Đây là công nghệ mới, phù hợp để xử lý rác thải nói chung và rác thải điện tử nói riêng, đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật bảo vệ môi trường.
Hiện nay, rác thải là một trong những thách thức to lớn nhất về môi trường. Ở Việt Nam, tổng lượng phát sinh rác thải (bao gồm rác sinh hoạt, rác công nghiệp và rác y tế) đã vượt 27 triệu tấn/năm, trong đó có hàng triệu tấn rác nguy hại mà chúng ta chưa có đủ thiết bị và công nghệ để xử lý triệt để.
Để xử lý rác thải, ngoài việc tái chế, phương pháp đã và đang được áp dụng phổ biến là chôn lấp. Tuy nhiên, chôn lấp chiếm nhiều diện tích đất, thời gian phân hủy kéo dài, phát tán khí ô nhiễm, mùi hôi, vi sinh vật làm lây lan dịch bệnh và nước rỉ rác gây ô nhiễm đất và nguồn nước ngầm. Phương pháp chế biến phân vi sinh cũng chưa thật sự khả thi, vì rác chưa được phân loại tại nguồn, do đó phân compost từ rác thải cũng chưa đảm bảo tiêu chuẩn dùng cho cây lương thực. Mặc dù trong nước đã có những nghiên cứu nhằm triển khai xử lý chất thải nguy hại nhưng vẫn có nguy cơ rò rỉ khi vận chuyển xa, một số công nghệ xử lý, yêu cầu điều kiện khắt khe (sinh học, hóa học, plasma…), chi phí xử lý rất cao, lên đến 3.000 – 6.000 USD/tấn, đầu tư ban đầu lớn mà vẫn chưa đạt yêu cầu.
Không chỉ thế, các loại chất thải chứa các halogen hữu cơ, nằm trong nhóm các hợp chất hữu cơ khó phân hủy (Persistant Organic Pollutants - POPs), như vỏ thuốc trừ sâu, diệt cỏ, hay các loại nhựa, cao su chứa clo… khi đốt còn phát sinh dioxin và furans độc hại đối với con người và môi trường. Nhiều nghiên cứu trên thế giới cho thấy, biện pháp xử lý triệt để và hiệu quả các loại chất thải ô nhiễm này là thiêu đốt ở nhiệt độ cao, có kiểm soát trong các lò đốt rác chuyên dụng và hợp chuẩn.
Vì vậy, công nghệ thích hợp và hiệu quả để xử lý rác thải (đặc biệt đối với rác nguy hại) là xử lý bằng nhiệt trong các lò đốt. Tuy nhiên, các lò đốt rác ở Việt Nam hiện nay chủ yếu đốt bằng nhiên liệu, nên nhiệt độ thứ cấp chỉ đạt 1.200oC, nồng độ phát thải chất ô nhiễm dioxin/furans thường vượt ngưỡng cho phép, đặc biệt khi đốt các loại chất thải nguy hại.
Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn. Thực tế, đó là một dạng plasma tạo ra qua quá trình trao đổi điện tích liên tục. Công nghệ đốt rác bằng hồ quang điện được chế tạo với ưu điểm vượt trội là sử dụng ngọn lửa hồ quang tạo nhiệt đốt thứ cấp trên 1.500oC, nên lượng phát thải dioxin/furans đạt quy chuẩn (thấp hơn 5 lần so với các lò đốt rác hiện hành). Thuận lợi khi ứng dụng hồ quang điện trong buồng đốt thứ cấp của lò là xử lý nhanh và triệt để chất thải nguy hại, giảm chi phí lưu trữ chất thải, giá thành đầu tư thấp hơn so với công nghệ plasma hàng chục lần do thiết bị phát và chuyển hoá nhiệt đơn giản hơn.
Lò đốt hồ quang điện có cụm đốt rác, hệ xử lý khí thải (giải nhiệt, hấp thụ, hấp phụ) và cơ học khí (quạt hút tổng và ống khói), sử dụng nguồn điện lưới 220V. Cụm đốt rác có hai buồng đốt (buồng sơ cấp và thứ cấp). Trong đó, buồng thứ cấp có dạng đứng, phát nhiệt bằng bộ phát hồ quang có công suất 3,9-5,2 kW ở điện áp 65V và dòng điện 60-80A, thanh điện cực bằng graphit được phủ lớp sơn bảo vệ là hỗn hợp nhôm - niken. Bộ phát nhiệt hồ quang có thể điều khiển tự động, tối ưu hóa công suất, đảm báo tính liên tục, ổn định của ngọn lửa hồ quang, đồng thời được đảo chiều dòng điện theo chu kỳ nhằm hạn chế tiêu hao điện cực trong quá trình hoạt động phát hồ quang.
Ngoài ra, lò còn có nhiều ưu điểm như giảm loại khí thải và tải tượng khí ô nhiễm phát sinh; có thể đốt nhiệt phân chất thải: thu khí tổng hợp cho sản xuất và phát điện; so với công nghệ plasma, hồ quang điện có chi phí đầu tư và vận hành thấp hơn nhưng hiệu suất sử dụng nhiệt cao hơn, thiết bị phát hồ quang điện dễ bảo trì, chi phí xử lý chất thải nguy hại giảm từ 50-70%,…
Là thành quả nhiệm vụ khoa học và công nghệ “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ lò đốt rác bằng hồ quang điện nhiệt độ siêu cao trên 1.500°C để xử lý chất thải đặc biệt nguy hại” cấp Thành phố (đã được Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM nghiệm thu), nhóm nghiên cứu đã làm chủ công nghệ chế tạo và sẵn sàng chuyển giao, ứng dụng, khai thác công nghệ phát hồ quang vào lĩnh vực xử lý chất thải nguy hại, đặc biệt là xử lý triệt để rác thải và dioxin/furans. Lò đốt thiết kế đáp ứng quy chuẩn quốc gia QCVN 30:2012/BTNMT về bảo vệ môi trường. Đây cũng là nghiên cứu đầu tiên trong nước áp dụng ngọn lửa hồ quang có nhiệt độ siêu cao trên 1.500°C trong lò đốt rác. Sản phẩm được thiết kế theo nhu cầu của khách hàng (với các mức công suất khác nhau) hoặc chế tạo hàng loạt theo đặt hàng (cho giá thành thấp), cấu hình gọn nhẹ, di động, phù hợp sử dụng ở nhiều khu vực khác nhau.
Hồng Linh