Giải pháp công nghệ sạch, tiết kiệm nguyên liệu
Hiện nay, việc sử dụng các nguyên liệu sinh khối như gỗ, trấu, phụ phẩm nông nghiệp và rác thải để cung cấp nhiệt còn khá phổ biến. Song, hầu hết lượng khí phát sinh từ quá trình đốt thường chưa qua xử lý nên vượt quá tiêu chuẩn khí thải cho phép. Sản phẩm của quá trình cháy là các chất như nitơ, hơi nước, CO, NOx, SOx,… cùng một lượng lớn muội than, tro bụi gây tác động trực tiếp đến môi trường và sức khỏe con người
Giải pháp công nghệ sạch, ứng dụng lò đốt sinh học cung cấp nhiệt trong sấy nông sản của công ty Thiết bị công nghiệp STECH, tp HCM đã khắc phục được những nhược điểm của công nghệ sấy truyền thống. Đây là loại lò đốt cung cấp nhiệt sạch, không phát thải khói, bụi, hoạt động ổn định, tiết kiệm năng lượng, đơn giản và an toàn trong vận hành, tận dụng phụ phẩm nông nghiệp và rác thải làm nguyên liệu đốt.
Tại những nước phát triển, từ những năm 1960 việc cấp nhiệt đối với hệ thống sấy nông sản đều sử dụng máy phát điện để gia nhiệt. Ở Việt Nam, việc cấp nhiệt cho các thiết bị sấy chủ yếu vẫn lấy trực tiếp từ lò đốt dùng nguyên liệu là vỏ trấu, củi chiếm 95%. Với việc sử dụng nguồn nhiệt trực tiếp từ lò đốt gây nên nhiều hệ quả như ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm, môi trường làm việc. Tốn kém và lãng phí nguyên liệu đốt do chỉ lấy được 1 phần nhỏ nguồn nhiệt trong lò đốt thông qua ống truyền khí nóng vào quạt hút. Quá trình vận hành, căn lửa phức tạp, không ổn định. Điều kiện làm việc cực nhọc, không an toàn. Hiệu suất cháy của vỏ trấu thấp vì được cào cùng tro ra ngoài (lãng phí khoảng 30 – 40% nguyên liệu chưa cháy cạn kiệt). Khói bụi và hơi ẩm bám vào đáy buồng sấy làm giảm công suất, đồng thời ăn mòn phần đáy nên phải thường xuyên vệ sinh, thay thế đáy buồng sấy làm tăng chi phí vận hành, giảm tuổi thọ của thiết bị. Ngoài ra, đòi hỏi phải có nhân công thường xuyên theo dõi để duy trì ổn định của nguồn nhiệt. Việc cấp nhiệt từ nguyên liệu sinh khối với nhiệt độ cao cũng dễ làm nứt, vỡ lò đốt, phải tốn chi phí bảo trì thường xuyên.
Trong ngành chế biến gỗ và nông sản, khâu sấy là là khâu tiêu tốn năng lượng nhiều nhất và gây ô nhiễm môi trường thông qua việc sử dụng năng lượng không sạch như hiện nay (củi, dầu..). Hiện nay, ngoài sử dụng nguốn cấp nhiệt cho hệ thống sấy bằng đốt trực tiếp, hoặc gián tiếp nguồn nguyên liệu sinh khối và rác thải, còn sử dụng cấp nhiệt gián tiếp bằng điện trở, khí gas, lò hơi, dầu nóng,…Với tốc độ phát triển không ngừng của ngành công nghiệp sấy, việc cấp nhiệt bằng lò đốt nguyên liệu gián tiếp như tro củi, than, trấu đều không cải thiện đáng kể những nhược điểm về khói bụi, qui trình vận hành, mà chi phí sản xuất lại vẫn còn cao và không tận dụng được nguồn nguyên liệu sẵn có là rác thải. Với việc cấp nhiệt bằng điện trở hoặc khí gas, thì chi phí đầu tư ban đầu và chi phí sản xuất đều cao; lại không tận dụng được nguồn nguyên liệu hiện có. Còn với việc cấp nhiệt gián tiếp bằng lò hơi, lò cấp gió nóng hay lò dầu tải nhiệt thì mang lại nhiệt sạch tuyệt đối, hiệu suất sử dụng nhiệt thấp, tận dụng được nhiều nguồn nguyên liệu. Tuy nhiên, chi phí đầu tư ban đầu khá cao.
Từ thực trạng trên, ThS. Mai Văn Tịnh, công ty TNHH Thiết bị Công nghiệp STECH đã nghiên cứu lò đốt sinh học cung cấp nhiệt trong sấy nông sản. Lò đốt này được thiết kế để sử dụng nhiều loại nguyên liệu như trấu rời, mùn cưa, viên nén,…Thiết bị khắc phục được nhược điểm về ảnh hưởng môi trường, chi phí đầu tư và chi phí sản xuất. Đồng thời, vẫn tận dụng được các nguồn nguyên liệu sẵn có như phế, phụ phẩm nông nghiệp trước, trong và sau thu hoạch. Nguyên lý vận hành của thiết bị này là dùng phản ứng nhiệt phân trong môi trường yếm khí để giải phóng các loại khí CO, H2, CH4 (khí gas).
Lò đốt sinh học có kết cấu gọn nhẹ, dễ lắp ráp, vận chuyển và vận hành, gồm 2 buồng phản ứng và lọc bụi, tách ẩm chế tạo bằng vật liệu chịu nhiệt. Nguyên liệu được cấp từ phía trên buồng phản ứng, tro được xả qua van bố trí tại đáy lò. Lò đốt có thiết kế cho phép điều chỉnh ngọn lửa tùy theo yêu cầu lượng nhiệt cần nhiều hay ít nhờ van điều chỉnh quạt gió. Khí gas thoát ra được dẫn qua hệ thống lọc, tách ẩm rồi được đưa tới bec đốt để cấp nhiệt sạch, không khói, bụi dùng cho thiết bị sấy nông sản kết nối phía sau.
Theo thạc sỹ Tính, lò đốt sinh học cung cấp nhiệt loại này cho phép cung cấp nhiệt sạch, ổn định, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm sấy; không khói bụi, không gây ô nhiễm môi trường, cải thiện tuổi thọ thiết bị và môi trường làm việc; vận hành đơn giản, tiết giảm chi phí vận hành, bảo trì hệ thống; đốt được nhiều loại nguyên liệu khác nhau như mùn cưa, viên nén, vải vụn,…; tiết kiệm nguyên liệu từ 30-50% so với lò đốt truyền thống, khả năng thu hồi vốn nhanh; dễ di chuyển, linh động vị trí đặt lò đốt, dễ chuyển đổi, tự động hóa,...Với lò đốt sinh học STECH-GAS quy mô công suất 50 kg nguyên liệu/giờ thì chi phí đầu tư khoảng 100 triệu đồng.Trong vòng từ 3 đến 6 tháng có thể thu hồi được vốn.
Hiện nay, công nghệ lò đốt sinh học chưa được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam. Phần lớn nguyên nhân do đặc thù nguyên liệu đốt ở Việt Nam đa dạng,không được chuẩn hóa nên các công nghệ hiện tại khó thích ứng. Tập quán truyền thống khó và ngại thay đổi. Chi phí đầu tư cao, không phù hợp với các nền sản xuất vừa và nhỏ. Với hệ thống lò đốt sinh học STECH là một giải pháp có nhiều ưu điểm: kết cấu đơn giản, chi phí thấp đầu tư thấp, dễ vận hành, giải quyết được vấn đề về môi trường trong quá trình sử dụng và vận hành các thiết bị sấy. Hiện, hệ thống lò cấp nhiệt sinh học đã và đang ứng dụng trong sấy trà, trái cây, thủy sản, thiết bị sưởi,…như hệ thống sấy hèm bia tại Nhà máy bia Sài Gòn, sấy cỏ tại Công ty SFS – Long An, sấy lúa tại công ty Hoàng Giang – Kiên Giang và Công ty CP Nông Nghiệp Công Nghệ…
Thu Huyền