Mục lục Danh mục chữ viết tắt CTR: Chất thải rắn Danh mục bảng Chương 1: Tổng quan chất thải rắn phương pháp xử lý Thành phần tính chất chất thải rắn 1.1 Thành phần Bảng 1.1: Thành phần chất thải rắn STT I II III Thành phần Chất thải hữu Thực phẩm thừa Giấy Giấy cacton Nhựa Vải vụn Cao su Da Rác vườn Gỗ Chất thải vô Thủy tinh Can thiếc Nhôm Kim loại khác Bụi, tro Chất thải nguy hại Chất ăn mòn Hợp chất xyanua Dung môi halogen phi halogen Chất thải nhiễm dầu Chất hữu clo Chất hữu khác PCBs (Polychlorinated biphenyls) Chất có hoạt tính hóa học cao Chất hữu khác [1] 1.2 Tính chất 1.2.1 Tính chất vật lý Khối lượng riêng: Khối lượng riêng hiểu khối lượng chất thải rắn đơn vị thể tích (kg/m3) Khối lượng riêng chất thải rắn thay đổi tùy thuộc vào trạng thái chúng như: xốp, chứa thùng chứa, không nén, nén,… Khối lượng riêng thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Vị trí địa lý, mùa năm, thời gian lưu trữ chất thải [1] Độ ẩm: Độ ẩm chất thải rắn xác định hai phương pháp sau: - Phương pháp khối lượng ướt: độ ẩm tính theo khối lượng ướt vật liệu khối lượng nước có 100 kg rác ướt - Phương pháp khối lượng khơ: độ ẩm tính theo khối lượng khô vật liệu phần trăm khối lượng nước có 100 kg rác khơ Phương pháp khối lượng ướt sử dụng phổ biến lĩnh vực quản lý chất thải rắn đước tính theo cơng thức: a=x100 Trong đó: a : độ ẩm, % khối lượng W : khối lượng mẫu ban đầu, kg d : khối lượng mẫu sau sấy khô 105, kg [1] Kích thước hạt: Kích thước cấp phối hạt thành phần chất thải rắn đóng vai trò quan trọng việc tính tốn thiết kế phương tiện khí thu hồi vật liệu, đặc biệt sàng lọc phân loại chất thải rắn phương pháp từ [1] Khả giữ nước thực tế: Khả giữ nước thực tế chất thải rắn toàn khối lượng nước giữ lại mẫu chất thải tác dụng trọng lực Đây tiêu quan trọng việc tính tốn xác định lượng nước rỉ rác từ bãi chôn lấp chất thải rắn Nước vào mẫu chất thải rắn vượt khả giữ nước thoát tạo thành nước rỉ rác Khả giữ nước thực tế thay đổi tùy vào lực nén trạng thái phân hủy chất thải rắn Độ ẩm (tính thấm) chất thải rắn nén Tính dẫn nước chất thải rắn nén tính chất vật lý quan trọng, chi phối điều khiển di chuyển chất lỏng chất khí bên bãi chơn lấp Hệ số thấm tính sau: K= Cd2 = Trong K – hệ số thấm, m2 /s; C – số không thứ nguyên; d - kích thước trung bình lỗ rỗng rác, m; – trọng lượng riêng nước, kg.m/s2 ; – độ nhớt động học nước, Pa.s; k – độ thấm riêng, m2; Độ thấm riêng phụ thuộc chủ yếu vào tính chất chất thải rắn bao gồm: phân bố kích thước lỗ rỗng, bề mặt riêng, tính góc cạnh, độ rỗng Tính dẫn nước chất thải rắn nén tính chất vật lý quan trọng, chi phối điều khiển di chuyển chất lỏng chất khí bên bãi chơn lấp Hệ số thấm tính sau: K= Cd2 = Trong K – hệ số thấm, m2 /s; C – số không thứ nguyên; d - kích thước trung bình lỗ rỗng rác, m; – trọng lượng riêng nước, kg.m/s2 ; – độ nhớt động học nước, Pa.s; k – độ thấm riêng, m2; Độ thấm riêng phụ thuộc chủ yếu vào tính chất chất thải rắn bao gồm: phân bố kích thước lỗ rỗng, bề mặt riêng, tính góc cạnh, độ rỗng [2] 1.2.2 Tính chất hóa học Phân tích gần – sơ Phân tích gần - sơ thành phần cháy chất thải rắn gồm thí nghiệm sau: - Độ ẩm (lượng nước sau sấy 105 giờ) - Chất dễ bay (khối lượng bị đem mẫu chất thải rắn sấy 105 nung nhiệt độ 550 lò kín) - Cacbon cố định: lượng cacbon lại sau loại chất vô khác cacbon tro nung 550 - Tro (khối lượng sau đốt cháy lò hở) [1] Điểm nóng chảy tro Điểm nóng chảy tro nhiệt độ mà tro tạo thành từ q trình đốt cháy chất thải bị nóng chảy kết dính tạo thành dạng rắn (xỉ) Nhiệt độ nóng chảy đặc trưng xỉ dao động khoảng 1100 - 1200 [1] Phân tích thành phần nguyên tố tạo thành chất thải rắn Phân tích thành phần nguyên tố tạo thành chất thải rắn chủ yếu xác định phần trăm nguyên tố C, H, O, N, S tro Trong suốt trình đốt phát sinh hợp chất clo hóa, nên phân tích cuối bao gồm phân tích xác định halogen Kết phân tích cuối sử dụng để mơ tả thành phần hóa học chất hữu chất thải rắn Kết phân tích đóng vai trò quan trọng việc xác định tỷ số C/N nhằm đánh giá chất thải rắn có thích hợp cho q trình chuyển hóa sinh học hay không [1] Nhiệt trị chất thải rắn Nhiệt trị lượng nhiệt sinh đốt cháy hoàn tồn đơn vị khối lượng chất thải rắn xác định phương pháp sau: - Sư dụng nồi có thang đo nhiệt lượng - Sử dụng bom nhiệt lượng phòng thí nhiệm (hầu hết sử dụng để đo) - Tính tốn theo thành phần ngun tố hóa học [1] 1.2.3 Tính chất sinh học Phần hữu (khơng kể nhựa, cao su da) hầu hết chất thải rắn phân loại phương diện sinh học sau: - Các phân tử hòa tan nước như: đường, tinh bột, amino axit nhiều acid hữu khác - Bán xenlulo: sản phẩm ngưng tụ hai đường cacbon - Xenlulo: sản phẩm ngưng tụ đường glucose cacbon - Dầu, mỡ sáp: este alcohols acid béo mạch dài - Lignin: polyme chứa vòng thơm với nhóm metoxyl - Lignoxenlulo: kết hợp lignin xenlulo - Protein : chất tạo thành từ kết hợp chuỗi amino axit Về số lượng, lignin thành phần quan trọng thực vật, sau xenlulo hemixenlulo Lignin tập trung màng thứ cấp tế bào phần có khả phân hủy sinh học chậm thực vật, có vai trò chất liên kể tế bào, làm tăng độ bền học cho thành tế bào thực vật, tăng khả chống thấm, ngăn chặn thất thoát nước, tác động bên bảo vệ thực vật chống chọi với sinh vật gây bệnh Lignin có thành phần phức tạp đồng Thành phần lignin gồm khoảng 62 - 65% C, - 6% H, nhiều nhóm metoxyl nhiều nhóm hydroxyl tự Lignin sinh tổng hợp polyme hóa tiềm chất phenylpropanonic Lignin có cấu tạo vơ định hình khơng tan nước axit vô Chỉ tác dụng kiềm bisunfitnatri acid sunfuric lignin bị phân hủy phần chuyển sang dạng hòa tan Khi phân hủy Lignin kiềm tạo axit thơm Tính chất quan trọng chất thải sinh hoạt hầu hết thành phần hữu chuyển hóa sinh học thành khí, chất hữu ổn định chất vô Sự tạo mùi hôi phát sinh ruồi liên quan đến tính dễ phân hủy vật liệu hữu chất thải rắn đô thị chằng hạn rác thực phẩm [2] 1.2.4 Sự biến đổi tính chất lí, hóa sinh học chất thải rắn Các tính chất CTR biến đổi phương pháp lí, hóa sinh học Khi thực q trình biến đổi, mục đích quan trọng mang lại hiệu sư biến đổi đặc tính CTR có ảnh hưởng lớn đến kế hoạch phát triển chương trình quản lí CTR tổng hợp [2] 1.2.4.1 Biến đổi vật lí Bao gồm phương pháp : phân loại CTR ; giảm thể tích kích thước biện pháp học Sự biến đổi vật lí khơng làm thay đổi trạng thái pha (ví dụ từ rắn sang lỏng) [1] 1.2.4.2 Biến đổi hóa học [1] Biến đổi hóa học làm thay đổi trạng thái pha (ví dụ rắn sang khí lỏng) Mục đích trình làm giảm thể tích thu hồi sản phẩm biến đổi Các q trình hóa học áp dụng để biến đổi CTR đô thị gồm Đốt ( oxy hóa oxy khơng khí ) Nhiệt phân Khí hóa Cả trình xem trình nhiệt 1.2.4.3 Biến đổi sinh học [1] Biến đổi sinh học thành phần hữu chất thải rắn đô thị với mục đích giảm thể tích trọng lượng chất thải, thu phân compost, chất mùn dùng để ổn định đất, khí metan Các loại vi khuẩn, nấm men đóng vai trò quan trọng việc biến đổi chất hữu Q trình biến đổi xảy điều kiện hiếu khí kị khí, tùy thuộc vào diện oxi Các trình sinh học ứng dụng để biến đổi phần hữu CTR thị gồm: - Phân hủy hiếu khí - Phân hủy kị khí Các phương pháp xử lý 2.1 Phương pháp học 2.1.1 Giảm kích thước Phương pháp giảm kích thước sử dụng để giảm kích thước thành phần chất thải sinh hoạt Chất thải làm giảm kích thước sử dụng trực tiếp làm lớp che phủ mặt đất hay làm phân compost phần sử dụng cho hoạt động tái sinh Các thiết bị thường sử dụng là: Búa (có hiệu với thành phần có đặc tính giòn – dễ gãy), kéo cắt thủy lực (có hiệu với vật liệu mềm), máy nghiền [1] 2.1.2 Phân loại theo kích thước Phân loại theo kích thước q trình phân loại hỗn hợp vật liệu CTR có kích thước khác thành hai hay nhiều loại vật liệu CTR có kích thước, cách sử dụng loại sàng có kích thước lỗ khác Q trình phân loại thực vật liệu ướt khơ, q trình phân loại gắn liền với cơng đoạn chế biến chất thải Các thiết bị sử dụng nhiều loại sàng rung, sàng dạng trống quay sàng đĩa Sàng rung sử dụng CTR tương đối khô kim loại, thủy tinh, gỗ vụn… Loại sàng trống quay dùng để tách rời loại giấy cacton giấy vụn đồng thời bảo vệ máy nghiền khỏi hư hỏng CTR có kích thước lớn Loại sàng đĩa tròn dạng cải tiến sàng rung với ưu điểm tự làm điều chỉnh công suất [1] 2.1.3 Phân loại theo khối lượng riêng [1] Phân loại theo khối lượng riêng phương pháp dùng để phân loại vật liệu có chất thải sinh hoạt dựa vào khí động lực khác khối lượng riêng chúng, tách rời loại vật liệu sau trình tách thành hai dạng riêng biệt: - Dạng có khối lượng riêng nhẹ giấy, nhựa, chất hữu - Dạng có khối lượng riêng nặng kim loại, gỗ phế liệu vô 2.1.4 Phân loại theo điện trường từ trường Phân loại theo điện trường thực dựa vào tính chất điện từ khác thành phần chất thải rắn Phân loại từ trường sử dụng tiến hành tách kim loại màu khỏi kim loại đen Phương pháp phân loại tĩnh điện áp dụng để tách ly nhựa giấy dựa vào khác tích điện bề mặt hai loại vật liệu Phân loại dòng điện xốy kỹ thuật phân loại dòng điện xốy tạo kim loại không chứa sắt nhôm tạo thành nam châm nhôm [1] 2.1.5 Nén chất thải rắn Nén làm tăng mật độ dẫn đến tăng khối lượng chất thải để lưu trữ vận chuyển đạt hiệu cao Sau nén chất thải có dạng khối, hình lập phương, dạng viên tròn Nén chất thải rắn làm giảm lưu trữ tái sử dụng, giảm thể tích vận chuyển Các thiết bị nén sử dụng phân thành hai loại cố định di động Tại nơi chất thải nạp tay hay khí gọi máy nén cố định, máy nén khí sử dụng xe thu gom gọi máy nén cố định, xe ủi dùng để nén rác bãi chôn lấp gọi máy nén di động Các loại thiết bị nén bao gồm: - Máy tạo khối: thiết bị tạo sản phẩm dạng khối cột chặt dây kim loại hay dây nhựa - Máy tạo hình lập phương hay viên: thiết bị tạo sản phẩm có dạng lập phương hay viên có cấu trúc vững nhờ tác nhân kết dính hóa học hay gia nhiệt q trình nén [1] 2.2 Phương pháp hóa học Đây phương pháp hiệu để xử lý chất thải sinh hoạt vì: - Giảm thể tích chất thải từ 80 – 90% khối lượng, thành phần hữu chất thải xử lý triệt để thời gian nhanh - Có thể xử lý chất thải chỗ mà không cần phải vận chuyển xa, tránh rủi ro chi phí vận chuyển Phương pháp có hạn chế như: - Thiết kế vận hành lò đốt phức tạp - Có thể gây nhiễm mơi trường biện pháp kiểm soát xử lý khí thải khơng đảm bảo [2] 2.2.1 Q trình đốt Tùy thuộc vào lượng oxy trình đốt mà ta phân loại thành q trình đốt, nhiệt phân, khí hóa Đốt q trình oxy hóa chất thải rắn oxy khơng khí tác dụng nhiệt q trình oxy hóa hóa học Bằng cách đốt chất thải ta giảm kích thước chất thải rắn đến 80 – 90% Nhiệt độ buồng đốt phải cao 800 Sản phẩm cuối q trình đốt là: 10 - Sau rửa nước sấy khô 150 Các phế liệu dạng rẻo, lon, phoi… cần đem đóng bánh cỡ – kg, khối lượng riêng phải đạt 1,5 – 1,8 kg/dm3 - Nấu chảy phế liệu lò nấu luyện, đồng thời bổ sung chất trợ dung (NaCl, KCL, Na3CLF3) Trong trình nấu cần khuây trộn Vào cuối trình nấu cần bổ sung chất biến tính -Nhơm lỏng sau tinh luyện đổ vào khuôn đúc để tạo phôi nhôm đúc trực tiếp sản phẩm nhôm - Cán mỏng: phoi nhôm dạng “máng nhơm’’ từ lò đúc chuyển sở sản xuất để cán thành máy cáng + Cán phá: cán lần thứ cho máng nhôm mỏng + Cản mỏng: cán lần thứ hai theo độ dày mà sản phẩm cần Để tránh bị nứt nẻ miếng nhôm, thường máng hấp cho dẻo trước cán - Cắt tròn: Sau cán, nhơm cát tròn theo đường kính quy định, phụ thuộc vào kích thước sản phẩm sản xuất Các miếng tròn chuyển sang khâu lận thành sản phẩm, thừa tuần hồn lại lò nâu - Lận: Nhơm sau cắt tròn thợ lận thành sản phẩm theo yêu cầu SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ Nhơm phế liệu 14 Chuẩn bị liệu Trợ dung che phủ Nấu chảy Tinh luyện Xỉ Trợ dung tinh Đúc Nhôm lỏng Sản phẩm đúc Phoi 2.2.1.1.2 Tái chế sắt thép phế liệu Hiện nay, có nhiều phương thức tái chế sắt thép tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu đầu vào yêu cầu sản phẩm thép Tái chế sắt thép thực theo hai khuynh hướng là: - Nấu luyện - Khơng nấu luyện Trong đó, hoạt động tái chế không nấu luyện sử dụng tác động lý để tao hình sản phẩm sắt thép cũ Các hoạt động thường bao gồm: - Cán kéo sắt: sắt phế liệu nung lên cho đỏ sau đưa qua máy cán để hình thành sắt tròn Phần lớn nguyên liệu sắt cung cấp cho ngành xây dựng để đổ bêtông sở sản xuất cửa sắt, khung sắt… 15 Ngồi có loại cán kéo không qua lửa, gọi sắt nguội Quy trình đơn giản cán hay kéo Đối với sắt có kích thước q lớn cắt thành nhỏ hàn gió đá chuyển qua nung kéo - Dập lon thiếc: nguồn phế liệu chủ yếu lon thiếc lon sữa, lon nước ngọt, lon chứa loại bột, thực phẩm… Các lon phân loại, làm sau cắt bỏ nắp để thành nhỏ Những đưa vào máy dập để tạo thành lon với nhiều kích thước khác tùy theo đơn đặt hàng - Sản xuất đinh, ốc vít: phế liệu có kích thước vụn, nhỏ sở sản xuất thành loại đinh, ốc vít máy dập, khoa, tiện… Đối vơi tái chế sắt thép dùng phương pháp nấu luyện, số tính chất lý – hóa sắt thép bị biến đổi bổ sung chất trợ dung Đối với phương pháp ta tham khảo quy trình sản xuất nhà máy Thép Nhà Bè Nhà máy có ba phân xưởng sản xuất phân xưởng phụ trợ với quy trình hoạt động sau: Phân xưởng chuẩn bị liệu: - Tiếp nhận nguyên liệu: Tại phế liệu phân loại theo thành phần, kích thước, độ dài loại bỏ phế liệu gây nổ với tạp chất Sau nguyên liệu vận chuyển cầu trục có trang bị mâm từ Các loại liệu lớn, dài cắt máy cắt cho vào thùng chứa theo quy cách cân máy móc - Chế biến liệu: tùy thuộc vào yêu cầu mác thép, liệu chế biến thích hợp cách thêm bớt gang thép Liệu chứa bốn thùng có thành phần khối lượng xác định, vận chuyển đến phân xưởng luyện xe goòng Phân xưởng luyện: Chức phân xưởng nấu luyện thép, xưởng có hai lò độc lập: lò luyện 10 12 Trình tự cơng tác phân xưởng luyện: 16 - Chuẩn bị lò nạp liệu: sau vài mẻ nấu, lò kiểm tra kỹ, kiểm tra điện cực, lưu lượng nước làm nguội điện cực, hệ thống nâng hạ điện cực… Lò bảo trì bột magiê Khi lò chuẩn bị xong, liệu nạp vào cầu trục nâng - Chuẩn bị chất trợ dung: chất trợ dung sử dụng là: feromangan, ferosilic, huỳnh thạch, vôi, than Các chất nạp trước nhờ cầu trục - Nấu luyện: trình nấu luyện gồm ba giai đoạn: + Giai đoạn nấu chảy: sau nạp liệu, lò phát hồ quang để nấu chảy thép Giai đoạn lâu tiêu hao lượng nhiều + Giai đoạn oxy hóa: kim loại nóng chảy hồn tồn, nhiệt độ cao tạo điều kiện thuận lợi cho cá nguyên tố C, Si, Mn, P, S khuếch tán vào kim loại, đạt đến hàm lượng yêu cầu Ở giai đoạn xỉ tháo từ 60 – 70% bổ sung CaO + Giai đoạn hoàn nguyên: giai đoạn định chất lượng thép Khử oxit FeO, MnO, SiO2 Khử S đến giới hạn cho phép Tinh luyện hợp kim hóa thép Khử khí H2, N2… thép - Làm nguội: điện cực trinh luyện thép sau đúc càn làm nguội liên tục nước Sau nước lam nguội giải nhiệt, khử cứng tuần hồn trở lại - Xử lý khí thải: q trình nấu luyện phát sinh lượng lớn khí thải chứa bụi chất nhiễm khác, khí thải hút qua hệ thống xử lú nhằm cải thiện môi trường làm việc môi trường không khí khu vực xung quanh - Xử lý xỉ: xỉ sinh lò luyện trạng thái nóng chảy đổ hố chứa, để nguội thuê vận chuyển san lấp mặt - Đúc thỏi: thép lò hệ thống ben nghiêng lò đổ thép lỏng thùng rót trung gian Thùng nhờ cầu trục chuyển đến khuôn đúc Ở thép lỏng rót vào khn, làm nguội nước, rắn thẳng cắt thành có chiều dài xác định 17 Phân xưởng cán: Chức phân xưởng tạo hình cho thép sản phẩm Cá giai đoạn trình cán sau: - Nung thép: thỏi thép cho vào lò nung đến nhiệt độ 1.150 Nhiên liệu lò nung dầu FO - Cán thép : thép sau nung đạt nhiệt độ 1.150 đẩy qua máy cán thô, cán trung cán tinh để tạo sản phẩm thép V thép tròn, gân… sản phẩm sau xe nâng chuyển đến bãi chứa [1] 2.2.1.1.3 Tái chế nhựa Những chất thải sử dụng chủ yếu theo hai hướng : - Tạo sản phẩm sản phẩm có cơng thức tương tự + Phế thải thường dùng sau hình thành Chúng thu gom tự động cho vào thiết bị nghiền, sau trộn chung với ngun liệu đưa vào máy ép, máy tạo hình - Sản xuất đồ dung thứ cấp + Phân loại (tách tạp chất lạ loại bỏ phần khơng thích hợp), nghiền tạo hạt để sản xuất đồ dùng có nhu cầu sử dụng rộng rãi (bao bì, trải, đồ chơi, đồ kỉ niệm…) Tận dụng không thay đổi cấu trúc Các phế thải nhựa PE sau phân loại, rửa nghiền máy nghiền dao ướt khô đến thu mảnh nhỏ có kích thước từ – mm, sau rửa máy vít tải hay máy giặt (trường hợp nghiền khơ) Vật liệu sau vắt khơ có độ ẩm 10 – 15% sấy để khử nước triệt để đạt độ ẩm nhỏ 0,2%, sau cho vào máy nén éo tạo hạt Sơ đồ công nghệ tái chế nhựa không làm thay đổi cấu trúc : Phế thải Phân loại Máy nghiền Máy rửa Máy tạo hạt Máy ép đùn Máy ly tâm Máy 18 sấy Trong máy ép PE nung chảy ép chặt qua lưới lọc lỗ khuôn thành dây nhựa dẫn qua bể nước để hạ nhiệt độ xuống khoảng 35 - 40 vào máy tạo hạt Tại đây, dây nhựa cắt thành hạt có chiều dài từ – mm, sau vào máy sàng rung, phân loại, sấy Các hạt nhựa dùng nguyên liệu phụ trộn vào hạt nhựa phẩm sản xuất hàng gia dụng trộn với hạt PE phẩm theo tỉ lệ thích hợp để tạo hạt nhựa thích hợp cho sản xuất mặt hàng cụ thể Tái sinh phân hủy Cơng nghệ tái sinh phân hủy áp dụng trình tái chế cao su phế thải Phương pháp tái sinh cao su phế thải phương pháp hóa học có nhiều ưu điểm dễ đưa vào mẻ luyện, cải thiện tính dẻo, giảm thời gian cho chất độn vào mẻ luyện, gia tăng tốc độ ép suất, tăng tính dính mạch bị cắt ngắn… Tuy nhiên có nhiều nhược điểm : - Tiêu tốn lượng ; - Dễ gây nhiễm mơi trường khơng khí xung quanh ; - Một số chủng loại cao su phế thải cao su nitryl, neopren…không thể tái sinh phương pháp chúng bị biến cứng nhiệt ; - Bên cạnh loạt phụ gia hữu tái sinh bị phân hủy biết chất mạch phân tử cao su bị đứt làm giảm tính lý sản phẩm [1] Tiêu hủy chất thải rắn Sơ đồ công nghệ đốt nhựa phế thải : Phế thải Thùng chứa Bãi chứa xỉ Bộ phận làm Máy cạp Buồng đốt bổ sung Thùng nhập liệu Băng tải vận chuyển Lò quay Thùng chứa 19 2.2.1.1.4 Quy trình tái chế chai lọ thủy tinh - Loại trừ phế liệu : thủy tinh phế liệu phân loại dựa theo mẫu mức độ tinh khiết, sau rửa đập vụn - Nung sản xuất sản phẩm : thủy tinh vụn đổ vào lò nung, lò nung làm gạch chịu lửa cửa để đổ thủy tinh phế liệu vào nồi Khi nhiệt độ lò tăng cao, thủy tinh nóng chảy theo máng để khuôn Sản phẩm sau lấy khỏi khn tiếp tục định hình đường hấp nhằm tránh gây bọt cho sản phẩm nhiệt độ thay đổi đột ngột Sản phẩm để nguội để kiểm tra đóng bao xuất xưởng Sản phẩm khơng đạt bị đập nấu lại Ngồi tái chế, thủy tinh tái sử dụng Phế liệu nguyên vẹn thu gom rửa sạch, sau phân loại theo kích thước, kiểu dáng, màu… phân theo mặt hàng đựng nước tương, nước mắm, nước giải khát… bán lại cho sở sản xuất chúng để họ dán nhãn đựng sản phẩm [1] 2.2.1.1.5 Tái chế tái sử dụng giấy - cacton - Tái sử dụng: Chủ yếu sử dụng bao bì cacton bị loại bỏ để cắt, đóng lại thành bao bì có kích thước nhỏ hơn, cung cấp cho sở sản xuất khác Phế liệu thường nguyên vẹn Quy trình hoạt động : phế liệu phân loại, xếp theo kích thước, đưa vào bàn cắt cắt theo yêu cầu đơn đặt hàng Cuối bấm lại thành hộp xuất xưởng - Tái chế: Đối với sở nhỏ : Phế liệu phân loại trắng, đen, nhuộm màu…sau ngâm tẩy cho lọc để lấy phần bột giấy, bột giấy đem tráng phên phơi nắng cho khơ Sản phẩm từ quy trình có chất lượng kém, phần lớn bao gồm giấy tiền vàng bạc, giây gói hàng, giấy bồi… Đối với sở có quy mơ đại quy trình có thêm máy móc để nghiền giấy thành bột sử dụng trục xéo giấy Sản phẩm có chấy lượng cao sản lượng cao Sản phẩm thường giấy cuộn vàng, giấy bìa cứng, giấy vệ sinh… [1] 20 2.2.1.2 Công nghệ sản xuất phân hữu 2.2.1.2.1 Cơng nghệ phân hủy kị khí [2] Q trình chuyển hóa chất hữu điều kiện kị khí xảy theo ba bước Bước thứ trình thủy phân hợp chất có phân tử lượng lớn thành hợp chất thích hợp dùng làm nguồn lượng mô tế bào Bước thứ hai chuyển hóa hợp chất sinh từ bước thành hợp chất có phân tử lượng thấp xác định Bước thư ba q trình chuyển hóa hợp chất trung gian thành sản phẩm cuối đơn giản hơn, chủ yếu khí CH4 khí CO2 Trong q trình phân hủy kị khí, nhiều lồi vi sinh vật kị khí tham gia q trình chuyển hóa phần chất hữu CTR thành sản phẩm cuối bền vững Một nhóm vi sinh vật có nhiệm vụ thủy phân hợp chất hữu cao phân tử thành lipid thành phần xây dựng cấu trúc axit béo, monosacharic, amino axit hợp chất liên quan Nhóm vi sinh vật kị khí thứ hai gọi nonmetanogenic (gồm vi sinh vật kị khí tùy tiện vi sinh vật kị khí bắt buộc) lên men sản phẩm cắt mạch nhó thành axit hữu đơn giản mà chủ yếu axit acetic Nhóm vi sinh vật thứ ba chuyển hóa hydro axit acetic thành khí metan CO Vi sinh vật metan hóa sử dụng số chất định để chuyển hóa thành metan CO2 + H2, fomat, axetat, metanol, metylamin, CO Ba giai đoạn trình phân hủy kị khí thể qua bảng sau: Bảng 2.3: Các giai đoạn q trình phân hủy kị khí Tên giai đoạn Các chất ban đầu Giai đoạn Giai đoạn Thủy phân Axit hóa Acetate hóa Đường phức tạp, protein, chất béo Đường đơn giản Amino axit, Acetate axit hữu Vi khuẩn axit hóa Vi khuẩn acetate hóa Amino axit, axit hữu Acetate Vi sinh vật Sản phẩm Đường đơn Giai đoạn Metan hóa Vi khuẩn metan hóa 21 Khí sinh giản CO2 CO2, H2 CO2, H2, NH4 CO2, NH4 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ Rác sinh hoạt Phân loại Chất hữu Phân hủy kị khí Bùn hữu cơ, chất thải nơng nghiệp Biogas Cải tạo đất Chơn lấp Bón ruộng chấp nhận Ủ hiếu khí để chuyển thành phân compost 2.2.1.2.2 Cơng nghệ ủ phân hiếu khí [2] Q trình ủ hiếu khí q trình phân hủy sinh học hiếu khí ổn định chất hữu rác thải sinh hoạt (trừ nhựa, cao su da thuộc) nhờ hoạt động vi sinh vật Sản phẩm trình phân hủy sinh học bao gồm CO2, nước, nhiệt, chất mùn ổn định, không mang mầm bệnh sử dụng làm phân bón cho trồng SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ VSV, dinh dưỡng, ẩm, khơng khí 22 Chất thải sinh hoạt Phân loại Rác hữu Loại rác Sàng phân loại Phân hủy hiếu khí ủ thành Chất hữu không đạt yêu cầu Tái chế, chơn lấp Phân hữu SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ CỦA CƠNG TY BIWASE Rác sinh hoạt Tiếp nhận Khơng thể tái chế Chơn lấp Phân loại Có thể tái chế Làm nguyên liệu tái chế Rác hữu Bổ sung vi sinh vật Ủ lên men Ủ chín 2.2.1.3 Công nghệ đốt Sàng phân loại Phân hữu Đây q trình sử dụng nhiệt để chuyển hóa chất thải từ dạng rắn sang dạng khí, lỏng tro…đồng thời giải phóng lượng dạng nhiệt Các hệ thống xử lý CTR bao gồm : 23 - Quá trình đốt thực với lượng oxy (khơng khí) cần thiết vừa đủ để đốt cháy hồn tồn CTR gọi q trình đốt hóa học Q trình đốt thực với dư lượng khơng khí cần thiết gọi q trình đốt dư khí - Q trình đốt khơng hồn tồn CTR điều kiện thiếu khơng khí tạo khí cháy CO, H2, khí hydrocacbon gọi q trình khí hóa - Q trình đốt CTR điều kiện hồn tồn khơng có oxy gọi q trình nhiệt phân 2.2.1.3.1 Quá trình đốt CTR [2] Là trình oxy hóa khử CTR oxy khơng khí nhiệt độ cao Lượng oxy sử dụng theo lý thuyết xác định theo phương trình cháy : CTR + O2 -> Sản phẩm cháy + Nhiệt Sản phẩm cuối trình đốt bao gồm : bụi, NOx, CO, CO2, SOx, THC, HCL, HF, Dioxyn/Furan, nước tro Các nguyên tắc trình cháy : Để đạt hiệu cao, trình cháy phải tuân thủ theo nguyên tắc ‘’3 T’’ : nhiệt độ (temperature), độ xáo trộn (turbulence), thời gian lưu cháy (time) - Nhiệt độ (Temperature) : Phải đảm bảo đủ cao để phản ứng xảy nhanh hoàn toàn, không tạo dioxin, đạt hiệu xử lý tối đa (nhiệt độ đốt chất thải nguy hại 1100, CTR sinh hoạt > 900) Nếu nhiệt độ cao, lưu lượng khí sinh lớn, ảnh hưởng đến thời gian lưu khí buồng thứ cấp có nghĩa giảm lượng tiếp xúc khơng khí khí gas, khói thải đen, nồng độ chất ô nhiễm CO, THC khí thải cao Nếu nhiệt độ không đủ cao, phản ứng xảy khơng hồn tồn sản phẩm khí thải có khói đen Vì nhiệt độ q cao thấp giảm hiệu cháy Đối với lò đốt chất thải theo ngun lý nhiệt phân yếu tố nhiệt độ có ý nghĩa quan trọng, sở cho trình vận hành q trình kiểm sốt lò đốt 24 - Độ xáo trộn (turbulence) : để tăng cường hiệu tiếp xúc CTR chất oxy hóa, đặt chắn buồng đốt tạo góc nghiêng thích hợp dòng khí với béc phun để tăng khả xáo trộn - Thời gian (time) : thời gian lưu cháy xảy đủ lâu để phản ứng xảy hoàn toàn Đối với hoạt động theo nguyên lý nhiệt phân, đảm bảo thời gian lưu cháy phù hợp kiểm soát chế độ nhiệt phân buồng sơ cấp để cấp khí gas lên buồng thứ cấp, định hiệu xử lý lò đốt Thời gian lưu cháy cần thiết bảo đảm đốt cháy hoàn toàn chất phụ thuộc vào chất chất bị đốt nhiệt độ đốt Khi đốt CTNH, để hạn chế trình sinh Dioxin/Furan nhiệt độ buồng đốt thứ cấp cần cao 1100 thời gian lưu cháy tối thiểu giây SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ ĐỐT CTR HỖN HỢP Rác sinh hoạt Tiếp cận, cân, chứa CTR Đưa CTR vào lò cần trục Đốt (sơ cấp, thứ cấp) Làm nguội xử lí khí thải 25 2.2.2 Cơng nghệ đề xuất PHÂN LOẠI + XỬ LÝ CƠ HỌC CHẤT THẢI HỮU CƠ Ủ PHÂN, BIOGAS CHẤT THẢI VÔ CƠ CHẤT THẢI NGUY HẠI ĐỐT ĐỐT TÁI CHẾ, TÁI SỬ DỤNG XỬ LÝ KHÍ THẢI, KHĨI BỤI THUYẾT MINH CƠNG NGHỆ STT Phương pháp Phân loại xử lý học Ủ phân, biogas Đốt Thuyết minh Phân loại loại chất thải thành nhóm chất thải có kích thước lớn xử lý để giảm kích thước Rác hữu sau phân loại, qua q trình phân hủy hiếu khí kỵ khí cho phân compost khí biogas Chất thải đưa vào buồng đốt Sau qua giai đoạn xử lý: - Ngọn lửa plasma phun vào chất thải nhiệt độ 6000 – 1000 - Giai đoạn khí hóa (chủ yếu sinh khí CO H2) dòng khí bốc lên theo hướng ngược chiều với khối chất thải - Giai đoạn nhiệt phân: chất hữu bị phân hủy chuyển đổi kết hợp với khí khác tạo thành khí tổng hợp Khí tổng hợp dẫn tới tua-bin khí để chạy 26 máy phát điện Xỉ dạng pha thủy tinh khơng độc hại, sử dụng làm cốt liệu xây dựng Tái chế, tái sử Tái chế nhôm, sắt, nhựa, thủy tinh, giấy để dụng chuyển vật liệu thô thành nguyên liệu công nghiệp sản phẩm cuối Chương 3: Kết luận – kiến nghị 3.1 Kết luận Mỗi q trình có ưu nhược điểm riêng, lại xử lý cách có hiệu loại chất thải khác nhau, nên nhóm lựa chọn phương pháp xử lý kết hợp mang lại hiệu cao thiết thực 3.2 Kiến nghị Cần thực hành tiếp cận thực tế nhiều 27 Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Văn Phước, 2008, Giáo trình quản lý xử lý chất thải rắn, NXB Xây dựng [2] Đinh Xuân Thắng, Nguyễn Văn Phước, 2015, Giáo trình xử lý chất thải rắn, NXB Đại Học Quốc Gia 28 ... Chương 2: Công nghệ xử lý Thành phần công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt 2.1 Thành phần rác thải sinh hoạt Bảng 2.2: Thành phần & khối lượng rác thải sinh hoạt [1] STT I Thành phần Chất hữu Thực... vụn Cao su Da Rác vườn Gỗ Chất vô Thủy tinh Can thiếc Nhôm Kim loại khác Bụi, tro 6.0 7.0 2.0 0.5 0.5 18.05 2.0 8.0 6.0 0.5 3.0 3.0 Nguồn phát sinh rác thải sinh hoạt - Hộ gia đình: Rác thực phẩm,... thải sinh hoạt Phân loại Rác hữu Loại rác Sàng phân loại Phân hủy hiếu khí ủ thành Chất hữu không đạt yêu cầu Tái chế, chơn lấp Phân hữu SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ CỦA CƠNG TY BIWASE Rác sinh hoạt Tiếp nhận