Tính toán thiết kế hệ thống lò đốt rác thải công nghiệp công suất 1000 tấn/năm – Nguyễn Văn
Bằng – Lớp CNMT K50-QN
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.s Trần Ngọc Tân đã tận
tình chỉ dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành đồ án.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo trong Viện Khoa Học Và
Công Nghệ Môi Trường đã cung cấp những kiến thức hết sức qúy báu cho em trong
thời gian qua.
Và cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến những người thân trong gia đình, bạn
bè em đã hết lòng giúp đỡ, động viên và đóng góp ý kiến cho em rất nhiều trong
quá trình hoàn thành đồ án.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, Ngày 16 tháng 06 năm 2010
Sinh Viên
Nguyễn Văn Bằng
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel : (84.4) 8681686 – Fax : (84.4)
8693551. Trang 1
Tính toán thiết kế hệ thống lò đốt rác thải công nghiệp công suất 1000 tấn/năm – Nguyễn Văn
Bằng – Lớp CNMT K50-QN
Mục lục
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel : (84.4) 8681686 – Fax : (84.4)
8693551. Trang 2
Tính toán thiết kế hệ thống lò đốt rác thải công nghiệp công suất 1000 tấn/năm – Nguyễn Văn
Bằng – Lớp CNMT K50-QN
Danh mục bảng
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel : (84.4) 8681686 – Fax : (84.4)
8693551. Trang 3
Tính toán thiết kế hệ thống lò đốt rác thải công nghiệp công suất 1000 tấn/năm – Nguyễn Văn
Bằng – Lớp CNMT K50-QN
Danh mục hình
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel : (84.4) 8681686 – Fax : (84.4)
chẽ, và đặc biệt vào lúc này là trường hợp cho quản lí chất thải rắn công nghiệp ở
Việt Nam nói chung và các khu vực công nghiệp trọng điểm nói riêng. Một vài tổ
chức có liên quan đến hệ thống quản lí chất thải công nghiệp, nhưng hệ thống quản
lí còn nhiều rối rắm. Cho đến nay, vẫn không có một hệ thống rõ ràng về việc xử lí
chất thải rắn công nghiệp và vào lúc này chính phủ không thể thu thập và xử lí
chúng một cách hiệu quả và triệt để. Nghĩa là những nguy hiểm đang đe dọa môi
trường, phần lớn chất thải công nghiệp là chất thải công nghiệp độc hại.
Để đất nước phát triển theo hướng bền vững, trở thành các trung tâm lớn của
thế giới, là môi trường sống lý tướng cho con người ta cần đưa ra các giải pháp phù
hợp với thực trạng môi trường nhằm cải thiện các vấn đề tiêu cực xẩy ra do sự phát
triển.
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel : (84.4) 8681686 – Fax : (84.4)
8693551. Trang 6
Tính toán thiết kế hệ thống lò đốt rác thải công nghiệp công suất 1000 tấn/năm – Nguyễn Văn
Bằng – Lớp CNMT K50-QN
CHƯƠNG I :
TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN CÔNG NGHIỆP VÀ PHƯƠNG PHÁP
XỬ LÝ
I.1./ Định nghĩa chất thải rắn công nghiệp và các đặc trưng của chúng.
I.1.1./ Định nghĩa chất thải rắn công nghiệp.
Là các chất thải phát sinh từ các hoạt động công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp
như : Phế thải từ vật liệu xây dựng trong quá trình sản xuất công nghiệp, tro xỉ trong
các nhà máy, bao bì đóng gói sản phẩm, phế thải trong các quá trình công nghệ, từ
nguyên nhiên liệu phục vụ cho quá trình sản xuất…
I.1.2./ Nguồn gốc phát sinh và phân loại chất thải rắn công nghiệp.
Các nguồn chủ yếu phát sinh ra chất thải rắn công nghiệp bao gồm :
- Chất thải từ các khu chế xuất tập trung.
- Chất thải từ các nhà máy sản xuất lớn nằm riêng lẽ.
- Các loại hình công nghiệp vừa và nhỏ
- Bùn cặn từ các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp.
này chủ yếu là chai lọ thủy tinh, nhãn mác hang hóa, bã nguyên liệu trong sản
xuất bia rượu…
+ Công nghiệp mạ, gang thép : Trong ngành công nghiệp gang thép chất
thải rắn chủ yếu là tro xỉ trong các khu luyện gang thép, công nghiệp mạ chất
thải rắn chủ yếu là bùn thải có chứa hàm lượng kim loại cao, khá nguy hiểm
- Chất thải từ các loại hình công nghiệp vừa và nhỏ : Các loại hình công
nghiệp vừa và nhỏ ở Việt Nam khá đa dạng và phong phú, chú yếu là các xí
nghiệp sản xuất, các làng nghề vì vậy chất thải rắn phát sinh tại các cơ sở này
rất khó thu gom và quản lý. Các chất thải rắn không được thu gom xử lý đến
nơi đến chốn cũng đang là nguồn gây ô nhiễm môi trường.
Việc phân loại chất thải rắn đóng vai trò quan trộng trong việc lựa chọn phương
án xử lý .Vì vậy ta có thể chia chất thải thành 3 nhóm chính như sau :
- Nhóm chất thải dễ phân hủy sinh học : Bao gồm các chất thải ngành công
nghiệp thực phẩm như : rau quả thối, thit cá phế phẩm…
- Nhóm chất thải có thể tái chế : Kim loại, thủy tinh, bìa cactong, nhựa, linh
kiện điện tử…
- Nhóm khó phân hủy sinh học : Linh kiện máy móc thải bỏ, chai lọ đựng hóa
chất độc hại, nhựa phế thải, da ,vải, cao su…
I.1.3/ Hiện trạng chất thải công nghiệp ở Việt Nam.
a./ Chất thải rắn công nghiệp không nguy hại.
Ước tính lượng phát sinh chất thải công nghiệp chiếm khoảng 20 – 25% tổng
lượng chất thải sinh hoạt tùy theo quy mô và cơ cấu công nghiệp của từng vùng.
Hinh 1.1: Tỷ lệ phát sinh chất thải rắn công nghiệp theo quy mô vùng.[1]
Từ biểu đồ trên ta thấy chất thải công nghiệp chủ yếu phát sinh ở Miền Nam, cụ
thể là vùng Đông Nam Bộ (48%). Trong đó thành phố Hồ Chí Minh chiếm khối
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel : (84.4) 8681686 – Fax : (84.4)
8693551. Trang 8
Tính toán thiết kế hệ thống lò đốt rác thải công nghiệp công suất 1000 tấn/năm – Nguyễn Văn
Bằng – Lớp CNMT K50-QN
01
02
Chế biến thực phẩm
Dệt nhuộm, may mặc, da
31
28
8.648,7
2.467,4
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel : (84.4) 8681686 – Fax : (84.4)
8693551. Trang 9
Tính toán thiết kế hệ thống lò đốt rác thải công nghiệp công suất 1000 tấn/năm – Nguyễn Văn
Bằng – Lớp CNMT K50-QN
03
04
05
06
07
08
09
10
Vật liệu xây dựng
Giấy và bột giấy
Gỗ
Cơ khí
Hóa chất
Nhựa, cao su
Dầu khí
Các ngành khác
5
17
6 Cao su 1 - 4 2
7 Da 2 - 12 10
8 Kim loại 0 - 1 1
9 Gỗ 15 - 40 20
10 Thành phần khác 4 - 10 6
Bảng 1.3: Độ ẩm chất thải rắn công nghiệp tại Việt Nam [4]
b./ Thành phần hóa học của chất thải rắn.
Dựa vào thành phần hóa học của chất thải rắn để phân loại và xem xét lựa chọn
phương án xử lý, các chất thải rắn có giá trị nhiệt lượng cao có thể dùng làm chất
đốt, chất thải có thành phần hữu cơ dễ phân hủy phải ưu tiên thu gom trong ngày và
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel : (84.4) 8681686 – Fax : (84.4)
8693551. Trang 10
Tính toán thiết kế hệ thống lò đốt rác thải công nghiệp công suất 1000 tấn/năm – Nguyễn Văn
Bằng – Lớp CNMT K50-QN
xử lý bằng phương pháp sinh học, các chất thải có thành phần nguy hại với môi
trường cần thu gom và xử lý riêng đúng quy định.
Trong chất thải có nhiều các nguyên tố có sẵn trong tự nhiên nhưng chúng ta cần
xác định các nguyên tố đa lượng chính nhất, bao gồm:
- Độ bay hơi ẩm
- Chất cháy bay hơi : sau khi xác định độ bay hơi ẩm, ta cho mẫu vào lò
kín, nung ở 950
o
C đến khối lượng không đổi, ta thu được chất cháy bay hơi
- Carbon cố định : Là phần có thể cháy còn lại sau khi chất cháy bay hơi đã
bị loại
- Độ tro : Là phần còn lại sau quá trình cháy
Kết quả phân tích các thành phần cơ bản : C, H, O, N, S, Tro có trong rác thải
công nghiệp được thống kê tại bảng sau.
Thành phần % khối lượng
C 29,016
Các chất ô nhiễm trong nước rò rỉ bao gồm các chất được hình thành do quá trình
phân hủy sinh học và các quá trình biến đổi hóa học trong bãi rác.
Đối với các loại bãi rác không đảm bảo chất lượng, nước thải trong bãi rác sẽ
thấm vào đất đi vào nguồn nước ngầm gây ảnh hướng đến nguồn tài nguyên nước,
gây ảnh hướng tới sức khỏe con người khi sử dụng nguồn nước đó vào mục đích
sinh hoạt, ăn uống…Ngoài ra nó còn có khả năng thấm thấu vào nguồn nước mặt,
ảnh hướng tới hệ sinh thái và môi trường các khu vực xung quanh bãi rác.
Trong rác nếu có chứa các kim loại nặng các kim loại này dễ dàng bị hòa tan và
đi vào môi trường thông qua nước rỉ rác. Vì vậy khi kiểm soát chất lượng nước
ngầm trong bãi chôn lấp ta cần kiểm tra thành phần kim loại nặng trong nước.
Ngoài ra, nước rò rỉ có thể chứa các hợp chất độc hại như : các chất hữu cơ bị
halozen hóa, các hydrocacbon đa vòng… chúng gây ảnh hướng rất lớn tới sức khỏe
con người như có thể gây ung thư hoặc đột biến zen.
c./ Ảnh hưởng đến môi trường không khí .
Các loại chất thải rắn dễ phân hủy trong các điều kiên nhiệt độ và độ ấm thích hợp
sẽ bị các VSV phân hủy tạo ra các loại chất khí tác động xấu đến môi trường,các
loại khí này hầu hết có mùi khó chịu ảnh hướng rất lớn đến môi trường và sức khỏe
con người.
Hiện nay nhiều nước trên thế giới và Việt Nam xử lý chất thải công nghiệp bằng
phương pháp chôn lấp và thiêu đốt. Các phương pháp này có nguy cơ tác động rất
lớn đến môi trường không khí nếu quy trình kỹ thuật không được đảm bảo. Hoạt
động của các lò đốt không đúng tiêu chuẩn sẽ phát sinh vào không khí các khí độc
hại như: NO
X
, CO, CO
2
, SO
2
, dioxin và bụi…
Trong khi thu gom và vận chuyển rác tới nơi thiêu đốt, chôn lấp thì bụi và các bào
Lượng chất thải công nghiệp phát sinh phụ thuộc vào mức độ phát triển công
nghiệp của mỗi quốc gia và sự đa dạng về ngành nghề sản xuất.
Hiện nay, trên thế giới đã có những chính sách, quy định, đã được ban hành nhằm
kiểm soát chặt chẽ loại chất thải này. Các hiệp ước quốc tế, các nguyên tắc, pháp
luật và quy định về chất thải công nghiệp, trong đó có cả chất thải công nghiệp nguy
hại, cũng đã được công nhận và thực hiện ở hầu hết các quốc gia trên thế giới:
- Công ước Basel : Được ký kết bởi hơn 100 quốc gia, quy định về sự di
chuyển chất thải độc hại qua biên giới, đồng thời áp dụng cả với chất thải y tế.
Công ước này đưa ra nguyên tắc chỉ vận chuyển hợp pháp chất thải nguy hại
từ các quốc gia không có điều kiện và công nghệ thích hợp sang các quốc gia
có điều kiện vật chất và kỹ thuật để xử lý an toàn một số chất thải đặc biệt.
- Nguyên tắc Pollutor pay : Nêu rõ mọi người, mọi cơ quan làm phát sinh chất
thải phải chịu trách nhiệm về luật pháp và tài chính trong việc đảm bảo an
toàn và giữ cho môi trường trong sạch.
- Nguyên tắc Proximitry : Quy định rằng việc xử lý chất thải nguy hại cần
được tiến hành ngay tại nơi phát sinh càng sớm càng tốt. Tránh tình trạng chất
thải bị lưu giữ trong thời gian dài gây ô nhiễm môi trường.
Ở hầu hết các quốc gia phát triển, tại các khu công nghiệp, các nhà máy sản xuất
đều có hệ thống thu gom xử lý riêng. Đó là các lò đốt ở nhiệt độ cao kiểm soát
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel : (84.4) 8681686 – Fax : (84.4)
8693551. Trang 13
Tính toán thiết kế hệ thống lò đốt rác thải công nghiệp công suất 1000 tấn/năm – Nguyễn Văn
Bằng – Lớp CNMT K50-QN
nhiệt, tuỳ theo loại phế thải mà điều chỉnh nhiệt độ từ 1000
o
C đến trên 4000
o
C. Tuy
nhiên phương pháp này hiện nay vẫn còn đang tranh cãi về việc xử lý khí và bụi sau
khi đốt đã được thải hồi vào không khí. Các phế thải trong công nghiệp trong khi
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel : (84.4) 8681686 – Fax : (84.4)
8693551. Trang 14
Tính toán thiết kế hệ thống lò đốt rác thải công nghiệp công suất 1000 tấn/năm – Nguyễn Văn
Bằng – Lớp CNMT K50-QN
tế tệ hại hơn cũng được ghi nhận : các chất thải công nghiệp từ các xí nghiệp này
đôi khi được đổ trực tiếp xuống các kênh rạch hay các bãi đất trống gây ra một tình
trạng ô nhiễm khá nặng nề cho môi trường, tình trạng mất vệ sinh môi trường và mỹ
quan đô thị khá nặng nề cũng như đe doạ chất lượng các nguồn nước mặt và nước
ngầm. Hơn nữa, có một phần đáng kể các chất thải được xem như là nguy hại chứa
trong thành phần các chất thải rắn công nghiệp từ các xí nghiệp này, và điều này có
thể mang lại một mối đe dọa trực tiếp cho sức khỏe cộng đồng. Vấn đề thậm chí còn
nghiêm trọng hơn nếu chúng ta xem xét đến lượng chất thải được tạo ra hàng ngày
từ các xí nghiệp, vào thời điểm hiện nay là khối lượng lớn nhất nếu chúng ta so
sánh với các chất thải tương tự tạo ra từ các xí nghiệp công nghiệp qui mô lớn
( nằm ngoài các KCN tập trung ) và từ các khu công nghiệp và khu chế xuất tập
trung. Việc di dời, đóng cửa hay thay đổi, đổi mới công nghệ sản xuất tại các xí
nghiệp vừa và nhỏ trong một số trường hợp là không thực tế. Một chiến lược hợp lý
cho việc quản lý chất thải công nghiệp từ các xi nghiệp là vấn đề cấp bách cần thiết.
b./ Quản lý chất thải rắn công nghiệp ở các loại hình công nghiệp qui mô lớn
nằm ngoài các KCN - KCX
Chiến lược này được phát triển với đối tượng chính là nhằm vào các xí nghiệp
công nghiệp qui mô lớn nằm ngoài các khu công nghiệp và khu chế xuất tập trung.
Việc giải quyết các vấn đề về chất thải rắn từ các lọai hình công nghiệp lớn nằm
ngoài khu công nghiệp – khu chế xuất, mục đích chính cũng tương tự như với chất
thải rắn của lọai hình công nghiệp vừa và nhỏ. Do đó, ở mục này chỉ đề cập đến
những đặc điểm đặc biệt liên quan đến tính chất thực tế tại các xí nghiệp công
nghiệp quy mô lớn.
Giải pháp này áp dụng phù hợp cho các xí nghiệp công nghiệp quy mô lớn :
Chất thải công nghiệp thường được phân loại tại điểm xả, đặc biệt phân lọai chất
thải nguy hại từ hỗn hợp chất thải rắn. Bảo đảm mỗi loại chất thải được thu gom
và độc hại ngoại trừ việc cẩn thận phân loại và vận chuyển ra khỏi xí nghiệp.
c./ Quản lý chất thải rắn công nghiệp ở KCN – KCX.
Kiến nghị những tuyến đường thích hợp nhất cho các phương tiện thu gom chất
thải, hoàn thiện kế hoạch thu gom chất thải…là nhiệm vụ của mỗi xí nghiệp trong
KCN. Hơn nữa, mỗi KCN ( ban quản lý ) phải thành lập những con đường và kế
hoạch tương tự cho toàn bộ KCN.
Chất thải công nghiệp được phân loại tại nguồn và được thu gom trong các
container riêng biệt tại địa điểm gọi là “điểm tập kết rác” của xí nghiệp. Điểm này
dùng để chứa rác thu gom và là trạm trung chuyển.Các xe tải hoặc các xe chở rác
khác sẽ chở các container rác đã được tập kết tại đây đến trạm xử lý sơ bộ của
KCN.
Trạm này được xây dựng với chức năng sau:
+ “Xử lý” chất thải : Sau khi phân loại, các chất thải cần xử lý được đốt bằng
lò đốt. Có thể áp dụng các biện pháp xử lý đơn giản khác.
+ Tái sử dụng chất thải : Xây dựng một diện tích để chứa loại chất thải này.
Phân loại chất thải để tái xử lý trước khi vận chuyển ra khỏi KCN đến nơi tái sử
dụng. Dạng chất thải có thể tái sử dụng trong phạm vi KCN có thể được thỏa thuận
giữa các nhà máy.
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel : (84.4) 8681686 – Fax : (84.4)
8693551. Trang 16
Tính toán thiết kế hệ thống lò đốt rác thải công nghiệp công suất 1000 tấn/năm – Nguyễn Văn
Bằng – Lớp CNMT K50-QN
+ Trạm trung chuyển : Chất thải được phân loại trước khi đưa ra khỏi nhà máy
đến các khu xử lý chung của thành phố.
Chất thải nguy hại được phân loại và thu gom riêng và được đăng ký với công ty
môi trường đô thị để được xử lý ở khu xử lý chất thải nguy hại của thành phố.
I.4./Các phương pháp xử lý chất thải rắn Công nghiệp chủ yếu.
a./ Công nghệ xử lý hóa lý
Công nghệ xử lý hóa lý là sử dụng các quá trình biến đổi vật lý, hóa học để làm
hay đổi tính chất của chất thải nhằm mục đích chính là giảm thiểu khả năng nguy
6+
) và Ni
2+
tạo ra kết tủa
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel : (84.4) 8681686 – Fax : (84.4)
8693551. Trang 17
Tính toán thiết kế hệ thống lò đốt rác thải công nghiệp công suất 1000 tấn/năm – Nguyễn Văn
Bằng – Lớp CNMT K50-QN
Cr(OH)
2
, Ni(OH)
2
lắng xuống, lọc tách ra đem xử lý tiếp để trở thành Cr
2
O
3
và NiSO
4
được sử dụng làm bột màu, mạ Ni.
- Oxy hóa - khử : Là quá trình sử dụng các tác nhân oxy hóa - khử để tiến hành
phản ứng oxy hóa - khử, chuyển chất thải độc hại thành không độc hại hoặc ít
độc hại hơn. Các chất oxy hóa - khử thường được sử dụng như, Na
2
S
2
O
4,
NaHSO
3
, H
như Cr, Mn, biến chúng từ mức oxy hóa cao, dễ hòa tan như Cr
6+
, Mn
7+
trở về
dạng oxyt bền vững, không hòa tan Cr
3+
, Mn
4+
. Ngược lại quá trình khử, với
các tác nhân oxy hóa như KMnO
4
, K
2
Cr
2
O
7
, H
2
O
2
, O
3
, Cl
2
cho phép phân hủy
các chất hữu cơ nguy hại như phenol, mercaptan, thuốc bảo vệ thực vật và cả
cyanua thành những sản phẩm ít độc hại hơn.
Ưu điểm :
việc hoàn tất quá trình cháy. Khí sinh ra do quá trình cháy với thành phần chủ yếu
là monoxít carbon (CO) được chuyển qua buồng thứ 2, ở đó một lượng thừa không
khí được thổi vào, hoàn tất việc cháy. Nguyên liệu bổ sung cũng có thể được đòi hỏi
để duy trì nhiệt độ cháy thích hợp.
Sau khi phần lớn rác thải được cháy hết dòng hơi nóng được chuyển qua nồi hơi
tận dụng nhiệt của chất thải để sản xuất ra hơi nước. Tro được dập tắt bằng nước và
được thải bỏ ở bãi chôn lấp rác. Hơi nước có thể được sử dụng trực tiếp hoặc có thể
được biến đổi thành điện năng mới được bổ sung thêm một máy phát điện turbine.
Ngăn ngừa và giảm thiểu việc phóng thích dioxin ( một sản phẩm được tạo ra từ sự
đốt cháy các phế phẩm plastic đã được chlorine hóa ) có thể được thực hiện việc
giảm thành phần plastic trong chất thải đem đốt hoặc sử dụng thiết bị kiểm soát ô
nhiễm không khí thích hợp.
- Mục tiêu của phương pháp :
+ Thiêu hủy các chất hữu cơ nguy hiểm
+ Giảm đáng kể thế tích rác và khối lượng chất thải cần chôn lấp.
+ Tận dụng nhiệt sinh ra trong quá trình đốt và tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh
- Ứng dụng của phương pháp :
+ Xử lý các loại chất thải rắn nguy hiểm cho môi trường
+ Xử lý các loại chất thải rắn nguy hại
Đây là phương pháp xử lý hợp vệ sinh được áp dụng nhiều ở các nước tiên
tiến
- Ưu điểm phương pháp :
+ Thu hồi năng lượng
+ Xử lý được các chất thải nguy hiểm có thể đốt được
+ Nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nước ngầm ít hơn phương pháp chôn lấp.
+ Xử lý nhanh và tốn diên tích chỉ bằng 1/6 so với phương pháp vi sinh
- Nhược điểm :
+ Chi phí đầu tư xử lý chất thải rắn cao
+ Có khả năng gây ô nhiễm không khí nếu không được xử lý triệt để
c./Giải pháp sinh học – hướng để sản xuất phân Compost
trúc đất, tăng cường khả năng giữ ẩm của đất, giảm bớt việc thẩm lậu nitơ hòa tan
xuống các tầng đất bên dưới và tăng khả năng đệm cho đất.
Việc chế biến phân Compost là một trong những hướng tiến triển nhanh nhất của
việc quản lý chất thải rắn thống nhất ở Mỹ và một số nước. Theo EPA, việc tái sinh
chất thải rắn bằng cách chế biến thành phân Compost là không đáng kể vào năm
1988. Vào năm 1990, EPA đã ước định rằng 2% chất thải rắn của Mỹ đã được chế
biến thành phân Compost, và đến năm 1995, tỉ lệ đó là 7% .Năm 1994, trên 3000 cơ
sở chế biến phân Compost đã được đưa vào hoạt động ở Mỹ.
Về bản chất, đây là quá trình phân hủy các thành phần hữu cơ trong rác thải có sự
tham gia của các vi sinh vật trong điều kiện môi trường thích hợp (nhiệt độ, độ ẩm,
không khí, ) để tạo thành phân bón hữu cơ. Việc ủ rác thành phân hữu cơ có ưu
điểm nổi bật là tái sử dụng rác thải, giảm đáng kể khối lượng rác đưa đi chôn lấp.
Loại phân vi sinh sản xuất theo công nghệ ủ rác không có những tác dụng kích thích
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel : (84.4) 8681686 – Fax : (84.4)
8693551. Trang 20
Tính toán thiết kế hệ thống lò đốt rác thải công nghiệp công suất 1000 tấn/năm – Nguyễn Văn
Bằng – Lớp CNMT K50-QN
sự tăng trưởng của cây trồng một cách an toàn về mặt sinh thái mà còn có tác dụng
cải tạo đất. Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là công nghệ xử lý khá tốn kém, đòi
hỏi chi phí đầu tư cao, công nhân vận hành có trình độ chuyên môn cao và chỉ thích
hợp với các loại rác thải có thành phần hữu cơ cao (trên 80%).
Ưu điểm :
- Xử lý được các loại chất thải có thành phần hữu cơ cao khó có khả năng thiêu
đốt.
- Tận dụng được chất thải rắn để sản xuất phân
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel : (84.4) 8681686 – Fax : (84.4)
8693551. Trang 21
Tính toán thiết kế hệ thống lò đốt rác thải công nghiệp công suất 1000 tấn/năm – Nguyễn Văn
Bằng – Lớp CNMT K50-QN
CHƯƠNG II
, H
2
, CO, CO
2
…Thành phần của
sản phẩm nhiệt phân phụ thuộc vào bản chất của chất thải, nhiệt độ và tốc độ
nâng nhiệt độ.
- Quá trình cháy : là phản ứng hoá học giữa oxy trong không khí, chất thải rắn
và thành phần cháy được, sinh ra lượng nhiệt lớn và tạo ra ánh sáng. Tốc độ
cháy phụ thuộc vào nhiệt độ và nồng độ chất cháy có trong nhiên liệu và chất
thải rắn. Ở một nhiệt độ nhất định, tốc độ cháy phụ thuộc chủ yếu vào nồng
độ chất cháy có trong hỗn hợp nhiên liệu, chất thải rắn và không khí. Khi
nồng độ này thấp tốc độ cháy chậm và ngược lại. Đối với một nồng độ nhất
định, tốc độ cháy phụ thuộc vào nhiệt độ. Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với quá
trình cháy lớn hơn nhiều ảnh hưởng của nồng độ. Khi nhiên liệu và chất thải
rắn được sấy đến nhiệt độ bắt lửa thì quá trình cháy xảy ra. Sau khi bắt lửa,
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel : (84.4) 8681686 – Fax : (84.4)
8693551. Trang 22
Tính toán thiết kế hệ thống lò đốt rác thải công nghiệp công suất 1000 tấn/năm – Nguyễn Văn
Bằng – Lớp CNMT K50-QN
quá trình cháy xảy ra mãnh liệt, nồng độ chất cháy trong nhiên liệu và chất
thải giảm dần, nhiệt độ buồng đốt tăng cao. Trong quá trình cháy nhiên liệu
và chất thải rắn, một vấn đề quan trọng là cháy chất bốc, tức là cháy các khí
cháy như hydro, cacbon oxyt… và giai đoạn cháy tạo cốc.
- Quá trình tạo xỉ : Sau khi cháy hết các chất cháy được thì những chất rắn
không cháy được sẽ tạo thành tro xỉ. Sự tạo thành tro xỉ phụ thuộc vào nhiệt
độ buồng đốt. Mỗi loại chất thải rắn không cháy có nhiệt độ nóng chảy khác
nhau. Các chất không cháy được và không bị nóng chảy tạo thành tro, còn xỉ
là tro bị nóng chảy tạo thành. Thường người ta lựa chọn nhiệt độ thải xỉ là
850
2
= SO
3
2H + 1/2O
2
= H
2
O
N
2
kk + O
2
= 2NO
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel : (84.4) 8681686 – Fax : (84.4)
8693551. Trang 23
Tính toán thiết kế hệ thống lò đốt rác thải công nghiệp công suất 1000 tấn/năm – Nguyễn Văn
Bằng – Lớp CNMT K50-QN
N (nhiên liệu + CTR) + 1/2O
2
= NO
NO + 1/2O
2
= NO
2
Cl
2
vận hành. Các điểm có khả năng gây ra rò rỉ gồm : cửa nhập liệu, cửa tháo tro, điểm
chuyển tiếp giữa lò quay và buồng thứ cấp… Để khống chế điều này, phải bố trí
một quạt hút nhằm tạo sự cân bằng áp suất giữa môi trường bên trong và bên ngoài
lò. Thực tế, việc duy trì áp suất cân bằng này đòi hỏi các kỹ thuật điều khiển tự
động hiện đại và tốn kém.
b./ Lò đốt tầng sôi.
Lò tầng sôi có cấu tạo hình trụ, tường bằng gạch chịu lửa, bên trong có sử dụng
một tầng vật liệu đang “sôi” của cát hoặc nhôm, đá vôi, vật liệu gốm… mà tại đó
quá trình đốt cháy diễn ra. Thiết bị ngoại vi quan trọng nhất của lò là quạt thổi khí,
vừa có chức năng tạo tầng sôi vừa có nhiệm vụ cấp khí cháy cho lò. Trong trường
hợp cần xử lý khí thải của lò, phải trang bị thêm quạt li tâm.
Hình 2: Lò đốt tầng sôi.
Chất thải được nạp trực tiếp vào bên trên hoặc bên trong của tầng sôi, tùy thuộc
vào độ ẩm của bùn. Với chất thải có độ ẩm cao, cần phải nạp liệu cách xa về phía
trên so với tầng sôi để đảm bảo thời gian và hiệu quả tách ẩm, và trường hợp này
cần diện tích bề mặt tầng sôi, dẫn đến yêu cầu về diện tích tiết diện lò phải lớn.
Ngược lại, tiết diện lò có thể nhỏ hơn nếu chất thải được nạp vào bên trong tầng sôi.
Do đặc điểm cấu tạo cấu tạo, chất thải sau khi nạp vào lò tầng sôi đạt được sự tiếp
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel : (84.4) 8681686 – Fax : (84.4)
8693551. Trang 25