đồ an tự động hóa quá trình _Trần Anh Tuấn

Chính vì thế những công nghệ tái chế và tái sử dụng rác thải đã dần ra đời để giải quyết thực trạng này, ở Việt Nam đã dần áp dụng những công nghệ tái chế và tái sử dụng như: công nghệ C

TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN Độc lập – Tự do – hạnh phúc

ĐỒ ÁN TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH

Sinh Viên thực hiện: TRẦN ANH TUẤN

Giáo viên hướng dẫn:

Tên đề tài:

“Xử lý rác thải bằng công nghệ thủy nhiệt”

Nội dung thực hiện:

- Tổng quan về công nghệ xử lý rác thải bằng công nghệ thuỷ nhiệt

Duyệt Vinh, Ngày tháng…… năm 2020

Giáo viên hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Vinh, ngày tháng 1 năm 2021 Giáo viên hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Vinh, ngày tháng 1 năm 2021

Giáo viên phản biện

LỜI MỞ ĐẦU

Môi trường là một trong những đặc trưng cơ bản của thời đại, là vấn đề mang tínhtoàn cầu Chính vì vậy, ô nhiễm môi trường là thách thức gay gắt nhất đối với tương lai phát triển bền vững của cộng đồng Một trong những quan điểm cơ bản của Đảng và Nhà nước ta trong thời kì phát triển đổi mới, thời kì đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đạihóa là gắn tăng trưởng kinh tế với tiến bộ xã hội và bảo vệ môi trường, đảm bảo một sự phát triển ổn định bền vững Để phát triển môi trường của đất nước bền vững thì vấn đề quản lý rác thải là hết sức cấp bách vì nó là một trong những nguồn chính gây ô nhiễm môi trường sống, suy thoái nguồn nước và là nguyên nhân gây dịch bệnh lây lan, đồng thời ảnh hưởng tới nếp sống cũng như chất lượng cuộc sống của người dân

Vì vậy, em được giao đề tài “ Xử lý rác thải bằng công nghệ thủy nhiệt ” Nội

dung đề tài được chia làm 4 chương:

 Chương I : Tổng quan về công nghệ xử lý rác thải bằng công nghệ thuỷ nhiệt.

 Chương II : Tính chọn thiết bị

 Chương III : Thiết kế hệ thống

 Chương IV : Chương trình điều khiển và mô phỏng hệ thống trên TIA Portal

V15

Trong quá trình làm đề tài em luôn nhận được sự quan tâm hướng dẫn chỉ bảo tận

tình của Cô giáo , cùng các thầy cô và bạn bè Em xin chân thành cảm ơn Tuy

nhiên do thời gian, giới hạn đề tài, với phạm vi nghiên cứu tài liệu, với kinh nghiệm và kiến thức còn hạn chế nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ thầy, cô để đồ án được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ

1 Tổng quan về xử lý rác thải.

Ngày nay quá trình đô thị hóa là một quá trình không thể thiếu của mỗi quốc gia trên thế giới, chúng mang lại cho chúng ta một cuộc sống văn minh và hiện đại, cũng chính sự hiện đại ấy đã vô tình làm cho đời sống chúng ta trở nên khắc nghiệt hơn, môi trường ngày càng bị ô nhiễm, từ ô nhiễm không khí, nguồn nước đến cả ô nhiễm tiếng

ồn Một trong những nguyên nhân gây ra ô nhiễm không khí và nguồn nước chính là rácthải, mỗi ngày chúng ta cho ra môi trường một lượng lớn rác thải thế nhưng quá trình xử

lý còn quá thô sơ, chủ yếu là hình thức chôn lấp Hình thức chôn lấp gặp quá nhiều khuyết điểm, vừa tốn diện tích đất vừa ô nhiễm nguồn nước do quá trình thấm rỉ của rácthải Nếu không xử lý phù hợp và kịp thời thì nó sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ con người và môi trường

Chính vì thế những công nghệ tái chế và tái sử dụng rác thải đã dần ra đời để giải quyết thực trạng này, ở Việt Nam đã dần áp dụng những công nghệ tái chế và tái sử dụng như: công nghệ CD -Waste, công nghệ MPT-CD 08, công nghệ tái chế rác thải sinh hoạt thành than sạch… Tuy nhiên so với những công nghệ xử lý hiện đại của Mỹ

và Châu Âu thì chúng ta còn khá non trẻ và khả năng ứng dụng chưa cao, chủ yếu là áp dụng tại các thành phố lớn như thành phố Hồ Chí Minh và Hà Nội Bên cạnh áp dụng những công nghệ tái chế và tái sự dụng rác thải sinh hoạt thì việc giáo dục ý thức bảo vệ

môi trường cũng là một trong những việc cần thiết hiện nay mà mỗi quốc gia đều quan

tâm

1.1 Khái niệm

Chất thải rắn là các chất rắn bị loại ra trong quá trình sống, sinh hoạt và sản xuất của con người và cả động vật, trong đó chất thải rắn sinh hoạt chiếm tỉ lệ cao nhất và rácthải y tế là nguy hại nhất Chất lượng và số lượng rác thải tại từng quốc gia và từng khu vực trong mỗi quốc gia là rất khác nhau tùy thuộc vào trình độ phát triển kinh tế và khoa

công sở đều sinh ra một lượng rác thải đáng kể.Trong đó có cả hai loại vô cơ lẫn hữu cơ.

Vì vậy có thể định nghĩa rác thải là những thành phần tàn tích hữu cơ và vô cơ phục vụ đời sống con người, chúng không còn được sử dụng và vứt trả lại môi trường sống

1.2 Hiện trạng xử lý rác thải trên thế giới

Nạn ô nhiễm môi trường có thể thấy ở mọi nơi trên thế giới, từ Mexico, Nga, Mỹcho tới Trung Quốc, Ấn Độ… Tình trạng ô nhiễm ở một vài thành phố tại những quốc gia này xuất phát từ nhiều lý do khác nhau Trong đó ý thức con người giữ một vai trò khá quan trọng, Mumbai một trong những thành phố đông đúc nhất và bẩn thỉu nhất trên trái đất Mỗi ngày, người dân ở nơi đây quẳng ra hàng tấn rác Bắc Kinh có dân số 17,6 triệu người, thải ra khoảng 18.400 tấn rác mỗi ngày, khoảng 90% rác thải được đổ tại 13 bãi rác đặt rải rác quanh thành phố Còn người dân Hoa Kỳ đã loại bỏ mỗi năm 16.000.000.000 tã, 1.600.000.000 bút, 2.000.000 000 lưỡi dao cạo, 220.000.000 lốp xe Với một lượng rác thải như thế thì không lâu trái đất của chúng ta sẽ chìm trong biển rác, chính vì thế những công nghệ xử lý rác hiện đại nhất thế giới đã ra đời Hiện tại Mỹ

đã có những công nghệ tái chế và tái sử dụng khá hiện đại như: công nghệ tái chế tivi analog, công nghệ CDW, công nghệ tái chế vải bông…và còn rất nhiều công nghệ khá hiện đại của Anh, Trung Quốc và Nhật Bản

Trên thế giới, quản lý rác thải bệnh viện được nhiều quốc gia quan tâm và tiến hành một cách triệt để từ rất lâu Về quản lý, một loạt những chính sách quy định, đã được ban hành nhằm kiểm soát chặt chẽ loại chất thải này Các hiệp ước quốc tế, các nguyên tắc, pháp luật và quy định về chất thải nguy hại, trong đó có cả chất thải bệnh viện cũng đã được công nhận và thực hiện trên hầu hết các quốc gia trên thế giới

o Công ước Basel: Được ký kết bởi hơn 100 quốc gia, quy định về sự vận chuyển

các chất độc hại qua biên giới, đồng thời áp dụng, cả với chất thải y tế Công ước này đưa ra nguyên tắc chỉ vận chuyển hợp pháp chất thải nguy hại từ các quốc gia không có điều kiện và công nghệ thích hợp sang các quốc gia có điều kiện vật chất

kỹ thuật để xử lý an toàn một số chất thải đặc biệt

o Nguyên tắc Pollutor Pay: Nêu rõ mọi người, mọi cơ quan làm phát sinh chất

thải phải chụi trách nhiệm về pháp luật và tài chính trong việc đảm bảo an toàn

và giữ cho môi trường trong sạch

o Nguyên tắc Proximitry: Quy định rằng việc xử lý chất thải nguy hại cần được

tiến hành ngay tại nơi phát sinh càng sớ m càng tốt Tránh tình trạng chất thải bị lưu giữ trong thời gian dài gây ô nhiễm môi trường

Xử lý chất thải bệnh viện, tuỳ thuộc vào điều kiện kinh tế và khoa học công nghệ,nhiều nước trên thế giới đã có những biện pháp khác nhau để xử lý loại rác thải nguy hại này

 Tại các nước phát triển:

Hiện tại trên thế giới ở hầu hết các quốc gia phát triển, trong các bệnh viện, cơ sở chăm sóc sức khỏe, hay những công ty đặc biệt xử lý phế thải đều có thiết lập hệ thống

xử lý loại phế thải y tế Đó là các loại lò đốt ở nhiệt độ cao tùy theo loại phế thải từ 10000C đến trên 40000C Tuy nhiên phương pháp này hiện nay vẫn còn đang tranh cãi

về việc xử lý khí bụi sau khi đốt đã được thải hồi vào không khí

Các phế thải y tế trong khi đốt, thải hồi vào không khí có nhiều hạt bụi li ti và các hóa chất độc hại phát sinh trong quá trình thiêu đốt như axit clohidric, đioxin/furan, và một số kim loại độc hại như thủy ngân, chì hoặc asen, cadmi Do đó, tại Hoa Kỳ vào năm 1996, đã bắt đầu có các điều luật về khí thải của lò đốt và yêu cầu khí thải phải được giảm thiểu bằng hệ thống lọc hóa học và cơ học tùy theo loại phế thải

Ngoài ra còn có phương pháp khác để giải quyết vấn đề này đã được các quốc gialưu tâm đến vì phương pháp đốt đã gây ra nhiều bất lợi do lượng khí độc hại phát sinh thải vào không khí, do đó các nhà khoa học hiện đang áp dụng một phương pháp mới

Đó là phương pháp nghiền nát phế thải và xử lý dưới nhiệt độ và áp suất cao để tránh

qua một máy nghiền nát Phế thải đã được nghiền xong sẽ được chuyển qua một phòng hơi có nhiệt độ 138°C và áp suất 3,8 bar Ở điều kiện nhiệt độ và áp suất trên là điều kiện tối ưu cho hơi nước bão hòa Phế thải được xử lý trong vòng 40 – 60 phút Sau cùng phế thải rắn đã được xử lý sẽ được chuyển đến các bãi rác thông thường vì đã đạt được tiêu chuẩn tiệt trùng Phương pháp này còn có ưu điểm là làm giảm được khối lượng phế thải vì được nghiền nát, chi phí ít tốn kém hơn lò đốt, cũng như không tạo ra khí thải vào không khí.

 Tại các nước đang phát triển:

Đối với các nước đang phát triển, việc quản lý môi trường nói chung vẫn còn rất

lơ là, nhất là đối với phế thải bệnh viện Tuy nhiên trong khoảng 5 năm trở lại đây, các quốc gia như Ấn Độ, Trung Quốc đã bắt đầu chú ý đến việc bảo vệ môi trường, và có nhiều tiến bộ trong việc xây dựng các lò đốt ở bệnh viện Đặc biệt ở Ấn Độ từ năm

1998, chính phủ đã ban hành luật về “Phế thải y tế: Lập thủ tục và Quản lý” Trong bộ luật này có ghi rõ phương pháp tiếp nhận phế thải, phân loại phế thải, cùng việc xử lý và

di dời đến các bãi rác… Do đó, vấn đề phế thải y tế độc hại của quốc gia này đã được cải thiện rất nhiều

1.3 Hiện trạng xử lý rác thải tại Việt Nam

Lượng chất thải sinh hoạt tại các đô thị ở nước ta đang có xu thế phát sinh ngày càng tăng, tính trung bình mỗi năm tăng khoảng 10% Tỷ lệ tăng cao tập trung ở các đô thị đangcó xu hướng mở rộng, phát triển mạnh cả về quy mô lẫn dân số và các khu côngnghiệp, như các đô thị tỉnh Phú Thọ (19,9%), thành phố Phủ Lý (17,3%), Hưng Yên (12,3%), Rạch Giá (12,7%), Cao Lãnh (12,5%) Các đô thị khu vực Tây Nguyên có tỷ

lệ phát sinh rác thải sinh hoạt tăng đồng đều hàng năm và với tỷ lệ tăng ít hơn (5,0%)

Tổng lượng phát sinh rác thải sinh hoạt tại các đô thị loại III trở lên và một số đô thị loại IV và các trung tâm văn hóa, xã hội, kinh tế của các tỉnh thành trên cả nước lên đến 6,5 triệu tấn/năm, trong đó rác thải phát sinh từ các hộ gia đình, nhà hàng, các chợ

và kinh doanh là chủ yếu Lượng còn lại từ các công sở, đường phố, các cơ sở y tế

Tính theo vùng địa lý (hay vùng phát tri ển kinh tế - xã hội) thì các đô thị vùng Đông Nam bộ có lượng rác thải phát sinh lớn nhất tới 2.450.245 tấn/năm (chiếm

37,94% tổng lượng phát sinh rác thải các đô thị loại III trở lên của cả nước), tiếp đến là các đô thị vùng Đồng bằng sông Hồng có lượng phát sinh rác thải sinh hoạt đô thị là 1.622.060 tấn/năm (chiếm 25,12%) Các đô thị khu vực miền núi Tây Bắc Bộ có lượng phát sinh rác thải sinh hoạt đô thị thấp nhất chỉ có 69.350 tấn/năm (chiếm 1,07%), tiếp đến là các đô thị thuộc các tỉnh vùng Tây Nguyên, tổng lượng phát sinh rác thải sinh hoạt đô thị là 237.350 tấn/năm (chiếm 3,68%)

Đô thị có lượng rác thải sinh hoạt phát sinh lớn nhất là TP Hồ Chí Minh (5.500 tấn/ngày), Hà Nội (2.500 tấn/ngày); đô thị có lượng rác thải sinh hoạt phát sinh ít nhất làBắc Kạn - 12,3 tấn/ngày; Thị xã Gia Nghĩa 12,6 tấn/ngày, Cao Bằng 20 tấn/ngày; TP Đồng Hới 32,0 tấn/ngày; TP Yên Bái 33,4 tấn/ngày và thị xã Hà Giang 37,1 tấn/ngày

Tỷ lệ phát sinh rác thải sinh hoạt đô thị bình quân trên đầu người tại các đô thị đặc biệt

và đô thị loại I tương đối cao (0,84-0,96kg/người/ngày); đô thị loại II và loại III có tỷ lệ phát sinh rác thải sinh -7- hoạt đô thị bình quân trên đầu người là tương đương nhau (0,72-0,73 kg/người/ngày); đô thị loại IV có tỷ lệ phát sinh rác thải sinh hoạt đô thị bìnhquân trên một đầu người đạt khoảng 0,65kg/người/ngày

Tỷ lệ phát sinh rác thải sinh hoạt tính bình quân lớn nhất tập trung ở các đô thị phát triển du lịch như TP Hạ Long 1,38kg/người/ngày; TP Hội An 1,08kg/người/ngày;

TP Đà Lạt 1,06kg/người/ngày; TP Ninh Bình 1,30kg/người/ngày Các đô thị có tỷ lệ phát sinh rác thải sinh hoạt tính bình quân đầu người thấp nhất là TP Đồng Hới (Tỉnh Quảng Bình) chỉ 0,31kg/người/ngày; Thị xã Gia Nghĩa 0,35kg/người/ngày; Thị xã Kon Tum 0,35kg/người/ngày; Thị xã Cao Bằng 0,38kg/người/ngày Trong khi đó tỷ lệ phát sinh bình quân đầu người tính trung bình cho các đô thị trên phạm vi cả nước là

0,73kg/người/ngày

Theo thống kê của Bộ TN&MT, tổng lượng chất thải rắn (CTR) sinh hoạt tại Việt Nam ước tính khoảng 12,8 triệu tấn/năm, trong đó khu vực đô thị là 6,9 triệu tấn/năm (chiếm 54%) lượng CTR, còn lại tập trung tại các huyện, thị xã, thị trấn Lượngchất thải rắn sinh hoạt này được xử lý chủ yếu bằng hình thức chôn lấp, sản xuất phân hữu cơ và đốt Hiện có tới 85% đô thị từ thị xã trở lên sử dụng phương pháp chôn lấp chất thải không hợp vệ sinh Với 458 bãi chôn lấp chất thải rắn có quy mô trên 1ha chỉ

có 121 bãi chôn lấp hợp vệ sinh Theo báo cáo, trên cả nước có khoảng 50 lò đốt chất thải rắn sinh hoạt, đa số là các lò đốt cỡ nhỏ, công suất xử lý dưới 500kg/giờ Tuy nhiên,việc đầu tư lò đốt công suất nhỏ là giải pháp tình thế Bởi lò đốt công suất nhỏ không có

hệ thống xử lý khí thải và trên ống khói không có điểm lấy mẫu khí thải; không có thiết

kế, hồ sơ giấy tờ liên quan tới lò đốt Nhiều lò đốt công suất nhỏ được đầu tư xây dựng trên địa bàn dẫn tới việc xử lý chất thải phân tán, khó kiểm soát việc phát thải ô nhiễm thứ cấp vào môi trường không khí Ngay cả với một số lò đốt công suất lớn, hiện còn tồn tại các vấn đề về phân loại, nạp nhiên liệu chưa tối ưu; chưa thu hồi được năng lượng từ quá trình xử lý chất thải; kiểm soát ô nhiễm chưa đảm bảo; chưa có hệ thống thu hồi nước rác; không có hệ thống xử lý nước rỉ rác; xử lý mùi, côn trùng chưa triệt để

Mô hình xử lý chất thải sinh hoạt có quy mô lớn công suất 200 tấn/ngày với tổng chi phí đầu tư là 11 triệu USD Hiện nay theo quy định của nhà nước, chi phí xử xử lý chất thải là 410.000 đồng/tấn, Dự án đốt rác đã đem lại hiệu quả tốt về mặt môi trường,

tuy nhiêu không đem lại hiệu quả kinh tế Nếu tiếp tục đầu tư để sản xuất nhiệt và điện

từ rác thải sẽ đầu tư thêm hệ thống trao đổi nhiệt, sản xuất hơi nước, tuabin hơi để phát điện, kết nối lên lưới chi phí đầu tư sẽ tăng thêm 11 triệu USD Bên cạnh đó việc bán điện lên lưới sẽ gặp rất nhiều khó khăn Do đó phương án đầu tư để sản xuất điện vànhiệt từ đốt rác cũng không khả thi về mặt kinh tế khi giá thành xử ý rác thấp như hiện nay

Bên cạnh việc xử lý bằng hình thức chôn lấp và đốt còn có các cơ sở xử lý chất thải rắn sinh hoạt thành phân hữu cơ sử dụng công nghệ ủ hiếu khí như: Nhà máy xử lý chất thải rắn sinh hoạt Nam Bình Dương; Nhà máy xử lý và chế biến chất thải Cẩm Xuyên (Hà Tĩnh), Nhà máy xử lý rác Tràng Cát (Hải Phòng)… Mặc dù, nhập khẩu từ nước ngoài các công nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt thành phân hữu cơ nhưng công nghệ xử lý chưa đạt được hiệu quả như mong muốn: Tỷ lệ chất thải rắn được đem chôn lấp hoặc đốt sau xử lý rất lớn từ 35 -80%, chi phí vận hành và bảo dưỡng cao… Ngoài

ra, sản phẩm phân hữu cơ sản xuất ra hiện nay khó tiêu thụ, chỉ phù hợp với một số loại cây công nghiệp

Hiện nay hầu hết công nghệ xử lý chất thải rắn nhập khẩu không phù hợp với thực

tế chất thải rắn tại Việt Nam chưa được phân loại tại nguồn, nhiệt trị của chất thải rắn sinh hoạt thấp, độ ẩm của không khí cao… Thiết bị, công nghệ xử lý chất thải rắn chế tạo trong nước chưa đồng bộ, chưa hoàn thiện Như vậy, có thể thấy, đến nay, Việt Nam vẫn chưa lựa chọn được mô hình xử lý chất thải rắn hoàn thiện đạt được cả các tiêu chí

về kỹ thuật, kinh tế, xã hội và môi trường

Hình 1.3 - Thực tại rác thải ở Việt Nam hiện nay

2 Công nghệ xử lý rác thải bằng công nghệ thủy nhiệt.

Hình 2.0 - Công nghệ xử lý rác thải bằng công nghệ thủy phân

2.1 Cách để thủy nhiệt xử lý chất thải

Công nghệ thử nhiệt xử lý chất thải bằng cách kết hợp tác dụng của nhiệt và nước

để chuyển đổi các chất ở đầu vào có những hình dạng và đặc tính khác nhau thành sản phẩm thống nhất ở đầu ra, là quá trình oxy hóa mà không sử dụng lửa Công nghệ này

đặc biệt thích hợp với các chất thải có hàm lượng hữu cơ tương đối cao, như chất thải trong quá trình chế biến thức phẩm.

2.2 Quy trình công nghệ thủy nhiệt

Hình 2.1 Quy trình công nghệ thủy nhiệt

Quy trình công nghệ thủy nhiệt cơ bản như sau: Rác thải hữu cơ không cần phân loại được đưa trực tiếp vào thiết bị thủy nhiệt bằng cơ cấu cơ khí tự động Hơi nước có nhiệt độ và áp suất cao (khoảng 220°C và 2,5Mpa) sẽ phun vào thiết bị thủy nhiệt Với hơi nước ở nhiệt độ cao và áp suất cao, phần hữu cơ của rác thải sẽ bị tác nhân hơi nước

xử lý thủy nhiệt trong thời gian 2h-3h Trong quá trình phản ứng thủy nhiệt, hơi nước thừa sẽ được đưa ra ngoài qua thiết bị ngưng tụ và trao đổi nhiệt Nước ngưng sẽ vào hệ thống xử lý nước thải chung Sau khi kết thúc phản ứng, tiến hành hạ áp và ly tâm để tách sản phẩm lỏng và rắn Nước tách từ quá trình ly tâm sẽ đưa vào hệ thống xử lý nước thải tập trung Sản phẩm rắn thu được sau quá trình thủy nhiệt sẽ để khô tự nhiên trong 1 ngày Chỉ tiêu kỹ thuật của sản phẩm sau khi thủy nhiệt thể hiện ở bảng 1 Sản phẩm thu được sẽ sử dụng 15% để làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất hơi nước

2.3 Ưu điểm của công nghệ thủy nhiệt xử lý rác thải sinh hoạt:

Xử lý chất thải bằng công nghệ thủy nhiệt có nhiều lợi thế so với các phương pháp

xử lý khác, ví dụ như so với cách đốt cháy, xử lý thủy nhiệt có ưu điểm như:

 Chất thải trước khi đưa vào thiết bị không cần làm khô

 Không phát thải trong quá trình xử lý, do đó không có dioxin, NOx, SOx, bụi, v.v… ngoài ra, nước thải có thể tận dụng để cấp nồi hơi nên sẽ không có cả nước thải

rắn, đặc biệt có thể trộn để đốt cùng với than

 Không cần phải thêm oxy, không khí và chất đốt liên tục để duy trì quá trình xử lý

So với xử lý chất thải bằng quá trình sinh học, công nghệ xử lý thủy nhiệt có ưu điểm như:

đạt hiệu quả

 Một số hợp chất tương đối ít bị phân hủy trong phản ứng sinh học, như cellulose,

có thể dễ dàng bị oxy hóa thành axit hữu cơ trọng lượng phân tử thấp, cacbonat

và nước bằng công nghệ thủy nhiệt

Tuy nhiên công nghệ thủy nhiệt cũng đối mặt với thách thức lớn, đó là áp suất trong quá trình xử lý phải cao Thiết bị chịu áp suất cao nên yêu cầu về làm kín là rất lớn, đây

là một trong những mấu chốt của công nghệ này, và thực hiện áp suất cao cũng mâu thuẫn với yêu cầu dung tích lớn của thiết bị dùng xử lý chất thải Khi đó vấn đề về vật liệu chịu áp, chịu nhiệt sẽ kéo theo giá thành thiết bị tăng cao, đây là hạn chế cơ bản khi

áp dụng công nghệ này

Hình 2.2 - Hình ảnh minh họa sau khi sử dụng công nghệ thủy nhiệt

2.4 Phát triển công nghệ thủy nhiệt

Công nghệ thủy nhiệt còn mới nhưng được nhiều quốc gia quan tâm ứng dụng Ví

dụ ở Tây Ban Nha có nhà máy xử lý chất thải sinh học như gỗ, lá cây bằng công nghệ thủy nhiệt, công suất 2000 tấn/năm tại Valencia; ở Mỹ có nhà máy sử dụng công nghệ thủy nhiệt tại Cathage để xử lý các phụ phẩm của quá trình chế biến gà tây thành dầu đốt với công suất 400 thùng/ngày Hiện nay, công nghệ này cũng đang được nghiên cứu

để tạo ra hệ thống nhà vệ sinh “không cần nước” trong dự án quản lý chất thải của Quỹ Bill và Melinda Gates dành cho các quốc gia đang phát triển

Hình 2.3 Hình ảnh các nhà máy vận hành công nghệ thủy nhiệt trên thế giới

Tại Việt Nam, công nghệ thủy nhiệt vẫn chưa phổ biến do nhiều thách thức cần phải vượt qua như rác chưa phân loại hoặc phân loại không triệt để; khối lượng và thể tích lớn của rác thải… Kết cấu hệ thống vô cùng quan trọng khi phải tính đến các yếu tốnày, kéo theo thách thức không nhỏ là giá thành của hệ thống

Theo PGS.TS Phan Đình Tuấn - Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Bách khoa Tp.HCM thì ở Việt nam, công nghệ chỉ có thể tồn tại được nếu giá thành tổng cộng thấphơn các công nghệ khác, bất kể mức độ hiện đại của công nghệ mới đến đâu Hiện nay Trường Đại học Bách khoa Tp.HCM đang tiến hành nghiên cứu ứng dụng công nghệ thủy nhiệt vào chất thải sinh hoạt ở quy mô hộ gia đình và chất thải bệnh viện ở quy mô nhỏ và vừa

Ông cũng cho biết thêm công nghệ thủy nhiệt đặt biệt thích hợp ở quy mô nhỏ do yêu cầu áp suất cao Do đó công nghệ thủy nhiệt có thể áp dụng ở quy mô hộ gia đình hoặc cụm gia đình Chỉ cần mỗi gia đình hoặc mỗi một nhóm gia đình tại Tp HCM có

hệ thống xử lý rác thủy nhiệt tại gia thì các chất thải hữu cơ như cơm thừa, canh cặn…

đều có thể xử lý thành phân bón trong khoảng thời gian ngắn, giảm đi được nhiều gánh nặng cho hệ thống xử lý rác vốn đã quá tải tại Việt Nam.

2.5 Phân tích kinh tế của mô hình

- Công suất xử lý của MSW: 100 tấn/ngày.

- Đầu tư cho nhà máy xử lý hoàn thiện (theo đơn giá của Nhật Bản)

o Chi phí thiết bị phản ứng chính là 1,5 triệu USD

o Các thiết bị còn lại: 1,5 triệu USD

- Sau khi đàm phán xong bản quyền, giá chế tạo thiết bị tại Việt Nam dự kiến sẽ thấp hơn

lò hơi(1890 tấn)

CHƯƠNG II: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ

sự kiện được kích hoạt thật sự, nó bật ON hay OFF thiết bị điều khiển bên ngoài được gọi là thiết bị vật lý Một bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục “lặp” trong chương trình đó

“người sử dụng lập ra chờ tín hiệu ở ngõ vào và xuất tín hiệu ở ngõ ra tại các thời điểm

đã lập trình”

Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây nối (bộ điều khiển bằng Relay) người ta đã chế tạo ra bộ PLC nhằm thoả mãn những yêu cầu sau:

 Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học

 Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, các Modul mở rộng Giá cả có thể cạnh tranh được

Các thiết kế đầu tiên là nhằm thay thế cho các phần cứng Relay, dây nối và các logic thời gian Tuy nhiên, bên cạnh đó việc đòi hỏi tăng cường dung lượng nhớ và tính

dễ dàng cho PLC mà vẫn đảm bảo tốc độ xử lý cũng như giá cả Chính điều này đã gây ra sự quan tâm sâu sắc đến việc sử dụng PLC trong công nghiệp Các tập lệnh nhanh chóng đi từ các lệnh logic đơn giản đến các lệnh đếm, định thời, thanh ghi dịch

… Sau đó là các chức năng làm toán trên các máy lớn … Sự phát triển các máy tính dẫnđến các bộ PLC

Có dung lượng lớn, số lượng I/O nhiều

Trong PLC, phần cứng CPU và chương trình là đơn vị cơ bản cho quá trình điều khiển hoặc xử lý hệ thống.Chức năng mà bộ điều khiển cần thực hiện sẽ được xác định bởi một chương trình Chương trình được nạp sẵn vào bộ nhớ của PLC, PLC sẽ thực hiện việc điều khiển dựa vào chương trình này.Như vậy muốn thay đổi chức năng của quy trình công nghệ, ta chỉ cần thay đổi chương trình bên trong bộ nhớ của PLC Việc thay đổi hay mở rộng chức năng sẽ được thực hiện một cách dễ dàng mà không cần một

sự can thiệp vật lý nào so với các bộ dây nối hay các Relay

1.2 Cấu trúc, nguyên lý hoạt động của PLC

1.2.1 Cấu trúc

1.2.2 Nguyên lý hoạt động của PLC

 Đơn vị xử lý trung tâm

CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chươngtrình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện từng lệnh trong chương trình, sẽ đónghay ngắt các đầu ra Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi Và toàn bộ các bộ phận thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển đượcgiữ trong bộ nhớ

Hệ thống bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu song song:

>> Address Bus: bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ tới các Modul khác nhau

>> Data Bus: bus dùng để truyền dữ liệu

>> Control Bus: bus điều khiển dùng để truyền các các tín hiệu định thì và điều khiển đồng bộ trong PLC.

Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các Modul vào ra thông qua Data Bus Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho phép truyền 8 bít của 1 byte một cách đồng thời hoặc song song

Nếu một Modul đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus, Modul đầu ratương ứng sẽ nhận được địa dữ liệu từ địa chỉ Data Bus Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu vào theo dõi chu trình hoạt động của PLC

Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các bus tương ứng trong một thời gian hạn chế

Hệ thống bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và I/O Bên cạnh đó, CPU được cấp một xung Clock có tần số từ 1 -:- 8 MHZ Xung này quyết định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về định thời, đồng hồ của hệ thống

 Bộ nhớ

>> PLC thường yêu cầu bộ nhớ trong các trường hợp:

>> Làm bộ định thời cho các kênh trạng thái I/O

>> Làm bộ đệm trạng thái trong PLC như định thời, đếm, ghi các Relay

Mỗi lệnh của chương trình có một vị trí riêng trong bộ nhớ, tất cả các vị trí trong

bộ nhớ đều được đánh số, những số này chính là địa chỉ trong bộ nhớ

Địa chỉ của tường ô nhớ sẽ được trỏ đến bởi một bộ đếm địa chỉ ở bên trong bộ vi

xử lý Bộ vi xử lý sẽ có giá trị trong bộ đếm này lên một trước khi xử lý lệnh tiếp theo Với một địa chỉ mới, nội dung của địa chỉ ô nhớ tương ứng sẽ xuất hiện ở đầu ra, quá trình này được gọi là quá trình đọc

Bộ nhớ bên trong PLC được tạo bởi các vi mạch bán dẫn, mỗi vi mạch này có khả năng chứa từ 2000-:-16000 dòng lệnh, tuỳ theo loại vi mạch Trong PLC các bộ nhớ