Đề tài Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kgh

Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h MỞ ĐẦU Thế giới ngày phát triển không ngừng, trình công nghiệp hóa, đại hóa diễn mạnh mẽ Cùng với tăng thêm sở sản xuất với quy mô ngày lớn, khu tập trung dân cư ngày nhiều, nhu cầu tiêu dùng sản phẩm vật chất ngày lớn Tất điều tạo điều kiện kích thích ngành sản xuất, kinh doanh dịch vụ mở rộng phát triển nhanh chóng, đóng góp tích cực cho phát triển kinh tế đất nước, nâng cao mức sống chung xã hội; mặt khác tạo số lượng lớn chất thải bao gồm: Chất thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp, chất thải y tế, chất thải nông nghiệp, chất thải xây dựng, v.v… Trong đó, rác thải sinh hoạt vấn đề đáng lo ngại toàn giới Dân số ngày tăng, lượng rác thải theo tỉ lệ mà tăng theo, nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe loài người Tuy vậy, rác phần sống Ngày nay, với phát triển khoa học công nghệ quan tâm toàn giới, rác không từ sống mà quay lại sống, phục vụ đời sống người, người xây dựng sống Không nước đại mà tất nước toàn giới cố gắng xử lý rác thải cách hợp lý để xây dựng giới - giới không rác thải Cho đến nay, chôn lấp biện pháp xử lý chất thải rắn phổ biến nhiều nước giới có Việt Nam Ưu điểm công nghệ chôn lấp tốn xử lý nhiều loại chất thải rắn khác so với công nghệ khác Tuy nhiên hình thức chôn lấp lại gây hình thức ô nhiễm khác ô nhiễm nước, mùi hôi, ruồi nhặng, côn trùng…Hơn nữa, công nghệ chôn lấp áp dụng để xử lý triệt để loại chất thải y tế, độc hại Ngoài trình đô thị hoá hiên nay, quỹ đất ngày thu hẹp, dẫn đến khó khăn việc lựa chọn vị trí làm bãi chôn lấp rác Vì vậy, áp dụng số biện pháp xử lý rác khác song song với chôn lấp nhu cầu thiết thực Công nghệ đốt chất thải rắn, công nghệ thay thế, ngày trở nên phổ biến ứng dụng rộng rãi đặc biệt với loại hình chất thải rắn y tế độc hại Công nghệ đốt chất thải rắn tốn kèm với biện pháp khai thác tận dụng lượng phát sinh trình đốt GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h Chương TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN THIẾT KẾ 1.1 Khái niệm chất thải rắn sinh hoạt Chất thải rắn ( gọi rác) chất rắn bị loại trình sống, sinh hoạt, sản xuất người động vật Rác phát sinh từ gia đình, khu công cộng, khu thương mại, khu xây dựng, bệnh viện, khu xử lý chất thải…Trong đó, rác thải sinh hoạt chiếm tỉ lệ cao Số lượng, thành phần, chất lượng rác thải khu vực, quốc gia khác nhau, phụ thuộc vào trình độ phát triển khoa học, kĩ thuật Bất kì hoạt động sống người, nhà, công sở, đường đi, nơi công cộng…đều sinh lượng rác đáng kể Thành phần chủ yếu chúng chất hữu dễ gây ô nhiễm trở lại môi trường sống Cho nên rác thải sinh hoạt định nghĩa thành phần tàn tích hữu phục vụ cho hoạt động sống người, chúng không sử dụng vứt trả lại môi trường sống 1.2 Thành phần rác thải sinh hoạt - Rau, thực phẩm thừa, chất hữu dễ phân hủy chiếm khoảng 64.7 % khối lượng - Cây gỗ chiếm khoảng 6.6 % khối lượng - Giấy, bao bì giấy chiếm khoảng 2.1 % khối lượng - Plastic khó tái chế chiếm khoảng 9.1% khối lượng - Cao su, đế giày dép chiếm khoảng 6.3 % khối lượng - Vải sợi, vật liệu sợi chiếm khoảng 4.2 % khối lượng - Đất đá, bê tông chiếm khoảng 1.6 % khối lượng - Thành phần khác chiếm khoảng 5.4 % khối lượng 1.3 Tác động rác thải đến môi trường người 1.3.1 Ô nhiễm rác Rác thải sinh hoạt gây ô nhiễm toàn diện đến môi trường sống: không khí, đất, nước Gây hại sức khỏe:  Những nơi vứt rác bừa bãi sinh muỗi, ruồi nhặng sinh vật truyền nhiễm gây ảnh hưởng đến sức khỏe người (sốt rét, sốt xuất huyết, bệnh viêm não,…)  Rác làm thức ăn cho chuột, từ chuột dễ lây lan cho người bệnh như: dịch hạch, sốt dẫn đến tử vong  Rác gây mùi hôi thối khó chịu cho xung quanh  Ô nhiễm nước: Rác sinh hoạt không thu gom thải vào kênh rạch, sông hồ…gây ô nhiễm môi trường nước thân chúng Rác nặng lắng làm nghẽn đường lưu thông, rác nhẹ làm đục nước, nylon làm giảm diện tích tiếp xúc với không khí, giảm nước, làm mỹ quan gây tác động cảm quan xấu người sử dụng nguồn nước Chất hữu phân hủy gây mùi hôi thối, gây phú dưỡng hóa nguồn nước Nước rò rỉ bãi rác vào nguồn nước ngầm, gây ô nhiễm nguồn nước GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h ngầm ô nhiễm kim loại nặng, nồng độ nitrogen, photpho cao chảy vào sông hồ gây ô nhiễm nguồn nước mặt  Ô nhiễm không khí: Bụi trình vận chuyển lưu trữ rác gây ô nhiễm không khí Rác hữu dễ phân hủy sinh học Trong môi trường hiếu khí, kị khí có độ ẩm cao, rác phân hủy sinh CO2, SO2, CO, H2S, NH3…ngay từ khâu thu gom đến chôn lấp CH4 chất thải thứ cấp gây cháy nổ  Ô nhiễm đất: Nước rò rỉ bãi rác gây ô nhiễm đất  Những nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm rác thải sinh hoạt:  Trình độ hiểu biết nguời dân thấp (không thấy rõ tác hại việc vứt rác thải bừa bãi tầm quan trọng việc bảo vệ môi trường, tận dụng phế phẩm thừa làm phân bón)  Ý thức, trách nhiệm (không bỏ rác nơi quy định, bảo thủ không muốn thực theo chủ trương bảo vệ môi trường đề sợ tốn tiền)  Các cấp quyền địa phương lơ việc quản lý môi trường  Ở khu vực đô thị, trình đô thị hóa kéo theo số lượng người dân nông thôn thành phố sống gây nên xáo trộn lớn lao sinh hoạt vùng dân cư vấn đề rác thải có nguy ngày tăng, đặc biệt đô thị mới, khu kinh tế tập trung nhà mọc nhiều gây khó khăn cho thu gom, nhà nghèo nhà giàu không muốn hòa nhập cộng đồng dẫn đến tình trạng không giữ vệ sinh chung (nhà vứt rác xuống sân gây ô nhiễm), khu đô thị hóa dọc trục giao thông, trung tâm công nghiệp tập trung không quản lý chặt chẽ 1.3.2 Hiện trạng rác thải sinh hoạt Việt Nam - Ở Việt Nam năm phát sinh đến 15 triệu chất thải rắn, chất thải sinh hoạt từ hộ gia đình, nhà hàng, khu chợ kinh doanh chiếm tới 80% tổng lượng chất thải phát sinh nước Lượng lại phát sinh từ sở công nghiệp Chất thải nguy hại công nghiệp nguồn chất thải y tế nguy hại phát sinh với khối lượng nhiều coi nguồn thải đáng lưu ý chúng có nguy gây hại cho sức khoẻ môi trường cao không xử lý theo cách thích hợp - Theo số liệu thống kê, tổng lượng rác thải rắn sinh hoạt phát sinh toàn quốc ước tính khoảng 1,28tr tấn/năm.Trong khu vực đô thị (từ loại trở lên) 6,9tr tấn/năm (chiếm 54%),lượng chất thải lại tập trung xã, thị trấn thuọc huyện.Ước tính người dân đô thị Việt Nam trung bình phát thải khoảng 2/3 kg chất thải ngày, gấp đôi lượng thải bình quân đầu người vùng nông thôn Chất thải phát sinh từ hộ gia đình khu kinh doanh vùng nông thôn đô thị có thành phần khác Chất thải sinh hoạt từ hộ gia đình, khu chợ khu kinh doanh nông thôn chứa tỷ lệ lớn chất hữu dễ phân huỷ (chiếm 60-75%) Ở vùng đô thị, chất thải có thành phần chất hữu dễ phân huỷ thấp (chỉ chiếm cỡ 50% tổng lượng chất thải sinh hoạt) Sự thay đổi GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h mô hình tiêu thụ sản phẩm nguyên nhân dẫn đến làm tăng tỷ lệ phát sinh chất thải nguy hại chất thải không phân huỷ nhựa, kim loại thuỷ tinh - Dự báo tổng lượng rác thải rắn sinh hoạt đô thị từ 2014 vào khoảng 12tr tấn/năm đến 2020 khoảng 22tr tấn/năm Như với lượng gia tăng lượng chất thải rắn nguy ô nhiễm môi trường tác động tới sức khỏe cộng đồng chất thải rắn gây trở thành vấn đề cấp bách công tác bảo vệ môi trường nước ta 1.4 Mục đích xử lý chất thải rắn lò đốt • Tái sử dụng tái sinh chất thải • Không làm phát tán chất gây nguy hại vào môi trường • Chuyển từ chất độc hại thành chất độc hại hay vô hại • Giảm thể tích chất thải trước chôn lấp 1.5 Xử lý chất thải rắn • Việc lựa chọn phương pháp, công nghệ xử lý dựa số tiêu chí:  Khối lượng, thành phần, đặc tính chất thải rắn  Điều kiện kinh tế, hạ tầng địa phương  Hiệu công nghệ xử lý (đầu tư, bảo hành, bảo dưỡng, sản phẩm)  Đặc điểm nguồn tiếp nhận  Tiêu chuẩn môi trường GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h Chương TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH THIẾT KẾ 2.1 Các phương pháp xử lý chất thải rắn Hình 2.1: Sơ đồ phương pháp xử lý chất thải rắn 2.2 Công nghệ thiêu đốt chất thải rắn sinh hoạt Công nghệ thiêu đốt đốt chất thải cách có kiểm soát vùng kín, mang nhiều hiệu Quá trình đốt thực hoàn toàn, phá hủy hoàn toàn chất thải độc hại cách phá vỡ liên kết hóa học, giảm thiểu hay loại bỏ hoàn toàn độc tính Hạn chế tập trung chất thải cần loại bỏ vào môi trường cách biến đổi chất rắn, lỏng thành tro Việc quản lý kim loại, tro sản phẩm trình đốt khâu quan trọng Tro dạng vật liệu rắn, trơ gồm C, muối, kim loại Trong trình đốt, tro tập trung buồng đốt (tro đáy), lớp tro xem chất thải nguy hại Các hạt tro có kích thước nhỏ bị lên cao (tro bay) Tàn tro cần chôn lấp an toàn thành phần nguy hại trực tiếp gây hại Lượng kim loại nặng xác định qua việc kiểm tra khói thải tro dư lò đốt Thành phần khí thải chủ yếu CO2, nước, NOx, hydrigen cloride khí khác Các khí tiềm ẩn khả gây hại cho người môi trường, cần có GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h hệ thống xử lý khói thải từ lò đốt  Lò đốt thường chia làm buồng  Buồng đốt chính: gồm giai đoạn + Giai đoạn 1: chất thải sấy khô + Giai đoạn 2: cháy khí hóa  Buồng đốt sau: gồm giai đoạn + Giai đoạn 3: phối trộn + Giai đoạn 4: cháy dạng khí + Giai đoạn 5: ôxi hoá hoàn toàn Các yếu tố định hiệu lò đốt: cân lượng, hệ thống kiểm soát chế độ đốt, nhiệt độ nóng chảy buồng đốt, độ ẩm chất thải Phương pháp đốt phương pháp hiệu kinh tế để xử lý triệt để chất thải y tế nguy hại  Các kiểu lò Có kiểu lò bản: Lò quay (chuyển động quay): có cấu tạo hình trụ, nằm ngang Chuyển động quay quanh trục lò làm chất thải đảo trộn đều, nâng cao hiệu cháy Lò chế tạo với công suất lớn, chi phí đầu tư vận hành cao Lò tĩnh (không chuyển động): có cấu tạo đơn giản, hiệu cao Công suất thiết kế lò tĩnh thường nhỏ trung bình Có loại lò: lò đốt thiết kế đơn giản, lò đốt khoang, lò đốt khoang So sánh số đặc điểm loại lò đốt: Bảng 2.1: Đặc điểm số lò đốt Đặc điểm Lò khoang Lò khoang Lò quay Công suất (kg/ngày) 100 – 200 200 – 1000 500 – 3000 Nhiệt độ (oC) 300 – 400 800 – 1000 1200 – 1600 Bộ phận làmsạch khí Khó lắp đặt Lắp với lò lớn Có sẵn Nhân lực Cần đào tạo Có chuyên môn Trình độ cao Tương đối thấp Chi phí cao Khá đắt Chi phí Phương pháp thiêu đốt phụ thuộc hiệu sử dụng loại lò:  Lò đốt thùng quay (Rotary – Kiln Incineration) GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h Cấu tạo lò đốt thùng quay thể hình Hình 2.2: Lò đốt thùng quay Đây loại lò đốt sử dụng phổ biến nước tiên tiến nay, lò đốt có nhiều ưu điểm trình xáo trộn rác tốt, đạt hiệu cao Lò đốt thùng quay sử dụng để xử lý loại chất thải nguy hại dạng rắn, cặn, bùn dạng lỏng Ở Mỹ lò đốt thùng quay chiếm tới 75% số lò đốt chất thải nguy hại, lò đốt tầng sôi chiếm 10%, lại 15% loại lò khác Cấu tạo lò đốt bao gồm: a.) Buồng sơ cấp Là tang quay với tốc độ điều chỉnh được, có nhiệm vụ đảo trộn chất thải rắn trình cháy Lò đốt đặt dốc với độ nghiêng từ (1 – 5)/100, nhằm tăng thời gian cháy chất thải vận chuyển tự động tro khỏi lò đốt Phần đầu lò đốt có lắp béc phun dầu gas kèm quạt cung cấp cho trình đốt nhiên liệu nhằm đốt nóng cho hệ thống lò đốt Khi nhiệt độ lò đạt 8000C chất thải rắn đưa vào để đốt Giai đoạn để đốt sơ cấp, nhiệt độ lò quay khống chế từ 800 – 9000C, chất thải cháy tạo đủ lượng giữ nhiệt độ điều chỉnh bec-phun dầu/gas tự động ngắt Khi nhiệt độ hạ thấp 8000C đốt tự động làm việc trở lại b.) Buồng đốt thứ cấp Đây buồng đốt tĩnh, nhằm để đốt sản phẩm bay hơi, chưa cháy hết bay lên từ lò sơ cấp Nhiệt độ thường từ 950 – 11000C Thời gian lưu khí thải qua buồng thứ cấp từ 1,5 – 2s Hàm lượng ôxy dư tối thiểu cho trình cháy 6% Có hướng để khí thải vừa thổi qua vùng lửa cháy phận đốt phun dầu vừa xáo trộn mãnh liệt để cháy triệt để Khí thải sau làm nguội qua hệ thống xử lý khí trước qua ống khói thải môi trường  Ưu điểm:  Có khả đốt nhiều loại rác thải trạng thái khác chất thải  Kiểm soát thời gian lưu chất thải lò GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h  Xáo trộn cao tiếp xúc hiệu với không khí thùng quay  Giảm tối thiểu lượng rác thải  Thải bỏ trực tiếp chất thải thùng kim loại  Khuyết điểm:  Lôi hạt, phân tử vào dòng khí gas  Gia công lò khó  Tổn thất nhiệt đáng kể tro thải  Cách vận hành phương thức kết xỉ trình chất thải vô hay thùng kim loại làm tăng điều kiện trì bảo quản thùng quay  Lò đốt thủ công đơn giản: giảm đáng kể trọng lượng thể tích chất thải, chi phí đầu tư vận hành thấp, không tiêu hủy nhiều hóa chất, dược chất, thải khói đen, bụi tro khí độc môi trường  Lò đốt buồng: hiệu khử khuẩn cao, giảm đáng kể trọng lượng thể tích chất thải, cặn tro chôn lấp, chi phí đầu tư, vận hành thấp, không cần nhân viên vận hành trình độ cao Nhược điểm: thải lượng đáng kể khí gây ô nhiễm, phải lấy tro bồ hóng định kỳ, không hiệu tiêu huỷ chất thải hoá học dược học  Lò đốt buồng: hiệu khử khuẩn cao, xử lý chất thải nhiễm khuẩn, hầu hết chất thải hoá học dược học không tiêu hủy hoàn toàn thuốc gây độc tế bào Lò đốt tầng sôi (tháp đốt tầng sôi / Fluid – Bed Furnace) Lò đốt tầng sôi tháp hình trụ đứng, bên chứa lớp cát dày 40 – 50cm nhằm: nhận nhiệt giữ nhiệt cho lò đốt, bổ sung nhiệt cho rác ướt Lò đốt làm việc chế độ tĩnh Lớp cát gió thổi xáo động làm chất thải rắn bị tơi ra, xáo động nên theo cháy dễ dàng Chất thải lỏng bơm vào lò bám dính lên bề mặt hạt cát nóng xáo động, nhờ bị đốt cháy thành phần nước bay hết Hình 2.3: lò đốt tầng sôi GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h Sấy lò Nạp rác GĐI GĐII Làm nguội Tro Đem chôn Bộ phận giải nhiệt Buồng phản ứng Hệ thống bơm hoá chất Bộ phận lọc Chôn Hóa chất sau phản ứng Hình 2.4: Sơ đồ vận hành lò đốt Nguyên lý vận hành: lò sử dụng nhiệt để thiêu hủy rác qua buồng đốt, buồng sơ cấp (giai đoạn I) rác đốt 700 oC, buồng thứ cấp gia tăng nhiệt đến 1000 oC, đảm bảo đốt cháy hoàn toàn khí từ buồng sơ cấp Bicabonate Natri than hoạt tính tạo phản ứng trung hoà nhằm giảm lượng acid, kim loại nặng, lọc bụi trước thải 2.3 Tình hình áp dụng công nghệ lò đốt chất thải rắn sinh hoạt  Tình hình áp dụng công nghệ lò đốt chất thải rắn Nhờ tính ưu việt công nghệ đốt mà hầu Thế giới ưu tiên áp dụng phương pháp đốt để phân hủy rác thải Ở nước Tây âu có khoảng 23% tổng lượng chất thải rắn đốt có tới 80% đốt có thu hồi lượng, Mỹ 28 bang có lò đốt thu hồi lượng, Đức lượng rác đem đốt chiếm 36%;Canada 80%; Pháp Bỉ 54%; Đan Mạch 48%; Anh 90%; Ý 75%; Nhật 75% Để xử lý 400 triệu rác thải nguy hại hàng năm, Nhật Bản có khoảng 3.000 lò đốt rác Ở Ba Lan, cảng Gdansk đả lắp đặt lò quay đốt chất thải có công suất đốt 2,5 tấn/giờ, chất thải đốt từ ngành công nghiệp dầu khí, thực phẩm, dược phẩm, hóa chất Lò đốt hoạt động 290 ngày/năm, đốt liên tuc, 75 ngày bảo trì sửa chữa lò Lò đốt tối đa 20.000 chất thải/năm Nhiệt độ sau buồng đốt thứ cấp tối thiểu phải đạt từ 850 – 900 0C Để giảm NOx khí thải, người ta dùng dung dịch Urê 40% nước để xử lý Khí thải xử lý đạt tiêu chuẩn quy định Ba Lan trước thải môi trường Ở Mỹ, Anh, Hà Lan, Phần Lan, Thụy Điển, Canada triển khai nhiều lò đốt chất thải nguy hại thu hồi nhiệt để cấp cho nồi phát điện Ở Mỹ, Canada chủ yếu đốt chất thải theo công nghệ lò quay (khoảng 70%), nước Châu Âu lại chủ yếu đốt lò nhiệt phân tĩnh  Tình hình áp dụng công nghệ lò đốt chất thải rắn sinh hoạt Việt Nam Ở Việt Nam, rác thải nguy hại với độc tính tác động tiêu cực cách trầm trọng đến sức khỏe người môi trường sống Trước chưa quan tâm mức, hầu hết loại rác nguy hại thugom đưa xử lý chung với rác sinh hoạt GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h Theo thống kê Bộ Khoa Học, Công Nghệ Môi Trường, ngày hoạt động sản xuất kinh doanh, dịch vụ nước thải môi trường khoảng 50.000 chất thải rắn, gồm 26.877 chất thải công nghiệp, 21.828 chất thải sinh hoạt 240 chất thải y tế (toàn ngành y tế có 826 Bệnh viện), số 12 – 25 % chất thải y tế nguy hại cần xử lý đặc biệt phương pháp thiêu đốt Những năm gần đây, có nhiều đơn vị nước tham gia vào việc nghiên cứu chế tạo lò đốt rác với nhiều chủng loại công suất khác nhằm đáp ứng nhu cầu cấp thiết bảo vệ môi trường như: lò đốt chất thải rắn sinh hoạt BD-Anpha Công ty TNHHMTV Đức Minh sản xuất với tính trội khả xử lý 500kg rác, lò đốt cỡ nhỏ NFI - 120 công nghệ Nhật, có công suất 150 - 500 kg/giờ thị trấn Lim, huyện Tiên Du , tỉnh Bắc Ninh, 2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình đốt chất thải rắn sinh hoạt  Nhiệt độ: buồng sơ cấp nhiệt độ phải phù hợp với loại chất thải đem đốt để đạt chế độ nhiệt phân tối ưu, buồng thứ cấp nhiệt độ đủ cao để phản ứng cháy xảy nhanh hoàn toàn  Sự xáo trộn: buồng sơ cấp xáo trộn để giảm phát sinh bụi; buồng thứ cấp cần xáo trộn tốt để tăng hiệu tiếp xúc chất cháy chất ô xy hoá  Thời gian: thời gian lưu cháy buồng thứ cấp phải đủ lâu để phản ứng cháy xảy hoàn toàn  Thành phần tính chất chất thải: Thành phần chất thải: C + H + O + N + S + A + W = 100%  C, H thành phần cháy tạo nên nhiệt trị chất thải Lưu huỳnh thành phần cháy toả nhiệt coi thành phần có hại tạo khí SOx  Oxy nitơ chất vô ích Nó làm giảm thành phần cháy chất thải  Độ tro (A) độ ẩm (W) yếu tố tiêu cực, chúng làm giảm thành phần chất cháy Ngoài muối vô cơ, muối alkalin làm khó khăn cho trình đốt  Nhiệt trị: Nhiệt trị có liên quan tới trình sinh nhiệt cháy Một chất thải có nhiệt trị không đáng kể đốt giải pháp xử lý thiết thực Nói chung chất thải có nhiệt trị thấp 1000 Btu/lg (556 kcal/kg) khả đốt  Ảnh hưởng hệ số dư không khí: Hệ số cấp khí (α) tỷ số lượng không khí thực tế lượng không khí lý thuyết Giá trị α có liên quan tới tăng hay giảm nhiệt độ lò đốt GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang 10 Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h  Nhiệt sản phẩm cháy không hoàn toàn buồng sơ cấp Q2 = 75405.71 (W) b) Nhiệt chi:  Nhiệt để nung sản phẩm buồng sơ cấp Lượng nhiệt cần cung cấp để nung sản phẩm từ buồng sơ cấp từ 800oC lên 1200oC:  k k Q3  v  Ck t1200  t800  v = 0,2861 m3/s): lưu lượng dòng vào buồng đốt thứ cấp k : hàm nhiệt trung bình dòng khí khỏi buồng thứ cấp nhiệt i1200o C  Ck  t1200 độ 1200oC iCO2  CO2  2746,44  0,125141  2746,44  343,692 i H 2O  H O  2118,78  0,098873  2118,78  209,49 iO2  O2  1802,76  0,032221  1802,76  58,087 i N  N  1699,76  0,732807  1699,76  1245,596 i SO2  SO2  2733,1  0,00186  2733,1  5,084   i HCl ,CaO , P2O5  8,947.10 3  5,26.10 6  5,58.10 5  843,224  7,596 i1200  1869,545(kJ / m ) k : hàm nhiệt trung bình dòng khí vào buồng thứ cấp i800o C  Ck  t800 iCO2  CO2  1718,95  0,125141  1718,15  215,011 i H 2O  H O  1328,11  0,098873  1328,11  131,314 iO2  O2  1162,32  0,032221  1162,32  37,451 i N  N  1094,65  0,732807  1094,65  802,167 i SO2  SO2  1745,1  0,00186  1745,1  3,246   i HCl ,CaO , P2O5  8,947.10 3  5,26.10 6  5,58.10 5  843,224  7,596 i800  1196,785(kJ / m )   k k Q3  v  C k t1200  t800  0,2861 1869,545  1196,785  192,4766(kJ / s)  192476.6( J / s)  Nhiệt dẫn qua tường, đáy, khe hở Lượng nhiệt phụ thuộc vào thể xây lò, thường chiếm 10% lượng nhiệt lò Q4 = 0,1(40048330.B + 75405.71) (J/s) (5 – 41)  Nhiệt sản phẩm cháy đốt kg dầu DO Q5 = v x B x Ck x tk (5 – 42) v = 13,1774 (n.m3/kg): thể tích khí đốt kg dầu B: lượng dầu đốt s (kg/s) ik = Ck.tk: hàm nhiệt trung bình sản phẩm cháy đốt dầu DO t = 1200oC GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang 31 Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h iCO2  CO2  2746,44  0,12225  2746,44  335,752 i H 2O  H O  2118,78  0,08924  2118,78  189,08 iO2  O2  1802,76  0,03332  1802,76  60,068 i N  N  1699,76  0,75492  1699,76  1283,183 i SO2  SO2  2733,1  0,00026  2733,1  0,738  i1200  1868,821(kJ / m ) Q5 =1868,821.103 x 13,1774 x B = 24,626.106B (J/s) 4.4.2.2 Xác định lượng nhiên liệu tiêu hao  Cân nhiệt thu nhiệt chi: Q1 + Q2 = Q3 + Q4 + Q5 (5 – 44) 40048330.B+75405.71 = 192476.6 + 0,1(40048330.B +75405.71) + 24,626.106.B B = 0,01091 (kg/s) =39.276(kg/h) 4.4.3 Xác định tiêu kỹ thuật lò 4.4.3.1 Hệ số sử dụng nhiên liệu có ích  nl  Q3 Q1 Q3 = 66536 (J/s): nhiệt lượng để nung sản phẩm cháy từ 800oC lên 1200oC Q1 = 40048330 x 0,01091 = 436927.28 (J/s): nhiệt lượng đốt dầu  nl  Q3 192476.6   0,4405 Q1 436927.28 4.4.3.2 Suất tiêu hao nhiệt G   dk  vd  rk  vr  dk =1,304 (kg/n.m3): khối lượng riêng sản phẩm cháy đốt dầu  rk = 1,309 (kg/n.m3): khối lượng riêng sản phẩm cháy đốt rác vd, vr: thể tích sản phẩm cháy đốt dầu đốt rác (n.m3/s) 0,01091 1317,74  0,1438(n.m / s ) 100 0,02777  745,57 vr   0,207(n.m / s ) 100 vd   Năng suất lò: G   dk  vd   rk  vr  1,304  0,1438  1,309  0,207  0,46(kg / s)  Suất tiêu hao nhiệt: q Q1 436927.28   949841,913( J / kg) G 0,46 GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang 32 Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h 4.4.3.3 Suất tiêu hao nhiên liệu chuẩn B  Qtd 0,01091 40048,33  29300  G 29300  0,46  0,0324 b Trong đó: B = 0,01091 (kg/s): lượng dầu tiêu hao Qtd = 40048,33 (J/kg): nhiệt trị thấp dầu DO G = 0,46 (kg/s): suất lò 4.4.4 Xác định kích thước buồng đốt thứ cấp 4.4.4.1 Xác định thể tích buồng đốt Qtd  B 40048,33  39,276 V   2,7073(m3 ) q 581.10 B = 13,5 (kg/h): lượng dầu tiêu hao Theo bảng 3-4/94 Tính Toán Kỹ Thuật Nhiệt Lò Công Nghiệp T1, q = (190 – 581).103 (W/m3), chọn q = 581.103 (W/m3) 4.4.4.2 Xác định kích thước buồng đốt Thể tích buồng thứ cấp: V = 2,7073 (m3) Chọn kích thước buồng thứ cấp: L = 2,3 m B = 1,1 m H = 1,1 m 4.4.4.3 Kiểm tra lại thể tích buồng đốt theo phương pháp tính toán sản phảm cháy thời gian lưu: Tính toán thể tích buồng đốt thứ cấp sở tính toán sản phảm cháy rác nhiên liệu Thể tích buồng đốt tính theo công thức: VTC = (V0dầu + V0rác)  TTC  273  t luu (m3) 273 = (0,0264 + 0,0725)  1200  273  = 1,607 (m3) 273 Trong đó: V0dầu : thể tích sản phẩm cháy đốt 1kg nhiên liệu (m3/s) V0rác : thể tích sản phẩm cháy đốt 1kg rác (m3/s) TTC : nhiệt độ buồng thứ cấp (0C) tlưu : thời gian lưu (s), chọn thời gian lưu 2s Với kết tính toán theo công thức thực nghiệm VTC = 0,931 (m3), ta chọn kích thước buồng đốt thứ cấp L = 2,3 m ; B = 1,1 m; H = 1,1 m hợp lý 4.4.5 Tính thiết bị đốt Các thông số:  Lượng dầu tiêu hao: G1 = 0,01091 (kg/s)  Nhiệt độ không khí: t = 270C GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang 33 Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h  Áp suất không khí trước béc phun: h0 = 4,9 (kN/m2)  Lượng không khí dùng để đốt hoàn toàn nhiên liệu: Ln = 13,58 (kg/kg)  Áp suất môi trường lò: Pmt = 99,2 (kN/m2) 5.4.5.1 Tính áp suất thực tế ban đầu không khí Do không khí chuyển động ống dẫn có lượng, khoảng 10% áp suất không khí,cho nên áp suất thực tế trước béc phun: ht = K x h0 = 0,9 x 4,9 = 4,41 (kN/m2) K: hệ số tính đến hệ số tổn thất áp suất không khí ống dẫn Tính đến khắc phục trở lực môi trường để không khí chuyển động thuận lợi, áp suất ban đầu không khí: Pđ = Pmt + ht = 99,2 + 4,41 = 103,61(kN/m2) Có thể coi không khí chuyển động bị nén tốc độ chuyển động không khí:  P w2   R  Tkk   mt Pñ     99,2     288 27  273    85,76(m / s) 103,61  R = 288 Nm/kg.oK: số khí Tkk : nhiệt độ ban đầu không khí 4.4.5.2 Tính tiếp diện miệng ống dẫn khí  Tiết diện miệng béc đốt F2  G2 (m2 ) w2   G2: lượng không khí cần đốt cháy nhiên liệu (kg/s) G2 = G1 x Ln = 0,01091 x 13,58 = 0,1482 (kg/s)  : khối lượng riêng không khí (kg/m3) Pñ 103,61.103 2    1,2(kg / m3 ) R  T2 288 300 w2 = 85,76 (m/s): tốc độ không khí F2  G2 0,1482   14,4.10 4 (m )  1440(mm ) w2   85,76  1,2 4.4.5.3 Tính tiếp diện miệng ống dẫn dầu F1  G1 (m2 ) w1  1 G1 = 0,01091 (kg/s): lượng dầu tiêu hao w1 = (m/s): tốc độ dầu GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang 34 Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h 1 = 900 (kg/m3): khối lượng riêng dầu F1  Vậy: G1 0,01091   12,12.10 6 (m )  12,12(mm ) w1  1  900  Chọn F1 = 12 mm2 4.4.5.4 Đường kính miệng ống dẫn dầu khí  Đường kính miệng ống dẫn dầu:  F1 d1    12   3,909(mm)  Chọn d1 = 4mm Ống dẫn có thành dày 1mm, đường kính ống 4,5mm tiếp diện F1 = 144 mm2  Đường kính miệng ống dẫn khí:  ( F1  F2 ) d1    4(144 1440)   44,909(mm) Lấy d2 = 45 (mm) 4.4.6 Thành phần lưu lượng khí thải khỏi lò đốt Khí thải khỏi lò đốt gồm:  Sản phẩm cháy đốt rác buồng đốt sơ cấp  Sản phẩm cháy đốt dầu DO buồng đốt sơ cấp  Sản phẩm cháy đốt dầu DO buồng đốt thứ cấp Lượng nhiên liệu tiêu hao: B = 0,01091 (kg/s) Theo bảng 4.10, xác định thành phần lưu lượng sản phẩm cháy đốt dầu DO buồng thứ cấp Bảng 4.10: Thành phần lưu lượng sản phẩm cháy đốt dầu buồng thứ cấp Thành phần Kmol/s n.m3 % thể tích CO2 2,697.10-4 6,041.10-3 12,328 H2O 1,969.10-4 4,411.10-3 9,002 SO2 5,85.10-7 1,31.10-5 0,027 O2 7,35.10-5 1,646.10-3 3,359 N2 1,665.10-3 0,037 75,51 Tổng 2,206.10-3 0,049 100 GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang 35 Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h Bảng 4.11: Thành phần lưu lượng khí thải khỏi lò đốt Tổng cộng Thành phần Từ buồng sơ cấp (Kmol/s) Từ buồng thứ cấp (Kmol/s) Kmol/s n.m3 % thể tích CO2 4,97.10-4 2,697.10-4 7,667.10-4 0,0172 12,464 H2O 3,915.10-4 1,969.10-4 5,884.10-4 0,0132 9,565 SO2 7,362.10-6 5,85.10-7 7,947.10-6 2,959.10-4 0,214 O2 1,2756.10-4 7,35.10-5 2,011.10-4 4,505.10-3 3,264 N2 2,888.10-3 1,665.10-3 4,553.10-3 0,102 73,913 HCl 3,543.10-5 - 3,543.10-5 7,936.10-4 0,575 CaO 2,083.10-8 - 2,083.10-8 4,666.10-7 3,381.10-4 P2O5 2,208.10-7 - 2,208.10-7 4,946.10-6 3,584.10-3 Tổng 3,95.10-3 2,206.10-3 6,158.10-3 0,138 100 4.5 Thể xây lò tính toán khung lò 4.5.1 Thể xây lò 4.5.1.1 Cơ sở lựa chọn vật liệu Để xây dựng lò đốt rác, cần lượng lớn loại vật liệu khác như: vật liệu chịu lửa, cách nhiệt vật liệu xây dựng thông thường khác Gạch chịu lửa có đặc điểm có khả chịu nhiệt độ cao mà không bị thay đổi hình dạng tính chất vật lý Khi chọn gạch hay vật liệu để xây lò cần phải vào điều kiện làm việc lò để chọn gạch vật liệu xây dựng thích hợp đảm bảo thể xây lò làm việc tốt, không gây lãng phí 4.5.1.2 Thể xây lò Lò đốt gồm hai cấp  Buồng đốt sơ cấp Nhiệt độ buồng đốt: 800oC Kích thước buồng đốt: L = 3.6m B = 1,1 m H = 1,1 m Kích thước ghi: F = 0,8 m2, ghi hình vuông cạnh 0,9 m Lượng nhiên liệu tiêu hao: B = 21.6 kg/h  Buồng đốt thứ cấp Nhiệt độ buồng đốt: 1200oC Kích thước buồng đốt: L= 2,3 m B = 1,1 m H = 1,1 m Lượng nhiên liệu tiêu hao: B = 39.276 kg/h GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang 36 Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h  Theo Tính Toán Kỹ Thuật Nhiệt Lò Công Nghiệp T1, bảng 4.5, gạch Samốt A loại gạch thích hợp để xây tường chịu nhiệt 1300 0C Theo bảng 4.7/180, tường cao 1m ( H = 1,1 m) chiều dày lớp gạch chịu lửa phải  (250 – 350 mm.)  Gạch xây tường chọn gạch Samốt A số hiệu H3 có thông số: a = 100mm; b = 113mm; c = 230mm Thể tích V = 2600 cm3; trọng lượng 4,9 kg Hệ số dẫn nhiệt = 0,88 + 0,00023t (W/m.độ) Nhiệt dung c = 0,865 + 0,00021t (kJ/kg.độ)  Tường lò xây dày 330mm, xây phẳng, chiều dày mạch xây  3mm, xây vữa nhão ( bột samốt mịn) Phía tường lớp thủy tinh cách nhiệt dày 50 mm Gạch thuỷ tinh xây ép vào thép dày mm bao bọc Mạch nhiệt thể xây tường 5mm/m chiều dài 4.5.1.3 Thể xây đáy lò Đáy lò xây trực tiếp móng lò.Đáy lò xây phẳng, mạch nhiệt 5mm/m chiều dài Đáy lò xây lớp:  Lớp dưới: gạch cách nhiệt Diatômit dày 115mm  Lớp trên: gạch Samốt A dày 230mm 4.5.1.4 Thể xây lò Nóc lò xây bằng, tạo với tường lò góc 90o Thể xây lò gạch Samốt A Chiều rộng lò với chiều rộng lò: B = 1,2 m Chiều dài lò: L = 3600 + 2300 + 230 + 330x2 = 6790 mm Lò có góc tâm:  = 180o nên bán kính lò R = B/2 = 1100/2 = 550 mm Chiều dày mạch xây d = 2mm  Số gạch xây đường kính n   R  s    180  a  d   25(viên)    550  230  180 180  100    24.2 R: bán kính vòm, mm s: chiều dày gạch xây lò,mm a: chiều ngang viên gạch, mm d: chiều dày mạch xây, mm  : góc tâm vòm  Số gạch dùng cho toàn lò: N  25 L 6790  25  1476 (viên) bd 113  GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang 37 Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h  Số gạch chân vòm cần dùng là: N 2 6790  118(viên) 113  4.5.1.5 Thể xây cửa lò  Cửa tiếp liệu Cửa tiếp liệu làm thép (CT3) dày 5mm, loại với thép làm vỏ lò Các giằng thép hình (30x30) hàn dính phía bên Bên thép lớp cách nhiệt thủy tinh dày 50 mm lớp gạch cách nhiệt Samốt A dày 150 mm xây ép vào thép Kích thước cửa (500x500) mm Tâm cửa có chừa lỗ quan sát đường kính 10mm  Cửa dẫn sản phẩm cháy từ buồng sơ cấp sang buồng thứ cấp Gồm hai cửa kích thước (300x300) mm Cửa thứ cách trần lò 500mm, cửa thứ hai cách trần lò 100mm  Cửa lấy tro Cửa có kích thước (250x250) mm Cửa làm lớp thép mm Giữa hai thép lớp thuỷ tinh cách nhiệt dày 50 mm Bên cửa giằng thép hình (10x10) mm hàn dính vào thép 4.5.2 Khung lò 4.5.2.1 Đặc điểm khung vỏ lò Khung lò vỏ lò gíup thể xây ổn định trình làm việc, phía thể xây bao bọc lớp thép mm Bên lớp thép hệ thống khung làm thép góc (50x50x5) kiềng chặt cạnh lò 4.5.2.2 Tính toán khung lò Khung lò liên kết tĩnh, đặt móng lò, có thông số: Góc tâm  = 180o Bán kính lò: R = 550 mm Khoảng cách cột theo chiều dài lò: a = 6790 – 330x2 = 6130 mm Chiều cao vòm f = mm Khối lượng riêng gạch:  gạch = 1,9 tấn/m3 Chiều dài lò: L = 6790 mm Chiều dày lò: S = 330 mm Nhiệt độ lò t = 1200 0C  Chiều rộng nóc: Ltb  B  2S  1100   330  1760(mm) GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang 38 Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h  Trọng lượng gạch lò bước cột: G  Ltb  S    a  1,76  0,33 1900  5,29  5837,62(kg)  Lực thẳng đứng H: H = 0,25 x G = 0,25 x 5837,62 = 1459,405(kg)  Lực ngang P: p HB 0 4 f Đối với lò nốc f = nên thực tế lực ngang P không tồn Do có lực nén trung tâm H tác dụng lên phần tường lò bên 4.5.3 Kiểm tra tổn thất nhiệt qua xây lò 4.5.3.1 Buồng đốt sơ cấp Buồng lò có kích thước: L = 3,6 m B = 1,1 m H = 1,1 m Rác nung nhiệt độ 800oC Tường lò dày 330 mm gạch Samốt A Đáy gồm 230 mm gạch Samốt A 115 mm gạch Diatomit  Năng lượng nhiệt qua nóc: Nóc phẳng, nhiệt độ bên 800oC, nhiệt độ không khí 30oC Nhiệt độ trung bình lớp gạch xây coi trung bình cộng nhiệt độ không khí nhiệt độ mặt lò: ttb = 420OC Theo phụ lục VI Tính Toán Kỹ Thuật Nhiệt Lò Công Nghiệp T1, hệ số dẫn nhiệt gạch Samốt A 420oC  420 = 1,167 (W/m.độ)  Nhiệt lượng qua lò: Q t l  t kk 800  30  1,76  3810,7(W ) F 0,23  0,115  0,06 S  0,06 n 1,167 F: diện tích lò, m2 F = 3,6 m  1,1m  3,96 (m2) S: chiều dày nóc, m tl, tkk : nhiệt độ mặt lò nhiệt độ không khí, 0C 0,06 : nhiệt trở có trao đổi nhiệt mặt tường môi trường không khí xung quanh, m2độ/W  n: hệ số dẫn nhiệt tường lò, W/m.độ  Nhiệt lượng qua tường đáy lò: Diện tích tường đáy lò ( không tính tường phía trước phía sau ) Fn   L  H  L  B   3,6  1,1  3,6  1,1  31,36(m ) GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang 39 Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h Xem đường phân bố nhiệt tường lò bậc nhất, nhiệt độ trung bình lớp: t t 800  30 ttb  l kk   415o C 2  Nhiệt độ trung bình lớp Samốt: ts  tl  ttb 800  415   607,5o C 2  Nhiệt độ trung bình lớp diatomit: td  tkk  ttb 30  415   222,5o C 2  Hệ số dẫn nhiệt lớp Samốt t s : S  0,7  0,00065  t s  0,7  0,00065  607,5  1,095(W / m.đô )  Hệ số dẫn nhiệt lớp Diatomit t d : d  0,145  0,000314  t s  0,145  0,000314  222,5  0,215 (W/m.độ) Nhiệt qua tường Qt  800  30  5,28 0,23 0,115   0,06 1,095 0,215  5050,88(W ) Nhiệt lượng qua thể xây: Qx = Q + Qt =3810,7 + 5050,887 = 8861,58 (W) Trong đó: Q: nhiệt lượng qua buồng sơ cấp, W Qt : nhiệt lượng qua tường buồng sơ cấp, W Nhiệt giả sử qua nóc, tường, đáy lò… : Q5 = 0,1(619932 + 40048330.Bd) = 0,1(216987+ 40048330.0,006) = 45727,698(W) Q5 > Qx : giả thiết hợp lý 4.5.3.2 Buồng đốt thứ cấp Buồng lò có kích thước: L = 0,8 m B = 1,1 m H = 1,1 m Rác nung nhiệt độ 1200oC Tường lò dày 330 mm gạch Samốt A Đáy gồm 230 mm gạch Samốt A 115 mm gạch Diatomit  Năng lượng nhiệt qua Nhiệt độ trung bình lớp gạch nóc: ttb = 620OC Theo phụ lục VI Tính Toán Kỹ Thuật Nhiệt Lò Công Nghiệp T1, hệ số dẫn nhiệt gạch Samốt A 620oC  620 = 1,143 (W/m.độ)  Nhiệt lượng qua lò GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang 40 Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h t l  t kk 1200  30  0,88  2845,48(W ) F 0,23  0,115  0,06 S  0,06 n 1,143 Q F: diện tích lò, m2 F = 0,8 m  1,1m  0,88 (m2) S: chiều dày nóc, m tl, tkk : nhiệt độ mặt lò nhiệt độ không khí, 0C 0,06 : nhiệt trở có trao đổi nhiệt mặt tường môi trường không khí xung quanh, m2độ/W  n: hệ số dẫn nhiệt tường lò, W/m.độ  Nhiệt lượng qua tường đáy lò Diện tích tường đáy lò ( không tính tường phía trước phía sau ) Fn   L  H  L  B   0,8  1,1  0,8  1,1  2,64(m2 ) Xem đường phân bố nhiệt tường lò bậc nhất, nhiệt độ trung bình lớp: t tb  t l  t kk 1200  30   615o C 2  Nhiệt độ trung bình lớp Samốt: ts  t l  t tb 1200  615   907,5o C 2 (5 – 85)  Nhiệt độ trung bình lớp diatomit: td  t kk  t tb 30  615   322,5o C 2 Hệ số dẫn nhiệt lớp Samốt t s : S  0,7  0,00065  t s  0,7  0,00065  907,5  1,29 (W/m.độ)  Hệ số dẫn nhiệt lớp Diatomit t d : d  0,145  0,000314  t s  0,145  0,000314  322,5  0,246 (W/m.độ)  Nhiệt qua tường Qt  1200  30  2,64 0,23 0,115   0,06 1,29 0,246  4376,47(W ) Nhiệt lượng qua thể xây: Qx = Q + Qt = 2845,48 + 4376,47 =7222 (W) Q: nhiệt lượng qua buồng thứ cấp, W Qt : nhiệt lượng qua tường buồng thứ cấp, W  Nhiệt giả sử qua nóc, tường, đáy lò… GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang 41 Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h Q4 = 0,1(40048330.B +75405.71) =0,1(40048330.0,01091 +75405,71) =51233,299 (W) Q4 > Qx : giả thiết hợp lý Chương GIÁ THÀNH VÀ VẬN HÀNH 5.1 Dự Toán Chi Phí Cho Công Trình 5.5.1 Tính toán chi phí thiết kế xây dựng hệ thống Số TT Tên thiết bị Số lượng Đơn vị Giá thành (VNĐ) Tổng giá thành (VNĐ) Gạch Samốt A 3000 Viên 8.000 24.000.000 Gạch Điatomít 1200 Viên 8.000 9.600.000 Khâu sứ 8.000 Cục 2.000 16.000.000 Ghi lò làm gang chịu nhiệt Bộ 7.000.000 7.000.000 Tủ điều khiển Bộ 12.000.000 12.000.000 Đầu dò nhiệt độ Bộ 12.000.000 12.000.000 Ống nước, van khoá Bộ 2.500.000 2.500.000 Gió đá Bộ 350.000 350.000 Bông thuỷ tinh 10 Kg 65.000 650.000 10 Bột Samốt 750 Kg 9.000 6.750.000 11 Thép CT3 1.200 Kg 12.000 14.400.000 12 Thép hình 140 Kg 10.000 1.400.000 13 Thép không rỉ 700 Kg 110.000 77.000.000 14 Sơn chống rỉ 25 Kg 35.000 875.000 15 Que hàn thép 65 Kg 17.000 1105.000 16 Que hàn inox 35 Kg 45.000 1.575.000 17 Béc đốt dầu Cái 10.500.000 21.000.000 18 Bơm nước Cái 5.200.000 5.200.000 19 Bơm dung dịch Q=0,72 m3/h Cái 4.500.000 9.000.000 20 Quạt hút Q= 2041 m3/h Cái 15.500.000 15.500.000 GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang 42 Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h 21 Quạt cấp gió Q= 207,66m3/h Cái 5.200.000 5.200.000 22 Phụ kiện ( bulông, amiăng, bích, ) - - 5.000.000 5.000.000 Tổng chi phí thiết bị (Ttb) 248.105.000 Phí thi công = 30% * Ttb = 30%  248.105.000 74.431.500 Phí thiết kế = 3% * Ttb = 3%  248.105.000 7.443.150 Tổng (Txd) 329.979.650 Thuế VAT = 10% * Txd 32.997.965 Tổng cộng (T) 362.977.615 5.5.2 Tính toán chi phí nguyên nhiên liệu sử dụng ngày đêm (8h) STT Nguyên nhiên liệu Số lượng Đơn vị Đơn giá (VNĐ) Thành tiền (VNĐ) Dầu DO 80 Lit 8.900 712.000 Vôi 80 Kg 3.000 240.000 Điện 25 Kw 2.000 50.000 Nước m3 7.000 21.000 Tổng cộng 1.023.00 5.5.3 Giá thành xử lý rác Lượng rác sinh ngày đêm là:100 kg Số công nhân vận hành hệ thống người Lương công nhân 2.700.000 đ/tháng = 90.000 đ/ngày Chi phí nguyên nhiên liệu : 1.023.000 đ/ngày.đêm Vậy giá thành xử lý kg rác : Thời gian hoàn vốn : T = GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm 1.023.000  90.000  11130 (VNĐ) 100 362.977.625  0.893 (năm) = 326(ngày) 11.130  100  365 Trang 43 Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ  Kết Luận Tốc độ đô thị hóa diễn nhanh chóng trở thành nhân tố tích cực phát triển KT-XH đất nước Tuy nhiên, bên cạnh lợi ích KT-XH, đô thị hóa nhanh tạo sức ép nhiều mặt, dẫn đến suy giảm chất lượng môi trường phát triển không bền vững Các hoạt động sản xuất, sinh hoạt tăng theo lượng chất thải tăng theo Tính bình quân người dân đô thị tiêu dùng lượng, đồ tiêu dùng, thực phẩm, cao gấp - lần người dân nông thôn kéo theo lượng rác thải người dân đô thị gấp - lần người dân nông thôn Do ta cần xử lý chất thải rắn sinh hoạt phương pháp thiêu đốt phù hợp với nước phát triển nước ta Xử lý chất thải rắn sinh hoạt phương pháp thiêu đốt giúp giải phần vấn đề cấp bách việc xử lý chất thải bảo vệ môi trường Với điều kiện vật tư, thiết bị để chế tạo nước có sẵn, lò đốt rác sinh hoạt thiết kế chế tạo nước đảm bảo điều kiện kĩ thuật Đối với lò đốt rác thiết kế nước, chi phí thiết kế – xây dựng thấp nhiều so với lò đốt ngoại nhập Do vậy, việc sản xuất lò đốt rác sinh hoạt nước tiết kiệm khoảng ngoại tệ không nhỏ cho Nhà nước Kiến nghị Khi sử dụng lò đốt rác sinh hoạt ta cần vận hành lò theo quy trình, tránh gây lãng phí nhiên liệu xử lý triệt để lượng rác cần thiết đốt đảm bảo an toàn khí thải, không gây ô nhiễm môi trường Công nhân vận hành cần phải đào tạo hướng dẫn để vận hành lò đốt theo quy trình đề xuất Chất thải rắn trước đem đốt cần tổ chức thu gom, phân loại bảo quản theo quy định Cần giáo dục ý thức bảo vệ môi trường cho cán nhân viên người dân, đặc biệt việc thu gom, quản lý chất thải nguy TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Hoàng Kim Cơ, Tính toán kỹ thuật nhiệt lò Công nghiệp, Tập I II.NXB Khoa học kỹ thuật, 1985 Trần Ngọc Chấn, Ô nhiễm không khí xử lý khí thải – Tập 3, NXh Khoa học kỹ thuật, 2001 Trần Hùng Dũng & CTV Quá trình thiết bị học _ Quyển NXB Đại học Quốc Gia TPHCM Nguyễn Duy Động, Thông gió kỹ thuật xử lý khí thải – Tập NXB Giáo Dục,2000 5.Trần Hiếu Nhuệ & CTV Quản lý tổng hợp chất thải Campuchia, Lào Việt Nam lý luận thực tiễn NXB Khoa học kỹ thuật, 2005 Hồ Lệ Viên, Thiết kế tính toán thiết bị hóa chất NXB Khoa học lỹ thuật, 1978 GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang 44 Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100 kg/h Trần Xoa & CTV Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất – Tập II NXB Khoa học kỹ thuật, 1999 Bộ y tế, Quy chế quản lý chất thải y tế, NXB Y học Hà Nội., 1999 Các TCVN thông tin vấn đề rác thải y tế website http://www.nea.gov.vn www.moitruongxanh.info GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lê Thành Lâm Trang 45