các phương pháp xử lý chất thải rắn công nghiệp và chất nguy hại

các phương pháp xử lý chất thải rắn công nghiệp và chất nguy hại các phương pháp xử lý chất thải rắn công nghiệp và chất nguy hại các phương pháp xử lý chất thải rắn công nghiệp và chất nguy hại các phương pháp xử lý chất thải rắn công nghiệp và chất nguy hại các phương pháp xử lý chất thải rắn công nghiệp và chất nguy hại

1 1 XỬ LÝ CTR CÔNG NGHIỆP VÀ CTR NGUY HẠI X X Ử LÝ Ử LÝ CTR CÔNG NGHI CTR CÔNG NGHI Ệ Ệ P V P V À À CTR NGUY H CTR NGUY H Ạ Ạ I I CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ C C Á Á C PHƯƠNG PH C PHƯƠNG PH Á Á P X P X Ử Ử LÝ LÝ 2 Nội dung • • Phương ph Phương ph á á p cơ h p cơ h ọ ọ c c • • Phương ph Phương ph á á p h p h ó ó a h a h ọ ọ c v c v à à h h ó ó a lý a lý • • Phương ph Phương ph á á p nhi p nhi ệ ệ t t • • Phương ph Phương ph á á p p ổ ổ n đ n đ ị ị nh h nh h ó ó a r a r ắ ắ n n • • Bãi chôn l Bãi chôn l ấ ấ p p • • Phương ph Phương ph á á p sinh h p sinh h ọ ọ c c • • Kh Kh ả ả năng năng á á p d p d ụ ụ ng c ng c á á c k c k ỹ ỹ thu thu ậ ậ t x t x ử ử lý lý 2 3 Xử lý cơ học Chuẩn bị cho các quá trình xử lý tiếp theo: • • Gi Gi ả ả m k m k í í ch thư ch thư ớ ớ c: c: dùng búa đập, kéo hoặc máy nghiền • • Phân lo Phân lo ạ ạ i: i: theo khối lượng, theo kích thước hoặc theo từ tính (chủ yếu là tách KL). • • N N é é n: n: gia tăng khối lượng riêng của các loại vật liệu. 4 Xử lý cơ học Tuy Tuy ể ể n ch n ch ấ ấ t th t th ả ả i: i: dùng để tái sinh CTR của công nghiệp khoáng sản, tro nhiên liệu, hỗn hợp chất dẻo, xỉ luyện kim màu: • • Tuy Tuy ể ể n tr n tr ọ ọ ng l ng l ự ự c. c. • • Tuy Tuy ể ể n t n t ừ ừ . . • • Tuy Tuy ể ể n đi n đi ệ ệ n. n. • • Tuy Tuy ể ể n n n n ổ ổ i: i: tuyển các phế liệu riêng bi ệt như xỉ luyện kim •Một số phương pháp tuyển đặc biệt khác 3 5 Quá trình hoá lý Chất thải nguy hại Phương pháp lý học SCR Lọc Lắng Màng Hấp phụ Chất lỏng Chất rắn Chất thải nguy hại Hóa chất Chất thải ít độc hơn Phương pháp hóa học 6 x Đất ô nhiễm x x x x x x x x X x Lỏng Dạng Rắn/bùn xxXxXxĐông lạnh XXXBốc hơi xXXXXSục khí và sục hơi xxMàng XXXXChiết xuất dung môi xxxTrao đổi ion xxThủy phân xPhục hồi dd điện phân xXxXChưng cất XxxxHấp phụ Khí Dd họat động Dd chứa CHC Dd chứa KL PCBs Dầu thải CHC khác CHC clo hóa Dung môi khác Dung môi clo hóa Cyanua Ăn mòn Phương pháp xử lý hóa lý Dòng thải 4 7 Phương trình cân bằng vật chất: Q w (C v -C r ) = Q A (A r -A v ) Q w , Q A : lưulượng nước và khí, m 3 /s C, A: nồng độ ô nhiễm trong nước và khí, kmol/m 3 Tách khí •Chủ yếu được dùng để cải tạo đất hoặc xử lý nước ngầm bị nhiễm VOC •Ví dụ: xử lý nước ngầm nhiễm VOC với nồng độ 200 mg/L Dòng vào Vòi phun nước Máy thổi khí 8  D: 0.5 - 3m  H: 1 - 15 m Tỷ lệ lưu lượng không khí/nước = 5-10 2  Độ sụt áp: 200-400 N/m 2 /m cao.  Nhược điểm: chỉ chuyểnchất ô nhiễmtừ lỏng sang khí và phải xử lý sơ bộ nướcthải Thiếtkế 5 9 Khử chấthữucơ tan trong nước. Tách khí bằng dòng hơimangnhiệt Dòng vào Nước sau tách khí Hơi nước Khí ra 10 Định luật Henry: p a = H.C l •p a : áp suất riêng phầnkhí •H: hằng số Henry •C l : nồng độ trong pha lỏng •Cân bằng khốilượng: F.C A,F = B.C A,B + DC A,D + OC A,O •F:lưulượng khốilượng •C A,- : nồng độ A trong các dòng khác nhau: •B, D, O: lưulượng khốilượng dòng đáy, dòng hữu cơđược tách, khí ra. Các phương trình thiết kế cơ bản 6 11 Phương trình truyềnkhối Truyềnkhối ở mâm (n+1) GY A,n + LX A, n+2 = GY A,n+1 + LX A, n+1 •G: khốilượng mol dòng hơi(mol/h) •L: khốilượng mol dòng lỏng (mol/h) •Y A : nồng độ mol A trong pha khí (mol/mol) •X A : nồng độ mol A trong pha lỏng (mol/mol) Các phương trình thiết kế cơ bản 12 GAC dùng để khử chấthữucơ Hấp phụ bằng than họat tính 7 13 Các giai đoạntruyềnkhối: Khuếch tán màng (bên ngoài) Khuếch tán qua lỗ rỗng hoặcbề mặt (bên trong) Phản ứng trên bề mặt Lý thuyết truyền khối 14 Phương trình đường đẳng nhiệt Freundlich •q=K f .C 1/n (hoặcq=K f .C n ) •q: nồng độ trong pha rắn (mol/g…) •C: nồng độ tương ứng trong pha lỏng (mol/l…) •K f và 1/n: hằng số thực nghiệm Phương trình đường đẳng nhiệt Langmuir •q=(Q max .K L .C)/(1+K L C) •Q max :nồng độ bề mặttối đa •K L : hằng số Lý thuyết truyền khối 8 15 Đường cong hấp phụ 16 a) Xuôi dòng dãy hộp b) Xuôi dòng song song c) Tầng hấpphụ chuyển động d) Ngượcdòngdãyhộp(lơ lửng) Kiểu thiết bị GAC 9 17 1. Kiểuthiếtbị 2. Thờigiantiếpxúc 3. Tỷ lệ chiềucao/đường kính > 4:1 4. Tảitrọng thuỷ lực = 80- 400L/m 2 .ph 5. Trở lực ⇒ giảmáplực 6. Dung lượng hấpphụ ⇒ đường đẳng nhiệt 7. Yêu cầutáisinh 8. Loại than Thiết kế cột GAC 18 • • C C á á c c ch ch ấ ấ t t đư đư ợ ợ c c oxy oxy ho ho á á : : VOC clo hoá, mercaptan, phenol, CN - • • T T á á c c nhân nhân oxy oxy ho ho á á : : O 3 , H 2 O 2 , Cl 2 ,UV/O 3 /H 2 O 2 • • X X ử ử lý: lý: chấtthảilỏng nguy hại, hoặc đấtbị nhiễmbẩn •Đặc trưng bởithế oxy hoá khử ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ Π Π −= y x o ungphanchat phamsan nF RT EE )__( )_( ln Oxy hóa hóa học • • E: E: thế oxy hóa khử, V E E o o : : thế oxy hóa khửở điều tiêu chuẩn, V • • R: R: hằng số T: T: nhiệt độ • • n: n: số e trao đổi F: F: hằng số Faraday 10 19 NaBH 4 + 8Cu + + 2H 2 O = 8Cu + NaBO 2 + 8H + 4KMnO 4 + 3H 2 S = 2K 2 SO 4 +S +3MnO + MnO 2 + 3H 2 O 6FeSO 4 + 6H 2 SO 4 + 2CrO 3 = 6Fe 2 (SO 4 ) 3 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O 2NaCNO + 3Cl 2 + 4NaOH = N 2 + 2CO 2 + 6NaCl + 2H 2 O H 2 SO 3 +2CrO 3 = Cr 2 (SO 4 ) 3 +3H 2 OCNCl + 2NaOH = NaCNO + H 2 O + NaCl 3SO 2 + 3H 2 O = 3H 2 SO 3 NaCN + Cl 2 = CNCl + NaCl Kh Kh ử ử 2Fe 2+ + HOCl + 5H 2 O = 2Fe(OH) 3 + Cl - + 5H + 2CN - + O 2 = 2CNO - 4 H 2 O 2 + S 2- = SO 4 2- + 4H 2 O CH 2 O +1/2O 2 = CO 2 + H 2 OH 2 O 2 + H 2 S = 2H 2 O + S CH 2 Cl 2 +2H 2 O 2 =CO 2 +2H 2 O+2HClNaCN + H 2 O 2 = NaCNO + H 2 O CH 3 CHO + O 3 = CH 3 COOH + O 2 NaCN + O 3 = NaCNO + O 2 Các phản ứng oxy hoá thường gặp 20 • • O O 3 3 : : mạnh, khử hầuhếtcácchấthữucơđộchại. Tuy nhiên, O 3 có chi phí đắtvàkhóvậnhành Thiết kế • • H H 2 2 O O 2 2 : : tạoOH· OH· + RHFe 2+ = R· + H 2 O + Fe 2+ R· + H 2 O 2 Fe 2+ = OH· + ROH + Fe 2+ R· : gốchữucơ hoạt động • • Clorine Clorine : : thường áp dụng trong xử lý chấtthảilỏng. CN - + OCl - = CNO - + Cl - [...]... chất kết tụ chấ Chất lỏng Chấ Chất thải nguy hại Chấ thả Kết tủa Kết tủa bằng OH- hoặc S2- cũng được áp dụng với kim loại 27 Ví dụ 3 Trung hồ dòng thải Tác chất chấ Tác chất chấ CT nguy hại Tác chất chấ CT nguy hại CT nguy hại T ác chất CT nguy hại Tác t chấ CT ại yh ngu Ứng dụng: nước thải pH cao hoặc thấp ng: Tác chất trung hồ: đá vơi, Na2CO3, H2SO4 chấ hồ 28 14 Phương pháp nhiệt •Giảm thể tích chất. .. chi phí điể thấp, khơng cần xử lý tro •Nhược điểm: nghẹt đầu đốt, khơng áp dụng với chất rắn Nhượ điể 59 Lò đốt di động (Mobile Incinerator) Chất thải nguy hại Khí thải nguy hại Tro: xử lý/ tái sử dụng Khí thải: xử lý /tái sử dụng 60 30 Ổn định hóa rắn •Hố rắn (solidification): thêm vật liệu vào để tạo Hố thành khối rắn, bao gồm: •Cố định hố (immobilization) •Cố định hố học (chemical fixation) •Tạo... Tháp hấp thụ 45 Vận hành lò đốt Kiểm sốt các yếu tố: dòng vào, lượng khí dư, nhiệt Kiể số cá yế tố độ, sự phát thải Các phương pháp vận hành lò đốt: phá vậ hà đố •Lò đốt kiểu Grate: dùng cho chất thải có kích thước lớn và khơng đồng nhất, khơng dùng cho xử lý CT nguy hại •Lò đốt kiểu Hearth: thường dùng xử lý CTNH hoặc CTCN Phân loại: loạ •Quy mơ lớn •Kết hợp với các cơng trình nhiệt của nhà máy •Kết... chất thải, thu nhiệt, tro •Giảm nguy cơ rò rỉ •Tiết kiệm diện tích •Tuy nhiên có thể gây ONKK 29 Xử lý chất thải bằng pp nhiệt Nguy hại sinh học •Khó phân huỷ sinh học, bền vững •Dễ phát tán, bay hơi •Điểm nóng chảy dưới 40oC •Dễ rò rỉ •Chứa halogen, Pb, Hg, Cd, Zn, N, P, S 30 15 Các tiêu chuẩn lò đốt DRE = Hiệu suất khử: Hiệ suấ khử (Wi − Wo ) ×100% Wi Wi, Wo: khối lượng CHC nguy hại dòng vào và ra... màng, m2 Pp = Áp suất dòng thấm, kPa 24 12 Các loại màng 25 Ví dụ 1 Tách PCBs từ dầu thải Dung mơi và chất tan Nước trước xử lý Extractor Sản phẩm tinh lọc Dung mơi Dung mơi Thu hồi Chất tan Khử dung mơi Nước sau xử lý •Gồm các bước sau: • Chiết xuất PCB bằng dung mơi di-methylformaldehyde • Cơ đặc PCB • Dung mơi được chưng cất và tuần hồn 26 13 Ví dụ 2 Khử Cr6+ Phương trình cơ bản: 3SO2 + 3H2O = 3H2SO3... trình truyền nhiệt Các chế độ truyền nhiệt: • Đối lưu (convection) • Dẫn nhiệt (conduction) • Bức xạ (radiation) Ở to thấp, dẫn nhiệt và đối lưu chiếm ưu thế Ở to cao, bức xạ chiếm ưu thế 34 17 Vận hành lò đốt Sản phẩm Thành phần chất thải 35 Cấu tạo lò đốt Chất thải (CT) Chuẩn bị CT Cấp vào tbị Lò đốt Thải bỏ tro Ống khói Khử khí axit Khử bụi Làm lạnh khí Xử lý tiếp 36 18 Chuẩn bị chất thải Chắn rác:... gian lưu: Chất rắn: 0.5-2 giờ •Khí: 2s •Ưu điểm: xử lý nhiều loại chất thải, to xử lý lên đến 1600oC, có thể điể vận hành liên tục hay từng mẻ •Nhược điểm: cần kỹ thuật cao, chi phí duy tu bảo dưỡng cao, gây ơ Nhượ điể nhiễm khơng khí, trong thùng có sự va đập của chất rắn nên dễ bị mài mòn 50 25 Lò đốt nhiều ngăn (Multiple Chamber Incinerator) •Lò đốt được ngăn thành nhiều buồng đốt bằng các vách ngăn,... Phenol Bùn Xi măng + bụi lò nung + tác chất Thuốc trừ sâu Bùn Xi măng + polymer Dầu, vinyl clorua, ethylene cloride Bùn Xi măng + silicat Kepone, phenol Bùn, trầm tích Có gốc S Kepone Trầm tích Bentonite Phenol + phenol clo hố Đất 68 34 Ứng dụng Xử lý chất thải gia cơng kim loại, dòng thải axit chứa chì, nước chảy ra từ mỏ, bùn XLNT, chất thải của q trình xử lý khí thải 69 Q trình sinh học – Định nghĩa... đốt sau •CTR được cho vào ở cửa trượt ở buồng đốt sơ cấp Chất lỏng được bơm vào bằng các vòi phun •Ưu điểm: đơn giản, CP vận hành thấp, hiệu quả cao, điể dễ kiểm sốt chất thải, xử lý được nhiều loại 51 Lò đốt tầng sơi (Fluid Bed Incinerator) •Đặc trưng: trong vùng đốt trưng: có các hạt vật liệu ở trạng thái tầng sơi (thực hiện bằng dòng kk chuyển động lên trên) •CT được đưa vào từ đáy của lớp vật... vào trong buồng đốt khử khí axit 56 28 Lò đốt Plasma (Plasma incinerator) •Nhiệt phân chất thải bằng hồ quang điện •Nhiệt phân: chuyển hóa chất hữu cơ khơng bền vững thành các thành phần khí, lỏng, rắn •Nhiệt độ: hơn 2760oC •Hình thành H2, N2, HCl, C, CO2, CH4, C2H2 57 Lò đốt phun chất lỏng (Liquid Injection Incinerator) •Phun chất lỏng ở áp suất 3.5-7 kPa •Nhiệt độ lò đốt: 800-1600oC Nhiệ độ đố •Chất . 1 1 XỬ LÝ CTR CÔNG NGHIỆP VÀ CTR NGUY HẠI X X Ử LÝ Ử LÝ CTR CÔNG NGHI CTR CÔNG NGHI Ệ Ệ P V P V À À CTR NGUY H CTR NGUY H Ạ Ạ I I CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ C C Á Á C PHƯƠNG PH C PHƯƠNG PH Á Á P. tuyển các phế liệu riêng bi ệt như xỉ luyện kim •Một số phương pháp tuyển đặc biệt khác 3 5 Quá trình hoá lý Chất thải nguy hại Phương pháp lý học SCR Lọc Lắng Màng Hấp phụ Chất lỏng Chất rắn Chất. PH Á Á P X P X Ử Ử LÝ LÝ 2 Nội dung • • Phương ph Phương ph á á p cơ h p cơ h ọ ọ c c • • Phương ph Phương ph á á p h p h ó ó a h a h ọ ọ c v c v à à h h ó ó a lý a lý • • Phương ph Phương ph á á p