TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÍ, TÁI CHẾ TẬP TRUNG

Với chức năng và tính chất của một khu xử lý chất thải rắn, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận hành và quản lý, toàn bộ hệ thống xử lý chất thải rắn được chia thành các phân khu chức năng xử lý chính

Chương 6 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÍ, TÁI CHẾ

TẬP TRUNG

6.1 CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH TRONG KHU XỬ LÍ CHẤT THẢI RẮN

Với chức năng và tính chất của một khu xử lý chất thải rắn, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việcvận hành và quản lý, toàn bộ hệ thống xử lý chất thải rắn được chia thành các phân khu chức năng

xử lý chính như sau:

 Khu A: Khu tiếp nhận và phân loại

 Khu B: Khu văn phòng hành chánh quản lý

 Khu C: Khu chế biến compost từ chất thải rắn hữu cơ

 Khu D: Khu tái chế rác vô cơ

 Khu E: Khu chôn lấp CTR hợp vệ sinh

 Khu F: Khu thu hồi và xử lý khí bãi chôn lấp

 Khu G: Khu xử lý nước thải

Ngoài ra còn các hạng mục phụ trợ khác như:

 Khu vực trạm cân

 Khu xử lý nước cấp

 Trạm biến áp và máy phát điện dự phòng

 Khu vực kho chứa nguyên vật liệu và sản phẩm

 Hành lang cây xanh cách ly và tạo cảnh quan

 Khu vực dự phòng mở rộng, phát triển trong tương lai…

6.2 KHU TÁI CHẾ CHẤT THẢI

Khu tái chế chất thải dự định đầu tư xây dựng các nhà máy tái chế giấy, carton, nhựa, lon thiếc,kim loại do sau khi được phân loại tại nguồn và thu gom về thì số lượng của 3 thành phần này luônchiếm tỉ lệ lớn nhất Trong giai đoạn đầu từ 2011 – 2016, do nguồn nguyên liệu sản xuất đượccung cấp từ trạm phân loại thấp và không ổn định nên ban quản lý sẽ mua nguyên liệu từ các vựabán phế liệu lớn

6.2.1 Tái chế giấy với công suất 30 tấn/ngày

Giấy và carton là thành phần chiếm tỷ lệ cao trong thành phần chất thải sinh hoạt, do đó việc táichế 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 giảmnăng lượng tiêu thụ để sản xuất giấy

Sản phẩm sau khi tái chế là loại giấy bồi với chỉ tiêu chuẩn định lượng giấy là 400 g/cm2 Giấythành phẩm được dùng làm thùng carton mới, một phần cung cấp làm thùng chứa sản phẩm củanhà máy tái chế thủy tinh và phần còn lại cung cấp cho các cơ sở in ấn

Diện tích đất cần đầu tư cho các khu chính trong nhà máy gồm

 Kho chứa giấy: 200 m2

 Khu sản xuất chính: 1000 m2

 Khu vực cấp nhiệt cho lu sấy 200 m2

 Khu vực chứa sản phẩm: 500 m2

 Khu vực xử lý nước thải sơ bộ: 300 m2

 Kho chứa phụ tùng thiết bị: 100 m2

Hình 6.1 Sơ đồ công nghệ tái chế giấy.

Giấy sau khi phân loại, đóng thành kiện được vận chuyển đến kho chứa, loại giấy chủ yếu đượcdùng là giấy thùng carton và giấy báo Giấy được công nhân đưa vào hồ đánh thủy lực Hồ thủylực được làm bằng bê tông cốt thép, dạng hình khối trụ tròn Phía trên có mô tơ điện gắn với cánhquạt dưới đáy hồ Với 2 dây chuyền sản xuất hiện cơ sở có 2 hồ tạo bột giấy

Giấy nguyên liệu cho vào hồ cùng với nước, mô tơ 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 2tầng, tầng trên bao gồm rác của các loại băng keo, dây nilon, bao nilon, các thành phần nhẹ khônglắng được… phần này được vớt ra đem đổ vào cuối ngày Tầng dưới là bột giấy, phần cần thiếtcho các quá trình tiếp theo, phần này sẽ được bơm qua bể lọc

Bể lọc được đặt cao phía trên khoảng 5m, dạng khối hình chữ nhật dài 4m, cao 1,2m, rộng 1,5m,bên trong bể được phân rãnh như hình chữ S, trên mép thành phía trước có gắn máng lọc lưới dài3m

Bột từ hồ thủy lực được bơm bể lọc, tại đây bột theo rãnh hướng dòng chảy qua máng lọc Mánglọc có kích thước ngang 1m, dài 3m 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 lướicủa máng lọc Màng lưới được thiết kế sao cho khoảng cách các lỗ lưới giữ lại được rác, các thànhphần bột không đạt tiêu chuẩn và chỉ cho cho qua các hạt bột đạt yêu cầu Rác được thu lại bằngmáng thu đặt cuối máng lọc Bột giấy sau khi qua được lưới lọc tiếp tục chảy vào mương thu dẫnqua bể lắng đặt phía dưới

Tại bể lắng, được thiết kế tổng thể dạng khối hình chữ nhật nhưng thành bể được bo tròn theo từngngăn phù hợp khi đánh bột Bể lắng có 3 ngăn, các cửa thông của 3 ngăn được sắp xếp theo hìnhzic zắc làm tăng khả năng lắng cho bột, bên trong mỗi ngăn đều gắn cánh khuấy Nguyên tắc hoạtđộng của bể khá đặc biệt, được gọi là bể lắng nhưng giống bể tuyển nổi hơn Bột theo mương dẫnqua bể, một lần nữa bột được cánh khuấy đánh tan, phần không đạt chất lượng hay rác còn dính lại

Bể chứa chính

Bể chứa trung gian

Bể lắng

Bể lọc lưới

Hồ thủy lực

sẽ nổi lên trên, phần này được vớt ra bỏ, phần còn lại gọi là bột chín chìm xuống dưới Ở dưới đáy

bể lắng có hệ thống bơm lấy bột cho qua bể trung gian

Bể trung gian được dùng cho các công đoạn sản xuất giấy mà cần phải sử dụng đến hóa chất hayphụ liệu thêm vào, việc pha trộn hóa chất sẽ được thực hiện ở bể 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, tổng cộng có 6 bể chứa Bể chứa có dạng hình khối trụ tròn, đường kínhkhoảng 2m, cao gần 4m, bên trong mỗi bể chứa đều có gắn bộ phận khuấy trộn và hệ thống ốngdẫn cùng với máy bơm, bể được làm bằng bê tong cốt thép

Bột phải được trộn đều trước khi bơm qua bể phân phối phải tránh tình trạng bột bị đóng cục hayđóng thành đống dưới đáy bể gây tắt nghẽn đường ống dẫn Ngoài việc khuấy trộn trước khi bơm

bể chứa còn có hệ thống hỗ trợ bơm khi bị nghẹt Hệ thống có đường ống gắn liền với đường ốngdẫn, 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 trênxuống cắp sát thành bể cách đáy 0,5m Tại mỗi bể đều có gắn van, các bể không hoạt động đồngthời Ngoài các bộ phận trên, theo cụm bể chứa còn có hệ thống lọc cát Cát sẽ làm bột giấy mấtkhả năng kết dính khi qua máy xeo làm sản phẩm tạo ra kém chất lượng, giảm năng suất và thấtthoát nguyên liệu

Sau khi qua lọc cát, bột được dẫn qua bể phân phối, bể được đặt cao phía trên để tạo áp lực tựchảy đưa bột đến các lu sấy Bể có kích thước dài 2m, cao 1m, rộng 1m Đây là giai đoạn quyếtđịnh của 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 phứctạp, giấy sản phẩm ra tốt còn phụ thuộc vào người đứng máy Bột từ bể phân phối theo ống dẫnvào 6 bể tiếp xúc, khi hoạt động các lu xeo sẽ quay, lúc quay bột giấy từ bể phân phối sẽ bám vào

lu, khi lu quay tới màng xeo bột giấy bám vào màng xeo, theo màng xeo bột chuyển tới bộ phậntrục ép trước khi qua hệ thống hấp Khi hoạt động cả 6 lu xeo hoạt động cùng lúc, độ dày của giấyphụ thuộc vào các lu xeo này, khi ta giảm 1 lu thì độ dày giấy làm ra sẽ giảm

Hệ thống hấp có nhiệm vụ làm bột giấy mất nước tạo độ dai và mịn cho giấy trước khi qua sấy Hệthống có một lu hấp lớn và các trục ép Lu lớn có đường kính khoảng 2m bên trong rỗng để chứahơi nóng lấy từ ống dẫn của lò hơi Hệ thống dình liền với máy xeo, bột sau khi bám vào màngxeo sẽ được chuyển tới vị trí tách màng Tại đây bột sẽ được chuyển từ màng xeo sang màng hấp,bột giấy được hấp tách nước trước khi tiếp xúc với lu hấp Sau khi qua lu hấp bột giấy đã chuyểnthành giấy nhưng chưa đủ độ dai và cứng Nhiệt độ lại 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 đượcchuyển qua các lu sấy nhằm tăng độ dai và mịn Gọi là bộ phận sấy nhưng thật ra đây chỉ là côngđoạn của quá trình hấp, nếu ta thiết kế một lần có 4 lu hấp của hệ thống hấp thì giấy ra cũng giốngnhư hệ thống này Nhưng vì diện tích sản xuất không đủ khi thiết kế được tách ra làm 2 hệ thống.Mặt khác, tách làm 2 hệ thống sẽ dễ dàng hơn trong việc điều chỉnh nhiệt độ của các lu sấy khi mà

hệ thống hấp không đạt yêu cầu Nhiệt độ của các lu sấy đều được cung cấp từ lò hơi

Sau khi sấy xong giấy đã đạt tiêu chuẩn và được chuyển qua máy cuốn thành cuộn Máy cuốn giấyđược 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 TháiDương 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 1,5m, dài 4m

- Bộ phận xử lý không khí và thu hồi bụi

- Bộ phận xử lý 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 dẫnqua hệ thống ống dẫn cặp sát tường cách mái nhà máy 2m đến vị trí các lu hấp và sấy

6.2.2 Tái chế nhựa với công suất 40 tấn/ngày

Với khả năng thay thế các sản phẩm từ giấy và kim loại cao các sản phẩm như ngày nay được sửdụng rất nhiều trong cuộc sống Sản phẩm nhựa đa dạng về hình dáng, nhẹ dễ vận chuyển có thểchứa dụng nhiều dạng vật chất Ngoài ra, thành phần nilon cũng chiếm tỉ lệ lớn trong thành phầnchất thải rắn Như vậy, thu hồi và tái chế nhựa, nilon sẽ giảm đáng kể thể tích ô chôn lấp CTR.Sản phẩm sau tái chế là các bao tải nilon cung cấp cho nhà máy làm phân compost để chứa sảnphẩm cung cấp cho thị trường, ngoài ra còn tạo ra các sản phẩm khác như bao bì nilon, tấm trảibằng nhựa, thùng, thau, rổ, hộp…

Diện tích sơ bộ cần đầu tư cho nhà máy tái chế nhựa:

 Khu chứa nguyên liệu: 300m2

 Khu vực rửa phơi bao nilon: 300 m2

 Khu tạo sợi nhựa: 300 m2

 Khu tạo bao nilon: 200 m2

 Khu tạo các mặt hàng SP khác: 500 m2

 Khu chứa thành phẩm: 200 m2

 Kho chứa vật tư thiết bị: 50 m2

Sau khi phân loại, phế liệu được đem rửa hay giặt tùy theo độ nhiễm bẩn của nguyên liệu Nướcđược dùng là nước giếng, nước sau sử dụng thải bỏ vào đường nước sinh hoạt không tuần hoàn táisinh lại Sau đó, đem phơi khô và xay bằng máy nghiền Sau khi xay được đem sấy khô để tránhhiện tượng còn nước cản trở quá trình kết dính trong quá trình nấu tạo sợi sau cùng

Sợi nhựa tạo ra từ công đoạn 1 được cắt nhỏ bằng máy nghiền với kích thước bằng hạt lựu Sau

đó, hạt nhựa được đem pha hóa chất Quá trình pha hóa chất như sau: 1 thùng hạt nhựa + 1 ca bộtmàu + 1 ca bột tẩy + 1 nắm bột chống cháy + 1 ca chất hóa dẻo Khi hạt nhựa được sấy khô đếnnhiệt độ khoảng 60 – 700C thì được đem vào máng chứa của thiết bị tạo ống Dưới sức nóng, tốc

độ quay và ép của máy thì hạt nhựa được nấu chảy ra ở dạng sệt Sau đó được đẩy ra ngoài quamột ống có thổi khí gọi là ống thổi tạo ống Tùy theo yêu cầu sản xuất của khách hàng mà ngườiquản lý sẽ điều chỉnh lại miệng ống thổi khí, như thế có thể tao ra được nhiều sản phẩm khác nhau

từ một máy

Để giảm nhiệt độ và định hình sản phẩm người ta cho sản phẩm mới tạo qua một máng chứa nướclạnh Nguồn nước được lấy từ nước giếng và máng có đường tuần hoàn nước xuống hầm chứanước đặt dưới sàn nhà Sản phẩm được chạy qua máy in tạo chữ tạo hoa văn cho sản phẩm haymáy keo dán nhãn hiệu sản phẩm

Hình 6.2 Dây chuyền công nghệ tạo nhựa cứng, Diệu, 2008.

Sản phẩm

Sau khi

phân loại

Máy in chữ Máy ép kéo

Pha màu, hóa chất

Sấy khô đến 60-70 0

tạo sợi

Sấy Xay

Phơi khô

Rửa hay giặt lại

Xay tạo hạt nhựa

Hình 6.3 Dây chuyền công nghệ chế tạo bao nilon cung cấp cho nhà máy làm phân compost.

Xào hạt keo là một trong những công đoạn được xem là quan trọng nhất trong dây chuyền sảnxuất Thùng xào có diện tích rộng 0,6m, dài 1m, cao 1m, được làm bằng inox, có 4 chân Phía dướiđáy thùng có đặt 2 bếp lò để tạo độ nóng khi xào, bên trong thùng là giàn trục hình xoắn có nhiệm

vụ đảo đều hạt keo trong lúc xào Bên hông được gắn hệ thống quay gồm 1 moto điện, bánh xe vàdây chuyền động Thùng không nằm gắn liền hệ thống máy sản xuất dây sau khi đủ độ dẻo sẽngưng máy và múc keo qua dây chuyền sản xuất

Thùng xào hạt keo được vận hành từng mẻ khoảng 100kg cho một lần xào Khởi động máy thìmoto sẽ quay chuyền chuyển động quay đến giàn trục làm giàn trục quay theo Trong quá trìnhquay, hạt keo sẽ được đảo đều cùng với hơi nóng của 2 bếp lò bên dưới sẽ làm cho bột màu, dầucùng với hạt keo dính thấm vào nhau làm cho hạt keo dẻo hơn trước khi qua công đoạn tạo sợi.Bình có dạng hình phễu là nơi đựng hạt keo sau khi xào Bình có nhiệm vụ phân phối hạt keo đềuvào trong thanh nung Một bình ó chứa tối đa 12kg hạt keo Bình được gắn liền với đầu máy kéodây Do thùng xào và bình ó nằm rời nhau lúc hạt keo chín công nhân phải dùng dụng cụ để đưahạt keo qua bình ó, gây bất tiện khi lấy hạt keo tron lúc thùng xào đang hoạt động

Đầu máy đổ keo dạng khối hình chữ nhật dài 1,5m kích thước 20cm × 20cm, có nhiệm vụ nungchảy hạt keo và trộn đều đưa nhựa keo đến đầu ép dây Nhiệt độ bên trong được điều chỉnh bằng

hệ thống tạo nhiệt tự động Độ mịn của dây tùy thuộc rất nhiều vào hệ thống này, hệ thống gồm 4máy tạo nhiệt Hạt keo được nấu chín thành nhựa nóng chảy nhờ lực quay của trục xoắn trong đầumáy đốt keo làm nhựa keo trôi theo rãnh xoắn ốc tới đầu ép nhựa Tại đây, cũng chính áp lực đẩycủa thanh sẽ dồn nén nhựa lại thành khối trong đầu ép tạo thành lực ép đẩy nhựa xuống lưới tạomàng, sau khi ra khỏi lưới nhựa sẽ tạo thành màng nhựa có bề rộng là 0,3m Sau khi ra khỏi đầu

ép màng nhựa tiếp xúc ngay với nước làm mát để tạo nhiệt độ ổn định cho màng trước khi kéo.Nước được chứa trong một hồ có chiều cao 0,6m, rộng 0,5m, dài 0,7m Nước vào hồ được cungcấp từ bồn chứa phía trên, nước sẽ chảy liên tục xuống hồ làm trong hồ luôn có nước sạch Màngnhựa sau khi được làm nguội bắt đầu vào công đoạn kéo thành sợi, trước khi qua giàn tạo sợimàng nhựa đi qua bộ phận rọc màng lớn thành 3 màng nhỏ đều nhau rồi trượt qua các ống hình trụ

và một tấm phẳng dài nhằm tạo độ căng và độ dày cho sợi sau khi thành phẩm

Giàn tạo sợi là hệ thống gồm 5 ống tròn có nhiệm vụ trước tiên là kéo, gấp 3 màng nhỏ thành 5 sợi

có kích thước cố định trước khi qua bộ phận cuốn dây Đây là, công đoạn cuối cùng của quá trìnhsản xuất, hệ thống gồm 6 ống cuộn xếp song song có nhiệm vụ kéo các màng nhựa đã được cố

Hạt nhựa

trắng

Pha màu, dầu carol

Giàn tạo sợi

Hệ thống kéo sợi

Giàn tách

Đầu ép keo

Đầu máy đốt keo

Bình ó kéo Thùng xào

60-70 0

định vá quấn lại thành cuộn Hệ thống có 6 ống cuộn ,trong đó có 5 ống lấy dây trực tiếp từ giàntạo sợi, ống còn lại có nhiệm vụ cuốn dây Sản phẩm nhựa dạng sợi được tiếp tục cho qu máy đan

tự động tạo thành những tấm nilon lớn, kể đến sẽ chuyển qua máy cắt và may lại tạo bao nilonhoàn chỉnh Cuối cùng, được đưa qua máy in tạo nhãn bao sản phẩm

6.2.3 Tái chế thủy tinh với công suất 10 tấn/ngày

Hình 6.4 Dây chuyền tái chế thủy tinh.

Đối với thủy tinh dạng chai sau khi cân nhập kho được đem rửa sơ đối với những chai rất dơ.Những chai dơ ít không cần rửa vì ở nhiệt độ cao những chất này bị đốt cháy thành khói nênkhông gây ảnh hưởng Sau đó, chai thủy tinh được công nhân đập nhỏ với kích thước khoảng 5cm2hay thấp hơn bằng một ống sắt nhỏ Thủy tinh được bỏ vào lò nấu bằng máng xúc và nấu chảy

bằng dầu DO ở dạng phun sương (lượng dầu dùng trên 2000 l/ngày) bởi một béc dầu với nhiệt độ

lò lên tới 12000C Thủy tinh sau khi nóng chảy được chứa tại bụng lò Tại đây thủy tinh đạt chấtlượng, sạch sẽ lắng xuống dưới còn những thành phần dơ hay thủy tinh kém chất lượng sẽ nổi lên

bề mặt ở dạng bọt hay xỉ thủy tinh Với nhiệt độ cao và được đốt nóng liên tục nên thành phần bọt

và xỉ ở phía trên theo thời gian sẽ chuyển thành khí bay hơi hoặc sẽ được lấy ra vào thời gian bảotrì máy móc nhà xưởng

Thủy tinh nóng chảy được vích ra từ miệng nồi nhờ vào cây vích có đầu cầm làm bằng đất Khốitích của quả cầu được làm tương đương với khối tích của sản phẩm tạo thành Sau đó, được ngườithợ định khối lượng dùng kéo cắt theo một vạch mức định sẵn trong khuôn và bơm hơi từ dưới lên

để tạo một bọc khí giữa long thủy tinh Theo vòng xoay của đĩa băng chuyền, sản phẩm đượcchuyển qua công đoạn tạo hình Tại đây người công nhân tiếp tục bơm khí từ trên xuống với một

áp lực cao để tạo độ rỗng trong long sản phẩm Sau khi định hình, sản phẩm được gỡ khuôn bằngcách tách đôi khuôn Sau khi sản phẩm được lấy ra khỏi khuôn, người công nhân thoa một lớp dầudừa vào đáy khuôn nơi có mặt lồi để in chữ nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc lấy sản phẩm rakhỏi khuôn của sản phẩm tiếp theo Sản phẩm tiếp tục được vận chuyển sang lò hấp giảm nhiệt đểtránh sự giảm nhiệt đột ngột gây hiện tượng nứt hay bể sản phẩm

Lò hấp dùng nhiệt sinh ra từ quá trình đốt dầu DO ở dạng phun sương, nhiệt độ của dầu là 8000C.Tùy theo mặt hàng sản xuất lớn hay nhỏ mà thời gian làm đầy một khay trong lò hấp nhiệt lànhanh hay chậm Trung bình thời gian lưu trong lò hấp nhiệt là 30 phút, sau đó sản phẩm được kéo

ra khỏi lò bằng ròng rọc ở cuối lò hấp lúc này nhiệt độ sản phẩm còn 50 – 600C Sau khi ra khỏi lò

Kho tiếp

Máy cấp khí

Dầu FO

Định khối lượng

Định hình

Gỡ khuôn

Hấp giải nhiệt

Giảm nhiệt

tự nhiên Lưu kho

hấp, sản phẩm được chuyển sang giỏ cần xé bằng sắt để hạ nhiệt độ tự nhiên, sau đó được vậnchuyển qua lưu kho.

6.2.4 Tái chế cao su với cong suất 10 tấn/ngày

Cao su được thu hồi để tái chế lớp xe, làm nhiên liệu và nhựa rải đường Cũng như các thành phầnphế liệu khác, cao su sau khi phân loại cũng được ép thành kiện để giảm thể tích trước khi chuyểnđến cơ sở tái chế Quy trình tái chế được trình bày trong hình 6.5

Hình 6.5 Dây chuyền tái chế thủy tinh, Diệu, 2008.

6.2.5 Tái chế kim loại màu

Những phế liệu kim loại màu được thu hồi từ đồ dùng để ngoài trời, đồ dùng nhà bếp, thang xếp,dụng cụ, máy móc, từ chất thải xây dựng (dây đồng, máng nước, cửa, …) Hầu như phế liệu kimloại màu đều được tái chế nếu chúng được phân loại và tách các tạp chất như nhựa, cao su, vải

6.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NHÀ MÁY LÀM PHÂN COMPOST

CTR được dụng làm Compost là chất thải rắn hữu cơ đã được phân loại tại nguồn và đã được phânloại kĩ hơn ở sàn phân loại Nhà máy làm phân Compost sẽ được xây dựng trong khu liên hợp xử líCTR

Công nghệ ủ hiếu khí (làm phân compost) dựa vào sự hoạt động của các vi khuẩn hiếu khí trong

điều kiện được cung cấp đầy đủ oxy Các vi sinh vật tham gia vào quá trình này thường có sẵntrong thành phần rác thô, chúng thực hiện quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong rác thành CO2,H2O, nhiệt và compost, sản phẩm cuối cùng có thể sử dụng làm phân bón cho nông nghiệp và cảitạo đất, sạch đối với môi trường

Ưu điểm: Đơn giản, dễ làm, vốn đầu tư vừa phải, ít ảnh hưởng đến môi trường so với phương pháp kỵ khí

Nhược điểm: Cần nhiều thời gian để tạo ra sản phẩm

Công nghệ ủ kị khí: phân hủy kị khí là quá trình phân hủy chất hữu cơ diễn ra trong điều kiện

không có oxy.Các sản phẩm cuối cùng chủ yếu là CO2, CH4, NH3, H2S, và phần chất hữu cơ khôngphân hủy Trong đó, CO2 và CH4 chiếm 99% tổng lượng khí sinh ra So với ủ hiếu khí thì côngnghệ này có một số mặt hạn chế như: thời gian ủ lâu kéo dài 4÷12 tháng, các vi khuẩn gây bệnhluôn tồn tại cùng quá trình phân hủy do nhiệt độ phân hủy thấp, các khí sinh ra có mùi hôi khóchịu

Ưu điểm: Tận dụng được khí mêtan làm nhiên liệu

Nhược điểm: Quy trình phức tạp đòi hỏi những kỹ thuật phức tạp, khó vận hành, nếu muốn tận

dụng được khí metan làm nhiên liệu phải đầu tư thêm hệ thống thu khí và máy phát điện

Cả hai phương pháp chế biến compost và phân hủy kỵ khí tạo biogas đều có ưu và nhược điểmriêng, sản phẩm sinh ra hoàn toàn phục vụ cho các mục đích khác nhau nên theo mục đích tái sửdụng tối đa chất thải rắn nhưng ít gây ảnh hưởng tới môi trường nên trong phần này phương phápđược lựa chọn là phương pháp ủ hiếu khí

Cao su

phế thải Nghiền vải, bốTách Trộn chất phụ gia Lưu hóa Đúc

Các hạng mục công trình của nhà máy phân 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

CTRVC

Vận chuyển Thu gom

S Phân loại

Đốt và chôn lấp

Mùn hữu cơ

Phân hữu cơ Thêm

nguyên liệu

Toàn bộ hệ thống sản xuất 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 phẩm phân compost

6.3.1 Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu

CTR hữu cơ sau khi phân loại CTRVC còn lẫn trong CTRHC sẽ được chuyển đến máy cắt đếnkích cỡ 3÷50 mm (Diệu, 2008) Giai đoạn này được thực hiện trong khu vực trạm phân loại trướckhi được xe xúc chuyển rác qua khu ủ phân compost

Do CTR hữu cơ (thường là các loại chất thải có thành phần từ nguồn gốc thực phẩm) có độ ẩmcũng như tỷ lệ chất dinh dưỡng (C/N) chưa đạt đến mức độ như mong muốn nên thường phải tiếnhành phối trộn thêm với các loại vật liệu khác nhằm đạt tỷ lệ C/N như mong muốn trước khichuyển 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 chenhằm tránh sự xâm nhập của nước nước mưa làm ảnh hưởng đến độ ẩm của chất thải

Nguyên liệu sau khi đã hoàn tất khâu chuẩn bị được các xe xúc vận chuyển qua khu ủ compost.Tại đây, một giai đoạn mới sẽ bắt đầu và đây được xem là một trong những giai đoạn quan trọngnhất quyết định thành công của sản phẩm compost sau này Đó là giai đoạn ủ lên men hiếu khí

6.3.2 Giai đoạn lên men

Đây là một giai đoạn quan trọng nhất của toàn bộ dây chuyền sản xuất compost Qua tài liệu thamkhảo và thực tế một số nhà máy compost đã và đang hoạt động tại Việt Nam Có 2 công nghệđược đề xuất: (1) ủ hiếu khí bằng thùng quay, (2) ủ hiếu khí bằng hệ thống ủ luống tự nhiên hayhầm nhân tạo Việc so sánh và lựa chọn phương án được thực hiện dựa vào một số chỉ tiêu cơ bản

về kinh tế và kỹ thuật được trình bày trong Bảng 6.1

Bảng 6.1 So sánh một số chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật giữa 2 phương án (PA) ủ lên men

Các chỉ tiêu kinh tế

-kỹ thuật

PA 1 ủ hiếu khí bằng thùng quay

PA 2 ủ hiếu khí không sử dụng thùng quay

Lựa chọn

ưu tiên

6.3.3 Giai đoạn ủ chín và ổn định mùn Compost

Mùn compost được tạo thành từ hệ thống bể ủ được đưa đi ủ chín trong nhà có mái che (không cầntường bao quanh) Trong giai đoạn này biện pháp được thực hiện là đánh luống và xới đảo trộnliên tục nhờ máy đảo trộn được áp dụng làm tăng chất lượng cho sản phẩm cuối cùng Trong quátrình ủ chín không cho thêm chế phẩm, không thổi khí chỉ cần đảo trộn theo chu kỳ đã quy định

Với trục quay nằm ngang dài 5,3 m và làm việc ở độ cao 2 m, máy đảo trộn có thể di chuyển trêncác khối nguyên liệu một cách dễ dàng Trục quay tiếp xúc với đống rác, xới tung lên và làm chokhối rác thoáng khí nhờ các lá guồng được thiết kế đặc biệt Kết quả của quá trình này là rác được

tự thành luống mới phía sau máy đảo trộn Máy được thiết kế hoạt động độc lập nhờ động cơdiesel Máy đảo trộn được thiết kế và chế tạo bởi công ty Menart (Bỉ) nhập về Việt Nam và được

sử dụng tại nhà máy Các thông số kỹ thuật được trình bày trong Bảng 6.2

Bảng 6.2 Thông số kỹ thuật của máy đảo trộn hiệu SPM 5300

Thông số máy đảo trộn SPM 5300 Đơn vị tính

6.3.4 Giai đoạn tinh chế và đóng bao thành phẩm Compost

Giai đoạn cuối của quá trình ủ phân compost là tinh 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 khỏihỗn hợp mùn trước khi thành compost Ngoài ra, việc sàng phân loại sau ủ chín và ổn định để loại

bỏ các tạp chất và sơ sợi chưa phân hủy trong quá trình ủ Các thành phần này hầu như được đem

đi chôn lấp tại các ô chôn lấp rác hợp vệ sinh Phần mùn còn lại được đưa đến thiết bị phân loạibằng trọng lực để tách riêng các phần nặng (đá, sỏi, cát, thủy tinh,…) ra khỏi phần nhẹ (mùncompost) Phần nặng tập trung lại một nơi, phần nào có thể tái sử dụng trong mục đích san lấp mặtbằng Phần nhẹ tiếp tục đuợc đưa qua hệ thống tách kim loại cyclon và sau cùng đưa tới máy đóngbao thành phân compost

Hệ thống phân loại sau ủ chín và ổn định mùn gồm có các hệ thống sau: (1) hệ thống phân loạithô, (2) hê thống phân loại tinh, (3) hệ thống phân loại bằng từ

Compost sau khi thành phẩm, sẽ được qua khâu kiểm tra chất lượng trước khi cho vào lưu khochuẩn bị bán ra thị trường

6.3.5 Xác định khối lượng, công thức phân từ chất thải rắn hữu cơ

Lượng rác hữu cơ năm 2011 là 221.531 kg/ngđ và năm 2030 là 361.608 kg/ngđ

Lượng rác hữu cơ dùng để làm compost năm 2011 là 64.687 kg/ngđ Và năm 2030 là 105.590kg/ngđ

Công suất thiết kế nhà máy compost là 70.000 kg/ngđ và có thể nâng công suất lên 110.000kg/ngđ

Thành phần CTR hữu cơ đem làm sản phẩm compost chứa những chất hữu cơ có khả năng phânhủy sinh học trong thời gian ngắn (chất thải thực phẩm)

Với thành phần 100% là các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học cùng độ ẩm là 70%(GTMH Quản lí chất thải rắn sinh hoạt, T.T.M.Diệu, 2008)

Khối lượng khô rác hữu cơ

)70100(100100

)100

(kg)

Tỷ lệ phần trăm khối lượng các nguyên tố (tính theo khối lượng khô) có trong thành phần CTRđược thể hiện trong Bảng 6.3

Bảng 6.3 Tỷ lệ % khối lượng các nguyên tố của mẫu CTR

Thành phần nguyên tố Tỷ lệ khối lượng (%)

Bảng 6.4 Khối lượng (khô) các nguyên tố cơ bản có trong thành phần CTR

Thành phần nguyên tố Tỷ lệ khối lượng

(%)

Khối lượng (kg)