Hệ thống thiết bị gồm 3 cụm chính: 1) Bộ phận nạp liệu; 2) Hệ thống lò đốt; 3) Hệ thống xử lý khí thải.
Bộ phận nạp liệu gồm băng tải và phễu tiếp nhận liệu. Hệ thống đốt gồm buồng đốt sơ cấp; buồng đốt thứ cấp và các thiết bị phụ trợ như béc đốt, hệ thống cấp nhiên liệu (bồn chứa dầu, đường ống dẫn dầu, bơm dầu), thùng chứa tro. Hệ thống xử lý khí thải gồm thiết bị giải nhiệt sơ cấp, thiết bị giải nhiệt thứ cấp, cyclon tách bụi thô, tháp hấp thụ, thiết bị tách ẩm, quạt hút khí thải và ống khói. Ngoài ra còn có các thiết bị và các hạng mục phụ trợ khác như thiết bị pha hóa chất, hệ thống bơm dung dịch, bơm bùn, tháp giải nhiệt dung dịch tuần hoàn, bể lắng, bể chứa dung dịch và bể lọc.
CTNH hữu cơ dạng rắn được hệ thống nạp liệu đưa vào buồng đốt sơ cấp. Chất thải dạng lỏng được thấm vào các loại chất thải dạng rắn như ghẻ lau, găng tay, dung môi kho phối trộn với bùn thải, vật thể mài trước khi đưa vào buồng đốt. Trước đó, buồng đốt thứ cấp phải được gia nhiệt gần tới nhiệt độ làm việc. Buồng đốt sơ cấp là một tang quay nằm nghiêng (độ dốc khoảng 1/100) và tốc độ có thể điều chỉnh được. Khi chất thải vào buồng lò, nhờ sự quay và độ dốc của tang mà chất thải bị đẩy dần từ đầu lò đến phía cuối lò. Trong quá trình đó, chất thải nhận nhiệt từ béc đốt sơ cấp nên trải qua các quá trình sấy, khí hóa (nhiệt phân), đốt cháy cặn cacbon và thành phần cuối cùng còn lại là tro được thải ra ngoài vào xe chứa tro.
Điều kiện làm việc của buồng sơ cấp là thiếu ôxy và nhiệt độ từ 650 – 850oC. Do quá trình đốt thiếu khí, sản phẩm khí của quá trình nhiệt phân là hỗn hợp khí gas giàu CO, H2, CH4, ngoài ra còn có các tạp chất NOx, SOx, CO2, HCl,… Hỗn hợp khí này tiếp tục được đưa lên buồng đốt thứ cấp. Tại đây, các thành phần có thể đốt cháy (CO, H2, CH4) được đốt cháy hoàn thành CO2 và H2O ở nhiệt độ cao và dư ôxy (ôxy dư ³ 6 %). Buồng đốt thứ cấp có dạng hình trụ đứng. Khói thải đi lên phía trên của buồng đốt, theo ống dẫn khí nóng vào hệ thống xử lý khí thải sau đó vào khí quyển qua miệng ống khói. Trường hợp hệ thống xử lý khí thải gặp sự cố (hư hỏng thiết bị hoặc mất điện), cửa thoát khói khẩn cấp (by pass) phía trên cùng của buồng đốt thứ cấp tự động mở ra để thải khí chưa qua xử lý ra ngoài để tránh cháy nổ ở phía hệ thống lò đốt do áp lực dương. Sau khi khắc phục xong sự cố, cửa «by pass» được đóng lại và vận hành hệ thống bình thường.
Hệ thống xử lý khí có nhiệm vụ xử lý các chất ô nhiễm trong khí thải đạt quy chuẩn cho phép (QCVN 30:2012/BTNMT) trước khi thải vào khí quyển. Để đạt được điều đó, trước khi xử lý, khí thải có nhiệt độ cao được giải nhiệt 2 cấp để giảm xuống còn khoảng 80-100oC trước khi vào tháp hấp thụ. Việc giảm nhiệt độ khí thải có tác dụng làm tăng hiệu suất hấp thụ các chất ô nhiễm trong tháp hấp thụ và đảm bảo an toàn vận hành cho công nhân và thiết bị xử lý. Thiết bị giải nhiệt sơ cấp theo nguyên lý ống chùm với tác nhân giải nhiệt là không khí. Khói nóng đi trong chùm ống có nhiệt độ cao, không khí nguội đi ngoài ống. Quá trình trao đổi nhiệt qua thành ống làm giảm nhiệt độ của khói xuống dưới 300oC. Khói thải sau đó tiếp tục được giải nhiệt trong thiết bị giải nhiệt thứ cấp. Thiết bị giải nhiệt thứ cấp theo nguyên lý bay hơi đoạn nhiệt. Một lượng ẩm được bơm vào thiết bị giải nhiệt ở dạng sương, nhận nhiệt từ khí thải hóa thành hơi làm tăng độ ẩm bão hòa trong khói thải và làm giảm nhiệt độ khói xuống còn khoảng 80 – 100oC.
Cyclon tách bụi thô có tác dụng loại bỏ bụi có kích thước lớn. Quá trình đốt của lò đốt thùng quay có sự xáo trộn mạnh nên phát sinh nhiều bụi hơn so với các công nghệ đốt khác. Cyclon tách các bụi thô, giảm hàm lượng bụi trước khi vào tháp hấp thụ tránh tắc nghẽn trong tháp hấp thụ.
Trong tháp hấp thụ, hai dòng khí thải và dung dịch hấp thụ đi ngược chiều nhau (khí thải đi từ dưới lên, dung dịch đi từ trên xuống). Dung dịch tạo một lớp màng mỏng trên bề mặt vật liệu đệm, khi tiếp xúc với khí thải trên bề mặt vật liệu đệm xảy ra một quá trình hóa lý phức tạp mà kết quả là các chất ô nhiễm trong khí thải (các khí axít như SOx, NOx, HCl,…) bị hấp thụ vào dung dịch. Bụi trong khí thải cũng bị dính ướt và lôi cuốn vào dòng dung dịch. Khí thải sau khi xử lý đạt quy chuẩn thải cho phép (QCVN 30:2012/BTNMT) được thải vào khí quyển qua ống khói. Dung dịch hấp thụ được dẫn về hệ thống bể lắng, được giải nhiệt và quay trở lại hệ thống xử lý.
Việc sử dụng dung dịch tuần hoàn nhằm mục đích giảm lượng nước thải xử lý. Tuy nhiên, khí thải sau khi giải nhiệt vẫn còn nhiệt độ khoảng 80 – 100oC nên khi dung dịch tiếp xúc với khói sẽ nóng lên. Nếu tuần hoàn liên tục mà không được giải nhiệt, nhiệt độ dung dịch tăng lên làm giảm hiệu suất hấp thụ. Tháp giải nhiệt dung dịch tuần hoàn có tác dụng giảm nhiệt độ dung dịch về nhiệt độ môi trường trước khi tuần hoàn trở lại tháp hấp thụ.
Bể lắng dùng để lắng cặn và các chất lơ lửng trong dung dịch tuần hoàn. Từ đáy bể lắng, theo định kỳ bùn được bơm lên bể lọc cát. Bùn được giữ lại trên bề mặt bể lọc cát sau khi khô được thu gom đưa đi xử lý tại lò đốt chất thải nguy hại. Dung dịch thấm qua lớp cát lọc, quay trở về bể lắng để tái sử dụng.
Theo định kỳ một lượng dung dịch được bơm về hệ thống xử lý nước thải và được bổ sung bằng một lượng nước sạch.
Tro và bụi được xử lý tại hệ thống ổn định hóa rắn.
