Đồ án công nghệ tính toán các công trình chính trong hệ thống sử lý chất thải rắn sinh hoạt

Phụ lục Trang Lời nói đầu Đặt vấn đề Mục đích đồ án………… Nội dung đồ án……………… Chương I: Tổng quan chất thải rắn 1.1 Khái niệm phân loại chất thải rắn……………… 1.1.1 Khái niệm chất thải rắn …………… 1.1.2 Thành phần phân loại chất thải rắn 1.1.2.1 Thành phần chất thải rắn 1.1.2.2 Phân loại chất thải rắn 1.1.3 Tác động chất thải rắn tới môi trường 1.2 Các phương pháp xử lý chất thải rắn 1.2.1 Phương pháp xử lý sơ chất thải rắn 1.2.2 Phương pháp đốt 1.2.3 Phương pháp sinh học 1.2.4 Phương pháp chôn lấp Chương II: Lựa chọn sơ đồ công nghệ 2.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ 2.2 Sơ đồ công nghệ 2.3 Thuyết minh sơ đồ công nghệ……… 2.3.1 Công đoạn phân loại 2.3.2 Công đoạn phối trộn 2.3.3 Công đoạn ủ hiếu khí 1 2.3.4 Công đoạn ủ chin 2.3.5 Công đoạn tinh chế sản phẩm 2.3.6 Công đoạn đóng bao 2.4 Quy mô nhà máy Chương III: Kết luận Tài liệu tham khảo 2 Lời mở đầu Đặt vấn đề Hiện chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) chiếm khối lượng lớn (70%) tổng số chất thải rắn (CTR) tăng nhanh chóng với trình tăng dân số Do sóng du nhập tới thành thị lớn Lượng CTRSH thành thị nước ta có xu phát sinh ngày tăng, tính trung bình năm tăng khoảng 10% Tỷ lệ tăng cao tập trung khu đô thị có xu hướng mở rộng, phát triển mạnh quy mô lẫn dân số khu công nghiệp Theo Dự báo Bộ TN&MT, đến năm 2015, khối lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh từ đô thị ước tính khoảng 37 nghìn tấn/ngày năm 2020 59 nghìn tấn/ngày cao gấp - lần Như vậy, với lượng chất thải rắn sinh hoạt đô thị gia tăng nhanh để thiết kế công nghệ vừa đai vừa phù hợp với điều kiện tự nhiên nước ta cấp bách Các chuyên gia môi trường nhận định công nghệ xử lý phải phù hợp với đối tượng xử lý CTRSH nước ta có thành phần tái chế thấp, hàm lượng chất hữu lại cao, vào mùa mưa, thành phần có khả gây ô nhiễm nghiên trọng Mặt khác rác nguồn tài nguyên cần phải xem xét sử dụng cách hợp lý tài nguyên khác Mục đích đồ án Đề xuất sơ đồ công nghệ tính toán công trình hệ thống sử lý chất thải rắn theo số liệu cho Nội dung đồ án Xác định nguồn thải Tổng lượng rác Thành phần tính chất rác Hệ thống thu gom vận chuyển Đề xuất phương án xử lý Tính toán công trình cụ thể 3 Giới hạn đồ án Chỉ đề xuất sơ đồ công nghệ tính toán công trình hệ thông sử lý CTR theo số liệu: - Hệ thống phục vụ cho khu dân cư có 100.000 dân, công suất rác thải 70.000 kg/ngày đêm, hiệu thu gom CTR đạt 70% Thành phần khối lượng CTR: Thành phần (%KL) Chất hữu Cao su, nhựa Giấy, catton, giẻ vụn Kim loại Thủy tinh, gốm, sứ Đất, đá, cát, gạch vụn - 62 3.2 4.9 1.8 2.6 25.5 Độ ẩm: 25% Độ tro: 19% Tỷ trọng CTR 205kg/m3 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN 4 1.1 Khái niệm phân loại chất thải rắn 1.1.1 Khái niệm chất thải rắn Chất thải rắn là tất chất thải dạng rắn bùn thải trình sinh hoạt, trình sản xuất, dịch vụ hoạt động phát triển động thực vật Chất thải rắn đô thị (gọi chung rác thải đô thị) định nghĩa là: Vật chất mà người tạo ban đầu vứt bỏ đô thị mà không đòi hỏi bồi thường cho vứt bỏ Thêm vào đó, chất thải coi chất thải rắn đô thị chúng xã hội nhìn nhận thứ mà thành phố phải có trách nhiệm thu gom tiêu hủy 1.1.2 Thành phần phân loại chất thải rắn 1.1.2.1 Thành phần chất thải rắn Thành phần chất thải rắn dùng để mô tả tính chất nguồn gốc yếu tố riêng biệt cấu thành nên chất thải, thông thường tính theo phần trăm theo khối lượng Thông thường chất thải rắn đô thị, chất thải rắn từ khu dân cư thương mại chiếm tỷ lệ cao khoảng 50 -70% Tỷ lệ thành phần chất thải thay đổi tùy thuộc vào loại hình hoạt động: xây dựng, sữa chữa, dịch vụ đô thị Thành phần chất thải rắn phụ thuộc vào địa phương, vào mùa khí hậu, điều kiện kinh tế nhiều yếu tố khác, theo vùng địa lý, theo quốc gia - Thành phần hóa học chất thải rắn sinh hoạt: thành phần vật lý, thành phần hóa học rác có ý nghĩa quan trọng phương pháp phân loại xử lý rác, định tới tốc độ phân hủy độ giảm thể tích xử lý, định tới khả tác động tới môi trường nước thải khí thải phát sinh xử lý rác Trong thành phần hóa học chất thải rắn thành phần C chiếm tỷ lệ cao 5 Thành phần chất thải rắn đa dạng đặc trưng theo loại đô thị, theo nước Các đặc trưng điển hình chất thải rắn như: có thành phần hữu cao; chứa nhiều đất cát, sỏi đá vụn, gạch vỡ; độ ẩm cao Vậy việc xác định thành phần chất thải rắn đóng vai trò quan trọng việc lựa chọn công nghệ xử lý 1.1.2.2 Phân loại chât thải rắn Chất thải rắn phát sinh từ nguồn gốc khác nên phân loại theo nhiều cách 1) Phân loại theo vị trí hình thành: người ta phân biệt rác hay chất thải rắn nhà, nhà, đường phố hay chợ,… 2) Phân loại theo thành phần hóa học vật lý: người ta phân biệt theo thành phần hữu cơ, vô cơ, cháy được, không cháy được, kim loại, phi kim loại, da, giẻ vụn, cao su, chất dẻo,… 3) Theo đặc điểm nơi phát sinh - Chất thải sinh hoạt: chất thải liên quan đến hoạt động người, nguồn tạo thành chủ yếu từ khu dân cư, quan, trường học, trung tâm dịch vụ, thương mại Chất thải rắn sinh hoạt có thành phần bao gồm kim loại, sành sứ, thủy tinh, gạch ngói vỡ, đất đá, cao su, chất dẻo, thực phẩm dư thừa hạn sử dụng, xương động vật, tre, gỗ, lông gà lông vịt, vải, giấy, rơm, rạ, xác động vật, vỏ rau quả… - Chất thải công nghiệp: chất thải phát sinh từ hoạt động sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp Các nguồn phát sinh chất thải công nghiệp gồm: phế thải từ vật liệu trình sản xuất công nghiệp, tro, xỉ nhà máy nhiệt điện; phế thải từ nhiên liệu phục vụ cho sản xuất; phế thải trình công nghệ; bao bì đóng gói sản phẩm - Chất thải nông nghiệp: chất thải mẫu thừa thải từ hoạt động nông nghiệp, thí dụ trồng trọt, thu hoạch loại trồng, sản phẩm thải từ chế biến sữa, lò giết mổ… 6 4) Phân loại theo mức độ nguy hại - Chất thải nguy hại: bao gồm loại hóa chất dễ gây phản ứng, độc hại, chất thải sinh học dễ thối rữa, chất dễ cháy, nổ chất thải phóng xạ, chất thải nhiễm khuẩn, lây lan,… có nguy đe dọa tới sức khỏe người, động vật cỏ - Chất thải y tế nguy hại: chất thải có chứa chất chất có đặc tính gây nguy hại trực tiếp tương tác với chất khác gây hại tới môi trường sức khỏe cộng đồng Đó loại băng, gạc, nẹp dùng khám bệnh, điều trị, phẫu thuật, loại kim tiêm, ống tiêm, chi thể cắt bỏ, tổ chức mô cắt bỏ, chất thải sinh hoạt từ bệnh nhân,… - Chất thải không nguy hại: loại chất thải không chứa chất hợp chất có đặc tính nguy hại trực tiếp tương tác thành phần 1.1.3 Tác động chất thải rắn đến môi trường Chất thải rắn ảnh hưởng đến tất môi trường đất, nước, không khí ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người, cụ thể sau: + Đối với môi trường không khí: chất thải rắn thu gom không đổ nơi quy định mà vứt bữa bãi thành đống lâu ngày phân hủy tạo thành khí bụi, SO2, NOx, CO, H2S, khí độc gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe người + Đối với môi trường nước: rác sau thu gom không đưa nơi xử lý mà đổ vào bãi tạm bợ lâu ngày trời mưa xuống mang theo chất ô nhiễm gây ô nhiễm môi trường nước mặt, nước ngầm + Đối với môi trường đất: rác thải lâu ngày ngấm xuống đất thực vật cỏ, cọ,… lấy chất dinh dưỡng từ đất chất độc hại theo vào thể động vật Và từ người ăn thịt động vật chất độc theo vào thể người gây bệnh cấp tính mãn tính + Các bãi rác nơi cư trú nhiều loài gặm nhấm, côn trùng, tạo nhiều mối lây lan dịch bệnh 7 + Môi trường thuận lợi cho vi sinh vật, virus, vi khuẩn gây bệnh với điều kiện nóng ẩm nhiệt đới, yếu tố gió bão, mưa mang rác thải phát tán xa lan truyền gây nên bệnh hiểm nghèo + Chất thải rắn nguy hại: chất thải mẫu bệnh phẩm y tế, chất phóng xạ gây lây nhiễm cho cộng đồng, gây ung thư gây cháy nổ Nói tóm lại không xử lý tốt lượng chất thải phát sinh gây nguy hiểm nghiêm trọng đến môi trường sức khỏe người 1.2 Các phương pháp xử lý chất thải rắn Mục đích trình xử lý chất thải rắn là: nâng cao hiệu việc quản lý chất thải rắn, bảo đảm an toàn vệ sinh môi trường; thu hồi vật liệu để tái sử dụng tái chế; thu hồi lượng từ rác sản phẩm chuyển đổi Trước tiến hành phương pháp xử lý chất thải rắn phải tiến hành công đoạn phân loại rác thải Đối với chất thải rắn sinh hoạt nước ta đặc tính rác thải chưa phân loại nguồn thu gom lẫn lộn với nên trước tiến hành biện pháp xử lý phải tiến hành phân loại Việc phân loại nhằm mục đích phân riêng rác thải dễ phân hủy, rác thải nguy hại rác thải có thành phần khó phân hủy Sau công đoạn phân loại có nhiều phương pháp để xử lý chất thải rắn phương pháp xử lý sơ bộ, phương pháp đốt, phương pháp làm phân vi sinh phương pháp chôn lấp 1.2.1 Phương pháp xử lý sơ chất thải rắn Mục đích phương pháp nhằm làm giảm kích thước chất thải rắn tách thành phần rác thải tái chế tái sử dụng Có nhiều phương pháp xử lý sơ chất thải rắn - Giảm thể tích phương pháp học: bao gồm máy cắt rác, máy nghiền rác,… nhằm làm cho kích thước rác giảm 8 - Giảm thể tích phương pháp hóa học: chủ yếu phương pháp trung hòa, hóa rắn kết hợp với chất phụ gia đông cứng, thể tích chất thải giảm đến 95% - Tách, phân chia hợp phần chất thải rắn: phương pháp dùng để thu hồi tài nguyên từ chất thải rắn, dùng cho trình chuyển hóa biến thành sản phẩm cho trình thu hồi lượng Bao gồm hai phương pháp: thủ công (dùng sức người) giới (trong công nghệ có sấy khô, nghiền sau dùng thiết bị tách quạt gió, cyclon) - Ưu điểm + Đơn giản dễ làm + Giảm kích thước chất thải rắn + Giảm phương tiện vận chuyển + Giảm diện tích cho bãi chôn lấp + Thu hồi tài nguyên lượng sinh học - Nhược điểm + Gây ô nhiễm tiếng ồn + Tiêu tốn hóa chất cho phương pháp hóa học + Tốn chi phí đầu tư cho thiết bị 1.2.2Phương pháp đốt Đốt rác giai đoạn xử lý cuối áp dụng cho số loại rác định xử lý biện pháp khác Đây giai đoạn oxy hóa nhiệt độ cao với có mặt oxy không khí, lượng rác đưa đốt chuyển hóa thành khí chất thải rắn không cháy Các chất khí làm không làm thoát không khí Chất thải rắn chôn lấp Phương pháp sử dụng rộng rãi nước Thụy Sỹ, Đức, Hà Lan, Đan Mạch,… 9 Phương pháp có ý nghĩa làm giảm tới mức nhỏ chất thải cho khâu xử lý cuối Lò đốt bao gồm hai buồng đốt: buồng sơ cấp (đốt rác) buồng thứ cấp (đốt hơi) hệ thống xử lý khí thải Tại buồng đốt sơ cấp: rác thải nạp vào lò đốt qua cửa phía trước buồng đốt sơ cấp, sau gia nhiệt, trình bay (nhiệt phân) diễn Nhiệt độ buồng đốt sơ cấp lên khoảng 8000C Tại buồng đốt thứ cấp: bao gồm hai buồng đốt (buồng trộn buồng đốt cuối cùng) Trong buồng đốt thứ cấp, chủ yếu trình đốt cháy hoàn toàn buồng khí tạo thành từ buồng đốt sơ cấp Lượng cacbon lại đốt cháy hoàn toàn vào buồng trộn Sau đó, khí thoát khỏi buồng trộn, qua cửa có buồng chắn vào buồng đốt cuối Nhiệt độ buồng đốt thứ cấp 11000C Ống khói đặt trực tiếp phía lò, điều khiển hiệu luồng khí thoát - Ưu điểm: + Giảm thể tích rác thải + Xử lý triệt để tiêu ô nhiễm chất thải đô thị + Công nghệ cho phép xử lý toàn chất thải đô thị mà không cần nhiều diện tích đất sử dụng làm bãi chôn lấp rác + Xử lý chất thải nguy hiểm đốt + Thu hồi lượng - Nhược điểm: + Vận hành dây chuyền phức tạp, đòi hỏi lực kỹ thuật tay nghề cao + Giá thành đầu tư lớn, chi phí tiêu hao lượng chi phí xử lý cao + Đốt chất thải trình oxy hóa chất thải oxy không khí (đủ dư) nhiệt độ cao 10 10 Vậy tổng tổn thất cục ξ = 0,53+ 2.1,18+ 2.1,1= 5,09 ω ∆Pch = ( 4ξ1 + ξ + ξ ).ρ ch ⇒ 2 ∆pch = (4.0,436 + 5,9 + 1,6).1,185 + Tính ξ ξ= ∆p nh = ξ 72 = 9,24 N/m2 ω nh ρ : trở lực ma sát khí ống nhánh λnh Lnh d nh Qnh = Lưu lượng khí nhánh Qq = 0,11 = 0,0275 m3/s Đường kính tương đương ống nhánh d nh = 4Qnh = πωnh 4.0,0275 = 0,1 3,14.4 m Với ω nh vận tốc khí ống rẽ nhánh, chọn ω nh = m/s Chuẩn số Reynold Re = ω nh d nh ρ 4.0,1.1,185 = = 258023 µ 1837 10 −8 Vì Re = 258023 > 4000 nên chất khí ống đẩy chế độ chảy xoáy Chọn ống dẫn khí ống gang có độ nhám tuyệt đối ε = (0,25 ÷ 1) mm , chọn ε = 0,75 mm [10] Hệ số ma sát đường ống quạt tính theo công thức: 53 53  6,81  0,9 ∆  = −2 lg  +  3,7  λ  Re  [10] Trong đó: ∆ : độ nhám tương đối xác định công thức sau: ε 0,75.10 −3 = = 7,5.10 −3 d nh 0,1 ∆= ⇒ λ = 0,03 ⇒ ξ = 0,03 ⇒ ∆pnh = 12,5 = 3,75 0,1 3,75.1,185 = 35,55 N/m2 Vậy tổng trở lực ống đẩy ∆pd = ∆pch + 4∆pnh = 9,24 + 4.35,55 = 1314 N/m2 • Tính ∆pl v2l ρ ∆Pl = ξ với ξ = ξ 0α F0 = πd 3,14.0,02 = = 3,14.10 −4 4 m2 Ta có diện tích lỗ thoát khí ghi: Trên rãnh bố trí 120, tổng diện tích bề mặt lỗ thoát khí tổng chiều dài bể F = 3,14.10-4 x 120 = 0,04m Diện tích mặt cắt ngang rãnh F = 0,25 x 0,5 = 0,125m F 0,04 = = 0,32 ξ = 16,06 F , 125 Như , suy Lưu lượng khí qua lỗ 54 Ql = 0,0275 = 2,3.10 −4 120 m3/s 54 [10] Vận tốc khí qua lỗ vl = 4Ql 4.2,3.10 −4 = = 0,73 πd 3,14.0,02 m/s Như tổn thất áp suất qua lỗ tính cho rãnh cấp khí: ∆Pl = 16,06 0,732.1,185 =5 N/m2 Tính ∆PR Thông thường để đẩy không khí qua chiều sâu từ – 2,5 m vật liệu cần áp lực thuỷ tĩnh 0,1 – 1,5 mm H 2O Nếu chọn chiều cao lớp rác 2,5m áp lực cẩn • thiết để thắng trở lực lớp rác 2,5m ∆PR = 1,5mmH O = 14,71 N/m2 Thay giá trị tính vào công thức tính áp suất toàn phần: ω ρ p = ∆pd + + ∆PR + ∆Pl (N/m2) p = 1314 + 72.1,185/2 + 14,71 + 5.4 = 1778 N/m2= 181 mmH2O Thế giá trị p vào công thức tính công suất trục động quạt ly tâm ta : N= 0,11.1,185 9,81 181 = 0,32 1000.0,8.0,9 kw Trong thực tế để đảm bảo cho quạt hoạt động ta chọn động có công suất lớn công suất tính toán dựa vào hệ số dự trữ Với công suất tính toán N = 0,32 kw hệ số dự trữ β = 1,5 [10] Như công suất động điện N dc = β N = 0,32.1,5 = 0,48 kw Chọn quạt có công suất 0,5 kw 5.3.4 Công đoạn ủ chín 55 55 Khối lượng sản phẩm phân hủy vào bể ủ chín GV4 = 68,84 (tấn/ngày) =146 m /ngày Sản phẩm đánh thành luống nhà ủ chín, luống tương đương với bể ủ hiếu khí Do thời gian ủ chín kéo dài 28 ngày nên số luống ủ 28 luống dự phòng với kích thước luống sau: Chọn chiều cao luống ủ 2,5m 146 Diện tích luống ủ là: S= 2,5 = 58 m2 Chọn chiều rộng 6m, chiều dài 12m 5.3.5 Công đoạn tinh chế sản phẩm phối trộn phụ gia a) Sơ đồ dây chuyền thiết bị Phểu nạp Băng tải vận chuyển Sàng rung Băng tải vận chuyển cyclon Băng tải vận chuyển Máy trộn Hình 5.6 Sơ đồ dây chuyền thiết bị công đoạn tinh chế sản phẩm b) Lựa chọn tính toán số thiết bị  Băng tải vận chuyển Chức băng tải vận chuyển đưa rác sau ủ chín lên sàng rung Lượng vật chất vào công đoạn GV5 = 67,83 tấn/ngày = 8,5 tấn/h Công suất băng tải tính theo công thức: N = a.b.v.k.60 [4] Trong đó: a : Bề ngang băng tải 56 56 b : Độ dày rác v : Vận tốc băng tải , m/phút k : Hệ thống nạp , giây N : Năng suất băng tải cho làm việc 60 : Hệ số quy đổi Với : N = 8,5 tấn/h = 18 m3/h a = (400-1100mm), chọn a = 600mm = 0,6m, b = 0,1m, k = 0,7 18 ⇒ v = 0,6.0,1.0,7.60 = m/phút Chiều dài băng tải xác định theo công thức: H = L = sin α sin 20 = m Công suất dẫn động băng tải tính theo công thức sau: N = (k1 Ln v + 15.10 −4 Q.L + 24.10 −4.Q.H ).k kw [13] Trong đó: Ln: hình chiếu độ dài vận chuyển (m) Ln = 3/tg200 = m H: chiều cao vận chuyển vật liệu, H = m Q: suất băng tải, Q = 8,5 tấn/h k1 : hệ số phụ thuộc vào chiều rộng băng tải, với B = 0,6m k1 = 0,0175 57 57 k : hệ số phụ thuộc chiều dài vận chuyển, với chiều dài băng tải m ta chọn k =1,25 [12] N = (0,0175.8.0,12 + 15.10 −4.8,5.9 + 24.10 −4.8,5.3).1,25 = 0,3 kw Thông thường người ta thường chọn động điện có công suất lớn công suất tính toán dựa vào hệ số dự trữ β β : hệ số dự trữ công suất, với công suất N = 0,3 kw β nằm khoảng (1,2 ÷ 1,5 ), chọn β =1,5 [10] Vậy N = 0,3 1,5 = 0,45 kw  Máy sàng rung Máy sàng rung làm việc với số vòng quay trục lệch tâm 500 – 1500 vòng/phút, biên độ dao động khoảng – 6mm Vì mùn phân thành hai loại, loại có kích thước lớn 10mm nhỏ 10mm nên ta chọn sàng lớp với kích thước lỗ sàng 10 x 10mm Sàng đặt nghiêng góc 200 Hình 5.7 Sơ đồ cấu tạo sàng rung 58 58 Năng suất sàng rung: Q = 3600.B.h.v ρ µ tấn/h Hoặc Q = 120.B.h.e.n.ρ µ tg α tấn/h [14] Trong đó: B : chiều rộng lưới sàng (m) h : chiều cao lớp vật liệu (m) v0 : vận tốc chuyển động dọc vật liệu (m/s) ρ : khối lượng riêng vật liệu (tấn/m3) µ : hệ số tơi vật liệu, µ = 0,6 – 0,7 Chọn µ = 0,7 e : biên độ dao động bán kính lệch tâm, e = – 6mm, chọn e = 4mm n : số vòng quay trục lệch tâm (vòng/phút), chọn n = 1000 vòng/phút α : góc nghiên sàng, α = 15 – 30o , chọn α = 20o Lượng vật chất vào công đoạn Q = 67,83 tấn/ngày = 8,5 tấn/h Chọn bề rộng lưới sàng 2m h= Q 8,5 = = 0,07 −3 120.B.e.n.ρ µ tg α 120.2.4.10 1000.0,47.0,7.tg 20 m v0 = Q 8,5 = = 0,05 3600.B.h.ρ µ 3600.2.0,07.0,47.0,7 m/s Vậy vận tốc chuyển động vật liệu sàng 0,05 m/s Chiều dài sàng L = 2B = 4m  Băng tải vận chuyển 59 59 Sau qua sàng rung, ta có tổng lượng mùn vào băng tải vận chuyển là: G M = 40,7 tấn/ngày tương đương với công suất băng tải N = 40,7 tấn/ngày = tấn/h Tính toán tương tự băng tải vận chuyển ta có: Vận tốc băng tải v = 0,07 m/phút Công suất động N = 0,1 1,5 = 0,35 Cyclon Tổng lượng mùn đưa vào thiết bị tuyển tỷ trọng 40,7 tấn/ngày = tấn/h  Trong lượng mùn vào cyclon Qphân = 18 tấn/ngày = 2,25 /h = 4,8 m3/h Giả sử hàm lượng phân khối lượng nhẹ chiếm 0,5% thể tích hỗn hợp khí phân đưa vào Như hỗn hợp khí – mùn đưa vào cyclon Q= Q phân 0,5 100 = 4,8 100 = 960 0,5 m3/h = 0,27 m3/s Đường kính cyclon tính theo công thức: D= Q 0,785 W m Trong đó: Q : hỗn hợp khí - mùn vào cyclon (m3/s) W : tốc độ hỗn hợp vào (m/s) Trở lực cyclon tính theo công thức: ∆P = ξ ω2ρ Trong đó: ξ : hệ số trở lực cyclon Với cyclon loại IIH – 15 ξ = 105 ∆P ∆P = 540 ÷ 735 = 600 ρ ρ Với Nm/kg, chọn ρ 60 : khối lượng riêng dòng khí thổi qua cyclon (kg/m3) 60 Suy ra: ω= 2.∆P = ξ ρ 2.600 = 3,4 105 m/s Do đường kính cyclon là: D= Q = 0,785 W 0,27 = 0,3 0,785 3,4 m = 300 mm  Băng tải vận chuyển Băng tải dùng để vận chuyển mùn hữu sau sau tinh chế vào máy trộn Ta có lượng mùn vào băng tải vận chuyển là: G = 18 tấn/ngày tương đương với công suất băng tải N = 18 tấn/ngày = 2,25 tấn/h Tính toán tương tự băng tải vận chuyển ta có: Vận tốc băng tải v = 0,02 m/phút Công suất động N = 0,1 1,5 = 0,15 kw Tính toán diện tích mặt nhà máy Nhà tập kết rác Nhà tập kết rác cần có mái che, bên không xây tường bao kết hợp có mái che mưa Diện tích nhà tập kết phải đủ lớn để chứa chất thải rắn ngày gần đường giao thông để xe rác vào vận hành đổ rác công nhân thực thao tác phân loại sơ 5.4 5.4.1 Thể tích rác đưa nhà máy hàng ngày: V = 2.GV1/ ρCTR = 2.100/ 0,47 = 425 m3 ρCTR : khối lượng riêng chất thải rắn (kg/m3) Chọn chiều cao đống chất thải là: h = m Diện tích bề mặt sàn chứa chất thải: S = V/ h = 425 / = 142 m2 Tuy nhiên, kích thước nhà tập kết rác phải đủ lớn,vừa để xe rác vào đổ rác, xe xúc hoạt động dễ dàng Như kích thước nhà tập kết rác cần xây dựng là: 61 61 Chiều dài : L = 20 m Chiều rộng : B = 14 m Chiều cao : H = m 5.4.2 Nhà phân loại Các hạng mục thiết bị bố trí nhà phân loại sau: - Hố nạp rác: + chiều dài 5m + rộng 4m - Băng tải lưu chuyển với chiều dài hình chiếu băng tải 14m Sàng quay dài 4m Băng tải nhặt dài 12m Máy nghiền 4m Như kích thướt nhà phân loại chọn sau: + chiều dài: 53m + chiều rộng: 16m + chiều cao: 8m Diện tích nhà phân loại S = 16 x 53 = 848 m2 5.4.3 Nhà đảo trộn Lượng rác thải vào nhà đảo trộn GV2 = 65 tấn/ngày Thể tích rác cần đảo trộn là: V= 65 = 138 0,47 m3/ngày Nhà đảo trộn chứa 1/2 lượng rác Như thể tích rác lần đảo trộn là: 62 62 V1 = 138 = 69 m3/lần Chọn chiểu cao lớp rác khu đảo trộn H =1 m Như diện tích nhà đảo trộn là: S= V1 = 69 H m2 Như chọn kích thước khu đảo trộn : Chiều dài : L = 16 m Chiều rộng : B =10 m Chiều cao xây dựng: H = m Nhà đảo trộn xây dựng hợp khối với nhà phân loại để thuận lợi cho việc vận chuyển rác 5.4.4 Nhà ủ hiếu khí Nhà ủ hiếu khí xây dựng với 24 bể chia thành dãy, dãy cách 5m Diện tích nhà ủ là: S = a.b (m2) Với : a : chiều dài nhà ủ (m) a = 12.6 + 13.0,2 + 2.1,5 = 78 m (1,5 khoảng cách từ đầu nhà ủ đến bể ủ, 0,2 bề dày tường) b : chiều rộng nhà ủ (m) b = 12.2+5 + 2.3 = 35 m H :chiều cao nhà ủ chọn 7m ⇒ S = 78.32 = 2496 m2 63 63 5.4.5 Nhà ủ chín Có 30 luống ủ chia làm dãy, khoảng cách dãy 5m để thuận lợi cho viêc vận chuyển đảo trộn Mỗi dãy có 15 luống, luống rộng 6m, khoảng cách luống 2m Vậy kích thước nhà ủ chín: + Chiều dài: 6.15 + 2.15 + 2.1,5 = 123 m + Chiều rộng: 12.2 + + 2.1,5 = 32 m, + Hiều cao: 8m Diện tích xây dựng : S = 123.32= 3936 m2 5.4.6 Nhà tinh chế sản phẩm Kích thướt nhà tinh chế chọn sở bố trí thiết bị + Chiều dài: 70m + Chiều rộng: 16m + Chiều cao: 8m Diện tích nhà phân loại S = 16 x 70 = 1120 m2 5.4.7 Các công trình phụ trợ Ngoải công trình có nhà phụ toàn hệ thống nhà máy nhà điều hành, nhà bảo trì máy móc, nhà quản lý cầu cân xe, nhà giao ca công nhân, nhà để xe, nhà bảo vệ, nhà vệ sinh Bảng 5.11 Kích thước công trình phụ trợ Nhà điều hành 30 Kích thước Chiều rộng B (m) 15 Nhà bảo trì máy móc Nhà quản lý cầu cân xe 20 12 15 Công trình phụ trợ 64 Chiều dài L (m) 64 Diện tích S (m2) 450 300 96 Nhà để xe 30 15 450 Nhà bảo vệ 20 Nhà vệ sinh 10 60 Hố thu nước rỉ rác 10 60 KẾT LUẬN Hiện nay, công nghệ xử lý rác thải làm phân Compost công nghệ mang lại hiệu mặt kinh tế môi trường Vì thế, phương pháp quan tâm phát triển không nước ta mà nhiều nước khác giới Đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất phân Compost với công suất 43 tấn/ngày”, phần khái quát tình hình quản lý chất thải rắn tỉnh Yên Bái, đưa sở lựa chọn công nghệ sản xuất rác thải làm phân Compost, vị trí xây dựng nhà máy tính toán sơ dây chuyền sản xuất cho nhà máy Tuy nhiên, đề tài số 65 65 hạn chế lựa chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất Các thiết bị chủ yếu dựa vào tài liệu tham khảo để lựa chọn tính toán, chưa vào khảo sát thực tế Chưa ước tính chi phí xây dựng Công nghệ chế biến phân compost phù hợp với đặc điểm rác thải điều kiện nước ta Tuy nhiên phương pháp đạt hiệu cao nhiều rác phân loại nguồn Điều đòi hỏi phải có phối hợp tất người dân cộng đồng quan tâm đạo nhà nước Có công tác quản lý chất thải rắn Việt Nam TÀI LIỆU THAM KHẢO Tưởng Thị Hội, Quản lý chất thải rắn chất thải nguy hại, Viện khoa học Công nghệ môi trường, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Nguyễn Trung Việt, Trần Thị Mỹ Diệu (2007), Giáo trình quản lý chất thải sinh hoạt, Công ty môi trường tầm nhìn xanh-Gree Trần Hiếu Nhuệ, Ứng Quốc Dũng, Nguyễn Thị Kim Thái (2001), Quản lý chất thải rắn tập 1, NXB Xây dựng, Hà Nội 66 66 Nguyễn Xuân Nguyên, Trần Quang Huy (2004), Công nghệ xử lý rác thải chất thải rắn, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Cục Bảo vệ môi trường (2008), Dự án Xây dựng mô hình triển khai thí điểm việc phân loại, thu gom xử lý rác thải sinh hoạt cho khu đô thị Trần Quang Ninh (2007), Tổng luận Công nghệ Xử lý Chất thải rắn số nước Việt Nam, Trung tâm Thông tin KH&CN Quốc gia Nguyễn Hồng Khánh, Lê Văn Cát, Phạm tuấn Linh (2009), Môi Trường bãi chôn lấp chất thải kỹ thuật sử lý nước rác 67 67 [...]... hủy của chất thải rắn khi chúng được chôn nén và phủ lấp bề mặt Chất thải rắn trong bãi chôn lấp sẽ bị tan rữa nhờ quá trình phân hủy sinh học bên trong để tạo ra sản phẩm cuối cùng là các chất giàu dinh dưỡng như axit hữu cơ, nitơ, các hợp chất amon và một số khí như CO 2, CH4 Như vậy về thực chất chôn lấp hợp vệ sinh CTR đô thị vừa là phương pháp tiêu hủy sinh học, vừa là biện pháp kiểm soát các thông... pháp xử lý hợp vệ sinh lại giảm được lượng chất thải cần chôn lấp là cần thiết Việt Nam là nước nông nghiệp với 80% dân số sống bằng nghề nông, công nghiệp chưa phát triển do đó rác sinh hoạt của đô thị Việt Nam chứa nhiều thành phần hữu cơ dễ phân hủy bằng vi sinh vì vậy phương pháp xử lý chất thải rắn làm bằng phân hữu cơ rất thích hợp Làm phân hữu cơ là quá trình sinh học trong đó vi sinh vật hoạt. ..1.2.3 Phương pháp sinh học Nguyên tắc của phương pháp này là nhờ hoạt động của vi sinh vật thực hiện phân hủy các hợp chất hữu cơ trong rác thải Các vi sinh vật này lấy chất hữu cơ làm nguồn dinh dưỡng để thực hiện trao đổi chất, tổng hợp tế bào, sinh sản, phát triển và cuối cùng là tạo ra các sản phẩm như phân vi sinh và khí sinh học Có hai phương pháp là phương pháp làm phân vi sinh và phương pháp... nhiệt sinh ra do phản ứng trong bể ủ: QPU = ∑ GI.QI (kcal) [12] (V-14) Trong đó: GI : Khối lượng chất thải rắn bị phân huỷ hoàn toàn (kg) QI : Nhiệt lượng toả ra khi phân huỷ 1 kg chất thải rắn (kcal/kg) Lượng rác có khả năng phân hủy tính theo khối lượng khô trong giai bể ủ hiếu khí là 9,6 tấn Dựa vào bảng 5.6 ta có thể tính được phần trăm các chất trong tổng lượng rác có khả năng phân hủy trong giai... biogas - Phương pháp ủ sinh học Ủ sinh học (compost) có thể được coi như là quá trình ổn định sinh hóa các chất hữu cơ để tạo thành các chất mùn, với thao tác sản xuất và kiểm soát một cách khoa học tạo môi trường tối ưu đối với quá trình Tại thành phố đông dân khi mức đô thị hóa tăng cao và mức sống ngày càng nâng cao thì lượng rác thải sinh hoạt ngày càng tăng do vậy việc tìm các bãi rác đổ mới ngày... đoạn này: chất thải thực phẩm chiếm 82,6%; gỗ, giẻ vụn 12,5%; giấy 4,5% trong tổng khối lượng khô Khi lượng này phân hủy hoàn toàn ta có bảng tính nhiệt lượng như sau: Bảng 5.8 Bảng tính nhiệt lượng sinh ra khi phân hủy các chất hữu cơ chứa trong rác thải [2] Chất thải Khối lượng (kg) (khối lượng khô) QI (Btu/lb ) Nhiệt lượng (kcal) Gỗ, giẻ vụn 1200 8000 5,3.106 Giấy 432 7200 1,7.106 Chất thải thực... hơi cũng chính bằng lượng nước sinh ra trong quá trình phân hủy Dựa vào phương trình (V-10) ta tính được lượng nước bay hơi trong giai đoạn ủ chín : Gbh4 = Từ G H 2O = 4,8 × 1797 8529 ,81 = 1,01 (tấn) (V-23) ⇒ GR4 = GV4 - Gbh4 = 68,84 – 1,01 = 67,83 (tấn) 5.2.5 Công đoạn tinh chế sản phẩm Công đoạn này nhằm loại bỏ những tạp chất vô cơ chưa phân loại hết trong công đoạn phân loại và các tạp chất hữu... O2 đồng thời sinh ra 15558,4 kg CO2 và 1797,48 kg H2O Lượng rác đưa vào ủ là 73 tấn với độ ẩm là 65%, ta tính được khối lượng khô của rác là: G = 73.(1-0,67) = 24 (tấn) 27 27 Trong quá trình ủ hiếu khí sẽ phân hủy được khoảng 40% lượng chất hữu cơ có trong rác thải, 20% lượng chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học còn lại sẽ được phân hủy trong quá trình ủ chín Do đó, lượng rác hữu cơ phân hủy trong. .. trường 2.4 Quy mô của nhà máy 17 17 Công nghệ sử lý CTR làm phân compost du nhập vào Việt Nam ngày càng được phổ biến, thành phố và nhiều tỉnh lẻ đã thiết kế nhiều dây truyền có nhiều ưu điểm để sử lý một lượng CTR lớn mà trong địa bàn đã thải ra hàng ngày Với lượng rác thải 70 tấn/ngày, rác thải chưa được phân loại tại nguồn Nhà máy được xây dựng gồm các hạng mục chính như sau: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)... ăn Nhà để xe của cán bộ công nhân viên trong nhà máy Nhà kho, nhà sữa chữa Ngoài ra còn có các hạng mục thiết bị sau: • • • • • • • • • Xe xúc lật Xe vận tải Máy nghiền Máy bơm Xe vận chuyển sản phẩm Trạm biến thế điện Trạm cấp nước Khu sử lý nước thải Cân điện tử CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ MỘT SỐ THIẾT BỊ CHÍNH CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT 5.1 Lựa chọn vị trí xây dựng và công suất thiết kế ... án xử lý Tính toán công trình cụ thể 3 Giới hạn đồ án Chỉ đề xuất sơ đồ công nghệ tính toán công trình hệ thông sử lý CTR theo số liệu: - Hệ thống phục vụ cho khu dân cư có 100.000 dân, công suất... nghệ tính toán công trình hệ thống sử lý chất thải rắn theo số liệu cho Nội dung đồ án Xác định nguồn thải Tổng lượng rác Thành phần tính chất rác Hệ thống thu gom vận chuyển Đề xuất phương án. .. QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN 4 1.1 Khái niệm phân loại chất thải rắn 1.1.1 Khái niệm chất thải rắn Chất thải rắn là tất chất thải dạng rắn bùn thải trình sinh hoạt, trình sản xuất, dịch vụ hoạt động