Trang 1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN TÍNH TỐN, THIẾT
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ LÒ ĐỐT CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI TRONG SẢN XUẤT SỢI NYLON-POLYESTER FIBER PU TẠI CÔNG TY TNHH HYOSUNG VIỆT NAM CÔNG SUẤT 1 TẤN/NGÀY Sinh viên thực hiện: 1812750 1813601 1 Lê Sông Lam 2 Lê Tiểu Phụng Giáo viên hướng dẫn: Ts Võ Thanh Hằng TP.HCM, tháng 12 năm 2021 1 MỤC LỤC MỤC LỤC 2 CHƯƠNG 0: MỞ ĐẦU 6 0.1 Đặt vấn đề 6 0.2 Mục tiêu đồ án 6 0.3 Nội dung đồ án 6 0.4 Phương pháp nghiên cứu 7 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI TRONG SẢN XUẤT SỢI CÔNG NGHIỆP CỦA CÔNG TY TNHH HYOSUNG VIỆT NAM 8 1.1 Giới thiệu về công ty TNHH Hyosung Vietnam 8 1.2 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn nguy hại trong sản xuất sợi công nghiệp của công ty 9 1.3 Tác động tới môi trường của chất thải rắn nguy hại trong sản xuất sợi công nghiệp của công ty 14 CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI 16 2.1 Các phương pháp xử lý chất thải rắn 16 2.2 Một số qui trình xử lý chất thải rắn nguy hại tại Việt Nam 21 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 23 3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ 23 3.2 Lựa chọn lò đốt 23 3.3 Lựa chọn nhiên liệu đốt 28 3.4 u tr nh công nghệ xử l đề xuất 29 2 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 32 4.1 Tính toán sự cháy của FO-RU 32 4.2 Sự cháy của chất thải công nghiệp nguy hại 36 4.3 Xác định nhiệt độ thực tế và tính cân bằng nhiệt của lò 40 4.4 Xác định kích thước buồng sơ cấp 48 4.5 Tính toán thiết bị đốt cho buồng đốt sơ cấp 49 4.6 Tính toán buồng đốt thứ cấp 51 4.7 Tính thể xây lò và khung lò 60 CHƯƠNG 5: XỬ LÝ KHÍ THẢI CỦA LÒ ĐỐT 69 5.1 Thành phần và lưu lượng khí thải ra khỏi lò 69 5.2 Đề xuất phương pháp xử lý khí thải 70 CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CHI PHÍ CHO CÔNG TRÌNH 71 6.1 Chi phí thiết bị 71 6.2 Chi phí thiết kế thi công 71 6.3 Chi phí vận hành trong 1 ngày Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 3 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Nhà máy Hyosung VietNam 8 Hình 1.2: Sợi Nylon-Polyeste tại Công ty Hyosung Việt Nam 10 Hình 1.3: Sợi Spandex 13 Hình 2.1: Hệ thống ổn định hóa rắn chất thải 21 H nh 2.2: ui tr nh đốt chất thải nguy hại 22 H nh 3.1: Lò đốt thùng quay 24 H nh 3.2: Lò đốt tầng sôi 25 H nh 3.3: Sơ đồ công nghệ đề xuất 29 H nh 5.1: Sơ đồ công nghệ đề xuất dây chuyền xử lý khí thải 70 4 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Bảng 4.1: Thành phần nhiên liệu FO-RU theo phần trăm khối lượng 32 Bảng 4.2: Hệ số tiêu hao không khí 𝛼 phụ thuộc vào dạng nguyên liệu và kiểu thiết bị đốt 33 Bảng 4.3: Thành phần nhiên liệu FO-RU theo kmol 34 Bảng 4.4: Thành phần và lượng trong không khí và sản phẩm chá đốt FO-RU khi α=1,2 35 Bảng 4.5: Thành phần và lượng sản phẩm chá khi đốt 100kg dầu FO-RU 36 Bảng 4.6: Công thức hóa học của các loại sợi có trong rác thải 37 Bảng 4.7: Thành phần phần trăm về khối lượng trong rác thải 37 Bảng 4.8: Thành phần chất thải rắn tính theo lượng kmol 38 Bảng 4.9: Lượng không khí cần thiết để đốt 100 kg chất thải rắn 39 Bảng 4.10: Lượng và thành phần của sản phẩm cháy 40 Bảng 4.11: Hàm nhiệt của 1m3 không khí và các khí ở nhiệt độ khác nhau và áp suất 760mm Hg 41 Bảng 4.12: Thành phần và lưu lượng dòng vào buồng đốt sơ cấp 51 Bảng 4.13: Hàm nhiệt của 1m3 không khí và các khí ở nhiệt độ khác nhau và áp suất 760mm Hg 53 Bảng 4.14: Thành phần và lưu lượng sản phẩm chá khi đốt dầu ở buồng thứ cấp 59 Bảng 4.15: Thành phần và lưu lượng khí thải của hệ thống lò đốt rác thải 59 Bảng 4.16: Thông số gạch Samốt A hình chữ nhật số hiệu H4 61 Bảng 5.1: Nồng độ chất ô nhiễm cần xử lý 70 5 CHƯƠNG 0: MỞ ĐẦU 0.1 Đặt vấn đề Trong những năm gần đâ , tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa tại các thành phố và các đô thị Việt Nam đã gia tăng mạnh mẽ và đang có xu hướng tiếp tục tăng mạnh mẽ trong những năm tới Cùng với sự phát triển của công nghiệp hóa và đô thị hóa, nhiều loại chất thải khác nhau được sinh ra từ các hoạt động của con người có xu hướng tăng lên về số lượng, từ rác sinh hoạt, phân, chất thải độc hại từ rác y tế, chất thải từ ngành công nghiệp,… Lượng chất thải rắn công nghiệp, đặc biệt là chất thải nguy hại là các chất thải có tính bắt lửa, dễ cháy nổ, dễ ăn mòn, dễ ox hóa, có độc tính cao đối với con người và hệ sinh thái Chất thải này cần được xử l trước khi thải ra môi trường Xử lý chất thải rắn (CTR) là giai đoạn cuối cùng trong công tác quản lý CTR (thu gom, phân loại, vận chuyển và xử lý, kể cả tái sử dụng và tái chế) Xử l CTR đóng vai trò quan trọng trong bảo vệ môi trường và phát triển bền vững, bởi nó không chỉ ngăn chặn ngu cơ gâ ô nhiễm môi trường từ CTR (nếu không xử lý hoặc xử lý không hiệu quả, không đúng qu tr nh, êu cầu), mà còn có thể thu hồi vật liệu, sản phẩm để tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên Trong những năm qua, nước ta đã áp dụng một số công nghệ để xử lý CTR Tuy nhiên, rất nhiều đô thị vẫn còn lúng túng trong việc lựa chọn công nghệ thích hợp Hiện nay, các đô thị nước ta chủ yếu vẫn chôn lấp CTR chưa đảm bảo vệ sinh, gây ô nhiễm môi trường ở mức độ cao Chính vì vậy, cần hiểu rõ công nghệ và phương pháp lựa chọn công nghệ xử lý CTR 0.2 Mục tiêu đồ án Tính toán, thiết kế lò đốt chất thải rắn nguy hại trong sản xuất sợi Nylon-Polyester Fiber PU tại Công ty TNHH Hyosung Việt Nam công suất 1 tấn/ngày 0.3 Nội dung đồ án Tổng quan về Công ty TNHH Hyosung Việt Nam 6 Tổng quan về chất thải rắn nguy hại trong sản xuất sợi công nghiệp và một số phương pháp xử lý Đề xuất công nghệ xử lý chất thải rắn nguy hại Tính toán, thiết kế lò đốt chất thải rắn nguy hại công suất 1 tấn/ngày Bản vẽ công nghệ xử l , sơ đồ mặt bằng, bản vẽ chi tiết Tính toán chi phí dự kiến cho công trình 0.4 Phương pháp nghiên cứu Tìm hiểu về tình trạng phát thải và thành phần chất thải rắn nguy hại sợi Nylon-Polyeste Fiber PU của công ty Hyosung Việt Nam Phương pháp đốt chất thải rắn nguy hại Phần mểm Wondershare Edrawmax, Autocad 2016 7 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI TRONG SẢN XUẤT SỢI CÔNG NGHIỆP CỦA CÔNG TY TNHH HYOSUNG VIỆT NAM 1.1 Giới thiệu về công ty TNHH Hyosung Vietnam H osung đầu tư vào Việt Nam năm 2007, thời điểm mà thế giới đang đối mặt với khủng hoảng kinh tế trầm trọng [5] Tuy nhiên, chính kinh nghiệm và sự nỗ lực không ngừng nghỉ đã giúp H osung t m được rất nhiều cơ hội từ chính trong những khó khăn để vươn lên Kết quả là sau 10 năm thành lập và phát triển, công t đã từng bước vươn lên trở thành một doanh nghiệp nước ngoài có vốn đầu tư lớn nhất vào Đồng Nai Trong năm 2017, Tập đoàn H osung đã đầu tư vào Đồng Nai, Việt Nam khoảng 1,5 tỷ USD Bên cạnh đó, Công t cũng luôn mở rộng quy mô sản xuất để đảm bảo hoàn thành, thậm chí vượt mức chỉ tiêu đã đề ra, đóng góp không nhỏ cho nguồn thu ngân sách Hình 1.1: Nhà máy Hyosung VietNam [1] Là doanh nghiệp có 100% vốn đầu tư Hàn uốc, Hyosung là tập đoàn lớn hoạt động trên nhiều lĩnh vực như: nguyên liệu công nghiệp, sợi, hóa chất, công nghệ thông tin, xây dựng, thương mại,…Tại Việt Nam, H osung đầu tư lớn vào Đồng Nai với việc thành lập nhiều nhà máy chuyên sản xuất các loại vải sợi mành – nguyên liệu làm lốp xe ô tô, sợi spandex, sợi nylon, sợi thép và các loại sợi khác Với lịch sử 10 năm h nh thành và phát 8 triển, đến nay, Hyosung Việt Nam đã và đang đầu tư xâ dựng và ổn định hoạt động tại 2 công ty và 9 nhà máy trên toàn tỉnh Đồng Nai Tính đến năm 2016, Công t H osung Việt Nam có tổng diện tích đầu tư là 68 ha và hơn 4.800 công nhân viên đang theo làm việc và cống hiến Tính đến tháng 4/2013, tổng mức vốn đầu tư của công t đạt hơn 141 triệu USD, đồng thời doanh nghiệp nà cũng đã tăng quy mô sản xuất từ 13.300 tấn sản phẩm/tháng lên 14.200 tấn sản phẩm/tháng 1.2 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn nguy hại trong sản xuất sợi công nghiệp của công ty Hyosung là một trong những nhà sản xuất sợi nylon dệt tốt nhất thế giới, được khách hàng trên khắp thế giới yêu thích vì sợi nylon có chất lượng vượt trội và nhiều chức năng khác nhau, tất cả đều dựa trên bí quyết sản xuất được tích lũ hơn 50 năm [5] Dựa trên TEFLON, sợi tổng hợp áp dụng cho quần áo nội y, quần áo thể thao và vật liệu công nghiệp chất lượng cao, dòng sản phẩm bán sợi chức năng cao của Hyosung bao gồm sợi vải mịn siêu nhỏ (MIPAN mịn & mềm), sợi liên kết (MIPAN glurex), sợi có độ bền cao (MIPAN robic ), sợi rỗng (MIPAN robic-air) và các vật liệu mới được phát triển của sợi cảm ứng mát (Aqua-x), sợi có độ bóng cao (Rexy) và sợi hồng ngoại xa (MIPAN fit) Tận dụng những nỗ lực giảm thiểu năng lượng, Hyosung đã cho ra đời loại nylon tái chế thân thiện với môi trường đầu tiên trên thế giới, 'MIPAN regen', và đang dẫn thế giới đến một nơi tốt đẹp hơn thông qua việc tái chế tài nguyên Là nhà sản xuất sợi pol ester hàng đầu trong nước, Hyosung sản xuất các loại sợi pol ester đa dạng và khác biệt từ sợi thông thường đến các sản phẩm chính có chức năng cao nhằm tạo ra giá trị cao cho khách hàng Là kết quả của những nỗ lực không ngừng để hiện thực hóa nhu cầu của khách hàng và tạo ra thị trường sản phẩm khác biệt, Hyosung đã phát triển sợi chuyên sâu công nghệ cao bao gồm sợi polyester tái tạo bông (cotna), sợi cảm ứng mát (askin), sợi chống mùi (Freshgear), sợi tạo nhiệt sợi (aeroheat), sợi uốn tiềm ẩn (Xanadu) và sợi hồng ngoại xa (aerogear) Hyosung gần đâ đã tăng cường phát triển các loại sợi thân thiện với môi trường bằng cách tung ra sợi polyester tái chế đầu tiên ở Hàn Quốc, regen, củng cố vị thế là một công ty có ý thức về môi trường bằng cách 9 đạt được Eco-Mark từ Hiệp hội Môi trường Nhật Bản cũng như GRS (Tiêu chuẩn Tái chế Toàn cầu) từ đoàn kiểm soát ở Hà Lan Kể từ năm 1992 H osung bắt đầu sản xuất sợi Spandex và đã trở thành nhà sản xuất Spandex lớn nhất trên thế giới dựa trên hoạt động maketing global, R & D với các công nghệ sản xuất độc quyền Sợi Spandex với thương hiệu (creora®) đã không ngừng phát triển để tạo ra những sản phẩm mới phù hợp với nhu cầu của khách hàng dựa trên giá trị chất lượng cao nhất 1.2.1 Sợi Nylone-Polyester [7] Polyurethane (PU) là một vật liệu tổng hợp được làm từ: (1) một hoặc nhiều lớp nhựa polyme nối với nhau bằng các liên kết urethane; và (2) lớp nền bằng vải dệt thoi hoặc không dệt như pol ester, bông, n lon hoặc da xay Lớp sơn PU được phủ lên một mặt của vải nền và sau đó được xử l để trông giống da thú hơn Điều này làm cho vải có khả năng chống nước, trọng lượng nhẹ và linh hoạt Loại vải nà cho độ giả da thật nhất khi sờ vào tay mềm mại dẻo dai Khi được khâu, tập hợp hoặc chần lại, nó thực sự "đứt" hoặc nhăn như da thật Hình 1.2: Sợi Nylon-Polyeste tại Công ty Hyosung Việt Nam [2] 10