Thiết kế, chế tạo mô hình máy ép rác sinh hoạt nhằm

Phan Hồng Đức, Trần Kim Quyết, Nguyễn Nhàn THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY ÉP RÁC SINH HOẠT NHẰM SẢN XUẤT RDF2021 Phụ lục 01 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY ÉP RÁC SINH HOẠT NHẰM SẢN XUẤT RDF Người hướng dẫn: ThS.Phùng Minh Tùng Sinh viên thực hiện: Phan Hồng Đức 1711504210209 17OTO2 Nguyễn Nhàn 1811504210324 18DL3 Trần Kim Quyết 1811504210134 18DL1 Đà Nẵng, 08/2021 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY ÉP RÁC SINH HOẠT NHẰM SẢN XUẤT RDF Người hướng dẫn: ThS.Phùng Minh Tùng Sinh viên thực hiện: Phan Hồng Đức 1711504210209 17OTO2 Nguyễn Nhàn 1811504210324 18DL3 Trần Kim Quyết 1811504210134 18DL1 {Trang trắng dùng để dán Nhận xét người hướng dẫn, trangthnaày Nhận xét người hướng dẫn} {Trang trắng dùng để dán Nhận xét người phản biện, thay trang Nhận xét người phản biện} TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo mơ hình máy ép rác sinh hoạt nhằm sản xuất RDF Sinh viên thực hiện: Phan Hồng Đức Nguyễn Nhàn Trần Kim Quyết Mã sinh viên: 1711504210209 1811504210324 1811504210134 Lớp: 17OTO2 18DL3 18DL1 Cấu trúc đồ án gồm chương sau: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI - Tổng quan vấn đề rác thải nay, chủ trương sách phương pháp xử lý rác thải - Thực trạng phương pháp sản xuất điện từ rác thải - Tìm hiểu nhiên liệu syngas CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN MÁY ÉP RÁC SINH HOẠT - Các phương áp án sản xuất RDF - Tính tốn lực ép, góc - Tính tốn hệ thống thủy lực - Bộ gia nhiệt CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ, KIỂM NGHIỆM VÀ THỰC NGHIỆM - Thiết kế máy ép rác - Kiểm nghiệm bền khung, phễu - Gia cơng, thực nghiệm mơ hình TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: ThS Phùng Minh Tùng Sinh viên thực hiện: Phan Hồng Đức Mã SV: 1711504210209 Nguyễn Nhàn Mã SV: 1811504210324 Trần Kim Quyết Mã SV: 1811504210134 Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo mô hình máy ép rác sinh hoạt nhằm sản xuất RDF Các số liệu, tài liệu ban đầu: Quản lý chất thải rắn sinh hoạt Development and validation of a multi-zone combustion model for performance and nitric oxide formation in syngas fueled spark ignition engine Nội dung đồ án: Tìm hiểu RDF công nghệ syngas Tính tốn, thiết kế phễu cấp liệu Tính tốn hệ thống thủy lực Thiết kế, kiểm nghiệm phần mền solidworks Gia cơng khí, chế tạo khung sườn Kiểm nghiệm Các sản phẩm dự kiến Chế tạo máy ép rác sinh hoạt tạo viên nén RDF Tiến tới hoàn thiện hệ thống sử dụng nhiên liệu RDF Ngày giao đồ án: 01 / 03 / 2021 Ngày nộp đồ án: 15 / 08 / 2021 Đà Nẵng, ngày tháng năm 2021 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn LỜI NÓI ĐẦU Xử lý chất thải rắn sinh hoạt vấn đề mang tính thời nhiều địa phương Các giải pháp chôn lấp rác, đốt rác truyền thống ngày bộc lộ bất cập, khiến cho hệ thống xử lý rác lâu tải ô nhiễm môi trường ngày trở nên trầm trọng Ở nhiều địa phương, nhân dân xúc cản trở hoạt động bãi xử lý rác thải Hiện nay, nước ta có 29 % chất thải rắn xử lý đốt sản xuất phân hữu cơ; 71% chôn lấp trực tiếp 6% chôn sau đốt Công nghệ đốt rác phải kèm với việc xử lý sản phẩm cháy sau vận hành gồm chất khí thải gây nhiễm mơi trường, khống chế phát sinh dioxin furan Nhận thấy vấn đề phân loại rác thải sinh hoạt chưa cao nên thành phần rác thải chứa nhiều chất khó phân hủy nylon, nhựa Khi đưa vào sản xuất phân compost làm trơ đất canh tác Do việc tiêu thụ phân compost khó khăn, khơng đạt mong muốn Giải pháp chơn lấp khơng cịn giải pháp lựa chọn Vì quỹ đất ngày giảm cộng với việc xử lý nước thải xung quanh khu vực chôn lấp phức tạp Phương pháp thu hồi lượng từ rác thải giải pháp nhiều quốc gia sản xuất sử dụng Việc chuyển hóa rác thành điện bắt đầu ứng dụng nước ta Hiện có ba phương pháp sản xuất điện từ rác thải Bao gồm: đốt rác trực tiếp tạo nước làm quay tuabin máy phát điện; Ủ rác để lấy khí biogas chạy máy phát điện, phương pháp truyền thống sử dụng phổ biến; Và cuối sản xuất viên nén RDF để tạo syngas chạy máy phát điện Đối với hai phương án đầu có nhược điểm tỉ lệ rác thải rắn cần phải xử lý lớn, tốn nhiều chi phí, chưa giải triệt để Phương pháp cuối tạo viên nén RDF, khí hóa thành syngas để chạy máy phát điện phương án có nhiều ưu điểm vượt trội Phương pháp tăng khối lượng giảm thể tích, dễ dàng lưu trữ vận chuyển tăng tính đồng nhất; giảm phát thải khí nhà kính; tiết kiệm đất bãi chơn lấp Viên nén có nguồn góc từ rác thải khí hóa thành syngas để làm nhiên liệu cho động đốt Thành phần thể tích syngas từ viên nén RDF sử dụng khơng khí làm chất oxy hóa thường có 18-20% H2, 18-20% CO, 2% CH4,11- 13% CO2, H2O, cịn lại N2 Nhiệt trị syngas thông thường khoảng 4- MJ/Nm3, thấp nhiều so với nhiệt trị khí thiên nhiên, LPG hay xăng dầu So với phương pháp đốt cháy truyền thống phương pháp khí hóa có mức độ phát thải CO, S, NOx thấp i Vì nhóm chúng em hướng dẫn đề tài: “Thiết kế, chế tạo mơ hình máy ép rác sinh hoạt nhằm sản xuất RDF” Cuối nhóm xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến thầy ThS Phùng Minh Tùng người hướng dẫn, bảo tận tình tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn thành tốt đồ án ii CAM ĐOAN Em xin cam đoan đề tài riêng nhóm, đề tài khơng trùng lặp với đề tài đồ án tốt nghiệp trước Các thơng tin, số liệu sử dụng tính tốn từ tài liệu có nguồn góc rõ ràng, theo quy định Thay mặt nhóm sinh viên thực Phan Hồng Đức iii MỤC LỤC Nhận xét người hướng dẫn Nhận xét người phản biện Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án Lời nói đầu i Lời cam đoan .iii Mục lục iv Danh sách bảng, hình vẽ vi Danh sách ký hiệu, chữ viết tắt ix MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Thực trạng rác thải 1.1.1 Trình trạng .2 1.1.2 Chủ trương Nhà nước việc xử lý rác thải 1.2 Giải pháp xử lý rác 1.2.1 Chôn lấp .7 1.2.2 Sản xuất phân Compost .8 1.2.3 Thu hồi lượng từ rác thải .9 1.2.4 Công nghệ Syngas 12 Chương TÍNH TỐN MÁY ÉP RÁC SINH HOẠT .18 2.1 Các phương pháp sản xuất RDF 18 2.1.1 Máy ép xilanh thủy lực 18 2.1.2 Máy ép đùn kiểu trục vít 19 2.1.3 Máy ép rulo .19 2.2 Tính tốn máy ép rác 20 2.2.1 Tính tốn lực ép 20 2.2.2 Tính tốn hệ thống xilanh thủy lực .23 Chương THIẾT KẾ, KIỂM NGHIỆM VÀ THỰC NGHIỆM 44 3.1 Thiết kế 44 3.2 Kiểm nghiệm 45 3.2.1 Giới thiệu phần mềm Solidworks simulation .45 3.2.2 Kết kiểm nghiệm 45 iv