Chuyên đề hiện trạng và xu hướng nghiên cứu công nghệ xử lý rác thải (rác thải sinh hoạt, rác thải nguy hại và rác thải có nguồn gốc polymer) trên thế giới và tại việt nam

MỤC LỤC I HIỆN TRẠNG XỬ LÝ RÁC THẢI TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM Khái niệm Hiện trạng xử lý rác thải giới Hiện trạng xử lý rác thải Việt Nam II XU HƯỚNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ RÁC THẢI QUA CÁC SỐ LIỆU ĐĂNG KÝ SÁNG CHẾ Tình hình đăng ký sáng chế xử lý rác thải nói chung 1.1 Tình hình đăng ký sáng chế xử lý rác thải qua năm quốc gia từ 1885-2011 1.2 Các hướng nghiên cứu đăng ký sáng chế xử lý rác thải 11 Tình hình đăng ký sáng chế phương pháp xử lý rác thải 12 2.1 Tình hình ĐKSC xử lý rác thải phương đốt 12 2.1.1 Đăng ký sáng chế xử lý rác thải phương pháp đốt qua năm quốc gia từ 1973-2011 12 2.1.2 Các hướng nghiên cứu có đăng ký sáng chế xử lý rác phương pháp đốt từ 19732011 14 2.2 Tình hình ĐKSC xử lý rác thải xúc tác hóa học 14 2.2.1 Tình hình ĐKSC xử lý rác thải xúc tác hóa học qua năm quốc gia từ 1962-2011 14 2.2.2 Các hướng nghiên cứu ĐKSC xử lý rác thải xúc tác hóa học 15 2.3 Tình hình ĐKSC xử lý rác thải phương pháp thủy nhiệt 16 2.3.1 Tình hình ĐKSC xử lý rác thải phương pháp thủy nhiệt qua năm quốc gia từ 1985-2011 16 2.3.2 Các hướng nghiên cứu có đăng ký sáng chế xử lý rác thải phương pháp thủy nhiệt từ 1985-2011 17 III GIỚI THIỆU MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ RÁC THẢI TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM 18 Giới thiệu số sáng chế điển hình 18 Giới thiệu công nghệ xử lý rác theo phương pháp nhiệt phân số kết nghiên cứu công nghệ Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Lọc Hóa Dầu – Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM 22 2.1 Cơ sở khoa học trình nhiệt phân 23 2.1.1 Khái niệm nhiệt phân 23 2.1.2 Cơ chế trình nhiệt phân 24 a Nhiệt phân sơ cấp 24 b Nhiệt phân thứ cấp 25 c Cơ chế trình nhiệt phân điều kiện có xúc tác 25 2.1.3 Sản phẩm trình nhiệt phân ứng dụng 26 -2- a 26 b Ứng dụng cacbon monoxit (CO) 26 c Ứng dụng khí metan: 26 d Ứng dụng sản phẩm dầu nhiệt phân 27 e Ứng dụng sản phẩm rắn 27 2.2 Một số kết nghiên cứu công nghệ nhiệt phân ứng dụng 27 2.2.1 Trên giới 27 2.2.2 Trong nước 33 2.3 Kết luận 34 Giới thiệu công nghệ xử lý rác theo phương pháp thủy nhiệt số nghiên cứu trường Đại học Bách Khoa TP.HCM 34 3.1 Công nghệ sản xuất nhiên liệu rắn 35 3.2 Thách thức thực công nghệ 37 3.3 Trường ĐHBK hoạt động góp phần giải vấn đề 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 -3- HIỆN TRẠNG VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ RÁC THẢI (RÁC THẢI SINH HOẠT, RÁC THẢI NGUY HẠI VÀ RÁC THẢI CÓ NGUỒN GỐC POLYMER) TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM ***************************** I HIỆN TRẠNG XỬ LÝ RÁC THẢI TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM Ngày q trình thị hóa q trình khơng thể thiếu quốc gia giới, chúng mang lại cho sống văn minh đại, đại vơ tình làm cho đời sống trở nên khắc nghiệt hơn, môi trường ngày bị ô nhiễm, từ ô nhiễm không khí, nguồn nước đến nhiễm tiếng ồn Một ngun nhân gây nhiễm khơng khí nguồn nước rác thải, ngày cho môi trường lượng lớn rác thải q trình xử lýcịn q thơ sơ, chủ yếu hình thức chơn lắp Hình thức chơn lắp gặp nhiều khuyết điểm, vừa tốn diện tích đất vừa nhiễm nguồn nước q trình thấm rỉ rác thải Nếu không xử lý phù hợp kịp thời ảnh hưởng nghiêm tr ọng đến sức khoẻ ngườivà mơi trường Chính công nghệ tái chế tái sử dụng rác thải dần đời để giải thực trạng này, Việt Nam dần áp dụng công nghệ tái chế tái sử dụng như: công nghệ CD -Waste, công nghệ MPT-CD 08, công nghệ tái chế rác thải sinh hoạt thành than sạch… Tuy nhiên so với công nghệ xử lý đại Mỹ Châu Âu cịn non trẻ khả ứng dụng chưa cao, chủ yếu áp dụng thành phố lớn thành phố Hồ Chí Minh Hà Nội Bên cạnh áp dụng công nghệ tái chế tái dụng rác thải sinh hoạt việc giáo dục ý thức bảo vệ môi trường việc cần thiết mà quốc gia quan tâm Khái niệm Chất thải rắn chất rắn bị loại trình sống, sinh hoạt sản xuất người động vật, chất thải rắn sinh hoạt chiếm tỉ lệ cao rác thải y tế nguy hại Chất lượng số lượng rác thải quốc gia khu vực quốc gia khác tùy thuộc vào trình độ phát triển kinh tế khoa học kỷ thuật Bất kỳ hoạt động sống người, nhà, trường học hay nơi công sở sinh lượng rác thải đáng kể.Trong có hai loại vơ lẫn hữu Vì định nghĩa rác thải thành phần tàn tích hữu vô phục vụ đời sống người, chúng khơng cịn sử dụng vứt trả lại mơi trường sống Hiện trạng xử lý rác thải giới Nạn nhiễm mơi trường thấy nơi giới, từ Mexico, Nga, Mỹ Trung Quốc, Ấn Độ… Tình trạng nhiễm vài thành phố quốc gia nàyxuất phát từ nhiều lý khác Trong ý thức người giữ vai trò quan trọng, Mumbai thành phố đông đúc bẩn thỉu trái đất Mỗingày, người dân nơi quẳng hàng rác Bắc Kinh có dân số 17,6 triệu người, thải khoảng 18.400 rác ngày, khoảng 90% rác thải đổ 13 bãi rác đặt rải rác quanh thành phố Còn người dân Hoa Kỳ loại bỏ năm 16.000.000.000 tã,1.600.000.000 bút, 2.000.000 000 lưỡi dao cạo, 220.000.000 lốp xe Với lượng rác -4- thảinhư khơng lâu trái đất chìm biển rác, cơng nghệ xử lý rác đại giới đời Hiện Mỹ có cơng nghệ tái chế tái sử dụng đại như: công nghệ tái chế tivi analog, công nghệ CDW, công nghệ tái chế vải bông…và cịn nhiều cơng nghệ đại Anh, Trung Quốc Nhật Bản Trên giới, quản lý rác thải bệnh viện nhiều quốc gia quan tâm tiến hành cách triệt để từ lâu Về quản lý, loạt sách quy định, ban hành nhằm kiểm soát chặt chẽ loại chất thải Các hiệp ước quốc tế, nguyên tắc, pháp luật quy định chất thải nguy hại, có chất thải bệnh viện công nhận thực hầu hết quốc gia giới Công ước Basel: Được ký kết 100 quốc gia, quy định vận chuyển chất độc hại qua biên giới, đồng thờ i áp dụng, với chất thải y tế Công ước đưa nguyên tắc vận chuyển hợp pháp chất thải nguy hại từ quốc gia khơng có điều kiện cơng nghệ thích hợp sang quốc gia có điều kiện vật chất kỹ thuật để xử lý an toàn số chất thải đặc biệt Nguyên tắc Pollutor Pay: Nêu rõ người, quan làm phát sinh chất thải phải chụi trách nhiệm pháp luật tài việc đảm bảo an tồn giữ cho mơi trường Nguyên tắc Proximitry: Quy định việc xử lý chất thải nguy hại cần tiến hành nơi phát sinh sớ m tốt Tránh tình trạng chất thải bị lưu giữ thời gian dài gây ô nhiễm môi trường Xử lý chất thải bệnh viện, tuỳ thuộc vào điều kiện kinh tế khoa học cơng nghệ, nhiều nước giới có biện pháp khác để xử lý loại rác thải nguy hại  Tại nước phát triển: Hiện giới hầu hết quốc gia phát triển, bệnh viện, sở chăm sóc sức khỏe, hay cơng ty đặc biệt xử lý phế thải có thiết lập hệ thống xử lý loại phế thải y tế Đó loại lò đốt nhiệt độ cao tùy theo loại phế thải từ 10000C đến 40000C Tuy nhiên phương pháp tranh cãi việc xử lý khí bụi sau đốt thải hồi vào khơng khí Các phế thải y tế đốt, thải hồi vào khơng khí có nhiều hạt bụi li ti hóa chất độc hại phát sinh trình thiêu đốt axit clohidric, đioxin/furan, số kim loại độc hại thủy ngân, chì asen, cadmi Do đó, Hoa Kỳ vào năm 1996, bắt đầu có điều luật khí thải lị đốt u cầu khí thải phải giảm thiểu hệ thống lọc hóa học học tùy theo loại phế thải Ngoài cịn có phương pháp khác để giải vấn đề quốc gia lưu tâm đến phương pháp đốt gây nhiều bất lợi lượng khí độc hại phát sinh thải vào khơng khí, nhà khoa học áp dụng phương pháp Đó phương pháp nghiền nát phế thải xử lý nhiệt độ áp suất cao để tránh việc phóng -5- thích khí thải Dựa theo phương pháp rác thải y tế nguy hại chuyển qua máy nghiền nát Phế thải nghiền xong chuyển qua phòng có nhiệt độ 1380C áp suất 3,8 bar Ở điều kiện nhiệt độ áp suất điều kiện tối ưu cho nước bão hòa Phế thải xử lý vòng 40 – 60 phút Sau phế thải rắn xử lý chuyển đến bãi rác thơng thường đạt tiêu chuẩn tiệt trùng Phương pháp có ưu điểm làm giảm khối lượng phế thải nghiền nát, chi phí tốn lị đốt, khơng tạo khí thải vào khơng khí  Tại nước phát triển: Đối với nước phát triển, việc quản lý mơi trường nói chung cịn lơ là, phế thải bệnh viện Tuy nhiên khoảng năm trở lại đây, quốc gia Ấn Độ, Trung Quốc bắt đầu ý đến việc bảo vệ mơi trường, có nhiều tiến việc xây dựng lò đốt bệnh viện Đặc biệt Ấn Độ từ năm 1998, phủ ban hành luật “Phế thải y tế: Lập thủ tục Quản lý” Trong luật có ghi rõ phương pháp tiếp nhận phế thải, phân loại phế thải, việc xử lý di dời đến bãi rác… Do đó, vấn đề phế thải y tế độc hại quốc gia cải thiện nhiều Hiện trạng xử lý rác thải Việt Nam Lượng chất thải sinh hoạt thị nước ta có xu phát sinh ngày tăng, tính trung bình năm tăng khoảng 10% Tỷ lệ tăng cao tập trung thị đangcó xu hướng mở rộng, phát triển mạnh quy mô lẫn dân số khu công nghiệp, nhưcác đô thị tỉnh Phú Thọ (19,9%), thành phố Phủ Lý (17,3%), Hưng Yên (12,3%), Rạch Giá (12,7%), Cao Lãnh (12,5%) Các đô thị khu vực Tây Nguyên có tỷ lệ phát sinh rác thải sinh hoạt tăng đồng hàng năm với tỷ lệ tăng (5,0%) Tổng lượng phát sinh rác thải sinh hoạt đô thị loại III trở lên số đô thị loại IV trung tâm văn hóa, xã hội, kinh tế tỉnh thành nước lên đến 6,5triệu tấn/năm, rác thải phát sinh từ hộ gia đình, nhà hàng, chợ kinh doanh chủ yếu Lượng lại từ công sở, đường phố, sở y tế Tính theo vùng địa lý (hay vùng phát tri ển kinh tế - xã hội) thị vùng Đơng Nam có lượng rác thải phát sinh lớn tới 2.450.245 tấn/năm (chiếm 37,94% tổng lượng phát sinh rác thải đô thị loại III trở lên nước), tiếp đến đô thị vùng Đồng sơng Hồng cólượng phát sinh rác thải sinh hoạt đô thị 1.622.060 tấn/năm (chiếm 25,12%) Các thị khu vực miền núi Tây Bắc Bộ có lượng phát sinh rác thải sinh hoạt đô thị thấp có 69.350 tấn/năm (chiếm 1,07% ), tiếp đến đô thị thuộc tỉnh vùng Tây Nguyên, tổng lượng phát sinh rác thải sinh hoạt đô thị 237.350 tấn/năm (chiếm 3,68%) Đơ thị có lượng rác thải sinh hoạt phát sinh lớn TP Hồ Chí Minh (5.500 tấn/ngày), Hà Nội (2.500 tấn/ngày); thị có lượng rác thải sinh hoạt phát sinh Bắc Kạn - 12,3 tấn/ngày; Thị xã Gia Nghĩa 12,6 tấn/ngày, Cao Bằng 20 tấn/ngày; TP Đồng Hới 32,0 tấn/ngày; TP YênBái 33,4 tấn/ngày thị xã Hà Giang 37,1 tấn/ngày.Tỷ lệ phát sinh rác thải sinh hoạt đô thị bình qn đầu người thị đặc biệt đô thị loại I tương đối cao (0,84-0,96kg/người/ngày); thị loại II loại III có tỷ lệ phát sinh rác thải sinh -6- hoạt đô thị bình quân đầu người tương đương (0,72-0,73 kg/người/ngày); thị loại IV có tỷ lệ phát sinh rác thải sinh hoạt thị bình qn đầu người đạt khoảng 0,65kg/người/ngày Tỷ lệ phát sinh rác thải sinh hoạt tính bình qn lớn tập trung đô thị phát triển du lịch TP Hạ Long 1,38kg/người/ngày; TP Hội An 1,08kg/người/ngày; TP Đà Lạt 1,06kg/người/ngày; TP Ninh Bình 1,30kg/người/ngày Các thị có tỷ lệ phát sinh rác thải sinh hoạt tính bình qn đầu người thấp TP Đồng Hới (Tỉnh Quảng Bình) 0,31kg/người/ngày; Thị xã Gia Ngh ĩa 0,35kg/người/ngày; Thị xã Kon Tum 0,35kg/người/ngày; Thị xã Cao Bằng 0,38kg/người/ngày Trong tỷ lệ phát sinh bình qn đầu người tính trung bình cho thị phạm vi nước 0,73kg/người/ngày Hiện nay, ngành y tế có 11657 sở khám chữa bệnh với 136542 giường bệnh, 843 bệnh viện từ tuyến huyện trở lên, khối y tế tư nhân có 17701 sở y tế từ phòng khám tới bệnh viện tư hoạt động Số lượng mạng lưới y tế lớn so với nước khu vực, song vấn đề đảm bảo vệ sinh môi trường, xử lý chất thải sở từ trung ương tới địa phương cịn q yếu, hầu hết chưa có hệ thống xử lý chất thải rác thải, vài nơi có hoạt động chưa đạt yêu cầu kỹ thuật Với mạng lưới y tế vậy, lượng rác thải rắn y tế phát sinh toàn quốc 11800 tấn/ngày Trong có khoảng 900 chất thải y tế nguy hại Bảng 1: Khối lượng chất thải rắn y tế nguy hại bệnh viện số tỉnh thành phố Tỉnh, thành phố Khối lượng rác y tế nguy hại (T/năm) Tỉnh, Thành phố Khối lượng rác y tế nguy hại (T/năm) Hải Phòng 547 TP Hồ Chí Minh 4.730 Phú Thọ 70 Đồng Nai 180 Cần Thơ 110 Bình Dương 368 Hà Nội 410 Bà Rịa – Vũng Tàu 288 Quảng Ninh 190 Thái Nguyên 215 Hưng Yên 73 Hải Dương 132 ( Nguồn: Báo cáo trạng môi trường, 2003 tỉnh thành nước )  Quản lý rác: 92,5% số bệnh viện có thu gom rác thường kỳ, 14% số bệnh viện có phân loại rác y tế để xử lý Tuy nhiên phân loại rác từ khoa phòng khám điều trị bệnh nhân chưa trở thành phổ biến Hầu hết chất thải rắn bệnh viện không xử lý trước chôn lấp đốt Một số bệnh viện có lị đốt rác y tế song cũ, đốt lộ thiên gây ô nhiễm môi trường Phân loại chất thải y tế: Đa số bệnh viện thực phân loại chất thải từ nguồn việc phân loại phiến diện hiệu nhân viên chưa đào tạo -7-  Thu gom chất thải y tế: Theo quy định, chất thải y tế chất thải sinh hoạt hộ lý y công thu gom hàng ngày khoa phòng Các đối tượng khác bác sĩ, y tá chưa huấn luyện để tham gia vào hoạt động quản lý chất thải y tế Tình trạng chung bệnh viện khơng có đủ áo bảo hộ phương tiện bảo hộ khác cho nhân viên trực tiếp tham gia vào thu gom, vận chuyển tiêu hủy chất thải  Lưu trữ chất thải y tế: Hầu hết điểm tập trung rác nằm khuôn viên bệnh viện, vệ sinh khơng đảm bảo, có nhiều nguy gây rủi như: vật sắc nhọn rơi vãi, nhiều côn trùng xâm nhập ảnh hưởng đến môi trường bệnh viên Một số điểm tập trung rác khơng có mái che, khơng có rào bảo vệ, vị trí gần nơi lại  Vận chuyển chất thải sở y tế: Nhân viên công ty môi trường đô thị đến thu gom túi chất thải bệnh viện, chưa có xe chuyên dụng để chuyên chở chất thải bệnh viện Cả nhân viên bệnh viện lẫn nhân viên công ty môi trường đô thị chưa đào tạo, hướng dẫn nguy có liên quan đến thu gom, vận chuyển tiêu hủy chất thải Với kết điều tra thống kê cho thấy, tổng lượng phát sinh rác thải sinh hoạt chất thải y tế đô thị nước ta ngày gia tăng với tỷ lệ tương đối cao (10%/năm) so với nước phát triển giới Để quản lý tốt nguồn chất thải này, đòi hỏi quan cần đặc biệt quan tâm đến khâu giảm thiểu nguồn, tăng cường tái chế, tái sử dụng, đầu tư công nghệ xử lý, tiêu hủy thích hợp góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường rác thải gây II XU HƯỚNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ RÁC THẢI QUA CÁC SỐ LIỆU ĐĂNG KÝ SÁNG CHẾ Tình hình đăng ký sáng chế xử lý rác thải nói chung 1.1 Tình hình đăng ký sáng chế xử lý rác thải qua năm quốc gia từ 1885-2011 (SL: 29.210 SC) Cac quoc gia DKSC ve xu ly rac thai tu 1900-1960 120 100 80 101 60 40 46 20 US GB Hình 1: Đăng ký sáng chế xử lý rác thải năm từ 1885-1960 (SL: 156 SC, nguồn: Wipsglobal) -8- CA Vào năm 1885 có SC đăng ký Anh, nhiên từ 1885-1900 SCĐK + Từ 1900-1960 có 156 sáng chế đăng ký, năm có sáng chế đăng ký nhiều 1918 với 10 SC Cũng giai đoạn này, có quốc gia đăng ký sáng chế, đứng đầu Mỹ với 101 SC Hình 2: Đăng ký sáng chế xử lý rác thải năm từ 1961-2011 (SL: 29045 SC, nguồn: Wipsglobal) Theo hình 2, theo đường biểu diễn thấy có giai đoạn tăng trưởng khác biệt số lượng đăng ký sáng chế, cụ thể là: + Từ 1961-1974: lượng đăng ký sáng chế xử lý rác thải tăng nhẹ, năm cao 1974 với 119 sáng chế Trong giai đoạn này, có 18 quốc gia ĐKSC, đó, quốc gia dẫn đầu Mỹ (US), Anh (GB), Canada (CA), Úc (AU), Nam Phi (ZA) quoc gia co nhieu sang che nhat ve xu ly rac thai tu 1961-1974 300 250 200 245 150 100 50 90 67 26 18 GB CA AU ZA US Hình 3: quốc gia có nhiều sáng chế xử lý rác thải từ 1961-1974 (nguồn: Wipsglobal) -9- + Từ 1975-1990: giai đoạn lượng đăng ký sáng chế xử lý rác thải tăng cao nhiều lần so với giai đoạn trước, trung bình 300 sáng chế/ năm Số quốc gia ĐKSC giai đoạn tăng lên nhiều (39 quốc gia) quốc gia dẫn đầu Nhật (JP), Mỹ (US), Anh (GB), Trung Quốc (CN) Canada (CA) Nhận xét: có xuất nước Châu Á Nhật Trung Quốc quoc gia co nhieu sang che nhat ve xu ly rac thai tu 1975-1990 4000 3000 2908 2000 1000 725 274 130 127 US GB CN CA JP Hình 4: quốc gia có nhiều sáng chế xử lý rác thải từ 1975-1990 (nguồn: Wipsglobal) + Từ 1991-2011: giai đoạn lượng đăng ký sáng chế tăng cao vượt trội Năm 2000 có lượng sáng chế đăng ký nhiều 1.676 sáng chế Cũng giai đoạn này, có 49 quốc gia ĐKSC, quốc gia dẫn đầu Nhật (JP), Trung Quốc (CN), Hàn Quốc (KR), Mỹ (US), Úc (AU) Nhận xét: So với giai đoạn trước, vị trí dẫn đầu khơng có thay đổi, nhiên, nước Châu Á Nhật Trung Quốc xuất giai đoạn trước, giai đoạn này, có thêm Hàn Quốc đứng vị trí thứ quoc gia co nhieu sang che nhat ve xu ly rac thai tu 1991-2011 12000 10000 8000 10397 6000 4000 2000 2796 2401 2112 600 CN KR US AU JP Hình 5: quốc gia có nhiều sáng chế xử lý rác thải từ 1991-2011 (nguồn: Wipsglobal) -10- 1.2 Các hướng nghiên cứu đăng ký sáng chế xử lý rác thải 10 huong nghien cuu co nhieu sang che nhat ve xu ly rac thai tu 1900-2011 7000 6000 5000 4000 3000 5806 3573 3374 2035 2000 1127 1000 835 589 546 538 533 B09B B01D C02F F23G B01J G21F C05F C10G C08J B02C Hình 6: 10 Hướng nghiên cứu có nhiều sáng chế xử lý rác thải (nguồn Wipsglobal) hướng nghiên cứu nhiều nhất: B09B: Loại bỏ chất thải rắn xử lý bùn thải với 5806 SC chiếm 19,9% B01D: Nghiên cứu tách chất rắn phương pháp như: bốc hơi, chưng cất, kết tinh, lọc, lắng, hấp thụ, hấp phụ,… với 3573 SC chiếm 12,2% C02F: Nghiên cứu xử lý bùn thải có 3374 SC, chiếm 11,6 % F23G: Nghiên cứu thiết bị thiêu huỷ rác phương pháp đốt có 2035 SC, chiếm 7% B01J: Nghiên cứu q trình hố học (q trình xúc tác, hoá keo; ) với 1127 SC, chiếm 3,9% Các hướng nghiên cứu khác : G21F: Nghiên cứu xử lý rác nhiễm xạ có 835 SC chiếm 2,9% C10G: Nghiên cứu phương pháp tách hydrocacbon (sản phẩm dầu nói chung) từ rác C08J: Nghiên cứu phương pháp xử lý, tái chế, loại bỏ chất cao phân tử từ rác (polymer,…) B02C: Nghiên cứu phương pháp, thiết bị nghiền (xay) nhỏ rác Kết luận 1: - Từ 1900-1974 lượng ĐKSC xử lý rác thải đa phần tập trung nước Âu Mỹ -11- CH3-CH2-C+-CH2-CH3 đứt mạch CH3-CH=CH + C+H2-CH3 CH3 CH3 C+H2-CH3 CH3-CH3 + H+ H2 Như trình craking xúc tác tạo chất có số cacbon nhỏ đồng thời tạo lượng hydro đáng kể Quá trình nhiệt phân than bùn thực điều kiện tương tự trình cắt mạch hydrocacbon mạch dài thành hydrocacbon mạch ngắn thực với chế tương tự 2.1.3 Sản phẩm trình nhiệt phân ứng dụng a 2: Ở nhiệt độ áp suất tiêu chuẩn, Hydro loại khí, khơng màu, khơng mùi, dễ bắt cháy, có nhiệt độ sơi -252.870C nhiệt độ nóng chảy -259.140C Hydro nguyên tố phổ biến vũ trụ, chiếm 75% vật chất thông thường theo khối lượng 90% theo số lượng nguyên tử Trên trái đất, nguồn chủ yếu cung cấp hydro nước Các nguồn khác bao gồm phần lớn chất hữu cơ, than, nhiên liệu hóa thạch khí tự nhiên Hydro loại khí có nhiệt cháy cao tất loại nhiên liệu thiên nhiên Đặc điểm quan trọng hydro phân tử khơng chứa ngun tố hóa học khác, cacbon, lưu huỳnh, nitơ nên sản phẩm cháy chúng nước, gọi nhiên liệu thân thiện với môi trường không gây cố môi trường cho người Ngày nay, hydro sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực: lượng, thực phẩm, hóa dầu, lọc dầu b Ứng dụng cacbon monoxit (CO): Cacbon monoxit chất khí khơng màu, khơng mùi, dễ bắt cháy có độc tính cao.Nó sản phẩm cháy khơng hồn tồn cacbon hợp chất chứa cacbon.Hỗn hợp CO với H2 gọi khí tổng hợp ứng dụng rộng r ngành công nghiệp lọc hóa dầu Đây nguyên liệu trực tiếp để sản xuất nhiên liệu lỏng theo phản ứng Fischer-Tropsch Ngoài ra, nhà máy đạm CO nguyên liệu gián tiếp để cung cấp cho trình tổng hợp ure c Ứng dụng khí metan: Methane chất khí khơng màu, khơng vị, hóa lỏng −1620C, hóa rắn −1830C, dễ cháy.Methane cháy cho nhiệt trị cao nên ứng dụng làm nhiên liệu dạng khí hóa lỏng chủ yếu Ở nhiều nơi, methane dẫn tới nhà nhằm mục đích sưởi -26- ấm làm nhiên liệu phục vụ hộ gia đình Trong hóa cơng nghiệp,methane ngun liệu sản xuất hydro, methanol, axit axetic anhydrit axetic Trong nhà máy đạm, methane nguyên liệu tạo khí tổng hợp để thực cho trình tổng hợp đạm d Ứng dụng sản phẩm dầu nhiệt phân Sản phẩm lỏng q trình nhiệt phân hay q trình hóa lỏng nhiên liệu sinh khối gọi dầu sinh học, hay bio-oil, hay gọi dầu nhiệ màu nâu tối, chất lỏng chảy tự có mùi đặc biệ ồm thủy phân, dehydrat hóa, isome hóa, dehydrogen hóa, thơm hóa, ngưng tụ ngược, cốc hóa Các bio-oil hỗn hợp đa cấu tử phân tử có kích thước khác dẫn xuất từ depolymer hóa phân cắt cellulose, hemicellulose lignin Do đó, thành phần nguyên tố bio-oil nhiên liệu bắt nguồn từ dầu mỏ khác Đối với lĩnh vực lượng, bio-oil sử dụng làm nhiên liệu nhà máy điện (gia nhiệt nồi hơi, lò…) thay diezel dầu mỏ để chạy động cơ…[8,9] e Ứng dụng sản phẩm rắn Sản phẩm rắn sản phẩm cịn lại thiết bị q trình nhiệt phân.Thành phần sản phẩm rắn q trình nhiệt phân chất vô cơ, tro không bị phân huỷ nhiệt độ Sản phẩm nhiệt phân nghiên cứu ứng dụng làm chất hấp phụ, phụ gia cho xúc tác…[8,9,10] 2.2 Một số kết nghiên cứu công nghệ nhiệt phân ứng dụng 2.2.1 Trên giới Sự phát triển công nghệ nhiệt phân than kỷ 19 phát triển mạnh năm đầu kỷ 20, sau tập trung nghiên cứu phát triển cơng nghệ ớt quan tâm cạnh tranh với nguồn nhiên liệu dầu mỏ Nhưng năm gần đây, với cạn kiệt dầu mỏ tốc độ khai thác nhanh, sản lượng dầu khí theo ước tính cịn khoảng 48 năm khai thác, bên cạnh việc biến động giá dầu thơ ảnh hưởng nhiều đến phát triển ổn định kinh tế cơng nghệ sản xuất nhiên liệu lỏng, khí từ nguồn nhiên liệ ằng công nghệ nhiệt phân trở thành mục tiêu quan tâm hàng đầu Quốc gia giới Tình hình nghiên cứu phát triển cơng nghệ sản xuất nhiên liệu lỏng, khí từ ngun liệu rắn tiêu biểu kể đến Cơng nghệ nhiệt phân kiểu tầng cố định, công nghệ nhiệt phân than điển hình hãng Lurgi Bristish Gas/Lurgi (BGL).Cơng nghệ sử dụng lị nhiệt phân đáy khô hay kiểu ghi quay Lurgi áp suất áp dụng rộng khắp tồn cầu Cơng nghệ thứ hai Công nghệ nhiệt phân kiểu tầng sôiở nhiệt độ cao Winkler -27- (HTW) Nguyên lý cơng nghệ sử dụng lị kiểu thùng khuấy, tác nhân nhiệt phân ơxy khơng khí Ngồi cơng nghệ nhiệt phân than dịng tương tự nhiệt phân than tầng sôi nhiệt độ cao Theo công nghệ người ta phải tăng áp cửa vào lị dịng Trong q trình nhiệt phân áp suất tăng lên Hiện có khoảng dạng cơng nghệ nhiệt phân than kiểu dịng sử dụng rộng rãi, cơng nghệ hãng DOW, TEXACO, GSP, PREFLO, SHELL Mỗi cơng nghệ có đặc trưng yêu cầu riêng nguyên liệu chế độ vận hành Phương pháp nạp liệu kiểu vữa than công nghệ DOW - TEXACO với xoay chiều dịng vữa khác (cơng nghệ DOW vữa phun từ lên cịn cơng nghệ TEXACO vữa phun từ xuống) Công nghệ mà hãng lại (GSP, PREFLO, SHELL) áp dụng dùng nguyên liệu bột than nghiền khô chiều dịng than cấp vào khác (cơng nghệ PREFLO SHELL dòng nguyên liệu từ lên GSP nguyên liệu từ xuống) Đối với Mỹ, Quốc gia tiêu thụ 25% lượng tồn cầu than chiếm khoảng 52% nguồn nhiên liệu cho nhà máy điện Mỹ Hiện nay, Chính phủ Mỹ khuyến khích áp dụng cơng nghệ nhiệt phân chế biến than phương pháp giảm thiểu mức độ ô nhiễm môi trường nhà máy nhiệt điện đốt than Chính phủ nước phân bổ tỷ USD cho chương trình nghiên cứu gọi "Cơng nghệ than sạch" Đó phát triển mở đường cho xuất nhà máy tổng hợp, vừa sản xuất điện vừa sản xuất hóa chất từ khí tổng hợp amoniăc methanol ứng dụng công nghệ nhiệt phân cho việc xử lí rác thải hữu a rắn Thế giới đứng trước nguy cạn kiệt nguồn lượng hóa thạch, điều kiện tiềm ẩn cho uộc khủng hoảng lượng Thêm vào đó, việc đốt nhiên liệu hóa thạch làm sinh lượng lớn CO2 khí độc SO2, NOx, CO, đe dọa phá hủy mơi trường, gây mưa axit, sương khói, phá hủy tầng ozone Các nguồn lượng sinh khối biodiesel ethanol cho thấy vai trò tầm quan trọng việc thay nhiên liệu khống bảo vệ môi trường, nhiên, chúng gặp phải khó khăn việc cạnh tranh với nguyên liệu cho ngành lương thực, thực phẩm Loại nhiên liệu thực phát huy tác dụng tốt sử dụng nguồn công nghiệp (các loại cho sản phẩm khơng ăn được) có sách nông nghiệp thật hợp lý để phát triển nông nghiệp, trồng thêm loại nông nghiệp vùng đất dư thừa để vừa đáp ứng nhu cầu lương thực vừa có thêm nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu sinh học.Nhiên liệu sinh khối biomass, rác thải rắn hữu khơng có nhược điểm trên, nguồn lượng tái sinh, tốt nhất, phong phú giới có khả chuyển thành nhiên liệu lỏng, thân thiện môi trường hơn, thay lượng hóa thạch khơng ảnh hưởng đến an ninh lương thực Hiện nay, quy mơ tồn cầu, nhiên liệu sinh khối nguồn lượng lớn thứ tư, chiếm đến 14-15% tổng lượng tiêu thụ.Ở nước phát triển, sinh khối thường nguồn lượng lớn nhất, -28- đóng góp khoảng 35% tổng số lượng.Từ sinh khối, sản xuất nhiên liệu khí nhiên liệu lỏng làm chất đốt hay nhiên liệu cho động Bằng công nghệ nhiệt phân, nguồn sinh khối, rác thải rắn hữu chuyển hóa thành dầu nhiên liệu hay dầu nhiệt phân, hay cịn gọi bio-oil, sử dụng để sản xuất điện (gọi điện sinh học) Tại Mỹ, với 350 nhà máy ứng dụng công nghệ nhiệt phân, sản xuất 7.500 MW điện năm, đủ cung cấp cho hàng triệu hộ gia đình tạo 60.000 việc làm Dự kiến suất điện theo mơ hình vài năm tới 13.000 MW Ở Ấn Độ, nhiên liệu sinh khối chiếm 30% tổng nhiên liệu sử dụng, nguồn nhiên liệu quan trọng sử dụng 90% hộ gia đình nơng thơn khoảng 15% hộ gia đình đô thị Ở Anh, dự kiến đến năm 2050 nhiên liệu sinh khối cung cấp 10-15% tổng lượng sử dụng Cho đến nay, có nhiều nhà máy sử dụng công nghệ nhiệt phân, Đức, nhà máy có cơng suất 100.000 tấn/năm; Mỹ, nhà máy nhiệt phân lớn Encoal suất chế biến 1.000 tấn/ngày; Phần Lan, nhà máy nhiệt phân cho công suất 8.400 kg dầu nhiệt phân/ngày từ nguyên liệu dăm gỗ Hơn nữa, nước tiếp tục nghiên cứu để cải tiến công nghệ nhiệt phân nhằm thu nhiều sản phẩm khí sản phẩm lỏng bio-oil Nhiệt phân chậm, nhiệt phân nhanh, nhiệt phân chân khơng, hóa lỏng áp suất cao, nhiệt phân vi sóng cơng nghệ nhiệt phân cho sản phẩm dầu sinh học bio-oil với hiệu suất sản phẩm lỏng bio-oil khác Song song với công nghệ ứng dụ ện có rấ nghi ập trung vào vấn đề sử dụng cơng nghệ nhiệt phân có xúc tác hoạt khơng có xúc tác để chuyển hóa nguồn nguyên liệu biomass nguồn rác thải hữu để sản xuất nhiên liệu lỏn khí Các nguồn nguyên liệu biomass ( rơm rạ, trấu ), rác thải nhựa loại, than bùn Đa số nghiên cứu cịn dạng quy mơ phịng thí nghiệm triển khai dạng hệ thống pilot sản xuất thử nghiệm Các cơng trình nghiên cứu tiêu biểu Nghiên cứu L.Vlyacheslav trường đại học kỹ thuật Tver Nga [2] khảo sát q trình nhiệt phân than bùn có sử dụ , xúc tác nghiên cứu nhôm silicat tự nhiên silicat tổng hợ cho thấy rằng, thành phần hỗn hợp khí loại khí hydro cacbon thấp (methane, ethane, ethylene propane) cacbon monoxide lượ , trình nhiệt phân hiệu xảy nhiệt độ ệt cháy hỗn hợp khí 2.8 lầ Al2O3, SiO2, -29- ZrO2, TiO2, MOR1 Kaolin… , cambric, 18 L.Vlyacheslav- [11]và ảnh hưởng thời gian đến sản phẩm nhiệt phân (1 – macnơ sét, – Bentonite, – cambri,4 – kaolin, – than bùn (khơng có xúc tác) 19: Sản phẩm trình nhiệt phân than bùn với loại xúc tác khác ạt động xúc tác Bentonite tự nhiên tổng hợp trình khí hố nhiệ ệu ệt phân than bùn đưa vào bề mặt nhiệt độ T = 410 ÷ 480°C Bentonite tổng hợp chất xúc tác tích cực so với Bentonite tự nhiên, Bentonite tự nhiên lại rẻ dễ tiếp cậ ất xúc tác làm giảm nhiệt độ củ nh nhiệt phân than bùn từ đến 410 ÷ 480°C.Trong nghiên cứu khác Hale -30- Sutcu Thổ Nhĩ Kỳ [10] nhiệt phân than bùn không xúc tác đồng thời khảo sát hiệu suất sản phẩm đặc tính trình nhiệt phân Kết nghiên cứu cho thấy, nhiệt độ tăng hiệu suất sản phẩm khí tăng, hiệu suất sản phẩm rắn lỏng giảm; tốc độ gia nhiệt cao hiệu suất sản phẩm rắn giảm, sản phẩm khí tăng; hiệu suất sản phẩm rắn lỏng giảm xuố ệu suất sản phẩ itơ tăng lưu lương nitơ vượt 400 ml/phút có xu hướng lại giảm xuống; kích thước hạt tăng làm tăng hiệu suất rắn khí, nhiên hiệu suất lỏng giảm 20 - [10] Phân tích thành phần sản phẩm khí cho thấy nhiệt phân than bùn thành phần khí bao gồm H2, CO, CO2, CH4, CxHy, N2 Nhiệt độ cao thành phần H2 thu nhiề 6500C Thành phần CxHy tăng khoảng nhiệt độ 350-4500C nhiệt độ cao thành phần khí CxHy có xu hướng giảm xuống Một nghiên cứu khác Aleksander Sobolewski Ph.D đồng nghiệp – CONBIOT Excellence center thực nghiên cứu nhiệt phân nguyên liệu khác nhau, lốp xe ô tô, rác thải, … Nhóm nghiên cứu cho thấy rằng, tùy thuộc vào loại nguyên liệu đầu vào, nhiệt độ trình dao động từ 350 đến 1100 oC Sản phẩm thu hồi bao gồm nhiên liệu khí, lỏng carbon Môi trường nhiệt phân sử dụng nghiên cứu N2 nước b Một số kết nghiên cứu công nghệ nhiệt phân triển khai dạng pilot: + Công nghệ Plastic Petrol cơng tyLa VULCANES- Ấn độ hình 4.Đây cơng nghệ nhiệt phân có xúc tác, sử dụng ngun liệu rác thải.Sản phẩm công nghệ bao gồm sản phẩm khí chủ yếu Hydro carbon nhẹ từ C1-C4 (10-15%), hydrocarbon lỏng (7080%), cốc (7-10%).Nhiệt độ phản ứng từ 250-4000 oC tùy thuộc vào loại rác thải.Công nghệ mại hóa ứng dụng để sản xuất nhiên liệu từ rác thải -31- Hình 21: Quy trình cơng nghệ nhiệt phân P2P Cơng ty La VULCANES- Ấn Độ Một công nghệ tiêu biểu nhóm nghiên cứu nhà khoa học Đức triển khai sản xuất Diesel từ rác thải.Nhóm nghiên cứu tính tốn chi phí hiệu kinh tế công nghệ Ưu điểm công nghệ nhiệt độ phản ứng thấp, tối đa 3500C, có sử dụng xúc tác dạng trao đổi ion Nguyên liệu ứng dụng công nghệ nhựa phế thải, cao su phế thải, dầu thải, phế phụ phẩm hoạt động sản xuất nông nghiệp, rác bệnh viện, rác dầu khí, rác thải cơng nghệ tin học máy tính, điện thoại…Đối với nguyên liệu cao su lấp xe phế thải, hiệu suất thu hồi dầu diesel đạt 60%, từ phế phụ phẩm rơm rạ, trấu, hiệu suất thu hồi dầu đạt 30% Hình 22: Hệ thống nhiệt phân sản xuất diesel từ lốp cao su, suất 500 lít dầu/ -32- 2.2.2 Trong nước Cho đến nay, Việt Nam chưa có nghiên cứu cụ thể công nghệ mà vài doanh nghiệp nhập công nghệ nhiệt phân than từ Trung Quốc cụ thể Công ty Cổ phần Thiết bị Tân Phát nhập chuyển giao cho nhiều đơn vị nước : Tập Đoàn Việt Á (Cty khí mạ kẽm Việt Á), Cty gạch VLCL Trúc Thơn, nhà máy thép An Khánh, Nhíp (Hà Nội), nhà máy mạ kẽm ống thép Việt Đức (Vĩnh Phúc), Xuân Hưng, Thành Lợi ( Đà Nẵng) Nhưng công nghệ giá thành đắt chưa đạt yêu cầu chất lượng môi trường Các nghiên cứu nhiệt phân để sản xuất dầu diesel từ biomass rác thải có số nghiên cứu phịng thí nghiệm Một số kết nghiên cứu Trung tâm nghiên cứu cơng nghệ lọc Hóa DầuTrường Đại học Bách khoa Tp.HCM [11] - Nghiên cứu công nghệ nhiệt phân có khơng xúc tác, ứng dụng sản xuất bio oil từ than bùn Hiệu suất thu hồi sản phẩm khí từ 80-90% với thành phần hydro chiếm 50%, hiệu suất lỏng từ 3-5% với nhiệt trị riêng từ 6000 đến 10000 cal/g Kết qua nghiên cứu chưng minh hiệu ứng xúc tác sở Bentonic cho việc tăng cường hiệu suất hydro nhiệt trị dầu bio-oil thơng qua q trình bảo hòa hydrocarbon chưa no sinh phản ứng Nghiên cứu nhiệt phân rơm rạ để sản xuất bio-oil Các kết bước đầu cho thấy, điều kiện nhiệt phân tối ưu với nhiệt độ từ 400-450 oC Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng tham số trình tốc độ gia nhiệt, áp suất khí trơ ( nitơ), thời gian phản ứng số loại xúc tác tăng cường hiệu suất thu hồi dầu Một nghiên cứu tiêu biểu Nhóm nghiên cứu Trung tâm nghiên cứu công nghệ lọc dầu – Trường đại học Bách khoa Tp.HCM thiết kế chế tạo thành công hệ thống pilot, công suất 50kg nguyên liệu/h Ứng dụng cho sản xuất dầu từ rác thải plastichình 6,7 Hệ thống thử nghiệm tìm kiếm đối tác chuyển giao Hình 23: Mơ hình hệ thống nhiệt phân rác thải để sản xuất dầu diesel RPTC thiết kế dựa cơng nghệ P2P - Ấn độ -33- Hình24 : Hệ thống pilot dựa vào công nghệ nhiệt phân để sản xuất nhiên liệu khí- lỏng RPTC ( Thơng số công nghệ: Nhiệt độ nhiệt phân 450 oC; Năng suất: 50 kg nguyên liệu/h, vận hành gián đoạn theo mẻ Hiệu suấ thu hồi nhiên liệu lỏng 50-70%; nhiệt trị 9000-10000cal/g) 2.3 Kết luận Giải vấn đề ô nhiễm mơi trường tình hình phát triển kinh tế góp phần vào vấn đề giải thiếu hụt lượng tương lai cơng nghệ nhiệt phân cần có nghiên cứu triển khai ứng dụng Với tình hình đặc thù Việt nam cơng nghệ nhiệt phân thu hồi lượng nhiên liệu từ biomass rác thải cơng nghệ đầy hứa hẹn, góp phần xây dựng kinh tế phát triển bền vững khơng nhiễm chương trình an ninh lượng Quốc gia giai đoạn tới, đó, việc đầu tư nghiên cứu tiếp tục ứng dụng thử nghiệm vấn đề cấp bách, cần quan tâm./ Giới thiệu công nghệ xử lý rác theo phương pháp thủy nhiệt số nghiên cứu trường Đại học Bách Khoa TP.HCM Cho đến nay, phương pháp để xử lý chất thải chôn lấp đốt Nhật Bản, ví dụ, hầu hết chất thải cháy đốt, nước khác vậy, chôn lấp phương pháp phổ biến Nhưng xu hương giới cấm hạn chế chôn lấp, người dân khơng muốn tăng cường đốt rác Mặt khác, phân loại rác ngày phổ biến cịn có giải pháp để sử dụng rác phân loại Như vậy, phải tìm phương pháp sử dụng thay cho phương pháp đốt rác phân loại Trên sở đó, người ta tập trung phát triển công nghệ nhằm sử dụng rác phân loại rác hỗn hợp nguồn lượng Nói chung,nghiên cứu tiền khả thi loại nhiên liệu không lãi lắm, trường hợp chất thải, ta có kinh phí cho việc xử lý chất thải, đồng thời bán sản phẩm (điện năng, đốt, nước nóng, nhiên liệu,…) Cơng nghệ bao gồm tất khâu từ tiền xử lý đến công đoạn cuối sản xuất lượng Báo cáo giới thiệu cơng nghệ -34- 3.1 Công nghệ sản xuất nhiên liệu rắn Công đoạn tền xử lý đồi hỏi phải nghiền, sấy, khử mùi, tức bao gồm nhiều công nghệ khác Người ta có sáng kiến đưa hệ thống tiền xử lý thủy nhiệt gọi RRS (Resource Recycling System) sử dụng bào hòa cao áp Đặc trưng cơng nghệ chi phí lượng sấy thấp Hình sơ đồ nguyên lý cơng nghệ RRS Hình minh họa xưởng chế biến Hình minh họa nguyên liệu sản phẩm sau xử lý Hydrothermal Treatment Developed System Dry Product Fuel Boiler MSW input Steam natural drying Reactor Motor Product Clean Water •Boiler •Cement Kiln Water Water Treatment •Furnace Condenser Hình 25: Sơ đồ ngun lý cơng nghệ RRS RRS Hydrothermal Treatment Facility Hình 26: Xưởng xử lý thủy nhiệt CTR -35- Hình 27: Nguyên liệu Hình 28: Sản phẩm sau xử lý RRS CTR nạp vào thiết bị, tai trì nhiệt độ 2000C, nước 2MPa 30 phút, sau cánh dao thiết bị đảo trộn CRT 10 phút Sau đó, sản phẩm tháo sau xả sản phẩm có dạng giống bột, độ ẩm vật liệu đầu dễ sấy cách để khơ tự nhiên Điều có nghĩa RRS thân khơng phải q trình sấy, mà q trình sấy dùng lượng tự nhiên với chi phí thấp sản phẩm khơng có mùi hơi, dùng phân bón lỏng phân hữu rắn ( cho chất thải thủy sản, thức ăn thừa, phân động vật,,,) nhiên liệu rắn (CTR hỗn hợp bao gồm chất dẻo, ví dụ CRT thị) có thyể trộn với than để đốt phát điện đốt cho lị ximăng Với CTR thị, cơng nghê RRS có ý nghĩa kinh tế kỹ thuật so với phương pháp đốt truyền thống lý sau: - Cơng nghệ RRS nhìn chung khơng phát thải, khơng có dioxin, NOx, SOx, bụi, v.v… Khi cần thiết, nước thải xử lý để cấp nồi khơng có nước thải -36- - Sản phẩm công nghệ RRS sử dụng nhiên liệu rắn, đặc biệt trộn để đốt với than - Chi phí đầu tư vận hành ½ so với phương pháp đốt thông thường - Dễ cấp phép việc xây dựng hệ thống RRS khơng có phát thải - Bằng cách tăng áp suất đến 2,5 Mpa, PVC bị nhiệt phân thải HCl Chất thải an tồn biến thành muối vơ an tồn phản ứng với kiềm CTR thị Như khơng có Cl2 phát thải đốt nhiên liệu sản phẩm 3.2 Thách thức thực cơng nghệ Cơng nghệ địi hỏi phải vượt qua thách thức sau: 1) Áp suất cao: Việc thực áp suất cao mâu thuẫn với yêu cầu dung tích lớn thiết bị Khi vấn đề vật liệu chịu áp chịu nhiệt, kéo theo giá thành thiết bị hạn chế việc áp dụng cơng nghệ 2) Yêu cầu hoạt động liên tục: Rác thải có khối lượng thể tích lớn giải hệ thống hoạt động liên tục Khi vấn đề kết cấu hệ thống vơ quan trọng 3) Yêu cầu làm kín: Thiết bị chịu áp nên yêu cầu làm kín lớn Chính kết cầu làm kín cho thiết bị mấu chốt sáng kiến Hiện nay, chưa có tiết lộ cấu 4) Loại hình ngun liệu: rác Việt nam nói chung không phân loại không phân loại triệt để Kết cấu thiết bị hệ thống phải tính đến yếu tố để tránh làm tắc, vận hành phạm vi rộng 5) Giá thành: Việt nam, cơng nghệ tồn giá thành tổng cộng thấp công nghệ khác, mức độ đại công nghệ đến đâu 6) Đề xuất: Có thể có số đề xuất cụ thể sau: - Thử nghiệm quy mô pilot để đánh giá khả áp dụng quy mơ phát triển cơng nghệ - Thử nghiệm chế tạo thiết bị cho quy mô hộ gia đình cụm gia đình, đề người, gia đình tham gia thu gom xử lý rác thải, giảm bớt gánh nặng cho khu vực công cộng, đảm bảo vệ sinh môi trường cho khu đô thị 3.3 Trường ĐHBK hoạt động góp phần giải vấn đề Ngồi việc nghiên cứu cơng nghệ khác xử lý nguồn chất thải khác nhau, trường ĐHBK tiến hành nghiên cứu có định hướng nhằm cải tiến lò đốt, áp dụng công nghệ chôn lấp, áp dụng công nghệ xử lý nước rác,… Trong đó, đặc biệt quan trọng nhà trường tập trung nghiên cứu vấn đề sau: - Nghiên cứu công nghệ thủy nhiệt xử lý CTR sinh hoạt: Nghiên cứu hành vi CRT điển hình -37- Khả ứng dụng làm nhiên liệu, phân bón, chất hấp phụ Khả cải tạo đất Khả triển khai quy mơ hộ gia đình - Nghiên cứu công nghệ thủy nhiệt áp dụng cho CTR bệnh viện Nghiên cứu hành vi mẫu CRT bệnh viện điển hình Khả ứng dụng làm nhiên liệu, phân bón, chất hấp phụ Khả cải tạo đất Khả triển khai quy mô nhỏ vừa bệnh viện cấp, đặc biệt tuyển huyện, tỉnh - Nghiên cứu cơng nghệ nhiệt phân (có khơng có xúc tác) xử lý CTR có nguồn gốc polymer Nhiệt phân không xúc tác: Tỷ lệ thu hồi nhiên liệu, đặc trưng nhiên liệu sản phẩm, khả áp dụng, hiệu suất hiệu Nhiệt phân có xúc tác: Nghiên cứu chế tạo xúc tác phù hợp, tỷ lệ thu hồi nhiên liệu, đặc trưng nhiên liệu sản phẩm, khả áp dụng, hiệu suất hiệu Đây vấn đề khó, cần có hợp tác nước quốc tế nhiều để nhanh chóng đưa cơng nghệ vào đới sống thực tiến -38- TÀI LIỆU THAM KHẢO Kunio Yoshikawa, Use of Non-Incineration Based Waste-to-Energy Technologies in Developed and Developing Countries (Plenary Session), 26th Annual International Conference on IT3, May 14-18, 2007, Phoenix, AZ Yoshiaki Morohashi, Ryosuke Yamane, Kunio Yoshikawa, High Efficiency Dehydration of Sewage Sludge by the Hydrothermal Treatment and the Press Filter, 26th Annual International Conference on IT3, May 14-18, 2007, Phoenix, AZ Kentaro Umeki, Tomoyuki Nara, Kunio YOSHIKAWA, Yoshio HIRANO, Performance of Solid Waste Gasification System with High Temperature Steam, 26th Annual International Conference on IT3, May 14-18, 2007, Phoenix, AZ Kentaro Umeki, Tomoaki Namioka, Kunio Yoshikawa, Mass Loss Characteristics of Woody Biomass Pyrolysis under Various Atmosphere, Proc 3rd KIMM-TITech Joint Workshop, November 2007, Gyoung-Ju, Korea Mitsuru Takahashi, Ganchimeg Jambaldorj, Itsuo Goto, Kunio Yoshikawa, Liquid Fertilizer Production from Sewage Sludge by Hydrothermal Treatment, Proc 3rd KIMMTITech Joint Workshop, November 2007, Gyoung-Ju, Korea Ganchimeg Jambaldorj, Mitsuru Takahashi, Kunio Yoshikawa, Liquid Fertilizer Production from Sewage Sludge by Hydrothermal Treatment, Proc International Symposium on EcoTopia Science 07, November 2007, Nagoya, Japan Ryosuke Yamane, Yoshiaki Morohashi, Tomoaki Namioka, Kunio Yoshikawa, Study on Dewaterbility of Sewage Sludge by Hydrothermal Treatment, Proc 16th Annual Meeting of Japan Institute of Energy, pp.180-181, August 2007, Fukuoka Kunio Yoshikawa, R&D and Commercialization of Innovative Waste-to-Energy Technologies, Proc 7th International Symposium of High Temperature Air Combustion and Gasification , January 2008, Phuket, Thailand Ryosuke Yamane, Yoshiaki Morohashi, Tomoaki Namioka, Kunio Yoshikawa, Improvement of Dewaterbility of Sewage Sludge by Hydrothermal Treatment, Proc 7th International Symposium of High Temperature Air Combustion and Gasification , January 2008, Phuket, Thailand 10 Kunio Yoshikawa, Commercial Application of Innovative Waste-To-Energy Technologies (Plenary Session), 27th Annual International Conference on Thermal Treatment Technologies, May 12-16, 2008, Montreal, Canada 11 Tomoaki Namioka, Yoshiaki Morohashi, Kentaro Umeki, Kunio Yoshikawa, Modeling of Batch Type Thermal Sludge Pre-treatment Process for Optimal Design Semitheoretical Unsteady Energy Balance Model, 27th Annual International Conference on Thermal Treatment Technologies, May 12-16, 2008, Montreal, Canada 12 E.M Sulman, V.V Alferov, Yu.Yu Kosivtsov, A.I Sidorov, O.S Misnikov, A.E Afanasiev, N Kumarb, D Kubicka, J Agullo, T Salmi and D.Yu Murzin,(2007) The -39- development of the method of low-temperature peat pyrolysison the basis of alumosilicate catalytic system Chemical Engineering Journal,134, 162–167 13 Lferov Vlyacheslav,(2008) Cơ sở hóa lý trình nhiệt phân than bùn điều kiện có mặt nhơm silicat tự nhiên tổng hợp.Luận văn tiến sỹ, Trường đại học kỹ thuật Tver, Nga 14 Forzatti P., Groppi G, (1999) Catalytic combustion for the productionof energy.Catalysis today ,1, 165-180 15 Kyslutsia O.V, Alferov V.V, Clsanov A.E, Sulman E.M, (2004) 1, trang 35-39 16 Rolando Zanzi Vigouroux, (2001) Thesis, Royal Institute of technology/ Department of Chemical Engineering and Technology, Stockholm, TRITA/KTR-144 17 Dmirbas, A., (2000) Mechanism of liquefaction and pyrolysis reactions of biomass.Energy conversion and Management, 41, 633-646 18 Antal, M.J., Allen, S., Dai, B., Tam, M.S and Gronli M.,(2000) Attainment of the theoretical yield of carbon from biomass Ind Eng Chem Res, 39, 4024-4031 19 Essig, M.G., Richards, GN And Schenck, E.M., (1989) Mechanism of formation of the major volatile products from pyrolysis of cellulose In: Cellulose and wool chemistry and technology, Schuerch, C., Ed J Willey Sons, New York 20 Bridgwater, A.V.,(1999) Principles and practice of biomass fast pyrolysis processes for liquyds J Anal Appl Pyrol., Vol.51,3-22 21 Hale Sutcu, (2007) Pyrolysis of peat: Product yield and characterization Korean J.Chem.Eng.,24(5), 736–741 22 Kotelaikow V.A, Podrow A.I, (2007) , 23 Báo cáo chuyển giao công nghệ RPTC- HCMUT 2011 -40- ... vấn đề 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 -3- HIỆN TRẠNG VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ RÁC THẢI (RÁC THẢI SINH HOẠT, RÁC THẢI NGUY HẠI VÀ RÁC THẢI CÓ NGUỒN GỐC POLYMER) TRÊN... pháp xử lý rác thải tập trung nghiên cứu năm gần III GIỚI THIỆU MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ RÁC THẢI TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM Giới thiệu số sáng chế điển hình Patent 1: Hệ thống xử lý rác thải. .. 11: hướng nghiên cứu xử lý rác phương pháp đốt từ 1973 – 2011 (nguồn Wipsglobal) Có 38 hướng nghiên cứu xử lý rác phương pháp đốt, hướng nghiên cứu là: F23G: Nghiên cứu thiết bị đốt rác thải, có