Tính toán Lò đốt CTR & 04 Bản vẽ CAD

Nạp liệu: Rác thải sinh hoạt sau khi được thu gom vận chuyển bằng phương tiện chuyên dụng đến nhà máy sẽ được công nhân dùng cào hoặc xe ủi đẩy rác vào hố (độ dốc của hố là 20 độ). Bộ phận kỹ thuật sẽ phun các chế phẩm vi sinh phân hủy, vi sinh khử mùi và gạt rác vào băng chuyền 1. Băng chuyền sẽ đưa rác lên hệ thống tách lựa để phân loại hữu cơ lớn, hữu cơ nhỏ, đất, cát, nylon... Sau đó rác được đưa vào máy xé rác tinh sẽ xé các bao gói đựng rác bằng túi nilong và xé tơi rác, rác nhẹ bay lên băng chuyền 2 trong khi đất đá kim loại và các thành phần không đốt được sẽ rơi xuống đáy. Băng chuyền 2 đưa rác đến cửa nạp rác và tại đây rác được đẩy vào buồng sơ cấp bằng các ghi động.

Rác thải gây ô nhiễm môi trường đang là vấn đề ngày càng bức xức không chỉ ởcác đô thị, thành phố lớn mà ngay cả với các thị trấn, thị xã nhỏ vùng nông thôn vàmiền núi Trong những năm qua việc thu gom xử lý rác thải ở nông thôn, thị trấn cònmang tính chất tự phát, chưa được đầu tư, quan tâm triệt để nên ô nhiễm môi trường dorác thải nhiều nơi đã ở mức báo động

Cùng với quá trình phát triển của các ngành kinh tế, quá trình đô thị hóa và sự giatăng dân số, tổng lượng rác thải phát sinh ngày nay, ngày càng gia tăng Phát triển kinh

tế, xã hội và bảo vệ môi trường là những yếu tố không thể tách rời trong mọi hoạtđộng của con người Vì vậy, đồ án môn học với nhiệm vụ tính toán thiết kế hệ thống lòđốt CTR sinh hoạt công suất 1000 kg/h là một đóng góp nhỏ để góp phần bảo vệ môitrường ngày càng tốt hơn

Em xin chân thành cảm ơn:

 Trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường TP Hồ Chí Minh

 Ban Chủ nhiệm Khoa Môi Trường

 Quý Thầy Cô bộ môn

 Giảng viên hướng dẫn, Cô Vũ Phượng Thư

Đã tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt đồ án của mình!

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Thế giới đang ngày càng phát triển không ngừng, quá trình công nghiệp hóa,hiện đại hóa diễn ra mạnh mẽ Cùng với sự tăng thêm các cơ sở sản xuất với quy môngày càng lớn, các khu tập trung dân cư ngày càng nhiều, nhu cầu tiêu dùng các sảnphẩm vật chất cũng ngày càng lớn Tất cả những điều đó tạo điều kiện cho các ngànhsản xuất, kinh doanh và dịch vụ được mở rộng và phát triển nhanh chóng, đóng góptích cực cho sự phát triển kinh tế của đất nước, nâng cao mức sống chung của xã hội;mặt khác cũng tạo ra một số lượng lớn chất thải bao gồm: chất thải sinh hoạt, chất thảicông nghiệp, chất thải y tế, chất thải nông nghiếp, chất thải xây dựng… trong đó rácthải sinh hoạt hiện nay là một vấn đề đáng lo ngại của toàn thế giới Dân số ngày càngtăng, lượng rác thải cũng theo tỉ lệ mà tăng theo, nó là một trong những nguyên nhângây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của chúng ta hiện nay

− Các quy chuẩn quy định hiện hành về quản lý, xử lý CTR

− Tổng quan về công nghệ xử lý chất thải rắn

− Lựa chọn công nghệ thích hợp xử lý chất thải rắn

− Tính toán thiết kế

4 Phương pháp thực hiện

− Qui chuẩn/tiêu chuẩn Việt nam

− Thành phần tính chất rác

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT

1.1 Định nghĩa [3]

Chất thải rắn (còn gọi là rác) bao gồm tất cả các chất thải ở dạng rắn, phát sinh docác hoạt động của con người và sinh vật, được thải bỏ khi chúng không còn hữu ích haykhi con người không muốn sử dụng nữa Trong đó quan trọng nhất là các loại chất thảisinh ra từ các hoạt dộng sản xuất và các hoạt động sống

Chất thải rắn sinh hoạt là chất thải rắn được thải (sinh) ra từ sinh hoạt cá nhânliên quan đến các hoạt động của con người, nguồn tạo thành chủ yếu từ các khu dân cư,các cơ quan, trường học các trung tâm dịch vụ thương mại CTR sinh hoạt có thànhphần bao gồm: kim loại, sành sứ, gạch ngói vỡ, cao su, chất dẻo, thực phẩm dư thừahoặc hết hạn sử dụng, xác động, thực vật

1.2 Nguồn gốc chất thải rắn [3]

Nguồn gốc phát sinh, thành phần và tốc độ phát sinh CTR là cơ sở quan trọngtrong thiết kế, lựa chọn công nghệ xử lý và đề xuất chương trình quản lý CTR thíchhợp Nguồn gốc phát sinh CTR bao gồm:

Từ khu dân cư: Bao gồm các khu dân cư tập trung, những hộ gia đình, công sở,

trường học, các chợ, từ nhà hàng, khách sạn… Nguồn rác thải chủ yếu là: thực phẩm dưthừa, thuỷ tinh, gỗ, nhựa, cao su,… còn có một số chất thải nguy hại

Từ các động thương mại: Quầy hàng, nhà hàng, chợ, văn phòng cơ quan, khách

sạn,…Các nguồn thải có thành phần tương tự như đối với các khu dân cư (thực phẩm,giấy, carton, )

Các cơ quan, công sở: Trường học, bệnh viện, các cơ quan hành chính: lượng rác

thải như đối với rác thải dân cư và các hoạt động thương mại nhưng khối lượng ít hơn

Từ xây dựng: Xây dựng mới nhà cửa, cầu cống, sửa chữa đường xá, dỡ bỏ các

công trình cũ Chất thải mang đặc trưng riêng trong xây dựng: sắt thép vụn, gạch vỡ, cácsỏi, bê tông, các vôi vữa, xi măng, các đồ dùng cũ không dùng nữa

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

Dịch vụ công cộng của các đô thị: Vệ sinh đường xá, phát quan, tu sửa các công

viên, bãi biển và các hoạt động khác,… Rác thải bao gồm cỏ rác, rác thải từ việc trangtrí đường phố

Các quá trình xử lý nước thải: Từ quá trình xử lý nước thải, nước rỉ rác, các quá

trình xử lý trong công nghiệp Chất thải là bùn,…

Từ các hoạt động sản xuất công nghiệp: Bao gồm chất thải phát sinh từ các hoạt

động sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công, quá trình đốt nhiên liệu, bao bì đóng góisản phẩm,… Nguồn chất thải bao gồm một phần từ sinh hoạt của nhân viên làm việc

Từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp: Nguồn chất thải chủ yếu từ các cánh

đồng sau mùa vụ, các trang trại, các vườn cây,… Rác thải chủ yếu thực phẩm dư thừa,phân gia súc, rác nông nghiệp, các chất thải ra từ trồng trọt, từ quá trình thu hoạch sảnphẩm, chế biến các sản phẩm nông nghiệp

Ngoài ra còn có chất thải y tế: Bao gồm rác thải sinh hoạt trong khu vực bệnh

viện và chất thải nguy hại phát sinh từ các hoạt động chuyên môn trong quá trình khám,chữa bệnh và xét nghiệm tại bệnh viện và các cơ sở y tế Bao gồm: các ống tiêm, kimchích, các y cụ, các loại mô và cơ quan người, băng thấm dịch, băng thấm máu, các loạithuốc được loại ra do quá hạn hoặc kém phẩm chất

1.3 Thành phần tính chất, chất thải rắn

1.3.1 Thành phần CTR sinh hoạt

Bảng 1.1

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

Thành phần CTR đô thị [3]

Thành phần lý học, hóa học của CTR đô thị rất khác nhau tùy thuộc vào từng địaphương và mức sống của người dân, mức độ tiện nghi của đời sống con người, nhịp độphát triển kinh tế và theo từng mùa của từng khu vực

1.3.2 Tính chất CTRSH [3]

1.3.2.1 Tính chất vật lý cuả CTRSH

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

Những tính chất vật lý quan trọng nhất của CTR đô thị là khối lượng riêng, độ

ẩm, kích thước, cấp phối hạt, khả năng giữ ẩm thực tế và độ xốp của CTR trong thànhphần CTR sinh hoạt

a Khối lượng riêng

Khối lượng riêng được hiểu là khối lượng CTR trên một đơn vị thể tích (kg/m3).Khối lượng riêng của CTR thay đổi tùy thuộc vào trạng thái của chúng như: xốp, chứatrong các thùng chứa, không nén, nén,… Khi báo cáo dữ liệu về khối lượng hay thể tíchCTR, phải chú thích trạng thái của các mẫu rác một cách rõ ràng vì khối lượng riêngđược sử dụng để ước lượng tổng khối lượng và thể tích rác cần quản lý

Khối lượng riêng thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: vị trí địa lý, mùatrong năm, thời gian lưu trữ chất thải Do đó, cần phải thận trọng khi lựa chọn giá trịthiết kế Khối lượng riêng của chất thải đô thị dao động trong khoảng 180 – 400 kg/m3

Phương pháp khối lượng ướt được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực quản lý CTR

Độ ẩm theo phương pháp khối lượng ướt được tính như sau:

(CT 2.1, [3])

 Trong đó:

− : độ ẩm; % khối lượng

− : khối lượng mẫu ban đầu

− : khối lượng mẫu sau khi sấy khô ở 105oC, (kg)

Bảng 1.2

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

Độ ẩm của các thành phần trong CTR đô thị [3]

c Kích thước hạt

Kích thước và cấp phân phối hạt của các thành phần trong CTR đóng vai trò rấtquan trọng trong việc tính toán và thiết kế các phương tiện cơ khí trong thu hồi vật liệu,đặc biệt là sàng lọc phân loại CTR bằng máy hoặc bằng phương pháp từ Kích thướccủa từng thành phần CTR có thể xác định bằng một hoặc nhiều phương pháp

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

d Khả năng giữ nước

Khả năng giữ nước thực tế của CTR là toàn bộ khối lượng nước có thể giữ lạitrong mẫu chất thải dưới tác dụng của trọng lực Khả năng giữ nước của CTR là một chỉtiêu quan trọng trong việc tính toán, xác định lượng nước rò rỉ từ bãi rác Nước đi vàomẫu CTR vượt quá khả năng giữ nước sẽ thoát ra tạo thành nước rò rỉ Khả năng giữnước thực tế thay đổi tùy vào lực nén và trạng thái phân hủy của CTR Khả năng giữnước của hỗn hợp CTR (không nén) từ các khu vực dân cư và thương mại dao độngtrong khoảng 50 - 60%

e Độ thấm của CTR đã được nén

Tính dẫn nước của CTR đã được nén là một tính chất vật lý quan trọng, chi phối

và điều khiển sự di chuyển của các chất lỏng (nước rò rỉ, nước ngầm, nước thấm) vàchất khí bên trong bãi rác Hệ số thấm được tính như sau:

(CT 2.7, [3])

 Trong đó

− K: hệ số thấm, (m2/s)

− C: hằng số không thứ nguyên

− d: kích thước trung bình của các lỗ rỗng trong rác, (m)

− γ: trọng lượng riêng của nước, (kg/m/s2

− : độ nhớt động học của nước, (Pa.s)

− : độ thấm riêng (m2)

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

Độ thấm riêng phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của CTR bao gồm: sự phân bốkích thước các lỗ rỗng, bề mặt riêng, tính góc cạnh, độ rỗng Giá trị điển hình cho độthấm riêng đối với CTR được nén trong bãi rác nằm trong khoảng 10-11 – 10-12 m2/s theophương ngang

1.3.2.2 Tính chất vật lý của CTRSH

Thành phần hóa học của các vật chất cấu tạo nên CTR đóng vai trò rất quan trọngtrong việc đánh giá các phương thức xử lý và tái sinh chất thải Thành phần hóa học củachất thải rắn đô thị bao gồm chất hữu cơ, chất tro, hàm lượng cacbon cố định, nhiệtlượng

a Chất hữu cơ

Chất hữu cơ được xác định bằng cách lấy mẫu rác đã làm phân tích xác định độ

ẩm đem đốt ở 950oC Phần bay hơi là chất hữu cơ hay còn gọi là tổn thất khi nung,thông thường chất hữu cơ dao động trong khoảng 40 – 60% giá trị trung bình khoảng53%

Chất hữu cơ được xác định bằng công thức sau:

Chất hữu cơ (%) = 100

 Trong đó

− c: là trọng lượng ban đầu

− d: là trọng lượng mẫu CTR sau khi đốt ở 950oC Tức là các chất trơ dư hay chất

vô cơ và được tính:

Chất vô cơ (%) = 100 – chất hữu cơ (%)

Điểm nóng chảy của tro ở nhiệt độ 950oC thể tích của rác có thể giảm 95% Cácthành phần phần trăm của C (cacbon), H (hydro), S (lưu huỳnh) và tro được dùng để xácđịnh nhiệt lượng của rác

b Hàm lượng cacbon cố định

Hàm lượng cacbon cố định là hàm lượng cacbon còn lại sau khi đã loại bỏ cácphần vô cơ khác không phải cacbon trong tro khi nung ở 950oC Hàm lượng này thường

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

chiếm khoảng 5 – 12%, giá trị trung bình là 7% Các chất vô cơ chiếm 15 – 30% giá trịtrung bình là 20%

C: cacbon (%) O: Oxy (%) S: lưu huỳnh (%); H: hydro (%)

1.4 Ảnh hưởng của CTRSH đến môi trường

Tình trạng vứt rác bừa bãi xuống các kênh rạch, lượng rác này chiếm chủ yếu làthành phần hữu cơ nên sự phân hủy xảy ra rất nhanh và tan trong nước gây ra tình trạng

ô nhiễm nguồn nước như mùi hôi và chuyển màu nước

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

Nước rác rò rỉ từ trạm trung chuyển và bãi rác có nồng độ ô nhiễm rất cao, gấpnhiều lần nước thải sinh hoạt thông thường Nếu không được quản lý chặt chẽ sẽ cónguy cơ gây ô nhiễm nước mặt và nước ngầm Ngoài ra, rác thải còn xâm nhập vào các

hệ thống cống dẫn nước, sông ngòi… gây cản trở cho sự lưu thông nước Nếu chất thảirắn sinh hoạt là những chất kim loại thì gây nên hiện tượng ăn mòn trong môi trườngnước Những chất thải độc như Hg, Pb hoặc các chất phóng xạ sẽ làm nguy hiểm hơn

Nguồn rác thải từ các hộ gia đình chủ yếu là thực phẩm chiếm phần lớn trongkhối lượng chất thải rắn sinh hoạt Với điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm và mưanhiều như ở Việt Nam sẽ là điều kiện thuận lợi cho các thành phần hữu cơ phân

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

hủy, thúc đẩy nhanh quá trình lên men, thối rữa, ảnh hưởng đến môi trường không khí

và gây mùi khó chịu cho con người Khí sinh học hình thành từ các bãi chôn lấp do quátrình phân hủy các thành phần sinh học trong chất thải có chứa rất nhiều các khí độc hạinhư H2S, NH3, CH4, SO2, CO2 và các hợp chất hữu cơ bay hơi Ngoài các hơi khí gây ônhiễm thông thường thì trong quá trình thiêu đốt rác thải có thể tạo ra các khí nhưPCBs, PAHs, các hợp chất dioxin và furans

Các chất thải hữu cơ sẽ được vi sinh vật phân hủy trong môi trường đất trongđiều kiện hiếu khí và kỵ khí, khi có độ ẩm thích hợp sẽ tạo ra hàng loạt các sản phẩmtrung gian, cuối cùng hình thành các chất khoáng đơn giản, nước, CO2, CH4

Với một lượng rác thải và nước rò rỉ vừa phải thì khả năng tự làm sạch của môitrường đất sẽ phân hủy các chất này trở thành các chất ít ô nhiễm hoặc không ô nhiễm.Nhưng với lượng rác quá lớn vượt quá khả năng tự làm sạch của đất thì môi trường đất

sẽ trở nên quá tải và bị ô nhiễm Các chất ô nhiễm này cùng với kim loại nặng, các chấtđộc hại và các vi trùng theo nước trong đất chảy xuống nguồn nước ngầm làm ô nhiễmtầng nước này Đối với CTR không phân hủy (nhựa, cao su, ) nếu không có giải pháp xử

lý thích hợp là nguy cơ gây thoái hóa và giảm độ phì của đất

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

CTRSH phát sinh từ các khu đô thị, nếu không được thu gom và xử lý đúng cách

sẽ gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe cộng đồng dân cư và làm mất

mỹ quan đô thị Thành phần chất thải rắn sinh hoạt rất phức tạp, trong đó có chứa nhiều

vi khuẩn, vi trùng gây bệnh do chứa mầm bệnh từ phân người, các chất thải hữu cơ, xácsúc vật chết, rác thải y tế Một số vi khuẩn gây bệnh như ruồi, muỗi đậu vào rác rồimang theo các mầm bệnh đi khắp nơi, siêu vi khuẩn, ký sinh trùng như E.Coli,Coliform, giun, sán tồn tại trong rác có thể gây bệnh cho con người như bệnh: sốt rét,bệnh ngoài da, dịch hạch, thương hàn, tiêu chảy, giun sán, lao, Kim loại nặng như chì,thủy ngân, crom có trong CTR không bị phân hủy sinh học, mà tích tụ trong sinh vật,tham gia chuyển hóa sinh học Và dioxin từ quá trình đốt CTR ở các điều kiện khôngthích hợp

Phân loại, thu gom và xử lý CTRSH không đúng qui định là nguy cơ gây bệnhnguy hiểm cho công nhân vệ sinh, nhất là khi gặp phải các chất thải rắn nguy hại từ y tế,công nghiệp như kim tiêm, ống chích, mầm bệnh, hợp chất hữu cơ bị halogen hóa, PCB,

Chất thải rắn sinh hoạt hiện nay được tập trung tại các trạm trung chuyển trên cáctuyến phố Việc thu gom không triệt để đã dẫn tới tình trạng tắc cống rãnh, rác thải bừabãi ra đường gây ra các mùi hôi khó chịu Bên cạnh đó, việc thu gom vận chuyển trongtừng khu vực chưa chuẩn xác về thời gian, nhiều khi diễn ra vào lúc mật độ giao thôngcao dẫn tới tình trạng tắc nghẽn giao thông, ô nhiễm và mất mỹ quan đô thị

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

1.5 Tổng quan Thành phố Vĩnh Long

1.5.1 Điều kiện tự nhiên (cổng thông tin điện tử Tp Vĩnh Long)

Nằm ở khu vực trung tâm của đồng bằng Sông Cửu Long, giữa sông Tiền vàsông Hậu, Vĩnh Long cách Thành phố Hồ Chí Minh 135 km về phía Nam và cáchThành phố Cần Thơ 40 km về phía Bắc theo đường Quốc lộ 1A Tỉnh nằm trong vùngkhí hậu nhiệt đới gió mùa, dạng địa hình khá bằng phẳng với độ dốc nhỏ hơn 2 độ,không có núi đồi, địa hình lòng chảo, trũng ở trung tâm và cao dần về phía Bắc, ĐôngBắc và Nam Đông Nam, bị chia cắt bởi nhiều con sông và kênh rạch

Tọa độ địa lý tỉnh Vĩnh Long 9052’45’’ đến 10019’50’’ vĩ độ Bắc và từ

104041’25’’ đến 106017’03’’ kinh độ Đông

- Phía Bắc và Đông Bắc giáp các tỉnh Tiền Giang và Bến Tre

- Phía Tây Bắc Đông giáp tỉnh Đồng Tháp

- Phía Đông Nam giáp với tỉnh Trà Vinh

- Phía Tây Nam giáp các tỉnh Hậu Giang, Sóc Trăng và Thành phố Cần Thơ

Tỉnh Vĩnh Long ngày nay có 8 đơn vị hành chính, gồm 6 huyện (Bình Tân, Long

Hồ, Mang Thít, Tam Bình, Trà Ôn, Vũng Liêm); thị xã Bình Minh và Thành phố VĩnhLong Và có 109 xã, phường, thị trấn (94 xã, 5 thị trấn và 10 phường) Ngày 10 tháng 4năm 2009, Chính phủ Việt Nam ban hành Nghị định số 16/NĐ-CP, về việc nâng cấp thị

xã Vĩnh Long lên thành, thành phố Vĩnh Long thuộc tỉnh Vĩnh Long Địa hình Thànhphố Vĩnh Long phần lớn thấp trũng thuộc vùng đồng bằng sông Cửu Long và bị chia cắtbởi các sông rạch chằng chịt

Với dạng địa hình đồng bằng ngập lụt cửa sông, tiểu địa hình của Tỉnh có dạnglòng chảo ở giữa trung tâm Tỉnh và cao dần về 2 hướng bờ sông Tiền, sông Hậu, sôngMang Thít và ven các sông rạch lớn

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

1.5.2 Điều kiện kinh tế xã hội (Cục thống kê Vĩnh long 2017)

1.5.2.1 Sản xuất nông nghiệp và thủy sản

Nằm giữa sông Tiền và sông Hậu nên đất đai màu mỡ, lại đảm bảo đủ nước ngọtquanh năm phục vụ phát triển ngành nông nghiệp theo hướng toàn diện Khai thácnhững lợi thế đó, tỉnh Vĩnh Long đã phân bổ sản xuất nông nghiệp theo hướng: khu vựcđất liền sẽ tập trung trồng lúa, cây ăn quả, cây màu, cây công nghiệp ngắn ngày, chănnuôi bò, lợn, gà và nuôi trồng thuỷ sản; các cù lao trên sông là nơi có điều kiện thổnhưỡng thích hợp trồng các loại cây ăn quả đặc sản, nuôi cá trong các mương vườn,vùng bãi bồi ven sông, ven cù lao Từ sự phân bổ này, ngành nông nghiệp Vĩnh Long đãđẩy nhanh quá trình chuyển đổi cơ cấu cây trồng, vật nuôi nhằm hướng tới mục tiêu đưakinh tế vườn thành thế mạnh thứ hai trong sản xuất nông nghiệp, qua đó góp phần xây

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

phẩm có năng suất, chất lượng và giá trị cao, đáp ứng yêu cầu của thị trường, mang lạigiá trị ngày càng tăng trên một đơn vị diện tích

1.5.2.2 Sản xuất công nghiệp

Tăng trưởng ngành công nghiệp có sự đóng góp tích cực của các dự án sản xuấtquy mô lớn mới đi vào hoạt động hoặc mở rộng năng lực sản xuất thuộc các ngành sảnxuất thức ăn gia súc, gia cầm và thủy sản; sản xuất giày da; may trang phục; sản xuấthàng thủ công mỹ nghệ; … của các nhà đầu tư: Công ty TNHH De Heus, Công tyTNHH Lee Yeon Vina, Công ty TNHH May mặc Leader, Công ty TNHH một thànhviên Thành Công Vĩnh Long,

1.5.2.3 Thương mại, dịch vụ

Xuất khẩu của tỉnh năm nay tăng chủ yếu ở các nhóm hàng hóa do các doanhnghiệp có vốn đầu tư nước ngoài tự sản xuất và xuất khẩu các mặt hàng nông sản chủlực, thủ công mỹ nghệ để hỗ trợ phát triển nông nghiệp, nông thôn Tuy nhiên, một sốmặt hàng xuất khẩu thuận lợi như rau quả đông lạnh, giày da, túi xách, vali, nhờ chủđộng cải tiến chất lượng sản phẩm, mẫu mã thiết kế và linh hoạt tiếp cận thị trường

1.5.2.4 Du lịch

Với thế mạnh là một là trung tâm của tỉnh nằm ở trung tâm đồng bằng sông CửuLong nổi tiếng với các vườn trái cây, được quy hoạch rất bài bản để cho ra các loại tráicây nổi tiếng khắp cả nước và cũng là nơi cung cấp các loại cây giống cho các tỉnh đồngbằng sông Cửu Long như: bưởi, chôm chôm, nhãn, măng cụt, xoài, cam, quýt, Khi đếnVĩnh Long sẽ được thưởng thức các loại trái cây đặc sản của tỉnh Ngoài ra cũng đừng

bỏ qua chuyến du lịch đến các xã cù lao nằm bên cạnh Thành phố Vĩnh Long, trung tâmsản xuất của các loại trái cây trên Người Vĩnh Long bảo nếu về Vĩnh Long mà chưa đisang thăm các xã cù lao là chưa về Vĩnh Long

Từ trung tâm thành phố có thể thuê tàu riêng hoặc lên phà để khám phá các cùlao Nếu đi tàu riêng sẽ làm quen với phương tiện giao thông chủ yếu của người dân nơiđây và đừng bỏ quên ngắn cầu Mỹ Thuận từ dưới dòng sông Khu du lịch sinh thái ởcác xã cù lao chính là các vườn trái cây, kết hợp phục vụ ăn uống

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

1.5.3 Tình hình dân số và nguồn gốc phát sinh CTR sinh hoạt

1.5.3.1 Dân số (cổng thông tin điện tử Thành phố Vĩnh long)

Thành phố Vĩnh long có diện tích 48,01 km2, dân số 200.120 (2018), mật độ dân

số 4.168 người/km² Gồm có 7 phường 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9 và 4 xã: Tân Hoà, Tân Hội, TânNgãi, Trường An Việc gia tăng dân số hằng năm làm phát sinh nhiều vấn đề nan giảinhư giải quyết vấn đề nhà ở, việc làm, tệ nạn xã hội, an ninh trật tự và điều cốt lõi làkhối lượng rác ngày càng tăng gây ảnh hưởng đến môi trường sống, nhất là các khucông nghiệp đã tạo áp lực lớn đến vấn đề quản lý trong việc thu gom và xử lý chất thảirắn

1.5.3.2 Nguồn gốc phát sinh CTR sinh hoạt

Nguồn gốc chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn Thành phố Vĩnh long được chiathành 4 nhóm chính:

− Rác sinh hoạt

− Rác xây dựng

− Rác cơ sở y tế

− Rác công nghiệp

Rác thải sinh hoạt: là CTR phát sinh từ các hộ gia đình, công sở, trường học, các

chợ, từ các nhà hàng, khách sạn, khu thương mại, cửa hàng tạp hóa, bao gồm: thựcphẩm, giấy, plastic, gỗ, thủy tinh, kim loại, da, cao su,…Trong rác thải sinh hoạt cònphân làm nhiều nguồn rác thải thương mại, rác thải đường phố và công viên, rác côngsở…

Rác thải y tế: bao gồm rác thải sinh hoạt trong khu vực bệnh viện và chất thải

nguy hại phát sinh từ các hoạt động chuyên môn trong quá trình khám, chữa bệnh và xétnghiệm tại bệnh viện và các cơ sở y tế Bao gồm: các ống kim, tiêm chích, các y cụ, cácloại mô và cơ quan người, băng thấm dịch, băng thấm máu, các loại thuốc được loại ra

do quá hạn hoặc kém phẩm chất… Trong bệnh viện có một phần rác sinh hoạt, được thugom riêng

Rác thải xây dựng: chủ yếu các chất phế thải cứng được thải ra trong quá trình

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

xây dựng dân dụng, công nghiệp cũng như hạ tầng kỹ thuật Các loại chất thải này baogồm: gỗ, sắt, thép, bê tông, gạch, bụi, cát, bao xi măng

CTR công nghiệp: là các chất thải ra trong dây chuyền sản xuất của nhà máy hoặc

xí nghiệp Thành phần chúng đa dạng, phụ thuộc vào ngành sản xuất

CTR nông nghiệp: phát sinh từ các hoạt động nông nghiệp như: trồng trọt, thu

hoạch các vụ mùa và cây ăn trái… Chất thải này bao gồm các phụ phẩm của quá trìnhsản xuất chế biến như: rơm rạ, lá cây, thân cây, củ quả hư

1.5.4 Tính toán lượng CTRSH cần xử lý của Thành phố Vĩnh long

Theo Báo cáo môi trường quốc gia năm 2011 chất thải có thể tái chế trong CTRsinh hoạt như giấy, nhựa, kim loại, trước hết được tách ra một phần tại các hộ gia đình

để bán cho người thu mua phế liệu, sau đó còn được người nhặt rác thu lượm tiếp ởđường phố và ngay tại các bãi rác

9.1 QCVN 07:2010/BXD)

− Diện tích Thành phố Vĩnh long: 48,01 km2

− Dân số: 200.120 người (Niên giám thống kê 2017)

− Mật độ dân số: 4.168 người/km²

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

Lượng CTR phát sinh: 0,9 kg/người.ngày với tỷ lệ thu gom là 90%

Khối lượng CTR phát sinh mỗi ngày của Thành phố Vĩnh long

phần có thể cháy được

3 Túi xách, que tre, giẻ rách 4,25

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT

THẢI RẮN SINH HOẠT

Xử lý CTR là một hoạt động không thể thiếu và chiếm vai trò quan trọng tronghoạt động quản lý tổng hợp CTR sau hàng loạt các hoạt động giảm thiểu tại nguồn, thugom, trung chuyển và vận chuyển chất thải Vì vậy việc lựa chọn phương án xử lý chấtthải phù hợp là một yếu tố quyết định sự thành công của công tác quản lý chất thải

Việc lựa chọn phương pháp xử lý CTR dựa trên các yếu tố sau:

− Tính chất vật lý (độ ẩm, thành phần, kích cỡ,…)

− Tính chất hóa học (hàm lượng chất vô cơ, hữu cơ, thành phần C, N, O, S,…) vàgiá trị nhiệt lượng của chất thải rắn, từ đó xác định khả năng tái sử dụng, tái chếhoặc tận dụng làm nhiên liệu

− Khối lượng, khả năng cung ứng và tốc độ tăng CTR hiện tại và tương lai

− Điều kiện về địa điểm xử lý, diện tích mặt bằng, cơ sở hạ tầng (điện, đường xá,

…)

− Nâng cao hiệu quả của việc quản CTR, bảo đảm an toàn vệ sinh môi trường

− Thu hồi năng lượng từ rác cũng như các sản phẩm chuyển đổi

− Phù hợp với điều kiện kinh tế, kỹ thuật

− Hiệu quả của công nghệ xử lý (đầu tư, bảo hành, bảo dưỡng, sản phẩm)

− Bảo đảm vệ sinh môi trường và an toàn lao động

− Đạt Quy chuẩn/ Tiêu chuẩn quốc gia hiện hành

− Búa đập, rất có hiệu quả đối với các thành phần có đặc tính giòn – dễ gãy

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

− Kéo cắt thủy lực, dùng để làm giảm kích thước các vật liệu mềm

2.1.1.2 Nén CTR

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

Nén là một kỹ thuật làm tăng mật độ, dẫn đến tăng khối lượng riêng của chất thải

để công tác lưu trữ vận chuyển chất thải đạt hiệu quả cao hơn Một vài kỹ thuật được sửdụng để nén CTR và thu hồi vật liệu là sau khi nén chất thải có dạng khối, hình lậpphương hay dạng viên tròn Nén CTR làm giảm lưu trữ khi tái sử dụng, giảm thể tích

− Thu hồi năng lượng

− Là thành phần quan trọng trong chương trình quản lý tổng hợp CTR

− Có thể xử lý CTR tại chỗ mà không cần phải vận chuyển đi xa, tránh được cácrủi ro và chi phí vận chuyển

Phương pháp này cũng có những hạn chế như: chi phí đầu tư xây dựng lò đốt, chi

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

phí vận hành và xử lý khí thải lớn Việc thiết kế, vận hành lò đốt phức tạp, người vậnhành lò đốt đòi hỏi phải có trình độ chuyên môn cao Đặc biệt, quá trình đốt chất thải cóthể gây ô nhiễm môi trường nếu các biện pháp kiểm soát quá trình đốt, xử lý khí thảikhông đảm bảo

2.1.2.1 Hệ thống thiêu đốt

Đốt là quá trình oxi hóa CTR bằng oxy không khí dưới tác dụng của nhiệt và quátrình oxy hóa hóa học Bằng cách đốt chất thải, ta có thể giảm thể tích của CTR đến 80-90% nhiệt độ buồng đốt phải cao hơn 800oC

Sản phẩm cuối cùng của quá trình đốt là:

− Các khí có nhiệt độ cao bao gồm khí nito, cacbonic, hơi nước

− Tro

Năng lượng nhiệt có thể được thu hồi nhờ quá trình trao đổi nhiệt với khí sinh ra

ở nhiệt độ cao Để đảm bảo các tiêu chuẩn và an toàn về mặt môi trường, cần có hệthống xử lý và quản lý các sản phẩm cháy Trong một số hệ thống, CTR còn được đốtcùng với các nhiên liệu thông thường khác và tận dụng nhiệt cho các thiết bị tiêu thụnhiệt như: nồi hơi, lò nung, lò luyện kim, lò nấu thủy tinh, lò nung xi măng,… lượngchất thải bổ sung vào lò đốt có thể chiếm 12 – 25% tổng lượng nhiên liệu

2.1.2.2 Hệ thống nhiệt phân

Nhiệt phân CTR là quá trình phân hủy hay biến đổi hóa học CTR bằng cách nungnóng trong điều kiện không có oxy và tạo ra sản phẩm cuối cùng của quá trình biến đổiCTR là các chất ở dạng rắn, lỏng và khí

2.1.2.3 Hệ thống khí hóa

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

Một cách tổng quát, quá trình khí hóa là quá trình đốt CTR trong điều kiện thiếuoxy Mặc dù phương pháp này đã được phát hiện vào thế kỷ XIX nhưng việc áp dụng để

xử lý CTR chỉ được thực hiện trong thời gian gần đây Kỹ thuật khí hóa được áp dụngvới mục đích giảm thể tích chất thải và thu hồi năng lượng

Xử lý sinh học là một trong những phương pháp xử lý rác thải hiệu quả, rẻ tiền, ítgây ô nhiễm và phù hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới ở Việt Nam Công nghệ xử lýsinh học có thể chia làm 3 loại:

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

2.1.3.1 Quá trình ủ phân hiếu khí

Là một quá trình biến đổi sinh học được sử dụng rất rộng rãi, mục đích là biếnđổi các CTR hữu cơ thành các chất vô cơ (quá trình khoáng hóa) dưới tác dụng của visinh vật Sản phẩm tạo thành ở dạng mùn gọi là phân compost

Quá trình ủ rác hiếu khí diễn ra theo phản ứng sau:

Vi khuẩn Chất hữu cơ + O 2 Các chất đơn giản + CO 2 + H 2 O + NH 3 + SO 4

Hiếu khí

Phương pháp ủ rác hiếu khí dựa trên sự hoạt động của các vi khuẩn hiếu khí với

sự có mặt của Oxy Thường chỉ sau 2 ngày nhiệt độ rác tăng lên khoảng 450C, sau 6-7ngày đạt tới 70-750C Nhiệt độ này đạt được chỉ với điều kiện duy trì môi trường tối ưucho vi khuẩn hoạt động như: Oxy, độ ẩm, tỉ số C/N, pH và một số chất dinh dưỡng vô

cơ như: photpho, lưu huỳnh, Kali, Nitơ

Sự phân huỷ hiếu khí diễn ra khá nhanh, sau 2 - 4 tuần rác được phân hủy hoàn toàn.Các vi khuẩn gây bệnh và côn trùng bị hủy diệt do nhiệt độ ủ tăng Bên cạnh đó, mùihôi cũng bị khử nhờ quá trình ủ hiếu khí, độ ẩm tối ưu cho quá trình này là 50 - 700C

2.1.3.2 Quá trình phân hủy chất thải lên men kỵ khí

Là quá trình biến đổi sinh học dưới tác dụng của vi sinh vật trong điều kiện kỵkhí, áp dụng đối với CTR có hàm lượng rắn từ 4 – 8% (bao gồm: CTR của con người,động vật, các sản phẩm thừa từ nông nghiệp, và chất hữu cơ trong thành phần của CTR

đô thị) Quá trình phân hủy lên men kỵ khí được áp dụng rộng rãi trên thế giới Sảnphẩm cuối cùng là khí metan, khí CO2 và chất mùn ổn định dùng làm phân bón

Quá trình xử lý kỵ khí, phản ứng xảy ra như sau:

Vi khuẩn Chất hữu cơ + H 2 O Các chất đơn giản + CO 2 + CH 4 + NH 3 + H 2 S

Kỵ khí

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

 Công nghệ này có những ưu điểm sau

− Chi phí đầu tư ban đầu thấp

− Sản phẩm phân hủy có thể kết hợp xử lý với phân hầm cầu và phân gia súc chophân hữu cơ có hàm lượng dinh dưỡng cao

− Đặc biệt là thu hồi khí CH4 làm nguồn cung cấp nhiệt phục vụ cho các nhu cầuđun nấu, lò hơi

 Tuy nhiên có một số nhược điểm

− Thời gian phân hủy lâu hơn xử lý hiếu khí (4- 12 tháng)

− Các khí sinh ra từ quá trình phân hủy kỵ khí là: H2S, NH3 gây mùi hôi khó chịu

− Các vi khuẩn gây bệnh luôn tồn tại cùng với quá trình phân hủy vì nhiệt độ thấp

Quá trình chuyển hóa hóa học bao gồm một loạt các phản ứng thủy phân được sửdụng để tái sinh các hợp chất như là gluco và một loại các phản ứng khác dùng để táisinh dầu tổng hợp, khí và axetat xenlulo Kỹ thuật xử lý CTR bằng phương pháp hóahọc phổ biến nhất là phản ứng thủy phân xenlulo dưới tác dụng của axit và quá trìnhbiến đổi metan thành metanol Các giải pháp xử lý hóa học hiện nay như: oxy hóa, trunghòa, thủy phânchủ yếu để phá hủy CTR hoặc làm giảm độc tính của các CTRNH Sửdụng vôi, kiềm làm giảm khả năng gây độc của các kim loại nặng do tạo thành các

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

hydroxit không hòa tan Đối với CTR có tính axit có thể trung hòa bằng các chất kiềm

 Phương pháp này có nhiều nhược điểm

− Tạo cảnh quan khó coi, gây khó chịu cho con người khi thấy chúng

− Là môi trường thuận lợi cho các động vật gặm nhấm, các loài côn trùng, vi trùnggây bệnh phát triển gây nguy hiểm cho sức khỏe con người

− Gây ô nhiễm môi trường nước và không khí

− Đây là phương pháp chỉ tiêu tốn chi phí cho công việc thu gom và vận chuyểnrác từ nơi phát sinh đến bãi rác Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi diện tích bãithải lớn, không phù hợp những thành phố đông dân, quỹ đất đai khan hiếm

2.1.5.2 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh

Phương pháp này được nhiều đô thị trên thế giới (ở Mỹ, Anh, Nhật) áp dụngtrong quá trình xử lý rác đây là phương pháp xử lý rác thích hợp nhất trong điều kiệnkhó khăn về vốn đầu tư nhưng lại phải có một mặt bằng đủ lớn và nguy cơ gây ô nhiễmmôi trường không ít Trong các bãi chôn lấp rác hợp vệ sinh, bên dưới thành đáy đượcphủ lấp chống thấm có lắp đặt hệ thống ống thu nước rò rỉ và hệ thống thu khí thải từbãi rác Nước rò rỉ sẽ được thu gom và xử lý để đạt tiêu chuẩn qui định

Bãi chôn rác vệ sinh hoạt động bằng cách: mỗi ngày trải một lớp mỏng rác, sau

đó nén ép chúng lại bằng các loại xe cơ giới, tiếp tục trải lên trên một lớp đất mỏng độ

15 cm Công việc nầy cứ thể tiếp tục đến khi nào bãi rác đầy

 Ưu điểm của bãi chôn rác vệ sinh

− Các loài côn trùng, chuột bọ, ruồi khó sinh sôi nảy nở do rác bị nén, ép chặt vàđược phủ lớp đất

− Giảm mùi hôi thối, ít gây ô nhiễm không khí, các hiện tượng cháy bùng và cháy

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

− Góp phần hạn chế ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm

− Chi phí vận hành không cao

− Tận dụng được khí CH4 làm chất đốt

 Một số nhược điểm

− Diện tích đất phải đủ lớn Người ta đã ước tính với khu đô thị 10.000 dân, trong 1năm sẽ thải ra lượng rác có thể lấp đầy diện tích 1 ha với chiều sâu khoảng 3m

− Các lớp đất phủ thường hay bị xói mòn, làm lòi mặt rác

− Do rác được ủ trong điều kiện kỵ khí, khí CH4 hoặc H2S được hình thành có khảnăng gây cháy nổ hoặc gây ngạt

Cho đến nay hệ thống quản lý chất thải rắn không ngừng phát triển đặc biệt là ở

Mỹ và các nước công nghiệp tiên tiến Nhiều hệ thống quản lý rác với hiệu quả cao rađời do sự kết hợp đúng đắn giữa các thành phần sau đây:

- Hệ thống tổ chức quản lý

- Quy hoạch quản lý

- Công nghệ xử lý

- Luật pháp và quy định quản lý chất thải rắn

Sự hình thành và ra đời của các luật và quy định về quản lý chất thải rắn ngàycàng chặt chẽ đã góp phần nâng cao hiệu quả của hệ thống quản lý chất thải rắn hiệnnay Thứ bậc ưu tiên trong quản lý rác tổng hợp như sau:

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

Công nghệ đốt là đốt chất thải một cách có kiểm soát trong một vùng kín, mangnhiều hiệu quả Quá trình đốt được thực hiện hoàn toàn, phá hủy hoàn toàn chất thảibằng cách phá vỡ các liên kết hóa học, giảm thiểu hay loại bỏ các độc tính Hạn chế tậptrung chất thải cần loại bỏ vào môi trường bằng cách biến đổi rắn, lỏng thành tro

Việc quản lý kim loại, tro và các sản phẩm của quá trình đốt là khâu quan trọng.Tro là một dạng vật liệu rắn, tro gồm C, muối, kim loại Trong quá trình đốt, tro tậptrung ở buồng đốt (tro đáy), lớp tro này xem như chất thải nguy hại Các hạt tro có kíchthước nhỏ có thể bị cuốn lên cao (tro bay) Tàn tro cần chôn lấp an toàn vì thành phầnnguy hại sẽ trực tiếp gây hại Lượng kim loại nặng được xác định qua việc kiểm tra khóithải và tro dư của lò đốt Thành phần khí thải chủ yếu là CO2, hơi nước, NOx, hydrogen

và các khí khác Các khí vẫn tiềm ẩn khả năng gây hại cho con người và môi trường, vìvậy cần có hệ thống xử lý khí thải từ lò đốt

Lò đốt thường được chia làm 2 buồng

 Buồng sơ cấp: gồm 2 giai đoạn

+ Giai đoạn 1: chất thải được sấy khô

+ Giai đoạn 2: cháy và khí hóa

 Buồng thứ cấp: gồm 3 giai đoạn+ Giai đoạn 3: phối trộn

+ Giai đoạn 4: cháy ở dạng khí

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

+ Giai đoạn 5: ôxi hoá hoàn toàn

Các yếu tố quyết định sự hiệu quả của lò đốt: sự cân bằng năng lượng, hệ thốngkiểm soát chế độ đốt, nhiệt độ nóng chảy trong buồng đốt, độ ẩm của chất thải Phươngpháp đốt là phương pháp hiệu quả và kinh tế nhất để xử lý triệt để chất thải

Có 2 kiểu lò cơ bản

Lò quay (chuyển động quay): có cấu tạo hình trụ, nằm ngang Chuyển động quay

quanh trục của lò làm chất thải được đảo trộn đều, nâng cao hiệu quả cháy Lò được chếtạo với công suất lớn, chi phí đầu tư và vận hành rất cao

Lò tĩnh (không chuyển động): có cấu tạo đơn giản, hiệu quả cao Công suất thiết

kế của lò tĩnh thường là nhỏ hoặc trung bình Có các loại lò: lò đốt thiết kế đơn giản, lòđốt 1 buồng, lò đốt 2 buồng

Đây là loại lò đốt được sử dụng khá phổ biến ở các nước tiên tiến hiện nay, lò đốt

có nhiều ưu điểm bởi quá trình xáo trộn rác tốt, đạt hiệu quả cao Lò đốt thùng quayđược sử dụng để xử lý các loại chất thải nguy hại dạng rắn, cặn, bùn và cũng có thể ởdạng lỏng Ở Mỹ lò đốt thùng quay chiếm tới 75% số lò đốt chất thải nguy hại, lò đốttầng sôi chiếm 10%, còn lại 15% các loại lò khác Cấu tạo của lò đốt bao gồm:

a Buồng sơ cấp:

Là một tầng quay với tốc độ điều chỉnh được, có nhiệm vụ đảo trộn chất thải rắn

trong quá trình cháy Lò đốt được đặt hơi dốc với độ nghiêng từ (1 – 5)/100, nhằm tăngthời gian cháy của chất thải và vận chuyển tự động tro ra khỏi lò đốt Phần đầu của lòđốt có lắp một béc phun dầu hoặc gas kèm quạt cung cấp cho quá trình đốt nhiên liệunhằm đốt nóng cho hệ thống lò đốt Khi nhiệt độ lò đạt trên 800oC thì chất thải rắn mớiđược đưa vào để đốt

Giai đoạn để đốt sơ cấp, nhiệt độ lò quay khống chế từ 800 – 900oC, nếu chất thảicháy tạo đủ năng lượng giữ được nhiệt độ này thì bộ điều chỉnh bec-phun dầu/gas tựđộng ngắt Khi nhiệt độ hạ thấp hơn 8000C thì bộ đốt tự động làm việc trở lại

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

b Buồng đốt thứ cấp:

Đây là buồng đốt tĩnh, nhằm để đốt các sản phẩm bay hơi, chưa cháy hết bay lên

từ lò sơ cấp Nhiệt độ ở đây thường từ 950 – 1100oC Thời gian lưu của khí thải quabuồng thứ cấp từ 1,5 – 2s Hàm lượng oxi dư tối thiểu cho quá trình cháy là 6% Có cáctấm hướng để khí thải vừa được thổi qua vùng lửa cháy của bộ phận đốt phun dầu vừaxáo trộn mãnh liệt để cháy triệt để Khí thải sau đó được làm nguội rồi qua hệ thống xử

lý khí trước khi qua ống khói thải ra môi trường

 Ưu điểm

− Có khả năng đốt nhiều loại rác và các trạng thái khác nhau của chất thải

− Kiểm soát được thời gian lưu chất thải trong lò

− Xáo trộn cao và tiếp xúc hiệu quả với không khí trong thùng quay

− Giảm tối thiểu lượng rác thải

− Thải bỏ trực tiếp chất thải trong kim loại

 Khuyết điểm

− Lôi cuốn các hạt, phân tử vào trong dòng khí gas

− Gia công lò khó khăn

− Tổn thất nhiệt đáng kể trong tro thải

− Cách vận hành trong phương thức kết xỉ quá trình chất thải vô cơ hay thùng kimloại làm tăng điều kiện duy trì bảo quản thùng quay

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

Lò đốt tầng sôi là một tháp hình trụ đứng, bên trong chứa một lớp cát dày 40 –50cm nhằm: nhận nhiệt và giữ nhiệt cho lò đốt, bổ sung nhiệt cho rác ướt Lò đốt làmviệc ở chế độ tĩnh Lớp cát được gió thổi xáo động làm chất thải rắn bị tơi ra, xáo độngnên có thể cháy dễ dàng Chất thải lỏng khi bơm vào lò sẽ dính bám lên bề mặt các hạtcát nóng đang xáo động, nhờ vậy sẽ bị đốt cháy còn thành phần nước sẽ bay hơi hết

Nguyên lý vận hành: lò sử dụng nhiệt để thiêu hủy rác qua 2 buồng đốt, buồng sơ

cấp (giai đoạn I) rác được đốt ở 700oC, buồng thứ cấp gia tăng nhiệt đến 1000oC, đảmbảo đốt cháy hoàn toàn khí từ buồng sơ cấp Bicabonate Natri và than hoạt tính tạo phảnứng trung hoà nhằm giảm lượng acid, kim loại nặng, lọc bụi trước khi thải ra ngoài

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

Lò đốt thủ công đơn giản (lò hở): giảm đáng kể trọng lượng và thể tích chất thải,

chi phí đầu tư và vận hành rất thấp, không tiêu hủy được nhiều hóa chất, dược chất, thảikhói đen, bụi tro và khí độc ra môi trường

Lò đốt 1 buồng: hiệu quả khử khuẩn cao, giảm đáng kể trọng lượng và thể tích

chất thải, cặn tro có thể chôn lấp, chi phí đầu tư, vận hành thấp, không cần nhân viênvận hành trình độ cao Nhược điểm: thải ra một lượng đáng kể khí gây ô nhiễm, phải lấytro và bồ hóng định kỳ, không hiệu quả khi tiêu hủy chất thải hóa học và dược học

Lò đốt 2 buồng: hiệu quả khử khuẩn cao, xử lý được chất thải nhiễm khuẩn, chất

thải hóa học và dược học nhưng không tiêu hủy hoàn toàn thuốc gây độc tế bào

 Ưu điểm

− Có khả năng giảm 90 – 95% trọng lượng thành phần hữu cơ trong chất thải trongthời gian ngắn

− Các chất gây ô nhiễm trong khí thải có thể xử lý tới mức cần thiết để hạn chế tối

đa tác động tiêu cực tới môi trường

− Phù hợp đối với những nơi không có quỹ đất để chôn lấp

− Trong nhiều trường hợp có thể xử lý tại chỗ mà không cần vận chuyển đi xa nêntránh được nguy cơ tràn đổ, thất thoát khi vận chuyển

− Hiệu quả xử lý cao đối với các chất hữu cơ chứa vi trùng lây nhiễm như chất thải

y tế cũng như chất nguy hại như thuốc bảo vệ thực vật, dung môi hữu cơ

− Thông qua kỹ thuật thu hồi nhiệt có thể bù đắp cho chi phí vận hành lò đốt chấtthải

 Nhược điểm

− Đối với các chất thải chứa nhiều nước thì cần rất nhiều nhiệt trị để đốt

− Việc kiểm soát các vấn đề ô nhiễm do kim loại nặng từ quá trình đốt có thể rấtkhó khăn đối với các chất thải có chứa các kim loại nặng như Pb, Cr, Cd, Hg, Ni,As,…

− Hơn nữa khi chế độ đốt không đảm bảo và hệ thống xử lý khí hoạt động khônghiệu quả thì dẫn đến nguy cơ gây ô nhiễm thứ cấp (ô nhiễm khí thải)

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

− Yêu cầu người vận hành lò đốt có tay nghề

− Chi phí xử lý cao, chủ yếu là nhiên liệu, hóa chất xử lý khí thải và khấu hao thiếtbị

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LÒ ĐỐT CTR SINH

HOẠT

Quá trình xử lý CTR bằng phương pháp đốt gồm 2 giai đoạn chính là:

Đốt chất thải: ở giai đoạn này chất thải được đốt cháy tạo thành tro và khói lò.

Một phần tro nằm dưới dạng xỉ sẽ được tháo ra ở đáy lò, một phần dưới dạng bụi sẽđược cuốn theo khói lò

Xử lý khói lò: Khói sinh ra trong lò đốt có nhiệt độ cao 1200oC chứa bụi và nhữngkhí ô nhiễm như SO2, NOx, CO2, CO…trước khi thải vào khí quyển khói lò cần được hạ

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

nhiệt độ, xử lý bụi và khí độc Đảm bảo yêu cầu tối thiểu của khói khi thải vào môitrường

Nhiệt độ: phải đảm bảo đủ cao để phản ứng xảy ra nhanh và hoàn toàn, không tạo

dioxin, đạt hiệu quả xử lý tối đa Đối với chất thải rắn nguy hại nhiệt độ là trên 1100oC,chất thải rắn sinh hoạt > 900oC

Độ xáo trộn: để tăng cường hiệu quả tiếp xúc giữa CTR cần đốt và chất oxy hóa,

có thể đặt các tấm chắn trong buồng đốt hoặc tạo vách nghiêng thích hợp giữa dòng khívới béc phun để tăng khả năng xáo trộn, có thể đánh giá trông qua yếu tố xáo trộn F; Fcàng lớn hiệu quả xử lý càng cao

F = 100%

Thời gian: thời gian lưu cháy đủ lâu để phản ứng cháy xảy ra hoàn toàn Thời

gian lưu cần thiết đảm bảo đốt cháy hoàn toàn của mỗi chất phụ thuộc vào bản chất củachất bị đốt và nhiệt độ đốt

Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình cháy, cần căn cứ trên phương trình cháy phân hủy[3]

Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 1000 kg/h.

Ngoài các yếu tố nhiệt độ, thời gian lưu cháy, độ xáo trộn quyết định hiệu quảcháy, các yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến quá trình cháy

Thành phần tính chất cơ bản của chất thải

C + H + O + N + S + A + W = 100%

− C, H là những thành phần cháy chính tạo nên nhiệt trị của chất thải Lưuhuỳnh cũng là thành phần cháy nhưng tỏa nhiệt ít và nó được coi là thànhphần có hại vì tạo khí SOx

− Oxy và Nito là chất làm giảm thành phần cháy của chất thải

− Độ tro (A) và độ ẩm (W) là những yếu tố làm giảm thành phần chất cháy.Ngoài ra các muối vô cơ, muối alkalin cũng làm khó khăn cho quá trìnhđốt

Nhiệt trị: Nhiệt trị có liên quan đến quá trình sinh nhiệt trong khi cháy Một chất

thải có nhiệt trị không đáng kể thì đốt không phải là giải pháp xử lý thiết thực Một chấtthải có nhiệt trị thấp hơn 1000 Btu/lg (556 kcal/kg) thì không có khả năng đốt

Ảnh hưởng của hệ số dư không khí: hệ số cấp khí là tỷ số giữa lượng không khí

thực tế và lượng không khí lý thuyết Giá trị có liên quan tới sự tăng hay giảm nhiệt độcủa lò đốt

- Hạ nhiệt độ khói thải

- Tách bụi

- Xử lý khí ô nhiễm

Khí thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường được thải ra môi trường bên ngoàiqua ống khói

3.1.3.1 Hạ nhiệt độ của khói thải

Mục đích của quá trình này là hạ nhiệt độ của khói thải để các quá trình tiếp theođược thuận lợi, ngoài ra lượng nhiệt thu được còn được tận dụng để đốt lò hơi hay gianhiệt cho không khí trước khi cấp vào lò đốt Quá trình trao đổi nhiệt dựa trên nguyên lýchung về truyền nhiệt, có thể xảy ra theo kiểu trực tiếp hay gián tiếp Có thể dùng thiết