Nội dung đồ án trình bày một số nội dung như sau: tìm hiểu thực trạng rác thải ở Việt Nam, quy trình công nghệ làm phân vi sinh, tính toán thiết kế mặt bằng dây chuyền sản xuất. Mời các bạn tham khảo!
Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU………………………………… .3 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT………… 1.1 Tìm hiểu chất thải rắn sinh hoạt…………………………………………4 1.1.1 Định nghĩa……………………………………………………………… 1.1.2 Nguồn gốc, đặc điểm, thành phần, tính chất rác thải sinh hoạt………4 1.1.3 Các phương pháp xử lý rác thải sinh hoạt thường gặp………………… 1.2 Tìm hiểu phân vi sinh………………………………………………… 1.2.1 Phân VSV cố định nitơ………………………………………………….10 1.2.2 Phân lân vi sinh………………………………………………………….10 1.2.3 Thực trạng phân bón VSV Việt Nam…………………………………11 Chương 2: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN…………………12 2.1 Sơ đồ công nghệ số nước giới……………………………….12 2.2 Lựa chọn sơ đồ cơng nghệ……………………………………………… 19 Chương 3: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT TRONG DÂY CHUYỀN…………………………………………………………………… 28 3.1 Cơng đoạn tính tốn sản xuất phân vi sinh……………………… 28 3.1.1 Công đoạn phân loại…………………………………………………….28 3.1.2 Công đoạn phối trộn…………………………………………………….39 3.1.3 Cơng đoạn ủ hiếu khí……………………………………………………31 3.1.4 Cơng đoạn ủ chin……………………………………………………… 40 3.1.5 Cơng đoạn tinh chế đóng bao sản phẩm…………………………… 41 3.2 Tính tốn thiết bị thiết bị phụ dây chuyền sản xuất phân vi sinh………………………………………………………………………….44 3.3 Tính tốn mặt bằng……………………………………………………….50 3.3.1 Tính diện tích mặt nhà máy……………………………………….50 3.3.2 Lựa chọn vị trí xây dựng nhà máy nguyên tắc bố trí mặt bằng…… 55 KẾT LUẬN………………………………………………………………… 56 Trang Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………57 Trang Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày LỜI NĨI ĐẦU Trong thời kì cơng nghiệp hóa, đại hóa nước ta đạt thành tựu to lớn kinh tế, công nghệ kĩ thuật Tuy nhiên đôi với phát triển vấn nhức nhối môi trường Phát triển nhiều hiểm họa mơi trường tang theo Chính vấn đề nhiễm môi trường vấn quan tâm hàng đầu Sự phát triển bao gồm trình thị hóa nhanh chóng kéo theo lượng rác thải đô thị phát sinh ngày nhiều Đây vấn đề đáng lo ngại lượng rác thải sinh vượt khả xử lý công ty môi trường Đứng trước thực trạng này, nước ta có nhiều biện pháp xử lý, sử dụng phương pháp chôn lấp, sản xuất chế phẩm phân vi sinh áp dụng với quy mơ vừa nhỏ, phương pháp đốt nghiên cứu dần đưa vào thực tiễn Và rác thải Việt Nam chưa phân loại nguồn nên khó khăn cho việc sử dụng cơng nghệ nước Ngoài việc đầu tư nghiên cứu giải pháp xử lý, cần thực tuyên truyền nâng cao ý thức phân loại rác từ nguồn nhằm giải vấn đề “Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, suất 70 tấn/ngày” đề tài đồ án em Đây đề tài mới, áp dụng nước ta mang lại giá trị cao Đề tài vừa xử lý rác thải đô thị, vừa đem lại hiệu kinh tế Trong khn khổ đồ án, em xin trình bày số nội dung sau: tìm hiểu thực trạng rác thải Việt Nam, quy trình cơng nghệ làm phân vi sinh, tính tốn thiết kế mặt dây chuyền sản xuất Trang Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT 1.1 Tìm hiểu chất thải rắn sinh hoạt 1.1.1 Định nghĩa Chất thải rắn hiểu tất chất thải phát sinh hoạt động người động vật tồn dạng rắn thải bỏ khơng cịn hữu dụng hay khơng muốn dung nữa, bao gồm tất chất rắn không đồng thải từ cộng đồng dân cư đô thị chất thải đồng ngành sản xuất nơng nghiệp, cơng nghiệp, khai khống… Chất thải rắn sinh hoạt chất thải rắn sinh từ hoạt đông hàng ngày người Rác thải sinh hoạt nơi lúc phạm vi thành phố khu dân cư, từ hộ gia đình, khu thương mại, chợ tụ điểm bn bán, nhà hàng, khách sạn, công viên, khu vui chơi giải trí, viện nghiên cứu, trường học, quan nhà nước… 1.1.2 Nguồn gốc, đặc điểm, thành phần, tính chất rác thải sinh hoạt a, Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn Các nguồn chủ yếu phát sinh chất thải rắn sinh hoạt bao gồm: - Từ khu dân cư: Bao gồm khu dân cư tập trung, hộ dân cư tách rời Nguồn rác thải chủ yếu là: thực phẩm dư thừa, thủy tinh, gỗ, nhựa, cao su…cịn có số chất thải nguy hại - Từ động thương mại: Quầy hàng, nhà hàng, chợ, văn phòng quan, khách sạn, Các nguồn thải có thành phần tương tự khu dân cư (thực phẩm, giấy, catton, ) - Các quan, công sở: Trường học, bệnh viện, quan hành chính: lượng rác thải tương tự rác thải dân cư hoạt động thương mại khối lượng -Từ xây dựng: Xây dựng nhà cửa, cầu cống, sửa chữa đường xá, dỡ bỏ cơng trình cũ Chất thải mang đặc trưng riêng xây dựng: sắt thép vụn, gạch vỡ, sỏi, bê tông, vôi vữa, xi măng, đồ dùng cũ không dùng - Dịch vụ công cộng đô thị: Vệ sinh đường xá, phát quan, chỉnh tu công viên, bãi biển hoạt động khác, Rác thải bao gồm cỏ rác, rác thải từ việc trang trí đường phố - Các trình xử lý nước thải: Từ trình xử lý nước thải, nước rác, trình xử lý công nghiệp Nguồn thải bùn, làm phân compost, Trang Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày - Từ hoạt động sản xuất công nghiệp: Bao gồm chất thải phát sinh từ hoạt động sản xuất công nghiệp tiểu thủ công, trình đốt nhiên liệu, bao bì đóng gói sản phẩm, Nguồn chất thải bao gồm phần từ sinh hoạt nhân viên làm việc - Từ hoạt động sản xuất nông nghiệp: Nguồn chất thải chủ yếu từ cánh đồng sau mùa vụ, trang trại, vườn cây, Rác thải chủ yếu thực phẩm dư thừa, phân gia súc, rác nông nghiệp, chất thải từ trồng trọt, từ trình thu hoạch sản phẩm, chế biến sản phẩm nông nghiệp Bảng 1.1: Chất thải đặc trưng từ số nguồn phổ biến [𝟏] Nguồn thải Khu dân cư thương mại Chất thải đặc biệt Chất thải từ viện nghiên cứu công sở Thành phần chất thải Chất thải thực phẩm, giấy, carton, nhựa, vải, cao su, rác vườn, gỗ, nhôm, kim loại chứa sắt loại khác: tã lót, khăn vệ sinh… Chất thải thể tích lớn, đồ điện dân dụng, hàng hóa, rác vườn thug om riêng, pin, dâu, lốp xe, chất thải nguy hại Bao gồm chất thải sinh hoạt khu dân cư thương mại, chai lọ đựng hóa chất , găng tay, pin, đồ điện tử Chất thải từ dịch vụ Vệ sinh đường phố: Bụi, rác, xác động vật, xe máy hỏng, cỏ, gốc cây, ống kim loại nhựa cũ, ăn uống: chai nước giải khát, can sữa, lon bia, thùng carton, nhựa hỗn hợp, vải, giẻ rách Hoạt động sản xuất Rơm, rạ, rễ cây, lá, đất, thùng, bao , vỏ , đồ đựng loại, tro, bụi, xỉ than … b,Thành phần chất thải rắn sinh hoạt Trang Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày Bảng 1.2: Bảng phân loại số thành phần chất thải rắn sinh hoạt Thành phần Các chất cháy Giấy Hàng dệt Thực phẩm Cỏ, gỗ củi, rơm rạ Chất dẻo Da cao su Các chất không cháy Các kim loại sắt Các kim loại phi sắt Thủy tinh Đá sành sứ Các chất hỗn hợp Định nghĩa Ví dụ Các vật liệu làm từ bột giấy Có nguồn gốc từ sợi Các chất thải từ đồ ăn, thực phẩm Các vật liệu sản phẩm chế tạo từ gỗ, tre, rơm… Các vật liệu sản phẩm chế tạo từ chất dẻo Các vật liệu sản phẩm chế tạo từ da cao su Các túi giây, mảnh bìa, giấy vệ sinh… Vải, len, nilong Cọng rau, vỏ quả, thân cây, lõi ngô Đồ dùng gỗ bàn ghế, đồ chơi, vỏ dừa… Phim cuộn, túi chất dẻo, chai lọ, dây điện, đấu vòi… Bóng, giày, ví, băng cao su Các vật liệu sản phẩm chế tạo từ sắt mà để bị nam châm hút Các vật liệu không bị nam châm hút Các vật liệu sản phẩm chế tạo từ thủy tinh Bất kì loại vật liệu khơng cháy khác kim loại thủy tinh Tất loại vật liệu khác không phân loại bảng Loại chia làm hai phần: kích thước nhỏ 5mm lớn 5mm Vỏ hộp, dây điện, hàng rào, dao, nắp lọ… Vỏ nhôm, giây bao gói, đồ đựng… Chai lọ, đồ đựng thủy tinh, bóng đèn Vỏ chai, ốc, xương, gạch đá, gốm… Đá cuội, cát, đất, tóc… 1.1.3 Các phương pháp xử lý rác thải sinh hoạt thường gặp Trang Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày a, Phương pháp đổ rác thành đống trời Đây phương pháp sử dụng nhiều nhất, rác thu gom vận chuyển đến địa điểm xác định để xử lý Tại người ta đổ rác thành đống có kích thước khác Lớp rác đổ chồng lên lớp rác khác tạo nên hỗn độn không theo quy luật nào.[𝟐] * Ưu điểm Phương pháp đơn giản, tốn * Nhược điểm - Hiện tượng khí từ bãi rác đo khơng che phủ kín ảnh hưởng đến khơng khí khu vực xung quanh - Nước mưa thấm vào rác thải, lượng nước rị rỉ cần xử lý lớn, độ nhiễm cao Phụ thuộc vào tự nhiên, thời gian tháng đến năm b, Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh( landfill) Đây phương pháp chôn lấp rác vào hố đào có tính tốn dung lượng, có gia cố cẩn thận đề kiểm sốt khí thải kiểm sốt lượng nước rị rỉ Nền tang phương pháp tạo mơi trường yếm khí để vi sinh vật tham gia phân hủy thành phần hữu có rác thải, có kiểm sốt tượng ô nhiễm nước, đất không khí Các bước tiến hành xử lý: - Phân loại chất thải xử lý theo phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh - Lựa chọn địa điểm chôn lấp - Lựa chọn quy mô bãi chôn lấp - Phân loại bãi chôn lấp - Quản lý xử lý nước rò rỉ bãi chơn lấp *Ưu điểm Phương pháp có ưu điểm kiểm sốt tượng nhiễm mơi trường * Nhược điểm - Chi phí đầu tư xây dựng cao - Tốn diện tích để chứa rác Trang Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày - Thời gian phân hủy rác thải lâu, kể phương pháp landfill có bổ sung vi sinh vật - Đối với chôn lấp lộ thiên, phần bề mặt khơng phủ kín, nên từ bãi rác loại khí NH4 , CO2 , H2 S, NH3 , indol nhiều khí khác gây mùi khó chịu, nhiễm khơng khí trầm trọng khu vực xung quanh - Rác chôn lấp chưa phân loại, chứa nhiều chất khó phân hủy, chất độc hại có sẵn rác chất độc phát sinh trình ủ tạo mối nguy hiểm lớn cho môi trường đất - Bãi rác chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh, chôn lấp lộ thiên tác nhân gây bệnh tác động trực tiếp tới sức khỏe người sống gần khu vực bãi rác - Với phương pháp landfill, chi phí cho lớp lót, hệ thống thu xử lý khí, nước rác lớn.[𝟐] c, Phương pháp đốt Rác thải sau thu gom, vận chuyển đốt lị đốt, thu nhiệt để chạy máy phát điện, cịn phần tro đem chôn lấp * Ưu điểm - Tiêu diệt mầm bệnh, loại bỏ chất độc hại rác thải - Hạn chế vấn đề ô nhiễm liên quan đến rác - Cho phép xử lý nhiều loại rác * Nhược điểm - Tiết kiệm diện tích đất chơn lấp - Chi phí vận hành bảo trì thiết bị cao - Gây nhiễm khơng khí mơi trường nghiêm trọng, khó kiểm sốt với lượng khí thải chứa dioxin, gây hiệu ứng nhà kính bệnh đường hơ hấp - Tốn nhiều nguyên liệu đốt Phương pháp thích hợp với rác thải cơng nghiệp, rác thải y tế Khơng thích hợp cho xử lý rác thải sinh hoạt có hàm lượng hữu cao Việt Nam[𝟑] d Phương pháp ủ sinh học * Bản chất phương pháp Trang Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày Phương pháp ủ chất thải hữu trình phân giải loạt chất hữu có chất thải sinh hoạt, bùn cặn, phân gia súc,… tác dụng tập đoàn vi sinh vật địa vi sinh vật bổ sung vào Quá trình ủ thực điều kiện hiếu khí kị khí * Mục đích phương pháp Phương pháp ủ chất hữu có mục đích sau: + Ổn định chất thải: q trình sinh học xảy ủ chất thải hữu chuyển hóa chất thải hữu dễ phân hủy thành chất ổn định + Tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh: trình ủ, nhiệt độ tăng cao ( lên tới 80℃, trung bình khoảng 55-60℃) nên vi sinh vật gây bệnh bị tiêu diệt sau 4-5 ngày ủ + Làm cho chất hữu có giá trị phân bón cao: phần lớn chất dinh dưỡng N, P, K có thành phần chất hữu cơ, bón cho khơng thể hấp thụ được, sau ủ chất chuyển sang vô NO− 3, − PO4 dễ dàng cho hấp thụ + Làm tơi xốp đất: sau ủ chất hữu trở thành dạng mùn, tơi xốp giúp dễ hấp thụ.[𝟐] * Các vi sinh vật q trình ủ Các lồi vi khuẩn thường gặp là: Bacillus, Pseudomonas, Clostridium,… Vài loại xạ khuẩn thường gặp trình ủ: Actinobifida, Actinomyces, Streptomycses, Một vài loại nấm thường gặp ủ: Muccor, Aspergillus, Torula, Talaromyces, Coprinus… Sinh vật đơn bào[𝟒] * Các yếu tố ảnh hường đến q trình ủ Thành phần ngun liệu, kích thước nguyên liệu, độ ẩm, nhiệt độ, pH , nồng độ O2 , CO2 1.2 Tổng quan phân vi sinh “ Phân VSV (phân vi sinh) sản phẩm chứa VSV sống, tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành, thông qua hoạt động sống chúng tạo nên chất dinh dưỡng mà trồng sử dụng (N, P, K, S, Fe…) hay hoạt chất sinh học, góp phần nâng cao suất chất Trang Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày lượng nông sản Phân VSV phải đảm bảo không gây ảnh hưởng xấu đến người, động, thực vật, môi trường sinh thái chất lượng nông thải.” 1.2.1 Phân VSV cố định nitơ Nitơ nguyên tố trơ khó liên kết hóa học với nguyên tố khác, khơng có chất xúc tác điều kiện đặc biệt khác Nitơ khơng ngừng bị chuyển hóa chu trình khép kín tác động sinh học hay hóa học khác Dưới tác động cac hoạt động hóa học sinh học, nitơ phân tử chuyển hóa thành đạm vơ cơ, sau chuyển hóa thành đạm thực vật động vật thông qua trình đồng hóa Một phần đạm thực vật dạng tàn dư thực vật phần khác người, động vật thải dạng phân bã trả lại cho đất Đạm đất, phần trồng sử dụng, số lại bị thẩm lậu, rửa trôi bay hoạt động VSV đất có khả phân giải đạm Quá trình đất đạm chịu ảnh hưởng lớn chế độ canh tác Trong tự nhiên, nitơ phân tử tồn dạng khí chiếm tới 78.16% thể tích khơng khí, song hợp chất nitơ lại khơng sử dụng làm nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật Để trồng sử dụng nguồn tài nguyên làm chất dinh dưỡng, nitơ khơng khí phải chuyển hóa thơng qua q trình cố định nitơ (cố định đạm), nitơ phân tử chuyển hóa thành amon Quá định cố định nitơ xảy tác nhận vật lý, hóa học sinh học, q trình cố định đạm sinh học quan tâm nhiều đến hiệu tính an tồn với mơi trường Cố định đạm sinh học trình khử N2 thành xúc tác enzim nitrogenase có mặt ATP theo sơ đồ phản ứng sau: N = N NH = NH H2N – NH2 NH3 N2 + 8H + 8e + 16Mg.ATP + 16O 2NH3 + H2 + 16Mg.ADP + 16P Căn vào đặc tính loại VSV mối quan hệ chúng trồng, VSV cố định nitơ chia thành loại cố định nitơ cộng sinh, cố định nitơ tự cố định nitơ hội sinh[𝟓] 1.2.2 Phân lân vi sinh VSV phân giải phân lân – VSV chuyển hóa lân (phosphate Solubilizing Micreoorganisms – PSM) hay gọi VSV huy động lân (Phosphate mobilizing Microorganisms) VSV có khả chuyển hóa hợp chất photpho khó tan thành dạng dễ tiêu cho trồng sử dụng Các VSV phân giải hợp chất photpho khó tan biết đến bao gồm vi khuẩn, nấm mốc nấm men VSV phân giải lân không VSV chuyển hóa photphat vơ cơ, Trang 10 Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn thi, cơng suất 70 CTRĐT/ngày 3.2 TÍNH TỐN CÁC THIẾT BỊ CHÍNH VÀ CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT PHÂN VI SINH * Sàng quay Mục đích sàng quay tách thành phần rác có kích thước nhỏ 50mm đưa vào ủ nhằm giảm bớt lượng rác đưa vào máy nghiền Đường kính sàng quay xác định theo cơng thức: D=[ 11,36.𝑁 𝜌.𝑘1 𝑘2 𝑔0,5 𝑡𝑔𝛼 ]0,4 [𝟏𝟒] Trong đó: N: suất sàng quay (tấn/h) N = 2,5 tấn/h = 0,69 kg/s 𝜌 : khối lượng riêng rác thải, 𝜌 = 0,47 (tấn/m3) = 470 kg/m3 𝛼: hệ số tính đến góc nghiêng sàng quay k1 = 1,85 α = 5o, Hệ số k2 = 0,25 g : gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s2) D=[ = 0,44 m Vậy đường kính sàng ta chọn m - Tốc độ sàng quay n= 𝑔 √ (vịng/s) [𝟏𝟒] 2𝜋 𝑟 Trong đó: g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2 r: bán kính tang quay (m), r = D/2 = 0,22 n= 𝑔 9,81 √ = 2𝜋 √0,22 = (vòng/s) = 60 (vòng/phút) 2𝜋 𝑟 - Chọn chiều dài sàng quay: Với đường kính sàng rung (m) tốc độ quay tang quay 60 (vòng/phút) nên chọn chiều dài tang quay (m) với mắt lưới 50 x 50 mm Với thơng số ta chọn động điện có công suất (kW) Trang 44 Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày Bảng 4.2 Các thông số thiết sàng quay phân loại Thông số Năng suất Đường kính sàng quay Tốc độ quay sàng quay Chiều dài sàng quay Đường kính lỗ sàng Công suất động điện Ký hiệu N D Giá trị 2,5 Đơn vị tấn/h m N 60 vòng/phút L D P 50 m mm kW * Bể ủ hiếu khí Nhà ủ thiết kế thành bể ủ có tường bê tơng bao quanh cao 3m, dày 0,2m Khối lượng riêng rác = 0,47 tấn/m3 Lượng rác vào bể ủ GV3 = 56,63tấn/ngày Vậy thể tích khối rác đưa vào ủ là: V= GV3 ρ = 56,63 0,47 (m3/ngày) ~ 120 (m3/ngày) * Tính kích thước bể ủ hiếu khí Với thể tích khối rác 120 (m3/ngày) nên ta chia làm bể, bể dung tích 60m3 Thơng thường chọn bể ủ hiếu khí hình chữ nhật để dễ vận hành Thể tích bể là: V = L x B x H = 60 (m3/ngày) Trong L: Chiều dài bể ủ hiếu khí (m) B: Chiều rộng bể ủ (m) H: Chiều cao rác bể ủ hiếu khí (m) Ở chọn chiều cao rác bể ủ 2,5 m nên suy diện tích bể ủ S = L x B = 24 (m2) Chọn kích thước bể ủ 4m x 6m Chọn chiều cao xây dựng bể 3m Trang 45 Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày Thời gian ủ hiếu khí tùy vào điều kiện thời tiết khác mà kéo dài khoảng từ 20 – 25 ngày Chọn thời gian ủ 21 ngày Tuy nhiên thời gian ủ kéo dài phụ thuộc thời tiết, ta chọn thời gian ủ 24 ngày Hơn ta xây thêm bể để dự phòng tải Như cần xây dựng 36 x 2= 72 bể ủ * Rãnh cấp khí cho bể ủ hiếu khí Nhiệm vụ rãnh cấp khí cung cấp khí cho khí phân bố bể ủ để giúp cho vi sinh vật phân hủy tốt Bố trí rãnh cấp khí cho chạy dọc theo bể ủ hiếu khí Chọn chiều dài rãnh cấp khí (m) Chiều rộng rãnh cấp khí 0,4 (m) Khoảng cách rãnh (m) Khoảng cách rãnh với tường 0,5 (m) Vậy cần bố trí rãnh cho bể ủ Mỗi đầu rãnh cấp khí nối với thiết bị cấp khí * Tấm ghi Tấm ghi làm thép dày mm đặt rãnh cấp khí rác thải khơng rớt xuống làm tắc ngẽn rãnh dẫn đến khí khơng phân bố bể ủ Chiều dài chiều rộng ghi phụ thuộc vào rãnh dẫn khí Mỗi rãnh ta nên phân bố ghi để thuận tiện cho việc dọn vệ sinh Vậy chiều dài ghi 2.5 (m) chiều rộng 0,45 (m) Chọn đường kính lỗ ghi cm khoảng cách lỗ với 20 cm Như số lỗ khí phân bố ghi rãnh 148 lỗ Các rãnh cấp khí vừa có tác dụng phân phối khí bể vừa có tác dụng thu nước rỉ rác trình Bảng 4.2 Các thơng số thiết kế bể ủ hiếu khí Trang 46 Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày Thơng số Ký hiệu Giá trị Đơn vị Thể tích rác bể ủ V 60 m3/ngày Chiều cao lớp rác H 2,5 M Chiều rộng bể ủ B M Chiều dài bể ủ L M Chiều cao bể ủ H M Diện tích bể ủ S 24 m2 Chiều rộng ghi Bg 0.45 M Số ghi bể ủ N Chiều rộng rãnh cấp khí Br 0,4 M Chiều dài rãnh cấp khí Lr M Khoảng cách rãnh cấp khí X M * Luống ủ chín Khối lượng sản phẩm phân hủy vào bể ủ chín GV4 = 50,4 (tấn/ngày) = 107 m3/ngày Sản phẩm đánh thành luống nhà ủ chin Do thời gian ủ chín kéo dài 28 ngày nên số luống ủ 28 luống dự phịng với kích thước luống sau: Chọn chiều cao luống ủ 2,5m Diện tích luống ủ là: S = 108 2,5 = 43,2 m2 Chọn chiều rộng m, chiều dài 10m * Sàng rung Chọn sàng lắp lưới mùn có kích thước nhỏ Máy sàng rung làm việc với số vòng quay trục lệch tâm 500 – 1500 vòng/phút, biên độ dao động nằm khoảng 1- mm [14] Vì mùn phân thành hai loại, loại có kích thước lớn 10mm nhỏ 10mm nên ta chọn sàng lớp với kích thước lỗ sàng 10 x 10mm Sàng đặt nghiêng góc 200 Trang 47 Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày Năng suất sàng rung N 3600.B.h.v . tấn/h Hoặc N 120.B.h.e.n...tg tấn/h [14] Trong đó: B : chiều rộng lưới sàng (m) h : chiều cao lớp vật liệu (m) : khối lượng riêng vật liệu (mùn) (tấn/m3); 600 kg/m3 = 0,6 tấn/m3 : hệ số tơi vật liệu, = 0,6 – 0,7 Chọn = 0,7 e : biên độ dao động bán kính lệch tâm, e = – 6mm, [14] chọn e = 4mm n : số vòng quay trục lệch tâm (vịng/phút), chọn n = 1500 vịng/phút : góc nghiêng sàng, = 15 – 30o , chọn = 20o v0 : vận tốc chuyển động dọc vật liệu (m/s) Lượng vật chất vào công đoạn N = 48,1 tấn/ngày = tấn/h Chọn bề rộng lưới sàng B = 2m h= Vo = N 120.B.e.n.ρ.μ.tgα N 3600.B.h.ρ.μ = = 120.2,4.10−3 1500.0,6.0,7.𝑡𝑔20 3600.2.0,03.0,6.0,7 = 0,03 m = 0,022 m/s Vậy vận tốc chuyển động vật liệu sàng 0,022 m/s Chiều dài sàng rung : L = 2B = 4m - Thời gian lưu vật liệu lưới (t): t L v0 Trong đó: Trang 48 Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày L: Chiều dài sàng rung (m) v0: Vận tốc chuyển động vật liệu sàng rung (m/s) Vậy thời gian lưu vật liệu sàng rung t L = = 318,2s ≈ (5,3 phút) v0 0,022 Trong thực tế với loại sàng có đặc tính chọn động có cơng suất (kW) Bảng 4.1: Các thông số thiết kế sàng rung Thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị Năng suất N tấn/h Chiều cao mùn sàng h 0.03 M Vận tốc chuyển động vật liệu sàng rung v0 0.022 m/s Thời gian lưu vật liệu sàng rung t 5,3 Phút Công suất động P kW Số lớp sàng lớp Kích thước lớp lỗ 10 x 10 Mm Trang 49 Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày 3.3 TÍNH TỐN MẶT BẰNG 3.3.1 TÍNH DIỆN TÍCH MẶT BẰNG NHÀ MÁY 3.3.1.1 Nhà tập kết rác thải Nhà tập kết rác dùng để tập trung rác thải nhằm để tránh cho rác thải bị mưa ướt mang rác bên ngồi ảnh hưởng đến mơi trường đồng thời không làm tăng độ ẩm rác thải Khả chứa rác thải nhà tập kết rác chứa lượng rác ngày, thể tích rác là: V = x GV1/ ρCTR = 2.70/ 0,47 = 298 m3 ρCTR : khối lượng riêng chất thải rắn (tấn/m3) Chọn chiều cao đống chất thải là: h = m Diện tích bề mặt sàn chứa chất thải: S = V/ h = 298 / = 100 m2 Tuy nhiên, kích thước nhà tập kết rác phải đủ lớn, vừa để xe rác vào đổ rác, xe xúc hoạt động dễ dàng Như kích thước nhà tập kết rác cần xây dựng là: Chiều dài : L = 15 m Chiều rộng : B = 7m Chiều cao : H = m Nền cột nhà tập kết rác thải xây bê tông cốt thép, xây dày khoảng 0,3 (m) Bảng 5.1 Các thông số thiết kế nhà tập kết rác thải Thông số Giá trị Đơn vị Chiều dài 15 m Chiều rộng m Chiều cao m Diện tích 105 m2 3.3.1.2 Nhà phân loại rác thải Nhà phân loại rác thải phải xây dựng cho có khả bao trùm dây chuyền phân loại rác thải bao gồm thiết bị băng tải vận chuyển, sàng băng tải phân loại tay Trang 50 Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày Các hạng mục thiết bị bố trí nhà phân loại sau: Hố nạp rác: + chiều dài 5m, rộng 4m Băng tải lưu chuyển với chiều dài hình chiếu băng tải 15m Sàng quay dài 4m Băng tải nhặt dài 14m Máy nghiền 4m Như kích thướt nhà phân loại chọn sau: Chiều dài: 45m Chiều rộng: 14m Chiều cao: 6m Diện tích nhà phân loại S = 14 x 45 = 630 m2 Nền cột nhà phân loại rác thải xây bê tông cốt thép, xây dựng với độ dày 0,3 (m) Bảng 5.2 Các thông số thiết kế nhà phân loại rác thải Thông số Giá trị Đơn vị Chiều dài 45 m Chiều rộng 14 m Chiều cao m Diện tích 630 m2 3.3.1.3 Nhà đảo trộn Lượng rác thải vào nhà đảo trộn GV2 = 47,2 tấn/ngày Thể tích rác cần đảo trộn là: V = 47,2 0,47 = 102 m3/ngày Nhà đảo trộn chứa 1/2 lượng rác Như thể tích rác lần đảo trộn là: V1 = 102 = 51 m3/lần Trang 51 Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày Chọn chiểu cao lớp rác khu đảo trộn H =1,5 m Như diện tích nhà đảo trộn là: S= 51 = 34 m2 1,5 Như chọn kích thước khu đảo trộn : Chiều dài: L = 7,5 m Chiều rộng : B = 4,5 m Chiều cao xây dựng: H = m Nhà đảo trộn xây dựng hợp khối với nhà phân loại để thuận lợi cho việc vận chuyển rác Bảng 15.3 Các thông số thiết kế nhà đảo trộn rác thải Thông số Chiều rộng Chiều dài Chiều cao Diện tích Giá trị 4,5 7.5 34 Đơn vị m m m m2 3.3.1.4 Nhà ủ hiếu khí Số bể ủ hiếu khí cần phải xây dựng 72 bể Chiều dài bể ủ (m) chiều rộng (m) Để dễ quản lý bổ sung thêm chất phụ gia ta cần xây dựng bể cạnh Có tất 72 bể ta chia làm dãy, dãy 12 bể dãy 24 bể, khoảng cách dãy 5m Như chiều dài khu ủ khí 72m, chiều rộng 39m Chọn chiều dài khu ủ 78m, chiều rộng 41m nên diện tích nhà ủ hiếu khí 3198m2 Chọn chiều cao khu ủ hiếu khí (m) Độ dày bể ủ 0,2m Cột nhà ủ hiếu khí xây bê tông cốt thép, nhà xây dựng với độ dày 0,3 (m) Trang 52 Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày Bảng 5.4 Các thơng số thiết kế nhà ủ hiếu khí Thông số Giá trị Đơn vị Chiều rộng 41 M Chiều dài 78 M Chiều cao M Diện tích 3198 m2 3.3.1.5 Nhà ủ chín Có 30 luống ủ chia làm dãy, khoảng cách dãy 5m để thuận lợi cho viêc vận chuyển đảo trộn Mỗi dãy có 15 luống, luống rộng 5m dài 10m, khoảng cách luống 2m Vậy kích thước nhà ủ chín: + Chiều dài: 64m + Chiều rộng: 28 + Chiều cao: m Diện tích xây dựng : S = 64 x 28 = 1792 m2 Bảng 5.5 Các thông số thiết kế nhà ủ chín Thơng số Giá trị Đơn vị Chiều rộng 64 m Chiều dài 28 M Chiều cao M Diện tích 1792 m2 3.3.1.6 Nhà tinh chế sản phẩm Kích thước nhà tinh chế chọn sở bố trí thiết bị Ước tính: Diện tích nhà phân loại S =14 x 40 = 560 m2 Trang 53 Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày Diện tích kho thành phẩm: lượng sản phẩm thu ngày 17 (tấn/ngày), tương đương với 30 (m3/ngày) Cứ ngày lượng phân xuất xưởng lần nên cần xây dựng nhà kho với thể tích 150 (m3/ngày) Chọn chiều cao bao chứa sản phẩm phân chất lên với độ cao (m) diện tích kho chứa 30 (m2) Ta phải xây dựng cho nhà tinh chế, phân loại sàng phân phải hợp khối với kho chứa sản phẩm nên tổng diện tích cơng trình 180 (m2) Chọn chiều cao : 6m Chiều rộng :4m Chiều dài: 50 m Bảng 5.6 Các thông số thiết kế nhà tinh chế chứa sản phẩm Thông số Giá trị Đơn vị Chiều rộng m Chiều dài 50 m Chiều cao m Diện tích 200 m2 3.3.1.7 Các cơng trình phụ khác Ngồi cơng trình cịn có nhà phụ toàn hệ thống nhà máy nhà điều hành, nhà bảo trì máy móc, nhà quản lý cầu cân xe, nhà giao ca công nhân, nhà để xe, nhà bảo vệ, nhà vệ sinh Bảng 5.7 Kích thước cơng trình phụ trợ Kích thước Cơng trình phụ trợ Chiều dài L (m) Chiều rộng B (m) Diện tích S (m2) Nhà điều hành 30 10 300 Nhà bảo trì máy móc 20 10 200 Nhà quản lý cầu cân xe 12 96 Trang 54 Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày Nhà để xe 20 10 200 Nhà bảo vệ 15 Nhà vệ sinh 10 30 Hố thu nước rỉ rác 10 30 3.3.2 LỰA CHỌN VỊ TRÍ XÂY DỰNG NHÀ MÁY VÀ NGUYÊN TẮC BỐ TRÍ MẶT BẰNG 3.3.2.1 Lựa chọn vị trí xây dựng nhà máy Vị trí đặt nhà máy định đến việc thành công nhà máy xử lý rác thải Và phải tuân theo yêu cầu sau: + Phải đáp ứng yêu cầu nguyên liệu đầu vào + Đáp ứng nguồn nhân lực cần thiết cho nhà máy + Giao thông thuận lợi + Khả cung cấp điện nước đầy đủ + Xa khu dân cư 3.3.2.2 Nguyên tắc bố trí mặt nhà máy Nguyên tắc bố trí mặt phải tuân theo nguyên tắc sau: + Hệ thống xử lý cần bố trí nằm cuối hướng gió khơng ảnh hưởng đến hoạt động khác + Bố trí mặt cho phù hợp với vị trí lựa chọn để xây dựng nhà máy tránh lãng phí đất + Bố trí mặt phải phù hợp với quy hoạch chung cơng ty + Bố trí cho cơng nhân dễ vận hành, quản lý kiểm sốt + Mặt phải thuận tiện cho vận chuyển Trang 55 Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày KẾT LUẬN Trên kết tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh từ rác thải mà em nghiên cứu, tìm hiểu.Với yêu cầu thiết kế công suất 14 sản phẩm/ngày, qua q trình ước lượng tính tốn, lượng rác thải sinh hoạt xử lý 70 tấn/ngày Trung bình người ngày xả thải 0.7 kg/rác/người/ngày Như nhà máy phục vụ cho đô thị với số dân khoảng: 70000/ 0,7 = 100000 người Qua trình tính tốn, ta nhận thấy phương pháp sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thị phương pháp dễ áp dụng, đem lại nhiều lợi ích thiết thực, vừa xử lý rác thải sinh hoạt, vừa đem lợi ích mặt kinh tế Mơ hình cần nhân rộng nhiều qui mô lớn giải phần không nhỏ vấn đề môi trường Sau kì học với giúp đỡ thầy TS Đỗ Trọng Mùi em hồn thành nhiệm vụ Dù cố gắng, lần đầu làm cơng việc thiết kế, chưa có đủ kiến thức kinh nghiệm thực tế, nên em không tránh khỏi thiếu sót, hạn chế Em mong nhận đóng góp ý kiến giúp đỡ thầy cô để em rút học bổ ích Em xin chân thành cám ơn! Sinh viên thực Linh Vũ Thị Hoài Linh Trang 56 Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo Trình Quản Lý Và Xử Lý Chất Thải Rắn (NXB Xây Dựng 2008) Nguyễn Văn Phước Đồn Thị Hồi, Giáo trình Cơng nghệ sinh học môi trường, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng PGS TSKH Lê Văn Hồng (2004), q trình thiết bị công nghệ sinh học công nghiệp, NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội PGS TS Nguyễn Xuân Thành (chủ biên), TS Nguyễn Bá Hiên, TS Hoàn Hải – Vũ Thị Hoan, Giáo trình vi sinh vật học công nghiệp, NXB Giáo Dục An Analysis of Composting An Environnmental Remediation Technology Phạm Văn Toản Quá trình phân giải nito SX phân vi sinh Nguyễn Xuân Nguyên, Trần Quang Huy (2004), Công nghệ xử lý rác thải chất thải rắn, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội Trần Minh Tiến (2010), Đánh giá trạng quản lý chất thải rắn sinh hoạt đô thị tỉnh Yên Bái Thiết kế nhà máy sản xuất phân Compost với công suất 100 tấn/ngày Trần Hiếu Nhuệ, Ứng Quốc Dũng, Nguyễn Thị Kim Thái (2001), Quản lý chất thải rắn (tập 1), NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội 10 Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuôn, Hồ Lê Viên (2006), Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất (tập 1), NXB Khoa Học Kỹ Thuật 11 Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khn, Hồ Lê Viên (2006), Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất (tập 2), NXB Khoa Học Kỹ Thuật 12 Bộ tài nguyên Mơi trường, Viện chiến lược sách tài ngun môi trường (2009), Dự thảo chiến lược quốc gia giảm thiểu, tái sử dụng, tái chế chất thải đến năm 2020 13 Tưởng Thị Hội, Quản lý chất thải rắn chất thải nguy hại, Viện khoa học Công nghệ môi trường, Trường Đại học Bách Khoa Hà nội 14 Hồ Văn Viên (2003), Các máy gia công vật liệu rắn dẻo tập 1, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội Trang 57 Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày Trang 58 .. .Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………57 Trang Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải. .. trạng rác thải Vi? ??t Nam, quy trình cơng nghệ làm phân vi sinh, tính tốn thiết kế mặt dây chuyền sản xuất Trang Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày... nghệ sản xuất phân vi sinh từ CTRSH Tây Ban Nha * Sơ đồ công nghệ Trang 16 Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 CTRĐT/ngày Rác thải sinh hoạt Bãi tập kết