Đang tải... (xem toàn văn)
Tính toán thiết kế xây dựng khu liên hợp xử lý chất thải rắn tại xã xuân trường, thành phố đà lạt đáp ứng nhu cầu xử lý trong giai đoạn từ 2018 - 2035
Đồ án CTR MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU iv DANH MỤC HÌNH ẢNH .v MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nội dung Nội dung đề tài .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát khu vực nghiên cứu 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Quy mô dân số 1.1.3 Điều kiện đại hình địa chất 1.1.4 Điều kiện khí hậu 1.1.5 Hệ thống thủy văn .8 1.1.6 Tình hình kinh tế - y tế - giáo dục .9 1.2 Hiện trạng môi trường khu vực nghiên cứu 12 CHƯƠNG 2: ƯỚC TÍNH LƯỢNG CHẤT THẢI RẮN .14 2.1 Tính tốn vàn phân loại rác thải sinh hoạt .14 2.1.1 Tính tốn lượng rác thải sinh hoạt 14 2.1.2 Phân loại thành phần rác thải sinh hoạt 16 2.2 Tính tốn phân loại rác thải cơng nghiệp .16 2.2.1 Tính tốn rác thải công nghiệp 16 2.2.2 Phân loại rác thải công nghiệp 18 2.3 Tính tốn phân loại rác thải Thương mại – Dịch vụ .18 2.3.1 Tính tốn rác thải Thương mại – Dịch vụ .18 Đồ án CTR 2.3.2 Phân loại rác thải Thương mại – Dịch vụ .20 2.4 Tính tốn phân loại rác thải y tế 20 2.4.1 Tính tốn chất thải y tế phát sinh 20 2.4.2 Phân loại rác thải y tế 22 2.5 Thống kê khối lượng CTR phát sinh đến năm 2035 phương pháp xử lý23 2.6 Lựa chọn vị trí xây dựng khu phức hợp xử lý CTR 24 2.6.1 Phân tích lựa chọn vị trí xây dựng khu liên hợp xử lý CTR 24 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 25 3.1 Thiết kế ô chôn lấp CTR 25 3.1.1 Nguyên tắc chung thiết kế BCL CTR 25 3.1.2 Các hợp phần bãi chôn lấp .26 3.1.3 Lựa chọn BCL 28 3.1.4 Lựa chọn loại hình bãi chơn lấp 29 3.2 Thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn 29 3.2.1 Tính tốn diện tích ô chôn lấp 29 3.3 Thiết kế hệ thống thu khí bãi chơn lấp 33 3.3.1 Cơ sở lý thuyết hình thành khí bãi chơn lấp 33 3.3.2 Xác định lượng khí hình thành bãi chôn lấp 34 3.4 Tính tốn thu gom nước rỉ rác 41 3.4.1 Cơ sở hình thành nước rỉ rác 41 3.4.2 Tính tốn lượng nước rỉ rác sinh 42 3.4.3 Thiết kế hệ thống thu gom nước rỉ rác 43 3.4.4 Tính tốn thủy lực 46 3.4.5 Tính tốn trạm bơm nước thải 48 3.5 Tính tốn thu gom nước mưa 58 Đồ án CTR 3.6 Tính tốn nhà ủ phân 58 3.6.1 Công nghệ ủ phân Steinmueller Đức 58 3.6.2 Công nghệ ủ phân nhà máy ủ phân hữu Cầu Diễn 61 3.6.3 Thiết kế nhà máy ủ phân compost 63 Tính tốn độ ẩm trung bình nguyên liệu đầu vào .63 3.6.4 Khái toán kinh tế .67 3.7 Tính tốn lò đốt chất thải cơng nghiệp y tế 69 3.7.1 Tính tốn cháy dầu DO .70 3.7.2 Tính tốn cháy rác 74 3.7.3 Tính cân nhiệt nhiệt lượng tiêu hao 78 3.7.4 Xác định kích thước lò đốt 80 3.7.5 Xác định thành phần lưu lượng khí thải .93 3.7.6 Tính tốn chi phí xây dựng lò đốt 95 DANH MỤC BẢNG BIỂ Đồ án CTR Bảng 2-1: Thống kê lượng chất thải sinh hoạt phát sinh thu gom .16 Bảng 2-2: Phân loại thành phần rác thải sinh hoạt 17 Bảng 2-3: Tỷ lệ thu gom lượng chất thải công nghiệp phát sinh .18 Bảng 2-4: Phân loại rác thải công ngiệp 19 Bảng 2-5: Tỷ lệ thu gom lượng chất thải TM-DV phát sinh .20 Bảng 2-6: Phân loại rác thải TM-DV .21 Bảng 2-7: Tỷ lệ thu gom lượng chất thải y tế phát sinh 22 Bảng 2-8: Pân loại rác thải y tế 23 Bảng 2-9: Thống kê lượng rác phát sinh biện pháp xử lý 24 Bảng 3-1: Tiêu chuẩn xây dựng bãi chôn lấp 29 Bảng 3-2: Phân chia ô chôn lấp theo năm 30 Bảng 3-3: Khối lượng chất thải PHN-PHC 35 Bảng 3-4: Thành phần hóa học hợp phần cháy chất thải rắn .36 Bảng 3-5: Khối lượng thành phần cháy 36 Bảng 3-6: Thành phần số mol nguyên tố 37 Bảng 3-7: Cơng thức hóa học PHN, PHC 37 Bảng 3-8: Thành phần phần trăm khối lượng chất thải rắn cần đốt 41 Bảng 3-9: Thành phần nhiên liệu dầu DO theo lượng mol 43 Bảng 3-10: Thành phần lượng sản phẩm cháy đốt 100kg dầu DO 46 Bảng 3-11: Thành phần chất thải rắn chuyển thành lượng mol 47 Bảng 3-12: Thành phần lượng sản phẩm cháy đốt 100kg rác điều kiện chuẩn 49 Bảng 3-13: Các thông số thiết kế buồng sơ cấp .54 Đồ án CTR Bảng 3-14: Các thông số thiết kế buồng đốt thứ cấp 60 Bảng 3-15: Thành phần lưu lượng khí đốt dầu buồng đốt thứ cấp 64 Bảng 3-16: Thành phần lưu lượng dòng vào buồng đốt thứ cấp .64 Bảng 3-17: Thành phần lưu lượng khí khỏi lò đốt 65 Bảng 3-18: Bảng so sánh khí thải lò đốt với QCVN 61-MT:2016/BTNMT 65 Bảng 3-19: Ước tính vật liệu xây lò đốt CTR nguy hại 66 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1-1: Tổng quan vị trí nghiên cứu Hình 1-2: Tỉnh Lâm Đồng .3 Hình 1-3: Thành phố Đà Lạt Đồ án CTR Hình 2-1: Xã Xuân Trường 25 Đồ án CTR MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện ô nhiễm chất thải rắn vấn đề đáng quan tâm Việt Nam nói chung Đà Lạt nói riêng Với mục tiêu phấn đấu trở thành đô thị xanh, thành phố Đà Lạt đẩy mạnh công tác quản lý xử lý CTR năm tới Để đáp ứng tiêu chí đó, Đà Lạt tiến hành quy hoạch xây dựng khu xử lý CTR đáp ứng nhu cầu xử lý CTR toàn thành phố Với mục tiêu đặt trên, nhóm định tiến hành xây dựng khu liên hợp xử lý CTR cho thành phố Đà Lạt đáp ứng nhu cầu cho thành phố từ năm 2018-2035 Mục tiêu nội dung Tính toán thiết kế xây dựng khu liên hợp xử lý chất thải rắn xã Xuân Trường, thành phố Đà Lạt đáp ứng nhu cầu xử lý giai đoạn từ 2018 - 2035 Nội dung đề tài Thiết kế cơng trình khu liên hợp xử lý CTR bao gồm ô chôn lấp, nhà ủ phân, lò đốt rác Ngồi việc xử lý rác thải nhiễm thứ cấp vấn đề cần quan tâm nước rỉ rác từ bãi chôn lấp, nhà ủ phân, khí từ chơn lấp từ trình đốt rác cần phải xử lý Như ngồi việc xây dựng cơng trình xử lý rác cần quan tâm đến xây dựng hệ thống thu gom xử lý nước rác khí thải Đồ án CTR CHƯƠNG 1: 1.1 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU Khái quát khu vực nghiên cứu 1.1.1 Vị trí địa lý Hình 1-1: Tổng quan vị trí nghiên cứu Lâm Đồng năm tỉnh thuộc vùng Tây Ngun, đồng thời tỉnh có diện tích lớn thứ nước tiếp giáp với vùng kinh tế trọng điểm phía Nam Nằm cao nguyên cao Tây Nguyên Lâm Viên - Di Linh với độ cao 1500 mét so với mực nước biển tỉnh Tây Ngun khơng có đường biên giới quốc tế Tỉnh lỵ thành phố Đà Lạt nằm cách Thành phố Hồ Chí Minh 300 km hướng Bắc, đồng thời cách cảng biển Nha Trang 210 km hướng Tây Năm 2010, Lâm Đồng tỉnh Tây Nguyên có thành phố trực thuộc tỉnh (Đà Lạt, Bảo Lộc) Đồ án CTR Hình 1-2: Tỉnh Lâm Đồng Hình 1-3: Thành phố Đà Lạt Thành phố Đà Lạt nằm cao nguyên Lang Biang, phía Bắc tỉnh Lâm Đồng, Về phía Bắc, Đà Lạt giáp với huyện Lạc Dương, phía Đơng Đơng Nam giáp với huyện Đơn Dương, phía Tây Tây Nam giáp với hai huyện Lâm Hà Đức Đồ án CTR Trọng Đà Lạt cách thủ Hà Nội 1500 km, thành phố Hồ Chí Minh 320 km, thành phố Nha Trang 135 km Hàng trăm năm trước đây, Đà Lạt địa bàn cư trú người Lạch, vốn cư dân toàn cao ngun Lang Biang Đà Lạt có diện tích 400 km², bao bọc đỉnh núi cao dãy núi liên tiếp: - Phía Bắc Tây Bắc giới hạn dãy Chorơmui, Yộ Đa Myut (1.816 m), Tây Bắc dựa vào chân dãy núi Chư Yang Kae (1.921 m), thuộc quần sơn Lang Biang mà đỉnh cao Chư Yang Sinh (1.408 m) - Phía Đông chân dãy núi Bi Doup (2.278 m) dốc xuống cao ngun Dran - Phía Đơng Nam chắn dãy Cho Proline (1.629 m) - Phía Nam Tây Nam có dãy núi Voi (1.754 m) Yàng Sơreng bao bọc 1.1.2 Quy mô dân số Ngày nay, phần lớn cư dân thành phố người Kinh, phần nhỏ lại gồm người Hoa, người Cơ Ho dân tộc thiểu số khác Theo số liệu năm 2011, Đà Lạt có 191.803 cư dân thành thị, tương đương 90% Cấu trúc theo giới tính, thành phố có 100.520 cư dân nam 111.176 cư dân nữ Cũng đô thị khác, Đà Lạt không đồng đều, dân cư tập trung nhiều phường trung tâm phường 1, phường 2, phường Ở ngoại thành, cư dân sống chủ yếu nông nghiệp, lâm nghiệp tiểu thủ công nghiệp, nơng nghiệp chiếm phần quan trọng Khu vực ngoại thành Đà Lạt rõ nét xã Xuân Trường, Xuân Thọ Tà Nung Hiện nay, địa bàn thành phố Đà Lạt hình thành số khu thị khu đô thị Golf Valley Đà Lạt, khu đô thị Đà Lạt Green Thành phố Đà Lạt có tổng diện tích tự nhiên: 393,29 km² (39.329 ha) với dân số tính đến cuối năm 2017 226.978 người với tỷ lệ gia tăng dân số 1% 1.1.3 Điều kiện đại hình địa chất a Địa hình Đồ án CTR Trong đó: Qdt = 40048,33 kJ/kg = 40048,33.103 J/kg – nhiệt trị thấp dầu Qrt = 25770,16 kJ/kg = 25770,16.103 J/kg – nhiệt trị thấp rác Bd = 0,006 kg/s – lượng dầu tiêu hao G = 0,16 kg/s – cơng suất lò q = (290 ÷581).103 W/m3 – mật độ nhiệt thể tích buồng đốt Chọn q = 400.103 W/m3 (m3) Xác định diện tích bề mặt ghi lò Diện tích bề mặt ghi phụ thuộc vào lượng nhiên liệu B đốt đơn vị thời gian cường độ cháy ghi R, diện tích bề mặt ghi lò : (m2) Trong đó: B : lượng nhiên liệu chuẩn sử dụng (kg/h), B= 0,9359.560 = 524,1(kg/h) (1 kg rác = 0,9359 kg nhiên liệu tiêu chuẩn) R: cường độ cháy ghi lò (bảng 3-5/95 Tính Tốn Kỹ Thuật Nhiệt Lò Cơng Nghiệp T1) lấy R = 100 kg/m2 Diện tích mắt gió ghi lấy 30% tổng diện tích ghi, diện tích ghi: F’= +30% Fm = 1,3.5,24 = 6,812 (m2) Thiết kế ghi hình vng cạnh ghi: a F = 2,6 (m) Diện tích đáy lò: Smd = F/0,7 = 6,812/0,7 = 9,6 (m2) (Với hệ số chênh lệch diện tích mặt ghi đáy lò đốt từ 0,65 – 0,7 Chọn 0,7) Xác định kích thước buồng đốt lý thuyết V = L x B x H = 13 (m3) 80 Đồ án CTR Trên thực tế thể tích buồng đốt sơ cấp phải tính đến phần khơng gian mà CTR chiếm chỗ, hệ số ảnh hưởng công suất, hệ số ảnh hưởng thời gian Thể tích chất thải rắn chiếm chỗ: Vcc Gctr nct (m3) Trong đó: Gctr: khối lượng CTR nạp (kg) n : số lần nạp ctr giờ, chọn n = ρct: trọng lượng riêng CTR 240kg/m3(theo Hồng Kim Cơ – Ơ nhiễm khơng khí xử lý khói bụi) Hệ số ảnh hưởng cơng suất từ 0.8 – 0.9,chọn = 0,85 Hệ số ảnh hưởng thời gian từ 0.9 – 0.95 , chọn = 0,95 Tính V thực buồng sơ cấp (m3) Chọn Vt =19 (m3) Chọn L = 3,5 m, B = 2,7 m , H = m Bảng 3-25: Các thông số thiết kế buồng sơ cấp Các thơng số tính tốn Thể tích buồng đốt sơ Chiều dài buồng đốt sơ cấp Chiều rộng buồng đốt sơ cấp Chiều cao buồng đốt sơ cấp Ký hiệu V L B H Kích thước 19 3,5 2,7 Đơn vị m3 m m m Tính thiết bị đốt Lựa chọn thiết bị Nhiên liệu lỏng dùng lò cơng nghiệp thường loại dầu như: DO, FO Để đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu cần biến dầu thành hạt nhỏ có đường kính khoảng 0,05 ÷ 0,3 mm gọi bụi dầu Mục đích biến dầu thành bụi dầu tăng bề mặt tiếp xúc dầu với chất oxy hóa Để tạo hạt dầu có kích thước mong muốn, độ 81 Đồ án CTR nhớt dầu không lớn 10mm 2/s Quá trình biến bụi dầu thực dầu nhẹ nhiệt độ phòng, dầu nặng khoảng 110oC - Quá trình cháy giọt nhiên liệu lỏng bao gồm bước: Hỗn hợp giọt sương với dòng khơng khí rối với khí nóng hồi lưu Nung nóng giọt sương (đối lưu, xạ) Các giọt bay hỗn hợp với khơng khí khí nóng hồi lưu Hỗn hợp bắt lửa thành phần nhiệt độ phù hợp Hỗn hợp cháy Hình thành muội mạch cacbon Cháy muội mạch cacbon theo nguyên lý cháy nhiên liệu rắn Tuy tách biệt thành giai đoạn cháy, song thực tế khâu có quan hệ mật thiết với Nếu trình trao đổi nhiệt môi trường với hỗn hợp chất biến bụi nhiên liệu tốt hỗn hợp sấy nóng nhanh, dầu bốc tốt trình cháy xảy nhanh Hạt dầu nhỏ, thời gian sấy ngắn, bốc nhanh cháy xảy nhanh Khi cháy, có phân hủy hợp chất hydrocacbon nên có hạt muội than Để đốt cháy nhiên liệu dạng lỏng, thiết bị hay dùng béc phun (mỏ phun) Béc phun biến dầu thành hạt nhỏ li ti để đưa vào lò Béc phun chia làm loại: béc phun thấp áp vá cao áp Đặc tính hai loại béc phun trình bày bảng sau: Bảng 3.8: Các đặc tính béc phun thấp áp cao áp[7] Đặc tính Chất biến bụi dầu Béc phun Thấp áp Khơng khí quạt cấp Cao áp Khơng khí nén Hơi nước Áp suất chất biến bụi, kN/m2 2,95÷8,8 Nhiệt độ nung khơng khí oC Lượng chất biến bụi (khơng khí), % 300 Khơng khí nén: 590 ÷780 Hơi nước: 590 ÷ 1780 Khơng hạn chế tổng lượng khí cần đốt cháy nhiên 100 ÷ 12 liệu Lượng khơng khí đợt hai, % tổng - Khơng khí nén: 88 ÷ 93 Hơi mước: 100 82 Đồ án CTR Đặc tính Béc phun Thấp áp Cao áp lượng khơng khí cần đốt cháy nhiên liệu Lượng chất biến bụi cho 1kg dầu (kg) Tốc độ chất biến bụi khỏi miệng ống (m/s) Mức độ biến bụi (đường kính hạt bụi dầu) (mm) 50 ÷ 80 Khơng khí: 0,6 Hơi nước: 0,8 Thường đến 330 Đến 0,5 lớn 330 0,1 ÷ 0,2 Đối với lò đốt có cơng suất 560kg/h, dùng béc phun thấp áp Tính tốn thiết bị đốt + Nhiệt độ khơng khí: t = 18 0C + Áp suất khơng khí trước béc phun: h0 = 4,9 kN/m2 + Lượng không khí dùng để đốt hồn tồn nhiên liệu DO: La Va 10, 74 13,88 1, 293 (kg/kg) + Áp suất mơi trường lò: pmt = 99,2 kN/m2 (áp suất khí quyển) Tính áp suất thực tế ban đầu khí Do khơng khí chuyển động ống dẫn bị lượng, khoảng 10% áp suất khơng khí, trước béc phun áp suất thực tế là: ht K �h0 0, �4,9 4, 41 (kN/m2) K: hệ số tính đến tổn thất áp suất khơng khí ống dẫn Tính đến khắc phục trở lực mơi trường để khơng khí chuyển động thuận lợi, áp suất ban đầu khơng khí: pd pmt ht 99, �4, 41 103, 61 (kN/m2) 83 Đồ án CTR Với áp suất ban đầu coi khơng khí chuyển động bị nén tốc độ chuyển động khơng khí: = 75,15 (m/s) Trong đó: R = 288 Nm/kg.0K: số khí Tkk: nhiệt độ ban đầu khơng khí Tính tiết diện miệng ống dẫn khí: F2 G2 w (m2) Trong đó: G2: lượng khơng khí cần đốt cháy nhiên liệu (kg/s) G2 = G1.La = 0,006.13,88 = 0,08328 (kg/s) ρ2: khối lượng riêng khơng khí (kg/m3) 1,24(kg/m3) Vậy :.10-4 (m2) = 900 (mm2) Tính tiết diện miệng ống dẫn dầu: F1 G1 w1.1 (m2) Trong đó: G1 = 0,006 (kg/s): lượng dầu tiêu hao w1 = 0,5 (m/s): tốc độ dầu ρ1 = 850 (kg/m3): khối lượng riêng dầu: F1 = 1,4.10-5 (m2) = 14 (mm2) Đường kính miệng ống dẫn dầu khí Đường kính miệng ống dẫn dầu: 84 Đồ án CTR d1 = = 4,2 (mm) Để tránh tắc miệng ống dầu bụi bẩn, lấy tăng d 1=5 mm Nếu ống dẫn dày 1mm đường kính ngồi ống mm tiết diện F1 �29 mm2 Đường kính miệng ống dẫn khí: d2 = 34,11 (mm) Chọn d2 = 35 mm 3.7.4.2 Xác định buồng đốt thứ cấp Các đại lượng cần tính tốn cân nhiệt: Phương trình cân nhiệt: Q1 + Q = Q + Q + Q Nhiệt vào: Nhiệt cháy dầu DO Q1 Qtd �Bd 40048,33.103 �Bd Nhiệt sản phẩm cháy khơng hồn tồn buồng sơ cấp Q2 = 291,36 (W) Nhiệt ra: Nhiệt để nung sản phẩm buồng sơ cấp Lượng nhiệt cần cung cấp để nung sản phẩm từ buồng sơ cấp từ 800oC lên 1200oC: k k Q3 Qv �Ck �(t1200 t800 ) Trong đó: Qv= 1,27 m3/s: lưu lượng dòng vào buồng đốt thứ cấp k i1200 Ck �t1200 1200oC 85 : hàm nhiệt trung bình dòng khí khỏi buồng thứ cấp nhiệt độ Đồ án CTR iCO2 CO2 �2746, 44 0, 2934 �2746, 44 343, 69 iCO CO �2418, 78 0, 0178 �2118, 78 43, 05 iO2 O2 �1802, 76 0, 4071�1802, 76 733,9 iN2 N �1699, 76 0, 2762 �1699, 76 469, 47 iSO2 SO2 �2733,1 0, 0052 �2733,1 14, 21 iNOx NOx �1350, 27 4.105 �1350, 27 0, 054 i1200 1604,374( kJ / m3 ) : hàm nhiệt trung bình dòng khí vào buồng thứ cấp iCO2 CO2 �1718,95 0, 2934 �1718,95 504,34 iCO CO �1632, 25 0, 0178 �1632, 25 29, 054 iO2 O2 �1162,32 0, 4071 �1162,32 473,18 iN N �1094, 65 0, 2762 �1094, 65 302,34 iSO2 SO2 �1745,1 0, 0052 �1745,1 9, 074 iNOx NOx �1263,17 4.105 �1263,17 0, 05 i800 1318, 038(kJ / m3 ) 1,27.(1604,374-1318,038)=163,65(kJ/s)=163650 (J/s) Nhiệt dẫn qua tường, đáy, khe hở: Q4 Lượng nhiệt phụ thuộc vào thể xây lò, chiếm 10% lượng nhiệt lò: Q4 = 0,1(40048330.Bd+291,36) = 4004833Bd + 29,316 (W) Nhiệt sản phẩm cháy đốt 1kg dầu :Q5 Q5 vd �Bd �Ck �tk vd = 13,1774 (n.m3): thể tích khí đốt 1kg dầu Bd: lượng dầu tiêu hao ik = Ck �tk:hàm nhiệt trung bình sản phẩm cháy đốt dầu DO 1200oC 86 Đồ án CTR iCO2 CO2 �2746, 44 0,1117 �2746, 44 306, 77 iCO CO �2418, 78 0, 0047 �2418, 78 11,368 iO2 O2 �1802, 76 0, 0291�1802, 76 52, 46 iN N �1699, 76 0, 7421�1699, 76 1261,39 iSO2 SO2 �2733,1 0, 0002 �2733,1 0,546 iNOx NOx �1350, 27 0, 0001�1350, 27 0,135 �i1200 1632, 669( kJ / m3 ) Vậy: Q5 1632, 669.10 �13,1774 �Bd 21514332, 48 �Bd (J/s) Xác định lượng nhiên liệu tiêu hao: Lượng nhiên liệu tiêu hao xác định dựa vào cân nhiệt vào nhiệt ra: Ta có: Qvào = Qra � Q1 + Q = Q + Q + Q Thay số vào ta được: 40048330.Bd + 291,36 = 163650 + 4004833Bd + 29,316 + 21514332Bd � Bd = 0,011 (kg/s) = 40,48 (kg/h) Tính tốn buồng đốt Thể tích buồng đốt thứ cấp: Vlt= t.q Trong đó: t: thời gian lưu khí (s), chọn t = 2s q: lưu lượng dòng khí(m3/s) Lưu lượng dòng vào: Q V = Q d + Qr (m3/s) Trong đó: v: lượng sản phẩm cháy đốt kg dầu DO Bd = 0,006 kg/s lượng dầu tiêu hao (m3/s) 87 Đồ án CTR Trong đó: vr:lượng sản phẩm cháy đốt kg rác Br = GCTR: Cơng suất lò đốt (kg/s) =0,16 Do đó: Qv = 0,07 + 1,2 = 1,27 (m3/s) Nên thể tích buồng đốt thứ cấp theo lý thuyết là: V = Qv.t = 1,27.2 = 2,54(m3) Thể tích thực bng đốt thứ cấp phải kể đến hệ số ảnh hưởng công suất hệ số thời gian: (m3) Chọn Vt=3,5 (m3) Chiều cao buồng đốt thứ cấp: Htc = = = 0,8 m Kích thước buồng đốt thứ cấp: L = 2,2 m; B = m; H = 0,8 m Bảng 3-26: Các thông số thiết kế buồng đốt thứ cấp Các thông số tính tốn Thể tích buồng đốt thứ cấp Chiều dài buồng đốt thứ cấp Chiều rộng buồng đốt thứ cấp Chiều cao buồng đốt thứ cấp Ký hiệu V L B H Kích thước 3,5 2,2 0,8 Đơn vị m3 m m m Tính béc phun dầu Các thơng số: - Nhiệt độ khơng khí: t = 18oC - Áp suất khơng khí trước béc phun: h0 = 4,9 kN/m2 - Lượng khơng khí dùng để đốt hoàn toàn nhiên liệu DO: La Va 10, 74 13,88 1, 293 (kg) - Áp suất mơi trường lò: Pmt = 99,2 kN/m2 ( làm việc áp suất khí quyển) Tính áp suất thực tế ban đầu khí: Do khơng khí chuyển động ống dẫn có lượng, khoảng 10% áp suất khơng khí, trước béc phun áp suất thực tế là: 88 Đồ án CTR ht K h0 0, �4, 4, 41 (kN/m2) Trong đó: K: hệ số tính đến tổn thất áp suất khơng khí ống dẫn Tính đến khắc phục trở lực mơi trường để khơng khí chuyển độngthuận lợi, áp suất ban đầu khơng khí: Pd Pmt ht 99, 4.41 103, 61 (kN/m2) Với áp suất ban đầu coi khơng khí chuyển động bị nén tốc độ chuyển động khơng khí: = 75,15 (m/s) Trong đó: R = 288 Nm/kg.oK: số khí Tkk: nhiệt độ ban đầu khơng khí Tính tiếp diện miệng ống dẫn khí: F2 G2 w �2 (m2) Trong đó: G2: lượng khơng khí cần đốt cháy nhiên liệu (kg/s): G2 = G1.La = 0,011.13,88 = 0,15268 (kg/s) ρ2: khối lượng riêng khơng khí (kg/m3) 1,24(kg/m3) Vậy: F2 = 1,64.10-3 (m2) = 1640 (mm2) Tính tiếp diện miệng ống dẫn dầu: F1 G1 w1 �1 (m2) 89 Đồ án CTR Trong đó: G1 = 0,011 (kg/s): lượng dầu tiêu hao w1 = 0,5 (m/s): tốc độ dầu ρ1 = 850 (kg/m3): khối lượng riêng dầu F1 = 2,6.10-5 (m2) = 26 (mm2) Đường kính miệng ống dẫn dầu khí: Đường kính miệng ống dẫn dầu: d1 = = 5,75 (mm) Chọn d1= mm Ống dẫn có thành dày 1mm, đường kính ngồi ống mm tiết diện F1 �51 mm2 Đường kính miệng ống dẫn khí: d2= 46,4 (mm) Chọn d2 = 45 mm Thể tích xây lò Cơ sở lựa chọn vật liệu: Đối với lò đốt rác thải y tế vận hành nhiệt độ 800 – 1200oC, điều kiện khắc nghiệt đòi hỏi vật liệu xây dựng phải có độ bền lớn, chịu nhiệt độ tính ăn mòn cao Do đó, việc lựa chọn thể xây dựng lò định lớn khả làm việc lò Ta chọn thể xây dựng lò sau: Đối với tường lò Xây dựng tường gồm lớp: + Trong gạch chịu lửa sa mốt dày 230 mm + Lớp thứ gạch cách nhiệt điatomit, dày 120 mm + Bơng thủy tinh, dày 50 mm + Ngồi thép tấm, CT dày mm 90 Đồ án CTR Kích thước buồng đốt: + Buồng sơ cấp: L = 3,5 m, B = 2,8 m , H = 1,5 m + Buồng thứ cấp: L = 2,2 m; B = m; H = 0,8 m Đối với đáy lò Đáy lò xây trực tiếp móng lò Đáy lò xây phẳng lớp: + Lớp gạch cách nhiệt điatomit, dày 120 mm + Lớp gạch chịu lửa sa mốt, dày 230 mm Đối với gạch xây lò Nóc lò xây phẳng tạo với tường góc 90 o Chiều dày lò chiều dày tường Đối với cửa lò + Cửa tiếp liệu làm thép CT 3, dày 10 mm Bên lớp thủy tinh dày 50 mm lớp gạch sa mốt, gạch diatomit dày 100 mm Kích thước cửa tiếp liệu: 600 x 600 mm + Cửa dẫn sản phẩm cháy từ buồng sơ cấp sang buồng thứ cấp: 300 x 300 mm + Cửa lấy tro: 600 x 300 mm + Cửa dẫn sản phẩm khí từ buồng thứ cấp tháp xử lý khí : D = 300 mm Cách trần lò 100 mm 3.7.5 Xác định thành phần lưu lượng khí thải Duy trì nhiệt độ đốt bường thứ cấp 1200 0C đốt thời gian Nên số sản phẩm khí tạo buồng sơ cấp bị thay đổi như: H 2O bị bay hết, N2 nhiệt độ cao chuyển thành NO2 Khí thải khỏi lò đốt bao gồm: + Sản phẩm cháy đốt cháy buồng sơ cấp + Sản phẩm cháy đốt dầu DO buồng sơ cấp 91 Đồ án CTR + Sản phẩm cháy đốt dầu DO buồng thứ cấp Lượng nhiên liệu tiêu hao buồng thứ cấp B = 0,011 kg/s = 40,48 (kg/h) Dựa vào bảng 3.4, xác định thành phần lưu lượng sản phẩm cháy đốt dầu DO buồng thứ cấp là: thành phần lưu lượng sản phẩm cháy đốt 100 kg dầu DO ta suy thành phần lưu lượng sản phẩm cháy đốt 40,48 kg dầu DO buồng thứ cấp Bảng 3-27: Thành phần lưu lượng khí đốt dầu buồng đốt thứ cấp Thành phần CO2 CO SO2 O2 N2 NOx Tổng Kmol/s 7,7.10-4 3,21.10-5 1,12.10-7 4.10-4 5,1.10-3 1,35.10-6 6,3.10-3 n.m3 0,017248 7,2.10-4 2,51.10-6 8,96.10-3 0,11424 3,024.10-5 0,1412 % thể tích 12,21 0,51 0,0018 6,35 81 0,02 100 Dựa vào thành phần lưu lượng sản phẩm cháy đốt 100 kg dầu DO 100 kg rác ta suy thành phần lưu lượng sản phẩm cháy đốt 20,27 kg dầu DO 560 kg rác buồng sơ cấp Bảng 3-28: Thành phần lưu lượng dòng vào buồng đốt thứ cấp Khi đốt nhiệt độ thì: + NOx hóa hết Thành phần CO2 CO SO2 Từ đốt Từ đốt dầu DO rác (Kmol/s) (Kmol/s) Kmol/s n.m3/s % 0.00039 0.00604 0.006436 0.1442 11.613 1,6.10-5 0.00039 0.000405 0.0091 0.7314 5,8.10-8 2,8.10-5 2,81.10-5 0.0006 0.0506 N2 0.0026 0.04589 0.048484 NOx Tổng 6,9.10-7 0.00301 6,7.10-5 0.00903 6,76.10-5 0.0015 0.1219 0.055354 1.2414 100 NO2 + CO chuyển hóa hết thành CO2 92 1.086 87.483 cháy khí 12000C chuyển thành Đồ án CTR Bảng 3-29: Thành phần lưu lượng khí khỏi lò đốt Thành Từ buồng sơ phần cấp (Kmol/s) CO2 0,01049 SO2 NO2 Đốt DO từ Lượng sản phẩm khí thải cần buồng thứ cấp xử lý Kmol/s n.m3/s 7,7.10-4 1,126.10-4 0,003 2,81.10-5 1,12.10-7 2,821.10-5 6,32.10-4 0,02431 2,55.10-3 2,686.10-3 0,602 (Kmol/s) 0,605 Tổng Bảng 3-30: Bảng so sánh khí thải lò đốt với QCVN 61-MT:2016/BTNMT Thành phần khí thải CO2 Tổng Kmol/s -4 1,126.10 n.m3/s mg/m3 0,003 SO2 2,821.10-5 NO2 2,686.10-3 1964.29 QCVN 61:2016/BTNMT Không quy định Nhận xét Không cần xử lý 6,32.10-4 2857.14 250 Phải xử lý 0,602 2053.57 500 Phải xử lý 3.7.6 Tính tốn chi phí xây dựng lò đốt Chi phí xây dựng hệ thống lò đốt xử lý khí thải tính dựa lượng vật liệu chế tạo, đơn giá vật liệu chi phí chế tạo: C CT �Wvl �Z vl (Đồng) Trong đó: αCT: Hệ số chế tạo thiết bị Wvl: Khối lượng vật liệu cần để chế tạo thiết bị, kg Zvl: Đơn giá vật liệu, đồng/kg Khối lượng riêng thép CT3 là: 7850 kg/m3 Bảng 3-31: Ước tính vật liệu xây lò đốt CTR nguy hại Thơng số 93 Vật liệu Đơn vị tính Số lượng Đơn giá (VNĐ) Thành tiền (VNĐ) Đồ án CTR Thép CT3 dày 5mm Tường lò Béc phun Vữa xây Vữa xây Ghi lò Máy thổi khí Ống dẫn khí Cửa nạp Cửa tháo tro Tổng Bông thủy tinh Gạch Điatômit Gạch samot Vữa điatomit Vữa samot Gang Ống thép Thép CT3 dày 10mm Thép CT3 dày 10mm kg 23296 13490 314263040 m2 viên bao bao kg m kg kg 840 30856 64 280 420 1120 1 224 168 21500 7400 9530000 1800000 78000 120000 17600 19320000 23320000 13490 13490 18060000 228334400 609920000 7200000 21840000 50400000 19712000 19320000 23320000 3021760 2266320 1003394480 Chọn hệ số chế tạo thiết bị αCT = 1,4 Ta có tổng chi phí chế tạo thiết bị là: C1 = 1,4×1,1=1,54 (tỷ đồng) 94 ... thiết kế xây dựng khu liên hợp xử lý chất thải rắn xã Xuân Trường, thành phố Đà Lạt đáp ứng nhu cầu xử lý giai đoạn từ 2018 - 2035 Nội dung đề tài Thiết kế cơng trình khu liên hợp xử lý CTR bao gồm... thành phố Với mục tiêu đặt trên, nhóm định tiến hành xây dựng khu liên hợp xử lý CTR cho thành phố Đà Lạt đáp ứng nhu cầu cho thành phố từ năm 2018- 2035 Mục tiêu nội dung Tính tốn thiết kế xây dựng. .. chọn vị trí xây dựng khu liên hợp xử lý CTR Hình 2-4: Xã Xuân Trường Địa điểm dự kiến xây dựng bãi chôn lấp hợp vệ sinh đặt khu xử lý chất thải rắn xã Xuân Trường, thành phố Đà Lạt Đây khu vực dân