7. Kết cấu của đồ án
4.2.4 Các phương án xử lý CTRSH
Áp dụng công nghệ tiên tiến để xử lý triệt để chất thải, giảm thiểu khối lượng CTRSH phải chôn lấp, tiết kiệm quỹ đất sử dụng chôn lấp và đảm bảo vệ sinh môi trường; lựa chọn công nghệ phù hợp điều kiện cụ thể của từng khu vực trong các khâu thu gom, tái chế tái sử dụng và xử lý CTRSH. Thị trấn có thể lựa chọn áp dụng các công nghệ xử lý như đốt rác, compost, tái chế...
4.2.4.1. Phương pháp sản xuất phân compost
Sản xuất phân compost là một phương pháp tái sinh CTR sinh hoạt được ứng dụng rộng rãi trên khắp thế giới. Bản chất của quy trình sản xuất phân compost chính là sự phân hủy sinh học của các thành phần thực phẩm có trong chất thải.
Công nghệ ủ hiếu khí dựa vào sự hoạt động của các vi khuẩn hiếu khí trong điều kiện được cung cấp đầy đủ oxi. Các vi sinh vật tham gia vào quá trình này thường có sẵ trong các thành phần rác, chúng thực hiện quá trình oxi hóa các chất hữu cơ trong rác thành CO2, nước, sản phẩm cuối cùng có thể sử dụng làm phân bón cho nông nghiệp và cải tạo đất.
Là phương pháp truyền thống nhất. Phương pháp này chi phí thấp và được sử dụng phổ biến ở các nước đang phát triển. việc chôn lấp được thực hiện bằng cách cho xe vận chuyển rác tới bãi rác. Sau khi rác được đổ xuống, xe ủi san bằng và đổ trên một lớp đất. Hàng ngày phun thuốc diệt ruồi và rắc vôi bột... theo thời gain sự phân hủy sinh vật làm cho rác trở nên tươi xốp và thể tích của rác bị giảm xuống. Việc đổ rác lại tiếp tục cho đến khi bị đầy và chuyển sang bãi mới. Hiện nay, việc chôn lấp CTR sinh hoạt và rác hữu cơ vẫn đang được sử dụng ở các nước đang phát triển nhưng phải tuân thủ theo quy định về bảo vệ môi trường một cách nghiêm ngặt.
Ưu điểm
- Công nghệ đơn giản, rẻ và phối hợp nhiều loại CTR
- Chi phí cho bãi chôn lấp thấp.
Nhược điểm
- Chiếm diện tích đất tương đối lớn.
- Không được sự đồng tình của khu dân cư chung quanh.
- Tìm kiếm xây dựng một bãi rác khác là việc làm rất khó khăn.
- Nguy cơ dẫn đến ô nhiễm môi trường nước, khí, cháy, nổ.
Các hạng mục công trình của nhà máy làm phân compost:
- Khu tiếp nhận rác
- Phân loại băng chuyền bằng tay
- Khu vực lưu trữ vật liệu phối trộn Khu vực phối trộn vật liệu
- Hệ thống tách kim loại.
Toàn bộ hệ thống sản xuất phân compost chia làm 4 giai đoạn
- Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu
- Giai đoạn lên men CTR hữu cơ
- Giai đoạn ủ chín và ổn định mùn compost
- Giai đoạn tinh chế và đóng bao thành phần compost
a) Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu
Chất thải hữu cơ sau khi phân loại tập trung sẽ được chuyển đến máy cắt kích cỡ 30 –50mm. Giai đoạn này được thực hiện trong khu vực phân loại tập trung trước khi xe rác chuyển rác qua khu ủphân compost.
Do chất thải rắn hữu cơ (thường là các chất thải có thành phần từ nguồn gốc thực phẩm)có độ ẩm cũng như tỷ lệ chất dinh dưỡng (C/N) chưa đạt đến mức như mong muốn nên thường phải tiến hành trộn thêm với các loại vật liệu khác nhằm đạt tỷ lệC/N như mong muốn trước khi chuyển qua giai đoạn ủ hiếu khí.
Toàn bộ khu vực tập kết, phân loại và chuẩn bị chất thải đều được bố trí trong nhà có mái che nhằm tránh sựxâm nhập của nước mưa làm ảnh hưởng đến độ ẩm của chất thải.
Nguyên liệu sau khi đã hoàn tất, chuẩn bị các xe vận chuyển qua khu ủ compost. Tại đây, một giai đoạn mới sẽ bắt đầu và được xem là một trong những giai đoạn quan trọng nhất quyết định thành công của sản phẩm compost sau này, đó là giai đoạn ủlên men hiếu khí.
b) Giai đoạn lên men
Đây là gia đoạn quan trọng nhất của toàn bộ dây chuyền sản xuất compost. Qua tài liệu tham khảo và thực tế một số nhà máy đã và đang hoạt động tại Việt Nam như công nghệ ủ hiếu khí bằng thùng quay.
Hình thức cấp khí cho quá trình ủ phân compost là thổi khí cưỡng bức. Giai đoạn ủ chín và ổn định mùn compost.
Mùn compost được tạo thành từ hệ thống bể ủ được đưa đi ủ chin trong nhà có máy che (không cần tường bao quanh). Trong giai đoạn này phương pháp được thực hiện là đánh luống và xới đảo lộn liên tục nhờ máy đảo trộn được áp dụng nhờ
làm tăng chất lượng cho sản phẩm cuối cùng. Trong quá trình ủ chín không cho thêm chế phẩm và thổi khí, chỉ cần đảo trộn theo chu kì quy định.
Với trục quay nằm ngang 5,3m và làm việc ở độ cao 2m, máy đảo trộn có thể di chuyển trên các khối nguyên liệu một cách dễ dàng. Trục quay tiếp xúc với đống rác, xới tung lên và làm cho khối rác thông khí nhờ các guồng được thiết kế đặc biệt. Kết quả của quá trình này là rác tạo thành luống mới phía sau máy đảo trộn. máy đảo trộn được thiết kế và chế tạo bởi công ty Menart (Bi) nhập về Việt Nam và được sử dụng tại nhà máy. Sau thời gian ủ chín khoảng 20 – 22 ngày, mùn phân compost được chín và ổn định hoàn toàn, sẵn sàng cho việc tái chế và đóng bao thành phân compost.
c) Giai đoạn tinh chế và đóng bao thành phẩm compost
Giai đoạn cuối cùng của quá trình ủ phân compost là tái chế bằng các thiết bị chuyên dụng khác nhau. Giai đoạn này chủ yếu là sàng phân loại các thành phần có kích thước không phù hợp tách ra khỏi hỗn hợp mùn trước khi thành compost. Ngoài ra, việc sàng phân loại sau khi ủ chín và ổn định để loại bỏ các tạp chất và sơ sợi chưa phân hủy trong quá trình ủ. Các thành phần hầu hư được đem đi chôn lấp tại khu chôn lấp hợp vệ sinh. Phần mùn còn lại được đưa đến thiết bị phân loại bằng trọng lực để tách riêng các phần nặng (đá, sỏi, cát, thủy tinh..)ra khỏi phần nhẹ (mùn compost). Phần nặng tập trung lại một nơi, phần còn lại có thể tái sử dụng.
4.2.4.2 Phương pháp đốt rác
Đối với lượng CTRSH từ nay đến năm 2020 ta có thể áp dụng các lò đốt để xử lý như sau:
Lò đốt bằng khí tự nhiên NFI 80 SERIES 1
Hình 4.4 Lò đốt rác NFI 80 SERIES 1 Lòhệthống:Dòng Lò đốt cháy tự nhiên (N.F.I.)
Kíchthước:W 1.080 x L 2.100 x H 1.670m (Cả ống khói 5.40m).
Trọnglượng: 4,000 Kg.
Đốtcháy / giờ: Từ 80 - 350 kg /giờ.
Tỷlệđốtcháy:Chất thải ẩm ướt 30 ~ 40%, chất thải khô 60 ~ 70%.
Buồngđốt:Hai buồng đốt.
Nhiệtđộ trong buồngđốt: Từ 650 ~ 950 ℃.
Nhiênliệuđốt: Không sử dụng bất kỳ loại nhiên liệu nào để đốt cháy.
Hệthốnglấykhítựnhiên:Không có hệ thống điện hỗ trợ hoặc thiết bị tạo khí.
LÒ ĐỐT CTR SINH HOẠT BẰNG KHÍ TỰ NHIÊN CNC 1000
Hình 4.5 Lò đốt CTR sinh hoạt bằng khí tự nhiên CNC 1000 Bảng 4.10. thông số kỹ thuật chi tiết
Thông số kỹ
thuật CNC1000 Chi tiết
1 Công suất 400 ÷ 1000 kg/giờ
2 Kích thước lò Dài x Rộng x Cao
4884 x 2350 x 2600mm 3 Kích thước ống khói Chiều cao 20,5mĐường kính: Ø700 mm
4 Trọng lượng ~ 28 tấn
5 Kích thước cửa lò
+ Cửa chính đưa rác vào: 600x500mm
+ Cửa đốt tro lần 2: 690x260mm
+ Cửa lấy tro sơ cấp: 690x260mm
V=4,4m3 + Buồng đốt khí thứ cấp kép: V=2,2m3 và V=2,2m3 7 Nhiệt độ + Buồng đốt sơ cấp ≥ 6500C + Buồng đốt thứ cấp ≥ 10500C
8 Thời gian lưu cháy ≥2,5 giây
9 Khí thải
+ Lượng oxy dư : 6÷15% + Nhiệt độ: ≤1800C + Giá trị các thông số ô nhiễm nhỏ hơn giá trị quy định QCVN30:2012/BTNMT 10 Các thông số khác + Diện tích bãi tập kết rác: ≥ 1000m2 + Nhân công vận hành: 3÷4 người / ca + Độ ẩm CTR tới 50%. + Tỷ lệ tro sau đốt ~ 5%
4.2.4.3 Phương pháp tái chế
Giấy và carton là thành phần chiếm tỉ lệ cao trong thành phần chất thải sinh hoạt, do đó việc tái chế giấy mang lại nhiều lợi ích về kinh tế nhờ giảm được lượng chất thải đổ vào bãi chôn lấp, tái sử dụng nguồn lợi sẵn có, giảm tác động đến rừng do hạn chế việc khai thác gỗ làm giấy và giảm năng lượng tiêu thụ để sản xuất giấy.
Sản phẩm sau tái chế là loại giấy bồi với tiêu chuẩn định lượng giấy là 400 g/cm2. Giấy thành phẩm được dung làm carton mới, một phần cung cấp làm thùng chứa sản phẩm của nhà máy tái chế thủy tinh và phần còn lại cung cấp cho các cơ sở in ấn.
Giấy sau khi phân loại, đóng thành kiện được vận chuyển đến kho chứa, loại giấy chủ yếu được dùng là giấy thùng carton và giấy báo. Giấy được công nhân đưa vào hồ đánh thủy lực. hồ thủy lực được làm bằng bê tông cốt thép, dạng hình khối trụ tròn. Phía trên có một mô tơ điện gắn vào cánh quạt dưới đáy hồ. Với 2 dây chuyền sản xuất hiện cơ sở có 2 hồ tạo bột giấy.
Giấy nhiên liệu cho vào hồ cùng với nước, mô tơ quay tạo chuyển động tròn cho cánh quạt phía dưới và bắt đầu quá trình đánh tạo bột bên trong hồ. Sau quá trình đánh tạo bột, trong hồ sẽ phân làm 2 tầng, tầng trên bao gồm rác của các loại băng keo, dây nilon, bao nilon, các thành phần nhẹ không lắng được… phần này được vớt ra đem đồ vào cuối ngày. Tầng dưới là bột giấy, phần cần thiết cho các quá trình tiếp theo, phần này sẽ được bơm qua bể lọc.
Bể lọc được đặt cao phía trên khoảng 5 m, dạng khối hình chữ nhật dài 4m, cao 1,2 m, rộng 1,5 m; bên trong bể được phân rãnh như hình S, trên mép thành phía trước có gắn máng lọc dạng lưới dài 3 m.
Bột từ hồ thủy lực được bơm qua bể lọc, tại đây bột theo rãnh hướng dòng chảy qua máng lọc.Máng lọc có kích thước ngang 1 m, dài 3 m, được đặt nghiêng 1 góc 45 độ theo hướng chảy từ trên xuống. Trong quá trình chảy vào bể lắng, rác còn sót lại, phần hạt bột lớn sẽ được giữ lại nhờ màng lưới của máng lọc. màng lưới được thiết kế sao cho khoảng cách các lỗ lưới giữ
các hạt bột đạt yêu cầu. Rác được thu lại bằng máng thu đặt cuối máng lọc. Bột giấy sau khi qua được lưới lọc tiếp tục chảy vào mương thu dẫn qua bể lắng đặt ở phía dưới.
Tại bể lắng, được thiết kế dạng khối hình chữ nhật nhưng thành bể được bo tròn theo từng ngăn phù hợp khi đánh bột. bể lắng có ba ngăn, các cửa thông của 3 ngăn được sắp xếp theo hình zíc zắc làm tăng khả năng lắng của bột, bên trong mỗi ngăn đều có gắn cánh khuấy. nguyên tắc hoạt động của bể khá đặc biệt, được gọi là bể lắng nhưng nhìn lại giống bể tuyển nổi hơn. Bột theo mương dẫn qua bể, 1 lần nữa bột được cánh khuấy đánh tan, phần không đạt chất lượng hay rác còn dính lại sẽ nổi lên trên, phần này được vớt ra bỏ, phần còn lại gọi là bột chin chìm xuống dưới. Ở đáy của bể lắng có hệ thống bơm lấy bột qua bể trung gian.
Bể trung gian được dùng cho các công đoạn sản xuất giấy mà cần phải sử dụng đến hóa chất hay phụ liệu thêm vào, việc pha trộn hóa chất sẽ được thực hiện ở bề này.
Bể chứa có nhiệm vụ lưu trữ, điều hòa lượng bột để cung cấp cho quá trình sản xuất, mỗi máy xeo có một bể chứa riêng, máy đang khảo sát có tổng cộng 6 bể chứ. Bể chứa có dạnh hình khối trụ tròn, đường kính khoảng 2 m, cao gần 4 m, bên trong mỗi bể chứa đều có gắn bộ phận khuấy trộn và hệ thống ống dẫn cùng máy bơm, bể được làm bằng bê tông cốt thép.
Bột phải được trộn đều trước khi bơm qua bể phân phối, phải tránh tình trạng bộ bị đóng cục hay đóng thành đống ở dưới đáy bể gây tắc nghẽn đường ống dẫn, ngoài việc khuấy trộn trước khi bơm bể chứa còn có hệ thống hổ trợ bơm khi bị nghẹt. hệ thống có đường ống gắn liện với đường ống dẫn, dùng bơm khí để tạo áp lực đẩy bột khi bị nghẹt.
Hệ thống ống dẫn được nối lại với nhau theo 3 bể sử dụng 1 bơm hút, ống được đặt thẳng từ trên xuống cặp sát thành bể cách đáy 0,5 m. Tại mỗi bể đều
xeo làm sản phẩm tạo ra kém chất lượng, giảm năng suất và thất thoát nguyên liệu.
Sau khi lọc cát, bột được dẫn qua bể phân phối, bể được đặt cao phía trên để tạo áp lực tự chảy đưa bột đến các lu sấy. bể có kích thước dài 2 m, cao 1 m, rộng 1 m.
Đây là giai đoạn quyết định của cả quá trình sản xuất. Sử dụng hệ thống xeo giấy gồm 6 lu xeo tương ứng với 6 bể tiếp xúc, các trục xoay lớn nhỏ và một màng xeo. Nguyên tắc hoạt động của hệ thống máy xeo khá phức tạp, giấy sản phẩm ra tốt còn phụ thuộc vào nhiều người đứng máy.
Bột từ bể phân phối theo ống dẫn vào 6 bể tiếp xúc, khi hoạt động các lu xeo sẽ quay, lúc quay bột giấy từ bể tiếp xúc sẽ bám vào lu, khi lu quay tới màng xeo bột bám vào miếng xeo, theo màng xeo bột chuyển tới bộ phận trục ép trước khi qua hệ thống hấp. khi hoạt động cả 6 lu xeo hoạt động cùng lúc, độ đầy của giấy phụ thuộc vào các lu xeo này, khi ta giảm một lu thì độ đầy giấy làm ra sẽ giảm.
Hệ thống hấp có nhiệm vụ làm cho bột giấy mất nước tạo độ dau và mịn cho giấy trước khi qua xấy. Hệ thống có một lu hấp lớn và các trục ép. Lu lớn có đường kính khoảng 2 m bên trong rỗng để chứa hơi nóng lấy từ lò hơi. Hệ thống dính liền với máy xeo, bột sau khi bám vào màng xeo sẽ được chuyển tới vị trí tách màng. Tại đây bột sẽ được chuyển từ màng xeo qua màng hấp, theo màng hấp bột giấy được hấp tách nước khi tiếp xúc với lu hấp. Sau khi qua lu hấp bột giấy đã chuyển thành giấy nhưng chưa đủ độ dai và cứng. Nhiệt độ tại lu sấy lớn hơn 1000C.
Hệ thống sấy gồm 3 lu sấy có kích thước giống như lu hấp. Giấy hình thành từ quá trình hấp được chuyến qua các lu xấy nhằm làm tăng độ dai và mịn, gọi là bộ phận sấy nhưng thật ra đây chỉ là công đoạn của quá trình hấp, nếu ta thiết kế 1 lần 4 lu hấp của hệ thống hấp thì giấy ra giống như hệ thống này. Nhưng vì diện tích sản xuất không đủ khi thiết kế được tách ra làm 2 hệ thống. Mặt khác 2 hệ thống sẽ dễ dàng hơn trong việc điều chỉnh nhiệt độ của các lu xấy khi mà hệ
Sau khi sấy xong giấy đã đạt tiêu chuẩn và được chuyển qua máy cuốn thành cuộn. máy cuốn giấy được thiết kế liền với hệ thống sấy.
Lò hơi có nhiệm vụ rất quan trọng trong quá trình sản xuất giấy. lò do công ty TNHH Thái Dương thiết kế và lắp đặt. Sử dụng lò đốt bằng dầu FO Lò được thiết kế khá hoàn chỉnh bao gồm:
Lò chính dạng hình khối tròn đường kính khoảng 1,5 m, dài 4 m; Bộ phận xửlý không khí và thu hồi bụi;
Bộ phận xửlý nước trước khi sử dụng; Hệ thống ống dẫn.
Lò được đặt trong một khu vực riêng cách xa bộ phận sản xuất, hơi sau khi hình thành được dẫn qua hệ thống ống dẫn cặp sát tường cách mái nhà máy 2 m đúng ví trị các lu sấy và hấp.