Nghiên cứu đánh giá một số chỉ tiêu kỹ thuật, kinh tế và môi trường của công nghệ đốt chất thải rắn có tận dụng nhiệt tại một số doanh nghiệp nhỏ và vừa ở việt nam

Tổng quan về nhiên liệu than, sinh khối và rác thải rắn tại Việt Nam; công nghệ đốt nhiên liệu rắn và xử lý rác thải rắn tại Việt Nam; mô hình công nghệ đốt nhiên liệu rắn tận dụng nhiệt trong công nghiệp vừa và nhỏ tại Việt Nam; so sánh công nghệ lò hơi đốt than kiểu truyền thống và lò đốt rác thải kết hợp nhiên liệu sinh khối, tận dụng nhiệt để cấp nhiệt cho SME.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN MẠNH CƯỜNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT, KINH TẾ VÀ MÔI TRƯỜNG CỦA CƠNG NGHỆ ĐỐT CHẤT THẢI RẮN CĨ TẬN DỤNG NHIỆT TẠI MỘT SỐ DOANH NGHIỆP NHỎ VÀ VỪA Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH Hà Nội – Năm 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN MẠNH CƯỜNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT, KINH TẾ VÀ MÔI TRƯỜNG CỦA CÔNG NGHỆ ĐỐT CHẤT THẢI RẮN CÓ TẬN DỤNG NHIỆT TẠI MỘT SỐ DOANH NGHIỆP NHỎ VÀ VỪA Ở VIỆT NAM Chuyên ngành : KỸ THUẬT NHIỆT - LANH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS Phạm Hoàng Lương Hà Nội – Năm 2019 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn : Nguyễn Mạnh Cường Đề tài luận văn: Nghiên cứu đánh giá số tiêu kỹ thuật, kinh tế môi trường cơng nghệ đốt chất thải rắn có tận dụng nhiệt số doanh nghiệp nhỏ vừa Việt Nam Chuyên ngành: Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh Mã số SV: CA170313 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 22/11/2019 với nội dung sau: Ghi rõ tài liệu nguồn gốc tham khảo Bổ sung cột tham chiếu QCVN 30:2012/BTNMT bảng 4.20 Sửa đơn vị tổng chi phí bảng 4.7 Sửa lỗi tả ký hiệu đơn vị Bổ sung phân tích ảnh hưởng đặc tính nhiên liệu chế độ vận hành lò P.A đến tuổi thọ thiết bị hệ thống Bổ sung tính toán phần thải tro xỉ phương án Tham chiếu chi phí tư vấn, quản lý dự án theo quy định nhà nước Đề cập bổ sung thêm phát thải CO2 trình trồng thu hoạch Thay đổi tiêu đề chương 5 Giáo viên hướng dẫn Ngày tháng 12 năm 2019 Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG SĐH.QT9.BM11 Ban hành lần ngày 11/11/2014 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc tới PGS TS Phạm Hoàng Lương, người trực tiếp hướng dẫn tơi hồn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tập thể thầy cô Viện Khoa học Công nghệ Nhiệt – Lạnh, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội giúp đỡ tơi q trình học tập, nghiên cứu thực luận văn Nguyễn Mạnh Cường iii SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tự nghiên cứu, tính tốn hướng dẫn thầy giáo, PGS.TS Phạm Hoàng Lương Để hoàn thành luận văn này, sử dụng tài liệu ghi mục tài liệu tham khảo, ngồi khơng sử dụng tài liệu khác mà không ghi Nếu sai, tơi xin chịu hình thức kỷ luật theo quy định Học Viên Nguyễn Mạnh Cường Nguyễn Mạnh Cường iv SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh MỤC LỤC Mục Nội dung Trang LỜI CẢM ƠN iii LỜI CAM ĐOAN iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH SÁCH BẢNG vi DANH SÁCH HÌNH ẢNH ix MỞ ĐẦU 1.1 Sự cần thiết đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Phương pháp thực đề tài 1.4 Cấu trúc luận văn TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU THAN, SINH KHỐI VÀ RÁC THẢI RẮN TẠI VIỆT NAM 2.1 Tổng quan nhiên liệu tình hình rác thải Việt Nam 2.1.1 Nhiên liệu than 2.1.2 Nhiên liệu sinh khối 2.1.3 Hiện trạng rác thải Việt Nam 11 2.2 Tình hình sử dụng nhiên liệu rắn Việt Nam 17 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐỐT NHIÊN LIỆU RẮN VÀ XỬ LÝ RÁC THẢI RẮN TẠI VIỆT NAM 20 3.1 Lò đốt than 20 3.1.1 Lò đốt than kiểu ghi tĩnh 20 3.1.2 Lò đốt than kiểu ghi xích 22 3.1.3 Lò đốt than kiểu phun 23 3.1.4 Lò đốt than kiểu tầng sôi 25 3.2 Lò đốt sinh khối 26 3.3 Xử lý rác thải rắn Việt Nam 26 3.3.1 Các phương pháp xử lý rác Việt Nam 26 3.3.2 Lò đốt rác 29 Nguyễn Mạnh Cường i SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh MƠ HÌNH CƠNG NGHỆ ĐỐT NHIÊN LIỆU RẮN TẬN DỤNG NHIỆT TRONG CN VỪA VÀ NHỎ TẠI VIỆT NAM 32 4.1 Giới thiệu mơ hình lị đốt than truyền thống cấp bão hòa cho công nghiệp vừa nhỏ Việt Nam ( P.A 1) 34 4.1.1 Sơ đồ cơng nghệ lị đốt than 34 4.1.2 Thông số kỹ thuật mơi trường lị đốt than 36 4.1.3 Chỉ tiêu tài lị đốt than 44 4.2 Giới thiệu mơ hình lị đốt rác thải kết hợp sinh khối, tận dụng nhiệt để cấp nhiệt cho công nghiệp vừa nhỏ ( P.A 2) 53 4.2.1 Thuyết minh công nghệ P.A 53 4.2.2 Thông số kỹ thuật môi trường 66 4.2.3 Các thông số vận hành nhà máy theo P.A 71 4.2.4 Các tiêu tài 75 SO SÁNH CƠNG NGHỆ LỊ HƠI ĐỐT THAN KIỂU TRUYỀN THỐNG VÀ LÒ ĐỐT RÁC THẢI KẾT HỢP NHIÊN LIỆU SINH KHỐI, TẬN DỤNG NHIỆT ĐỂ CẤP NHIỆT CHO SME 86 5.1 So sánh số kỹ thuật 86 5.2 So sánh hiệu kinh tế 88 5.2.1 So sánh mặt vốn đầu tư ban đầu 88 5.2.2 So sánh chi phí vận hành, bảo dưỡng sửa chữa 89 5.2.3 So sánh hiệu kinh tế đầu tư 91 5.2.4 Kết luận chung so sánh hiệu kinh tế hai phương án: 92 5.3 So sánh số tác động môi trường 92 5.3.1 Tổng phát thải theo quan điểm vòng đời 93 5.3.2 Chi phí biên giảm phát thải CO2 98 KẾT LUẬN VÀ CÁC KIẾN NGHỊ 100 6.1 Kết luận 100 6.2 Các kiến nghị 102 6.2.1 Các kiến nghị mặt kỹ thuật công nghệ 102 6.2.2 Các kiến nghị mặt sách – pháp lý 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO a Nguyễn Mạnh Cường ii SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT P.A 1: Phương án P.A 2: Phương án CP: Chi phí CPBGPT: Chi phí biên giảm phát thải EM: Phát thải GDP: Tổng sản phẩm quốc nội CN: Công nghiệp SME: Doanh nghiệp vừa nhỏ RTR: Rác thải rắn NLHT: Nhiên liệu hóa thạch NPV: Giá trị BDSC: Bảo dưỡng sửa chữa C&I: Đo lường điều khiển Nguyễn Mạnh Cường v SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1: GDP Việt Nam từ năm 1986 đến 2017 Bảng 1.2: Tỷ lệ đóng góp cơng nghiệp vào kinh tế Việt Nam Bảng 2.1 Kết kiểm tra thành phần công nghệ than Việt Nam Bảng 2.2 Kết phân tích thành phần hóa học than Bảng 2.3 Tiềm từ nông nghiệp Việt Nam năm 2010: Bảng 2.4 : Tiềm sinh khối từ thân gỗ Việt Nam năm 2010 Bảng 2.5: Thành phần hóa học số loại sinh khối thông dụng Bảng 2.6: Chất thải rắn năm 2003, 2008, năm 2016 Bảng 2.7: Chi tiết thành phần rác thải rắn sinh hoạt số bãi chôn lấp năm 2009-2011 Bảng 2.8: Thống kê thành phần CTR theo hàm lượng hóa học Bảng 2.9: Nguồn lượng điện Việt Nam năm 2015 Bảng 4.1: Thơng số kỹ thuật lị đốt than Bảng 4.2: Các thiết bị kèm theo lị dốt than Bảng 4.3: Mặt bố trí dự án lò đốt than Bảng 4.4: Nồng độ chất thải khói thải lị đốt than Bảng 4.5: Chi phí đầu tư hệ thống lị than theo tính toán chủ đầu tư ( VNĐ) Bảng 4.6: Chi phí nhân cơng phương án lị đốt than( VNĐ) Bảng 4.7: Chi phí nhiên liệu, điện phương án lị đốt than( VNĐ) Bảng 4.8: Tổng hợp chi phí phương án lò đốt than( VNĐ ) Bảng 4.9: Doanh thu phương án lò đốt than ( Đơn vị VNĐ) Nguyễn Mạnh Cường vi SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh Bảng 4.10: Dòng tiền phương án lò than ( đơn vị triệu đồng) Bảng 4.11: Giá trị thu hồi NPV phương án lò than ( Đơn vị triệu đồng ) Bảng 4.12: Dịng tiền tích lũy phương án lị than ( Đơn vị triệu đồng ) Bảng 4.13: Thông số lị tận dụng nhiệt Bảng 4.14: Thông số sở dự án theo P.A Bảng 4.15: Thành phần công nghệ rác sinh khối (củi) Bảng 4.16: Diện tích mặt bố trí nhà máy P.A Bảng 4.17: Thông số kỹ thuật vận hành nhà máy theo P.A Bảng 4.18: Nhân vận hành nhà máy theo P.A Bảng 4.19: Chi phí nhiên liệu sản xuất nhà máy theo P.A Bảng 4.20: Nồng độ chất thải khói thải nhà máy theo P.A Bảng 4.21: Chi phí đầu tư P.A Bảng 4.22: Chi phí nhân cơng theo P.A Bảng 4.23: Tổng hợp chi phí năm nhà máy P.A Bảng 4.24: Doanh thu nhà máy P.A Bảng 4.25: Số liệu dòng tiền P.A ( Đơn vị : Triệu đồng) Bảng 4.26: Tính tốn NPV P.A ( Đơn vị : Triệu đồng) Bảng 4.27: Dòng tiền quy đổi lũy kế ( Đơn vị : Triệu đồng) Bảng 5.1: Thông số kỹ thuật phương án Bảng 5.2: Tổng hợp số kinh tế hai phương án ( Đơn vị : triệu đồng) Bảng 5.3: Nhiên liệu điện cần thiết tạo nước phương án Bảng 5.4: Phát thải CO2 khai thác nguyên vật liệu Bảng 5.5: Phát thải CO2 vận chuyển nguyên vật liệu Nguyễn Mạnh Cường vii SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Nhiên liệu Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh Hs phát thải Phương án Kl nl Phương án Kl CO2 Kl nl Kl CO2 Rác 0,00 - 60,05 0,00 Mùn 0,00 - 151,57 0,00 Gỗ 1,49 - 70,10 104,73 Than 2,57 155,11 399,35 Điện 1,79 5,25 9,38 Tổng 408,74 0,00 12,39 22,12 126,85 Kết luận: Khi sản xuất phục vụ sản xuất, Phương án có phát thải CO2 lớn phương án (408,74 kg CO2/tấn so với 126,85 kg CO2/ ) Do đó, phương án giải pháp góp phần làm giảm phát thải khí CO2 so với phương án truyền thống lĩnh vực cấp nhiệt cho doanh nghiệp vừa nhỏ Việt Nam 5.3.2 Chi phí biên giảm phát thải CO2 Chi phí biên giảm phát thải hiểu chi phí tăng thêm để giảm phát thải kg CO2 Nếu giải pháp giảm phát thải mà chi phí giảm giải pháp “win-win” Cơng thức tính chi phí biên giảm phát thải: CPBGPT = ( CP P.A2- CP P.A1)/( EM P.A1-EM P.A2), (đ/kg CO2 ) Trong mục 5.3.1 ta có lượng phát thải hai phương án sản xuất bão hịa Do để tính chi phí biên phát thải, ta cần tính Nguyễn Mạnh Cường 98 SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh tốn chi phí để sản xuất phương án Chi phí bao gồm chi phí đầu tư vận hành nhà máy vòng đời nhà máy Bảng 5.10: Tính chi phí biên giảm phát thải CO2 Hạng Mục Đ.vị P/A1 P/A2 Tổng chi phí đầu tư VNĐ 8.905.020.000 18.000.000.000 Sản lượng hơi/năm T/năm 36000 33600 10 Tuổi đời sp Năm Tổng sản lượng hơi/ vịng đời Chi phí đầu tư /1 Tổng chi phí vận hành/năm T 360.000 VNĐ/T 24.736 66.964 22.269.344.329 11.151.798.000 VNĐ/năm 268.800 Chi phí vận hành/ VNĐ/T 618.593 331.899 Tổng chi phí /tấn VNĐ/T 643.329 398.863 Phát thải CO2/tấn Kg CO2/T 408,74 126,85 Chi phí biên giảm phát VNĐ/Kg thải -867,26 CO2 Kết luận: Do chi phí biên giảm phát thải = -984,81 (đ/ kg CO2) < nên giải pháp sử dụng lò đốt rác thải tận dụng nhiệt kết hợp lò sinh khối để cấp nhiệt cho công nghiệp vừa nhỏ vừa góp phần giảm phát thải CO2, lại vừa có hiệu kinh tế cao giải pháp cấp nhiệt truyền thống sử dụng lò đốt than Nguyễn Mạnh Cường 99 SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh KẾT LUẬN VÀ CÁC KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Với thực trạng lương hóa thạch, rác thải nhu cầu sử dụng nhiệt cho cơng nghiệp vừa nhỏ Việt Nam việc nghiên cứu tìm giải pháp tận dụng nguồn rác thải làm nhiên liệu đốt, tận dụng nhiệt nhiệt cấp cho sản xuất hướng góp phần làm xanh mơi trường sống giảm chi phí sản xuất, tăng khả cạnh tranh cho doanh nghiệp Thông qua so sánh mặt kỹ thuật, kinh tế mơi trường chương ta thấy ưu điểm vượt trội phương án sử dụng lò đốt rác kết hợp sinh khối tận dụng nhiệt cấp cho công nghiệp vừa nhỏ so với lò đốt than truyền thống Các ưu điểm là: + Về mặt kỹ thuật khí thải mơi trường: phương án sử dụng lị đốt rác kết hợp sinh khối tận dụng nhiệt đảm bảo thông số cấp theo yêu cầu khách hàng đảm bảo khí thải mơi trường theo tiêu chuẩn Việt Nam + Về mặt kinh tế, phương án lò đốt rác kết hợp sinh khối tận dụng nhiệt cấp cho công nghiệp vừa nhỏ hiệu so với đốt than truyền thống, điều thể qua số chi phí vận hành, lợi nhuận, NPV thời gian hoàn vốn + Về mặt phát thải: Phương án cấp sử dụng lò đốt rác kết hợp sinh khối tận dụng nhiệt làm giảm phát thải CO2 nhiều so với phương án truyền thống ( 31,04%) , góp phần làm giảm ảnh hưởng khí nhà kính, tăng nhiệt độ trái đất, biến đổi khí hậu + Ngồi phương án lị đốt rác kết hợp sinh khối tận dụng nhiệt cấp cho cơng nghiệp vừa nhỏ cịn góp phần làm xanh môi trường sống, giảm phụ thuộc vào lượng hóa thạch Tuy có số ưu điểm bật việc tận dụng rác thải làm nguồn nhiên liệu nghiên cứu phát triển Việt Nam gần đây, khơng Nguyễn Mạnh Cường 100 SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh tránh khỏi việc chưa hồn thiện mặt cơng nghệ, cần thời gian để nghiên cứu điều chỉnh cho tối ưu mặt sản xuất vận hành Các vấn đề tồn đọng giải pháp bao gồm: + Phân loại rác, sơ chế rác: Trong sơ đồ công nghệ phương án lò đốt rác kết hợp sinh khối tận đụng nhiệt khơng có cơng đoạn phân loại rác Hiện nhà máy đốt rác thải công nghiệp với thông số đầu vào ổn định, nên không trang bị dây truyền phân loại, sơ chế rác Tuy nhiên để hệ thống làm việc hiệu quả, ổn định đốt đa dạng nguồn rác việc trang bị hệ thống phân loại rác trước đốt điều nên xem xét + Xử lý khói thải: Hệ thống xử lý khói thải cơng nghệ trình bày đồ án cịn sơ khai Về xử lý tro bụi hấp phụ phần khí Dioxin, furan Chưa có phương án xử lý NOx SOx triệt để ; chưa thể xử lý triệt để tro bay + Chưa có phương án xử lý nước sau rửa khí Nước khơng xử lý mà xả thẳng mơi trường Trong nước có thành phần axit H2SO4, HCl gây nguy hại cho môi trường sống + Điều chỉnh khẩn cấp nhiệt độ buồng đốt thứ cấp: Cả hai loại nhiên liệu Rác thải rắn sinh khối điều khiển chế độ đốt với độ trễ cao, khó điều chỉnh khẩn cấp nhiệt độ buồng đốt Nếu nhiệt độ buồng đốt tăng q cao, khơng kịp điều chỉnh giảm, gây hỏng tường buồng đốt Nếu nhiệt độ buồng đốt giảm thấp yêu cầu, không kịp điều chỉnh, khoảng thời gian việc xử lý rác thải khơng đáp ứng yêu cầu môi trường + Chất lượng nước cấp cho hệ thống lò hơi: Trong vận hành lò hơi, chất lượng nước cấp định lớn đến hiệu suất lò tuổi thọ lò Tuy nhiên hệ thống nhà máy tại, Hệ thống xử lý nước cấp cho lò chưa tốt: thiếu hệ thống bơm định lượng cấp hóa chất chống ăn mòn bề mặt truyền nhiệt; chưa điều Nguyễn Mạnh Cường 101 SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh chỉnh độ PH nước cấp; xử lý cation sơ sài, kiểm tra; khơng có khử khí nước cấp cho lị Từ nhận xét phân tích so sánh mặt kỹ thuật, kinh tế môi trường chương thấy rằng: phương án sử dụng lò đốt rác kết hợp sinh khối tận dụng nhiệt cấp cho công nghiệp vừa nhỏ giai đoạn thử nghiệm, hiệu chỉnh, cải tiến phần khằng định ưu điểm trội mình, áp dụng rộng rãi khu công nghiệp làng nghề Việt Nam Để giải pháp ổn định, tin cậy nâng cao hiệu kinh tế, môi trường, cần tiếp tục nghiên cứu, hiệu chỉnh, cải tiến để giải pháp ngày hoàn thiện 6.2 Các kiến nghị 6.2.1 Các kiến nghị mặt kỹ thuật công nghệ 6.2.1.1 Phân loại rác thải Do Việt Nam, rác chưa phân loại từ đầu nguồn nên việc phân loại xử lý sơ trước đốt công đoạn quan trọng Tại công đoạn tách thành phần tái chế, giảm khối lượng rác cần xử lý; tách phần phần độc hại; tách thành phần không cháy đươc Có nhiều cơng nghệ phân loại, sơ chế rác áp dụng Việt Nam Xin giới thiệu mơ hình phân loại rác ENVIC nghiên cứu áp dụng ( hình 4.1) : Rác thải sinh hoạt đưa nhà máy xử lý rác ngày xe chuyên dụng máy xúc đổ vào máy xé túi Tại đây, bọc ni lông đựng rác xé rách, qua phễu đổ vào băng tải phân loại thủ công Các rác thải có khả tái chế ni lơng, kim loại, điện tử tách thủ công đưa kho để tái chế; rác thải không cháy gạch, đá đưa bãi tập kết để đưa san lấp Nguyễn Mạnh Cường 102 SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh Rác thải sau phân loại thủ công băng tải phân loại, tiếp tục qua sàng quay để phân ly, loại bỏ vật liệu nặng không cháy cát, sỏi, đất Đến kết thúc công đoạn phân loại rác thải, chuyển qua công đoạn sơ chế băm chặt, sấy Hình 6.1: Sơ đồ phân loại sơ chế rác Nguyễn Mạnh Cường 103 SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh Hình 6.2: Gầu ngoạm bốc rác vào máy xé túi trước phân loại Hình 6.3 Băng tải phân loại thủ cơng Hình 6.4: Sàng quay phân loại rác Nguyễn Mạnh Cường 104 SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 6.2.1.2 Sấy rác thải Rác thu gom thơng thường có độ ẩm khoảng 50-70% Với độ ẩm này, rác khó cháy Điều khắc phục cách thiết kế buồng đốt lị đốt rác có phần sấy nhiên liệu ẩm nhập lò Tuy nhiên điều làm buồng đốt lò phức tạp, cồng kềnh ổn đinh Ngồi lị tổn thất phần lượng cho việc sấy nhiên liệu khiến hiệu suất tận dụng nhiệt giảm khiến nhiệt độ buồng đốt thứ cấp khơng đạt nhiệt độ u cầu Vì việc bố trí hệ thống sấy rác sơ trước đốt cần thiết Phương pháp sấy rác thông dụng sấy kiểu lồng quay nằm nghiêng Rác đổ vào lồng quay cuối theo roto quay chuyển động buồng quay xả đầu đối diện Khí nóng di chuyển theo hướng ngược lại rác để sấy Nguồn nhiệt để sấy gió nóng từ sấy khơng khí lị tận dụng nhiệt khói nóng Độ ẩm rác sau sấy < 30% 6.2.1.3 Chuyển bồn nước nóng thành khử khí Trong nước cấp có số khí có ảnh hưởng đến mức độ ăn mòn kim loại lò như: CO; O2; H2S Để loại bỏ khí khỏi nước trước cấp vào lị hơi, cần trang bị khử khí Bộ khử khí ngồi tác dụng khử khí coi bồn chứa nước nóng cấp vào lị Do chuyển đổi bồn nước nóng sơ đồ cơng nghệ tại, đáp ứng yêu cầu bồn chứa nước nóng cấp cho lị hơi, lại khử khí giảm ăn mịn bề mặt trao đổi nhiệt 6.2.1.4 Bố trí dự phịng vịi đốt dầu khẩn cấp buồng đốt thứ cấp Tại buồng đôt thứ cấp, yêu cầu nhiệt độ luôn đạt >= 10500C Tuy nhiên độ trễ điều chỉnh chế độ cháy nhiên liệu rác sinh khối, khó đảm bảo nhiệt độ buồng đốt thứ cấp Nếu tăng tốc độ cháy cao quá, nhiệt độ buồng đốt cao, ảnh hưởng tới tuổi thọ buồng đốt Nếu giảm tốc độ cháy, nhiệt độ buồng đốt không đảm bảo tiêu chuẩn Do để đảm bảo khả điều chỉnh nhiệt độ buồng đốt, ta Nguyễn Mạnh Cường 105 SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh nên bố trí thêm vịi dốt dầu khẩn buồng đốt thứ cấp Khi nhiệt độ buồng đốt không đảm bảo , đầu đốt tự đốt dầu để trì nhiệt độ buồng đơt thứ cấp 6.2.1.5 Xử lý khói thải Với cơng nghệ xử lý khí thải mơ hình nghiên cứu, khả xử lý bụi khí thải chưa thực hiệu Tuy số mơi trường khói thải đảm bảo sau thời gian hoạt động đốt rác thải đa dạng hơn, hệ thống xử lý khói khó đáp ứng u cầu kỹ thuật mơi trường Để nâng cao khả xử lý khí thải, xin đề xuất phương án xử lý khí thải sử dụng thiết bị venturi kết hợp thiết bị hấp thụ dạng đệm để khử khí Cụ thể hình 6.5: Hình 6.5: Cấu tạo hệ thống xử lý khói thải sử dụng ống venturi kết hợp thiết bị hấp thụ Khói thải sau qua tận dụng nhiệt dẫn qua xử lý cyclon để sơ loại bỏ tro bụi có tỷ trọng nặng Khói sau cyclon dẫn qua hệ thống xử lý khói sử dụng thiết bị ventury kết hợp thiết bị hấp thụ để xử lý triệt để Nguyễn Mạnh Cường 106 SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh tro bụi khí thải độc hại khói trước xả mơi trường Hệ thống xử lý khói thải bao gồm giai đoạn: + Giai đoạn 1: Khí thải dẫn qua venturi ướt để lọc bụi Tại phễu venturi, đầu phun nước tiếp tuyến bố trí cách phù hợp để tạo thành màng nước quanh phễu Màng nước có hiệu lưu giữ bụi phần khí thải khói Sau hỗn hợp khói nước qua cổ venturi, tốc độ dịng khí đẩy lên cao hiệu ứng venturi gây ra, điều khiến cho giọt nước bị phá vỡ thành hỗn hợp sương tăng tương tác nước bụi khí Sau qua venturi, bụi bị giữ lại nước theo nước thải Hiệu suất thiết bị với hạt bụi 15-20m 95% 2-5m 90% Giai đoạn 2: Hấp thụ khí axit Phương pháp sử dụng thiết bị hấp thụ dạng đệm hoạt động với nguyên lý sau: Chất lỏng, chuyển động từ xuống, khí thải chuyển động từ lên, nhờ lớp vật liệu đệm khôi sứ mà khả tiếp xúc chất lỏng khí tăng lên Khi chất lỏng khí tiếp xúc với nhau, chất nhiễm dạng khí hấp thụ màng nước bề mặt khâu đệm , đồng thời bụi rửa nhờ dịng chất lỏng Dung dịch sau hấp thụ khí độc chảy xuống đáy tháp, dẫn xuống bể xử lý nước Thực tế cho thấy, sau khói lị xử lý, nồng độ cực đại đo chất nhiễm khơng khí mặt đất khu vực xung quanh nhà máy nhỏ nhiều so với tiêu chuẩn cho phép 6.2.1.6 Xử lý nước sau xử lý khói thải Nhìn chung nước thải từ hoạt động lò đốt chất thải độc hại, chứa thành phần cặn lắng từ trình xử lý bụi, nước thải có tính axit hấp thụ thành phần SOx, NOx, HCl, ….do cần phải xử lý trước tái tuần hoàn thải vào hệ thống thoát nước thải chung Nguyễn Mạnh Cường 107 SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh Đối với nước từ hệ thống xử lý khói thải có hai thành phần cần quan tâm xử lý axits hình thành q trình hấp thụ khí khói thải tro bụi Để xử lý tính a xít nước thải ( PH = 4-5), dùng chất kiềm để trung hịa, thơng dụng dùng Ca(OH)2 Thành phần tro bụi nước thải thường xử lý phương pháp lắng Chi tiết công nghệ thể sơ đồ hình 5.9 Nước thải sau xử lý khí thu gom vào bể trộn, nước thải trộn với hóa chất sữa vơi nhờ cánh khuấy Sau nước thải dẫn vào bể phản ứng để trung hòa làm giảm độ axit nước Sau trung hòa, nước thải dẫn qua bể lắng để loại thành phần tro bụi Các thành phần cặn lắng từ xử lý bụi khí thải đem chôn lấp bãi chôn lấp Nước sau tách bùn dẫn sang bể điều hòa khử trùng Cl2 trước thải ngồi mơi trường Hình 6.6: Sơ đồ xử lý nước thải từ hệ thống xử lý khói thải Nguyễn Mạnh Cường 108 SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 6.2.1.7 Lập phương án tận dụng tro xỉ thải Tro, xỉ chất thải sinh đốt lò Lượng tro xỉ chiếm khoảng 10 15% khối lượng rác đốt Trong hệ thống tại, tro xỉ vận chuyển bãi thu gom có khả lưu trữ năm Điều khơng tăng chi phí mặt kho bãi, ảnh hưởng môi trường xung quanh bụi bẩn mà cịn tổn thất khơng tận thu lợi ích tro xỉ đem lại Do xây dựng dự án, cần tính đến giải pháp tận dụng tro xỉ để san lấp mặt trộn với phụ gia làm gạch lát đường, gạch xây tường rào 6.2.2 Các kiến nghị mặt sách – pháp lý Hiện xử lý đốt rác thải Việt Nam gặp khó khăn việc phân loại rác Nếu phân loại rác khơng tốt khó khăn việc đốt, đảm bảo môi trường Nhưng trang bị vận hành hệ thơng phân loại rác đẩy kinh phí sản xuất lên cao, giảm khả cạnh tranh Để giải vấn đề này, cần phân loại rác từ nguồn, phân rác tái sinh, rác đốt rác nguy hại Cho đến Việt Nam tuyên truyền chưa có hành động cụ thể hóa luật Do để giải tốt vấn đề xử lý rác tận dụng nguồn lượng rác thải, kiến nghị phủ sớm luật hóa việc phân loại rác nguồn Đối với sử dụng rác thải để phát điện, phủ ủng hộ thông qua việc mua giá điện rác cao Cụ thể: điện than giá 5.3 cent/kwh; điện sinh khối 5.8 cent/kwh; điện mặt trời 9.35 cent/kwh; điện rác 10.5 cent/kwh Tuy nhiên với việc đốt rác thải tận dụng nhiệt để sinh sản xuất nhà nước chưa có sách hỗ trợ cụ thể Do kiến nghị phủ nghiên cứu hỗ trợ cho doanh nghiệp tận dụng rác thải sản xuất giảm thuế thu nhập doanh nghiệp, thuế nhập khẩu, VAT Khi xây dựng khu công nghiệp, làng nghề, cần tính tốn lượng rác thải Nếu xây dựng nhà máy xử lý rác thải tận dụng nhiệt cần quy hoạch mặt Nguyễn Mạnh Cường 109 SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh đảm bảo thuận lợi việc thu gom lưu trữ rác thải, cấp cho hộ sản xuất Hiện số liệu hệ số phát thải CO2 theo điều kiện nước ta chưa thống kê tính tốn, gây khó khăn cho người tính tốn lập dự án kiểm toán Để tạo thuận lợi cho việc tính tốn phát thải theo quan điểm vịng đời, cần ban ngành liên quan lập nên bảng liệu hệ số phát thải theo điều kiện sản xất Việt Nam Nguyễn Mạnh Cường 110 SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh TÀI LIỆU THAM KHẢO PEEC4, Quy hoạch phát triển nguồn điện sử dụng chất thải rắn quốc gia đến năm 2025,tầm nhìn đến năm 2035, Năm 2016 Công ty cổ phần giám định TKV, Báo cáo kết lấy mẫu phân tích mẫu than phục vụ dự án đốt than, năm 2012 Quỹ ASEAN Tổ chức Năng suất Châu Á, Sổ tay đào tạo, Năm 2016 Nguyễn Đức Quyền, Mơ hình xử lý rác thải có tận dụng nhiệt để sản xuất nước, áp dụng làng nghề sản xuất giấy Đống Cao, Tp Bắc Ninh, Năm 2017 TT Nghiên cứu Ứng dụng CN MT ( EMVIC), Công nghệ đốt chất thải rắn sinh hoạt, Năm 2017 IPCC , IPCC guideline – Vol 1, 2, 3, 4, 5, Năm2006 Henan Yinchen Boiler group Co., Ltd, 10T double drum warer tube steam boiler, Năm 2018 PGS,TS Nguyễn Đức Khiển; KS.CC Hồ Sỹ Nhiếp; TS Nguyễn Kim Hoàng; ThS Nguyễn Thị Diễm Hằng, Công nghệ xử lý, tái chế tái sử dụng chất thải rắn, Nhà xuất xây dựng năm 2012 TS Nguyên Xuân Thủy; ThS Trần Việt Hoa; ThS Nguyễn Việt Ánh, Quản trị dự án đầu tư, Nhà xuất thống kê năm 2012 10 Đàm Thị Lan, Tính tốn, thiết kế, chế tạo xây dựng quy trình vận hành lị thử nghiệm đốt rác thải sinh hoạt, không sử dụng lượng bên với suất 500 kg/h, Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ, năm 2013 11 Nguyễn Minh Tiến, Nghiên cứu khí động, trao đổi nhiệt vịng đời cơng nghệ lớp sơi tuần hồn, luận án tiến sỹ, năm 2018 12 Nguyễn Nhật Trường, Tính tốn phát thải khí CO2 đề xuất biện pháp sản xuất cho nhà máy sữa Đà Nẵng, Luận văn thạc sỹ , Năm 2015 Nguyễn Mạnh Cường a SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 13 Liên hiệp hội khoa học kỹ thuật; Sở tài nguyên môi trường Bắc Ninh; Hiệp hội môi trường, Kỷ yếu hội thảo nâng cao lực quản lý xử lý chất thải rắn, Năm 2017 14 A.J Chandler, T.T.Eighmy,J.Hartlen,O.Hjelmar, D.S.Kosson, S.E Sawell, H.A Vandersloot, J.Vehlow, Municipal Solid Waste Incinirator Residues, 1997 15 PGS Tiến sỹ Phạm Hồng Lương, Phát triển cơng nghệ lượng theo quan điểm đánh giá vòng đời, Bài giảng học phần HE6190 (chương trình thạc sỹ), Viện KHCN nhiệt-lạnh, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2012 16 PGS, TS Nguyễn Cảnh Nam, Tổng quan trữ lượng tiêu thụ than tồn cầu, Trang thơng thơng tin điện tử Tạp chí lượng Việt Nam, năm 2018 17 GS, TS Vương Đình Huệ, Thành Tựu kinh tế bật qua 30 năm đổi mới, Báo tin tức, năm 2016 18 Tổng cục thống kê, Tốc độ tăng trưởng GDP, năm 1986 đến 2017 19 Tổng cục thống kê, GDP khu vực công nghiệp , năm 1986 đến 2017 20 Tổng cục thống kê, Chất thải rắn , năm 2003, 2008, 2015 Nguyễn Mạnh Cường b SHHV: CA170313 ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN MẠNH CƯỜNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT, KINH TẾ VÀ MÔI TRƯỜNG CỦA CƠNG NGHỆ ĐỐT CHẤT THẢI RẮN... hình đốt rác thải tận dụng nhiệt cho công nghiệp vừa nhỏ tối ưu Việt Nam mơ hình xây dựng lị đốt rác thải công nghiệp khu công nghiệp làng nghề, vừa đốt rác thải công nghiệp khu vực đó, lại tận dụng. .. thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh MƠ HÌNH CƠNG NGHỆ ĐỐT NHIÊN LIỆU RẮN TẬN DỤNG NHIỆT TRONG CN VỪA VÀ NHỎ TẠI VIỆT NAM Trong công nghiệp vừa nhỏ Việt Nam, nhiên liệu sử dụng chủ yếu nhiên