6. Công ty cổ phần than Đèo Na
3.5. Mô hình xử lý CTNH của ngành than tại Xí nghiệp xử lý CTNH
3.5.1. Vị trí địa lý của Xí nghiệp xử lý CTNH
- Xí nghiệp xử lý CTNH được thành lập vào 28 tháng 11 năm 2013 (20) trực thuộc Công ty TNHH MTV Môi trường – Vinacomin có tổng diện tích là 8,7ha. Thuộc địa phận thôn Tân Tiến, xã Dương Huy, Thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh.
- Xunh quanh địa bàn Xí nghiệp là rừng trồng keo, mật độ dân cư của xã Dương Huy rất thưa thớt.
3.5.2. Cơ cấu tổ chức
- Tác giả đưa ra sơ đồ thể hiện cơ cấu tổ chức của đơn vị xử lý - Xí nghiệp xử lý
CTNH theo sơđồ như sau:
Giám Đốc
Phó Giám Đốc kỹ thuật Phó Giám Đốc kinh tế
Đội PVSX Phòng KT-CĐ-AT Phân xưởng xử lý CTNH Phòng KH-KT-TH Thu gom, vận chuyển CTNH Phụ trách chung Xử lý CTNH
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 43
Hình 3.1. Sơ đồ tổ chức Xí nghiệp xử lý CTNH
3.5.3. Phương thức xử lý CTNHcủa Xí nghiệp xử lý CTNH
- Xí nghiệp xử lý CTNH gồm có 4 dây chuyền xử lý CTNH chính như sau: - Dây chuyền xử lý ắc quy phế thải.
- Dây chuyền xử lý tái chế dầu.
- Dây chuyền xử lý thùng phuy và các sản phẩm từ thép. - Dây chuyền lò đốt.
- Và 1 dây chuyền xử lý nước thải công nghiệp của 4 dây chuyền xử lý
CTNH trên.
- Sau khi nghiên cứu và tìm hiểu tác giả đưa ra sơ đồ mô tả cơ chế hoạt động quản lý CTNH của Xí nghiệp xử lý CTNH như sau:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 44
Hình 3.2. Sơđồ thu gom, phân loại, lưu trữ và xử lý CTNH
3.5.3.1. Dây chuyền xử lý tái chế dầu thải
* Giai đoạn trước khi tái chế dầu
Dầu thải từ các Xí nghiệp, Công ty than được vận chuyển bằng xe téc hoặc thùng phuy đổ về 2 téc chứa dầu (có dung tích 50m3/téc). Tại đây sau 3 ÷ 5 ngày, cặn và nước lẫn dầu lắng xuống được xả vào bể chứa dầu cặn. Lượng dầu nổi phía trên được bơm vào 2 téc chứa dầu trong Xưởng tái chế dầu, lượng dầu nổi phía trên này được bơm vào hệ thống tái chế dầu thải QZF.
* Giai đoạn tái chế dầu thải
Căn cứ vào nhiệt độ hóa hơi cùa nước, dầu, các chất lỏng khác...và nhiệt độ hóa lỏng của các chất, hệ thống tái chế dầu thải QZF được tiến hành như sau:
Phân loại tại xưởng tiếp nhận Vận chuyển tập chung về nhà máy Phân loại tại nguồn Chất thải nguy hại HT Lò đốt CTNH HT XL Bình ắc quy chì Chì, nhựa, axit và Na2SO4 tái sử dụng HT XL Thùng phuy Thùng phuy, hộp sơn tái sử dụng Tro Xỉ HT XL dầu thải HT XL nước thải công nghiệp Dầu đã xử lý Nước sau xử lý
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 45 Dầu thải được đưa vào thiết bị tháp lưu chứa trước xử lý. Tại đây dầu được xử lý tách nước tách nước bằng phương pháp gia nhiệt từ 80÷150oC, đồng thời dùng động cơ cánh khuấy để tăng nhanh tốc độ bốc hơi nước trong dầu.
Dầu ở tháp lưu chứa qua bơm đến bộ phận lọc cặn rồi đi vào bộ phận chưng cất của hệ thống, tiến hành gia nhiệt để chưng cất (nhiệt độ chưng cất vào khoảng 230 ÷ 320oC), dầu cơ sở bốc hơi thành thể khí (còn lẫn hơi nước). Hơi dầu sau đó được ngưng tụ trở về trạng thải lỏng nhờ hệ thống làm mát và áp suất âm (thấp). Dầu được tập trung thu trong máy thu dầu, thông qua bơm dầu thành phẩm để đến bể chứa dầu thành phẩm. Các khí khác và hơi nước được thoát ra ngoài thông qua hệ thống thoát khí (sau khi đã qua tháp khử mùi).
Trong máy chưng cất không thể phân tách giữa bộ phận dầu nặng và tạp chất nặng, cái này được thông qua bơm dầu bơm ra ngoài và được sử dụng như nhiên liệu.
* Giai đoạn sau tái chế dầu thải
- Các khi khác và hơi nước được thoát ra ngoài thông qua tháp khử mùi.
Bộ phận dầu nặng và tạp chất nặng, cái này được thông qua bơm ra ngoài bể chứa dầu cặn sau tái chế, được sử dụng như nhiên liệu.
Dầu thành phẩm thông qua bơm dầu để đến bể chứa dầu thành phẩm (2 téc chứa có dung tích 50m3/téc) được đặt trong xưởng tái chế dầu.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 46
Hình 3.3. Sơđồ công nghệ xử lý dầu thải của Xí nghiệp xử lý CTNH
* Nhận xét:
Đây là công nghệ khá hiện đại, với mục đích chính là tái sử dụng dầu đã qua sử dụng, loại bỏ các tạp chất thành sản phẩm có thể sử dụng lại.
Tuy nhiên, công nghệ khá phức tạp, đòi hỏi người vận hành phải có trình độ Ống khói (H: 15m; D: 0,5m) Xử lý khí lò Lò gia nhiệt DO 300÷400oC Cặn dầu, chất thải Dầu thải Tháp lọc dầu Tháp chưng cất Không khí Làm lạnh – Ngưng tụ
Xử lý hóa lý Nước, nhiên liệu
lẫn trong dầu Khí không ngưng Lò đốt CTNH Xử lý khí Ống khói (H: 15m; D: 0,5m) Pha khí
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 47
chuyên môn cao.
3.5.3.2. Dây chuyền xử lý ắc quy thải
Quy trình thu gom, vận chuyển và xử lý ắc quy thải tiến hành như sau:
Ắc quy thải (từ kho của các Chủ mỏ) được bốc xếp bằng thủ công kết hợp xe nâng chuyên dụng vận chuyển về kho tiếp nhận của Xí nghiệp, sau đó xuất kho đem đi xử lý.
Quy trình xử lý ắc quy phế thải như sau:
Nước thải được thu gom Ắc quy thải phế thải (Thu gom từ các chủ mỏ) Đánh xúc rửa ắc quy (thu hồi dung dịch Axit nồng độ 10%) Nghiền thô Máy sàng rung (làm sạch sản phẩm sau nghiền)
Sản phẩm sau xử lý đưa đi tiêu thụ Trạm XLNT Công nghiệp Nghiền tinh Phân loại sản phẩm sau xử lý (Chì, nhựa)
Hóa chất trung hòa NaOH Trạm XLNT
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 48
Hình 3.4. Sơ đồ xử lý ắc quy phế thải thải tại Xí nghiệp xử lý CTNH
Dây truyền xử lý Ắc quy phế thải BH-1 được vận hành theo các bước cụ thể sau:
Ắc quy phế thải được thu hồi dung dịch axit nồng độ 10% hòa bằng hóa chất
Na2CO3 hoặc NaOH. Sau đó ắc quy được đưa vào bể có chứa dung dịch kiềm để sục rửa làm sạch bẩn và axit bên trong bình.
Sau khi bình khô, đưa đến dây chuyền xử lý ắc quy. Các bình ắc quy được đưa vào máy nghiền thô cắt nhỏ ắc quy với kích thước nhỏ (60 × 170)mm, tiếp đó được đưa sang máy nghiền tinh với sản phẩm đầu ra ≤ 50mm, qua máy sàng rung được đưa xuống máy phân loại sản phẩm sơ bộ, sau đó được máy mục vít vớt phân loại sản phẩm chì, nhựa sau xử lý đưa đi tiêu thụ.
- Dây chuyền được cung cấp nước sạch từ trạm xử lý nước cấp. Nguồn nước thải trong quá trình xử lý được thu gom tập trung về trạm xử lý nước thải công nghiệp của Xí nghiệp.
* Nhận xét:
Đây là dây chuyền xử lý tự động, tuy nhiên cần đảm bảo tính an toàn trong
khâu bốc dỡ, vận chuyển, cắt rửa ắc quy.
Nước thải của dây chuyền này đảm bảo sẽ có lượng chì vượt quá TCVN, do đó phải tập chung nước thải để đưa đi xử lý trước khi xả thẳng ra ngoài môi trường.
3.5.3.3. Dây chuyền xử lý thùng phuy và các sản phẩm từ thép
Quy trình thu gom, vận chuyển và xử lý thùng phuy và các sản phẩm từ thép
tiến hành như sau:
Thùng phuy và các sản phẩm từ thép (từ kho của các Chủ mỏ) được bốc xếp bằng thủ công kết hợp xe nâng chuyên dùng vận chuyển về kho tiếp nhận của Xí nghiệp, sau đó xuất kho đưa đi xử lý.
Tác giả đưa ra quy trình xử lý thùng phuy và các sản phẩm từ thép tiến hành
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 49
Hình 3.5. Sơđồ dây chuyền xứ lý thùng phuy và các sản phẩm từ thép
- Thùng phuy bẩn được đưa vào thiết bị thu hồi dung dịch, nhờ bơm chân không để hút hết các dung dịch chứa chất bẩn trong thùng phuy. Các chất bẩn này chủ yếu là dầu mỡ còn đọng lại trong thùng, sau khi hút ra được chứa vào thùng đựng dầu thải chuyển về lò đốt để đốt.
- Thùng phuy sau khi hút hết chất bẩn được đưa vào hệ thống nắn thùng phuy. Tại đây thùng phuy được đưa vào giá nắn, dùng máy ép thủy lực định vị thùng phuy. Bơm nước vào thùng phuy tại vị trí nắp chính, vị trí nắp phụ mở ra để khí trong thùng phuy thoát ra ngoài. Khi thấy nước trong thùng phuy đầy thì vặn chặt nút phụ vào, áp lực nước trong thùng phuy tăng lên tới 0,4Mpa thùng phuy được nắn tròn, mở van xả nước cho nước chảy về thùngchứa.
Nước thải Chất tẩy rửa PTNK01 Trạm XLNT Giẻ lau Lò đốt SP tốt được tái sử dụng lại SP xấu: ép và bán lại Rửa bên ngoài thùng phuy
bằng, nước và giẻ lau
Chất tẩy rửa PTNK01 Thùng phuy
Thiết bị thu hồi dung dịch trong thung phuy
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 50
- Thùng phuy sau khi được hút hết nước bên trong đưa ra vị trí tổ máy chân
không xả dung dịch rửa để rửa bên trong và bên ngoài thùng phuy.
- Nước thải từ quá trình tẩy rửa làm sạch thùng phuy và các sản phẩm từ thép được thu gom tập trung về trạm xử lý nước thải công nghiệp của Xí nghiệp.
* Nhận xét:
Dây chuyền xử lý thùng phuy là dây chuyền tự động. Trong quá trình xử lý cần đảm bảo nước thải từ quá trình xúc rửa thùng phuy cần được tập trung đưa đi xử lý triệt để trước khi xả thẳng ra ngoài môi trường.
3.5.3.4. Dây chuyền lò đốt
Hệ thống Lò đốt rác CTNH được thể hiện trên sơđồ nguyên lý:
Hình 3.6 Sơđồ quy trình công nghệ của lò đốt rác thùng quay FB-500R (21)
1. Buồng đốt sơ cấp
2. Buồng đốt thứ cấp
3. Buồng đốt bổ sung
4. Bộ giải nhiệt
7. POT carbon hoạt tính
8. Quạt hút tổng
9. Ống khói
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 51
5. Xiclon nước
6. Tháp đệm hấp thụ
11.Hệ thống by-pass 12. Bộ điều khiển tự động B1, B2: Đầu đốt nhiên liệu (dầu DO hoặc gas LPG)
Quy trình đốt CTNH tiến hành như sau:
Chất thải nguy hại được tập kết, qua các công đoạn phân loại và xử lý sơ bộ
(phơi, đóng bánh, tách cặn) cấp vào cửa lò đốt.
Rác đã chuẩn bị được cấp vào lò liên tục theo cửa thùng quay và kết hợp với cửa cấp chu kỳ theo từng mẻ, để đạt được chu kỳ nhiệt phân tối ưu trong lò đồng thời đảm bảo sự phân phối đều lượng chất thải rắn cần đốt đạt công suất 500 kg/h.
CTNH đi vào buồng đốt sơ cấp, được gia nhiệt bằng mỏ đốt dầu diesel (DO) B1 nhằm bổ sung và duy trì nhiệt độ nhiệt phân của rác trong buồng đốt sơ cấp từ
650 ÷ 800oC. Dưới tác dụng của nhiệt, diễn ra các quá trình phân hủy nhiệt các chất thải rắn và lỏng thành thể khí, trải qua các giai đoạn: bốc hơi nước nhiệt phân, ôxy hóa một phần các chất cháy. Không khí cấp cho quá trình cháy sơ cấp chủ yếu là
đốt cháy nhiên liệu trong buồng đốt sơ cấp và hòa trộn một phần với khí nhiệt phân trước khi chuyển sang buồng đốt thứ cấp. Lượng không khí cấp rất nhỏ so với yêu cầu để quá trình cháy ở buồng đốt sơ cấp chủ yếu là tạo thành bán khí, lượng khí cấp điều chỉnh phù hợp với chế độ nhiệt phân của rác đốt. Mỏ đốt nhiên liệu được bố trí thuận lợi cho sự chuyển động của ngọn lửa và trao đổi nhiệt với rác thải, đồng thời đảm bảo đốt cháy kiệt phần tro còn lại sau chu kỳđốt. Khí H2 tạo thành do hơi nước cấp vào vùng cháy để khống chế nhiệt độ buồng đốt sơ cấp cùng với khí nhiệt phân dưới tác dụng của cơ học khí trong buồng lò được đưa sang buồng đốt thứ cấp qua kênh dẫn khí nằm phía trên buồng đốt sơ cấp.
Chỉ còn một lượng nhỏ tro (chiếm khoảng 3÷5%), chủ yếu là các ôxy kim loại hay thủy tinh, gốm sành sứ trong rác nằm trên mặt ghi, chúng sẽđược tháo ra ngoài qua khay tháo tro theo chu kỳ và có thểđem đi chôn lấp an toàn do đã đốt kiệt các chất hữu cơ.
Khí nhiệt phân từ buồng đốt sơ cấp chuyển lên buồng đốt thứ cấp chứa các chất cháy có nhiệt năng cao (CO, H2, CnHm…), tại đây chúng được đốt cháy hoàn
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 52
toàn tạo thành khí CO2 và H2O nhờ lượng ôxy trong không khí cấp và nhiệt độ cao. Nhiệt độ của buồng đốt thứ cấp được duy trì từ 1.050-1.200oC bởi mỏđốt nhiên liệu dầu diesel B2. Nhờ nhiệt độ cao và thời gian lưu khí trong buồng đốt đủ lâu (trên 2 giây) đảm bảo thiêu hủy hoàn toàn các chất thải độc hại, đặc biệt là Dioxin, Furans và mùi. Hiệu suất xử lý của lò đốt rác phụ thuộc chủ yếu vào hiệu quả thiêu đốt và phản ứng diễn ra trong buồng đốt thứ cấp có tính quyết định đối với toàn bộ quá trình xử lý bằng phương pháp thiêu hủy. Vì vậy sự bố trí hợp lý của mỏ đốt B2 tạo nên sự đồng đều nhiệt độ trong lò, tăng hiệu quả thiêu đốt và tạo dòng khí chuyển
động xoáy rất có lợi cho việc hòa trộn, tiếp xúc của các quá trình phản ứng.
Ngoài ra, dây chuyền lò đốt còn có buồng đốt bổ sung. Buồng đốt này đảm bảo bẻ gãy mạch vòng và đốt kiệt các khí carburhydro độc hại ở nhiệt độ cao trong thời gian dài vừa đáp ứng yêu cầu tiết kiệm tối đa nhiên liệu sử dụng. Luồng khí đi ra khỏi buồng đốt thứ cấp còn được đốt cháy tiếp một thời gian dài ở nhiệt độ cao trong buồng đốt bổ sung nhằm đốt cháy triệt để thành phần khí và chất hữu cơ còn sót lại, tăng thời gian lưu cháy ở nhiệt độ cao được đảm bảo nhờ vỏ thiết bị cách nhiệt hầu như tuyệt đối với kết cấu và vật liệu đặc biệt.
Khí thải sau khi được làm nguội và lắng bụi trong thiết bị cyclon nước, nhờ
áp suất hệ thống tạo bởi quạt hút tổng (8) sẽđược đưa tiếp sang tháp hấp thụ (6) là loại tháp rửa có ô đệm. Tại đây, dung dịch hấp thụ tính kiềm (NaOH, Na2CO3 hay Ca(OH)2) từ bể tuần hoàn (10) được máy bơm cấp và phun vào buồng tháp hấp thụ
với hệ số phun lớn. Các khí thải (SO2, HCl, HF…) sẽ bị dung dịch hấp thụ và trung hòa. Quá trình này đồng thời làm lắng nốt phần bụi có kích thước nhỏ còn lại trong khí thải.
Bộ tách giọt nước trong tháp hấp thụ sẽ được thu hồi lại các giọt nước nhỏ bị
dòng khí chuyển động kéo theo.
Khí sạch sau khi ra khỏi POT carbon (7) đã được xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường cho phép có nhiệt độ dưới 200oC được quạt hút đưa vào ống khói thải cao trên 20m để phát tán ra ngoài môi trường.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 53
Hệ bể tuần hoàn bao gồm các bể nước làm mát và phục vụ quá trình điều khiển sự cháy của rác trong lò và các bể chứa dung dịch hấp thụ tuần hoàn. Nước thải ra từ cyclon nước (5) và tháp hấp thụ (6) được thu hồi về bể chứa dung dịch tuần hoàn (10) để làm nguội, lắng tách cặn và bổ sung hóa chất để đảm bảo độ pH trước khi
được tái tuần hoàn sử dụng trong cyclon nước và tháp hấp thụ.
- Tro của lò đốt rác xả ra từ buồng đốt sơ cấp chiếm khoảng 3-5% tổng khối lượng rác thiêu đốt, sau khi được xử lý ở nhiệt độ cao đã hoàn toàn triệt tiêu các