Thiết kế nhà máy ủ phân compost tại địa phương

Tình hình phát sinh, thu gom, xử lý chất thải rắn trên địa bàn III/ Ước tính chất thải rắn phát sinh cho đến năm 2035 1/ Tính lượng ctr phát sinh tại địa phương a.Chất thải rắn sinh hoạ

Dạng 5 Thiết kế nhà máy ủ phân compost tại địa phương I/Phân tích nhiệm vụ

Qua đồ án môn học này, sinh viên sẽ nắm vững cách thiết kế nhà máy sản xuất phân compost theo tiêu chuẩn, quy chuẩn

II/Tổng quan khu vực nghiên cứu.

1 Điều kiện tự nhiên

2 Điều kiện kinh tế - xã hội

3 Tình hình phát sinh, thu gom, xử lý chất thải rắn trên địa bàn

III/ Ước tính chất thải rắn phát sinh cho đến năm 2035

1/ Tính lượng ctr phát sinh tại địa phương

a.Chất thải rắn sinh hoạt;

-lượng rác thải phát sinh trong từng gia đình

Rsh= N(1+q).g.365/1000 (tấn)

Trong đó:

N là số dân trong giai đoạn đang xét ( người)

q là tỉ lệ tăng dân số (%)

g là tiêu chuẩn thải rác (kg/người ngày đêm)

- Lượng rác được thu gom

Rshxl=Rsh • P

Trong đó:

P: tỷ lệ thu gom (%)

Qua bảng thành phần ctr sinh hoạt xác định số lượng ctr đem đi ủ phân

b Chất thải rắn y tế

Ryt=G•(1+qy)•gy•py•365/1000 (tấn)

Trong đó:

G: số giường bệnh

qyt: tỉ lệ tăng giường bệnh (%)

gyt: tiêu chuẩn thải rác y tế (kg/gb.ngđ)

pyt: tỷ lệ thu gom (%)

Qua bảng phân loại xác định khối lượng ctr y tế đi chôn và ctr y tế nguy hại đi chôn ở khu ctr nguy hại

c Chất thải rắn công nghiệp

Lượng chất thải rắn công nghiệp phát sinh thường chiếm từ 5 -20% chất thải rắn sinh hoạt Rcn(n+1)=(5%÷20%)Rsh(n)• (1+qcn)•pcn

Trong đó:

Rcn(n+1): chất thải rắn công nghiệp phát sinh năm thứ n+1

Rsh(n): chất thải rắn sinh hoạt phát sinh năm thứ n

qcn: tỉ lệ tăng trưởng công nghiệp

pcn: tỉ lệ thu gom (%)

Thành phần chất thải rắn công nghiệp thể hiện ở bảng 2, qua đó xác định khối lượng ctr công nghiệp đem đi ủ phân

d Chất thải rắn thương mại – dịch vụ

Lượng chất thải rắn thương mại đô thị lấy từ 1 -5 % lượng chất thải rắn sinh hoạt

Rtm(n+1)=(1%÷5%)Rsh(n)• (1+qtm)•ptm

Trong đó:

Rtm(n+1): chất thải rắn thương mại phát sinh năm thứ n+1

Rsh(n): chất thải rắn sinh hoạt phát sinh năm thứ n

qtm: tỉ lệ tăng trưởng công nghiệp

ptm: tỉ lệ thu gom (%)

Xác định khối lượng ctr thương mai dịch vụ đi ủ phân

Vậy tổng lượng chất thải rắn cần được xử lý

Rđt = Rsh+RTm+RCn(Không nguy hại)++RYtế(Không nguy hại)+Rxd

Rnguy hại = RCn(nguy hại)++RYtế((nguy hại)

Lập bảng thống kê khối lượng chất thải rắn phát sinh đến năm 2035 Lập bảng: Dự báo lượng chất thải rắn phát sinh đến năm 2035

Dự báo lượng chất thải rắn phát sinh đến năm 2035

Loại CTR Lượng CTR Tỷ lệ thu

gom(%)

Tổng lượng CTR Thu

gom(kg/ngngđ) Sinh hoạt

Công nghiệp

Thương mại

Y tế

Xây dựng

Tổng cộng

2/Phân loại chất thải rắn

Bảng 1 -Thành phần chất thải rắn sinh hoạt

1 Chất thải hữu cơ (lá , củ , quả , xác súc vật …) 42.5

Nguồn cetafin 2001 Bảng 2 Thành phần chất thải công nghiệp

Thành phần chất thải Trọng lựong (%) Các chất không nguy hại 30

Các chất nguy hại 37

Các chất có thể tái chế 23

Bảng 3 Thành phần chất thải rắn y tế

Chất thải sinh hoạt (vỏ bánh,lá cây,hoa quả thừa…) 28.5

Bệnh phẩm (cơ quan nội tạng bị cắt bỏ ) 3.7

Các chất khác (đất đá vụn , chất trơ …) 20

B ng 3 Th nh ph n phân lo i c a ch t th i r n ô thảng 3 Thành phần phân loại của chất thải rắn đô thị ành phần phân loại của chất thải rắn đô thị ần phân loại của chất thải rắn đô thị ại của chất thải rắn đô thị ủa chất thải rắn đô thị ất thải rắn đô thị ảng 3 Thành phần phân loại của chất thải rắn đô thị ắn đô thị đô thị ị

Hợp phần

% trọng lượng Độ ẩm (%) Trọng lượng riêng (kg/

m3) Khoảng

giá trị

Trung bình

Chất thải thực phẩm

Giấy

Catton

Chất dẻo

Vải vụn

Cao su

Da vụn

Sản phẩm vườn

Gỗ

Thủy tinh

Can hộp

Kim loại không thép

Kim loại thép

Bụi, tro, gạch

6 - 25

24 - 45

3 - 15

2 - 8

0 - 4

0 - 2

0 - 2

0 - 20

1 - 4

4 - 16

2 - 8

0 - 1

1 - 4

0 – 10

15 40 4 3 2 0,5 0,5 12 2 8 6 1 2 4

50 – 80

4 - 10

4 - 8

1 - 4

6 - 15

1 - 4

8 - 12

30 - 80

15 - 40 1- 4

2 - 4

2 - 4

2 - 6

6 – 12

70 6 5 2 10 2 10 60 20 2 3 2 3 8

12 – 80

32 - 128

38 - 80

32 - 128

32 - 96

96 - 192

96 - 256

84 - 224

128 - 1120

160 - 480

48 - 160

64 - 240

128 - 1120

320 – 960

28 81,6 49,6 64 64 128 160 104 240 193,6 88 160 320 480

(Chú ý: Nếu không tìm thấy dữ liệu tại địa phương đề bài cho thì sử dụng bảng 1,2,3)

Lập bảng

Bảng 4 : Bảng thống kê khối lượng chất thải rắn phát sinh đến năm 2035(t n).ất thải rắn đô thị

(tấn)

Công nghệ xử lý

CTR

sinh

hoạt

Chất hữu cơ

Chất có thể thu hồi, tái chế

Chất không thu hồi tái chế đươc

CTR

công

nghiệp

Các chất không nguy hại

Các chất nguy hại

Các chất có thể tái chế

Các chất trơ

CTR

thương

mại

Chất hữu cơ

Chất có thể thu hồi, tái chế

Chất không thu hồi tái chế được

CTR y

tế

Chất thải sinh hoạt

Giấy bao gói các loại

Kim tiêm, vật sắc nhọn…

Bông băng dính máu mủ…

Bệnh phẩm

Các đồ vật băng KL

Thuỷ tinh vỡ, chai lọ …

Thuốc quá đát

Các chất khác

Các đồ vật bằng nhựa

Tổng

=> Tính khối lượng ctr đô thị (Rdt) và ctr hữu cơ đã phân loại( Rpl)

3 Tính toán độ ẩm trung bình trong nguyên liệu đầu vào

a.Xác định độ ẩm trung bình

Dựa vào thành phần của chất thải rắn đề cho trên đề bài tính toán được trọng lượng trung bình của từng thành phần chất thải theo công thức sau:

G1i = (tỉ lệ trọng lượng x Rđt)/ 100 (Kg)

trong đó G1i thành phần i của CTR sinh hoạt

Rđt: tổng lượng ctr

+ Trọng lượng của từng phần CTR sau khi sấy khô ở 105o dựa vào mối quan hệ

G2i=

100

100 W

x G1i Trong đó:

G1i Trọng lượng trung bình của thành phần i của CTR sinh hoạt

G2i Trọng lượng khô của thành phần i của CTR sinh hoạt

W Độ ẩm %

-Vậy xác định độ ẩm trung bình của CTR đô thị

W=

i

i i

G

G G

1

2

1 

% Các số liệu về độ ẩm xác định theo bảng 3 (tỷ lệ trọng lượng , độ ẩm , nhiệt trị , và trọng lượng riêng cuả từng hợp phần chất thải rắn)

IV/ Thiết kế nhà máy ủ phân compost

1/Phương án xử lý

- Các điều kiện cơ sở: Rác thải sinh hoạt có chứa 50 – 60% hàm lượng rác hữu cơ và các chất dễ phân huỷ là nguồn phế thải chính cần xử lý

- Nêu một số phương án sản xuất phân compost theo các công nghệ trong và ngoài nước, phân tích và chọn phương án thích hợp

2/Thiết kế nhà máy ủ phân compost

Chọn công suất của xí nghiệp

1.Nhà tập kết rác

Rác được chứa trong nhà tập kết có mái che,với chiều cao của đống rác không quá 1m Nên diện tích tối thiểu của nhà tập kết rác phải dựa vào thể tích rác đưa vào nhà máy trong một ngày đêm

Công thức tính thể tích rác tính như sau: Wđt= Rđt/ Dtb ( m3)

Rđt: Là lượng tổng lượng chất thải rắn (kg/người.nđ)

Dtb: Khối lượng trung bình của Rác thải đô thị, kg/m3

Diện tích tối thiểu của nhà tập kết CTR là: Ftn=Wđt/h m2

Trong đó h là chiều cao của rác trong nhà tập kết, h2,5( m)

2.Nhà phân loại rác (có hoặc không tùy theo thiết kế)

Nhà phân loại phải đủ chỗ để lắp đặt các loại băng tẳi phân loạivà băng tải phân phối rác hữu

cơ đến sân đảo trộn, lấy khoảng từ 2 – 5% diện tích tổng mặt bằng xây dựng nhà máy

3.Sân đảo trộn

Diện tích sân đảo trộn lấy gần bằng diện tích của nhà phân loại rác

4.Khu ủ háo khí (ủ trong vòng 21ngày)

-Hệ số chu kì ủ trong năm 365/21= 17.3=17 lần

-Trong nhà ủ háo khí được chia làm N ngăn bể ủ với kích thước axb

Căn cứ vào vì kèo thép định hình khi thiết kế a (m) và cự ly bố trí vì kèo b (m);

Mỗi nhà ủ háo khí được chia thành mỗi ngăn bể có kích thước Fb= a b (m2);

Chiều cao lớp phân ủ chọn từ h= 2 – 3 m

Số bể ủ N=

17

•

•

•b h

a

Wpl

- Lượng nước cần bổ sung cho đống ủ :

Q = (Aqd x Gch¸t hu c¬ vao bÓ ñ) – (Btt x Gch¸t hu c¬ vao bÓ ñ ),(m3)

Trong đó :

-Aqd – Độ ẩm quy định theo mùa ; Mùa đông : 45%; Mùa hè : 50%

-Btt - Độ ẩm thực tế của ctr hữu cơ

- G - khối lượng ctr hữu cơ vào bể

-Hệ thống phân phối khí vào bể ủ : Bố trí hệ thống ống phân phối khí với lưu lượng sục khí

0.006m3/h.kg

Tính công suất quạt thổi khí :

L=0.006•Gctr ủ

∆Phd=Pl+Pd+H (atm)

Trong đó : Pl- tổn thất áp lực dọc đường

Pd – tổn thất qua đĩa phun (không quá 0.5m) H- chiều sâu của đĩa phân phối khí đến đỉnh đống ủ -Tính toán đường ống dẫn khí : gồm ống chính chạy dọc bể và các ống nhánh, Biết vận tốc khí đi trong các ống duy trì khoảng 10-20m/s

Đường kính ống chính, đường kính ống nhánh ?

- Bên dưới bể ủ có lưới ngăn không để rác rơi xuống lấp kín đường ống dẫn khí, có rãnh thu gom nước rỉ rác chảy về hố thu nước rác

- Mỗi bể ủ trong khu ủ háo khí đều có cửa bằng gỗ để dễ tháo lắp và vận chuyển sang nhà ủ chín

5 Nhà ủ chín

Phân hữu cơ từ nhà háo khí sau 21 ngày sẽ được chuyển sang nhà với thời gian 15 ngày Nhà ủ chín chỉ cần có mái che, không xây tường bao để thoáng khí và có độ cao đảm bảo để máy xúc lật co thể hoạt động dễ dàng Nhà ủ chín cần phải có diện tích đủ để chứa phân hữu

cơ trong vòng một tháng trong đó một nửa diện tích phân ủ trong 15 ngày; còn một nửa diện tích là phân ủ cho ngày tiếp theo

Sủ chính ?

(Theo kinh nghiệm đã làm và theo tính toán sơ bộ khối lượng rác hữu cơ tại nhà ủ chín còn khoảng 35%)

Chọn chiều cao đống ủ chín tối đa là 2,5m để máy xúc lật co thể hoạt động hiệu quả

6.Nhà sàng phân loại

Diện tích của nhà sàng phân loại phụ thuộc vào số lượng máy sàng nghiền ?

Nhà sàng phân loại có đặt máy nghiền sàng liên hợp, đồng thời có đủ chỗ đạt thêm tấm sàng cát trong xây dựng để tận dụng nguồn lao động thủ công

7.Nhà tinh chế

8.Kho sản phẩm

9.Bể chứa nước phân và bùn cống

10 Phòng bảo vệ

11 Nhà tắm – WC

12 Gara để xe

13 Nhà ở tập thể

14 Cây xanh

15 Đường nội bộ, sân vườn

16 Chứa chất thải trơ

17 Nhà hành chính

18 Trạm biến áp

19 Đất dự trữ nâng cấp mở rộng

V/ Khái toán kinh tế, phân tích tính khả thi của công nghệ lựa chọn

1 Giá thành vận chuyển thu gom

2 Tính toán đầu tư xây dựng nhà xưởng, đường xá

3 Tính toán chi phí vận hành, quản lý

4 Giá bán thành phẩm (phân compost)

Tính số năm thu hồi vốn ?

Yêu cầu bản vẽ:

2 bản vẽ A1

1 Mặt bằng trạm sản xuất phân compost

2 Bản vẽ chi tiết

Mặt bằng chi tiết khu ủ háo khí

Rãnh thu nước rỉ rác, hố thu nước rỉ rác