Nghiên cứu đề xuất các biện pháp bảo vệ môi trường cho nhà máy xử lý chất thải nguy hại huy thịnh

Việc đầu tư được chia làm 02 giai đoạn, giai đoạn 1 chủ yếu là thu gom, xử lý chất thải nguy hại hữu cơ để xử lý bằng phương pháp đốt; giai đoạn 2, tuỳ theo nhu cầu của thị trường, sẽ từ

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT II DANH MỤC CÁC BẢNG III DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, CÁC ĐỒ THỊ, CÁC BẢN VẼ IV

MỞ ĐẦU 1

1.LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1

2.ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 2

3.MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2

4.NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2

5.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2

6.PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2

GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH HOẠT ĐỘNG 4

1.1.CHỦ ĐẦU TƯ 4

1.2.VỊ TRÍ ĐỊA LÝ NHÀ MÁY 4

1.3.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TẠI NHÀ MÁY Ở GIAI ĐOẠN 1 5

1.4.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ DỰ KIẾN ĐẦU TƯ TẠI NHÀ MÁY Ở GIAI ĐOẠN 2 9

1.4.1 Công nghệ xử lý dầu thải 9

1.4.2 Công nghệ súc rửa thùng phuy thải 10

1.5.CÁC NHU CẦU PHỤC VỤ HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT CỦA NHÀ MÁY 11

1.5.1 Danh mục các loại chất thải nguy hại được phép xử lý tại Nhà máy 11

1.5.2 Nhu cầu về nguyên nhiên liệu, hoá chất, điện nước 13

1.5.3 Nhu cầu về nhân lực 14

1.5.4 Chế độ làm việc 15

CHƯƠNG 2 15

TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐỐT CHẤT THẢI NGUY HẠI 15

2.1.NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH ĐỐT CHẤT THẢI NGUY HẠI 15

2.2.CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH ĐỐT CHÁY CHẤT THẢI 16

2.3.CÁC LOẠI LÒ ĐỐT CÓ KHẢ NĂNG XỬ LÝ CHẤT THẢI NGUY HẠI PHỔ BIẾN HIỆN NAY 17

2.3.1 Lò đốt thùng quay 17

2.3.2 Lò đốt tầng sôi 17

2.3.3 Lò nung ximăng 18

2.3.4 Lò đốt tĩnh 19

CHƯƠNG 3 20

ĐÁNH GIÁ TÍNH KHẢ THI VỀ CÔNG NGHỆ ÁP DỤNG 20

3.1.ĐÁNH GIÁ TÍNH KHẢ THI VỀ CÔNG NGHỆ ÁP DỤNG 20

3.1.1 Đánh giá ưu nhược điểm về công nghệ của các loại lò đốt 20

3.1.2 Tính toán kiểm tra thông số kỹ thuật lò đốt lựa chọn tại Nhà máy 22

3.2.ĐÁNH GIÁ VỀ HIỆU QUẢ XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ ĐỐT 36

CHƯƠNG 4 39

ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP CẢI TIẾN KỸ THUẬT 39

VÀ PHÒNG NGỪA SỰ CỐ MÔI TRƯỜNG 39

4.1.ĐỀ XUẤT MỘT SỐ BIỆN PHÁP CẢI TIẾN KỸ THUẬT NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH LÒ ĐỐT 40

4.1.1 Thực hiện đúng quy trình vận hành lò đốt 40

4.1.2 Biện pháp cải tiến kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả vận hành lò đốt 41

4.2.CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG NGỪA SỰ CỐ MÔI TRƯỜNG 42

4.2.1 Biện pháp phòng chống sự cố cháy nổ 42

4.2.2 Biện pháp phòng chống sự cố trục trặc kỹ thuật, máy móc, thiết bị vận hành lò đốt 43

4.2.3 Biện pháp phòng chống sự cố bùng phát dịch bệnh 44

CHƯƠNG 5 45

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 45

5.1.KẾT LUẬN 45

5.2.KIẾN NGHỊ 45

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

 BTNMT : Bộ Tài nguyên và Môi trường

 CNNH : Công nghiệp nguy hại

 CCN : Cụm công nghiệp

 CTNH : Chất thải nguy hại

 CTR : Chất thải rắn

 DO : Dầu chưng cất

 KCN : Khu công nghiệp

 KT – XH : Kinh tế – xã hội

 TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

 QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

 TNHH : Trách nhiệm hữu hạn

 Tp.HCM : Thành phố Hồ Chí Minh

 WHO : Tổ chức Y tế thế giới

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC BẢNG CHƯƠNG 1

Bảng 1 1: Tọa độ vị trí địa lý Nhà máy 4

Bảng 1 2: Thông số kỹ thuật các hạng mục của lò đốt chất thải nguy hại 8

Bảng 1 3: Danh mục chất thải công nghiệp nguy hại dự kiến xử lý tại dự án 11

Bảng 1 4: Nhu cầu nguyên liệu cho hoạt động sản xuất 13

Bảng 1 5: Nhu cầu về lao động của dự án 14

DANH MỤC BẢNG CHƯƠNG 3 Bảng 3 1: So sánh ưu nhược điểm của các lò đốt CTNH 20

Bảng 3 2: Thành phần khí thải khi đốt 1 kg gỗ 24

Bảng 3 3: Thành phần khí thải khi đốt cháy phần hữu cơ trong 1 kg CTNH 25

Bảng 3 4: Tổng hợp các thành phần sinh ra khi đốt 1 kg CTNH 25

Bảng 3 5: Cân bằng vật chất cho quá trình đốt 1 kg CTNH 25

Bảng 3 6: Cân bằng vật chất cho quá trình đốt 300 kg CTNH 26

Bảng 3 7: Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 1 kg CTNH 27

Bảng 3 8: Thành phần khí thải khi đốt 1 kg dầu DO 28

Bảng 3 9: Lượng khí cần cung cấp và sản phẩm khi đốt 13,661 kg dầu DO 29

Bảng 3 10: Cân bằng vật chất cho toàn bộ quá trình đốt công suất 300 kg/giờ 29

Bảng 3 11: Nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình đốt 300 kg CTNH/giờ một cách tổng quát 30

Bảng 3 12: Các thông số đầu vào của buồng thứ cấp 30

Bảng 3 13: Lập cân bằng vật chất tại buồng đốt thứ cấp 32

Bảng 3 14: So sánh giữa thông số kỹ thuật lò đốt lỹ thuyết và thực tế 35

Bảng 3 15: Tải lượng các chất ô nhiễm trong khí thải khi đốt dầu DO 36

Bảng 3 16: Tải lượng các chất ô nhiễm trong khí thải khi đốt CTNH 36

Bảng 3 17: Tải lượng các chất ô nhiễm trong khí thải lò đốt CTNH 37

Bảng 3 18: Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải lò đốt CTNH 37

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, CÁC ĐỒ THỊ, CÁC BẢN VẼ DANH MỤC HÌNH VẼ CHƯƠNG 1 Hình 1 1: Sơ đồ công nghệ lò đốt 5

Hình 1 2: Sơ đồ cấu tạo Lò đốt 7

DANH MỤC HÌNH VẼ CHƯƠNG 2 Hình 2 1: Cấu tạo lò đốt tầng sôi 18

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn Đề tài

Bà Rịa – Vũng Tàu là một trong những tỉnh, thành nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam và có nền công nghiệp tương đối phát triển Trong đó phải kể đến huyện Tân Thành, giáp với tỉnh Đồng Nai, nơi hiện đang tập trung 5 KCN trên tổng số 12 KCN của toàn tỉnh Sự phát triển công nghiệp nhanh chóng trên địa bàn huyện Tân Thành trong thời gian vừa qua đã gây ra nhiều vấn đề môi trường đáng lo ngại, trong đó nổi cộm là sự phát sinh các loại chất thải rắn công nghiệp nguy hại Thực tế là cho đến nay chưa có một đơn vị dịch vụ có chức năng làm nhiệm vụ thu gom, xử lý các loại chất thải rắn công nghiệp nguy hại phát sinh trên địa bàn Các nhà máy sản xuất trong và ngoài các KCN trên địa bàn hiện phải thuê các đơn vị dịch

vụ thu gom đưa về Tp.HCM, Bình Dương và Đồng Nai xử lý với chi phí cao Trước yêu cầu thực tế đang đặt ra và để chủ động giải quyết vấn đề xử lý chất thải cho địa phương, Công ty TNHH Thương mại Huy Thịnh, hoạt động theo Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh số số 4102043713 do Sở Kế hoạch và Đầu tư Tp HCM cấp ngày 10/10/2006, đầu tư xây dựng Nhà máy xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại tại KCN Mỹ Xuân A2, xã Mỹ Xuân, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu Công ty đã được Ban Quản lý cc KCN tỉnh B Rịa – Vũng Tu bằng việc đồng ý thỏa thuận địa điểm cho dự án tại KCN Mỹ Xuân A2 theo công văn số 255/BQL-ĐT ngày 19/03/2009 của Trưởng Ban quản lý cc KCN tỉnh và Bộ Tài nguyên và Môi trường phê duyệt báo cáo đánh giá tác động môi trường theo Quyết định số 2135/QĐ-BTNMT ngày 05/11/2009 Theo đó, Công ty được phép đầu tư xây dựng nhà máy xử lý tiu hủy chất thải cơng nghiệp; Chưng cất, tái chế dung môi hữu

cơ đ qua sử dụng, ti chế dầu nhớt thải v xử lý dung dịch mực in thải; Ti chế phục hồi thng phuy thải, ti chế nhựa phế liệu v phn loại kim loại tại địa điểm trên Việc đầu tư được chia làm 02 giai đoạn, giai đoạn 1 chủ yếu là thu gom, xử lý chất thải nguy hại hữu cơ để xử lý bằng phương pháp đốt; giai đoạn 2, tuỳ theo nhu cầu của thị trường,

sẽ từng bước đầu tư thêm các quy trình công nghệ xử lý còn lại

Với mong muốn có được những đóng góp nhất định trong công tác bảo vệ môi trường tại Nhà máy ở giai đoạn 1, Đồ án tốt nghiệp :“Nghiên cứu đề xuất các

biện pháp bảo vệ môi trường cho Nhà máy xử lý chất thải nguy hại Huy Thịnh tại KCN Mỹ Xuân A2, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu” được lựa chọn thực hiện

2 Đối tượng nghiên cứu

Các loại chất thải rắn công nghiệp nguy hại có khả năng xử lý bằng phương pháp đốt

3 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm do khí thải lò đốt chất thải nguy hại tại Nhà máy ở giai đoạn 1

4 Nội dung nghiên cứu

Nội dung nghiên cứu chính của Đồ án bao gồm:

- Thu thập số liệu về quy trình xử lý chất thải rắn nguy hại có khả năng xử lý bằng phương pháp đốt tại nhà máy;

- Đánh giá tính khả thi về công nghệ áp dụng và hiệu quả xử lý ô nhiễm tại nhà máy;

- Tính toán thiết kế công nghệ xử lý khí thải cho lò đốt chất thải nguy hại tại nhà máy

5 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu bao gồm:

1) Thu thập, phân tích số liệu về tình hình phát sinh chất thải rắn công nghiệp nguy hại trong phạm vi hoạt động của tại Nhà máy;

2) Kế thừa kinh nghiệm xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại có khả năng xử lý bằng phương pháp đốt ở trong và ngoài nước, đánh giá so sánh với công nghệ áp dụng tại Nhà máy

3) Đánh giá nhanh nhằm tính toán, dự báo các nguồn ô nhiễm phát sinh làm cơ sở đề xuất các biện pháp bảo vệ môi trường phù hợp, khả thi trong quá trình hoạt động của Nhà máy

4) Phương pháp chuyên gia nhằm lựa chọn những giải pháp tối ưu trong các đề xuất của Đồ án

6 Phạm vi nghiên cứu

Đồ án tập trung nghiên cứu giải quyết vấn đề ô nhiễm chính của Nhà máy ở giai đoạn 1 (từ nay đến năm 2015) là các nguồn ô nhiễm không khí phát sinh do hoạt

động của lò đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại Ngoài ra, đồ án cũng đề xuất bổ sung một số biện pháp quản lý môi trường nhằm vận hành an toàn hiệu quả trong suốt quá trình hoạt động về sau

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH HOẠT ĐỘNG

CỦA NHÀ MÁY XỬ LÝ CHẤT THẢI NGUY HẠI HUY THỊNH 1.1 Chủ đầu tư

- CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI HUY THỊNH

- Địa chỉ: Số 04-Lô B, 750/1Bis Nguyễn Kiệm, phường 4, Q.Phú Nhuận, Tp.HCM

1.2 Vị trí địa lý Nhà máy

Nhà máy nằm trong Khu công nghiệp Mỹ Xuân A2, xã Mỹ Xuân, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu KCN Mỹ Xuân A2 có hệ thống hạ tầng kỹ thuật (giao thông, cấp nước, cấp điện, thông tin liên lạc, thoát nước, xử lý nước thải và vệ sinh môi trường) hoàn thiện Các ngành nghề thu hút đầu tư vào KCN như: công nghiệp nhẹ, công nghiệp lắp ráp, sản xuất hàng tiêu dùng, vật liệu xây dựng, cơ khí chế tạo, điện tử, sửa chữa, công nghiệp điện tử viễn thông và các ngành công nghiệp khác, không bố trí công nghiệp gây ô nhiễm nặng, hiện nay tỷ lệ lấp đầy của KCN khoảng 90%

Tọa độ vị trí địa lý Nhà máy được đưa ra trong bảng 1.1 như sau:

Bảng 1 1: Tọa độ vị trí địa lý Nhà máy

A 10037’59,85” N 107001’52,00” E

B 10038’02,76” N 107001’57,66” E

C 10037’59,00” N 107002’00,80” E

D 10037’55,77” N 107001’54,50” E

S = 20.160 m 2

Nguồn: Dự án đầu tư xây dựng Nhà máy xử lý chất thải nguy hại Huy Thịnh

1.3 Quy trình công nghệ tại Nhà máy ở giai đoạn 1

Theo Báo cáo đánh giá tác động môi trường đã được Bộ Tài nguyên và Môi trường phê duyệt, việc đầu tư xây dựng Nhà máy sẽ chia làm 02 giai đoạn Giai đoạn

1 dự kiến cho đến hết năm 2015, Công ty chỉ đầu tư công nghệ xử lý chất thải rắn nguy hại bằng phương pháp đốt nhằm cơ bản đáp ứng nhu cầu xử lý chất thải của các

cơ sở sản xuất trong khu vực (Theo số liệu điều tra của Chủ đầu tư thì các loại chất thải hữu cơ có khả năng xử lý bằng phương pháp đốt như giẻ lau, giấy lau dính dầu

mỡ hoặc hoá chất, mực in, cặn mực in, xốp của hộp mực in, cặn sơn, bavia, bản mạch điện tử, cao su, cặn dầu thải, tụ điện, than hoạt tính, sáp màu, bút màu thải, giấy nến, giấy tráng nilon, băng dính, keo dính, quần áo bảo hộ lao động phát sinh trong khu vực hiện đang chiếm tỷ lệ khá cao lên đến 70-80% trên tổng lượng phát thải) Các quy trình công nghệ còn lại sẽ được từ bước đầu tư theo nhu cầu của thị trường

Chính vì thế, quy trình công nghệ xử lý chất thải bằng phương pháp đốt sẽ được quan tâm nghiên cứu trong Đồ án này

Giới thiệu về Lò đốt chất thải nguy hại tại Nhà máy:

Để đáp ứng nhu cầu xử lý chất thải của Nhà máy ở giai đoạn 1, Công ty sẽ đặt hàng nhập khẩu từ Đài Loan 01 thiết bị lò đốt công suất 300 kg/h

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của Lò đốt được đưa ra như hình 1.1 dưới đây:

Hình 1 1: Sơ đồ công nghệ lò đốt

Mô tả công nghệ Lò đốt tại Nhà máy:

Buồng đốt sơ cấp

CTR

CNNH

Buồng đốt thứ cấp

Tháp hấp thụ

Buồng hấp phụ

Ống khói

Lò đốt có hai buồng đốt, sử dụng dầu DO: buồng sơ cấp để đốt rác, buồng thứ cấp đốt bổ sung khí thải phát sinh từ buồng sơ cấp

Ở buồng sơ cấp không khí được cấp với lưu lượng 50  80% theo tính toán lý thuyết; chất thải được sấy khô và đốt cháy trong môi trường thiếu khí ở nhiệt độ 400

 800C; ở nhiệt độ này, các chất hữu cơ sẽ bị khí hoá chuyển sang buồng thứ cấp Khí thải sinh ra từ quá trình phân huỷ nhiệt thiếu khí có chứa các hợp chất hữu cơ (hydrocacbon, aldehyt, mecaptan…), vô cơ (oxít cacbon, H2S, NH3,…) sẽ được chuyển sang buồng đốt thứ cấp Tại đây, nhờ bổ sung thêm không khí quá trình cháy sẽ xảy ra hoàn toàn Sau đó, khí thải được đi qua tháp hấp thụ, hấp phụ đảm bảo đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra ngoài môi trường Để phân huỷ các hợp chất hữu cơ trong khí thải, giảm thiểu phát sinh dioxin/furan, buồng thứ cấp được duy trì ở nhiệt

độ 1000 12000C, thời gian lưu khí 2  3 giây

Sơ đồ cấu tạo Lò đốt chất thải nguy hại được đưa ra như hình 2.1 dưới đây:

Pep đốt 2

Buồng sơ cấp

Buồng thứ cấp

Chất thải thụ khí thải

THẢI Pép đốt 1

Ngăn chứa tro

Hình 1 2: Sơ đồ cấu tạo Lò đốt

(b) Hệ thống xử lý khí thải

Hệ thống xử lý khí thải (sau đốt) bao gồm 01 tháp hấp thụ, 01 hấp phụ, hệ thống cấp nước giải nhiệt, hệ thống chứa cấp/hồi lưu dung dịch hấp thụ và tạo sương dung dịch kiềm

- Tháp hấp thụ: thể tích 2m3 Khí thải có chứa chủ yếu là bụi, các oxít axít với nhiệt

độ 1000  12000C sinh ra từ buồng thứ được dẫn vào tháp theo chiều từ dưới lên, dung dịch kiềm loãng được phun theo chiều từ trên xuống vừa làm nhiệm vụ giải nhiệt, dập bụi vừa trung hoà các oxít axít Khí thải sau khi qua tháp hấp thụ sẽ còn chứa các chất hữu cơ mang mùi sẽ được đưa qua tháp hấp phụ than hoạt tính

- Tháp hấp phụ: thể tích 2m3, Lớp than hoạt tính (300 mm) trong tháp có tác dụng hấp phụ các chất hữu cơ còn lại trong khí thải Sau khi qua tháp hấp phụ, khí thải có nhiệt

độ <200 0C được phát tán qua ống khói nhờ quạt hút

- Hệ thống cấp nước giải nhiệt: Nước sạch được bơm từ bể chứa nước vào vỏ tháp xử

lý khí thải qua hệ thống đường ống

- Hệ thống cấp/hồi lưu dung dịch hấp thụ: Dung dịch kiềm loãng trong bể được bơm

vào tháp xử lý dưới dạng sương mù Dung dịch hấp thụ sau xử lý, trao đổi nhiệt với khí thải sẽ hồi lưu về bể chứa thông qua hệ thống ống, van xả dung dịch

(c) Hệ thống quạt gió, ống khói

01 quạt hút được lắp đặt ở chân ống khói để đảm bảo tạo áp suất âm trong các buồng đốt, sao cho khí sinh ra trong quá trình đốt luôn tuân theo một hướng chuyển động duy nhất từ buồng sơ cấp, thứ cấp, hệ thống xử lý khí thải ra ống khói Ống khói sử dụng với đường kính 500 mm, chiều cao 15 m, vật liệu Inox,

(d) Hệ thống dầu và điện điều khiển

Để bảo đảm an toàn khi vận hành lò đốt, hệ thống điều khiển quá trình đốt và điện được các chuyên gia thiết kế theo yêu cầu của nhà sản xuất

+) Hệ thống dầu: Lò được trang bị một hệ thống cung cấp dầu DO phục vụ quá trình đốt gồm có: hệ thống thùng cao vị chứa dầu, hệ đường ống dẫn dầu đảm bảo mọi yêu cầu về chất lượng và an toàn

+) Hệ thống điện, thiết bị phụ trợ: Điện cung cấp cho hệ thiết bị là điện 3 pha, 380 V;

hệ thống điện bao gồm: Quạt cung cấp không khí vào lò là loại quạt cao áp; Quạt

hút khí thải là loại quạt chịu nhiệt, cao áp; Bơm để phun dung dịch xử lý khí thải thành sương mù; Bơm cấp nước làm mát vỏ tháp xử lý khí thải

+) Mô tả thiết bị điều khiển chính của tủ điều khiển: Tủ được thiết kế với tiêu chí tối

ưu hoá quá trình đốt, làm giảm thiểu công việc cho người vận hành, giảm tối đa những sai sót do việc vận hành thủ công Việc cấp nước, thoát nước, chế độ đốt và

xử lý tình huống được cài tự động Trong những tình huống phải có người để xử lý,

hệ thống báo động sẽ làm việc Tủ được trang bị 7 hệ thống đồng hồ báo nhiệt độ, tự động điều chỉnh quá trình đốt theo chế độ cài đặt trước

Thông số kỹ thuật của Lò đốt

Bảng 1 2: Thông số kỹ thuật các hạng mục của lò đốt chất thải nguy hại

1 Đầu đốt dầu sơ cấp

Công suất: 1,5 kW Model: OM-3N Vật liệu: Thép không gỉ Điện áp: 1 pha, 220 v Thể tích buồng đốt: 3,5 m3

Công suất: 1,5 kW Model: OM-3N Vật liệu: Thép không gỉ Điện áp: 1 pha, 220 v Thể tích buồng đốt: 6 m3

Công suất: 1,5 kW Model: IZ Vật liệu: Thép không gỉ Điện áp: 1 pha, 220 v

4 Quạt hút khí

Lưu lượng: 38.400m3/h Đài Loan Công suất: 22,5 kW

Vật liệu: Thép không gỉ Điện áp: 3 pha, 380 v

5 Bơm nước cao áp

Công suất: 7,5 kW Điện áp: 3 pha, 380 v Vật liệu: Thép chống ăn mòn

Cột áp: 120 kg/cm2

7 Vật liệu chịu lửa

Samốt Vật liệu: Gạch chịu nhiệt

12 Bảng Điện điều khiển,

Vật liệu: Thép sơn tĩnh điện Linh kiện: Nhật Bản + Hàn Quốc

Nguồn: Dự án đầu tư xây dựng Nhà máy xử lý chất thải nguy hại Huy Thịnh

1.4 Quy trình công nghệ dự kiến đầu tư tại Nhà máy ở giai đoạn 2

Các công nghệ xử lý chất thải nguy hại dự kiến đầu tư ở giai đoạn 2 (không thuộc phạm vi nghiên cứu của Đồ án) bao gồm:

1.4.1 Công nghệ xử lý dầu thải

Để đáp ứng nhu cầu xử lý dầu thải ở giai đoạn 2 (từ năm 2015 trở đi), Công ty

dự kiến sẽ đầu tư 01 dây chuyền xử lý dầu thải của Đài Loan với công suất xử lý 400 lít/h, kích thước 2m x 2.5m, trọng lượng 1.000kg

Nguyên tắc xử lý là dầu thải được bổ sung hoá chất, gia nhiệt bằng hơi quá áp (1210C) trong thiết bị phản ứng kín để phá nhũ, để nguội làm phân pha tách nước Sau đó được tách lọc loại cặn nhờ hệ lọc ép khung bản được bố trí phía dưới thiết bị phản ứng; cặn đem đốt trong lò đốt Thiết bị phản ứng được làm bằng thép không gỉ,

có nắp kín roăng amiang chống bay hơi dung môi Thiết bị phản ứng được trang bị máy khuấy, đồng hồ đo nhiệt độ, áp suất và lắp kính thuỷ tinh để quan sát Dầu sau

xử lý được kiểm tra, bổ sung chất phụ gia tái sử dụng

Nhận định về vấn đề ô nhiễm phát sinh :

Nghiên cứu quy trình công nghệ xử lý dầu thải ở giai đoạn 2 cho thấy: vấn đề

ô nhiễm chính của khu vực này là khí thải nguồn đốt nhiên liệu gia nhiệt và cặn dầu Cặn dầu sẽ được thiêu đốt trong Lò đốt của Nhà máy Như vậy, các biện pháp bảo vệ môi trường đề xuất cho xưởng xử lý dầu thải chủ yếu (chương 4) là kiểm soát khí thải lò hơi, quản lý nội vi, an toàn lao động phòng chống cháy nổ

1.4.2 Công nghệ súc rửa thùng phuy thải

Để đáp ứng nhu cầu xử lý thùng phuy thải ở giai đoạn 2 (từ năm 2015 trở đi), Công ty dự kiến sẽ đầu tư 01 dây chuyền súc rửa thùng phuy thải của Đài Loan với công suất 18 phuy/giờ Thiết bị súc rửa bao gồm: Khung đỡ và dàn quay bằng thép;

Mô tơ 5HP; Các nút vặn, điều chỉnh cố định thùng phuy vào khung quay; Hệ thống đường ống bơm dung dịch súc rửa vào thùng phuy; Hệ thống thu gom dung dịch súc rửa

Quá trình súc rửa sẽ sử dụng hỗn hợp dung môi hữu cơ như Aceton, Xylen, Butylacetat… để súc rửa các loại thùng phuy bị dính hoá chất, dầu mỡ Các thùng phuy thải sau khi cho dung dịch rửa vào, đậy kín nắp sẽ được đưa vào hệ thống súc rửa ly tâm Dung môi bẩn để lắng, gặn, cất lại để tái sử dụng; cặn được đốt ở Lò đốt Thùng phuy đã súc rửa sạch được đưa qua máy thổi ở điều kiện áp suất khác nhau từ 4 – 6 kg hơi để làm tròn lỗi biến dạng Trong quá trình thổi, phuy được đậy kín nắp, giữ trên thiết bị nâng để phuy không bị văng ra ngoài Sau khi thổi, phuy được cán lại hai vành viền và sơn để tái sử dụng lại

Nhận định về vấn đề ô nhiễm phát sinh :

Nghiên cứu quy trình công nghệ súc rửa thùng phuy ở giai đoạn 2 cho thấy:

vấn đề ô nhiễm chính của khu vực này là hơi dung môi, cặn bã hữu cơ, nước thải

nhiễm dầu Cặn bã hữu cơ sẽ được thiêu đốt trong Lò đốt của Nhà máy Nước thải sẽ

được thu gom xử lý cục bộ và tập trung trong KCN Như vậy, các biện pháp bảo vệ

môi trường đề xuất cho xưởng súc rửa thùng phuy chủ yếu (chương 4) là hệ thống xử

lý nước thải nhiễm dầu, an toàn lao động

1.5 Các nhu cầu phục vụ hoạt động sản xuất của Nhà máy

1.5.1 Danh mục các loại chất thải nguy hại được phép xử lý tại Nhà máy

Theo Báo cáo đánh giá tác động môi trường Nhà máy đã được Bộ Tài nguyên

và môi trường phê duyệt, danh mục các chất thải nguy hại được phép xử lý tại Nhà

máy được trình bày trong bảng 1.3 như sau:

Bảng 1 3: Danh mục chất thải công nghiệp nguy hại dự kiến xử lý tại dự án

PHẨM CHE PHỦ (SƠN, VÉC NI,

MEN THUỶ TINH), CHẤT KẾT

Formatted Table

10 CHẤT THẢI TỪ NGÀNH CHẾ

BIẾN DA, LÔNG VÀ DỆT

NHUỘM

17 DẦU THẢI, CHẤT THẢI TỪ

NHIÊN LIỆU LỎNG, CHẤT THẢI

DUNG MÔI HỮU CƠ, MÔI

Dầu nhiên liệu và dầu diesel thải Lít/năm 998.400 Tái chế

17 08 Chất thải là dung môi hữu cơ, môi

chất lạnh và chất đẩy (propellant)

dạng bọt/sol khí

17 08

02

Các loại dung môi halogen và hỗn

hợp dung môi thải khác

Bùn thải hoặc chất thải rắn có chứa

dung môi halogen

Tấn/năm 332,8 Thiêu đốt

trong lò đốt CTNH

17 08

05

Bùn thải hoặc chất thải rắn có chứa

các loại dung môi khác

Tấn/năm 332,8 Thiêu đốt

trong lò đốt CTNH

18 CÁC LOẠI CHẤT THẢI BAO BÌ,

CHẤT HẤP THỤ, GIẺ LAU, VẬT

LIỆU LỌC VÀ VẢI BẢO VỆ

18 01 Bao bì thải (kể cả chất thải bao bì

phát sinh từ đô thị đã được phân

18 01

01

Thùng phuy chứa hoá chất các loại Phuy/năm 89.856 Tẩy rửa,

làm sạch, phục hồi thùng phuy

19 07 Chất thải từ quá trình vệ sinh thùng,

bồn chứa và bể lưu động

19 07

01

Chất thải có chứa dầu Lít/năm 998.400 Tái chế

1.5.2 Nhu cầu về nguyên nhiên liệu, hoá chất, điện nước

a) Nhu cầu về nguyên liệu

Nhu cầu về nguyên liệu cho hoạt động xử lý chất thải nguy hại tại Nhà máy được trình bày trong bảng 1.4 như sau:

Bảng 1 4: Nhu cầu nguyên liệu cho hoạt động sản xuất

1 Chất thải rắn công nghiệp nguy hại tấn 124,8

4

Các hóa chất dùng cho quá trình xử lý

nước thải, khí thải (NaOH, CaCO3, Chất

đông keo tụ, Clo, than hoạt tính)

b) Nhu cầu về nhiên liệu

Nhiên liệu dùng cho lò đốt chất thải công nghiệp nguy hại tại Nhà máy là dầu

DO hiện đang bán trên thị trường, nhu cầu về dầu DO dự kiến khoảng 28,34

tấn/tháng

c) Nhu cầu về điện năng

- Tổng công suất điện lắp đặt cho toàn bộ dây chuyền sản xuất Nhà máy: 90 kw

- Công suất điện cho chiếu sáng nhà xưởng, thiết bị phụ trợ, máy văn phòng tính bằng 10% lượng điện cho sản xuất: 9 kw

Như vậy tổng nhu cầu điện năng tại Nhà máy: (90 + 9) = 99 kwh

Nguồn cung cấp điện cho Nhà máy là trạm biến áp 110/22KV-63MVA của KCN Mỹ Xuân A2

d) Nhu cầu về nước

Theo Công ty TNHH Thương mại Huy Thịnh, nhu cầu nước dùng cho hoạt

động sản xuất tại Nhà máy là 35 m3/ngày; Nước cấp cho sinh hoạt của cán bộ, công nhân viên là 6 m3/ngày; lượng nước dùng cho tưới cây, cứu hỏa, rửa đường khoảng 4

m3/ngày Như vậy tổng nhu cầu sử dụng nước cho hoạt động sản xuất hằng ngày của Nhà máy là 45 m3/ngày Nguồn nước cung cấp cho Nhà máy được lấy từ hệ thống nước sạch của KCN mỹ Xuân A2

1.5.3 Nhu cầu về nhân lực

Theo Công ty TNHH Thương mại Huy Thịnh, nhu cầu về nhân lực cho hoạt

động xử lý chất thải nguy hại tại Nhà máy được đưa ra trong bảng 1.5 như sau: Bảng 1 5: Nhu cầu về lao động của dự án

- Chế độ làm việc: 02 ca/ngày, thời gian làm việc một ca: 8giờ/ca

- Thời gian làm việc trong ngày: 16 giờ/ngày

- Số ngày làm việc trong tháng: 26 ngày/tháng

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐỐT CHẤT THẢI NGUY HẠI 2.1 Nguyên lý cơ bản của quá trình đốt chất thải nguy hại

Đốt là quá trình oxy hóa chất thải ở nhiệt độ cao với sự có mặt của oxy Chất thải sẽ được chuyển hóa thành khí và tro xỉ Các chất khí sẽ được xử lý đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra ngoài môi trường, còn tro xỉ được hoá rắn, rồi đem đi chôn lấp ở các bãi chôn lấp an toàn

Quá trình cháy phải tuân thủ theo nguyên tắc “3T” bao gồm: Nhiệt độ

(temperature); Thời gian (time); Độ xáo trộn (turbulence) cùng điều kiện thứ tư có vai trò không kém phần quan trọng đó là sự có mặt của Oxy

- Nhiệt độ càng cao thì phản ứng càng hoàn thiện và hạn chế được sự hình thành các sản phẩm hữu cơ độc hại Tuy nhiên, người ta vẫn cần phải giới hạn nhiệt độ tối đa cung cấp cho lò đốt Trong buồng đốt sơ cấp, nếu nhiệt độ càng cao thì khả năng bay hơi của các kim loại nặng theo khí thải càng cao Điều này gây khó khăn trong việc

xử lý khí thải Ngoài ra nếu nhiệt độ quá cao còn gây ra quá trình kết xỉ trong lò gây cản trở quá trình vận hành, làm giảm hiệu quả sử dụng

- Chất thải được giữ ở nhiệt độ cao càng lâu thì hiệu quả tiêu hủy càng lớn, khả năng hình thành các sản phẩm hữu cơ độc hại càng nhỏ Các chất thải rắn có thể cần từ 30 phút đến vài giờ để đốt cháy hoàn toàn, phụ thuộc vào loại chất thải và loại lò đốt Các tiêu chuẩn về lò đốt quy định thời gian lưu trong buồng thứ cấp, thường thì 1 giây trong khoảng nhiệt độ được duy trì từ 871 – 1.1000C Khi đốt chất thải nguy hại,

để hạn chế sản sinh ra Dioxins, Furans,… thì nhiệt độ buồng thứ cấp phải lớn hơn 1.1000C, thời gian lưu cháy lớn hơn 2 giây

- Độ xáo trộn là khả năng hòa trộn giữa chất thải và Oxy trong sự biến thiên nhiệt độ trong lò đốt Mức độ xáo trộn càng lớn thì quá trình càng dễ điều khiển, không khí được cung cấp tốt hơn và mức độ tiêu hủy hoàn thiện hơn Độ xáo trộn bao gồm cả mức độ xáo trộn của chất thải trong buồng đốt sơ cấp và mức độ xáo trộn của dòng khí trong buồng thứ cấp

- Sự có mặt của Oxy là yếu tố quan trọng để xác định mức độ tiêu hủy chất thải và khả năng hình thành các sản phẩm hữu cơ

Cả bốn yếu tố trên đều mang ý nghĩa quyết định Đặc biệt là nếu cung cấp thiếu Oxy sẽ sinh ra nhiều chất ô nhiễm thứ cấp độc hại Do đó trong quá trình vận hành phải tính đến hệ số dư thừa không khí cung cấp cho phản ứng cháy

2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đốt cháy chất thải

Ngoài các yếu tố như nhiệt độ, độ xáo trộn, thời gian lưu và lượng Oxy cung cấp thì các yếu tố sau đây cũng ảnh hưởng đến quá trình cháy

- Thành phần và tính chât của chất thải: thành phần của chất thải có ảnh hưởng đến quá trình nhiệt phân và quá trình đốt chất thải Dựa vào thành phần hóa học của chất thải để tính nhiệt trị của chất thải và tính toán lượng Oxy cần thiết để đốt cháy hoàn toàn chất thải cũng như lượng khí thải hình thành, yếu tố này có liên quan tới việc tính toán thời gian lưu khi đốt chất thải

- Nhiệt trị: nhiệt trị của chất thải là lượng sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg chất thải (Kcal/kg) Nhiệt trị thấp của nhiên liệu rắn được tính theo công thức Mendeleep:

Trong đó C, H, O, S, A, W là hàm lượng phần trăm của các nguyên tố Carbon, Hydro, Oxy, Lưu huỳnh, độ tro, độ ẩm trong chất thải

Q = 81C + 300H + 26(O – S) -6(9A = W), (Kcal /kg)

Hoặc có thể được tính theo công thức xấp xỉ Dulông:

Trong đó %C, %H, %O, %S là thành phần phần trăm của Carbon, Hydro, Oxy, Lưu huỳnh có trong chất hữu cơ

Nhiệt trị trung bình của một số loại chất thải rắn như giấy, carton, plastic, cao

su, vải, da dao động trong khoảng 4000-5500 Kcal /kg

2.3 Các loại lò đốt có khả năng xử lý chất thải nguy hại phổ biến hiện nay

 Ưu điểm: Áp dụng cho cả chất thải rắn và lỏng; Linh động trong cơ cấu nạp

liệu; Khả năng xáo trộn chất thải và không khí cao; Quá trình lấy tro liên tục

mà không ảnh hưởng đến quá trình cháy; Kiểm soát được thời gian lưu cháy của chất thả trong thiết bị; Có thể vận hành ở nhiệt độ trên 1400oC

 Nhược điểm: Chi phí đầu tư cao; Vận hành phức tạp; Lượng khí dư lớn do

thất thoát qua các khớp nối; Thành phần tro trong khí thải ra cao

 Ưu điểm: Có thể đốt được ba dạng chất thải rắn, lỏng và khí; Nhiệt độ khí thải

thấp và lượng khí dư yêu cầu nhỏ; Hiệu quả đốt cao do diện tích bề mặt tiếp xúc lớn; Lượng nhập liệu không cần cố định

Q = 14.544x%C + 62.028x(%H – 0,125x%O) – 4.050x%S, (Btu/lb)

 Nhược điểm: Khó tách phần không cháy được; Có khả năng phá vở lớp đệm;

Nhiệt độ đốt bị khống chế bởi nếu cao hơn 815oC có khả năng phá vở lớp đệm; Chưa sử dụng nhiều trong xử lý chất thải nguy hại

Hình 2 1: Cấu tạo lò đốt tầng sôi

2.3.3 Lò nung ximăng

Việc sử dụng lò nung Clinker trong công nghệ sản xuất ximăng được ứng dụng ở nhiều nước Châu Âu để xử lý CTRCN và CTNH Hiệu quả xử lý của lò nung rất cao, đồng thời lại có khả năng xử lý khối lượng lớn chất thải

Theo lý thuyết thì tất cả các loại chất thải hữu cơ ở dạng rắn hoặc lỏng điều được thiêu hủy an toàn trong lò nung clinker (1600-18000C) Các chất ô nhiễm hữu

cơ sẽ bị thiêu hủy hoàn toàn (các khí hơi sinh ra có thời gian lưu dài 4-6 giây) để trở thành các chất vô cơ không độc hại như CO2, H2O, SO42-, NO3-, trong đó một số chất dạng khí sẽ theo ống khói ra ngoài, các thành phần khác sẽ tham gia vào quá trình hình thành ximăng

Một số các chất thải là vô cơ có chứa kim loại nặng, axít, bazơ vô cơ cũng có thể xử lý được trong lò xi măng mà không hề làm ảnh hưởng đến chất lượng của ximăng Các chất thải vô cơ này khi gặp nhiệt độ cao sẽ tham gia phản ứng nhiệt phân, trở thành các muối kép và oxít bền vững không độc hại trong ximăng

Hiện nay rất nhiều tỉnh thành đang có nhà máy ximăng hoạt động, do vậy tiềm năng ứng dụng chúng để xử lý CTRCN và CTNH là rất lớn Về mặt kinh tế, tính toán cho thấy xử lý chất thải bằng lò ximăng cho phép giảm tiêu hao nhiên liệu rất nhiều, trung bình đốt 50.000 tấn chất thải có thể tiết kiệm 30.000 tấn nhiên liệu

Hiện tại, Nhà máy xi măng Holcim (Kiên Giang) đang tiếp nhận và xử lý rất nhiều loại CTRCN và CTNH Quy trình xử lý được thực hiện như sau: Chất thải nguy hại tập kết đến nhà máy được xử lý sơ bộ (cao su, nhựa, được băm nhỏ), sơn, keo dán, vecni, hoá chất BVTV được phối trộn theo tỷ lệ thích hợp với nguyên liệu

xi măng, rồi đưa vào buồng đốt Tại lò nung clinke, các chất thải độc hại sẽ bị phân hủy hoàn toàn

2.3.4 Lò đốt tĩnh

Hiện nay trên thế giới người ta chế tạo 02 loại lò đốt : lò đốt 01 cấp và lò đốt

02 cấp Loại lò đốt gồm 01 cấp (chỉ có 01 buồng đốt) ít được sử dụng hơn, bởi vì lò

có nhược điểm cơ bản là rất khó đạt được nhiệt độ yêu cầu (1000 – 12000C) khi hàm lượng ẩm trong chất thải cao Ngoài ra, yếu tố thời gian lưu cháy của khí hơi sinh ra cũng khó đạt được như yêu cầu

Khắc phục nhược điểm này, loại lò đốt 02 cấp được chế tạo và đã tỏ ra hiệu quả hơn Lò đốt chất thải 02 cấp là loại lò được thiết kế gồm 2 buồng đốt riêng rẽ: buồng đốt sơ cấp và buồng đốt thứ cấp Nhiên liệu đốt có thể là dầu, gas hoặc điện tùy thuộc vào yêu cầu của nhà đầu tư Thường thì các loại lò đốt dùng gas hoặc điện làm nhiên liệu sẽ có chi phí đầu tư và vận hành cao hơn loại lò đốt bằng dầu, còn về hiệu quả đốt thì như nhau

Tại buồng đốt sơ cấp các chất thải cháy tạo thành hỗn hợp khí bao gồm bụi, hơi H2O, CO2 , N2, SO2 và chất hữu cơ chưa cháy hết Chúng được chuyển sang buồng đốt thứ cấp để đốt lần thứ 2 Tại buồng đốt thứ cấp, nhiệt độ đạt được từ 1000 – 12000C sẽ tiếp tục phân hủy các chất hữu cơ còn lại thành các khí vô cơ không độc hại Phần tro còn lại sẽ được lấy định kỳ đem đi chôn lấp Khí thải trước khi theo ống khói ra môi trường sẽ được xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường

CHƯƠNG 3 ĐÁNH GIÁ TÍNH KHẢ THI VỀ CÔNG NGHỆ ÁP DỤNG

VÀ HIỆU QUẢ XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ ĐỐT CHẤT THẢI NGUY HẠI 3.1 Đánh giá tính khả thi về công nghệ áp dụng

3.1.1 Đánh giá ưu nhược điểm về công nghệ của các loại lò đốt

Theo mục 2.3, chương 2 đã trình bày tổng quan về lò đốt chất thải nguy hại,

để đành giá tính khả thi về công nghệ đốt chất thải nguy hại ưu nhược điểm của các loại lò đốt được đánh giá, so sánh trong bảng 3.1 như sau:

Bảng 3 1: So sánh ưu nhược điểm của các lò đốt CTNH

1 Lò thùng quay - Áp dụng cho cả chất thải

rắn và lỏng;

- Chi phí đầu tư cao;

- Vận hành phức tạp;

- Linh động trong cơ cấu nạp liệu;

- Khả năng xáo trộn chất thải và không khí cao;

- Quá trình lấy tro liên tục mà không ảnh hưởng đến quá trình cháy;

- Kiểm soát được thời gian lưu cháy của chất thả trong thiết bị;

- Có thể vận hành ở nhiệt

độ trên 1400oC

- Lượng khí dư lớn do thất thoát qua các khớp nối;

- Thành phần tro trong khí thải ra cao

2 Lò tần sôi - Có thể đốt được ba dạng

chất thải rắn, lỏng và khí;

- Nhiệt độ khí thải thấp và lượng khí dư yêu cầu nhỏ;

- Hiệu quả đốt cao do diện tích bề mặt tiếp xúc lớn;

- Lượng nhập liệu không cần cố định

- Khó tách phần không cháy được;

- Có khả năng phá vở lớp đệm;

- Nhiệt độ đốt bị khống chế bởi nếu cao hơn

8150C có khả năng phá

vở lớp đệm;

- Chưa sử dụng nhiều trong xử lý chất thải nguy hại

3 Lò nung ximăng - Áp dụng cho cả chất thải

rắn và lỏng;

- Phân huỷ hoàn toàn cấu trúc bền vững của CTNH (do nhiệt độ đốt

1600 – 18000C, thời gian lưu 4 – 6 giây);

- Tiết kiệm nhiên liệu;

- Không phổ biến;

- Thời gian xử lý kéo dài;

- Phải xử lý sơ bộ CTNH trước khi đưa vào lò;

- Khó khăn trong việc kiểm soát một số chất như K2O, Na2O, SO3,

Cl, F, TiO, PO để