Nghiên cứu đề xuất quy trình vận hành lò đốt đa năng các loại chất thải công nghiệp nguy hại trên lò nhiệt phân tĩnh

Chia sẻ: Trần Thị Thanh Hằng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:115

Thêm vào BST

Báo xấu

272
lượt xem 95
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ngày nay quá trình đô thị hoá tăng nhanh cùng sự phát triển của sản xuất công nghiệp, dịch vụ khiến nhiều địa phương phải đối đầu với nhiều vấn đề phức tạp, trong đó ô nhiễm môi trường do CTCN và CTNH sẽ làm ảnh hưởng lâu dài và ở mức độ khó lường trước được. Vấn đề quản lý và xử lý CTCN-CTNH đã được Nhà nước cũng như chính quyền địa phương quan tâm một cách sâu sắc....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu đề xuất quy trình vận hành lò đốt đa năng các loại chất thải công nghiệp nguy hại trên lò nhiệt phân tĩnh

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH VẬN HÀNH LÒ ĐỐT ĐA NĂNG CÁC LOẠI CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP NGUY HẠI TRÊN LÒ NHIỆT PHÂN TĨNH
Lời cảm ơn Đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Quốc Bình, người thầy đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tôi về mọi mặt, luôn theo sát và chỉ dẫn để tôi có thể hoàn thành được luận văn này, nhờ có thầy mà từ những kiến thức lý thuyết tôi có thể chuyển thành những kinh nghiệm thực tế trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài. Tôi cũng xin chân thành cám ơn các thầy cô trong khoa Môi trường đã tận tình hướng dẫn, bồi đắp kiến thức cho tôi suốt năm năm qua. Tôi xin chân thành cảm ơn các chú, các cô, các anh, các chị tại phòng Kiể m soát Ô nhiễm Không khí thuộc Viện Kỹ Thuật Nhiệt Đới và Bảo Vệ Môi Trường đã chỉ dẫn và đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong suốt quá trình tôi đi khảo sát thực tế cũng như trong quá trình thực tập tại viện. Xin cảm ơn tất cả các bạn đã cùng học và giúp đỡ tôi mọi điều. Trên hết tôi vô cùng biết ơn gia đình đã động viên ủng hộ tôi trong mọi chuyện, luôn giúp đỡ và là chỗ dựa vững chắc cho tôi. Do thời gian nghiên cứu và kiến thức còn nhiều hạn chế nên chắc chắn đề tài không tránh khỏi những sai sót. Tôi mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô, các anh chị và các bạn để luận văn của tôi được hoàn chỉnh hơn. Một lần nữa xin chân thành cảm ơn tất cả sự giúp đỡ của mọi người đối với tôi! TP.HCM, tháng 12 năm 2004 Sinh viên
Danh mục chữ viết tắt trong luận án DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN ASTM : Tiêu chuẩn của Mỹ : Hiệu quả đốt CE CTCN : Chất thải công nghiệp CTNH : Chất thải nguy hại : Hiệu quả phân huỷ DRE : Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ EPA : Khối lượng KL : Kim loại nặng KLN : Khu công nghiệp KCN : Khu chế xuất KCX TBVTV : Thuốc bảo vệ thực vật TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam : Tổng Hydrocarbon THC Tp.HCM: Thành phố Hồ Chí Minh xi Luận văn tốt nghiệp đại học – K2000 – Khoa Môi trường - Trường ĐHBK Tp. HCM
Danh mục hình DANH MỤC CÁC HÌNH Lò đốt một cấp ...................................................................................... 22 Hình 2.1 Lò đốt nhiều cấp.................................................................................... 23 Hình 2.2 Lò đốt thùng quay ................................................................................. 24 Hình 2. 3 Hệ thống lò đốt thùng quay có hệ thống xử lý khí ................................. 25 Hình 2.4 Lò đốt tầng sôi ...................................................................................... 27 Hình 2.5 Lò đốt chất thải lỏng ............................................................................. 28 Hình 2.6 Lò đốt nhiệt phân tĩnh ........................................................................... 29 Hình 2.7 Hệ thống lò đốt nhiệt phân tĩnh có kiểm soát ô nhiễm ........................... 30 Hình 2.8 Lò đốt hồng ngoại ................................................................................. 32 Hình 2.9 Quá trình nhiệt phân ............................................................................. 35 Hình 3.1 Biến đổi sản phẩm cháy ........................................................................ 35 Hình 3.2 Đường biểu diễn liên quan giữa nhiệt độ và không khí dư ..................... 40 Hình 3.3 Độ giảm khối lượng theo nhiệt độ nhiệt phân của rác hỗn hợp .............. 54 Hình 4.1 Độ giảm khối lượng theo nhiệt độ nhiệt phân của giẻ lau ...................... 54 Hình 4.2 Độ giảm khối lượng theo nhiệt độ nhiệt phân của polyamid .................. 54 Hình 4.3 Độ giảm khối lượng theo nhiệt độ nhiệt phân của PE ............................ 54 Hình 4.4 Độ giảm khối lượng theo nhiệt độ nhiệt phân của gỗ củi ....................... 55 Hình 4.5 Độ giảm khối lượng theo nhiệt độ nhiệt phân của cao su ....................... 55 Hình 4.6 Độ giảm khối lượng theo nhiệt độ nhiệt phân của carton ....................... 55 Hình 4.7 Độ giảm khối lượng theo nhiệt độ nhiệt phân của nhựa PET ................. 55 Hình 4.8 Độ giảm khối lượng theo nhiệt độ nhiệt phân của nhựa photoresist ....... 55 Hình 4.9 vi Luận văn tốt nghiệp đại học – K2000 – Khoa Môi trường - Trường ĐHBK Tp.HCM
Danh mục hình Độ giảm khối lượng theo nhiệt độ nhiệt phân của nhựa PP .................... 55 Hình 4.10 Mô hình lò nhiệt phân và đốt chất thải................................................... 58 Hình 4.11 Diễn biến nhiệt độ, CO, CO2, CxHy, O2 trong quá trình nhiệt phân ở Hình 4.12 3500C,  = 20% ........................................................................................................ 64 Diễn biến nhiệt độ, CO, CO2, CxHy, O2 trong quá trình nhiệt phân ở Hình 4.13 3500C,  = 40% ........................................................................................................ 64 Diễn biến nhiệt độ tại buồng sơ cấp trong quá trình nhiệt phân ở Hình 4.14 3500C,  = 20, 40% .................................................................................................. 65 Diễn biến nồng độ oxy tại buồng sơ cấp trong quá trình nhiệt phân ở Hình 4.15 3500C,  = 20, 40% .................................................................................................. 65 Diễn biến nồng độ khí gas theo oxy tự do tại buồng sơ cấp trong quá Hình 4.16 trình nhiệt phân ở 3500C,  = 20, 40% ...................................................................... 66 Diễn biến nhiệt độ, CO, CO2, CxHy, O2 trong quá trình nhiệt phân ở Hình 4.17 4500C,  = 20% ........................................................................................................ 67 Diễn biến nhiệt độ, CO, CO2, CxHy, O2 trong quá trình nhiệt phân ở Hình 4.18 4500C,  = 40% ........................................................................................................ 68 Diễn biến nhiệt độ tại buồng sơ cấp trong quá trình nhiệt phân ở Hình 4.19 4500C,  = 20, 40% .................................................................................................. 68 Diễn biến nồng độ oxy tại buồng sơ cấp trong quá trình nhiệt phân ở Hình 4.20 4500C,  = 20, 40% .................................................................................................. 69 Diễn biến nồng độ khí gas theo oxy tự do tại buồng sơ cấp trong quá Hình 4.21 trình nhiệt phân ở 4500C,  = 20, 40% ...................................................................... 69 Diễn biến nhiệt độ, CO, CO2, CxHy, O2 trong quá trình nhiệt phân ở Hình 4.22 5500C,  = 20% ........................................................................................................ 71 Diễn biến nhiệt độ, CO, CO2, CxHy, O2 trong quá trình nhiệt phân ở Hình 4.23 5500C,  = 40% ........................................................................................................ 71 vii Luận văn tốt nghiệp đại học – K2000 – Khoa Môi trường - Trường ĐHBK Tp.HCM
Danh mục hình Diễn biến nhiệt độ tại buồng sơ cấp trong quá trình nhiệt phân ở Hình 4.24 5500C,  = 20, 40% .................................................................................................. 72 Diễn biến nồng độ oxy tại buồng sơ cấp trong quá trình nhiệt phân ở Hình 4.25 5500C,  = 20, 40% .................................................................................................. 72 Diễn biến nồng độ khí gas theo oxy tự do tại buồng sơ cấp trong quá Hình 4.26 trình nhiệt phân ở 5500C,  = 20, 40% ...................................................................... 73 Biến thiên nồng độ CO theo oxy trong buồng thứ cấp ........................... 79 Hình 4.27 Diễn biến của hiệu quả đốt CE theo nồng độ oxy trong buồng thứ Hình 4.28 c ấp .............................................................................................................. 80 Biến thiên nồng độ CO trong khoảng dao động của oxy từ 7 -14% ....... 81 Hình 4.29 Diễn biến nhiệt độ buồng nhiệt phân trong lò đốt rác LRY - 500 ........... 87 Hình 4.30 Biến thiên nồng độ CO theo oxy trong buồng thứ cấp của lò LRY - Hình 4.31 500 .............................................................................................................. 88 Diễn biến của nồng độ CxHy, O2 (%) theo thời gian trong buồng Hình 4.32 nhiệt phân ở nhiệt độ 4500C, chế độ cấp khí  = 20% ............................................... 89 Hình P 1.1 Diễn biến nồng độ CO theo oxy tự do trong buồng thứ cấp ................... 97 Hình P 1.2 Diễn biến hiệu quả đốt CE theo nồng độ oxy tự do trong buồng thứ c ấp .............................................................................................................. 97 viii Luận văn tốt nghiệp đại học – K2000 – Khoa Môi trường - Trường ĐHBK Tp.HCM
Danh mục bảng DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Lượng chất thải rắn nguy hại ở Tp. HCM và các vùng phụ cận ............... 6 Bảng 1.2 Khối lượng chất thải rắn bệnh viện ở Tp. HCM và các vùng phụ cận ...... 7 Bảng 1.3 Tổng hợp khối lượng thành phần rác từ các nhà máy đã điều tra ........... 10 Bảng 1.4 Khối lượng rác công nghiệp và CTNH ở Tp. HCM ............................... 13 Bảng 1.5 Mức độ áp dụng các phương pháp xử lý chất thải rắn tại một số nước ... 19 Bảng 2.1 Lượng chất thải nguy hại phát sinh trung bình hằng năm tại một số nước .............................................................................................................. 20 Bảng 3.1 Hiệu quả phân huỷ của một số chất hữu cơ 99,99%............................... 38 Bảng 3.2 Thành phần hóa học trung bình của một số chất thải ............................. 39 Bảng 3.3 Nhu cầu cấp khí của một số chất thải .................................................... 40 Bảng 3.4 Nhiệt lượng của một số chất thải ........................................................... 41 Bảng 3.5 Chỉ số cháy của một số chất .................................................................. 46 Bảng 3.6 Tiêu chuẩn khí thải của một số nguồn thải của Việt Nam ...................... 47 Bảng 3.7 Tiêu chuẩn giới hạn khí thải cho lò đốt chất thải của một số nước ......... 48 Bảng 3.8 Tóm tắt các sản phẩm cháy và phương pháp xử lý trong công nghệ đốt chất thải .............................................................................................................. 51 Chế độ nhiệt phân: 3500C – 20%Ôxy .................................................... 61 Bảng 4.1 Chế độ nhiệt phân: 3500C – 40%Ôxy .................................................... 61 Bảng 4.2 Chế độ nhiệt phân: 4500C – 20%Ôxy .................................................... 62 Bảng 4.3 Chế độ nhiệt phân: 4500C – 40%Ôxy .................................................... 62 Bảng 4.4 Chế độ nhiệt phân: 5500C – 20%Ôxy .................................................... 63 Bảng 4.5 Chế độ nhiệt phân: 5500C – 40%Ôxy .................................................... 63 Bảng 4.6 ix Luận văn tốt nghiệp đại học – K2000 – Khoa Môi trường - Trường ĐHBK Tp.HCM
Danh mục bảng Bảng 4.7 Thí nghiệm 1 ......................................................................................... 76 Bảng 4.8 Thí nghiệm 2 ......................................................................................... 77 Bảng 4.9 Thí nghiệm 3 ......................................................................................... 77 Bảng 4.10 Thí nghiệm 4 ......................................................................................... 77 Bảng 4.11 Thí nghiệm 5 ......................................................................................... 77 Bảng 4.12 Thí nghiệm 6 ......................................................................................... 78 Bảng 4.13 Thí nghiệm 7 ......................................................................................... 78 Bảng 4.14 Thí nghiệm 8 ......................................................................................... 78 Bảng 4.15 Nồng độ khí thải sau khi đốt được 5 phút .............................................. 87 Bảng 4.16 Nồng độ khí thải sau khi đốt được 10 phút ............................................ 87 Bảng 4.17 Nồng độ khí thải sau khi đốt được 15 phút (giai đoạn nhiệt phân) ......... 88 Bảng 4.18 Nồng độ khí thải giai đoạn gần cuối mẻ đốt .......................................... 88 Bảng 4.19 Nồng độ các chất trong khí thải (rác từ nhà máy VIPESCO) ................. 90 Bảng 4.20 Nồng độ các chất trong khí thải (rác hữu cơ trơ thải ra từ nhà máy sản xuất phân vi sinh tỉnh BR – VT) ............................................................................... 90 Bảng P1.1 Thí nghiệm 1 – giai đoạn cháy ổn định .................................................. 96 Bảng P1.2 Thí nghiệm 2 – khi mới nhập liệu.......................................................... 96 Bảng P1.3 Thí nghiệm 3 – giai đoạn cuối của mẻ đốt ............................................. 96 x Luận văn tốt nghiệp đại học – K2000 – Khoa Môi trường - Trường ĐHBK Tp.HCM
Phụ lục PHỤ LỤC 1 KẾT QUẢ ĐO KHÍ THẢI TẠI LÒ ĐỐT RÁC Y TẾ BÌNH HƯNG HOÀ Kết quả đo các chỉ tiêu khí thải sau buồng thứ cấp Bảng P1.1 Thí nghiệm 1 – giai đoạn cháy ổn định Thông Số Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 TB O2 (%) 11,3 10,9 10,8 11,1 11,2 11,1 CO2 (%) 6,6 6,7 6,5 6,7 6,5 6,6 3 CO (mg/m ) 88 161 151 42 21 92,6 NOx (mg/m3) 56 51 50 53 53 52,6 SO2 (mg/m3) 25 31 23 17 15 22,2 99,88 99,79 99,80 99,95 99,97 99,88 CE (%) Bảng P1.2 Thí nghiệm 2 – giai đoạn mới nhập liệu Thông Số Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 TB O2 (%) 4,3 4,1 4,5 3,7 4,9 4,3 CO2 (%) 11,2 11,2 11,2 11,6 10,6 11,2 3 CO (mg/m ) 988 1256 588 360 764 791,2 3 NOx (mg/m ) 294 228 179 158 145 200,8 SO2 (mg/m3) 1017 444 253 393 143 450,0 99,24 99,03 99,54 99,73 99,37 99,38 CE (%) Bảng P1.3 Thí nghiệm 3 – giai đoạn cuối mẻ đốt Thông Số Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 TB O2 (%) 13,7 9,2 8,7 7,5 8,6 9,5 CO2 (%) 8,6 8,2 8,2 9 8,2 8,4 CO (mg/m3) 550 546 412 339 123 394,0 3 NOx (mg/m ) 110 109 105 122 95 108,2 3 SO2 (mg/m ) 108 103 65 74 39 77,8 99,44 99,42 99,56 99,67 99,87 99,59 CE (%) 96 Luận văn tốt nghiệp đại học – K2000 – Khoa Môi trường - Trường ĐHBK Tp.HCM
Phụ lục 1400 1200 1000 CO (mg/m ) 3 800 600 400 200 0 3,7 4,1 4,3 4,5 4,9 7,5 8,6 8,7 9,2 10,8 10,9 11,1 11,2 11,3 13,7 O2 (%) Diễn biến của nồng độ CO theo oxy tự do trong buồng thứ cấp Hình P1.1 100,0 99,8 99,6 99,4 CE (%) 99,2 99,0 98,8 98,6 98,4 98,2 98,0 3,7 4,1 4,3 4,5 4,9 7,5 8,6 8,7 9,2 10,8 10,9 11,1 11,2 11,3 13,7 O2 (%) Diễn biến của hiệu quả đốt CE theo nồng độ oxy tự do trong Hình P1.2 buồng thứ cấp Nhận xét: Từ hình P1.1 và hình P1.2 có thể rút ra nhận xét sau: lò hoạt động không hiệu quả, ở thí nghiệm 2 và 3, nồng độ khí CO sinh ra cao (trung bình 791.2 – 394mg/m3) 97 Luận văn tốt nghiệp đại học – K2000 – Khoa Môi trường - Trường ĐHBK Tp.HCM
Phụ lục vượt quá tiêu chuẩn cho phép, hiệu quả đốt trung bình CE thấp (99.38 – 99.59%), đó là do: tại thí nghiệm 2 và 3 lò hoạt động không ổn định (giai đoạn mới nạp rác và giai đoạn đốt cặn carbon), còn ở thí nghiệm 1, khi điều kiện đốt ổn định, lượng chất bị khí hoá đã giảm dần, hiệu quả đốt cao hơn so với các giai đoạn khác, nồng độ CO giảm, nồng độ khí CO sinh ra trung bình đạt tiêu chuẩn (< 100 mg/m3), nhưng xét theo từng thời điểm thì có lúc nồng độ khí CO lại vượt quá tiêu chuẩn cho phép; hiệu quả đốt CE không cao 99,88%. Do đó có thể thấy rằng, dù là lò được nhập ngoại (lò HOVAL của Bỉ) nhưng nếu không có quy trình công nghệ vận hành phù hợp với điều kiện thực tế thì lò hoạt động hiệu quả cũng không cao. Theo Kết quả khảo sát các lò đốt rác y tế khu vực phía Nam [3] thì ngay cả các lò được chế tạo trong nước hay nhập ngoại thì vẫn có một số lò hoạt động chưa hiệu quả, nồng độ khí CO sinh ra sau buồng thứ cấp, lớn gấp nhiều lần tiêu chuẩn cho phép, thỉnh thoảng có khói đen xuất hiện, đặc biệt là khi nạp mẻ rác tiếp theo vào để đốt. 98 Luận văn tốt nghiệp đại học – K2000 – Khoa Môi trường - Trường ĐHBK Tp.HCM
Phụ lục PHỤ LỤC 2 KẾT QUẢ ĐO NHIỆT ĐỘ TẠI BUỒNG NHIỆT PHÂN THEO THỜI GIAN CỦA LÒ ĐỐT RÁC LRY – 500 Thời Thời Thời Thời Thời Nhiệt Nhiệt Nhiệt Nhiệt Nhiệt gian gian gian gian gian độ (0C) độ (0C) độ (0C) độ (0C) độ (0C) (giây) (giây) (giây) (giây) (giây) 0 420 820 1320 1850 470 329 251 320 420 60 430 830 1350 1860 479 323 249 323 423 70 440 840 1380 1900 477 321 247 322 425 80 450 860 1390 1920 474 318 246 319 430 90 460 880 1410 1980 471 316 245 317 450 110 470 910 1440 2100 466 311 241 309 475 120 480 920 1460 2150 463 309 240 307 488 140 500 930 1480 2160 454 305 239 300 500 150 520 950 1500 2170 448 303 237 295 509 160 540 960 1560 2180 443 298 236 288 513 170 550 970 1570 2190 439 295 234 324 521 180 560 990 1590 2200 435 293 233 339 533 190 570 1010 1600 2210 429 291 232 356 534 200 580 1020 1620 2220 425 288 231 379 535 210 590 1030 1630 2240 421 287 229 397 528 220 600 1050 1640 2260 417 284 228 414 525 230 610 1070 1650 2280 412 283 227 419 522 240 620 1080 1680 2300 407 281 225 425 515 260 640 1100 1690 2340 398 277 222 431 509 270 650 1110 1700 2350 385 276 221 433 504 280 660 1120 1710 2360 381 274 220 434 500 310 700 1140 1720 2390 368 266 217 433 490 320 720 1170 1730 2400 363 264 216 431 478 330 730 1200 1740 2410 358 263 217 429 473 340 750 1220 1750 2430 355 261 240 424 469 350 760 1230 1760 2450 352 260 273 420 465 360 770 1250 1770 2460 350 258 284 416 456 390 790 1280 1800 2520 342 255 303 412 449 400 800 1290 1810 2560 338 254 310 409 447 410 810 1300 1830 2580 332 252 317 410 440 99 Luận văn tốt nghiệp đại học – K2000 – Khoa Môi trường - Trường ĐHBK Tp.HCM
Phụ lục PHỤ LỤC 3 KẾT QUẢ ĐO CÁC CHỈ TIÊU KHÍ THẢI TẠI BUỒNG SƠ CẤP CỦA CÔNG TY SÔNG XANH (BÀ RỊA – VŨNG TÀU) Thời gian CxHy O2 (1) (2) (3) 1 2 3 1 2 3 1 2 3 giây % 0,01 14,2 0,14 5,7 0,07 6,3 0,21 12,5 10 350 850 1310 0,08 9,6 0,13 5,9 0,09 6,9 0,22 12,7 20 360 860 1320 0,15 8,1 0,16 6,1 0,11 7,2 0,22 12,7 30 370 870 1330 0,14 11,3 0,15 6,3 0,09 7,4 0,23 12,6 40 380 890 1340 0,12 12,5 0,18 6,3 0,03 7,7 0,2 12,9 50 390 900 1350 0,11 12,6 0,17 6,3 0,05 7,9 0,22 13,1 60 400 910 1360 0,12 10,8 0,19 6 0,04 8,4 0,23 12,9 70 440 930 1370 0,12 6,5 0,16 6 0,06 8,3 0,21 13,1 80 450 940 1380 0,17 5,7 0,16 5,8 0,04 8,4 0,23 13,2 90 460 960 1390 0,13 5 0,18 5,7 0,05 8,5 0,24 13,2 100 470 970 1400 0,17 3,2 0,16 5,8 0,07 8,3 0,25 13,2 110 480 980 1410 0,11 3,7 0,18 6 0,06 8,8 0,25 13,4 130 500 1000 1430 0,24 0,8 0,2 6 0,1 11,3 0,26 13,4 140 510 1030 1440 0,93 22,7 0,17 6 0,14 9,8 0,26 13,3 150 520 1040 1450 0,61 1,8 0,16 5,7 0,1 9,1 0,24 13,5 160 530 1050 1460 0,27 1,7 0,19 5,6 0,11 9,3 0,27 13,6 170 540 1060 1470 0,15 1,8 0,18 5,6 0,17 9,5 0,28 13,5 180 550 1070 1480 0,04 2,1 0,18 5,8 0,2 9,9 0,25 13,7 190 560 1090 1490 0,02 2 0,19 5,6 0,2 10 0,27 13,8 200 570 1100 1500 0,09 2 0,21 5,7 0,19 10,3 0,27 13,9 210 580 1110 1510 0 2,2 0,21 5,8 0,2 10,6 0,28 13,7 220 590 1120 1520 0,2 2,8 0,22 5,8 0,19 11 0,24 13,9 230 600 1150 1530 0,45 3,3 0,19 6,2 0,17 11,2 0,27 14,1 250 620 1180 1550 0,43 4,6 0,19 9,1 0,19 11,5 0,28 14 260 630 1190 1560 0,37 5,4 0,12 4,3 0,2 11,6 0,23 14,2 270 650 1200 1570 0,26 4,4 0,26 23,1 0,2 11,9 0,26 14,3 280 660 1230 1580 0,28 4,6 0,32 25,1 0,21 11,9 0,26 14,3 290 670 1240 1590 0,24 5,1 0 26 0,21 12,2 0,26 15,1 300 680 1260 1600 0,24 4,6 0 26,7 0,22 12,2 0,2 15,1 310 690 1270 1610 0,26 4,6 0 26,2 0,19 12,3 0,22 15,7 320 700 1280 1620 0,22 5 0 5,2 0,21 12,4 0,21 15,7 330 830 1290 1630 0,19 5,2 0,01 5,8 0,22 12,4 0,22 14,6 340 840 1300 1640 100 Luận văn tốt nghiệp đại học – K2000 – Khoa Môi trường - Trường ĐHBK Tp.HCM
Phụ lục 101 Luận văn tốt nghiệp đại học – K2000 – Khoa Môi trường - Trường ĐHBK Tp.HCM
Mục lục MỤC LỤC MỤC LỤC ................................................................................................................... i GIỚI THIỆU CHUNG .............................................................................................. 1 TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ...................................................................... 1 1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ................................................................................ 2 2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ............................................................................... 2 3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................................... 3 4 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ..................................................... 3 5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN .......................................................... 4 6 TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI ................................................................................... 4 7 CHƯƠNG MỘT: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN 1.1 TÌNH HÌNH QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN CÔNG NGHIỆP VÀ CHẤT THẢI NGUY HẠI TẠI VIỆT NAM ........................................... 5 1.1.1 Hiện trạng phát sinh CTCN và CTNH ............................................................... 5 1.1.2 Một số loại CTCNNH điển hình khu vực Tp.HCM ............................................. 7 1.1.2.1 Các loại chất thải nhiễm dầu ........................................................................... 7 1.1.2.2 Dung môi hữu cơ ............................................................................................. 8 1.1.2.3 Chất thải từ có nhiễm các chất nguy hại là TBVTV ......................................... 8 1.1.2.4 Chất thải có thành phần cao su, nhựa, da, sơn ................................................ 9 1.1.2.5 Chất thải của ngành dược phẩm thuốc lá ........................................................ 9 1.1.3 Kết quả khảo sát CTRCN và CTNH tại một số cơ sở sản xuất ............................ 9 1.1.4 Hoạt động quản lý, xử lý CTCN và CTNH tại Tp. HCM .................................. 11 CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN .......................................... 14 1.2 1.2.1 Phƣơng pháp chôn lấp....................................................................................... 14 1.2.2 Phƣơng pháp chế biến vi sinh ........................................................................... 15 i Luận văn tốt nghiệp đại học – K2000 – Khoa Môi trường - Trường ĐHBK Tp.HCM
Mục lục 1.2.2.1 Phương pháp Composting ............................................................................. 15 1.2.2.2 Phương pháp Metan hoá .............................................................................. 16 1.2.3 Phƣơng pháp tái chế.......................................................................................... 17 1.2.4 Phƣơng pháp đốt ............................................................................................... 17 CHƯƠNG HAI: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XỬ LÝ CHẤT THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỐT ................................................................................ 19 TÌNH HÌNH ĐỐT CHẤT THẢI TRÊN THẾ GIỚI .......................................... 19 2.1 TÌNH HÌNH ĐỐT CHẤT THẢI TẠI VIỆT NAM ............................................ 19 2.2 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ ĐỐT CHẤT THẢI..................................................... 20 2.3 2.3.1 Đốt hở thủ công (Open burning) ....................................................................... 20 2.3.2 Lò đốt một cấp (Single – chamber incinerator) ................................................. 20 2.3.3 Lò đốt nhiều cấp (Multiple – Hearth Furnace) .................................................. 21 2.3.4 Lò đốt thùng quay (Rotary – Kiln Incineration) ................................................ 23 2.3.5 Lò đốt tầng sôi (tháp đốt tầng sôi / Fluid – Bed Furnace) ................................. 25 2.3.6 Lò đốt chất thải chất lỏng (Liquid – Waste Incineration):.................................. 26 2.3.7 Lò đốt nhiệt phân tĩnh ....................................................................................... 27 2.3.8 Một số loại lò đốt khác...................................................................................... 30 2.3.8.1 Hệ thống đốt hồng ngoại (Infrared – Furnace) .............................................. 30 2.3.8.2 Lò đốt sử dụng vỉ lò đốt - ống lăn và đốt rác bằng điện một chiều ................. 31 CHƯƠNG BA: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT CÔNG NGHỆ ĐỐT CHẤT THẢI THEO NGUYÊN LÝ NHIỆT PHÂN ............................................... 34 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH NHIỆT PHÂN ................................ 34 3.1 3.2 CÁC GIAI ĐOẠN CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH ĐỐT CHẤT THẢI TRONG LÒ NHIỆT PHÂN ....................................................................................... 35 3.2.1 Tại buồng sơ cấp ............................................................................................... 35 3.2.2 Tại buồng thứ cấp ............................................................................................. 36 3.2.3 Quá trình tạo tro xỉ............................................................................................ 36 CÁC NGUYÊN TẮC CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH CHÁY ............................. 36 3.3 ii Luận văn tốt nghiệp đại học – K2000 – Khoa Môi trường - Trường ĐHBK Tp.HCM
Mục lục CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG TỚI QUÁ TRÌNH CHÁY ................................ 38 3.4 3.4.1 Thành phần và tính chất chất thải ...................................................................... 39 3.4.2 Ảnh hƣởng của hệ số dƣ không khí ................................................................... 40 3.4.3 Nhiệt trị ............................................................................................................ 41 3.5 ỨNG DỤNG NGUYÊN LÝ NHIỆT PHÂN TRONG LÒ ĐỐT CHẤT THẢI ......................................................................................................................... 42 CÁC YÊU CẦU KHI ĐỐT CHẤT THẢI NGUY HẠI ..................................... 44 3.6 3.6.1 Hiệu quả phân huỷ DRE (Destruction and Removal Efficiency) ....................... 44 3.6.2 Chỉ số cháy I ..................................................................................................... 45 3.6.3 Hiệu quả đốt CE (Combustion Efficiency) ........................................................ 46 3.6.4 Hiệu chỉnh nồng độ các chất trong khí thải ....................................................... 46 3.6.5 Tiêu chuẩn thải quy định cho lò đốt và một số nguồn thải của Việt Nam và một số nƣớc .................................................................................................. 47 3.6.6 Các tính chất của chất thải cần quan tâm khi đốt ............................................... 48 3.7 VẤN ĐỀ Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG LIÊN QUAN TỚI QUÁ TRÌNH ĐỐT CHẤT THÁI..................................................................................................... 49 3.7.1 Vấn đề ô nhiễm không khí ................................................................................ 49 3.7.2 Vấn đề nƣớc thải ............................................................................................... 52 3.7.3 Vấn đề tro xỉ ..................................................................................................... 52 CHƯƠNG BỐN: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM CÔNG NGHỆ ĐỐT CHẤT THẢI RẮN THEO NGUYÊN LÝ NHIỆT PHÂN ..................................... 53 XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN NHIỆT PHÂN MỘT SỐ CHẤT THẢI ..................... 53 4.1 4.1.1 Mục đích........................................................................................................... 53 4.1.2 Nguyên liệu ...................................................................................................... 53 4.1.3 Thiết bị ............................................................................................................. 54 4.1.4 Kết quả nghiên cứu ........................................................................................... 54 4.2 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN NHIỆT PHÂN CHẤT THẢI .................................................................................................. 58 4.2.1 Thiết bị, dụng cụ nghiên cứu ............................................................................. 58 4.2.1.1 Thiết bị đo khí thải ........................................................................................ 58 4.2.1.2 Mô hình thí nghiệm ....................................................................................... 58 iii Luận văn tốt nghiệp đại học – K2000 – Khoa Môi trường - Trường ĐHBK Tp.HCM
Mục lục 4.2.1.3 Cách đo mẫu ................................................................................................. 59 4.2.1.4 Phương pháp tiến hành thí nghiệm ................................................................ 59 4.2.2 Nguyên liệu ...................................................................................................... 60 4.2.3 Kết quả nghiên cứu ........................................................................................... 60 4.2.3.1 Nghiên cứu tại buồng sơ cấp .......................................................................... 60 4.2.3.2 Nghiên cứu quan hệ giữa oxy tự do với hiệu quả cháy (thông qua CO và CO2) tai buồng thứ cấp ................................................................................... 76 4.2.3.3 Kết luận ......................................................................................................... 83 4.3 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VẬN HÀNH LÒ ĐỐT CHẤT THẢI NGUY HẠI THEO CÔNG NGHỆ ĐỐT TRÊN LÒ NHIỆT PHÂN TĨNH ......................................................................................................................... 84 4.3.1 Căn cứ đề xuất .................................................................................................. 84 4.3.2 Đề xuất quy trình vận hành lò đốt ..................................................................... 84 ĐỐT THỬ NGHIỆM TRÊN LÒ ĐỐT TRONG THỰC TẾ .............................. 85 4.4 4.4.1 Nguyên liệu ...................................................................................................... 85 4.4.2 Lò đốt chất thải ................................................................................................. 86 4.4.3 Tiến hành đốt rác .............................................................................................. 86 4.4.4 Kết quả đo kiểm nghiệm ................................................................................... 86 4.4.4.1 Kết quả đo p tại Lò đốt rác LRY – 500 .......................................................... 86 4.4.4.2 Kết quả đo tại lò đốt rác công ty Sông Xanh (Bà Rịa – Vũng Tàu) ................ 89 4.4.4.3 Kết luận......................................................................................................... 91 KẾT LUẬN .............................................................................................................. 92 KIẾN NGHỊ ............................................................................................................. 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 94 PHỤ LỤC 1: KẾT QUẢ ĐO KHÍ THẢI TẠI LÒ ĐỐT RÁC Y TẾ BÌNH HƯNG HOÀ .................................................................................................. 96 iv Luận văn tốt nghiệp đại học – K2000 – Khoa Môi trường - Trường ĐHBK Tp.HCM
Mục lục PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ ĐO NHIỆT ĐỘ TẠI BUỒNG NHIỆT PHÂN THEO THỜI GIAN CỦA LÒ ĐỐT RÁC LRY – 500 ........................................... 99 PHỤ LỤC 3: KẾT QUẢ ĐO CÁC CHỈ TIÊU KHÍ THẢI TẠI BUỒNG SƠ CẤP CỦA CÔNG TY SÔNG XANH (BÀ RỊA – VŨNG TÀU) .................... 100 v Luận văn tốt nghiệp đại học – K2000 – Khoa Môi trường - Trường ĐHBK Tp.HCM
Tóm tắt nội dung luận văn Tóm tắt nội dung luận văn Luận văn tốt nghiệp được thực hiện với những nội dung chính như sau: 1. Khảo sát hiện trạng quản lý chất thải công nghiệp và chất thải nguy hại, các phương pháp xử lý chất thải rắn. 2. Nghiên cứu công nghệ xử lý chất thải bằng phương pháp đốt. 3. Nghiên cứu lý thuyết công nghệ đốt chất thải theo nguyên lý nhiệt phân: o Nghiên cứu bản chất của quá trình nhiệt phân và đốt chất thải. o Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nhiệt phân và đốt chất thải. o Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện nhiệt phân đến hiệu quả xử lý chất thải. 4. Nghiên cứu thực nghiệm công nghệ đốt chất thải theo nguyên lý nhiệt phân: o Nghiên cứu xác định điều kiện nhiệt phân chất thải, chế độ cấp khí thích hợp. o Nghiên cứu xác định nhiệt độ nhiệt phân chất thải thích hợp, mối tương quan giữa nồng độ oxy và khí gas trong buồng nhiệt phân. o Nghiên cứu xây dựng mối quan hệ giữa oxy và CO trong buồng thứ cấp. Luận văn tốt nghiệp đại học – K2000 – Khoa Môi trường - Trường ĐHBK Tp.HCM