được thể hiện trong Bảng 3, áp đặt nhiều hệ thống
làm sạch khí, thường theo thứ tự:
Bảng 3: Hiệu quả cần thiết cho hệ thống làm sạch khí thải
Chất ô nhiễm
Nồng độ trong dòng
khí thô từ lò hơi
(mg/Nm
3
)
Mức cao nhất có thể
chấp nhận trong khí
thải
(mg/Nm
3
)
Hiệu quả xử lý cân

thiết
(%)
Tro bay 1500 - 2000 10 99.9
HCl 300 - 2000 10 >99
SO
2
200 - 1000 5 99.5
NO
x
200 - 500 70 86
HF 2 - 25 1 96
Hg 0.2 – 0.8 0.01 99
Cd và các Kim loại
khác
2 - 15 0.05
>99.5
Dioxins (ng
ITEQ/Nm
3
)
0.5 - 5 0.1 98
3.3 Hoạt động của đơn vị làm sạch khí
Một lượng lớn các đơn vị hoạt động dựa vào quá trình phân tách sơ cấp sử dụng để làm sạch
khí thải phát sinh trong hệ thống lò đốt chất thải. Trong Bảng 4, với mỗi loại khí thải ô
nhiễm, các đơn vị phối hợp hoạt động được chỉ ra phạm vi giảm thiểu tương ứng. Thứ tự
phương pháp làm sạch khí được thiết kế tốt cho phép giảm mạnh chất ô nhiễm như quy định
của BREF trong lò đốt chất thải Bảng 5 (chấp nhận ý kiến từ Bản 5.3 của BREF, 2006).
Bảng 4: Quá trình làm sạch khí và phạm vi giảm thiểu điển hình các chất ô nhiễm bằng cách
phối hợp nhiều đơn vị hoạt động.
Chất ô nhiễm Các bước của quá trình

Mức độ giảm
(%)
SO
x
Scrubber ướt hoặc cyclon khô 50 - 90
HCl Scrubber ướt hoặc bán khô 75 - 95
NO
x
Xúc tác có chọn lọc 10 - 60
Kim loại nặng Scrubber khô + tĩnh điện 70 -95
Tro bay Lọc tĩnh điện + Lọc bụi tay áo 85-99.9
Dioxins và Furans Than hoạt tính + Lọc bụi tay áo 50 – 99.9
Thông thường trên bề mặt tro bay được hấp phụ các chất ô nhiễm khác như dioxins và kim
loại nặng.
3.4 Phân tách tro bay và than hoạt tính
Tro bay phát sinh ở nhà máy điện nơi quá trình đốt nhiên liệu liên tục, được thu thập và sử
dụng như vật liệu thô cho quá trình sản xuất xi măng Portland. Tro bay phát sinh ở lò đốt chất
thải thường là chất gây ô nhiễm kim loại nặng và các chất nguy hại khác và phải được xử lý
như một loại cặn độc hại, trở thành chất trơ trước khi thải bỏ ở bãi chôn lấp kiểm soát.
Bảng 5: Mức phát thải có thể đạt được cho các cơ sở đốt chất thải (trích từ Bảng 5.2 của
BREF (2006) “Mức phát thải hoạt động liên quan đến sử dụng BAT” tới ô nhiễm không khí
đơn vị mg/Nm3).
Thành phần Mẫu không
luên tục
Giá trị nửa
giờ
Giá trị ngày Ghi chú
Bụi 1-20 1 - 5 Mức thấp hơn đạt được với
các bộ lọc vải như lọc bụi tay
áo

HCl 1-50 1- 8 Ưu tiên sử dụng quá trình ướt
SO
2
1-150 1- 40 Ưu tiên sử dụng quá trình ướt
NO
x
với SCR 40-300 40 - 100 Yêu cầu thêm năng lượng
hoặc
NO
x
với SCR Ở khí thô, lượng NOx cao,
NH3
TOC 1 - 20 1 - 10 Yêu cầu điều kiện đốt tối ưu
CO 5 - 100 5 - 30 Điều kiện đốt tối ưu
Hg < 0.05 0.001
-0.03
0.001 - 0.02 Kiểm soát đầu vào, quá trình
hấp phụ các sản phẩm chứa
Carbon
PCDD/PCDF
(ng ITEQ/Nm
3
)
0.01 - 0.1 Điều kiện đốt tối ưu, kiểm
soát nhiệt độ để giảm sự tổng
hợp, quá trình hấp phụ các
sản phẩm chứa Carbon
Carbon hoạt tính dạng bột thường được sủ dụng để hấp phụ các chất ô nhiễm như dioxin và
furan, sẽ được trình bày chi tiết sau, loại bột này được thu thập cùng với tro bay (hệ thống
nhỏ) trong giai đoạn làm sạch cụ thể. Loại thiết bị chính sử dụng để loại bụi gồm tro bay và

carbon hoạt tính là: cyclone, lọc tĩnh điện và lọc bụi tay áo, Bảng 6. Các bộ phận kết cấu
cũng như phương thức hoạt động sẽ được trình bày bao quát (Niessen, 2002). Do đó, các thiết
bị này được coi là thích hợp hơn trong phạm vi áp dụng cho phân tách tro bay.
3.4.1 Cyclone
Cyclone khá hiệu quả để loại bụi với đường kính hơn 100 µm từ khí thải. Thiết kế của
cyclone được xem xét ở một bài báo khá (Morcos, 1989: Lee và Huffman, 1996: Amutha
Rain et al.,2008) và theo đó với kết cấu thép xây dựng hoặc thép không rỉ, nó có thể dử dụng
được trong phạm vi nhiệt khá rộng. Trong làm sạch khí thải lò đốt, cyclone được sủ dụng phổ
biến để phân tách sơ bộ ,các đơn vị tiếp theo được thiết kế để giữ lại các hạt bụi có kích thước
nhỏ hơn trong tro bay.
3.4.2 Lọc tính điện (ESP)
Gần một thế kỷ trước, Dr. Frederick Cottrell đã giới thiệu khác niệm phân tách bụi nhờ ứng
dụng lĩnh vực điện. Nói chung, hiệu quả của ESP phụ thuộc chính vào thiết kế của tấm điện
và dụng cụ gõ mẫu và khu vực thu mẫu phải được thiết kế cẩn thận để đảm bảo lớp biên có
độ dày phù hợp, để ngăn sự cuốn theo dòng khí hình thành từ các hạt bụi. Vận tốc dòng khí
trong khu vực tĩnh điện luôn dưới là 1 m/s và thường dưới 0.5 m/s. Lọc tĩnh điện, cũng như
các thiết bị quá trình khác trong nhà máy đốt phải được điều chỉnh đến các trạng thái ổn định
với hệ thống kiểm soát sẵn sàng điều chỉnh sự mất cân bằng trong những điều kiện cao điểm.
Điều quan trong là yêu cầu kiểm soát động học và kiểm soát tốt hiệu quả của quá trình
(Bordado và Gome, 1999).
Thiết bị Hiệu quả đặc
trưng cho tro
bay
Hiệu quả đặc
trưng cho
AC
Khoảng áp
suất đặc
trưng
Nhiệt độ

hoạt động tối
đa
Khoảng kích
thước hạt
Cyclone Trên 80% Trên 50% 10 – 1000 Pa 1300
o
C ≥ 20µm
ESP Trên 99% Trên 80% 50 – 300 Pa 450
o
C 0.08 – 20
µm
Lọc bụi tay
áo
Trên 99% Trên 99% Thường
khoảng 500
– 2000 Pa
với quạt
cưỡng bức
240
o
C 0.04 – 50
µm
3.5. Phân tách acid
Các axit có trong khí thải như HCl và HF và tiền thân của axit SO
2
có thể được phân tách bởi
các quá trình khác nhau: quá trình khô (với việc sử dụng một vật liệu hấp thụ chất rắn); quá
trình bán khô (với việc sử dụng phun chất hấp thụ ), ướt (với dung dịch nước). Phân tách axit
Chất hấp thụ rắn như vôi khô (calcium hydroxide) thường được sử dụng nhưng một lựa chọn
khác là muối bicarbonate khô. So sánh các qúa trình phân tách axit được trình bày định tính

trong bảng 7. Ngày nay 1 vài phương án lựa chọn được biến thể và cải tiến nhưng nó được
xem là nằm ngoài phạm vi báo cáo này những chi tiết tốt thay thế các lựa chọn sẵn có.
3.6. Giảm thiểu Nitrogen oxides
Nồng độ Nitrogen oxides trong khí thải thường được giảm thiểu ở hai quá trình phản ứng:
SNCR (giảm không xúc tác có chọn lọc) và SCR (giảm xúc tác có chọn lọc). Phương trình
hóa học khác tập trung vào việc giảm sự hình thành NO
x
trong quá trình đốt cháy đã được
nghiên cứu rộng rãi tại phòng thí nghiệm và nhà máy thí điểm, có thể được dựa trên giải
quyết triệt để giảm thiểu quá trình oxy hóa N
2
bởi các phản ứng hoàn toàn. Tuy nhiên hầu hết,
nếu không phải tất cả những phương trình, có một số ảnh hưởng lên hiệu suất cháy và do đó
làm tăng nồng độ của VOC và cụ thể là PAH trong khí thải.
Quá trình SNCR sử dụng ammonia (NH3) là chất phản ứng hoặc cho các cơ chế nhỏ hơn urea
(CO (NH2) 2) như giảm thiểu các tác nhân, với hệ thống phun trực tiếp vào buồng đốt. Ở
nhiệt độ cao, urea phân hủy hình thành amoniac, phương trình (4), và các phản ứng giảm
thiểu nói chung diễn ra từ 850 º C tới 1050 º C với phương trình (5) - (6):
CO(NH
2
)
2
+ H
2
O → 2 NH
3
+ CO
2
(4)
4 NO + 4 NH

3
+ O
2
→ 4 N
2
+ 6 H
2
O (5)
6 NO
2
+ 8 NH
3
→ 7 N
2
+ 12 H
2
O (6)
Quá trình SCR (Jungtten và cộng sự, 1988.) Sử dụng một chất xúc tác rắn thường nền cố định
và vận hành từ 200 đến 400 º C, với sự hiện diện của amoniac. Phạm vi của nhiệt độ vận hành
và thực tế là chất xúc tác vô hiệu hóa với hiện diện của acid media mạnh, áp đặt các mô-đun
SCR phải được cài đặt sau khi bụi, cũng như các thành phần có tính acid đã được lấy ra từ khí
thải.
Các phản ứng nói chung đại diện diễn ra trên bề mặt của chất xúc tác được thể hiện ở các
phương trình (7) – (9). So sánh các đặc điểm chính và các quy trình của SNCR và SCR được
trình bày trong bảng 8.
4 NO + 4 NH
3
+ O
2
→ 4 N

2
+ 6 H
2
O (7)
6 NO + 4 NH
3
→5 N
2
+ 6 H
2
O (8)
2 NO
2
+ 8 NH
3
+ O
2
→ 3 N
2
+ 6 H
2
O (9)
3.7. Carbon monoxide và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi
Sự gia tăng của nồng độ khí carbon monoxide (CO) và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi
(VOC) trong khí thải là một dấu hiệu của điều kiện cháy không phù hợp trong lò. Một số điều
chỉnh bởi các hệ thống kiểm soát có được thông qua, nhưng phổ biến hơn là:
i. Tăng nguyên liệu không khí đầu vào của lò
ii. Giảm thiểu tái chế khí thải cho lò
iii. Tăng nhẹ áp suất dưới ghi lò
Cả i) và ii) sẽ làm tăng cân bằng hóa học của không khí trong lò, cho phép quá trình oxy hóa

sản phẩm phân huỷ hoàn chỉnh hơn của các chất thải và các chất dễ bay hơi tương ứng, chẳng
hạn như nhiệt. Đối với chất thải có hàm lượng khá cao halogen hoặc phospho (ví dụ như
trong sự hiện diện của việc tăng hàm lượng chất chống cháy hoặc PVC), việc áp dụng i) và
đặc biệt ii) sẽ rất hiệu quả, nhưng tăng oxid cân bằng hóa học trên 10% thường gây ra hậu
quả giảm hiệu quả phục hồi năng lượng tổng thể do không thể tránh khỏi tiêu thụ năng lượng
để làm nóng lên N2 đầu vào. Việc áp dụng iii) đặc biệt hiệu quả đối với chất thải có độ ẩm
cao, kết quả là nâng hiệu quả hơn các vật liệu chất thải từ dịch chuyển ghi lò. Điều quan
trọng của việc đề cập là biện pháp iii) chỉ có thể được áp dụng giảm áp suất cao trong ghi lò
trong đó lỗ và khoảng cách ghi lò là khá nhỏ (ví dụ loại ghi lò VON ROLL).
Tách carbon monoxide và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi có trong khí thải không phải là một
công việc dễ dàng. Một trong số rất ít quá trình cụ thể, đáng để đề cập, là quá trình oxy hóa
xúc tác trong chuyển đổi không đồng nhất. Nói chung, thêm O
2
vào trong dòng khí thải và
hỗn hợp này là tiếp tục bị oxy hóa trên nền cố định của một chất xúc tác oxy hóa mạnh như
phớt platium không đan lại.
Đối với lò đốt chất thải khá nhỏ, và khi các chất thải có một hàm lượng cao PVC dùng 1 lần
(ví dụ như chất thải bệnh viện) bước oxi hóa này được bao gồm trong hệ thống làm sạch khí,
thường là gần lò hơi vì quá trình oxy hóa có hiệu quả hơn ở nhiệt độ khí thải cao. Đối với hệ
thống lớn hơn như sử dụng để đốt khối lượng chất thải thành phố hệ thống này là rất hiếm khi
đưa vào thiết kế do chi phí đầu tư rất cao và cũng do sự mất thêm năng lượng do thúc đẩy các
yêu cầu để bù đắp việc giảm áp suất.
3.8. Ngưng tụ hơi trong hệ thống làm sạch khí
Ngưng tụ hơi nước là một trong những vấn đề lớn có thể xảy ra trong các hệ thống làm sạch
khí. Sự xuất hiện của sự ngưng tụ gây ra vấn đề ăn mòn mạnh mẽ cũng như tro bay kết hợp
như bùn hoặc "dán" và gây ra các sự cố ở một vài bước làm sạch khí chủ yếu là các bộ lọc
cấu trúc ống. Cả trong thiết kế cũng như trong hoạt động của hệ thống đốt, tránh ngưng tụ hơi
ẩm là bắt buộc và trong trường hợp liên tục xảy ra tuổi thọ của hệ thống sẽ giảm cũng như
tính khả dụng do yêu cầu làm sạch và bảo trì thường xuyên hơn.
Do đó, tỷ lệ chi phí vận hành cũng là đáng kể, mặc dù một số biện pháp giảm bớt đi có thể

được thông qua từ các điểm kiểm soát , cách giải quyết tốt nhất để ngăn ngừa sự cố xảy ra là
một thiết kế hệ thống 1 cách kĩ lưỡng. Không chỉ tổng thể cân bằng nước được xem xét điều
kiện ổn định và động lực mà còn ước tính cẩn thận điểm sương của khí thải tại các điểm quan
trọng khác nhau phải được thực hiện.
Góp phần chủ yếu tổng lượng nước hiện nay trong khí thải từ:
i. Độ ẩm trong không khí đầu vào
ii. Độ ẩm bốc hơi từ khí thải
iii. Nuốc được tạo ra trong các phản ứng cháy
iv. Nước bay hơi trong dòng khí thải ở các bước làm sạch ướt hoặc bán ẩm
Giá trị i) và ii) khá cao dự kiến sẽ diễn ra đồng thời vào những ngày mưa hoặc nếu mưa tích
tụ trên chất thải tại các điểm thu, và do đó hoạt động ngăn ngừa ngưng tụ là vô cùng quan
trọng ở giai đoạn thiết kế.
Nhiệt độ khí thải, từ chỗ thoát ra của lò hơi chẳng hạn ống khói đang trở nên thấp hơn, một
phần là do hệ thống phục hồi năng lượng, và do đó xác suất xuất hiện ngưng tụ trở nên cao
hơn đối với các giai đoạn cuối cùng của hệ thống làm sạch khí.
Lại nhiệt của khí thải, để tránh ngưng tụ có thể đạt được trong thực tế bởi các quá trình khác
nhau. Phổ biến là:
i. Phun hạn chế lưu lượng khí thải nóng tăng dòng trong dòng chính: đây là hệ thống rất
hiệu quả của lại nhiệt, nhưng nó có bất lợi cho khí thải nóng do lò hơi bị ô nhiễm hơn,
và hiệu quả làm sạch tổng thể bị giảm nhẹ
ii. Trao đổi nhiệt với khí thải nóng: trong trường hợp này hai dòng được lưu giữ bị tách
ra và nhược điểm duy nhất là tăng độ chênh áp suất bộ trao đổi nhiệt và chi phí đầu tư
cao hơn.
Trong cả 2 trường hợp nhiệt lên thêm 2 – 5
0
C nhiệt độ điểm sương cao hơn có thể xảy ra có
thể ngăn chặn sự ngưng tụ từ bộ giảm áp lực như 1 quy luật rất ổn định. Để ngăn chặn sự
ngưng tụ, lại nhiệt là rất thường được xem xét trong thiết kế ít nhất là trong hai điểm của hệ
thống làm sạch:
i. Ngay trước ống khói thải khí để tránh sự hình thành của "plume" gây ra bởi sự ngưng

tụ trong làm mát bằng không khí lạnh
ii. Trước các bộ lọc dạng ống để tránh tắc nghẽn bởi sự hình thành bùn trong các thành
bên trong của các bộ lọc.
Việc sử dụng các vật liệu chống ăn mòn và chất phủ đặc biệt, nơi ngưng tụ có xu hướng xảy
ra, thực sự là một thực hành thiết kế tốt, không những ngăn chặn sự cố chắc chắn mà còn có
tầm quan trọng lớn.
3.9 công nghệ mới nổi để làm sạch khí
3.9.1 dầu nhũ tương trong scrubber
Dioxin và hydrocarbon polyaromatic (PAH) có khả năng hòa tan rất hạn chế trong
dung dịch xử lý và do đó loại bỏ bằng cách lọc scrubber ướt là khá hạn chế . Một lượng giảm
nhỏ được quan sát do ngưng tụ trong dung dịch nước khá lạnh, cũng như trong bùn của các
hạt rắn mà bề mặt vẫn còn hấp phụ , nhưng do đánh dấu của tính chất ưa mỡ chúng có xu
hướng nổi và cuối cùng bị loại khỏi xử lý scrubber của dòng khí .
Dầu sôi , một phần không bão hòa được chứng minh là một phương tiện trung chuyển hiệu
quả scrubbing , cũng như họ dầu-trong- nước nhũ tương ứng ổn định bởi bề mặt không ion
với HLB từ 7 đến 10 ( Bách khoa toàn thư của công nghệ nhũ tương , 1988). Nhũ tương dầu
vẫn giữ chủ yếu là dioxin , furan và PAH và nó được coi là một chất thực tiễn tốt để xử lý
nhũ tương ngay sau khi tổng các chất ô nhiễm đạt 0,1 mg / L. Thiết kế của hệ thống scrubber
cần xem xét khi âm lượng của nhũ tương cho phép nhũ tương chuyển đổi lên đến 4 lần mỗi
năm trong điều kiện hoạt động kém nhất . Thiết bị chứa chuẩn bị nhũ tương và bơm chuyển
đi do đó sẽ được bao gồm trong các thiết bị phụ trợ .
Xử lý nhũ tương ô nhiễm gồm một máy cắt nhũ tương, tách chất lỏng-lỏng và hấp thụ
của pha dầu trong hạt gỗ hoặc hấp thụ ưa mỡ khác,chẳng hạn như tế bào polyurethane (Clark
et al., 2008) hoặc phenolic bọt, và hấp thụ của vật liệu rắn cho các lò cho thêm thu hồi năng
lượng.
Một ổ ghi riêng cho dầu vào lò cũng có thể được cài đặt, nhưng các nhà khai thác chất
thải lò đốt không thích dùng các chất lỏng hoặc dầu vào lò vì sẽ có một số lượng lớn vấn đề
hoạt động có thể xảy ra.
3.9.2 khử bụi và tích tụ hạt
Mặc dù rất hiệu quả trong hơn 99% các hạt của tĩnh điện và các bộ lọc ống vải không

có hiệu quả cho các hạt nano cũng như cho hạt phụ micron nhỏ . Xả khí thải ra khỏi ống khói,
mặc dù rất sạch sẽ có tuy nhiên nó gồm một lượng nhỏ hạt nano. Mối quan tâm gần đây về
tác dụng sinh lý của các nghiên cứu hạt nano trong hô hấp gây ra trên nghiên cứu của họ và
về phương pháp tránh hiện diện của chúng trong khí thải . Cải thiện tích tụ hạt và loại trừ có
vẻ hứa hẹn hơn và nghiên cứu thay thế đang được tiến hành theo hướng đó. Cho đến nay
người ta đã được chứng minh rằng bụi và các hạt nano rất tốt có thể được tổng hợp hiệu quả
bằng cách phân tán nước polyme với khả năng tương thích kiểm soát nước (Nunes et al.,
2011).
4. Chất gây ô nhiễm chính phát thải trong MSWI và luật pháp châu Âu.
Tác động chính trực tiếp gây ra bằng cách đốt là lượng khí thải vào không khí, dư lượng sản
xuất ( tro đáy và dư lượng APC) , lượng khí thải vào nước , sản xuất năng lượng / tiêu thụ
,vật tư tiêu hao , tiếng ồn và độ rung , khí thải không bền (bao gồm cả mùi chủ yếu từ lưu trữ
chất thải ) , rủi ro lưu trữ / xử lý / xử lý chất thải . Trong số này, lượng khí thải vào không khí
là thực sự quan trọng, vì quá trình đốt 1 tấn MSW sản xuất một khối lượng lớn khí thải. Một
số phép đo cho thấy thường phát ra 4500-6000 Nm
3
/ton ( 11% O2). Tùy thuộc vào công nghệ
, điều kiện hoạt động và các thành phần của chất thải đốt , chất gây ô nhiễm khác nhau được
hình thành và phát ra trong khí thải :
- Hạt - với kích thước phân phối rộng rãi;
- Axit và các khí -HCl , HF , HBr , HI, SO2, NOX , NH3, ;
- Kim loại nặng - Hg , Cd, Tl , As, Ni , Pb, Sb, Se , Sn , Zn, ;
- Hợp chất carbon - CO, VOC , PCDD / PCDF , PCB, PAH , ;
Trong phạm vi này , các biện pháp để giảm tiền chất gây ô nhiễm trong chất thải , như clo và
kim loại nặng dễ bay hơi , có thể có tác động tích cực . Trên thực tế, thiết kế lại sản phẩm và
bao bì có thể là một khía cạnh quan trọng để giảm lượng khí thải. Liên quan đến kim loại
nặng, điều quan trọng là để tránh các loại pin, da , bột màu, lon, và để giảm clo,chất thải như
nhựa (PVC) không nên dùng.
Kể từ đầu những năm 1970 châu Âu đã cam kết chắc chắn sẽ bảo vệ môi trường không khí .
Trong cam kết này này , nên đề cập đến Chỉ thị 2000/76/EC của Quốc hội châu Âu

và của Hội đồng , trên quy trình đốt rác thải nhằm mục đích " để ngăn cản hoặc hạn chế tác
động tiêu cực càng nhiều càng tốt với môi trường, ô nhiễm đặc biệt do phát thải vào không
khí ,đất, nước mặt và nước ngầm , và các rủi ro dẫn đến sức khỏe con người , từ quá trình đốt
đồng thiêu huỷ rác thải . " Chỉ thị này , được gọi là chất thải Chỉ thị Thiêu hủy ( WID ) ,nói
rằng các phép đo liên tục của NOx, CO , tổng bụi, TOC , HCl, HF và SO2 nên được thực
hiện, và ít nhất hai lần một năm với các kim loại nặng ( Cd , Tl , Hg , Sb , As, Pb , Cr , Co ,
Cu,Mn , Ni , V) và dioxin và furan . Trong thực tế, WID áp đặt giá trị giới hạn rất hạn chế
cho chất gây ô nhiễm khí thải chính. Ví dụ, giá trị giới hạn khí thải cho phép của tổng nồng
độ dioxin và furan tính bằng cách sử dụng khái niệm độc hại tương đương là 0,1ng I-
TEQ/Nm3. Bảng 9 cho thấy các giá trị giới hạn pháp lý không khí chỉ trong WID, cũng như
các phạm vi bình thường mà có thể được quan sát trước khi xử lý thải khí (thô thải khí).
Trước xử
lý
Ref.1 Sau xử lý Giới hạn
pháp lý
Bụi (mg/Nm
3
)
CO(mg/Nm
3
)
TOC(mg/Nm
3
)
HCl(mg/Nm
3
)
HF(mg/Nm
3
)

SO2(mg/Nm
3
)
NO+NO2(mg/Nm
3
)
NO(mg/Nm
3
)
Hg(mg/Nm
3
)
Cd,TI(mg/Nm
3
)
Các loại kim loại nặng khác
(Sb,As,b,Cr,Co,Cu,Mn,Ni,V)
Dioxin&furan
(ng I-TEQ/Nm
3
)
CO2
H2O
Bảng 9. Nồng độ phát thải khí trước và sau khi xử lý và giới hạn pháp lý.
Để chứng minh phù hợp với các giá trị về khí thải trong WID, nồng độ đo, C
M
,
được tiêu chuẩn hóa (lập chỉ với S), C
S
, ở các điều kiện sau: 273 K, 101,3 kPa, 11 % O2, khí

khô (MS = 0) bằng cách sử dụng phương trình sau:
(10)
nơi nồng độ oxy (O
s
, M), độ ẩm (MM), nhiệt độ (T
M
) và áp suất (P
M
) đại diện cho các điều
kiện đo.
Lượng phát thải các chất ô nhiễm như HCl, HF, SO2, NOx và các kim loại nặng phụ thuộc
chủ yếu vào các đặc điểm chất thải và các thiết bị kiểm soát ô nhiễm không khí. Công nghệ lò
xác định lượng CO, VOC và NOx. Tổng bụi phát sinh được xác định trên các thiết bị
APC.hình. 8 cho thấy một sự cân bằng khối lượng đối với một số chất gây ô nhiễm mỗi 1 tấn
MSW đốt.
4.1 bụi
Trong quá trình đốt cháy, một phần của chất thải không cháy và loại bỏ khỏi lò đốt
chất thải rắn như chất thải rắn, thường được gọi là tro đáy hoặc xỉ, phế liệu APC và lượng rất
thấp của các hạt còn lại trong khí thải. Các hợp chất ma trận của những hạt chủ yếu là oxit
nhôm và silicon. Liên quan đến ô nhiễm không khí từ MSWI, đầu vào nhiều nhất là hạt vô cơ
tốt nhất còn lại sau khi quá trình đốt cháy của chất thải và đi cùng với khói thải ra khỏi lò .
Một số các hạt được xử lý như tro nồi hơi và được loại bỏ trong phễu . Một khía cạnh rất
quan trọng liên quan đến ô nhiễm không khí là khí thải làm mát các hợp chất khí khác nhau
(một số chất gây ô nhiễm ) ngưng tụ trên bề mặt hạt . Khi nồng độ HCl trong lò hơi cao, giai
đoạn ngưng tụ có thể gồm các kim loại clorua khác nhau như ZnCl2 , PbCl2 và CdCl2( Báo
cáo của Ngân hàng Thế giới , 1999).
Hạt vật chất thường được nhóm thành các loại dựa trên đường kính của họ (ví dụ như
PM2.5 có đường kính dưới 2,5 mm). Ví dụ, PM2.5 có thể tồn tại trong khí quyển
thời gian dài, phát tán xa và có khả năng xâm nhập sâu vào đường hô hấp. Độc tính của
chúng thường tương quan với thành phần các chất hóa học tương ứng.

Kiểm soát ô nhiễm không khí (APC) dư lượng sản xuất trong các nhà máy đốt rác
được phân loại là chất thải rắn nguy hại chủ yếu là do độ kiềm cao, hàm lượng cao của kim
loại nặng dễ bay hơi và muối hòa tan , và một lượng nhỏ các hợp chất rất độc hại như dioxin
và furan ( Quina et al 2008b).
Các phương pháp xử lý APC hiện tại sử dụng rất hạn chế , và trong tương lai gần
chúng có thể trở nên không bền vững, do quy định môi trường nghiêm ngặt. Phát triển các
quá trình trơ mới và an toàn hơn sẽ là một điều phải làm trong tương lai. Khi dư lượng APC
được hình thành trong các thiết bị với Ca (OH)
2
tiêm vào, sản phẩm phản ứng như CaOHCl ,
CaF
2
, CaSO
3
hoặc CaSO
4
có thể có mặt với nồng độ đáng kể, như kết quả của HCl, HF và
SO
2
trung hòa . Carbon hoạt tính thường được thêm vào để xử lý dư lượng APC .
4.2 Carbon monoxide
Carbon monoxide (CO) là một chất khí có thể được tìm thấy trong khói như một sản
phẩm của quá trình cháy không hoàn toàn của các hợp chất hữu cơ được đo trực tuyến và
thường được sử dụng để kiểm tra hiệu quả đốt. Trong MSWI đó là bình thường khi cho rằng
khi nồng độ CO thấp trong khói sau đó khí đốt ra có chất lượng cao, và lượng TOC trong khí
thải thấp trong những điều kiện này. CO phát sinh trong buồng đốt khi không có đủ O2 cho
quá trình oxy hóa đầy đủ hay nếu nhiệt độ không đủ cao để đảm bảo phản ứng đầy đủ tạo
thành CO2. Carbon monoxide oxy hóa đến carbon dioxide xảy ra sau một số thời điểm phát
thải vào bầu khí quyển (BREF, 2006).
4.3 các hợp chất hữu cơ bay hơi

Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) là sản phẩm của quá trình đốt cháy không hoàn
toàn và có thể bao gồm một loạt các hợp chất, vì chúng có thể bao gồm các chuỗi carbon
hoặc vòng có áp suất hơi cao (ví dụ 0.27 kPa ở 250 º C). Khi đốt với hiệu suất cao, nồng độ
của các hợp chất hữu cơ được dự kiến phát thải rất thấp. Thật vậy, nói chung, khí thải từ
MSWI chỉ chứa lượng vết của các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) được định lượng trực
tuyến trong khói như tổng carbon hữu cơ (TOC). thường sự chuyện biệt hóa của VOC có thể
bao gồm các hợp chất như metan, etan, propan, butan, pentane, hexane, heptane, etylen,
benzen, toluen và xylen (BTX), ethylbenzene, axetylen, formaldehyde, acetone, vv Methane
(CH
4
) là không hình thành cho đến khi điều kiện oxy hóa được giám sát trong quá trình WtE.
Trong thực tế, CH4 chỉ có thể phát sinh trong hầm chất thải,do quá trình yếm khí trong thời
gian dài lưu trữ.
Ngoài những hợp chất hữu cơ gọi trên, dấu vết của polycyclic aromatic hydrocarbons
(PAH), polychlorinates biphenyls (PCB) và dioxin (PCDD / PCDF - thảo luận trong phần
(4.10) có thể xảy ra trong khói, chủ yếu là hấp thụ thành các hạt
4.4 Acid clorua và florua
Chlorine và fluorine có thể có mặt trong MSW với số lượng đáng kể. Các nguồn
chính của chlorine là chất dẻo như PVC, chất thải thực phẩm có muối và chlorine vô cơ khác.
Flourine có thể chuyển thành nhựa như PTFE, fluorinated sợi và Flourine vô cơ khác. dưới
các điều kiện lò chlorine và fluorine chủ yếu là chuyển đổi thành hydro acid
halogenua, HCl và HF, và một phần của chúng có thể phản ứng để tạo thành chlorine kim
loại. Nói chung, HCl và HF được loại bỏ bởi công nghệ tương tự, bằng cách thêm chất trung
hòa, ví dụ vôi (Ca (OH) 2), Natri hydroxide (NaOH), hoặc canxi cacbonat
(CaCO
3
). Các phản ứng sau đây cho thấy sự tách biệt các chất ô nhiễm axit với Ca(OH)
2
2 HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2 H2O (11)
2 HF + Ca(OH)2 → CaF2 + 2 H2O (12)

Những phản ứng này có thể kéo theo những cơ chế phức tạp do khí khác nhau/pha rắn
tham gia, và một số nghiên cứu cho rằng thay vì dùng CaCl
2
như pha hình thành chính ta nên
dùng CaOH (Quina et. al.2008b). Nồng độ khí thải khí nói chung trong khoảng 0,1 -6
mg/Nm
3
với HCl và 0,01 -0,1 mg/Nm
3
cho HF, và do đó dưới mức quy định.
4,5 Sulphur dioxide
Sulphur dioxide là một sản phẩm phản ứng của hợp chất S có trong chất thải với oxy,
và nồng độ của nó trong khói tỷ lệ thuận với lượng của nó trong chất thải:
CxHyS + w O2 → CO2+ H2O + SO2 (13)
Bất kể trong dạng hữu cơ hay vô cơ, hầu hết các oxit lưu huỳnh hiện diện trong ống
khói ở dạng SO
2
. Theo BREF (2006), mặc dù ngưỡng quy định 50 mg/Nm3, hầu hết các thiết
kế đều cho số liệu thấp hơn 20 mg/Nm3 khí thải. chất ô nhiễm này có thể được loại bỏ bằng
các phản ứng:
SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + 1/2 H2O (14)
Điều quan trọng cần lưu ý là SO2 là một chất khí phản ứng cao với một nửa vòng đời
nắng trong nhà. Mặc dù nó được biết là một chất ức chế hô hấp và co thắt phế quản, ảnh
hưởng của nó dường như giới hạn với người bị bệnh hen suyễn và viêm phế quản, trong khi
ngưỡng nhạy cảm với tiếp xúc rất khác nhau (Katsouyanni et al.,1997). Trong một số trường
hợp, SO
2
có liên quan với các hạt mịn, và do đó các chất gây ô nhiễm có thể thay thế cho
nhau. Sulphur dioxide cũng được biết đến như rất độc hại cho vi khuẩn Koch và do đó, tỷ lệ
mắc bệnh lao được công nhận là thấp hơn trong các lĩnh vực phát thải SO

2
.
4,6 Nitrous dioxides
Các Nitrogen oxides, NOx, cũng được biết đến là khí gây nóng lên toàn cầu và có tính
axit , và trong quá trình đốt cháy của ba cơ chế khác nhau chính có thể dẫn đến sự hình thành
chất này. Thật vậy, một phần của nitơ không khí và một phần của nitơ có trong chất thải
(hoặc nhiên liệu ) có thể oxy hóa NOx. Các oxit nitơ sản xuất từ không khí được gọi là NOx
nhiệt , còn những chất có nguồn gốc từ chất thải thì được gọi là NOx nhiên liệu. Những phản
ứng này có thể xảy ra đáng kể ở nhiệt độ trên 1300
o
C và bất cứ khi nào oxy không phải là
một tác chất hạn chế . Trong các nhà máy WtE ,NOx nhiệt thường là lớn hơn nhiều so với
NOx nhiên liệu. Sự hình thành của các oxit nitơ qua phản ứng hoàn toàn với các hợp chất hữu
cơ được gọi là NOx thúc đẩy, và có rất ít ảnh hưởng trong các nhà máy đốt WtE .
Pháp luật thiết lập một giới hạn quy định 200 mg/Nm3 , và tuân thủ các giới hạn này , các
biện pháp sơ cấp và thứ cấp có thể được thực hiện. Các kỹ thuật cơ bản chính có thể liên quan
đến cả cung cấp quá nhiều không khí và nhiệt độ lò cao quá mức. Biện pháp thứ cấp có thể
yêu cầu tiêm các tác chất giảm như amoniac ( 25% dung dịch nước ) hoặc urê, để
thúc đẩy SNCR trong phương trình . (5) - (6) ( phần 3.6). Giảm NOx có thể đạt được 85% ở
nhiệt độ 1000 º C , và do đó một số NH
3
cũng có thể được phát thải trong khói (BREF ,
2006). Khi urê được sử dụng như tác chất làm giảm trong SNCR , một ít N2O có thể phát
sinh . Nitơ oxit (N
2
O) thường có tương quan với CO, kể từ khi nó được hình thành dưới nồng
độ oxy thấp , nhưng nó không có trong khí thải NOx. Ngoài ra, SCR bằng cách sử dụng chất
xúc tác cụ thể có thể được tích hợp trong các khu vực APC, sau khi trung hòa axit và khử
bụi . Tùy thuộc vào chất xúc tác , phản ứng SCR có thể diễn ra trong khoảng 180 tới 450 º C.
Khí thải ống khói thường ở 95% NO và 5% NO

2
( BREF ,2006). Riêng phát thải NOx có thể
trong khoảng 800-900 g / tấn của MSW .
4.7 Thủy ngân
Thủy ngân đến nay là kim loại nhiệt điện động nhất, có độc tính cao , và ở 357ºC nó
bay hơi hoàn toàn vào khí thải. Mặc dù Hg được sử dụng hạn chế, một số loai MSW chứa
pin, thiết bị điện , nhiệt kế và chất thải cụ thể có thể dẫn đến không tuân thủ quy định ngưỡng
0,05 mg/Nm3 .
Trạng thái ôxi hóa của Hg phụ thuộc chủ yếu vào các đặc tính của ống khói khí ,
nhìn chung, các hình thức quan trọng nhất trong MSWI là Hg
0
và HgCl
2
. Khi nồng độ HCl
trong khói cao hơn so với SO
2
(là tác nhân giảm ) , thủy ngân là chủ yếu ở dạng HgCl
2
, lúc
này, nó dễ loại bỏ hơn pha khí Hg
0
.
Đối với yếu tố này , các biện pháp chính là tránh càng nhiều càng tốt để đưa vào trong
lò chất thải ô nhiễm có chứa Hg . Tuy nhiên , kỹ thuật thứ cấp thường được thực hiện để phù
hợp với các giới hạn quy định với khí thải ống khói. Lượng khí thải Hg thấp nhất được quan
sát thấy khi sử dụng lưu huỳnh pha tạp than hoạt tính. Một số phân tích cho thấy máy lọc acid
ướt có thể phục vụ như một nơi chứa Hg nếu nó xảy ra ở dạng clorua ( BREF , 2006). Số
lượng Hg trong MSW là trong khoảng 0,5-5 g Hg / tấn MSW , và từ ít hơn 2 % này đi thành
tro bụi dưới, 70-90% được phát hành vào dư lượng APC, và ít hơn 10 % được phát ra dưới
dạng khí thải , tương ứng với 0,0002-,05 mg/Nm3 ( IAWG , 1997).

4,8 Cadmiun và tallium
Cadmium là một yếu tố độc hại với môi trường có thể phát sinh trong khí thải của
MSWI do động nhiệt của nó. Mặc dù một số nước hạn chế các ứng dụng của Cd, nguồn
thường là trong MSWI là các thiết bị điện tử (bao gồm ắc quy), sơn, Ni-Cd, pin, và nhựa
cadmium ổn định. Theo các điều kiện thường thấy ở các lò, Cd chủ yếu là chuyển đổi thành
CdCl
2
. Các thiết bị APC thường dẫn đến một nồng độ Cd trong tàn dư APC, và ít hơn 1%
được thải vào khí quyển. Các khoản báo cáo thường là 0,0002-,03 mg/Nm3 (11% O2)
(BREF, 2006).
Số lượng tali trong chất thải rắn đô thị hầu như không tồn tại và rất thường xuyên
dưới mức giới hạn phát hiện.
4.9 Các kim loại nặng khác
Trong các giai đoạn chính của đốt, nhiệt độ đốt đạt được trong lò xác định mức độ
bay hơi của các kim loại nặng và hầu hết các muối vô cơ. Thật vậy,ngoài Hg, Cd và Tl cũng
Sb, As, Pb, Cr, Co, Cu, Mn, Ni và V phải được kiểm soát trong ống khói khí thải. Đây là
những kim loại rất độc hại vì chúng là chất gây ung thư hoặc có thể gây hại về đường hô hấp.
Hầu hết các kim loại trong khí thải ống khói như oxit hoặc clorua, mà ngưng tụ vào hạt bụi
khi khí làm mát xuống bên dưới của lò hơi. Do đó, người ta dự kiến một phần của các kim
loại bốc hơi trong lò, có thể kết thúc như giai đoạn ngưng tụ trong tàn dư của APC. Như vậy,
theo các phép đo trong nhiều loại của lò đốt châu Âu, giới hạn 0,5 mg/Nm
3
thường tuân thủ
(BREF, 2006). Chì và crôm hiện nay là các kim loại nặng nguy hại nhất được tìm thấy trong
dư lượng APC dẫn đến cần phân loại chất thải nguy hại (Quina và cộng sự, 2008b).
4.10 Dioxin
Polychlorinated dibenzo- p-dioxins ( PCDD ) và dibenzofurans polyclo hóa ( PCDF )
thường được gọi là dioxin và là chất ô nhiễm bao gồm một tập hợp ba vòng thơm hữu
cơ(POP) , nó phổ biến trong môi trường và có thể gây nguy cơ đáng kể đến sức khỏe con
người (WHO , 1989). Gần đây, Hites (2011 ) trình bày một đoạn ngắn nhưng rất thú vị về

tổng quan và lịch sử của dioxin , nơi nó được gọi là PCDD / PCDF bây giờ là một họ các chất
gây ô nhiễm môi trường. Trong thực tế, tùy thuộc vào vị trí của clo trong
vòng benzen , 210 đồng phân có thể được hình thành. Hình . 9 (a) - (b) cho thấy cấu trúc
chung của dioxin và furan , clo có thể được gắn tại các vị trí m = 1 - 4 và n = 6-9 , và do đó
,nó có thể hình thành 75 loại dioxin và 135 loại furan đồng phân . Chất dioxin độc nhất là
2,3,7,8 -tetrachlorodibenzo -p-dioxin ( 2,3,7,8 - TCDD) và nó được coi là phân tử đặc trưng
với liều gây chết thấp nhất 50% số sinh vật ( LD50 ) . Ví dụ, đối với lợn guinea, LD50 là chỉ
có 0,6 mg / kg . PCDD / PCDF nói chung rất ưa mỡ , rắn ở nhiệt độ phòng, với biến động
thấp và không hòa tan trong nước. Như vậy, sự phân tán của chúng trong không khí có thể
xảy ra chủ yếu ở dạng hạt .
hình 9. Cấu trúc chung của (a) - polychlorinated dibenzo-p-dioxin (PCDD), (b)-
dibenzofurans polyclo hóa (PCDF).
PCDD / PCDF được coi là sản phẩm không mong muốn gây ô nhiễm hữu cơ bền
(POP) , liên quan đến Công ước Stockholm buộc các bên giảm tổng phát thải .Theo UNEP
hóa chất ( 2005) các sản phẩm phụ được hình thành trong quá trình khác nhau và hoạt động
(ví dụ như tiêu huỷ chất thải , kim loại và khoáng sản sản xuất, nhiệt và điện, giao thông vận
tải , mở đốt , sản xuất và sử dụng hàng hoá ) hoặc chúng có thể được đưa vào quy trình như
các chất ô nhiễm trong nguyên liệu (ví dụ như xử lý chất thải ) . Năm 1977, olie và đồng
nghiệp cho thấy PCDD / PCDF là với số lượng vết trong đống tro tàn bay và khí thải của lò
đốt MSW ( olie et al. , 1977). Kể từ đó, người ta cũng được biết rằng dioxin được hình thành
qua việc theo dõi lượng trong quá trình đốt (UNEP Hóa học , 2005). McKay (2002) xem xét
phương pháp để giảm thiểu sự hình thành của các hợp chất rất độc hại này trong MSWI .
Thật vậy, ngoài PCDD / PCDF ban đầu được hiện diện trong nguyên liệu lò , ba giả thuyết
cần được xem xét :
-các hợp chất tiền thân như hydrocacbon clo đã có trong MSW thức ăn hoặc hình
thành trong lò phản ứng nhanh chóng với các nhóm khác (ví dụ như chlorobenzene);
- Tổng hợp de novo-của các phân tử hóa học nhỏ hơn và tương đối vô hại kết hợp
với nhau trong phạm vi nhiệt độ thấp;
- Tái tổ hợp căn bản với tỷ lệ của các cấu trúc với vòng đời lâu hơn (đối xứng và ổn
định hơn).

Tỷ lệ hình thành tối đa dioxin trong khoảng 300-400 º C, và các kiến thức về
thực tế này kết hợp với các thông tin về các cơ chế phản ứng chính là những điểm cơ bản
trong thiết kế hệ thống đốt ( McKay , 2002). Vì vậy, hai cách đã được áp dụng cho phân hủy
hoàn toàn trong quá trình đốt cháy và giảm thiểu sự hình thành của chúng . Trong mục đích
này, điểm quan trọng là nhiệt độ đốt phải cao hơn 1000ºC,thời gian lưu hơn 2s , vì tăng xáo
trộn trong buồng đốt ( số Reynolds cao hơn so với 50.000 ) . Như một quá trình xử lý cuối
cùng của đường ống, nó phải được đảm bảo rằng một loại khí nhanh chóng làm mát 450-250
º C có thể xảy ra. Hiện nay, bộ lọc scrubber bán khô vôi và lọc túi kết hợp với phun than hoạt
tính đã đóng một vai trò quan trọng trong việc phòng ngừa và giảm thiểu phát thải dioxin
trong ống khói vào môi trường ( McKay , 2002). Ngoài ra, sau khi các giới hạn quy định là
0,1 ng I-TEQ/Nm3 hiệu lực, MSWI không còn là một nguồn quan trọng của chất dioxin .
Trong thực tế, chín mươi nghiên cứu tham khảo mà MSWI dường như là nguồn quan trọng
nhất của PCDD / PCDF khí thải ( olie et al. , 1998). Tuy nhiên , lượng khí thải của MSWI
của đơn vị thực hiện theo giới hạn thành lập trong Chỉ thị 2000/76/EC không còn quan trọng
như vậy ( Abad và cộng sự năm 2003, ; . Lee et al. , 2007). Thật vậy, các phép đo cho các nhà
máy MSWI , trang bị hệ thống APC cập nhật mới nhất cho thấy, nồng độ trung bình là
khoảng 0.048 ng I-TEQ/Nm3 , và giá trị theo dõi là tất cả trong phạm vi 0,01-0,08 ng I-
TEQ/Nm3 ( Abad et al. , 2006). bảng 10 cho thấy nồng độ của bảy mươi đồng phân cần được
đưa vào tính toán để biết độc tính tương đương (I- TEQ ) , từ bốn tài liệu tham khảo khác
nhau ( Ref1 - Ref4 ) .
Tại thời điểm này , điều quan trọng cần lưu ý rằng có bằng chứng cho thấy một số xử
lý bổ sung của hệ thống khí thải có thể dẫn đến giảm đáng kể nồng độ dioxin phát ra trong
ống khói , được báo cáo cắt giảm 99,98% ( Lee et al. , 2007). Mặt khác, trong khi nồng độ rất
thấp , các hóa chất có độc tính cao . Trong năm 1997,Cơ quan Nghiên cứu Quốc tế về Ung
thư tuyên bố 2,3,7,8 - TCDD là chất gây ung thư đối với con người ( Abad et al. , 2006).
PCDD / PCDF là một trong những nghiên cứu rộng rãi nhất về hóa học hữu cơ và có một số
lượng lớn các ấn phẩm về những ảnh hưởng độc hại (WHO 1989; Van Den Berg và cộng sự,
1994; . Mukerjee , 1998). Ảnh hưởng của dioxin đối với con người có
liên quan tới tăng nguy cơ chloracne và tăng sắc tố , thay đổi chức năng gan và chuyển hóa
lipid, những thay đổi trong hoạt động của các men gan khác nhau, suy giảm hệ thống miễn

dịch,các bất thường nội tiết và thần kinh hệ thống. Nó có khả năng gây quái thai và gây độc
cho bào thai động vật (Mukerjee, 1998). Thật vậy, 2,3,7,8-TCDD có vẻ là một rất thúc đẩy
mạnh ung thư gan của chuột, và các quần thể tiếp xúc với dioxin đã tăng tỷ lệ mắc các ung
thư mô mềm và ung thư hạch không Hodgkin.
Bảng 10: nồng độ của PCDD/PCDF trong phát thải khí từ MSWI
Hình 10 cho thấy một sự cân bằng khối lượng đại diện trong một đơn vị MSWI hiện
đại , nơi nó được ngầm hiểu là tổng lượng của quá trình đốt cháy bây giờ là một bồn chứa
dioxin . Nói chung, nếu công nghệ đốt cao được kết hợp với các thiết bị APC tinh vi hệ số
phát thải của 0,5 mg ITEQ /tấn MSW có thể được giả định là không khí , 15 mg I-TEQ/ton
bay tro và 1,5 mg I-TEQ/ton thành tro bụi dưới (UNEP , 2005).
Cuối cùng, cần lưu ý 1 điểm quan trọng là nồng độ 2,3,7,8 - TCDD trong mô người
được giảm khoảng 7 yếu tố trong khoảng thời gian 25 năm ( Hites , 2011 ) .
4.11 khí nhà kính
Khí nhà kính kèm theo carbon dioxide ( CO2), mêtan (CH4) , nitơ oxit (N2O) ,
hydrofluorocarbons (HFC) perfluorocarbons ( PFC) và sulphur hexafluoride ( SF6 ) . riêng
phát thải CO2 thường thấy ở MSWI là trong khoảng 0,1-1,7 tấn / tấn của MSW .
Các hợp chất hữu cơ của MSW là sinh khối và chất thải hóa thạch , và do đó các phân tử của
CO2 từ hóa thạch phải được đưa vào tính toán cho những thay đổi của thời tiết. Liên quan
đến khí mê tan , khi lò được giữ ở điều kiện oxy hóa cao , không phát thải khí CH4 được dự
kiến trong ống khói. Một lượng khí mêtan có thể được hình thành trong thời gian dài lưu trữ
chất thải và dưới điều kiện yếm khí . Trong trường hợp không khí chính được cung cấp từ các
hầm lưu trữ,CH4 được oxy hóa thành CO2 và H2O .Trong Bảng 11 tóm tắt các kỹ thuật /
công nghệ quan trọng nhất được chỉ định để giảm các chất gây ô nhiễm đốt chính mô tả ở
trên ( BREF , 2006).