(DHVO) Xử lý tro tro thải ở các nhà máy nhiệt điện gắn liền với bảo vệ môi trường là một nhiệm vụ lớn đối với các nhà máy nhiệt điện ở nước ta hiện nay. Hiện các nhà máy nhiệt điện đang có những cố gắng trong việc tìm biện pháp để tái sử dụng tro, than thải ra cũng như tìm đầu ra cho lượng tro, xỷ thải khổng lồ hằng năm.
Xử lý tro xỉ thải
Ảnh minh họa (Nguồn internert)
Lượng tro xỉ thải ra môi trường rất lớn và ngày càng tăng.
Mỗi năm các nhà máy nhiệt điện tai Việt Nam tiêu thụ hơn 30 triệu tấn than. Trong quá trình sản xuất các nhà máy này thải ra khoảng hơn 10 triệu tấn tro và xỉ than. Theo thống kê, mỗi năm, Nhà máy điện Mông Dương (thuộc Trung tâm Điện lực Mông Dương) tiêu thụ khoảng 3 triệu tấn than đốt và sẽ thải ra khoảng 1,125 triệu tấn tro, Nhà máy nhiệt điện Phả Lại cũng sử dụng khoảng 3 triệu tấn than và thải ra khoảng 1 triệu tấn tro. Các số liệu nên trên cho thấy, các nhà máy nhiệt điện sử sụng than để sản xuất, lượng tro xỉ thu về từ 25 % đến 35 %. Lượng than tiêu thụ càng nhiều, nhiệm vụ ngành nhiệt điện trong việc sản xuất điện càng lớn thì lượng tro xỉ đồng nghĩa với nó cũng sẽ tăng cao.
Lượng tro xỉ được thải ra từ các nhà máy nhiệt điện hiện đang được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là ngành vật liệu xây dựng. Bên cạnh đó một số thải ra mỗi trường qua đường không khí, đường nước, một phần lớn được chôn vùi trong các kho chứa xỉ của các nhà máy. Hiện các nhà máy sản xuất điện đang tận dụng tro và xỉ than theo hướng tận dụng tối đa tài nguyên khoáng sản thứ sinh để tăng hiệu quả kinh tế, hạn chế cạn kuiệt nguồn tài nguyên có thể sẽ cạn kiệt, bảo vệ môi trường.
Đặc tính lý hóa của tro xỉ
Trong kỹ thuật, cần phân biệt rõ hai khái niệm “tro” và “xỉ”. Cả hai đều là những chất được thải ra trong quá trình phát điện và thuộc loại chất thải rắn. Trong đó, “tro” thải ra theo đường khói, được các bộ lọc bụi tĩnh điện giữ lại và nạp vào silo chỉ một tỉ lệ rất nhỏ còn xỉ được thải qua đáy của lò hơi”.
Việc hình thành tro xỉ trong các nhà máy nhiệt điện là các lò hơi dốt than, trong quá trình đốt than, carbon xảy ta quá trình ô xy hóa. Trong quá trình đó, các thành phần là chất bốc cháy vô cơ và tro xỉ được thải ra.
Về thành phần vật lý, tro xỉ thuộc chất rắn, có các kích thước (cỡ hạt) khác nhau, có các nhiệt độ biến dạng, nóng chảy, đông kết khác nhau, và màu sắc khác nhau dưới dạng các hạt bụi nhẹ bay vào không khí, hạt cát bui đọng lại trong quá trình khai thác.
Xét theo thành phần hóa học: tro xỉ của các NMNĐ chạy than luôn chứa 8 loại ô xít kim loại chủ yếu, gồm: SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, NaO, K2O, MgO, TiO2. Ngoài ra còn có thể có các loại ô xít khác. 8 loại này, có thể còn có các ô xít khác.
Như vậy, về đặc tính lý hóa, tro xỉ được tạo ra trong quá trình đốt than, còn gọi là “tài nguyên khoáng sản thứ sinh”. Đối với “tài nguyên khoáng sản thứ sinh” được con người tạo ra cần được con người khai tác triệt để.
Những giải pháp xử lý tro xỉ từ các nhà máy nhiệt điện
Theo Tiến sỹ Nguyễn Thành Sơn – Hội đồng phản biện Tạp Chí Năng Lượng Việt Nam nêu ra tại Tạp chí Năng lượng, ở Việt Nam có thể xử lý tro xỉ bằng các biện pháp sau:
(1). Tận thu các ô xít kim loại từ tro xỉ
Đây là giải pháp mang tính tích cực. Đặc biệt, đối với VN, các nguồn tài nguyên khoáng sản có hạn, việc tận dụng tro xỉ theo hướng thu hồi các ô xít kim loại từ tro xỉ cần được ưu tiên. Căn cứ vào thiết kế lò hơi (loại than được đốt) của từng NMNĐ ta có thể định hướng thu hồi những ô xít kim loại có hàm lượng cao.
Về nguyên tắc, sau khi thu hồi quặng kim loại (ví dụ ở Vĩnh Tân 4 là titan), những thành phần còn lại trong tro xỉ của các NMNĐ vẫn có thể sử dụng làm phối liệu trong sản xuất vật liệu xây dựng. Đây là nhóm giải pháp được áp dụng rộng rãi nhất trên thế giới, cụ thể gồm các giải pháp như sau.
(2) Sử dụng “tro bay” để trực tiếp sản xuất xi măng
Trong tro, xỉ thải ra từ các NMNĐ đều có đủ các thành phần khoáng vật tương tự như thành phần trong các phối liệu của lò quay trong sản xuất xi măng (chỉ khác nhau về hàm lượng, %).
(3) Sử dụng “tro bay” để làm phối liệu cho các nhà máy xi măng
Tro bay có hàm lượng carbon không cháy hết cao không làm xi măng trực tiếp được, nhưng vẫn có thể sử dụng làm phối liệu cho các nhà máy xi măng bằng cách trộn lẫn tro bay với phối liệu của nhà máy để đưa vào lò quay. Trong trường hợp này, thành phần “carbon chưa cháy hết” trong tro bay sẽ được cháy hết trong lò quay của nhà máy xi măng (góp phần làm giảm mức tiêu hao than trong sản xuất xi măng). “Một mũi tên trúng hai đích”.
(4) Sử dụng “tro bay” để làm phối liệu trong sản xuất gạch nung
Thực tế đã chứng minh: “tro bay” của các NMNĐ chạy than đang được sử dụng rất có hiệu quả để làm phối liệu trong sản xuất gạch nung. Trong trường hợp này, thành phần “carbon chưa cháy hết” và các ô xít kim loại khác trong “tro bay” được trộn lẫn với thành phần đất sét trước khi đóng bánh và đưa vào lò tunel.
(5) Sử dụng “tro bay” và “xỉ đáy lò” để làm gạch không nung
Tỷ lệ “tro bay” của NMNĐ Cao Ngạn là 65%, còn “xỉ đáy lò” là 35%. Kết quả nghiên cứu của Viện Vật liệu xây dựng cho thấy, việc sử dụng tro, xỉ của NMNĐ Cao Ngạn (nằm trong lòng thành phố Thái Nguyên) để sản xuất gạch không nung (gạch xỉ) là hoàn toàn khả thi: tro bay có thể thay thế tới 40% xi măng, còn xỉ đáy lò của nhà máy này có thể thay thế 100% cát tự nhiên. Giá thành sản xuất gạch không nung giảm 16-21% so với dùng phối liệu là đá mạt và cát tự nhiên.
(6) Sử dụng “xỉ đáy lò” làm nền cho đường bê tông-xi măng
Giải pháp sử dụng “xỉ đáy lò” và/hoặc cả “tro bay” thay thế cát, đá dăm tự nhiên để làm lớp lót nền trong xây dựng các đường bộ bằng bê tông-xi măng đã được áp dụng từ lâu trên thế giới./.
Trang Quỳnh (T/H)
