Đồ án tốt nghiệp – K44 Viện khoa học công nghệ môi trường MỤC LỤC MỞ ĐẦU .5 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ I.1 Khái niệm chất thải rắn: I.2 Nguồn tạo thành chất thải rắn đô thị: I.3 Tình hình chất thải rắn đô thị Việt Nam: .7 I.4 Hiện trạng quản lý rác thải Hà Nội I.4.1 Công nghệ thu gom: I.4.2 Công nghệ xử lý: 10 I.5 Các biện pháp giảm lượng phát sinh chất thải rắn .11 I.6 Các phương pháp xử lý rác thải .12 I.6.1 Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh: .12 I.6.2 Phương pháp thiêu đốt .12 I.6.3 Phương pháp xử lý sinh học 13 I.6.3.1 Xử lý yếm khí tạo khí biogas .13 I.6.3.2 Xử lý hiếu khí tạo phân compost .13 CHƯƠNG II : .16 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP Ủ HIẾU KHÍ CHẾ BIẾN PHÂN COMPOST 16 II.1 Thành phần rác nguyên liệu làm phân compost 17 II.2 Cơ chế phân giải chất hữu có rác thải .19 II.2.1 Phân giải xenluloza 19 II.2.2 Phân giải hemixenluloza 20 II.2.3 Phân giải lignin 21 II.2.4 Phân giải protein 21 II.2.5 Phân giải lipit: 22 II.2.6 Phân giải gluxit 23 II.2.7 Q trình nitrat hố .23 II.2.8 Quá trình phản nitrat hóa .23 II.2.9 Q trình sunfat hố: .24 II.2.10 Quá trình biến đổi photpho 24 II.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình ủ hiếu khí chất lượng sản phẩm .25 II.3.1 Tỷ lệ C: N .25 Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học cơng nghệ mơi II.3.2 Kích thước ngun liệu đảo trộn 25 II.3.3 Độ Èm 25 II.3.4 Nhiệt độ 26 II.3.5 Độ pH .27 II.3.6 Sự cấp khí 27 II.3.7 Vi sinh vật 27 CHƯƠNG III: 29 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN PHÂN COMPOST 29 III.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 29 III.2 Thuyết minh công đoạn dây chuyền .30 III.2.1 Công đoạn phân loại 30 III.2.2 Công đoạn đảo trộn 31 III.2.3 Cơng đoạn ủ hiếu khí .31 III.2.4 Công đoạn ủ chín 32 III.2.5 Công đoạn sàng phân loại .32 III.2.6 Công đoạn tuyển lựa tỷ trọng 32 III.2.7 Cơng đoạn hồn thiện .32 III.3 Tính cân vật chất cho công đoạn .33 III.3.1 Công đoạn phân loại: ( Sơ loại- Băng chuyền phân loại - Thiết bị tuyển lựa thùng quay ) 33 III.3.2 Công đoạn đảo trộn 34 III.3.3 Cơng đoạn ủ hiếu khí .36 III.3.4 Công đoạn ủ chín 42 III.3.5 Công đoạn sàng phân loại .42 III.3.6 Công đoạn tuyển lựa tỷ trọng 43 III.3.7 Cơng đoạn hồn thiện 43 III.4 Tính tốn thiết bị dây chuyền 44 III.4.1 Thiết bị dây chuyền phân loại .44 III.4.1.1 Sàng thùng quay phân loại 44 III.4.1.2 Tính tốn băng chuyền 46 III.4.1.2.1 Băng chuyền phân loại .47 III.4.1.2.2 Băng chuyền vận chuyển rác loại từ sàng 50 III.4.1.2.3 Băng chuyền vận chuyển rác hữu từ sàng đến sân đảo trộn .51 III.4.2 Tính quạt cấp khí .52 III.4.2.1 Năng suất quạt: 52 III.4.2.2 Áp suất toàn phần quạt tạo 53 Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học công nghệ môi III.4.2.3 Công suất quạt: 57 III.4.2.4 Chọn quạt cấp khí: 58 III.4.3 Dây chuyền tinh chế 58 III.4.3.1 Băng chuyền vận chuyển phân compost đến sàng quay 58 III.4.3.2 Sàng phân loại thùng quay 59 III.4.3.3 Băng chuyền vận chuyển mùn từ sàng quay tới sàng lắc 62 III.4.4 Tính sàng lắc phẳng 63 III.4.4.1 Vận tốc chuyển động tương đối hạt mựn trờn sàng 63 III.4.4.2 Năng suất sàng: 63 III.4.4.2 Công suất sàng 64 III.4.5 Thiết bị tuyển lựa tỷ trọng 65 III.4.5.1 Tính kích thước thiết bị: 65 III.4.5.1.1 Xác định vận tốc lắng hạt 66 III.4.5.1.2 Kích thước thiết bị: .67 III.4.5.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động thiết bị phân loại mùn 67 CHƯƠNG IV: 68 TÍNH TOÁN XÂY DÙNG TRONG NHÀ MÁY 68 IV.1 Các cơng trình 68 IV.1.1 Nhà chứa rác nguyên liệu 68 IV.1.2 Nhà sơ loại rác thải 68 IV.1.3 Dây chuyền phân loại + Sân đảo trộn: 69 IV.1.4 Nhà ủ hiếu khí 70 IV.1.5 Nhà ủ chín: 71 IV.1.6 Dây chuyền tinh chế 71 IV.1.7 Khu nhà hoàn thiện .73 IV.1.8 Kho chứa sản phẩm .74 IV.2 Cơng trình phụ 74 IV.2.1 Khu vực hành 74 IV.2.2 Phòng thường trực 74 IV.2.3 Kho chứa chất phụ gia 74 IV.2.4 Nhà để xe 75 IV.2.5 Khu vệ sinh nhà tắm 75 IV.2.6 Cân điện tử 75 Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học công nghệ môi IV.2.7 Trạm điện, nước .75 CHƯƠNG V .79 NHỮNG VẤN ĐỀ CỦA NHÀ MÁY VÀ GIẢI PHÁP 79 V.1 Vấn đề môi trường nhà máy 79 V.1.1 Mơi trường khơng khí: 79 V.1.2 Môi trường nước: 79 V.2 Giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường: 79 V.2.1 Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm khơng khí: 79 V.2.2 Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước: 80 V.3 Vấn đề chi phí sản xuất giải pháp 80 KẾT LUẬN 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học công nghệ môi MỞ ĐẦU Hiện nay, rác thải đô thị vấn đề xúc Việt Nam nước giới Cùng với mức sống ngày cao nguời dõn thỡ lượng chất thải phát sinh ngày lớn, tính chất độc hại chất thải rắn ngày tăng Rác thải đô thị khơng có biện pháp thu gom xử lý kịp thời nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng ảnh hưởng lớn tới sức khoẻ người Do việc tìm cơng nghệ xử lý phù hợp theo hướng mang lại hiệu đảm bảo chất lượng môi trường cần thiết Trong rác thải đô thị ( chủ yếu rác thải sinh hoạt ) có hàm lượng chất hữu chiếm 40- 60%, tận dụng thành phần để sản xuất phân bón phục vụ cho nông nghiệp đồng thời giảm phần diện tích bói chụn lấp vốn khó khăn Phương pháp sinh học xử lý rác thải tạo phân compost vừa đem lại giá trị kinh tế lại Ýt gây nhiễm mơi trường, đặt khu đô thị để giảm bớt chi phí vận chuyển rác thải Vì vậy, cơng nghệ phù hợp mang tính khả thi cao để áp dụng cho thành phố nước ta Trong đồ án ta vào thiết kế hệ thống xử lý rác thành phân vi sinh để góp phần giải lượng rác thải phát sinh ngày nhiều đô thị nước ta đồng thời cung cấp thêm lượng phân bón phục vụ cho nơng nghiệp Nội dung đồ án bao gồm: - Tổng quan chất thải rắn đô thị - Cơ sở lý thuyết phương pháp ủ hiếu khí tạo phân compost - Thiết kế hệ thống chế biến rác thành phân hữu với công suất 100.000 rỏc/năm Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học công nghệ môi CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ I.1 Khái niệm chất thải rắn: * Theo quan điểm chung: chất thải rắn toàn loại vật chất người loại bỏ hoạt động kinh tế xã hội (bao gồm hoạt động sản xuất, hoạt động sống trì tồn cộng đồng ) Trong quan trọng chất thải sinh từ hoạt động sản xuất hoạt động sống * Theo quan điểm mới: Chất thải rắn đô thị (gọi chung rác thải đô thị) định nghĩa là: Vật chất mà người tạo ban đầu vứt bỏ khu thị mà khơng địi hỏi bồi thường cho vứt bỏ Thêm vào đó, chất thải coi chất thải rắn thị chúng xã hội nhìn nhận thứ mà thành phố phải có trách nhiệm thu gom tiêu hủy I.2 Nguồn tạo thành chất thải rắn đô thị: Các nguồn chủ yếu phát sinh chất thải rắn đô thị bao gồm: - Từ khu dân cư (chất thải rắn sinh hoạt); - Từ trung tâm thương mại; - Từ công sở, trường học, cơng trình cơng cộng; - Từ dịch vụ đô thị, sân bay; - Từ hoạt động công nghiệp; - Từ họat động xây dựng đô thị; - Từ trạm xử lý nước thải từ đường ống thoát nước thành phố Như thấy chất thải rắn sinh hoạt phần chất thải rắn đô thị chiếm tỷ lệ lớn với chất thải rắn công nghiệp: * Chất thải rắn sinh hoạt: Chất thải rắn sinh hoạt chất thải liên quan đến hoạt động người, nguồn tạo thành chủ yếu từ khu dân cư, quan trường học, trung tâm dịch vụ thương mại Chất thải rắn sinh hoạt có thành phần bao gồm kim loại, sành sứ, thuỷ tinh, gạch ngói vỡ, đất, đá, cao su, chất dẻo, thực phẩm dư thừa, vỏ rau Theo phương diện khoa học, phân biệt loại chất thải rắn sau: - Chất thải thực phẩm bao gồm thức ăn thừa, rau, loại chất thải mang chất dễ bị phân huỷ sinh học, trình phân hủy tạo mùi khó chịu, đặc biệt Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học công nghệ môi thời tiết nóng Èm Ngồi loại thức ăn dư thừa từ gia đình cũn cú thức ăn dư thừa từ bếp ăn tập thể, nhà hàng, khách sạn, ký túc xá, chợ - Chất thải trực tiếp động vật chủ yếu phân, bao gồm phân người phân động vật khác - Chất thải lỏng chủ yếu bùn ga cống rãnh, chất thải từ khu vực sinh hoạt dân cư - Tro chất dư thừa thải bỏ khác bao gồm: loại vật liệu sau đốt cháy, sản phẩm sau đun nấu than, củi chất dễ cháy khác gia đình, kho cơng sở, quan xí nghiệp, loại xỉ than - Các chất thải rắn từ đường phố có thành phần chủ yếu cây, que củi, nilong, vá bao gãi I.3 Tình hình chất thải rắn thị Việt Nam: Trong năm qua q trình thị hố đất nước diễn với tốc độ nhanh Mạng lưới đô thị quốc gia mở rộng phát triển mạnh, đến nước có 623 thị loại, có thành phố trực thuộc trung ương, 82 thành phố, thị xã trực thuộc tỉnh, 537 thị trấn, ngồi cũn cú 60 khu cơng nghiệp xây dựng Dân số đô thị chiếm 23% dân số nước với tỷ lệ tăng dân số 0,5% Sù gia tăng dân số trình thị hố với mức sống ngày cao nguyên nhân chủ yếu làm cho tỷ lệ phát sinh chất thải rắn đô thị ngày tăng Chất thải rắn sinh hoạt có tỷ lệ phát sinh đứng thứ hai sau chất thải rắn công nghiệp Ở Việt Nam, tốc độ phát sinh rác thải tuỳ thuộc vào loại đô thị dao động từ 0,35-0,8 kg/người.ngày với tỷ trọng 0,5 tấn/m3 Các trung tâm đô thị nhỏ tỷ lệ phát sinh 0,3-0,5 kg/người.ngày Dự báo sau 10-15 năm lượng chất thải rắn đô thị lớn nước ta đạt tới trị số giống đô thị lớn nước Châu Á nay, khoảng 1,2kg/người.ngày Lượng chất thải rắn trung bình phát sinh từ thị thành phố năm 1996 16,237 tấn/ngày; năm 1997 19,315 tấn/ngày năm 1998 22,210 tấn/ngày Hiệu suất thu gom dao động từ 40%-67% thành phố lớn từ 20%-40% đô thị nhỏ, chí số thị xã nhiều thị trấn chưa có tổ chức thu gom chất thải rắn chưa có bãi đổ rác chung Lượng bùn cặn cống thường lấy theo định kỳ hàng năm, số lượng trung bình 822 tấn/ngày Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học công nghệ môi Bảng I.1: Lượng chất thải rắn phát sinh tỷ lệ thu gom toàn quốc từ năm1997-1999 [10] Loại chất thải Lượng phát sinh (tấn/ngày ) 1997 1998 1999 Chất thải sinh hoạt 14.525 16.558 18.879 Bùn, cặn cống 822 920 1.049 Phế thải xây dùng 1.798 2.049 2.336 Chất thải y tế nguy hại 240 152 177 Chất thải công nghiệp 1.930 2.220 2.508 nguy hại Tổng cộng 19.315 21.797 25.049 Lượng thu gom ( % ) 1997 1998 1999 55 68 75 90 92 92 55 65 65 75 75 75 48 50 60 56 70 73 Thành phần rác thải đô thị đa dạng tuỳ thuộc vào tốc độ phát triển kinh tế, văn hoá tập quán sinh hoạt người dân đô thị Thành phần rác thải thay đổi theo mùa, đặc điểm xây dựng thành phố Thành phần kích cỡ hạt chất thải rắn sinh hoạt lấy sau: 250-350mm chiếm 4-10%; 150-250 mm chiếm 11-15%; 100150mm chiếm 18-22%; 50-100mm chiếm 20-30% nhỏ 50mm chiếm 30-40% Các đặc trưng điển hình chất thải rắn thị: - Chất thải có nguồn gốc hữu cao (50-60%), điều kiện tốt để chơn, ủ hay chế biến thành phân bón hữu phục vụ cho nông nghiệp - Chứa nhiều đất cát, sỏi đá vụn gạch vỡ, thành phần tính độc hại, độ Èm tương đối cao Trọng lượng riêng chất thải rắn đóng vai trị định việc chọn lựa chọn thiết bị thu gom phương thức vận chuyển Tại Hà Nội trọng lượng riêng rác thải dao động từ 350-450 kg/m3, Đà Nẵng 420 kg/m 3, Hải Phòng 580 kg/m 3, thành phố Hồ Chí Minh 500kg/m3 Các thị, thành phố Việt Nam đà phát triển mạnh, lượng chất thải rắn phát sinh ngày nhiều đặc biệt rác thải sinh hoạt Do việc thu gom xử lý tốt, triệt để, khụng gõy ô nhiễm môi trường đem lại nguồn lợi điều đáng quan tâm, đòi hỏi phải lựa chọn cơng nghệ xử lý cho phù hợp với tình hình, thành phần đặc điểm rác thải thị Tổng lượng chất thải rắn đô thị Việt Nam không lớn so với nước khu vực giới Tuy nhiên vấn đề đáng lo ngại việc quản lý chất thải rắn Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học cơng nghệ mơi nguy hại, khó khăn việc thu gom xử lý rác ý thức người dân chưa cao yếu tố gây nhiễm Vì cần phải có biện pháp quản lý xử lý kịp thời I.4 Hiện trạng quản lý rác thải Hà Nội Mét vấn đề gay cấn quản lý chất thải rắn thị nước ta nói chung Hà Nội nói riêng khả thu gom cịn thấp so với yêu cầu đặt Tỷ lệ thu gom Hà Nội đạt 65% (năm 1998), khối lượng rác thải phát sinh ngày nhiều thành phần ngày phức tạp Rác thải Hà Nội hầu hết không phân loại nguồn, đáng ý rỏc cú chứa thành phần nguy hại Ngun nhân dẫn đến tình trạng tỷ lệ thu gom chất thải rắn thấp hầu hết đô thị thiếu phương tiện vận chuyển rác, thiếu nhân lực, hệ thống quản lý thu phí chất thải rắn chưa thích hợp, thiếu vốn đầu tư Bảng I.2: Dự báo khối lượng chất thải đô thị thành phố Hà Nội.[2] (Đơn vị: m3/năm) Loại rác Rác sinh hoạt Rác đường phố Rác công nghiệp Rác bệnh viện Bùn bể phốt Rác xây dựng Tổng cộng 1995 899.346 89.290 100.000 14.600 110.000 54.000 1.267.273 2000 1.273.984 125.956 107.202 16.427 122.000 72.264 1.717.833 2005 1.746.833 179.667 113.486 19.040 150.000 96.705 2.305.781 2010 2.619.483 236.055 122.116 22.093 180.000 129.413 3.309.160 2015 3.559.455 304.058 131.886 25.627 216.000 138.520 4.327.025 2020 5.018.750 377.667 142.436 29.727 259.200 140.000 5.967.780 Tại Hà Nội, công ty môi trường đô thị Hà Nội trực thuộc Sở giao thơng cơng Hà Nội doanh nghiệp có nhiệm vơ thu gom, vận chuyển xử lý chất thải nội thành, huyện ngoại thành xí nghiệp mơi trường trực thuộc Uỷ ban nhân dân huyện quản lý thực việc thu gom xử lý chất thải rắn địa bàn huyện Sở khoa học công nghệ môi trường có chức quản lý nhà nước chất thải rắn đơn vị môi trường, quan, xí nghiệp cơng nghiệp, trường học, khu dân cư địa bàn thành phố I.4.1 Công nghệ thu gom: Hiện việc thu gom chất thải rắn đô thị Hà Nội tiến hành theo hai bước: + Thu gom sơ cấp (thu gom ban đầu): cách mà theo đú rỏc thải thu gom từ nguồn phát sinh (nhà ở, sở thương mại…) chở đến bãi chứa chung, địa điểm bãi chuyển tiếp Thường thỡ cỏc hệ thống thu gom sơ cấp bao gồm xe chở rác nhỏ, xe hai bánh kéo tay để thu gom rác chở đến nơi tập kết Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học công nghệ môi + Thu gom thứ cấp: Rác từ nơi tập kết vận chuyển tới nơi xử lý Bước thu gom Công ty môi trường đô thị thực • Thu gom chất thải sinh hoạt đường phố: Tích rác hộ gia đình Xe đẩy công nhân thu gom đưa đến điểm tập kết Xe chở rác Nơi xử lý Tích rác c¸c thïng r¸c chung Hiện nay, lượng chất thải sinh hoạt đường phố lại chưa thu gom hàng ngày khoảng 4-7%, số Ýt đổ xuống ao hồ, bãi đất trống • Thu gom rác thải bệnh viện: Chất thải bệnh viện thu gom vận chuyển riêng tính chất đặc biệt nguy hại Tuy nhiên nhiều chất thải nguy hại chưa phân loại, chí cịn thải bừa bãi khu vực xung quanh lẫn vào với rác thải sinh hoạt Hiện ngày bệnh viện Hà Nội thải từ 11-20 phế thải rắn Công ty môi trường đô thị thu gom 46m3/ ngày, tỷ lệ phế thải nguy hại chiếm 25% • Thu gom chất thải cơng nghiệp: Hiện có phần nhỏ chất thải từ sở sản xuất công nghiệp lớn Công ty môi trường đô thị Hà Nội thu gom theo hợp đồng số Ýt sở có xây dựng hệ thống xử lý nhằm tận dụng lại chất thải Đối với sở công nghiệp nhỏ thành phố hầu hết chất thải cơng nghiệp đổ với chất thải sinh hoạt xử lý đơn giản chưa có kiểm xốt cụ thể • Thu gom phõn bựn bể phốt: Phõn bùn bể phốt Công ty môi trường đô thị Hà Nội thu gom xe chuyên dụng đưa xử lý Lượng phân phát sinh hàng ngày khoảng 350 thu gom 250 số bể phốt nằm cỏc ngừ nhỏ xa so với độ dài ống hút bơm I.4.2 Công nghệ xử lý: • Chất thải sinh hoạt: 10 Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học công nghệ môi CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN XÂY DÙNG TRONG NHÀ MÁY Các cơng trình xây dùng nhà máy có đặc điểm chung: - Kiểu nhà công nghiệp tầng, gồm nhiều dãy nhà - Kết cấu mỏi: mỏi fibroximăng có độ dốc i = 40%, góc nghiêng kèo α = 220 - Các cơng trình phải bố trí nhịp nhàng, đảm bảo thống mát IV.1 Các cơng trình IV.1.1 Nhà chứa rác nguyên liệu - Thể tớch rác sinh hoạt cần chứa ngày: Vr = 333 ≈ 800 (m3/ngày ) 0,416 Để giảm bớt ô nhiễm thỡ rỏc thu gom xử lý Do với lượng rác 800 m3/ngày, ta cần xây dựng nhà chứa rác để chứa khoảng 500 m3/ngày - Chọn chiều cao đống rác nhà chứa rác là: h = 2,5 m => Diện tích mặt sàn nhà chứa rác là: S= 500 = 200 m2 2,5 - Kích thước nhà chứa rác nguyên liệu: L × B × H = 20m × 10m × 4,8m Khu nhà cần phải bố trí cuối hướng gió, thơng thống có hệ thống thu gom nước rác IV.1.2 Nhà sơ loại rác thải Dùng để sơ loại thủ cơng loại rác thải có kích thước lớn khơng thích hợp cho q trình làm phân vi sinh Tại lần sơ loại khoảng 50 m3 thời gian 30 - Chiều dày lớp rác đổ sàn sơ loại : h = 0,3 m => Diện tích sàn sơ loại: S SL = 50 = 167 m2 0,3 + Diện tích sàn chứa rác loại bá sau ca làm việc (4h): 68 Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học công nghệ môi - Lượng rác loại bỏ ca: 800 × 10% = 40 m3 - Chiều cao lớp rác loại: hL = 1,5 m => Diện tích sàn chứa : SL = 40 = 27 m2 1,5 * Diện tích khu vực sơ loại: S = 167 + 27 = 194 m2 Kích thước nhà sơ loại: L × B × H = 20m × 9,8m × 4,8m IV.1.3 Dây chuyền phân loại + Sân đảo trộn: Khu dây chuyền bao gồm: - băng tải nhặt: + Chiều dài băng chuyền : 20 m + Chiều rộng băng chuyền : m + Khoảng cách hai băng chuyền : m - băng tải trung gian: + Chiều dài băng: m + Chiều rộng băng: 0,6 m - sàng phân loại thùng quay: + Chiều dài sàng: m + Đường kính sàng: 1,5 m - băng chuyền vận chuyển rác loại: + Chiều dài băng: m + Chiều rộng băng: 0,6 m - băng chuyền vận chuyển rác hữu tới sân đảo trộn + Chiều dài băng: m + Chiều rộng băng: 0,6 m - Sân đảo trộn: Cứ tiến hành đảo trộn đưa vào bể ủ => Lượng rác hữu sân đảo trộn giê: V = 181,8374 = 109 m3 × 0,416 Chiều cao lớp rác sân đảo trộn: h = 0,6 m => Diện tớch sân đảo trộn: S= 109 = 182 m2 0,6 Kích thước sân đảo trộn: L × B = 15,2m × 12m - Sân chứa rác loại: 69 Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học công nghệ môi Khối lượng rác loại từ sàng GLs =105,228 ( tấn/ngày ) = 253 (m3/ngày) 253 = 63,25 m3 Lượng rác chở sau giê => VL = Chiều cao đống rác loại: h = 1,5 m Diện tích sân chứa : S = 63,25 = 42 m2 1,5 Kích thước sân chứa rác loại: L × B = 8,4m × 5m Bể chứa phõn xớ mỏy: S = 8m × 5m = 40m Bố trí tồn dây chuyền hỡnh v: - 30 m Băng chuyền phân loại 2m 22 m 6m Băng chuyền phân loại m Sàng quay 9m 12 m Sân đảo trộn 7m Bể chứa phân xí máy 15,2 m 8m 5m Sân chứa rác lo¹i 5m 8,4m Kích thước nhà đặt dây chuyền phân loại + Sân đảo trộn: L × B × H = 30m × 25m × 4,8m => Diện tích khu dây chuyền phân loại + Sân đảo trộn: S = 30 × 20 = 750 m2 IV.1.4 Nhà ủ hiếu khí Lượng rác hữu vào bể ủ hiếu khí : 60,6125 ( tấn/bể ) = 146 m3 Chọn kích thước bể ủ là: - Chiều dài bể : L = 9,5 m - Chiều rộng bể: B = 6,5 m 70 25 m Đồ án tốt nghiệp trường - - K44 Viện khoa học công nghệ môi Chiều cao lớp rác bể : h = 2,5 m Dưới bể ủ có đặt hệ thống rãnh dẫn khí, gồm rãnh đặt dọc theo chiều dài bể phân bố cách theo chiều rộng bể - Chiều dài rãnh: m - Chiều rộng rãnh: 0,4 m - Chiều sâu rãnh: 0,25 m Thời gian ủ cho bể 21 ngày => Số bể ủ cần thiết là: 21 × = 63 bể Bố trí : dãy bể ủ dãy gồm 18 bể dãy gồm bể Với dãy gồm 18 bể ta có: - Chiều dài dãy : LD = 6,5 × = 58,5 m - Chiều rộng dãy: BD = 9,5 × = 19 m Với dãy gồm bể : - Chiều dài : LD = 6,5 × = 58,5 m - Chiều rộng: 9,5 m Chọn khoảng cách cỏc dóy m  Tổng diện tích khu bể ủ hiếu khí là: S = × ( 58,5 × 19 ) + ( 58,5 × 9,5) + × ( × 58,5) = 4592,25 m2 IV.1.5 Nhà ủ chín: Lượng phân compost đưa vào ủ chín ngày: G4Pv = 157,830447(tấn) Khối lượng riêng phân đưa vào ủ chín : ρP = 500 (kg/m3) [11]  V= 316 ( m /ngày ) - Chiều cao đống phân compost nhà ủ chín : h = 2,5 m  Diện tích sàn chứa phân compost ngày: Ss = 316 = 126,4 m2 2,5 Thời gian lưu phân compost 28 ngày  Diện tích cần thiết cho nhà ủ chín : Sct = 28 × 126,4 = 3539,2 m2 + Diện tích để xe xúc, cơng nhân làm việc đảo trộn : SP = 25%.Sct = 884,8 m2 => Tổng diện tích khu ủ chín: S = 3539,2 + 884,8 = 4424 m2 Kích thước nhà ủ chín : L × B × H = 93m × 48m × 4,8m IV.1.6 Dây chuyền tinh chế Dây chuyền bao gồm: - Băng chuyền vận chuyển mùn tới sàng quay: KT: Dài = 4,8 m; Rộng = 0,6 m - Sàng quay: 71 Đồ án tốt nghiệp trường - - K44 Viện khoa học công nghệ môi KT: Chiều dài = m ; Đường kính : m Băng chuyền vận chuyển mùn từ sàng quay tới sàng lắc: KT: Dài m ; Rộng 0,5 m Sàng lắc: KT : Dài 2,25 m ; Rộng 1,5 m Bàn tuyển tỷ trọng: KT: Dài 2,5 m : Rộng m Băng chuyền vận chuyển mùn từ sàng lắc tới bàn tuyển tỷ trọng: KT: Dài 3,4 m Băng chuyền vận chuyển rác loại từ sàng quay : KT : Dài m ; Rộng 0,6 m + Lượng rác loại bỏ sàng quay: 23,67456 = 36,5 m3 0,65 Chiều cao đống rác loại: h = m 36,5 = 18,25 m2 Kích thước sàn chứa: L × B = 5,2m × 3,5m  Diện tích sàn chứa : S1 = Lượng rác đưa chôn lấp sau ca làm việc + Lượng mùn loại sàng lắc: 18,94 = 29 m3 0,65 Chiều cao đống mùn: h = 1,5 m => S3 = 29 = 19,3 m2 1,5  KT: L × B = 5,5m × 3,5m - Lượng mùn loại có kích cỡ > 5mm đưa trở lại bể ủ hiếu khí để đẩy nhanh tốc độ trình phân giải hạn chế phát sinh mùi + Lượng mùn loại bàn tuyển tỷ trọng: 22,72758 = 41,3 m3 0,55 - Lượng mùn (70% phân vi sinh tận thu) vận chuyển sau đưa sang khâu đóng bao khu hoàn thiện; chiều cao đống mùn: h =1,5 m => S =  41,3 = 14 m2 × 1,5 KT: L × B = 4m × 3,5m + Lượng mùn thu được: 53,03102 = 96,5 m3 0,55 Chiều cao đống mùn: h = m; 72 Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học công nghệ môi - Lượng mùn loại I đưa sang khâu hoàn thiện để phối trộn phụ gia tạo phân vi sinh, giê lần  Diện tích sàn chứa mùn: S = 96,5 = 12,06 m2 4×  KT: L × B = 4m × 3m Bố trí dây chuyền tinh chế hình vẽ: 10 m 4,8 m L = 5,2m B = 3,5m Sàn chứa rác loại Sàng quay 5m 8m 26m 8m L = 5,5m B = 3,5m Sàn chứa mùn loại sàng lắc Sàng lắc 2,25 m 3,4 m L=4m B=3m Sµn chøa mïn I 2,5 m Tun tû träng L=4m B = 3,5m Sµn chøa mïn II • Kích thước nhà đặt dây chuyền tinh chế: L × B × H = 26m × 10m × 4,8m Diện tích khu tinh chế: S = 26 × 10 = 260 m2 IV.1.7 Khu nhà hoàn thiện Lượng mùn loại I đưa vào khu hoàn thiện: 53,03102 = 96,4 m3 0,55 Kích thước khu hồn thiện: : L × B × H = 15m × 10m × 4,8m 73 Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học công nghệ môi IV.1.8 Kho chứa sản phẩm Tính diện tích kho chứa sản phẩm tháng Lượng phân sản phẩm sản xuất tháng (25 ngày ) G = 77,107 × 25 = 1927,675 ( tấn/thỏng ) = 3504,864 ( m3/tháng ) Chiều cao sản phẩm kho: h = m 3504,864 ≈ 1168 m2 Kích thước nhà kho: L × B × H = 39m × 30m × 4,8m => Diện tích kho: S = IV.2 Cơng trình phụ IV.2.1 Khu vực hành * Khu làm việc xây tầng với cỏc phũng: - Phòng giám đốc: S = 15 m2 - Phòng kỹ thuật: S = 60 m2 - Phịng kế tốn: S = 25 m2 - Phịng khách: S = m2 - Hội trường: S = 80 m2 - Diện tích hành lang, cầu thang: S = 50 m2  Tổng diện tích: S = 239 = 119,5 m2 Kích thước mặt sàn: L × B = 20m × 6m * Khu nhà ăn: - Diện tích cho người nhà ăn là: 1,12 m2 - Diện tích khu vực bếp: S = 30 m2 - Biên chế công ty: 150 người => Diện tích khu nhà ăn : S = 1,12 × 150 + 30 = 198 m2 Kích thước khu nhà ăn: L × B × H = 19,8m × 10m × 3,6m IV.2.2 Phịng thường trực Diện tích: 10 m2 Kích thước: L × B × H = 4m × 2,5m × 3,2m IV.2.3 Kho chứa chất phụ gia - Khối lượng rỉ đường + đạm : 2,05 ( tấn/thỏng ) Khối lượng vi sinh vật + dung dịch EMTC: 1,175 ( tấn/thỏng ) Khối lượng N, P, K: 204,175 ( tấn/thỏng ) 74 Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học công nghệ môi => Diện tích kho chứa: S = 100 m2 - Kích thước kho : L × B × H = 14m × 7,2m × 3,6m IV.2.4 Nhà để xe * Gara tơ: - Diện tích tiêu chuẩn cho xe tải: 20 ( m2/xe ); 12 xe - Diện tích tiêu chuẩn cho xe con: 15 ( m2/xe ); xe - Diện tích tiêu chuẩn cho xe xóc: 28 ( m2/xe ); xe - Diện tích tiêu chuẩn cho xe hỳt phõn: 14 ( m2/xe ); xe SGara = 12 × 20 + 15 × + 28 × + 14 × = 438 m2 Diện tích vào xe : 50%.SGara = 219 m2 => Diện tích gara tơ: S = 438 + 219 = 657 m2 Kích thước gara: 30m × 22m × 4,8m * Nhà để xe đạp, xe máy: - Đảm bảo để 150 xe ( 100 xe máy + 50 xe đạp ) - Diện tích tiêu chuẩn cho mét xe máy: 2,25 m2 - Diện tích tiêu chuẩn cho mét xe đạp : 0,9 m2 => Diện tích nhà để xe: S = 2,25 × 100 + 0,9 × 50 = 270 m2 Kích thước nhà xe: L × B × H = 18m × 15m × 3,6m IV.2.5 Khu vệ sinh nhà tắm - Diện tích khu vệ sinh: 32 m2 - Kích thước: L × B × H = 8m × 4m × 3,6m - Diện tích khu vệ sinh: 24 m2 - Kích thước: L × B × H = 6m × 4m × 3,6m - Diện tích nhà thay quần áo : 98 m2 - Kích thước: L × B × H = 14m × 7m × 3,6m IV.2.6 Cân điện tử S = × = 24 m2 IV.2.7 Trạm điện, nước S = 50m2 - Kích thước: L × B × H = 10m × 5m × 3,6m • Tổng diện tích cơng trình nhà máy: 75 Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học công nghệ môi SΣ = 13320,75 m2 Chọn hệ số xây dựng Kxd =30%  Diện tích tồn nhà máy: S = 13320,75 = 44402,5 m2 0,3 H : SƠ ĐỒ MẶT BẰNG NHÀ MÁY: 76 Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học công nghệ môi 1’ 18 16 17 15 12 10 11 14 13 13 13 13 1: Cổng 10: Nhà chứa rác: ( 20m × 10m ) 1’: Cổng phụ 11: Sàn sơ loại: ( 20m × 9,8m ) 2: Phịng thường trực: ( 4m × 2,5m ) 12: Dây chuyền phân loại: ( 30m × 25m ) 3: Nhà để xe đạp, xe máy: ( 18m × 15m ) 13: Khu ủ hiếu khí: [ 58,5m × 19m( 9,5m ) ] 4: Khu vực hành chính: ( 20m × 6m ) 14: Khu nhà ủ chín: ( 4m × 2,5m ) 5: Khu nhà ăn: ( 19,8m × 10m ) 15: Dây chuyền tinh chế: ( 26m × 10m ) 77 Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học công nghệ môi 6: Khu vệ sinh, nhà tắm: ( 14m × 11m ) 7: Gara tơ:( 30m × 22m ) 16: Khu nhà hồn thiện: ( 15m × 10m ) 17: Kho chứa sản phẩm: ( 39m × 30m ) 8: Trạm điện, nước: ( 10m × 5m ) 18: Kho chứa chất phụ gia: ( 14m × 7,2m ) 9: Trạm cân: ( 6m × 4m ) CONTROL Whip1 CONTROL Object 337 78 Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học công nghệ môi CHƯƠNG V NHỮNG VẤN ĐỀ CỦA NHÀ MÁY VÀ GIẢI PHÁP V.1 Vấn đề môi trường nhà máy V.1.1 Mơi trường khơng khí: Trong q trình hoạt động nhà máy nhiễm mơi trường khơng khí chủ yếu mùi thối sinh từ rác thải Sự ô nhiễm xuất khu vực: - Khu nhà chứa rác nguyên liệu - Khu nhà sơ loại dây chuyền phân loại rác thải - Sân chứa rác loại trước vận chuyển chơn lấp Điều có ảnh hưởng lớn đến sức khoẻ công nhân làm việc trực tiếp khu vực môi trường khu vực xung quanh Ngoài khâu hoàn thiện mơi trường khơng khí có nhiễm khí NH từ q trình hồ trộn Urờ (đạm ) vào mùn hữu V.1.2 Môi trường nước: Nước thải sản xuất, nước mưa: Quá trình chế biến rác thải không tạo nước thải sản xuất nước rác chảy từ trình ủ rác thu bể chứa bơm lại bể ủ nhằm bổ sung độ Èm Do có nước mưa nước rửa trụi trờn mặt xí nghiệp Loại nước thải có độ đục lớn, có chứa chất lơ lửng, có nguồn gốc đất đá, mựn, cỏc hợp chất hữu cơ, vô (từ rác thải) , dễ làm lắng đọng gây ô nhiễm nguồn nước Lượng nước thường xuyên ước tính khoảng 1m3/ngày Nước thải sinh hoạt: Trong trình hoạt động nhà máy, lượng nước thải sinh hoạt tạo ước tính khoảng ~ m 3/ngđ Nước thải xử lý bể tự hoại, sau thải ngồi V.2 Giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường: V.2.1 Các biện pháp giảm thiểu nhiễm khơng khí: Do tính chất rác thải có nhiều thành phần khác nên việc phân loại khâu cần thiết quan trọng nhằm nâng chất lượng sản phẩm Khu vực phân loại nơi có mơi trường làm việc bất lợi nơi cơng nhân phải trực tiếp tiếp xúc với rác thải Do để giảm ô nhiễm phát sinh thì: - Lượng rác đầu vào sử dụng ngày, tránh để tình trạng lưu trữ rác thời gian dài 79 Đồ án tốt nghiệp trường - - K44 Viện khoa học công nghệ môi Sử dụng chế phẩm sinh học để khử mùi Sử dụng quạt thơng gió, thiết bị hỳt mựi dây chuyền phân loại Bố trí nhà xưởng thơng thống Hệ thống nhà chứa rác, nhà sơ loại dây chuyền phân loại nên đặt cuối hướng gió Sử dơng trang thiết bị bảo hộ cho công nhân Phần mùn loại từ sàng lắc phải đưa lại bể ủ hiếu khí để đẩy nhanh q trình phân huỷ, giảm phát sinh mùi Trồng xanh quanh khu vực nhà máy V.2.2 Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước: Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước trước tiên có hiệu cao tổ chức hợp lý hệ thống thoát nước Hệ thống thoát nước nhà máy hệ thống thoát nước chung, bao gồm nước mưa, nước thải sinh hoạt nước vệ sinh nhà xưởng thiết bị phải thường xuyên kiểm tra nạo vét, khai thông hệ thống thoát nước để trỏnh ỳng ngập Nước rác bể chứa cần xử lý sơ để tránh nhiễm Ngồi nhà máy nên xây dựng hệ thống xử lý sơ nước thải trước thải ngồi để giảm nhiễm nguồn nước khu vực xung quanh V.3 Vấn đề chi phí sản xuất giải pháp Chi phí cho việc xử lý rác chế biến thành phân bón cịn cao so với việc chơn lấp rác Do rác thải chưa phân loại nguồn thành phần rác thải có chứa nhiều tạp chất khú phõn huỷ nên: - Phải tốn chi phí cho cơng việc phân loại - Làm giảm suất thiết bị - Chất lượng sản phẩm chưa cao Ngoài thị trường tiêu thụ sản phẩm phân vi sinh cịn hạn chế việc trì sản xuất cịn gặp nhiều khó khăn • Giải pháp: Hiện việc phân loại rác nguồn thực Vì giảm chi phí cho việc phân loại, tăng hiệu suất thiết bị giảm chi phí cho việc vận chuyển rác loại chôn lấp nâng cao chất lượng sản phẩm Nhờ giảm giá thành sản phẩm tăng công suất nhà máy Theo nghiên cứu gần đây, phân compost đánh giá chất điều hoà đất tốt, cần thiết cho tăng trưởng trồng Nó có khả giữ độ Èm chất dinh dưỡng cho đất, có khả kết dính đất giảm súi mũn Phõn 80 Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học cơng nghệ mơi compost cịn chất có khả cải tạo phục hồi đất giảm nguy thoỏi hoỏ đất Đây ưu điểm quan trọng để phân compost mở rộng thị trường tiêu thụ KẾT LUẬN Qua trình làm đồ án thiết kế hệ thống xử lý rác thải sinh hoạt làm phân compost thấy rằng: Với nhà máy công suất xử lý 100.000 rỏc/năm thỡ giảm khoảng 387 m3 rác thải ngày phải đem chôn lấp cung cấp thêm lượng phân bón phục vụ cho nơng nghiệp Do phương pháp xử lý rác thành phân bón thiết thực có tính khả thi cao cỏc đụ thị nước ta Ở nước ta thị trường tiêu thụ sản phẩm hạn chế nờn cỏc nhà máy xây dựng với mục đích xử lý rác thải chủ yếu Vì việc mở rộng thị trường tiêu thụ cho sản phẩm cần thiết đòi hỏi nhà nước phải có sách hỗ trợ mức 81 Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Viện khoa học công nghệ môi TÀI LIỆU THAM KHẢO Ngụ Bỡnh (1997), Cơ sở xây dựng nhà công nghiệp, Xưởng in đại học chức trường ĐHBK Hà Nội Công ty môi trường đô thị Hà Nội (2002), Báo cáo tổng kết công tác quản lý chất thải rắn thành phố Hà Nội, Hà Nội Công ty môi trường đô thị Hà Nội, Xí nghiệp chế biến phế thải Cầu Diễn (2002), Tờ trình phê duyệt quy trình cơng nghệ chi tiết nhà máy phân hữu Cầu Diễn Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (2000), Vi sinh vật học, Nxb Giáo dục, Hà Nội Phạm Ngọc Đăng (2000), Quản lý môi trường đô thị khu công nghiệp, Nxb Xây dựng, Hà Nội Tăng Văn Đồn, Trần Đức Hạ, Kĩ thuật mơi trường, Nxb Giáo dục, Hà Nội Bùi Hải, Trần Thế Sơn (1999), Kỹ thuật nhiệt, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Đức Lượng (1990), Nghiên cứu tính chất mét số sinh vật có khả tổng hợp xenluloza ứng dụng công nghiệp xử lý chất thải hữu cơ, Luận án PTS Khoa học Vũ Bá Minh, Hồng Minh Nam, Q trình thiết bị cơng nghệ hố học – Tập II ( Cơ học vật liệu rời ), Trường đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh 10 Trần Hiếu Nhuệ, Ứng Quốc Dũng, Nguyễn Thị kim Thái (2001), Quản lý chất thải rắn – Tập I, Nxb Xây dựng, Hà Nội 11 Đỗ Minh Phương (2001), Đồ án tốt nghiệp, Viện khoa học & công nghệ môi trường 12 Trần Kim Quy (1980), Chất thải hướng tận dụng, Nxb thành phố Hồ Chí Minh, 13 Nguyễn Thị Thu Thủy (2000), Xử lý nước cấp sinh hoạt công nghiệp, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 82 ... CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN PHÂN COMPOST III.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ Đồ án tốt nghiệp trường - K44 Vi? ??n khoa học công nghệ mụi Tiếp nhận rác qua cân đi? ??n tử Rác kích thước lớn Sơ tuyển Phân bùn đà xử. .. chuyển rác thải Vì vậy, cơng nghệ phù hợp mang tính khả thi cao để áp dụng cho thành phố nước ta Trong đồ án ta vào thiết kế hệ thống xử lý rác thành phân vi sinh để góp phần giải lượng rác thải... Để tính tốn thiết kế thiết bị, nhà xưởng ta phải tính cân vật chất cho công đoạn dây chuyền công nghệ - Năng suất để thiết kế hệ thống xử lý rác thải thành phân vi sinh là: 100.000 ( rác/ năm)