Luận văn Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài Long Mỹ Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN MỞ ĐẦU Mỗi quan tâm lo lắng ô nhiễm môi trường trở nên thiết thực cấp bách người hành tinh Ngành công nghiệp ngày phát triển kéo theo tăng lên đáng kể lượng rác thải Lượng chất thải rắn công nghiệp đặc biệt chất thải công nghiệp nguy hại thải bỏ trực tiếp vào môi trường gây ô nhiễm môi trường ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng Chất thải công nghiệp nguy hại chất thải chứa thành phần độc hại tồn lâu môi trường Vì tác động có hại mà chất thải công nghiệp nguy hại kiểm soát chặt chẽ để tránh tác động có hại đến sức khỏe cộng đồng giảm rủi ro môi trường Xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại phương pháp đốt phương pháp sử dụng rộng rãi giới phù hợp với điều kiện nước ta Trong trình thực tập khu công nghiệp Phú Tài Long Mỹ tỉnh Bình Định Tìm hiểu quản lý xử lý chất thải rắn công nghiệp đề xuất phương án xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại phù hợp với điều kiện tỉnh phù hợp kế hoạch quy hoạch tổng thể chất thải rắn công nghiệp đô thị tỉnh Bình Định đến năm 2020 Đồ án “Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài Long Mỹ” gồm phần chính: -Tổng quan chất thải công nghiệp nguy hại ảnh hưởng chúng tới môi trường -Tính toán thiết kế hệ thống xử lý chất thải công nghiệp nguy hại Nội dung đồ án bao gồm phần: Chương 1: Tổng quan chất thải công nghiệp nguy hại Chương 2: Một số phương pháp xử lý chất thải công nghiệp nguy hại Chương 3:Hiện trạng quản lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại tỉnh Bình Định Chương 4: Cơ sở lý thuyết trình đốt Chương 5:Tính toán thiết kế lò đốt chất thải công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài – Long Mỹ Chương 6: Tính toán chi phí cho công trình Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN MỤC LỤC Danh mục chữ viết tắt Danh mục hình vẽ Danh mục bảng biểu CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP NGUY HẠI I.1 Định nghĩa đặc trưng chất thải rắn công nghiệp nguy hại I.1.1 Định nghĩa I.1.2 Nguồn phát sinh CTCNNH I.2 Ảnh hưởng tác động chất thải công nghiệp nguy hại 10 I.2.1 Cơ chế tác động 10 I.2.2 Tích lũy phóng đại sinh học chất độc chất thải nguy hại 10 I.2.3 Ảnh hưởng chất thải công nghiệp nguy hại 10 I.3 Hiện trạng quản lý chất thải công nghiệp nguy hại Việt Nam 11 I.3.1 Hệ thống quản lý chất thải công nghiệp nguy hại Việt Nam 11 I.3.2 Những biện pháp kiến nghị cho việc quản lý chất thải nguy hại Việt Nam 12 CHƯƠNG II: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI CÔNG NGHIÊP NGUY HẠI 14 II.1 Phương pháp hóa lý, hóa học 14 II.1.1 Hấp thụ khí 14 II.1.2 Chưng cất 15 II.1.3 Phương pháp trích ly bay 15 II.1.4 Phương pháp hấp phụ 16 II.1.5 Oxy hóa hóa học 17 II.1.6 Phương pháp màng 17 II.2 Phương pháp sinh học 18 II.3 Phương pháp nhiệt 20 II.3.1 Lò đốt chất lỏng 21 II.3.2 Lò đốt thùng quay 21 II.3.3 Lò đốt gi (vỉ) cố định 22 II.3.4 Lò đốt tầng sôi 22 II.3.5 Lò xi măng 23 II.3.6 Lò 23 II.4 Phương pháp ổn định hóa rắn 23 II.4.1 Cơ chế trình 24 II.4.2 Công nghệ ổn định hóa rắn 25 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN II.5 Phương pháp chôn lấp chất thải nguy hại 27 CHƯƠNG III: HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ CTCNNH TỈNH BÌNH ĐỊNH 29 III.1 Các loại hình công nghiệp đặc trưng CTCNNH tỉnh Bình Định 29 III.2 Đặc trưng CTNHCN khu công nghiệp Phú Tài Long Mỹ 30 III.3.Lựa chọn phương án xử lý 31 CHƯƠNG IV: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH ĐỐT 32 IV.1 Cơ sở trình đốt 32 IV.1.1 Cơ chế 32 IV.1.2 Động học trình đốt chất thải 33 IV.2 Lý thuyết trình xử lý khói thải 35 IV.2.1 Sự hình thành chất thải 35 IV.2.2 Xử lý khói thải 36 CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LÒ ĐỐT CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP NGUY HẠI CHO KHU CÔNG NGHIỆP PHÚ TÀI VÀ LONG MỸ 40 V.1 Một số đặc trưng lò đốt chất thải công nghiệp nguy hại 40 V.2 Lựa chọn mô hình đốt 41 V.3 Lựa chọn lò đốt 41 V.3.1 Một số lò đốt thường sử dụng 41 V.3.2 Lựa chọn nhiên liệu đốt 42 V.4 Tính toán thông số lò 42 V.4.1 Cân vật chất 42 V.4.2 Cân nhiệt lượng 48 V.4.3 Kích thước lò đốt 52 V.4.4 Vật liệu xây lò 58 V.5 Thiết kế hệ thống xử lý khói thải 63 V.5.1 Thành phần nồng độ chất ô nhiễm khói thải 63 V.5.2 Lựa chọn phương pháp xử lý 64 V.5.3 Lựa chọn thiết bị trao đổi nhiệt 65 V.5.4 Thiết kế thiết bị xử lý bụi 70 V.5.5 Thiết kế thiết bị xử lý khí 73 V.6 Tính toán thiết kế ống khói 75 V.7 Tính toán thiết bị phụ 77 V.7.1 Quạt cấp không khí vào lò 77 V.7.2 Bơm dung dịch Ca(OH)2 5% 78 V.7.3 Quạt hút 81 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN CHI PHÍ CHO CÔNG TRÌNH 85 VI.1 Chi phí thiết bị 85 VI.2 Chi phí thiết kế thi công 86 VI.3 Chi phí nhiên liệu sử dụng lần vận hành 86 KẾT LUẬN 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN Danh mục chữ viết tắt CTR: Chất thải rắn CTNH : Chất thải nguy hại CTCN: Chất thải công nghiệp CTCNNH: Chất thải công nghiệp nguy hại Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN Danh mục hình vẽ Hình I.1: Trình tự ưu tiên quản lý chất thải nguy hại Hình V.1: Sơ đồ cân vật chất trình cháy lò đốt Hình V.2: Cấu tạo mỏ phun thấp áp Hình V.3: Sơ đồ cấu tạo tường lò đốt CTCN Hình V.4: Cấu tạo cửa tiếp liệu Hình V.5: Sơ đồ công nghệ xử lý khói thải Hình V.6: Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm Hình V.7: Kích thước cyclon Hình V.8: Cấu tạo tháp rỗng Danh mục bảng biểu Bảng I.1: Lượng CTCN phát sinh khu kinh tế trọng điểm Bảng V.1: Một số loại lò đốt thường sử dụng Bảng V.2: Thành phần dầu FO Bảng V.3: Khối lượng đem đốt nguyên tố reong 400 kg CTR Bảng V.4: Khối lượng đem đốt nguyên tố x kg dầu Bảng V.5: Khối lượng chất tham gia trình cháy Bảng V.6: Hằng số cân hình thành NO NO2 Bảng V.7: Nhiệt dung riêng khí nước 1100oC Bảng V.8: Lượng khí nước sinh từ trình đốt rác Bảng V.9: Đặc tính vật liệu xây lò Bảng V.10: Nhiệt lượng cần để cng cấp cho m2 tường lò Bảng V.11: Phân bố kích thước hạt bụi khói thải Bảng V.12: Thành phần nồng độ chất ô nhiễm khói thải Bảng V.13: Khối lượng hỗn hợp khói cấu tử I hỗn hợp Bảng V.14: Thông số lưu thể khói nhiệt độ 543,7oC Bảng V.15: Tỷ lệ phần trăm khối lượng bụi khí thải Bàng V.16: Khối lượng bụi theo kích thước hạt Bảng V.17: Hiệu suất tách bụi cỡ hạt Bảng V.18: Lượng bụi lại khói thải sau qua Cyclon Bảng V.19: Nồng độ chất ô nhiễm khói lò Bảng V.20: Nồng độ chất khói lò sau xử lý Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP NGUY HẠI I.1 Định nghĩa đặc trưng chất thải rắn công nghiệp nguy hại I.1.1 Định nghĩa Tại Việt Nam , xuất phát từ nguy bùng nổ việc phát sinh chất thải nguy hại từ trình công nghiệp hóa đất nước, ngày 16/7/1999, Thủ tướng phủ ký định ban hành Quy chế quản lý chất thải nguy hại số 155/1999/QĐ-TTg, Điều 2, Mục chất thải nguy hại định nghĩa sau: Chất thải nguy hại chất thải có chứa chất hợp chất có đặc tính gây nguy hại trực tiếp (dễ cháy, dễ nổ, làm ngộ độc, dễ ăn mòn, dễ lây nhiễm đặc tính nguy hại khác), tương tác với chất khác gây nguy hại đến môi trường sức khỏe người Chất thải công nghiệp nguy hại chất thải có chứa đặc tính nguy hại phát sinh từ hoạt động công nghiệp gây nguy hại đến môi trường sức khỏe người Trong nguồn phát sinh chất thải nguy hại (công nghiệp, nông nghiệp, thương mại, tiêu dùng dân dụng) hoạt động công nghiệp nguồn phát sinh chất thải nguy hại lớn phụ thuộc nhiều vào ngành công nghiệp So với nguồn thải khác nguồn thải mang tính thường xuyên ổn định Các nguồn thải từ dân dụng hay thương mại không nhiều, lượng chất thải tương đối nhỏ, mang tính cố trình độ nhận thức dân trí người dân Các nguồn thải từ hoạt động nông nghiệp mang tính phát tán dạng rộng, nguồn khó kiểm soát thu gom, lượng thải phụ thuộc nhiều vào khả nhận thức trình độ dân trí người dân khu vực I.1.2 Nguồn phát sinh CTCNNH Nhóm công nghiệp sợi-dệt-nhuộm: Thuốc nhuộm trực tiếp, thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm sufua, thuốc nhuộm hoàn nguyên, thuốc nhuộm hoạt tính, số hóa chất sử dụng đơn nhuộm NaCl, Na2SO4, Sandocclean PCtẩy dầu, Cotoclarin KD, Securon, Invalin, Univadin, chất tẩy trắng Blancophor, Mikephor, Tinopal, Whitex… chúng chuyển hóa dạng tồn khác môi trường gây ảnh hưởng tới sức khỏe người tiếp xúc phải Ngành công nghiệp hóa chất: Là nhóm ngành thải nhiều chất độc hại sử dụng hóa chất quy trình công nghệ, gây ô nhiễm môi trường đáng kể Đó hóa chất dư thừa trình lắng lọc, cặn bã hóa chất, chai lọ vỡ, bùn cặn, bao bì… Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN Công nghiệp diện tử: Thải môi trường chất độc hại chất dung dịch mạ, chất bán dẫn nhiều hợp kim khác Công nghiệp sản xuất sơn: Chất thải độc hại chủ yếu sinh trình sau sản xuất chất rắn đường ống Công nghiệp thực phẩm, đồ hộp, thuốc lá: Trong nhóm ngành có ngành công nghiệp chủ yếu sau: - Công nghiệp sản xuất bia Sản xuất chế biến đồ hộp - Sản xuất bánh kẹo - Sản xuất chế biến thuốc Rác thải nguy hại ngành công nghiệp thải chủ yếu men, bã, chất hữu cơ, vải sợi thuốc lá…khi phân hủy môi trường truyền bệnh cho người ngày thời tiết nóng ẩm, thúc đẩy phát sinh loại bệnh đường ruột tăng khả lây nhiễm lan truyền chúng Công nghiệp sản xuất văn hóa phẩm: Gồm nhà máy in, sở sản xuất văn phòng phẩm, mỹ phẩm hãng sở in tráng phim ảnh… Chất thải rắn độc hại sinh từ nguồn chủ yếu phim nhựa tráng hỏng, loại giấy ảnh với nước thải chứa tỷ lệ tương đối lớn chất độc hại hydroquynol, thuốc ảnh thuốc màu khác lẫn vào pha rắn Công nghiệp luyện kim: Trong ngành công nghiệp luyện kim, công nghiệp mạ có khả gây nhiễm môi trường nước hóa chất kim loại nặng tương đối lớn, tự chúng tác động đến chất lơ lửng cỗng rãnh chất rắn độc hại thường phát sinh trình vệ sinh môi trường khu vực nhà máy Ngành sản xuất thủy tinh: Rác chủ yếu mảnh vỡ thủy tinh, chai lọ phế phẩm, bao bì… Ngành giấy bột giấy: Chất thải dung môi hữu chứa clo ( cacbon tetraclorit, metylen clorit, tetracloroetylen, tricloroetylen, hỗn hợp dung môi thải chứa clo), chất thải ăn mòn (chất lỏng ăn mòn, chất rắn ăn mòn, ammonium hydroxit, hydrobromic axit, axit clohydric, axit nitrit, axit sulfuric) dung môi thải Ngành chế biến gỗ: Chất thải rắn bao gồm gỗ vụn, mạt cưa, dăm bào, đầu mẩu… Ngành khí-luyện kim: Chất thải chủ yếu kim loại phế thải, vụn sắt, sắt thải phế liệu, phôi sắt vụn, xỉ kim loại… Nhựa-plastic: Nhựa chế phẩm, bao bì nilong… Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN Cao su: Mủ cao su thải bỏ, cao su phế phẩm, bao bì… I.2 Ảnh hưởng tác động chất thải công nghiệp nguy hại I.2.1 Cơ chế tác động Chất thải nguy hại nói chung tiếp xúc với thể sống gây tác động đến quan nhạy cảm người sinh vật nồng độ đủ cao thời gian đủ lâu Ảnh hưởng chất thải nguy hại thể sống thường thông qua số trình động học như: hấp thụ, phân bố, trao đổi chất, tích lũy tiết Những tác nhân độc hại thường tích chất độc hại bề mặt thể sống, thay vào chúng tiếp diễn thông qua chuỗi tuyến tiếp xúc đường trao đổi chất I.2.2 Tích lũy phóng đại sinh học chất độc chất thải nguy hại Các thực vật bậc thấp, thực vật bậc cao, động vật bậc thấp, động vật bậc cao, kể người, tiếp xúc với chất thải nguy hại bị nhiễm độc Phần lớn chất độc sinh vật đào thải ngoài, phần độc có khả tồn lưu thể sinh vật Theo mạng lưới thức ăn quy luật vật chủ mà chất độc chuyển từ sinh vật sang sinh vật khác tích lũy hàm lượng độc tố cao theo bậc dinh dưỡng thời gian sinh sống Quá trình gọi trình tích lũy – phóng đại sinh học độc chất thể sinh vật I.2.3 Ảnh hưởng chất thải công nghiệp nguy hại Sự thải bỏ chất thải nguy hại gây ô nhiễm vào môi trường kiểm soát vừa không kiểm soát Quá trình thải bỏ chất thải có kiểm soát phần chất thực tiễn quản lý chất thải nguy hại mà quan tâm, nội dung trình sản xuất công nghiệp xử lý chất thải nguy hại Quan điểm chung việc thải bỏ chất thải có kiểm soát việc thải chất gây ô nhiễm quản lý cách giảm thiểu nguy hại chúng đến môi trường, chuyển hóa chúng thành chất thải không gây nguy hại Khi có mặt môi trường chất thải công nghiệp nguy hại di chuyển kết hợp phản ứng với số yếu tố nhân tạo tự nhiên khác môi trường Chúng lan truyền, xâm nhập cách nhanh hay chậm, cách trực tiếp hay gián tiếp Sự di chuyển xảy môi trường rắn, lỏng, khí Chất thải công nghiệp nguy hại tồn lâu môi trường phân hủy chậm gây nguy hại tới sức khỏe người tiếp xúc 10 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN Tỷ lệ đường kính chiều cao tháp rỗng thường theo tỷ lệ: Chọn H/D = 2, Vậy chiều cao thiết bị H = 3,4 m Chọn chiều cao phần tháp 0,3 m Vậy chiều cao toàn tháp là: h = 3,4 + 0,3 = (m) 1.Bộ phận phân phối khí Tấm chắn dung dịch Ca(OH)2 Dàn phun dung dịch Ca(OH)2 Hình V.8: Cấu tạo tháp rỗng Hiệu suất xử lý khí SO2 85 %, HCl 95 %, hiệu xuất xử lý bụi với cỡ hạt < 68% Bảng V.20: Nồng độ chất khói thải sau xử lý Nồng độ trước Nồng độ sau Nồng độ sau TCVN Chất thải xử lý xử lý xử lý 5939-2005 3 (mg/m ) (mg/m ) (mg/Nm ) (mg/Nm3) SO2 667,65 100,14 173,5 500 NOx 229,8 4000 Vậy dòng khí ống chế độ chảy xoáy  Trong độ nhám tuyệt đối phụ thuộc vào chất liệu ống Chọn ống thép tráng kẽm có  = 0,02 77 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN  Hệ thống đường ống cấp khí vào lò bao gồm ống ngả, khuỷu 90o Chọn ống ngả có vận tốc đoạn rẽ nhánh đường kính đoạn rẽ  [6] Chọn ống dẫn khí cấp vào buồng thứ cấp loại ống khuỷu 90o khuỷu 45o hợp thành  [6] Hệ số trở lực cục toàn đường ống là:  Tổng trở lực đường ống cấp khí: Công suất quạt: Trong đó: Q: suất quạt, Q = 0,67 m3/s : hiệu suất truyền động, lắp trực tiếp với động điện : hiệu suất quạt, tra đặc tuyến quạt ly tâm ta có  Công suất thực tế động điện: Vì công suất quạt 0,93 kW nên hệ số dự trữ k = 1,3 V.7.2 Bơm dung dịch Ca(OH)2 5%  Áp suất toàn phần bơm tạo Trong đó: H: áp suất toàn phần bơm tạo P1, P2: áp suất bề mặt chất lỏng không gian đẩy hút, chọn P1=P2 H0: chiều cao nâng chất lỏng Đặt tháp cách mặt đất 0,5 m  H0 = +0,5 = 4,5 m 78 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN hm: áp suất tiêu tốn để thắng toàn trở lực đường ống hút đẩy Trong đó:  : áp suất động học để tạo dòng chảy ống đẩy : khối lượng riêng sữa vôi, [6] : vận tốc dòng chất lỏng ống, chọn  Lưu lượng thể tích Ca(OH)2 là: Đường kính tương đương đường ống: Chọn Tính lại vận tốc Ca(OH)2 5% chảy ống ta có:   : áp suất để khắc phục trở lực ma sát đường ống dẫn  , N/m2 l: chiều dài ống dẫn, chọn l = 10 m d: đường kính ống dẫn, d = 0,07 m : hệ số ma sát Ta có: Vậy dung dịch hấp thụ chảy ống dẫn chế độ chảy xoáy nên hệ số ma sát sau: Trong độ nhám tuyệt đối đường ống, tính theo công thức phụ thuộc vào chất liệu ống, chọn ống làm thép tráng kẽm có   = 0,4  , N/m2 79 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN  : áp suất để thắng trở lực cục , N/m2 Trong đó: : hệ số trở lực cục Chọn van tiêu chuẩn : Chọn khuỷu 90o, khuỷu khuỷu 45o tạo thành: Trở lực cục toàn đường ống:    Áp suất toàn phần bơm:  Hiệu suất bơm Trong đó: : hiệu suất thể tích, tính đến hụt chất lỏng chảy từ vùng có áp suất cao đến vùng có áp suất thấp chất lỏng rò qua lỗ hở bơm, chọn : hiệu suất thủy lực tính đến ma sát chất lỏng chuyển động bơm tạo dòng xoáy bơm, chọn : hiệu suất khí tính đến ma sát khí ổ bi, ổ lót trục…của bơm, chọn Vậy:  Công suất bơm Với Q suất bơm: Q = 5,83.10-3 m3/s   Công suất động điện Trong đó: N: công suất trục bơm, kW 80 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN : hiệu suất truyền động, chọn : hiệu suất động cơ, chọn   Công suất thực tế động điện: hệ số dự trữ công suất, Ndc = 1,09 kW, chọn  V.7.3 Quạt hút  Trở lực lò đốt Các thông số ban đầu: - Lưu lượng khói lò: Q = 3,94 m3/s - Khối lượng riêng sản phẩm cháy: - Diện tích đáy lò: S = 3,24 m2 - Nhiệt độ khói thải khỏi lò: T = 273 +1100 = 1373 Chọn cống dẫn khói có thiết diện hình chữ nhật, đỉnh cống khói dạng vòm với góc tâm 180o Kích thước tiêu chuẩn cống khói sau Chiều rộng cống khói: B = 470 mm Chiều cao cống khói: H = 640 mm Tiết diện: F = 0,23 m2 Chu vi: C = 2,08 m Vậy vận tốc dòng khí công khói là: Tổn thất lượng ma sát: Trong đó: : hệ số ma sát, gạch samôt có L: chiều dài ống, chọn L = m [1] : khối lượng riêng khói thải, [1] : vận tốc khí cống khói, d: đường kính tương đương cống dẫn khí,  Tổn thất ma sát: 81 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN  Tổn thất lượng đột thu vào cống khói: K: hệ số tổn thất cục đột thu vào kênh  Vậy trở lực lò đốt là:  Trở lực thiết bị trao đổi nhiệt : trở lực động lực học : trở lực để khắc phục trở lực ma sát thiết bị : trở lực cần thiết để khắc phục trở lực cục , N/m2  , N/m2 , N/m2 Trong đó: : chiều dài thiết bị truyền nhiệt, : vận tốc dòng khí thiết bị, m - Diện tích tiết diện tháp: - Tháp gồm 91 ống trao đổi nhiệt làm đồng có đường kính 0,072m Vậy diện tích chiếm chỗ ống trao đổi nhiệt tính tiết diện ngang tháp là: - Lưu lượng khí thiết bị Q = 3,94 m3/s  : khối lượng riêng hỗn hợp khí, : hệ số trở lực cục thiết bị, với thiết bị có cửa vào : hệ số ma sát 82 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN   Vậy ta có:  N/m2   Trở lực cyclon Trong đó: K: hệ số sức cản cục bộ, chọn K = [5] : vận tốc khí cyclon, : khối lượng riêng khí thải 200oC, [6]   Trở lực tháp rỗng Tháp rỗng có trở lực bé nên ta bỏ qua  Trở lực đường ống dẫn Trở lực đường ống bao gồm trở lực đường ống từ thiết bị trao đổi nhiệt đến cyclon, từ cyclon đến tháp hấp thụ từ tháp hấp thụ đến ống khói Chọn đoạn ống dẫn có chiều dài, đường kính chất liệu làm ống Xem trở lực đoạn ống Trở lực đoạn ống dẫn từ thiết bị trao đổi nhiệt đến cyclon: Độ nhớt hỗn hợp khói thải: Khối lượng riêng hỗn hợp khói : Chọn ống dẫn khí có đường kính d = 0,25m, chiều dài ống l = m Lưu lượng khí ống Q = 1,35 m3/s Vận tốc dòng khí ống: Vậy khí ống chế độ chảy rối 83 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN   Vậy ta có:  , N/m2 Chọn ống dẫn khí có khuỷu 90o, khuỷu khuỷu 45o tạo thành   Vậy trở lực toàn đường ống dẫn khói:  Trở lực ống khói  : chiều cao ống khói, : khối lượng riêng hỗn hợp khói 80oC, [1] : hệ số ma sát, ống khói làm gạch : trở lực cục ống khói, : vận tốc khí ống khói, d: đường kính trung bình ồng khói, đáy ống khói có đường kính 1m, miệng ống khói có đường kính 0,65m  d = 0,825 m  84 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN   Trở lực toàn hệ thống ỗ  Áp suất toàn phần quạt hút tạo Trong đó: Hp: trở lực hệ thống : khối lượng riêng không khí điều kiện tiêu chuẩn điều kiện làm việc B: áp suất chỗ đặt quạt  Công suất quạt: Chọn quạt lắp tực tiếp với trục động điện, Lưu lượng Q = 1,35 m3/s, tra bảng đặc tính quạt ly tâm ta có  Công suất động điện: Công suất trục động điện 10,34 kW nên hệ số dự trữ công suất k=1,1  CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN CHI PHÍ CHO CÔNG TRÌNH VI.1 Chi phí thiết bị TT Thiết bị Gạch samôt Gạch diatomit Ghi lò làm gang chịu nhiệt Tủ điều khiển Ống dẫn nước, van khóa Bông thủy tinh Bột samôt Số lượng 3000 3000 Đơn vị Tổng giá thành Viên Viên Bộ Giá thành (VND) 10.000 7.000 6.000.000 1 Bộ Bộ 8.000.000 1.000.000 8.000.000 1.000.000 10 750 Kg Kg 50.000 8.000 500.000 6.000.000 30.000.000 21.000.000 6.000.000 85 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Thép CT3 1500 Kg Bể chứa dung 21 m3 dịch hấp thụ Bể chứa dầu Lít 1000L Mỏ đốt Cái Bơm dung dịch Cái Bơm nước Cái Quạt hút Cái Quạt cấp gió Cái Thiết bị trao đổi Cái nhiệt Cyclon chùm Cái Tháp hấp thụ Cái Nhà bao che 168 m2 Phụ kiện Tổng chi phí thiết bị (Ptb) 9.000 2.000.000 13.500.000 42.000.000 10.000.000 10.000.000 10.000.000 8.000.000 5.000.000 15.000.000 5.000.000 25.000.000 20.000.000 8.000.000 5.000.000 15.000.000 5.000.000 25.000.000 30.000.000 20.000.000 1.500.000 5.000.000 30.000.000 20.000.000 252.000.000 5.000.000 523.000.000 VI.2 Chi phí thiết kế thi công Phí thi công Ptc = 30% Ptb Phí thiết kế Ptk = 3%.Ptb Thuế VAT = 10%.(Ptb+ Ptc + Ptk) Tổng chi phí xây dựng hệ thống 157.000.000 15.700.000 69.570.000 765.2700.000 86 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN VI.3 Chi phí nhiên liệu sử dụng lần vận hành TT Nhiên liệu Số lượng Đơn vị Dầu FO Vôi Điện Nước 482 6,54 122 13 Tổng cộng Lít Tấn kW m3 Đơn giá VND 12.800 1.180.000 3.000 3.500 Thành tiền VND 6.169.000 7.717.000 366.000 45.000 14.300.000 Giá thành xử lý rác: Lượng rác cần xử lý ngày 3,2 Số công nhân vận hành người, mức lương 2.500.000 đồng/tháng = 95.000 đồng/ngày Chi phí nguyên nhiên liệu: 14.300.000 đồng/ngày Vậy giá thành xử lý 1kg rác là: 87 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN KẾT LUẬN Ngày nay, lượng lớn chất thải rắn công nghiệp nguy hại ngày gia tăng với phát triển ngành công nghiệp Chất thải rắn công nghiệp nguy hại thường chiếm tỷ lệ thấp toàn lượng chất thải phát sinh, thường khoảng 10% đến 30% tùy thuộc vào nhóm ngành loại hình công nghiệp Tuy lượng chất thải rắn công nghiệp nguy hại chiếm tỷ lệ thấp ảnh hưởng chúng tới môi trường sức khỏe người lớn Vì vậy, để giải vấn đề đòi hỏi phải có biện pháp quản lý kỹ thuật xử lý chất thải từ phát sinh khâu xử lý cuối Xử lý chất thải công nghiệp nguy hại phương pháp thiêu đốt phù hợp với điều kiện tỉnh Bình Định phù hợp với nước phát triển nước ta Khi sử dụng lò đốt cần phải đảm bảo mặt kỹ thuật chế độ vận hành cần kiểm soát cách chặt chẽ để đảm bảo lò phát huy công suất tránh rủi ro Công nhân vận hành cần phải hướng dẫn kỹ thuật để vận hành lò đốt theo quy trình Trong khuôn khổ đồ án tiến hành công việc sau: Tìm hiểu chất thải rắn công nghiệp nguy hại ảnh hưởng chúng tới môi trường sức khỏe người Tìm hiểu đặc trưng chất thải nguy hại ngành công nghiệp địa bàn tỉnh Bình Định, điển hình khu công nghiệp Phú Tài Long Mỹ Tính toán thiết kế lò đốt chất thải công nghiệp nguy hại công suất 400kg/h Cuối em xin chân thành cảm ơn cô Phạm Hà Thanh, cô Vũ Ngọc Thủy tận tình hướng dẫn, bảo giúp em hoàn thành tốt nhiệm vụ giao Em xin cảm ơn thầy cô Viện Khoa học Công nghệ môi trường tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành nhiệm vụ Vì điều kiện thời gian trình độ giới hạn nên đồ án nhiều thiếu sót Mong thầy cô đóng góp ý kiến để hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên Nguyễn Bá Hưng 88 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguyễn Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Hoàng Kim Cơ, Nguyễn Công Cẩn, Đỗ Ngân Thanh Tính toán lò công nghiệp, tập NXB – Khoa học kỹ thuật – 1985 Phạm Văn Trí, Dương Đức Hồng, Nguyễn Công Cẩn Lò công nghiệp NXB – Khoa học kỹ thuật – 2003 Hoàng Kim Cơ Ô nhiễm không khí xử lý khói bụi NXB – Khoa học kỹ thuật – 1998 Trần Ngọc Chấn Ô nhiễm không khí xử lý khí thải Tập Cơ học bụi phương pháp xử lý bụi NXB – Khoa học kỹ thuật – 2004 Nghiêm Trung Dũng Bài giảng kỹ thuật xử lý ô nhiễm khí Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất tập Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2005 Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất tập Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2005 GS TS Lâm Minh Triết – TS Lê Thanh Hải Giáo trình quản lý chất thải nguy hại Nhà xuất xây dựng 2005 Noel de Nevers Air poiiution control engineering Mc Graw hill international – Singapore – 1995 10 CEETIA - Nghiên cứu công nghệ xử lý khói thải lò đốt CTNH công nghiệp phù hợp với điều kiện Việt Nam 11 Hoàng Kim Cơ Tính toán kỷ thuật nhiệt lò công nghiệp, tập Nhà xuất khoa học kỷ thuật - 1996 89 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 [...].. .Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguy n Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN I.3 Hiện trạng quản lý chất thải công nghiệp nguy hại tại Việt Nam Chất thải công nghiệp, đặc biệt là chất thải công nghiệp nguy hại là một thách thức lớn đối với công tác quản lý môi trường của nhiều đô thị, nhất là những đô thị có khu công nghiệp tập trung... đốt chất thải công nghiệp nguy hại: Biện pháp này sẽ đạt được mục đích xây dựng kế hoạch và hệ thống điều chỉnh chi tiết để quản lý chất thải công nghiệp nguy hại trên địa bàn, và xây dựng địa điểm chôn lấp chất thải nguy hại 12 Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp. .. Các hệ thống thông thường: Tương tự như các hệ thống xử lý nước thải, tuy nhiên trong xử lý chất thải nguy hại thì việc tiền xử lý bằng các phương pháp hóa 18 Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguy n Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN học và hóa lý chiếm... các công cụ về luật, các công cụ kinh tế sẽ hỗ trợ đắc lực cho sự thành công của hệ thống quản lý chất thải công nghiệp nguy hại Một trong những công cụ kinh tế áp dụng trong quản lý chất thải công nghiệp nguy hại là phí gây ô 11 Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp. .. về xử lý tập trung tại bãi chôn lấp Long Mỹ là phù hợp với nội dung quy hoạch tổng thể chất thải rắn đô thị và công nghiệp Tại đây ta lắp đặt lò đốt rác thải công nghiệp nguy hại công suất 3,2 tấn/ngày 31 Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguy n... học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguy n Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN - Áp dụng cho tất cả chất thải rắn và lỏng Có thể đốt riêng chất lỏng và chất rắn hoặc kết hợp đốt cả chất lỏng và - rắn Không bị nghẹt gi (vỉ lò) do có quá trình nấu chảy - Có thể nạp chất. .. phương, có rất nhiều loại hình công nghiệp và nhiều loại chất thải khác nhau phát thải một cách tùy tiện trong các cơ sở công nghiệp mà không hề có sự quản lý I.3.1 Hệ thống quản lý chất thải công nghiệp nguy hại ở Việt Nam Hệ thống quản lý chất thải công nghiệp nguy hại bao gồm các công cụ quản lý và tổ chức thực hiện Công cụ sử dụng trong quản lý chất thải công nghiệp nguy hại là các điều luật, các quy... tử nguy hại sẽ bị hấp phụ vào thạch cao và chúng không thể thoát ra môi trường 24 Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguy n Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN - Kết tủa: Quá trình hóa rắn nói chung sẽ làm kết tủa các thành phần nguy hại trong chất thải. .. tiên quản lý chất thải nguy hại [8] Chất thải nguy hại Giảm thiểu chất thải nguy hại tại nguồn Hủy bỏ Giảm thiểu Tái chế Tái sử dụng Biến đổi thành chất không độc hoặc ít độc hơn Xử lý vật lý/ hóa học Xử lý sinh học Xử lý nhiệt Thải bỏ phần còn lại một cách an toàn vào môi trường Thải vào đất Thải vào nước Thải vào khí quyển I.3.2 Những biện pháp kiến nghị cho việc quản lý chất thải nguy hại ở Việt... lò đốt rác công nghiệp nào Đối với chất thải nguy hại chủ yếu là rác thải bệnh viện thì chủ nguồn thải ký hợp đồng với công ty môi trường đô thị Quy Nhơn vận chuyển và xử lý 29 Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551 Thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho khu công nghiệp Phú Tài- Long Mỹ Nguy n Bá Hưng – Lớp CNMT K50 - QN