tính toán thiết kế hệ thống xử lý rác thải sinh hoạt quy mô vừa và nhỏ

Kéo theo đó là lượng rác thải thải ra trong các hoạt động sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp,… được thải ra môi trường với khối lượng rất lớn; trong đó rác thải sinh hoạt chiếm thành ph

i

Trong những năm gần đay, dân số thế giới ngày càng tăng nhanh chóng Kéo theo đó là lượng rác thải thải ra trong các hoạt động sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp,… được thải ra môi trường với khối lượng rất lớn; trong đó rác thải sinh hoạt chiếm thành phần khá cao Có rất nhiều phương pháp xử lý rác thải được đưa ra, trong

đó đốt rác thải sinh hoạt là phương pháp được sử dụng nhiều nhất Việc đốt rác đã làm giảm được khối lượng rác thải sinh hoạt thải ra môi trường Bên cạnh đó cũng phát sinh

ra nhiều loại khí thải trong quá trình đốt rác gây ảnh hưởng xấu đến môi trường như

CO2, SO2, NOx,… Vì vậy cần có phương án xử lý khí thải từ lò đốt rác sinh hoạt để thải

ra không khí đạt tiêu chuẩn khí thải

Đồ án được trình bày với những nội dung sau:

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Tính toán công nghệ

Chương 3: Thiết kế lò đốt rác

Chương 4: Tính toán thiết kế thiết bị phụ

Chương 5: Kết luận, kiến nghị

ii

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

Đặt vấn đề 1

Mục đích, đối tượng 2

Phạm vi nghiên cứu, thực hiện 2

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Chất thải rắn sinh hoạt 3

1.1.1 Nguồn gốc phát sinh 3

1.1.2 Tác hại 6

1.2 Một số biện pháp xử lý 7

1.2.1 Phương pháp phân loại 7

1.2.2 Phương pháp xử lý rác thải sau phân loại 9

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ RÁC 12

2.1 Nhiệt trị thấp dầu DO 12

2.2 Nhiệt trị thấp của rác thải 13

2.3 Công nghệ xử lý 17

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ LÒ ĐỐT RÁC 18

3.1 Lò đốt rác 18

3.2 Một số lò đốt rác thông dụng 18

3.2.1 Lò đốt nhiều buồng đốt (Multiple-Chamber Incinerators) 18

3.2.2 Lò đốt nhiều tầng (Multiple-Hearth Incinerators) 19

3.2.3 Lò đốt tầng sôi (Fluidize-Bed Incinerators) 20

3.2.4 Lò đốt thùng quay (Rotary Kiln Incinerators) 21

3.3 Thiết kế lò đốt rác 23

3.3.1 Tính toán cân bằng nhiệt của lò đốt 23

3.3.2 Tính toán buồng đốt sơ cấp 26

3.3.3 Tính toán buồng đốt thứ cấp 26

3.3.4 Chọn thiết bị đốt 36

iii

4.1 Tháp hấp thụ 38

4.1.1 Hấp thụ 38

4.1.2 Một số thiết bị hấp thụ 39

4.1.3 Tính cân bằng vật chất 44

4.1.4 Tính kích thước hấp thụ 47

4.1.5 Tính trở lực của lớp đệm 52

4.1.6 Tính toán cơ khí tháp hấp thụ 53

4.1.7 Tính mối ghép bích 56

4.2 Cyclone 65

4.2.1 Nguyên lý hoạt động của Cyclone 65

4.2.2 Tính toán cyclone 65

4.3 Tính toán thiết bị giải nhiệt 68

4.3.1 Khối lượng riêng hỗn hợp khí: 68

4.3.2 Phương trình truyền nhiệt 69

4.3.3 Tính ống dẫn khí 73

4.3.4 Tính ống dẫn lỏng 73

4.4 Tính công suất bơm cho tháp hấp thụ 73

4.4.1 Tổn thất dọc đường của bơm 74

4.4.2 Tổn thất cục bộ của bơm 75

4.4.3 Cột áp và công suất của bơm 75

4.5 Tính công suất của quạt cho tháp hấp thụ 76

4.5.1 Tổn thất dọc đường của quạt 76

4.5.2 Tổn thất cục bộ của quạt 77

4.5.3 Cột áp và công suất của quạt 77

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79

Kết luận 79

Kiến nghị 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

iv

Hình 1.1: Các nguồn phát sinh chất thải rắn 3

Hình 1.2: Hình hướng dẫn phân loại rác tại nguồn 8

Hình 1.3: Quy trình chôn lấp rác thải hợp về sinh 9

Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ xử lý khí thải đốt rác sinh hoạt 17

Hình 3.1: Lò đốt nhiều buồng đốt 18

Hình 3.2: Lò đốt nhiều tầng 19

Hình 3.3: Lò đốt tầng sôi 20

Hình 3.4: Lò đốt thùng quay 21

Hình 3.5: Gạch samot (trái) và Bông thủy tinh (phải) 30

Hình 3.6: Thành phần và kích thước tường lò 31

Hình 3.7: Thiết bị đốt 36

Hình 4.1: Tháp đệm 39

Hình 4.2: Một số vật liệu đệm 40

Hình 4.3: Hai dạng tháp mâm thông dụng 41

Hình 4.4: Sơ đồ hoạt động của tháp mâm chóp 41

Hình 4.5: Một dạng buồng phun điẻn hình 42

Hình 4.6: Tháp phun khí rỗng 43

Hình 4.7: đồ thị đường cân bằng và đường làm việc tính theo SO2 46

Hình 4.8: Cấu tạo thiết bị cyclone 65

v

Bảng 1.1: Khối lượng chất thải rắn Tp HCM từ năm 2000 đến năm 2015 4

Bảng 2.1: Thành phần dầu DO 12

Bảng 2.2: Thành phần và sản phẩm cháy khi đốt 100 kg dầu DO 13

Bảng 2.3: Thành phần phần trăm các chất trong rác thải 13

Bảng 2.4: Thành phần % rác thải sinh hoạt tính theo chất khô 14

Bảng 2.5: Thành phần các phân tử hóa học trong rác thải 14

Bảng 2.6: Lượng không khí cần để đốt 100kg rác 15

Bảng 2.7: Thành phần và sản phẩm cháy khi đốt 100 kg rác thải sinh hoạt 16

Bảng 3.1: Thành phần và lưu lượng dòng vào buồng đốt thứ cấp 27

Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật của LTP-350 37

Bảng 4.1: Bảng tính số đơn vị truyền khối theo SO2 52

MỞ ĐẦU

✓ Đặt vấn đề

Rác thải là sản phẩm tất yếu của cuộc sống được thải ra từ các hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác như khám chữa bệnh, vui chơi giải trí của con người Cùng với mức sống của nhân dân ngày càng được nâng cao

và công cuộc công nghiệp hoá ngày càng phát triển sâu rộng, rác thải cũng được tạo ra ngày càng nhiều với những thành phần ngày càng phức tạp và đa dạng Nguồn rác thải sinh ra ngày một nhìu lên như vậy thì con người cần có những giải pháp để xử lý rác để không chỉ giảm khối lượng, thể tích rác mà còn đảm bảo an toàn, vệ sinh môi trường không khí, đất, nước, v…v…

Có nhiều phương án được đề xuất đề xử lý rác thải Trong rác thải có rất nhiều thành phần khác nhau, vì vậy để hiệu quả xử lý tốt nhất, chúng ta nên tiến hành phân loại rác trước khi đưa vào xử lý Chúng ta có thể phân loại thành phần như rác hữu cơ, rác vô cơ dễ phân hủy, rác vô cơ khó phân hủy để dễ dàng xử lý

Đối với rác hữu cơ, chúng ta có thể dùng làm nguyên liệu ủ phân compost trong điều kiện hiếu khí hoặc kỵ khí Nguyên liệu cho quá trình ủ phân là rác thải hữu cơ, thực phẩm thừa… Sản phẩm cuối cùng chủ yếu là tế bào mới, phần chất hữu cơ không phân hủy, CO2, H2O, NH3, và 2

4

SO  Compost là phần chất hữu cơ bền không bị phân hủy còn lại, thường chứa nhiều lignin là thành phần khó bị phân hủy sinh học trong một khoảng thời gian ngắn Lignin có nhiều trong giấy in báo, là một hợp chất hữu cơ cao phân tử có trong sợi cenllulose của các loại cây lấy gỗ và các loại thực vật khác

Đối với những loại rác vô cơ dễ phân hủy, chúng ta có thể chôn lấp hợp vệ sinh Rác thải được rải thành từng lớp, đầm nén để giảm thể tích và phủ đất lên (phun hóa chất để tăng hiệu quả xử lý và hạn chế côn trùng)

Bãi chôn lấp hợp vệ sinh có lắp đặt hệ thống thu khí, hệ thống thu gom và xử lý nước rỉ rác

Đây công nghệ đơn giản và chi phí thấp, phù hợp với các nước nghèo và đang phát triển nhưng tốn diện tích đất rất lớn

Còn những loại rác vô cơ khó phân hủy khác, chúng ta có thể đem đi đốt để giảm khối lượng rác thải Đốt là quá trình dùng nhiệt độ cao (1.000-1.1000C) để phân hủy rác Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là làm giảm đáng kể thể tích chất thải phải chôn lấp (xỉ, tro) Lượng không khí được cấp dư nhằm đảm bảo quá trình cháy xảy ra hoàn toàn Sản phẩm cuối cùng của quá trình đốt cháy chất thải rắn sinh hoạt bao gồm khí nóng chứa N2, CO2, H2O, O2 và phần không cháy còn lại Trong thực tế, ngoài những

thành phần này còn có một lượng nhỏ các khí NH3, SO2, NOx và các khí vi lượng khác tùy theo bản chất của chất thải

Chúng ta có thể thấy quá trình đốt rác có nhiều ưu điểm như giảm được thể tích, khối lượng rác thải đáng kể Quá trình đốt diễn ra nhanh, phù hợp với những quy mô vừa, nhỏ và lớn Vì vậy việc lựa chọn phương pháp đốt là hoàn toàn phù hợp để có thể

xử lý rác thải đạt hiệu quả tốt nhất

✓ Mục đích, đối tượng

Mục đích của đề tài là tính toán thiết kế hệ thống xử lý rác quy mô vừa và nhỏ

Từ nguyên liệu ban đầu là rác thải sinh hoạt được đốt cháy đến xử lý khí thải đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường Việc xử lý rác thải không những đảm bảo vệ sinh môi trường

mà còn mang lại bầu không khí sạch sẽ

Đối tượng nghiên cứu tập trung chủ yếu là xử lý nguồn rác thải với số liệu thu thập được của thành phố Hồ Chí Minh năm 2016

✓ Phạm vi nghiên cứu, thực hiện

Phạm vi chú trọng vào vấn đề xử lý rác thải sinh hoạt Từ nguyên liệu ban đầu là rác thải, sau quá trình đốt có thải ra một lượng khí thải và chúng ta cần xử lý lượng khí thải đó đạt tiêu chuẩn an toàn sau khi thải ra môi trường không khí Xử lý khí thải đang

là vấn đề mà nhiều nước trên thế giới đang quan tâm nói chung và Việt Nam nói riêng Việc này thật sự cần thiết và cấp bách

✓ Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học: đề tài sẽ trình bày phương pháp xử lý rác thải, khí thải đã được

áp dụng rộng rãi và mang lại hiệu quả tối ưu

Ý nghĩa thực tiễn: Việc xử lý rác thải sinh hoạt không chỉ mang lại môi trường sạch sẽ cho mọi người mà còn mang lại bầu không khí sạch sẽ qua việc xử lý khí thải

Chính vì vậy mà ý nghĩa của đề tài mang lại rất thiết thực với xu hướng của thời đại

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Chất thải rắn sinh hoạt

1.1.1 Nguồn gốc phát sinh

Chất thải là những vật và chất mà người dùng không còn muốn sử dụng và thải

ra, chất thải còn được gọi là rác thải Trong cuộc sống, chất thải được hình dung là những chất không còn được sử dụng cùng với những chất độc được xuất ra từ chúng

Các nguồn chủ yếu phát sinh chất thải rắn sinh hoạt bao gồm:

Hình 1.1: Các nguồn phát sinh chất thải rắn

Là một đô thị lớn nên mức độ phát sinh chất thải rắn đô thị hàng năm tại TP Hồ Chí Minh rất cao Nguồn chất thải rắn sinh hoạt chiếm tỷ trọng cao nhất, chủ yếu phát sinh từ các nguồn: hộ gia đình, trường học, chợ, nhà hàng, khách sạn

Tổng khối lượng chất thải rắn đô thị phát sinh: 7.500 – 8.000 tấn/ngày (2,7 – 2,9 triệu tấn/năm) Trong đó, khối lượng thu gom và vận chuyển đến bãi chôn lấp khoảng 7.000 – 7.200 tấn/ngày, phần còn lại là phế liệu được mua bán để tái chế

Tỷ lệ gia tăng khối lượng hàng năm: 7% – 8% Chỉ số phát sinh CTR sinh hoạt bình quân đầu người của Tp.HCM: 0,98 kg/người/ngày

Hiện nay, tổng lượng chất thải rắn (CTR) sinh hoạt đôthị phát sinh khoảng 28.400 tấn/ngày, trong đó tỷ lệchất thải rắn hữu cơ chiếm tỉ lệ khoảng 54-77%, chấtthải có thể tái chế chiếm khoảng 8-18%

Bảng 1.1: Khối lượng chất thải rắn Tp HCM từ năm 2000 đến năm 2015

Năm

Khối lượng CTR đô thị Tỷ lệ tăng

hàng năm (%)

Nguồn: Trung tâm tiết kiệm năng lượng HCM

Tỷ lệ thu gom chất thải rắn sinh hoạt khu vực nội thành của TP HCM đạt tỷ lệ 100% (trong đó tỷ lệ trực tiếp từ các hộ dân trong nội thành khoảng 910%, khoảng 10% còn lại các hộ dân không chuyển giao trực tiếp mà để rác dọc theo tuyến đường, các thùng rác công cộng, vớt rác trên kênh) Còn tại khu vực ngoại thành, tỷ lệ thu gom trực tiếp từ các hộ dân khoảng 70 – 80%, do khu vực ngoại thành còn nhiều khu đất trống như ao, vườn nên một bộ phận không nhỏ người dân khu vực ngoại thành tự xử lý tỷ lệ rác còn lại trong khu đất của mình, hoặc vứt ra ngoài các khu đất trống, ít nhiều gây ra tình trạng ô nhiễm cục bộ

Theo Sở Tài nguyên và Môi trường (TNMT) TP.HCM, hiện Thành phố đang tồn tại hai hình thức thu gom, vận chuyển chất thải rắn: dân lập và công lập Thực trạng quản lý này là kết quả của việc triển khai các quy định của Thành phố liên quan đến quản lý lực lượng thu gom rác trong những năm qua Thống kê của Sở TNMT cho thấy, 60% khối lượng chất thải rắn của TP.HCM do hệ thống thu gom dân lập thực hiện 40% khối lượng còn lại do các hợp tác xã và công ty dịch vụ công ích đảm nhận Toàn TP.HCM hiện có hơn 200 xe tải nhỏ, 1.000 xe 3 bánh, 4 bánh tự chế để thu gom chất thải rắn Có 4.000 người thu gom chất thải rắn dân lập và 1.500 người thu gom trong các hợp tác xã, công ty dịch vụ công ích

Phòng Quản lý chất thải rắn (Sở TNMT TP.HCM) cho biết, mỗi ngày TP.HCM phát sinh trên 7.000 tấn chất thải rắn sinh hoạt, hơn 300 tấn chất thải nguy hại, khoảng

16 tấn chất thải y tế Tất cả đều được thu gom, vận chuyển và xử lý an toàn Hiện nay, khối lượng chất thải rắn sinh hoạt hàng ngày trên địa bàn TP.HCM được xử lý tại Khu liên hợp xử lý chất thải rắn Tây Bắc Củ Chi – huyện Củ Chi và Khu liên hợp xử lý chất

thải rắn Đa Phước - huyện Bình Chánh Trên địa bàn TP.HCM hiện nay có 42 đơn vị tham gia dịch vụ thu gom, vận chuyển chất thải nguy hại; 10 đơn vị hành nghề xử lý chất thải nguy hại

Công tác thu gom, vận chuyển rác trên địa bàn thành phố đang từng bước đi vào nền nếp và được tổ chức có hệ thống từ cấp thành phố cho đến quận huyện Hệ thống thu gom vận chuyển rác do Công ty TNHH MTV Môi trường đô thị thành phố và 22 công ty dịch vu công ích, Hợp tác xã công nông đảm nhận thu gom vận chuyển từ 300 điểm hẹn và 16 trạm trung chuyển hợp vệ sinh, trong đó có 03 trạm trung chuyển có quy

mô lớn và khá hiện đại (Trạm trung chuyển Quang Trung, Tống Văn Trân, Phạm Văn Bạch)

Toàn bộ khối lượng chất thải rắn sinh hoạt của TP.HCM được xử lý tại 2 khu liên hợp xử lý chất thải rắn của thành phố: Khu liên hợp xử lý chất thải rắn Tây Bắc Củ Chi (huyện Củ Chi) và Khu liên hợp xử lý chất thải rắn và nghĩa trang Đa Phước (huyện Bình Chánh) với các công trình, nhà máy xử lý chất thải rắn sinh hoạt đạt tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Trong đó, khu xử lý Đa Phước do Công ty TNHH Xử lý chất thải rắn Việt Nam (VWS) làm chủ đầu tư có diện tích 128 ha đang tiếp nhận và xử

lý 5.000 tấn/ngày; Nhà máy xử lý chất thải rắn sinh hoạt bằng công nghệ tái chế nhựa

và làm compost (Khu Tây Bắc Củ Chi) do Công ty Vietstar – Lemna của Hoa Kỳ làm chủ đầu tư xử lý 1.200 tấn/ngày; Nhà máy xử lý chất thải rắn sinh hoạt công nghệ tái chế nhựa, làm phân compost và đốt chất thải còn lại do Công ty cổ phần Tâm Sinh Nghĩa làm chủ đầu tư xử lý 1.000 tấn/ngày

Thành phố đang hoàn thành và triển khai cơ bản quy hoạch xử lý chất thải rắn trên địa bàn TP.HCM đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2050 Tiếp tục đầu tư xây dựng đồng bộ cơ sở hạ tầng tại các Khu liên hợp xử lý chất thải của thành phố Tăng cường công tác kiểm tra, giám sát các công trường, nhà máy xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại 2 khu liên hợp xử lý chất thải nhằm ngăn chặn kịp thời tình trạng ô nhiễm mùi tại các bãi chôn lấp Tham mưu, đề xuất UBND Thành phố xem xét cấp kinh phí lắp đặt hệ thống quan trắc tự động đối với các trạm xử lý nước thải trong các khu liên hợp xử lý chất thải nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm, phát hiện, ngăn chặn các hiện tượng ô nhiễm xảy ra và đưa ra hướng giải quyết, khắc phục kịp thời

TP HCM cũng từng bước áp dụng và đẩy mạnh công nghệ thông tin vào giám sát quản lý hoạt động cung ứng dịch vụ thu gom, vận chuyển, xử lý chất thải rắn trên địa bàn thành phố Xây dựng cơ sở dữ liệu về quản lý chất thải rắn, xây dựng mạng lưới

và tra suất dữ liệu, xác định tỷ lệ thu gom, xử lý chất thải rắn trên địa bàn thành phố

1.1.2 Tác hại

Tác hại của việc vứt rác bừa bãi không chỉ làm xấu cảnh quan môi trường mà còn gây ô nhiễm môi trường nước, môi trường không khí, môi trường đất và gây ra nhiều hệ lụy khác nữa

Rác thải sinh hoạt ảnh hưởng rất lớn đến cả nguồn nước mặt và nước ngầm Rất

dễ dàng làm cho môi trường nước tiếp nhận bị ô nhiễm nghiêm trọng

Các vật dụng khó phân huỷ không dùng được nữa mà thải bừa bãi ra xung quanh thì môi trường ngày càng chứa nhiều loại vật gây chật chội, mất vệ sinh và mất mỹ quan, tạo cơ hội cho các loài nấm và vi khuẩn, côn trùng độc hại phát triển gây độc hại cho con người

Tác động của rác thải đến sức khỏe cộng đồng: Trong thành phần rác thải sinh hoạt, thông thường hàm lượng hữu cơ chiếm tỷ lệ lớn Các loại rác hữu cơ dễ phân huỷ gây hôi thối, phát triển vi khuẩn làm ô nhiễm môi trường không khí, nước, đất, làm mất

vệ sinh môi trường và ảnh hưởng tới đời sống mọi người Khu tập trung rác hữu cơ là nơi thu hút, phát sinh và phát triển chuột, ruồi, muỗi, gián và các loại vi trùng gây nhiều chứng bệnh truyền nhiễm cho con người, vật nuôi trong gia đình và lây lan gây thiệt hại lớn; nước thải từ bãi rác độc hại nếu thải ra nguồn nước gây ô nhiễm lây lan

Rác thải không được thu gom, tồn đọng trong không khí, lâu ngày sẽ ảnh hưởng đến sức khoẻ con người sống xung quanh Những người tiếp xúc thường xuyên với rác như những người làm công việc thu nhặt các phế liệu từ bãi rác dễ mắc các bệnh như viêm phổi, sốt rét, các bệnh về mắt, tai, mũi họng, ngoài da, phụ khoa Hàng năm, theo

tổ chức Y tế thế giới, trên thế giới có 5 triệu người chết và có gần 40 triệu trẻ em mắc các bệnh có liên quan tới rác thải Nhiều tài liệu trong nước và quốc tế cho thấy, những xác động vật bị thối rữa trong hơi thối có chất amin và các chất dẫn xuất sufua hyđro hình thành từ sự phân huỷ rác thải kích thích sự hô hấp của con người, kích thích nhịp tim đập nhanh gây ảnh hưởng xấu đối với những người mắc bệnh tim mạch

Các bãi rác công cộng là những nguồn mang dịch bệnh Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng: Trong các bãi rác, vi khuẩn thương hàn có thể tồn tại trong 15 ngày, vi khuẩn lỵ là 40 ngày, trứng giun đũa là 300 ngày Các loại vi trùng gây bệnh thực sự phát huy tác dụng khi có các vật chủ trung gian gây bệnh tồn tại trong các bãi rác như những

ổ chứa chuột, ruồi, muỗi…và nhiều loại ký sinh trùng gây bệnh cho người và gia súc, một số bệnh điển hình do các trung gian truyền bệnh như: chuột truyền bệnh dịch hạch, bệnh sốt vàng da do xoắn trùng, ruồi, gián truyền bệnh đường tiêu hoá, muỗi truyền bệnh sốt rét, sốt xuất huyết…

Ảnh hưởng đến môi trường không khí: Khí hậu nhiệt đới nóng ẩm và mưa nhiều

ở nước ta là điều kiện thuận lợi cho các thành phần hữu cơ trong rác thải phân huỷ, thúc

đẩy nhanh quá trình lên men, thối rữa và tạo nên mùi khó chịu cho con người Các chất thải khí phát ra từ các quá trình này thường là H2S, NH3, CH4, SO2, CO2

Ảnh hưởng đến môi trường nước: Theo thói quen nhiều người thường đổ rác tại

bờ sông, hồ, ao, cống rãnh Lượng rác này sau khi bị phân huỷ sẽ tác động trực tiếp và gián tiếp đến chất lượng nước mặt, nước ngầm trong khu vực Rác có thể bị cuốn trôi theo nước mưa xuống ao, hồ, sông, ngòi, kênh rạch, sẽ làm nguồn nước mặt ở đây bị nhiễm bẩn Lâu dần những đống rác này sẽ làm giảm diện tích ao hồ, giảm khả năng tự làm sạch của nước gây cản trở các dòng chảy, tắc cống rãnh thoát nước Hậu quả dẫn đến hệ sinh thái nước trong các ao hồ bị huỷ diệt

Ảnh hưởng đến môi trường đất: Trong thành phần rác thải có chứa nhiều các chất độc, khi rác thải được đưa vào môi trường và không được xử lý khoa học thì những chất độc xâm nhập vào đất sẽ tiêu diệt nhiều loài sinh vật có ích cho đất như: giun, vi sinh vật, nhiều loài động vật không xương sống, ếch nhái,… làm cho môi trường đất bị giảm tính đa dạng sinh học và phát sinh nhiều sâu bọ phá hoại cây trồng Đặc biệt hiện nay

sử dụng tràn lan các loại túi nilon trong sinh hoạt và đời sống, chúng cần tới 50 – 60 năm mới phân hủy trong đất Do đó chúng tạo thành các bức tường ngăn cách trong đất hạn chế mạnh quá trình phân hủy, tổng hợp các chất dinh dưỡng, làm cho đất giảm độ phì nhiêu, đất bị chua và năng suất cây trồng giảm sút

Ảnh hưởng đến cảnh quan: Rác thải sinh hoạt vứt bừa bãi, chất động lộn xộn, không thu gom, vận chuyển đến nơi xử lý,… để lại những hình ảnh làm ảnh hưởng rất đến vẻ mỹ quan

1.2 Một số biện pháp xử lý

1.2.1 Phương pháp phân loại

Rác thải sinh hoạt trước khi được đưa đi xử lý, cần được phân loại ngay tại hộ gia đình

Cách nhận biết như sau:

– Rác hữu cơ dễ phân hủy: là các loại rác dễ bị thối rữa trong điều kiện tự nhiên sinh

ra mùi hôi thối như: các loại thức ăn thừa, hư hỏng (rau, cá chết…), vỏ trái cây,… – Rác thải khó phân hủy được chia làm 2 loại đó là rác tái chế và không tái chế Rác tái chế là các loại rác có thể sử dụng lại nhiều lần trực tiếp hoặc chế biến lại như: giấy, các tông, kim loại (khung sắt, máy tàu hỏng,…), các loại nhựa… Còn lại các loại rác không tái chế là phần thải bỏ

Hình 1.2: Hình hướng dẫn phân loại rác tại nguồn

(a) Vì sao phải phân loại rác tại nguồn

Phân loại rác tại nguồn góp phần tiết kiệm được tài nguyên; mang lại lợi ích cho chính chủ nguồn thải từ việc tận dụng phế liệu tái chế và phân compost tự chế biến;

Phân loại rác tại nguồn góp phần giảm thiểu ô nhiễm

Phân loại rác tại nguồn góp phần nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ và sử dụng hợp lý tài nguyên và môi trường

Phân loại rác tại nguồn góp phần giảm thiểu tổng lượng rác thải trong cộng đồng thải ra môi trường nhằm giảm tải cho môi trường, tiết kiệm chi phí thu gom, vận chuyển, xử lý

(b) Phương pháp thu gom rác

Thu gom rác hữu cơ dễ phân hủy: Thu gom riêng vào vật dụng chứa rác để tận dụng làm phân compost (tại gia đình hoặc đưa đến nhà máy xử lý chế biến tập trung thành phân compost)

Thu gom rác khó phân hủy

+ Thu gom rác tái chế: Rác tái chế được tách riêng và đựng trong túi nilon hoặc túi vải để bán lại cho cơ sở tái chế

+ Thu gom rác không tái chế: Các thành phần rác không có khả năng tái chế sẽ được thu gom, đựng trong dụng cụ chứa rác tại gia đình và đưa đến điểm tập kết để xe chuyên dụng đến vận chuyển đưa đi xử lý tại các khu xử lý rác thải tập trung theo quy định

Dụng cụ chứa rác là các thùng rác chuyên dùng hoặc tận dụng các vật dụng có sẵn ở gia đình như thúng, sọt, bao tải, túi nilon,…

1.2.2 Phương pháp xử lý rác thải sau phân loại

(a) Chôn lấp hợp vệ sinh:

Rác thải được rải thành từng lớp, đầm nén để giảm thể tích và phủ đất lên (phun hóa chất để tăng hiệu quả xử lý và hạn chế côn trùng) với sơ đồ quy trình như sau:

Hình 1.3: Quy trình chôn lấp rác thải hợp về sinh

Bãi chôn lấp hợp vệ sinh có lắp đặt hệ thống thu khí, hệ thống thu gom và

xử lý nước rỉ rác

Đây công nghệ đơn giản và chi phí thấp, phù hợp với các nước nghèo và đang phát triển nhưng tốn diện tích đất rất lớn

(b) Chế biến phân Compost

+ Chế biến phân compost: Chế biến rác hữu cơ dễ phân hủy thành phân compost dùng trong nông nghiệp

• Quy mô chế biến tập trung: Rác được phân loại, rác hữu cơ dễ phân hủy được tách ly, nghiền, ủ hiếu khí để tạo phân vi sinh Thành lập nhà máy chế biến phân compost cần vốn đầu tư lớn, chi phí vận hành tương đối cao

• Quy mô hộ gia đình: Rác hữu cơ dễ phân hủy được phân loại riêng và ủ thành phân compost ngay trong sân vườn

Phân compost là chất mùn ổn định thu được từ quá trình phân hủy các chất hữu

cơ, không chứa các mầm bệnh, không lôi kéo các côn trùng, có thể được lưu trữ an toàn

và có lợi cho sự phát triển của cây trồng Phân hữu cơ rất cần cho cây trồng, nó vừa cung cấp chất dinh dưỡng cho cây, vừa duy trì độ phì cho đất

✓ Quá trình làm phân compost hiếu khí

Phần chất hữu cơ chứa trong chất thải sinh hoạt sẽ được phân hủy sinh học Mức

độ và thời gian cần thiết cho quá trình phân hủy xảy ra phụ thuộc vao bản chất của chất thải, độ ẩm, dinh dưỡng sẵn có và các yếu tố môi trường khác Dưới điều kiện môi

trường được khống chế thích hợp, rác vườn và phần chất hữu cơ có trong chất thải rắn sinh hoạt được chuyển hóa thành phân compost trong một khoảng thời gian tương đối ngắn (từ 4 đến 6 tuần) Quá trình composting xảy ra trong điều kiện có thể biểu diễn theo phương trình sau:

Chất hữu cơ + O2 + Dinh dưỡng  Tế bào mới + Chất Hữu cơ không phân hủy

+ CO2 + H2O + NH3 + SO42- + Nhiệt Trong phương trình trên, các sản phẩm cuối cùng chủ yếu là tế bào mới, phần chất hữu cơ không phân hủy, CO2, H2O, NH3, và 2

4

SO  Compost là phần chất hữu cơ bền không bị phân hủy còn lại, thường chứa nhiều lignin là thành phần khó bị phân hủy sinh học trong một khoảng thời gian ngắn Lignin có nhiều trong giấy in báo, là một hợp chất hữu cơ cao phân tử có trong sợi cenllulose của các loại cây lấy gỗ và các loại thực vật khác

✓ Quá trình phân hủy kỵ khí

Phần chất hữu cơ chứa trong chất thải rắn sinh hoạt có thể phân hủy sinh học trong điều kiện kỵ khí, tạo thành khí chứa CO2 và CH4 Quá trình chuyển hóa này có thể biểu diễn bằng phương trình sau:

Như vậy, các sản phẩm cuối cùng chủ yếu là CO2, CH4, NH3,H2S và phần chất hữu cơ không phân hủy trong hầu hết các quá trình chuyển hóa kỵ khí, CO2 và CH4chiếm hơn 99% tổng lượng khí sinh ra Phần chất hữu cơ bền còn lại (bùn) phải được tách nước trước khi đổ ra bãi chôn lấp Bùn đã tách nước thường được ủ phân compost hiếu khí trước khi bón cho đất hoặc đổ ra bãi chôn

Chất hữu cơ + H2O+ Dinh dưỡng  Tế bào mới + Chất Hữu cơ không phân hủy

+ CH4 + H2S + NH3 + Nhiệt

C, Oxy hóa (đốt cháy)

Quá trình dùng nhiệt độ cao (1.000-1.1000C) để phân hủy rác Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là làm giảm đáng kể thể tích chất thải phải chôn lấp (xỉ, tro) Tuy nhiên, chi phí đầu tư, vận hành nhà máy đốt rác khá cao, phù hợp với các nước tiên tiến, phát triển

Các nước phát triển còn sử dụng nhà máy đốt rác để phát điện, biến rác thành nhiên liệu có ích Một số tỉnh thành ở nước ta đã áp dụng phương pháp đốt nhưng chủ yếu là để xử lý rác thải nguy hại

Đốt là phản ứng hóa học giữa oxy và chất hữu cơ có trong rác tạo thành các hợp chất bị oxy hóa cùng với sự phát sáng và tỏa nhiệt Nếu không khí được cung cấp với lượng thừa và dưới điều kiện phản ứng lý tưởng

Lượng không khí được cấp dư nhằm đảm bảo quá trình cháy xảy ra hoàn toàn Sản phẩm cuối cùng của quá trình đốt cháy chất thải rắn sinh hoạt bao gồm khí nóng chứa

N2, CO2, H2O, O2 và phần không cháy còn lại Trong thực tế, ngoài những thành phần này còn có một lượng nhỏ các khí NH3, SO2, NOx và các khí vi lượng khác tùy theo bản chất của chất thải

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ RÁC 2.1 Nhiệt trị thấp dầu DO

Phân

tử lượng

Khối lượng kmol

Với hệ số tiêu hao không khí α = 1,2

Lượng không khí cần thiết để đốt cháy nhiên liệu: L= 1,2.1049,71 = 1260 n.m3/kg

Bảng 2.2: Thành phần và sản phẩm cháy khi đốt 100 kg dầu DO

Thành phần

Từ không khí

2.2 Nhiệt trị thấp của rác thải

Bảng 2.3: Thành phần phần trăm các chất trong rác thải

Bảng 2.4: Thành phần % rác thải sinh hoạt tính theo chất khô

Phân

tử lượng

Khối lượng kmol

Vậy đốt 2100 kg rác thải cần 275.21 = 5775 m3 không khí

Những phản ứng hóa học xảy ra khi đốt rác thải sinh hoạt:

C+O2 CO2 S+O2 SO2 2H+0,5 O2 H2O

N2  N2 Khối lượng SO2 thu được khi đốt 100 kg rác: 0,0058.64 = 0,3712kg

Bảng 2.7: Thành phần và sản phẩm cháy khi đốt 100 kg rác thải sinh hoạt

Thành

phần

Từ không khí kmol

Sản phẩm cháy kmol

2.3 Công nghệ xử lý

Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ xử lý khí thải đốt rác sinh hoạt

Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

Rác thải được đưa trực tiếp vào lò đốt với nhiên liệu đốt là dầu DO Tại đây, nhiệt

độ lò đốt rất cao 800 – 1000oC Sau khi được đốt ở buồng đốt sơ cấp, phần khí thải được

dẫn qua buồng đốt thứ cấp Phần khí đi ra ngoài được giải nhiệt bằng nước với thiết bị

ống chùm Sau khi giải nhiệt bằng nước, nhiệt độ dòng khí được giảm đáng kể 100 –

200oC, dòng khí này tiếp tục đi qua Cyclone để được lọc bụi Sau khi lọc bụi, dòng khí

sẽ được đẩy qua tháp hấp thụ Tại đây, dòng khí sẽ được tiếp xúc với NaOH 10% để làm

Khí thải đạt QCVN 61- 2016/BTNM

Cyclon Rác thải

Bể chứa nước

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ LÒ ĐỐT RÁC 3.1 Lò đốt rác

- Lò loại hai cấp bao gồm đốt sơ cấp và đốt thứ cấp Buồng đốt phải được cấu tạo

để sao cho khí cháy được phân bố đều trong không gian buồng đốt

- Vỏ lò phải bằng kim loại (hoặc vật liệu khác) bền vững kết cấu dưới tác dụng

cơ học khi vận hành cũng như của nhiệt và môi trường xung quanh lò đốt Nhiệt độ mặt ngoài buồng đốt (vỏ lò) không vượt quá 50 oC trong giai đoạn vận hành ổn định (tránh thất thoát nhiệt và ảnh hưởng đến môi trường xung quanh)

- Lò đốt phải kín, không để xì hở khí cháy ra môi trường xung quanh (đặc biệt khi nạp liệu)

- Cửa nạp chất thải phải đảm bảo an toàn, dễ dàng thao tác khi đóng mở và phải kín khi lò đốt đang làm việc

Nhiệt độ buồng đốt thứ cấp không thấp hơn 850oC

Nhiệt độ của khí thải ở miệng ống khói không lớn hơn 250oC

Lượng oxy dư tối thiểu 300%

3.2 Một số lò đốt rác thông dụng

3.2.1 Lò đốt nhiều buồng đốt (Multiple-Chamber Incinerators)

Hình 3.1: Lò đốt nhiều buồng đốt

Tuy nhiên, quá trình đốt không có sự kiểm soát không khí từ buồng đốt thứ nhất (thường là quá trình đốt dư khí) nên không kiểm soát được quá trình cháy Vì vậy, nồng

độ các chất ô nhiễm biến thiên rất lớn trong một mẻ đốt và thường rất cao khi mới nạp rác vào lò Kiểu lò này ngày nay thường chỉ áp dụng để đốt các chất thải không nguy hại có nguồn gốc từ nông nghiệp như cành cây, lá cây

3.2.2 Lò đốt nhiều tầng (Multiple-Hearth Incinerators)

Hình 3.2: Lò đốt nhiều tầng

Kiểu lò này được nghiên cứu và phát triển để đốt các chất thải dạng bùn Loại chất thải này không thể đem đốt trong các loại lò đốt thông thường do độ ẩm cao, nhiệt trở lớn

Lò có dạng hình trụ đứng, bên trong có nhiều tầng, mỗi tầng có cánh khuấy để khuấy trộn bùn và gạt bùn Bùn thải cho vào từ phía trên vào tầng thứ nhất được cánh khuấy gạt xuống tầng thứ hai và cứ như thế cho đến tầng cuối cùng Trong quá trình đi xuống, bùn được đi qua các vùng sấy, vùng đốt, vùng làm nguội và tháo tro Vùng đốt

có béc đốt bổ trợ Không khí làm mát được thổi vào ống trung tâm của lò đốt, một phần khí nóng được hồi lưu để cung cấp cho quá trình cháy nhằm tận dụng nhiệt

3.2.3 Lò đốt tầng sôi (Fluidize-Bed Incinerators)

Hình 3.3: Lò đốt tầng sôi

Lò đốt tầng sôi là một kỹ thuật hiện đại mới được phát triển từ những năm 80 của thế kỷ 20 Kiểu lò này phù hợp để đốt nhiều loại chất thải như chất thải lỏng, bùn thải

và cả chất thải rắn thông thường

Sơ đồ công nghệ hệ thống lò đốt tầng sôi như trên hình 4 Kết cấu lò đốt chính là một tháp hình trụ, bên trong chứa một lớp cát dày 30 - 50 cm để nhận nhiệt và giữ nhiệt

từ béc đốt sau đó truyền cho chất thải Một lượng không khí với áp lực cao thổi qua lớp cát làm cho lớp cát bị xáo trộn như đang sôi Nhờ sự xáo trộn của cát, bùn thải bơm vào được đánh tơi ra tạo điều kiện đốt cháy dễ dàng hơn Đối với chất thải lỏng, khi được bơm vào buồng lò dính vào các hạt cát nóng, bị hóa hơi và đốt cháy Phần chưa cháy hết được đốt cháy hoàn toàn ở buồng đốt thứ cấp có bổ sung nhiên liệu phụ trợ thông qua béc đốt thứ cấp

Khí thải sau đó tiếp tục được xử lý trong hệ thống xử lý khí trước khi thải ra môi trường theo ống khói

Ưu điểm:

✓ Có thể xử lý cả ba dạng CTR, lỏng và khí

✓ Thiết kế đơn giản và hiệu quả nhiệt cao

✓ Nhiệt độ khí thải thấp và lượng khí dư yêu cầu nhỏ

✓ Hiệu quả đốt cao do bề mặt tiếp xúc lớn

✓ Lượng nhập liệu không cần cố định

Nhược điểm:

✓ Khó tách phần không cháy được

✓ Lớp dịch chuyển phải được tu sửa và bảo trì

✓ Lớp đệm có khả năng bị phá vỡ

✓ Cần khống chế nhiệt độ đốt vì nếu cao hơn 850 o C có khả năng phá vỡ lớp đệm

✓ Chưa được sử dụng nhiều trong xử lý chất thải nguy hại

3.2.4 Lò đốt thùng quay (Rotary Kiln Incinerators)

Hình 3.4: Lò đốt thùng quay

Khác với các kỹ thuật đốt trên, lò đốt thùng quay có buồng đốt sơ cấp là một tang quay có độ dốc từ 2% đến 4% để vận chuyển liên tục vật liệu từ phía nạp liệu về phía tháo tro Nhờ quá trình nạp liệu liên tục và nhờ sự xáo trộn vật liệu khi di chuyển trong

lò quay nên năng suất khí hóa của kiểu lò này cao hơn các loại lò khác Khi di chuyển trong lò quay, vật liệu lần lượt qua các vùng sấy, gia nhiệt, khí hóa và đốt cháy hoàn toàn thành tro Tro rơi xuống khay chứa tro rồi được đưa ra ngoài định kỳ hoặc liên tục nhờ xích tải tháo tro

Trong hệ thống lò đốt thùng quay, buồng đốt thứ cấp cũng là một lò đốt tĩnh và yêu cầu thỏa mãn 03 điều kiện: nhiệt độ đốt (trên 1000 oC), thời gian lưu (1-2 giây) và

dư Ôxy

Lò đốt thùng quay phù hợp với nhiều quy mô: nhỏ, vừa và lớn Ở các lò quy mô lớn người ta thường tận dụng nhiệt sau lò thứ cấp để sản xuất hơi nước phục vụ các nhu cầu sinh hoạt, công nghiệp hoặc sản xuất điện năng

✓ Linh động trong cơ cấu nạp liệu

✓ Cung cấp khả năng xáo trộn chất thải và không khí cao

✓ Lấy tro liên tục mà không ảnh hưởng đến quá trình cháy

✓ Kiểm soát được thời gian lưu của chất thải lỏng trong thiết bị

✓ Có thể nạp chất thải trực tiếp mà không cần phải xử lý sơ bộ gia nhiệt chất thải

✓ Yêu cầu lượng khí dư lớn do thất thoát qua các khớp nối

✓ Tổn thất nhiệt đáng kể trong tro thải

✓ Chất thải vô cơ có thể kết xỉ gây khó khăn cho công tác bảo trì, bảo dưỡng thùng quay

Kết luận: Nên chọn loại lò đốt nhiều buồng đốt để đốt cháy rác thải sinh hoạt Quá trình đốt cháy dễ dàng với hiệu quả xử lý cao, dễ dàng vận hành, sửa chữa

3.3 Thiết kế lò đốt rác

3.3.1 Tính toán cân bằng nhiệt của lò đốt

Hàm nhiệt tổng được xác định theo công thức:

40048,33

303913,1774

d t

Q i

V

V: thể tích sản phẩm cháy khi đốt 1 kg dầu DO, V=13,1774 nm3

Giả thiết nhiệt độ cháy lý thuyết của lò: t1 = 1800oC < tlt < t2 = 1900oC

Vậy, nhiệt độ cháy lý thuyết của lò: tlt = 1859,3oC ≈1860 oC

Nhiệt độ thực tế của lò được tính theo công thức: Ttt =0,6 1860 ≈1116 oC

Nhiệt thu:

Nhiệt do cháy dầu DO theo công thức:

𝑄1= 40048,33 𝐵𝑑= 40048,33 103𝐵𝑑, W Nhiệt do cháy rác theo công thức:

Nhiệt lượng mất do sản phẩm cháy khi đốt 1 kg dầu DO, theo công thức:

Tại buồng sơ cấp, rác cháy ở 800oC:

Q4 = v Bd Ck tk0 Trong đó:

V = 11,6 n.m3/kg

Bd = Ck tk

Trong đó:

v=13,1774 (n.m3/kg): lượng sản phẩm cháy khi đốt 1 kg dầu DO

Bd: lượng dầu DO tiêu hao (kg/s)

ik = Ck.tk: hàm nhiệt trung bình của sản phẩm cháy ở nhiệt độ ra khỏi buồng

sơ cấp

𝑖𝐶𝑂2= CO2 1718,95= 0,1225 1718,95= 210,14

𝑖𝐻2𝑂= H2O 1328,11 = 0,08924 1328,11 = 118,52

𝑖𝑂2= O2 1162,32= 0,3332 1162,32= 338,73

Áp dụng công thức để tính nhiệt lượng mất do cháy không hoàn toàn:

Khi đốt cháy rác ở 800oC thì lượng sản phẩm cháy ra khỏi lò chứa khoảng 2%C

và 0,10%H2 chưa kịp cháy Nhiệt trị của hỗn hợp là 12,14 kJ/n.m3

Gọi P là phần sản phẩm chưa cháy (P = 0,005-0,03), chọn P = 0,002

vr = 4,0175: lượng sản phẩm cháy khi đốt 1 kg rác

Lượng nhiên liệu tiêu hao:

Lượng nhiên liệu tiêu hao xác định dựa vào cân bằng nhiệt thu và nhiệt chi theo công thức:

1542300 5174000

0, 45940048,33.10 0,558

d

d t

B Q Q

3.3.2 Tính toán buồng đốt sơ cấp

Xác định thể tích buồng đốt dựa theo công thức:

3

47, 4581.10

t d t

Q B Q G V

Bảng 3.1: Thành phần và lưu lượng dòng vào buồng đốt thứ cấp

Thành phần Từ đốt dầu DO

kmol/s

Từ đốt rác kmol/s

Tổng cộng kmol/s N.m 3 /s %

Q2 = 569000 W Nhiệt chi:

Nhiệt để nung sản phẩm của buồng sơ cấp, lượng nhiệt cần cung cấp để nung sản phẩm từ buồng sơ cấp từ 800oC lên 1200oC:

Q3 = vα Ck (𝑡1200𝑘 −𝑡800𝑘 ) Trong đó:

Xác định lượng nhiên liệu tiêu hao

Cân bằng nhiệt thu và nhiệt chi theo công thức:

Q1+ Q2 = Q3+ Q4+ Q5

𝜌𝑑𝑘 = 1,304 kg/n.m3: khối lượng riêng của sản phẩm cháy khi đốt dầu

𝜌𝑟𝑘 = 1,291 kg/n.m3: khối lượng riêng của sản phẩm cháy khi đốt rác

vd, vr: thể tích sản phẩm cháy khi đốt dầu và đốt rác (n.m3/s)

3.3.3.2 Thể xây lò và tính toán khung lò

Lò đốt gồm 2 cấp:

Buồng sơ cấp: Nhiệt độ buồng đốt: 800oC

Buồng thứ cấp: Nhiệt độ buồng đốt: 1200oC

Gạch Samot A là loại gạch thích hợp để xây tường chịu nhiệt 1300oC

Đối với tường cao hơn 1,1 m, chiều dày lớp gạch chịu lửa phải  250 350mm Chọn gạch xây tường gồm gạch Samot A, Samốt B, bông thủy tinh và lớp thép CT3 ngoài cùng

Gạch xây tường chọn là gạch Samot A số hiệu H3 có các thông số:

Bông thủy tinh có các thông số:

Tỷ trọng 10 kg/m3, độ dày 50 mm, khổ rộng 1,2 m, chiều dài 15 m, hệ số R 1,05

m2K/W (theo nguồn: tài liệu thử nghiệm của ASTM)

Hình 3.5: Gạch samot (trái) và Bông thủy tinh (phải)

Tường lò xây dày 330 mm, (trong đó Samốt A dày 250 mm, Samốt B dày 25 mm, bông thủy tinh dày 50 mmvà thép CT3 dày 5 mm) xây phẳng, chiều dày mạch xây ≤ 3

mm, xây bằng vữa nhão (bột Samốt mịn) Phía ngoài tường là lớp bông thủy tinh cách nhiệt dày 50 mm Gạch và bông thủy tinh được xây ép vào thép tấm dày 5 mm bao bọc Mạch nhiệt của thể xây tường là 5 mm/m chiều dài

Hình 3.6: Thành phần và kích thước tường lò

Đáy lò được xây trực tiếp trên móng lò Đáy lò được xây phẳng, mạch nhiệt 5 mm/m chiều dài Đáy lò được xây hai lớp:

Lớp dưới: gạch cách nhiệt Diatomit dày 115 mm

Lớp trên: gạch Samốt A dày 230 mm

Chiều dày mạch xây d = 2 mm

Số lượng gạch cần thiết để xây 1 vòng cung nóc lò:

lỗ quan sát đường kính 10 mm

Cửa dẫn sản phẩm cháy từ buồng sơ cấp sang buồng thứ cấp: gồm hai cửa kích thước (300x300) mm Cửa thứ nhất cách trần lò 500 mm, cửa thứ hai cách trần lò 100mm

Cửa lấy tro: Cửa có đường kính (250x250) mm Cửa đường làm bằng 2 lớp thép tấm 5mm Giữa 2 tấm thép là lớp bông thủy tinh cách nhiệt dày 50 mm Bên ngoài cửa

là các thanh giằng bằng thép hình (10x10) mm hàn dính vào thép tấm

Khung lò

Đặc điểm của khung và vỏ lò: Khung lò và vỏ lò giúp thể xây ổn định trong quá trình làm việc, phía ngoài thể xây được bao bọc bởi lớp thép tấm 5 mm Bên ngoài lớp thép là hệ thống khung làm bằng thép góc (50x50x5) kiềng chặt ở các cạnh lò

3.3.3.3 Kiểm tra tổn thất nhiệt qua xây lò

A) Buồng đốt sơ cấp

Buồng lò có kích thước LxBxH = 8.3.2

Rác được nung ở 800oC

Tường và nóc lò dày 330 mm bằng gạch Samot A

Đáy gồm 230 mm gạch Samot A và 115 mm gạch Diatomit

Năng lượng nhiệt mất qua nóc

Nóc là tấm phẳng, nhiệt độ bên trong 800oC, nhiệt độ không khí 30oC Nhiệt độ trung bình của lớp gạch xây nóc coi như là trung bình cộng của nhiệt độ không khí và nhiệt độ bề mặt trong lò ttb =420oC

Theo phụ lục 4, hệ số dẫn nhiệt của gạch Samot A ở 420oC là 420 1,167

(W/m.độ)

Nhiệt lượng mất qua nóc lò:

(800 30).0,5

1082,59(0, 23 0,115)

1,167

l kk n

tl, tkk: nhiệt độ mặt trong lò và nhiệt độ không khí, oC

0,6: nhiệt trở khi có trao đổi nhiệt ở mặt ngoài tường ra môi truongwfkhoong khí xung quanh, m2độ/W

:

n

 hệ số dẫn nhiệt của tường lò, W/m.độ

Nhiệt lượng mất qua tường và đáy lò

Diện tích ngoài của tường và đáy lò (không tính tường phía trước và phía sau)

Tường và nóc lò dày 330 mm bằng gạch Samot A

Đáy gồm 230 mm gạch Samot A và 115 mm gạch Diatomit

Năng lượng nhiệt mất qua nóc

Nhiệt độ trung bình của lớp gạch xây nóc ttb =620oC

Theo phụ lục 4, hệ số dẫn nhiệt của gạch Samot A ở 620oC là 620  1,143

(W/m.độ)

Nhiệt lượng mất qua nóc lò:

(1200 30).0, 25

808,37(0, 23 0,115)

1,143

l kk n