BÁO cáo SINH THÁI CÔNG NGHIỆP TINH CHẾ rác THẢI THÀNH NĂNG LƯỢNG SẠCH tái tạo GIÁ TRỊ từ rác THẢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA SINH HỌC – CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÁO CÁO SINH THÁI CÔNG NGHIỆP TINH CHẾ RÁC THẢI THÀNH NĂNG LƯỢNG SẠCH TÁI TẠO GIÁ TRỊ TỪ RÁC THẢI Giảng viên: TS Nguyễn Thị Gia Hằng Sinh viên thực Nhóm Lê Anh Tuấn 19150236 Đặng Trần Tú Uyên 19150507 Nguyễn Hồ Phú Lộc 19150376 Lê Nguyễn Thảo Ngân 19150389 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2022 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat LỜI MỞ ĐẦU Quá trình cơng nghiệp hóa, đại hóa phát triển, cơng ty, xí nghiệp, nhà xưởng mọc lên nấm Cùng với rác thải, nước thải cơng nghiệp xả tràn lan sông suối, ao hồ, đất đai, Hóa chất, kim loại nặng ngấm trực tiếp vào nước sông suối ao hồ, thấm qua đất làm nhiễm đến mạch nước ngầm Q trình nơng nghiệp cơng nghiệp hóa sử dụng tràn lan, bừa bãi, vơ tội vạ thuốc bảo vệ thực vật, phân bón hóa học, thuốc trừ sâu làm hóa chất độc hại thấm qua đất ảnh hưởng đến mạch nước ngầm Cùng với giá trình gia tăng khơng ngừng nghỉ của dân số Việt Nam toàn cầu , chất lượng sống ngày được nâng cao kèm theo nhu cầu lượng ngày tăng theo thời gian lượng chất thải của q trình cơng nghiệp hóa rác thải sinh hoạt gia tăng với tốc độ chóng mặt Với những vấn đề mang tính thách thức mơi trường chúng ta tiến hành những công nghệ đáp ứng được hai yếu tố: Giảm thiểu rác thải đô thị đáp ứng đầy đủ nhu cầu lượng gia tăng của nhân loại Môn học “Sinh thái cơng nghiệp” thực có ý nghĩa cần thiết Đây môn học giúp sinh viên đưa những sáng kiến, những ý tưởng, những định hướng quan trọng còn ngồi ghế nhà trường Dựa vào nguyên tắc tư sẽ giúp cho mỗi sinh viên đứng trước vấn đề nghiên cứu sẽ nhanh chóng tìm được giải pháp giải vấn đề, hiểu được vòng xoay tuần hồn sản xuất cơng nghiệp, tất đều nhằm mục đích chung giảm thiểu phế thải môi trường Bài báo cáo nhóm em viết nhằm tởng kết, đút rút cũng thực trải nghiệm thực tế dựa những lý thuyết được giảng dạy lớp Qua xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Nguyễn Thị Gia Hằng tận tình hướng dẫn, cho lời khuyên cung cấp nhiều khiến thức thiệt thực cho lớp học Nội dung báo cáo việc tham khảo tài liệu, nội dung hoàn toàn mang quan điểm của cá nhân của nhóm được viết theo văn phong cá nhân Do sẽ khơng thể tránh khỏi những sai sót, mong thơng cảm TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Vật thải cơng nghiệp gì? 1.2 Phân loại vật thải công nghiệp thông thường 1.3 Tình hình chất thải cơng nghiệp 1.3.1 Tình hình chất thải 1.3.2 Hậu 1.4 Nhu cầu lượng CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP 2.1 Biến “vật thải” thành nhiệt điện 2.1.1 “Vật thải” cách xử lý vật thải 2.1.2 Các loại lò đốt chất thải 2.1.3 Nhà máy nhiệt điện biến rác thải thành điện 10 2.1.4 Ứng dụng sản xuất nhiệt điện từ “vật thải” giới 11 2.2 Sử dụng “vật thải” làm nhiên liệu cho nhà máy xi măng 13 2.2.1 Cơng nghệ khí hóa rác thải rắn CKK của Nhật Bản 13 2.2.2 Ảnh hưởng 15 2.2.3 Lợi ích 16 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 16 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO 18 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat DANH MỤC HÌNH ẢNH CHƯƠNG Hình 1.1 Lượng rác thải từ nhà máy cơng nghiệp Hình 1.2 Rác thải chưa được xử lý làm ảnh hưởng mơi trường Hình 1.3 Ơ nhiễm nước thải nhiều kênh rạch CHƯƠNG Hình 2.1 Lò đốt cấp Hình 2.2 Lò đốt thùng quay Hình 2.3 Lò đốt thùng sơi Hình 2.4 Sơ đồ hệ thống đốt chất thải, phát điện Hình 2.5 Bảng so sánh thuộc tính đầu vào thuộc tính sẵn có của loại rác thải Hình 2.6 Cơng nghệ CKK xử lý chất thải rắn cung cấp nhiên liệu cho sản xuất xi măng Hình 2.7 Nguyên lý làm việc của lị khí hóa tầng sơi hệ thống liên quan Hình 2.8 Nguyên lý hoạt động của hệ thống Hình 2.9 Cơng nghệ CKK xử lý chất thải rắn thu hồi nhiệt thừa phát điện TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat *Các thuật ngữ quan trọng • ICW - Rác thải cơng nghiệp thương mại: Thường loại rác thải khô có nhiệt trị cao Chủ yếu bao gồm giấy, bìa tơng nhựa Các loại vật liệu đóng gói khác thường lô thành phẩm bán thành phẩm bị loại bỏ khỏi quy trình sản xuất Tỷ trọng thấp chất lượng nguyên liệu tương đối tương đồng • MSW - Rác sinh hoạt đô thị: Chất lượng rác thải sinh hoạt thông thường không đồng đều, chứa nhiều loại chất thải khác thực phẩm thừa, giẻ, giấy bìa cứng, thủy tinh, gốm sứ, gạch, bụi bẩn, kim loại, thường ẩm ướt • SRF - Nhiên liệu thu hồi dạng rắn • RDF - Nhiên liệu tái chế từ rác: SRF RDF đều nhiên liệu thay được sản xuất từ nguyên liệu thải loại MSW ICW, sẵn có dồi tồn giới, thường có giá thành âm Sự khác biệt giữa hai loại nhiên liệu nằm phương pháp kiểm soát ghi lại hoạt động sản xuất SRF loại nhiên liệu chuẩn hóa được sản xuất có chủ đích từ rác thải khơng nguy hại theo tiêu chí chất lượng (ví dụ: nhiệt trị thực, hàm lượng thủy ngân Clo) được quy định tiêu chuẩn Châu Âu EN ISO 21640:2021 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Vật thải cơng nghiệp gì? Vật thải cơng nghiệp thường phát sinh q trình sản xuất, kinh doanh hay sinh hoạt của nhà máy, xí nghiệp, theo nhiều dạng thông qua nhiều hoạt động công nghiệp chế biến đóng gói thực phẩm, in ấn, dệt may, luyện kim, sản xuất vật liệu xây dựng hay thiết bị điện tử, Mỡi nhóm ngành công nghiệp sẽ tạo những loại chất thải cơng nghiệp đặc trưng chứa những thành phần hố học khác Chủ yếu nhóm chất thải chính, chất thải cơng nghiệp nguy hại chất thải thơng thường Vì vậy, doanh nghiệp cần có những hướng xử lý chuyên biệt Chất thải công nghiệp thông thường bao gồm tất loại thải phát sinh trình sản xuất, kinh doanh hay sinh hoạt của doanh nghiệp Tuy không mang nhiều hiểm hoạ chất thải nguy hại, nhóm thải vẫn cần được xử lý chặt chẽ nhằm tránh những tác động xấu đến môi trường sống sức khỏe người Chất thải thông thường phát sinh theo nhiều dạng thông qua nhiều hoạt động công nghiệp chế biến đóng gói thực phẩm, in ấn, dệt may, luyện kim, sản xuất vật liệu xây dựng hay thiết bị điện tử,… Mỡi nhóm ngành cơng nghiệp sẽ tạo những loại chất thải đặc trưng chứa những thành phần hố học khác nhau, chủ yếu nhóm chất thải chính, chất thải nguy hại chất thải thơng thường Vì vậy, doanh nghiệp cần có những hướng xử lý chuyên biệt 1.2 Phân loại vật thải cơng nghiệp thơng thường Nhóm 1: Nhóm chứa kim loại khơng độc hại Nhóm 2: Chứa hợp chất hữu vô không độc hại than hoạt tính, thạch cao, cặn boxit, thuỷ tinh, gốm sứ, … Nhóm 3: Chất thải chứa kim loại nặng nhựa không lẫn với chất bẩn khác da, cao su, tro, mùn,… Nhóm 4: Chứa thành phần vơ hữu không độc hại phát sinh từ quy trình đóng gói giấy, keo dán, nhựa,… 1.3 Tình hình chất thải cơng nghiệp 1.3.1 Tình hình chất thải TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Hình 1.1 Lượng rác thải từ nhà máy cơng nghiệp Có thể nói quản lý chất rắn những chức quan trọng của đô thị Khi thứ hoạt động trơn tru, khơng để ý đến việc Nhưng vận hành kém gây vấn đề nghiêm trọng Lượng rác trung bình mỡi người thải thay đởi nhiều, phụ thuộc chủ yếu vào tình trạng kinh tế - xã hội vị trí địa lý Nghiên cứu cho thấy giới thải 2,01 tỷ chất thải rắn đô thị mỗi năm Dự kiến lượng rác thải sẽ tăng lên 3,04 tỷ vào năm 2050 Tại quốc gia thu nhập thấp, tốc độ phát sinh rác chí tăng lần vào thời điểm Cùng với mức sống của người đại công công nghiệp hóa ngày phát triển mạnh, lượng rác thải môi trường ngày nhiều với thành phần phức tạp đa dạng Xử lý rác vấn đề nóng bỏng quốc gia giới, có Việt Nam Thực tế việc xử lý quản lý rác thải công nghiệp có nhiều tiến chưa thể ngang tầm với nhu cầu đòi hỏi Hiện nay, lượng rác khu đô thị được đưa đến bãi chôn lấp tập trung chỉ đạt khoảng 60 – 65%, lượng rác còn lại bị ném xuống ao hồ, sơng ngịi, ném bên vệ đường Còn khu vực nông thôn, rác thải khơng được thu gom bắt gặp bất cứ đâu Ở nước phát triển, việc thu gom phân loại rác để tái sử dụng trở thành việc làm bình thường, những túi đựng rác đều gia đình bỏ tiền mua cửa hàng Tại người dân coi rác thải đồ bỏ mà cố gắng tận dụng những thứ còn có ích nhằm đem lại lợi ích làm mơi trường sống của họ Nguồn kinh phí đầu tư cho việc xử lý rác thải độc hại lớn, vốn đầu tư lại cần được huy động từ ngân sách Nhà nước, hỗ trợ của tổ chức Quốc tế tở chức phi phủ Nhiều địa phương nước có quy hoạch bãi chơn lấp rác lại thiếu kinh phí xây dựng nơi chơn lấp theo yêu cầu bảo vệ môi trường nên chưa thực được TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Nhận thức về việc thu gom xử lý rác với cá nhân chưa được tốt, vơ hình chung gây sức ép khơng đáng có cho quan chuyên ngành.Sự phối hợp chuyên ngành còn kém hiệu công đoạn Hoạt động giám sát của quan lĩnh vực bảo vệ môi trường còn lỏng lẻo thiếu biện pháp nâng cao nhận thức Năng lực đáp ứng nhu cầu quản lý rác thải hết rác thải độc hại địa phương còn yếu kém Hình 1.2 Rác thải chưa được xử lý làm ảnh hưởng môi trường 1.3.2 Hậu nhận lại số lượng lớn vật thải công nghiệp được đưa mơi trường Ơ nhiễm nước thải công nghiệp kết hợp với nước thải đô thị gây ô nhiễm nghiêm trọng cho nhiều kênh rạch vùng ven TPHCM Tham Lương, Ba Bò, Thầy Cai, An Hạ, Nhiều doanh nghiệp dùng thủ đoạn xây dựng hệ thống ngầm kiên cố xả thẳng sông, rạch, chẳng hạn công ty Hào Dương, Phạm Thu, Tường Trung, Tân Nhật Dũng TPHCM, lợi dụng thủy triều lên xuống để pha loãng nước thải chưa qua xử lý đưa môi trường công ty cổ phần Sonadezi Long Thành - Đồng Nai TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Hình 1.3 Ô nhiễm nước thải nhiều kênh rạch Tuy nhiên, nhiễm mơi trường khơng khí khơng lớn khu cơng nghiệp có đầu tư quản lý môi trường tốt (các chỉ số chất lượng khơng khí chung quanh nhiều khu cơng nghiệp TP HCM, Đồng Nai, Bình Dương đạt giới hạn cho phép theo QCVN05:2013/BTNMT, tốt vùng ven đường giao thơng lớn) Trong đó, nhiễm khơng khí vùng ven nhà máy xi măng, thép, nhiệt điện … có cơng nghệ lạc hậu, quản lý môi trường lại cao 1.4 Nhu cầu lượng Q trình gia tăng dân số tồn cầu, thị hóa cải thiện chất lượng sống đẩy nhanh tốc độ phát sinh rác thải nói chung tiêu biếu lượng lớn rác thải công nghiệp nói riêng Trong chúng ta lại thiếu nguyên liệu tho đối mặt với nhu cầu lượng ngày tăng Những thách thức mơi trường tồn cầu buộc chúng ta áp dụng công nghệ vào sản xuất lượng xử rác Khi nhận thức về môi trường tăng lên, luật pháp cũng sẽ đặt yêu cầu cho xã hội để ủng hộ việc sử dụng nhiên liệu carbon trung tính Tất những điều thơi thúc chúng ta theo đ̉i mơ hình kinh tế tuần hồn tạo giá trị từ rác thải Vì chúng ta cần Cơng nghệ chuyển hóa rác thải thành lượng, được xem giải pháp thay nhiên liệu hóa thạch kinh tế thân thiện với môi trường Công nghệ cung cấp nhiên liệu rẻ được sản xuất địa phương, đảm bảo nhiên liệu sẵn có với mức giá ởn định giảm phát thải TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP 2.1 Biến “vật thải” thành nhiệt điện 2.1.1 “Vật thải” cách xử lý vật thải Rác thải, vật thải vấn đề đau đầu Chính mà việc nghiên cứu xử lý, tái chế nhựa trở thành vấn đề thu hút quan tâm đặc biệt của nhiều nhà khoa học giới Hiện nay, thiêu đốt công nghệ được áp dụng rộng rãi để xử lý chất thải công nghiệp, đặc biệt chất thải nguy hại (Brunner, 1994) Sự thiêu hủy rác thải đô thị nhằm mục đích để giảm khối lượng thể tích rác thải Các nhà máy thiêu hủy rác đại giảm 90% khối lượng chất thải rắn, thời gian sử dụng của bãi chôn lấp chất thải sẽ tăng lên 10 lần 2.1.2 Các loại lị đớt chất thải Lò đốt chất thải nói chung có nhiều loại, mỡi loại lò đốt có cơng nghệ đốt khác nhau, dựa vào đặc tính công nghệ đốt, nguyên lý hoạt động của loại lò đốt phân thành dạng lò đốt chất thải thông dụng sau: - Lò đốt hở thủ công (Open Burning) - Lò đốt cấp (Single – Chamber Incinerators) - Lò đốt nhiều cấp (Multiple – Chamber Incinerators) - Lò đốt thùng quay (Rotary kiln incinerators) - Lò đốt tầng sôi (Fluid Bed Incinerators) - Lò đốt nhiều tầng (Multiple Hearth Incinerators) - Lò đốt nhiệt phân tĩnh có kiểm sốt khơng khí (Pyrolysis And Controlled Air Incinerators) - Và số lò đốt khác Hình 2.1 Lò đốt cấp TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 10 Hình 2.2 Lò đốt thùng quay Hình 2.3 Lò đốt thùng sơi Nhiệt được sản xuất lò đốt được sử dụng để tạo nước mà sau được sử dụng cho tuabin để sản xuất điện Số lượng điển hình của lượng rịng được sản xuất từ mỗi rác thải đô thị khoảng 2/3 MWh điện MWh sưởi ấm Như vậy, đốt khoảng 600 chất thải mỗi ngày sẽ sản xuất khoảng 400 MWh điện mỗi ngày (17 MWh lượng điện liên tục 24 giờ) 1200 MWh lượng sưởi ấm mỗi ngày Về coi nhà máy đốt chất thải rắn, vật thải phát điện nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu chất thải vật thải từ công nghiệp sinh hoạt 2.1.3 Nhà máy nhiệt điện biến rác thải thành điện Chính nhiệt được sản xuất từ lò đốt sử dụng để sản xuất điện giải pháp biến lượng vật thải công nghiệp thành nguồn lượng – điện được nhiều nước giới thực mở rộng mơ hình Hầu hết nhà máy điện được đặt gần nơi tiêu thụ điện, cũng nguồn phát rác thải Điều mang đến những hội về sản xuất điện Việc giảm chôn lấp bằng cách sử dụng nhiên liệu từ rác thải nhà máy điện sẽ có lợi cho động đồng nhà máy điện Việc sử dụng nhiên liệu từ rác thải sản xuất điện, thay thải bỏ chúng, cũng làm giảm tác động tiêu cực của chơn lấp Ví dụ khí thải metan, vấn đề vệ sinh mùi hôi Nhiều nhà máy điện ưu tiên sản xuất nhiên liệu chỡ tích hợp việc sản xuất nhiên liệu vào hệ thống của họ Trong trường hợp này, độ ổn định khả sẵn sàng vận hành những yêu cầu thiết yếu cho dây chuyền sản xuất nhiên liệu TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 11 Hình 2.4 Sơ đồ hệ thống đốt chất thải, phát điện *Tóm tắt quy trình biến rác thải, vật thải công nghiệp thành nguồn lượng - Chất thải cháy hố rác được đốt bằng khí cung cấp thơng qua lưới kiểu lò đốt - Lò tái hồi nhiệt từ khí tạo nhiệt độ cao - Hơi nước được tạo lò được gửi đến tuabin nước được sử dụng để sản xuất điện - Khí xả sau thu hồi nhiệt được xử lý sở xử lý khí xả để làm theo tiêu chuẩn mơi trường - Sau đó, khí được thải vào khí Chất thải sau đốt được xả thành tro với khối lượng giảm bằng khoảng 1/10 của thất thải ban đầu, cuối được xử lý đem chôn 2.1.4 Ứng dụng sản xuất nhiệt điện từ “vật thải” giới - Phần Lan Rauman Biovoima nhà máy đồng phát nhiệt điện (CHP) cung cấp nước xử lý cho ngành công nghiệp giấy địa phương nhiệt sưởi ấm, cũng cho thành phố Rauma Ngồi SRF, nhiên liệu khác gồm có vỏ cây, phế phẩm lâm nghiệp than bùn Tổ hợp nhà máy điện bao gồm lò BFB lò CFB, sử dụng tổng cộng gần 100.000 SRF mỗi năm - Thái Lan Genco (General Environmental Conservation Public Company Limited) công ty quản lý chất thải lớn của Thái Lan, chuyên xử lý rác thải công nghiệp tinh chế thành nhiên liệu thay Nhiên liệu dùng cho nhà máy điện ngành cơng nghiệp xi măng Dây chuyền cũng tách riêng nguyên liệu tái chế nguyên liệu thô - Thủy Điển Mälarenergi AB những nhà máy nhiệt – điện kết hợp lớn Thủy Điển Nhà máy chỉ sử dụng nhiên liệu tái tạo để sản xuất lượng, đồng thời cung cấp điện nhiệt sưởi ấm trung tâm thành phố Västerås bao quanh nhà máy TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 12 Hình 2.5 Bảng so sánh thuộc tính đầu vào thuộc tính sẵn có của loại rác thải Hình 2.5 Bảng so sánh thuộc tính đầu vào thuộc tính sẵn có của loại rác thải *Chú thích • MSW1 – Rác sinh hoạt đô thị Châu Á điển hình với hàm lượng hữu cơ, độ ẩm vật liệu trơ cao Gây mài mòn thiết bị • MSW2 – Rác sinh hoạt đô thị nước OECD điển hình với hàm lượng hữu chất trơ hơn, độ ẩm thấp so với MSW1 • ICW – Rác thải công nghiệp thương mại điển hình, chủ yếu bao gồm vật liệu đóng gói khơ • Rác thải hỗn hợp – Rác sinh hoạt Châu Âu điển hình trộn lẫn ICW Tỷ lệ thành phần dao động **Thuộc tính rác thải đầu vào dựa liệu chung kinh nghiệm Các thuộc tính SRF/RDF có sẵn dựa trường hợp cụ thể ***Công suất điện thực tế phụ thuộc vào lựa chọn công nghệ nhà máy điện Dễ dàng nhận thấy được thuộc tính của ICW (rác thải công nghiệp thương mại) cho nhiệt trị cao (nhiệt trị của thuộc tính đầu vào: 18 – 21 MJ/kg, 4.300 – 5.010 kcal/kg; nhiệt trị của thuộc tính sẵn có của TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 13 SRF/RDF: 122,0 MJ/kg, 5.260 kcal/kg) Sản lượng nhiên liệu SRF cao (91%) sản phẩm bị loại Tổng lượng của nhiên liệu cao (185 MWf) Công suất phát điện cao (56 MW) Các thuộc tính của ICW đều vượt trội thuộc tính của MSW1, MSW2 rác thải hỗn hợp 2.2 Sử dụng “vật thải” làm nhiên liệu cho nhà máy xi măng Vật thải – nhiều người dân vẫn cho thứ bỏ thường xuyên xử lý bằng cách chôn lấp Nhưng thực lại nguồn tài nguyên quan trọng chủ trương phát triển nền “kinh tế tuần hoàn”, “kinh tế xanh”, ngành sản xuất xi măng Phương pháp tận dụng vật thải, rác thải công nghiệp làm chất đốt sản xuất xi măng mang lại nhiều lợi thế, tăng doanh thu, hạ giá thành cho doanh nghiệp Đã có nhiều giải pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt được áp dụng Tuy nhiên phương pháp còn tồn nhiều nhược điểm chưa được giải triệt để yêu cầu tiêu hủy hoàn toàn, không làm ảnh hưởng tới vệ sinh môi trường sức khỏe cộng đồng Đồng thời ngồi lợi ích về xã hội còn đem lại lợi ích kinh tế định doanh nghiệp Công nghệ CKK (Cement Kiln Kawasaki) của Nhật Bản phương pháp xử lý triệt để, có hiệu rác thải rắn sinh hoạt mà không cần phải dùng tới nhiên liệu trung gian 2.2.1 Cơng nghệ khí hóa rác thải rắn CKK Nhật Bản Để thực được công nghệ này, vấn đề bắt buộc phải kết hợp với hệ thống lò nung sản xuất clinker cơng nghiệp sản xuất xi măng, nhiệt độ buồng đốt của lị nung clinker lên tới 1450 độ C, buồng clinker phụ cũng lên tới 1100 độ C Với nhiệt độ đó, chất độc hại dioxin sẽ được phân hủy hoàn toàn Hình 2.6 Cơng nghệ CKK xử lý chất thải rắn cung cấp nhiên liệu cho sản xuất xi măng Rác thải rắn sinh hoạt được thu gom từ nơi tập kết rác, vận chuyển đổ trực tiếp vào boongke chứa rác của nhà máy khí hóa TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 14 Boongke chứa rác được thiết kế xây dựng thành ngăn riêng biệt bằng kết cấu bê tông cốt thép nằm sâu mặt đất hàng chục mét bao bọc kín, đồng thời được hút khí tạo áp suất âm nên mùi khó chịu của rác khơng ngồi ảnh hưởng tới mơi trường Rác từ boongke, sau đó, được vận chuyển bằng cẩu trục vào máy nghiền rác để nghiền nhỏ tới kích cỡ thích hợp cho việc khí hóa, được đở vào ngăn thứ của boongke Rác sau được nghiền nhỏ ngăn thứ của boongke sẽ được vận chuyển, nạp vào lò khí hóa rác Lò khí hóa rác loại lò tầng sơi sẽ có nhiệm vụ chuyển đởi lượng nhiệt có rác thải sang dạng khí để cung cấp nhiên liệu cho hệ thống lò nung clinker buồng đốt phụ calciner Để đảm bảo cho q trình khí hóa xảy với hiệu tối ưu, nhiệt độ lò khí hóa phải trì ởn định khoảng xấp xỉ 500oC Để điều chỉnh ởn định nhiệt độ lò khí hóa rác, người ta thực việc bơm cát theo kiểu tầng sơi tuần hồn vào lò trộn với rác Cát có tác dụng làm cho nhiệt độ được phân bố đồng đều ổn định lớp rác bên lò khí hóa Mặt khác, lượng nguyên liệu(rác thải) cấp vào lò cũng được điều chỉnh định lượng tùy thuộc nhiệt độ lên xuống của đường khí khỏi lò (duy trì Hình 2.7 Ngun lý làm việc của lị khí khoảng 500 - 530 oC) hóa tầng sơi hệ thống liên quan Đôi khi, rác thải rắn sinh hoạt được thu gom từ nhiều nguồn khác nên tính chất lý hóa khơng ởn định; nhiệt trị, độ tro hay độ ẩm dao động lớn Do vậy, những tình mà nhiệt trị của rác thấp, lượng than sẽ được bơm bở sung vào lò khí hóa cũng để ởn định nhiệt độ của đường khí khỏi lò nêu Tuy nhiên, trường hợp hãn hữu; thông thường mỗi năm chỉ thêm vào khoảng vài than bổ sung nhiệt trị của rác thải giảm xuống mức ≤800Kcal/kg Chất thải của rác sau được khí hóa thu hồi từ đáy lò chiếm khoảng 20 - 30% (tùy thuộc vào loại rác thực tế sử dụng), bao gồm TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 15 thành phần: tro xỉ, thành phần phi kim loại (gạch, ngói, đất đá), sắt, thủy tinh….đều được phân loại Người ta bố trí máy tách kim loại để thu hồi sản phẩm mang tái chế Lượng tro xỉ phi kim loại sẽ được sử dụng thành phần nguyên liệu thô cho sản xuất xi măng Cát cũng được thu hồi đáy lò, phân loại bơm tuần hồn trở về lò khí hóa rác Sơ đồ hình 2.8 diễn giải nguyên lý hoạt động của hệ thống Hình 2.8 Nguyên lý hoạt động của hệ thống Khí khỏi lò nhiệt độ khoảng 530oC mang lượng nhiệt được bơm sang buồng đốt phụ calciner của hệ thống lò nung clinker Tại đây, khí kết hợp với khơng khí có oxy calciner sẽ bắt cháy cung cấp lượng nhiệt thay cho phần than được sử dụng Ngoài ra, để phòng ngừa khí hóa từ rác thải rắn có chứa hàm lượng chất độc hại ảnh hưởng tới chất lượng clinker (như alkali, chlorine…), người ta trang bị thêm hệ thống trích kiềm (Alkali removal bypass system) Hệ thống sẽ trích khí đầu lò, qua thiết bị làm lạnh cyclone lắng để thu hồi kiềm thể rắn 2.2.2 Ảnh hưởng Với việc áp dụng công nghệ CKK với hệ thống lò nung clinker nêu trên, trình vận hành hệ thống lò nung clinker xi măng sẽ có số ảnh hưởng định cần lưu ý là: khí gas mang lượng từ hệ thống CKK cấp vào buồng đốt calciner sẽ bắt cháy gặp khơng khí sinh nhiệt độ cao, kéo theo áp suất, lưu lượng nhiệt độ tầng cyclone tháp trao đổi nhiệt cũng sẽ tăng thêm lượng định Do vậy, trình vận hành hệ thống lò nung clinker cần có điều chỉnh để đảm bảo vận hành an tồn, ởn định chất lượng; chẳng hạn như: điều chỉnh vòi phun than cấp cho calciner với suất thích hợp Lưu lượng khí thải từ tháp trao đổi nhiệt tăng thêm đáng kể, TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 16 quạt ID phải vận hành với công suất lớn (từ 10 – 15%) dẫn đến sẽ tiêu tốn thêm điện 2.2.3 Lợi ích Hình 2.9 Cơng nghệ CKK xử lý chất thải rắn thu hồi nhiệt thừa phát điện Ngồi lợi ích về mặt xã hội tiêu hủy rác thải, góp phần bảo vệ mơi trường, cơng nghệ khí hóa rác thải rắn sinh hoạt sẽ cung cấp lượng nhiệt thay phần nhiên liệu truyền thống (than) buồng đốt calciner của hệ lò nung clinker Mặt khác, áp dụng công nghệ CKK cho hệ lò nung clinker, nhiệt độ lưu lượng đường khí thải từ tháp trao đổi nhiệt (PH) sẽ tăng đáng kể, thực cũng nguồn lượng tiềm tàng cho việc áp dụng hệ thống thu hồi nhiệt thừa phát điện Thực tế nay, nhà máy xi măng công suất 5000 clinker/ngày trang bị đồng thời hệ thống CKK hệ thống thu hồi nhiệt thừa phát điện, công nghệ nước để vừa thu được lợi ích về tiết kiệm than đồng thời sản lượng điện thu hồi được cũng đáng kể, mang lại hiệu kinh tế cao CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Việc ứng dụng công nghệ biến chất thải, vật thải thành nguồn nguyên liệu tái sử dụng xu hướng toàn giới Với công nghệ xử lý đốt chất thải, biến chúng thành nhiệt điện mang lại nhiều lợi ích cho người Cơng nghệ đốt được loại chất thải rắn đa dạng khác nhau, điều cho phép đốt được loại chất thải rắn sinh hoạt, công nghiệp, chất thải nguy hại chưa được phân loại Công nghệ tương đối quen thuộc, thích hợp TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 17 cho vận hành, bảo dưỡng phổ biến nhân rộng Việt Nam, hồn tồn tương tự công nghệ sản xuất xi măng có Việt Nam Ngồi cơng nghệ đạt yêu cầu để xử lý chất thải bằng phương pháp đốt mà vẫn đảm bảo được quy chuẩn kỹ thuật mơi trường của Việt Nam về khí thải Lượng điện được sản xuất từ chất thải công nghiệp, sinh hoạt từ nhà máy nhiệt điện được sử dụng nhà máy khu liên hợp, số lượng điện còn lại sẽ được đưa vào mạng lưới điện quốc gia Với công nghệ đốt vật thải làm nguyên liệu để chế biến xi măng Công nghệ khí hóa rác thải thị CKK của Nhật Bản đáp ứng được yêu cầu về mức độ tiên tiến, đại, xử lý triệt để rác thải sinh hoạt, khơng gây nhiễm mơi trường, chi phí đầu tư ban đầu hợp lý với hầu hết tỉnh thành địa phương nước, tiết kiệm nhiên liệu đem lại lợi nhuận cho doanh nghiệp sản xuất xi măng Chính mà cơng nghệ cần được nghiên cứu xem xét để xây dựng thành mô hình áp dụng cho địa phương tỉnh thành nước, những nơi có nhà máy xi măng lò quay phương pháp khô hoạt động CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Hiện giới công nghệ đốt chất thải phát điện ngày được áp dụng rộng rãi có số ưu điểm nổi bật so với công nghệ khác giảm được 90-95% thể tích khối lượng chất thải, tận dụng nhiệt, tiết kiệm được diện tích so với biện pháp chơn lấp, giảm thiểu ô nhiễm nước, mùi hôi so với biện pháp chơn lấp, giảm phát thải khí nhà kính,… Tại Việt Nam, vấn đề đốt chất thải phát điện cũng bắt đầu được quan tâm khối lượng chất thải rắn công nghiệp, chất thải nguy hại, chất thải sinh hoạt ngày gia tăng Bên cạnh biện pháp xử lý rác tồn (chôn lấp) ngày thể nhược điểm khó giải Đốt rác phát điện sẽ trở thành xu Việt Nam Do q trình cơng nghiệp hóa, thị hóa diễn với tốc độ cao, khối lượng chất thải phát sinh ngày nhiều, chất thải rắn mặt tạo áp lực lớn môi trường phát triển kinh tế xã hội, mặt khác chất thải rắn lại nguồn tài nguyên tái tạo đem lại lợi ích kinh tế to lớn Việc khai thác để biến chất thải rắn trở thành nguồn tài nguyên quý giá cũng trở thành phận cấu thành quan trọng của ngành công nghiệp môi trường Việt Nam, phù hợp với Chiến lược quản lý tổng hợp chất thải rắn được Chính phủ ban hành TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Quỳnh Trang (2016), Theo TTKHKT Xi măng số [2] BMH TECHNOLOGY, Giải pháp tinh chế rác thải [3] Rác thải công nghiệp Việt Nam – Báo động về ô nhiễm môi trường (2020) [4] What a Waste 2.0: A Global Snapshot of Solid Waste Management to 2050”, https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/30317, trang 40, 47, 54, 60, 67, 70, 78.) TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat ... chất thải vật thải từ công nghiệp sinh hoạt 2.1.3 Nhà máy nhiệt điện biến rác thải thành điện Chính nhiệt được sản xuất từ lò đốt sử dụng để sản xuất điện giải pháp biến lượng vật thải công nghiệp. .. thải, phát điện *Tóm tắt quy trình biến rác thải, vật thải cơng nghiệp thành nguồn lượng - Chất thải cháy hố rác được đốt bằng khí cung cấp thơng qua lưới kiểu lò đốt - Lò tái hồi nhiệt từ. .. SRF mỗi năm - Thái Lan Genco (General Environmental Conservation Public Company Limited) công ty quản lý chất thải lớn của Thái Lan, chuyên xử lý rác thải công nghiệp tinh chế thành nhiên liệu