Đồ án Quản lý chất thải rắn ở quận 4. thành phố Hồ Chí Minh

20cm, có nhiệm vụ nung chảy hạt keo và trộn đều đưa nhựa keo đến đầu ép dây. Nhiệt độ bên trong được điều chỉnh bằng hệ thống tạo nhiệt tự động. Độ mịn của dây tùy thuộc rất nhiều vào hệ thống này, hệ thống gồm 4 máy tạo nhiệt. Hạt keo được nấu chín thành nhựa nóng chảy nhờ lực quay của trục xoắn trong đầu máy đốt keo làm nhựa keo trôi theo rãnh xoắn ốc tới đầu ép nhựa. Tại đây, cũng chính áp lực đẩy của thanh sẽ dồn nén nhựa lại thành khối trong đầu ép tạo thành lực ép đẩy nhựa xuống lưới tạo màng, sau khi ra khỏi lưới nhựa sẽ tạo thành màng nhựa có bề rộng là 0,3m. Sau khi ra khỏi đầu ép màng nhựa tiếp xúc ngay với nước làm mát để tạo nhiệt độ ổn định cho màng trước khi kéo. Nước được chứa trong một hồ có chiều cao 0,6m, rộng 0,5m, dài 0,7m. Nước vào hồ được cung cấp từ bồn chứa phía trên, nước sẽ chảy liên tục xuống hồ làm trong hồ luôn có nước sạch. Màng nhựa sau khi được làm nguội bắt đầu vào công đoạn kéo thành sợi, trước khi qua giàn tạo sợi màng nhựa đi qua bộ phận rọc màng lớn thành 3 màng nhỏ đều nhau rồi trượt qua các ống hình trụ và một tấm phẳng dài nhằm tạo độ căng và độ dày cho sợi sau khi thành phẩm. Giàn tạo sợi là hệ thống gồm 5 ống tròn có nhiệm vụ trước tiên là kéo, gấp 3 màng nhỏ thành 5 sợi có kích thước cố định trước khi qua bộ phận cuốn dây. Đây là, công đoạn cuối cùng của quá trình sản xuất, hệ thống gồm 6 ống cuộn xếp song song có nhiệm vụ kéo các màng nhựa đã được cố định vá quấn lại thành cuộn. Hệ thống có 6 ống cuộn ,trong đó có 5 ống lấy dây trực tiếp từ giàn tạo sợi, ống còn lại có nhiệm vụ cuốn dây. Sản phẩm nhựa dạng sợi được tiếp tục cho qu máy đan tự động tạo thành những tấm nilon lớn, kể đến sẽ chuyển qua máy cắt và may lại tạo bao nilon hoàn chỉnh. Cuối cùng, được đưa qua máy in tạo nhãn bao sản phẩm. 6.2.3 Tái chế thủy tinh với công suất 10 tấn/ngày Kho tiếp nhận Rửa, đập nhỏ Lò nấu Máy cấp khí Dầu FO Định khối lượng Định hình Gỡ khuôn Hấp giải nhiệt Giảm nhiệt tự nhiên Lưu kho Hình 6.4 Dây chuyền tái chế thủy tinh. Đối với thủy tinh dạng chai sau khi cân nhập kho được đem rửa sơ đối với những chai rất dơ. Những chai dơ ít không cần rửa vì ở nhiệt độ cao những chất này bị đốt cháy thành khói nên không gây ảnh hưởng. Sau đó, chai thủy tinh được công nhân đập nhỏ với kích thước khoảng 5cm2 hay thấp hơn bằng một ống sắt nhỏ. Thủy tinh được bỏ vào lò nấu bằng máng xúc và nấu chảy bằng dầu DO ở dạng phun sương (lượng dầu dùng trên 2000 l/ngày) bởi một béc dầu với nhiệt độ lò lên tới 12000C. Thủy tinh sau khi nóng chảy được chứa tại bụng lò. Tại đây thủy tinh đạt chất lượng, sạch sẽ lắng xuống dưới còn những thành phần dơ hay thủy tinh kém chất lượng sẽ nổi lên bề mặt ở dạng bọt hay xỉ thủy tinh. Với nhiệt độ cao và được đốt nóng liên tục nên thành phần bọt và xỉ ở phía trên theo thời gian sẽ chuyển thành khí bay hơi hoặc sẽ được lấy ra vào thời gian bảo trì máy móc nhà xưởng. Thủy tinh nóng chảy được vích ra từ miệng nồi nhờ vào cây vích có đầu cầm làm bằng đất. Khối tích của quả cầu được làm tương đương với khối tích của sản phẩm tạo thành. Sau đó, được người thợ định khối lượng dùng kéo cắt theo một vạch mức định sẵn trong khuôn và bơm hơi từ dưới lên để tạo một bọc khí giữa long thủy tinh. Theo vòng xoay của đĩa băng chuyền, sản phẩm được chuyển qua công đoạn tạo hình. Tại đây người công nhân tiếp tục bơm khí từ trên xuống với một áp lực cao để tạo độ rỗng trong long sản phẩm. Sau khi định hình, sản phẩm được gỡ khuôn bằng cách tách đôi khuôn. Sau khi sản phẩm được lấy ra khỏi khuôn, người công nhân thoa một lớp dầu dừa vào đáy khuôn nơi có mặt lồi để in chữ nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc lấy sản phẩm ra khỏi khuôn của sản phẩm tiếp theo. Sản phẩm tiếp tục được vận chuyển sang lò hấp giảm nhiệt để tránh sự giảm nhiệt đột ngột gây hiện tượng nứt hay bể sản phẩm. Lò hấp dùng nhiệt sinh ra từ quá trình đốt dầu DO ở dạng phun sương, nhiệt độ của dầu là 8000C. Tùy theo mặt hàng sản xuất lớn hay nhỏ mà thời gian làm đầy một khay trong lò hấp nhiệt là nhanh hay chậm. Trung bình thời gian lưu trong lò hấp nhiệt là 30 phút, sau đó sản phẩm được kéo ra khỏi lò bằng ròng rọc ở cuối lò hấp lúc này nhiệt độ sản phẩm còn 50 – 600C. Sau khi ra khỏi lò hấp, sản phẩm được chuyển sang giỏ cần xé bằng sắt để hạ nhiệt độ tự nhiên, sau đó được vận chuyển qua lưu kho. 6.2.4 Tái chế cao su với công suất 10 tấn/ngày Cao su được thu hồi để tái chế lớp xe, làm nhiên liệu và nhựa rải đường. Cũng như các thành phần phế liệu khác, cao su sau khi phân loại cũng được ép thành kiện để giảm thể tích trước khi chuyển đến cơ sở tái chế. Quy trình tái chế được trình bày trong hình 6.5. Cao su phế thải Nghiền Tách vải, bố Trộn chất phụ gia Lưu hóa Đúc Hình 6.5 Dây chuyền tái chế thủy tinh, Diệu, 2008. 6.2.5 Tái chế kim loại màu Những phế liệu kim loại màu được thu hồi từ đồ dùng để ngoài trời, đồ dùng nhà bếp, thang xếp, dụng cụ, máy móc, từ chất thải xây dựng (dây đồng, máng nước, cửa, …). Hầu như phế liệu kim loại màu đều được tái chế nếu chúng được phân loại và tách các tạp chất như nhựa, cao su, vải. 6.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NHÀ MÁY LÀM PHÂN COMPOST CTR được dụng làm Compost là chất thải rắn hữu cơ đã được phân loại tại nguồn và đã được phân loại kĩ hơn ở sàn phân loại. Nhà máy làm phân Compost sẽ được xây dựng trong khu liên hợp xử lí CTR . Công nghệ ủ hiếu khí (làm phân compost) dựa vào sự hoạt động của các vi khuẩn hiếu khí trong điều kiện được cung cấp đầy đủ oxy. Các vi sinh vật tham gia vào quá trình này thường có sẵn trong thành phần rác thô, chúng thực hiện quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong rác thành CO2, H2O, nhiệt và compost, sản phẩm cuối cùng có thể sử dụng làm phân bón cho nông nghiệp và cải tạo đất, sạch đối với môi trường. Ưu điểm: Đơn giản, dễ làm, vốn đầu tư vừa phải, ít ảnh hưởng đến môi trường so với phương pháp kỵ khí. Nhược điểm: Cần nhiều thời gian để tạo ra sản phẩm Công nghệ ủ kị khí: phân hủy kị khí là quá trình phân hủy chất hữu cơ diễn ra trong điều kiện không có oxy.Các sản phẩm cuối cùng chủ yếu là CO2, CH4, NH3, H2S, và phần chất hữu cơ không phân hủy. Trong đó, CO2 và CH4 chiếm 99% tổng lượng khí sinh ra. So với ủ hiếu khí thì công nghệ này có một số mặt hạn chế như: thời gian ủ lâu kéo dài 412 tháng, các vi khuẩn gây bệnh luôn tồn tại cùng quá trình phân hủy do nhiệt độ phân hủy thấp, các khí sinh ra có mùi hôi khó chịu. Ưu điểm: Tận dụng được khí mêtan làm nhiên liệu Nhược điểm: Quy trình phức tạp đòi hỏi những kỹ thuật phức tạp, khó vận hành, nếu muốn tận dụng được khí metan làm nhiên liệu phải đầu tư thêm hệ thống thu khí và máy phát điện. Cả hai phương pháp chế biến compost và phân hủy kỵ khí tạo biogas đều có ưu và nhược điểm riêng, sản phẩm sinh ra hoàn toàn phục vụ cho các mục đích khác nhau nên theo mục đích tái sử dụng tối đa chất thải rắn nhưng ít gây ảnh hưởng tới môi trường nên trong phần này phương pháp được lựa chọn là phương pháp ủ hiếu khí. Các hạng mục công trình của nhà máy phân làm phân compost: Khu tiếp nhận rác Phân loại băng chuyền bằng tay Khu vực lưu trữ vật liệu phối trộn Khu vực phối trộn vật liệu Hệ thống hầm ủ Khu vực ủ chín và ổn định mùn compost Hệ thống tách kim loại CTR HC Ủ chính Độ ẩm, đảo trộn Độ ẩm, t0, chế phẩm Đảo trộn Ủ hiếu khí Phân loại Tái chế CTRVC Vận chuyển Thu gom S. Phân loại Đốt và chôn lấp Mùn hữu cơ Phân hữu cơ Thêm nguyên liệu Hình 6.6 Sơ đồ quy trình sản xuất compost bằng phương pháp ủ hiếu khí. Toàn bộ hệ thống sản xuất Compost chia làm 4 giai đoạn: Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu Giai đoạn lên men CTR hữu cơ Giai đoạn ủ chín và ổn định mùn compost Giai đoạn tinh chế và đóng bao thành phẩm phân compost. 6.3.1 Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu CTR hữu cơ sau khi phân loại CTRVC còn lẫn trong CTRHC sẽ được chuyển đến máy cắt đến kích cỡ 350 mm (Diệu, 2008). Giai đoạn này được thực hiện trong khu vực trạm phân loại trước khi được xe xúc chuyển rác qua khu ủ phân compost. Do CTR hữu cơ (thường là các loại chất thải có thành phần từ nguồn gốc thực phẩm) có độ ẩm cũng như tỷ lệ chất dinh dưỡng (C/N) chưa đạt đến mức độ như mong muốn nên thường phải tiến hành phối trộn thêm với các loại vật liệu khác nhằm đạt tỷ lệ C/N như mong muốn trước khi chuyển qua giai đoạn ủ hiếu khí. Toàn bộ khu vực tập kết, phân loại và chuẩn bị chất thải đều được bố trí trong nhà có mái che nhằm tránh sự xâm nhập của nước nước mưa làm ảnh hưởng đến độ ẩm của chất thải. Nguyên liệu sau khi đã hoàn tất khâu chuẩn bị được các xe xúc vận chuyển qua khu ủ compost. Tại đây, một giai đoạn mới sẽ bắt đầu và đây được xem là một trong những giai đoạn quan trọng nhất quyết định thành công của sản phẩm compost sau này. Đó là giai đoạn ủ lên men hiếu khí. 6.3.2 Giai đoạn lên men Đây là một giai đoạn quan trọng nhất của toàn bộ dây chuyền sản xuất compost. Qua tài liệu tham khảo và thực tế một số nhà máy compost đã và đang hoạt động tại Việt Nam. Có 2 công nghệ được đề xuất: (1) ủ hiếu khí bằng thùng quay, (2) ủ hiếu khí bằng hệ thống ủ luống tự nhiên hay hầm nhân tạo. Việc so sánh và lựa chọn phương án được thực hiện dựa vào một số chỉ tiêu cơ bản về kinh tế và kỹ thuật được trình bày trong Bảng 6.1. Bảng 6.1 So sánh một số chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật giữa 2 phương án (PA) ủ lên men Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật PA 1. ủ hiếu khí bằng thùng quay PA 2. ủ hiếu khí không sử dụng thùng quay Lựa chọn ưu tiên Công suất so sánh 60 tấn /ngày (mất thời gian lấy rác ra) 60 tấn/ngày PA 2 Tiêu thụ năng lượng Cao Thấp PA 2 Thiết bị Phức tạp, có hệ thống điều khiển tự động Đơn giản, có hệ thống giám sát PA 2 Công nghệ Nhập khẩu Có thể tự xây dựng trong nước PA 2 Diện tích Nhỏ Lớn PA 1 Giá thành Cao Thấp PA 2 Từ bảng so sánh trên rõ ràng phương án 2 sẽ là phương án được chọn làm hệ thống ủ phân rác cho nhà máy. Lựa chọn hình thức cấp khí cho quá trình ủ phân compost là thổi khí cưỡng bức. 6.3.3 Giai đoạn ủ chín và ổn định mùn Compost Mùn compost được tạo thành từ hệ thống bể ủ được đưa đi ủ chín trong nhà có mái che (không cần tường bao quanh). Trong giai đoạn này biện pháp được thực hiện là đánh luống và xới đảo trộn liên tục nhờ máy đảo trộn được áp dụng làm tăng chất lượng cho sản phẩm cuối cùng. Trong quá trình ủ chín không cho thêm chế phẩm, không thổi khí chỉ cần đảo trộn theo chu kỳ đã quy định. Với trục quay nằm ngang dài 5,3 m và làm việc ở độ cao 2 m, máy đảo trộn có thể di chuyển trên các khối nguyên liệu một cách dễ dàng. Trục quay tiếp xúc với đống rác, xới tung lên và làm cho khối rác thoáng khí nhờ các lá guồng được thiết kế đặc biệt. Kết quả của quá trình này là rác được tự thành luống mới phía sau máy đảo trộn. Máy được thiết kế hoạt động độc lập nhờ động cơ diesel. Máy đảo trộn được thiết kế và chế tạo bởi công ty Menart (Bỉ) nhập về Việt Nam và được sử dụng tại nhà máy. Các thông số kỹ thuật được trình bày trong Bảng 6.2. Bảng 6.2 Thông số kỹ thuật của máy đảo trộn hiệu SPM 5300 Thông số máy đảo trộn SPM 5300 Đơn vị tính Động cơ IVECO Công suất 270 HP Số lượng xi lanh 6 Dài 2,98 m Rộng 7,30 m Cao 3,60 m Thông số máy đảo trộn SPM 5300 Đơn vị tính Trọng lượng 9.200 kg Đường kính guồng trộn 1,10 m Chiều dài guồng trộn 5,30 m Hoạt động đến độ cao 2,00 m Số lá guồng 50 Nguồn: Menart, 2003. Sau thời gian ủ chín khoảng 2022 ngày, mùn compost được chín và ổn định hoàn toàn, sẵn sàng cho việc tinh chế và đóng bao thành phân compost. 6.3.4 Giai đoạn tinh chế và đóng bao thành phẩm Compost Giai đoạn cuối của quá trình ủ phân compost là tinh chế bằng các thiết bị chuyên dụng khác nhau. Giai đoạn này chủ yếu là sàng phân loại các thành phần có kích thước không phù hợp tách ra khỏi hỗn hợp mùn trước khi thành compost. Ngoài ra, việc sàng phân loại sau ủ chín và ổn định để loại bỏ các tạp chất và sơ sợi chưa phân hủy trong quá trình ủ. Các thành phần này hầu như được đem đi chôn lấp tại các ô chôn lấp rác hợp vệ sinh. Phần mùn còn lại được đưa đến thiết bị phân loại bằng trọng lực để tách riêng các phần nặng (đá, sỏi, cát, thủy tinh,…) ra khỏi phần nhẹ (mùn compost). Phần nặng tập trung lại một nơi, phần nào có thể tái sử dụng trong mục đích san lấp mặt bằng. Phần nhẹ tiếp tục đuợc đưa qua hệ thống tách kim loại cyclon và sau cùng đưa tới máy đóng bao thành phân compost. Hệ thống phân loại sau ủ chín và ổn định mùn gồm có các hệ thống sau: (1) hệ thống phân loại thô, (2) hê thống phân loại tinh, (3) hệ thống phân loại bằng từ. Compost sau khi thành phẩm, sẽ được qua khâu kiểm tra chất lượng trước khi cho vào lưu kho chuẩn bị bán ra thị trường. 6.3.5 Xác định khối lượng, công thức phân từ chất thải rắn hữu cơ Lượng rác hữu cơ năm 2011 là 221.531 kg/ngđ và năm 2030 là 361.608 kg/ngđ. Lượng rác hữu cơ dùng để làm compost năm 2011 là 64.687 kg/ngđ. Và năm 2030 là 105.590 kg/ngđ. Công suất thiết kế nhà máy compost là 70.000 kg/ngđ và có thể nâng công suất lên 110.000 kg/ngđ. Thành phần CTR hữu cơ đem làm sản phẩm compost chứa những chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong thời gian ngắn (chất thải thực phẩm). Với thành phần 100% là các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học cùng độ ẩm là 70% (GTMH Quản lí chất thải rắn sinh hoạt, T.T.M.Diệu, 2008). Khối lượng khô rác hữu cơ Vậy khối lượng khô thật sự có trong CTR là: (kg) Tỷ lệ phần trăm khối lượng các nguyên tố (tính theo khối lượng khô) có trong thành phần CTR được thể hiện trong Bảng 6.3. Bảng 6.3 Tỷ lệ % khối lượng các nguyên tố của mẫu CTR Thành phần nguyên tố Tỷ lệ khối lượng (%) C 48,0 H 6,4 O 37,6 N 2,60 S 0,40 Tro 5,00 Nguồn: Diệu, 2008 Từ tỷ lệ % này ta tính được khối lượng của từng nguyên tố trong CTR, kết quả được thể hiện qua Bảng 6.4. Bảng 6.4 Khối lượng (khô) các nguyên tố cơ bản có trong thành phần CTR Thành phần nguyên tố Tỷ lệ khối lượng (%) Khối lượng (kg) C 48,0 14,40 H 6,4 1,920 O 37,6 11,28 N 2,60 0,780 S 0H,40 0,120 Tro 5,00 1,500 Khối lượng nước có trong mẫu CTR: Mnước = 100 kg – 30 kg = 70 (kg) Khối lượng nguyên tố H trong nước: (kg) Tổng khối lượng nguyên tố H = 1,92 + 7,78 = 9,7 (kg) Khối lượng nguyên tố O trong nước: (kg) Tổng khối lượng nguyên tố O = 11,18 + 62,2 = 73,5 (kg) Công thức phân tử của mẫu CTR: x : y : z : t : u = x : y : z : t : u = x : y : z : t : u = 22: 173 : 83 : 1 Vậy công thức phân tử của nguyên liệu làm compost: C22H173O83N. 6.3.6 Tính toán thiết kế khu tiếp nhận rác Tổng lượng CTR hữu cơ cần cho nhà máy hoạt động là 64.687 kg/ngđ ~ 70.000 kg/ngđ và công suất có thể nâng lên 110.000 kg/ngđ . Tuy nhiên, để đảm bảo lúc nào nhà máy cũng có nguyên liệu để hoạt động hay những lúc gặp sự cố nhà máy ngưng hoạt động trong một thời gian, nhất là các khoảng thời gian cần cho việc duy tu sửa chữa máy móc thiết bị làm lượng CTR vận chuyển về sẽ tồn đọng lại. Vì vậy, khu tiếp nhận được thiết kế có thể lưu rác trong 2 ngày, do đó công suất của khu tiếp nhận Q = 110 2 = 220 (tấn) Với khối lượng riêng của rác thải hữu cơ là 290 kg/m3 (Diệu, 2010), thể tích khu tiếp nhận V = 220 : 0,29 = 758,6 ~ 760 (m3) Chọn chiều cao rác có thể đạt được trong khu tiếp nhận tối đa là 3 m, vậy diện tích cần thiết của khu tiếp nhận là: S1 = 760 : 3 = 254 (m2) Kích thước khu tiếp nhận được thiết kế L B = 17 m 15 m Khu tiếp nhận được xây dựng có mái che bằng tôn trên có gắn các quạt thông gió tự nhiên, có tường bao xung quanh. Ngoài ra, tại đây có thêm các hệ thống thu, dẫn nước rò rỉ từ CTR đến bể chứa trung tâm của trạm xử lý cũng như việc phun chế phẩm khử mùi và diệt côn trùng được thực hiện liên tục trong suốt quá trình hoạt động. 6.3.7 Thiết kế hệ thống phân loại băng chuyền bằng tay Để thu hồi lượng rác hữu cơ trong chất thải một cách triệt để, nhằm tạo ra compost có chất lượng tốt, thiết kế băng chuyền phân loại bằng tay riêng dùng cho phân loại chất thải. Hình 6.7 Hệ thống phân loại băng chuyền bằng tay. Hệ thống băng tải được đầu tư xây dựng của công ty MARATHON có các thông số sau: - Hệ thống băng tải dạng băng tải trượt - Công suất: 3 tấn/giờ - Bề rộng băng tải: 1,5 m - Chiều dài: 12 m. 6.3.8 Xác định và tính toán lượng vật liệu cần thiết để phối trộn Xác định vật liệu cần thiết để phối trộn Giả định tính chất của nguyên liệu (CTR) sử dụng làm compost có thành phần như sau: Tỷ lệ C/N = 22/1 Hàm lượng tro 5%; Độ ẩm 70% Từ kết quả này không thể tiến hành ủ compost ngay mà phải tiến hành phối trộn với các thành phần khác để đạt kết quả cần thiết có tỷ lệ C/N = 25/150/1 và độ ẩm từ 5060%. Để thuận tiện cho việc tính toán, phần này chỉ đề cử phối trộn với một loại vật liệu duy nhất là vỏ trấu. Loại vật liệu này tương đối rẻ khi mua, rất dễ kiếm, hiện nay vỏ trấu có rất nhiều ở vựa lúa các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, rất gần Tp. Hồ Chí Minh, dễ vận chuyển, ít tốn chi phí so với các thành phần khác. Tính chất của trấu sử dụng phối trộn Tỷ lệ C/N = 80 : 1 (phòng thí nghiệm); Hàm lượng N chiếm 2% khối lượng khô; Độ ẩm: 10 – 20%, chọn 20% (phòng thí nghiệm) Tính hàm lượng vỏ trấu cần cho phối trộn Phần trăm thành phần cacbon (C) có trong CTR được tính theo công thức: (giáo trình QLCTRSH, T.T.M.Diệu, 2009) Gọi X (kg) là khối lượng trấu cần sử dụng để trộn với khối lượng giả sử là 1 (kg) CTR (khối lượng tính theo khối lượng khô). Hàm lượng nitơ (N) có trong X (kg) vỏ trấu = 0,02 X (kg) Hàm lượng cacbon (C) có trong X (kg) vỏ trấu = 80 (0,02 X) (kg) Hàm lượng C trong 1 (kg) CTR hữu cơ = 0,53 (kg) Hàm lượng N trong 1 (kg) CTR hữu cơ = 0,53 : 22 = 0,024 (kg). Hỗn hợp sau khi trộn cần đạt tỷ lệ C/N = 25 : 1 (kg) Với mẫu rác 100 kg có khối lượng khô là 30 kg. Vậy khối lượng vỏ trấu cần thiết: Mtrấu = 30 kg 0,064 kg = 1,9 (kg) Vậy tổng khối lượng trấu cần cho mỗi ngày Kiểm tra về độ ẩm (trong giới hạn cho phép) 6.3.9 Khu vực lưu trữ vật liệu phối trộn Do tính chất của CTR bắt buộc phải phối trộn với một vật liệu khác nên phải có khu vực để chứa riêng loại nguyên liệu này nhằm đáp ứng lúc nào cũng có sẵn để tiến hành ngay việc phối trộn khi có yêu cầu. Tùy theo tình hình của từng giai đoạn mà kho này sẽ tiếp nhận các loại vật liệu phối trộn khác nhau. Theo tính toán từ phần trên hàng ngày nhà máy cần có 1,33 tấn/ngày vỏ trấu cung cấp cho việc phối trộn. Từ khối lượng này sẽ được làm nền để tính toán diện tích cho kho lưu trữ này. Để dự trữ và tính an toàn sẽ thiết kế kho với công suất gấp đôi khối lượng vật liệu trên là 2.66 tấn/ngày. Với khối lượng riêng là 0,15 kg/m3. Thể tích kho chứa: V = 2,66 : 0,15 = 18 (m3) Trấu được mua để sử dụng cho 30 ngày nên thể tích của kho chứa 18 x 30 = 540 (m2) Tính chất là kho lưu một vật liệu không có tính đặc biệt về chất lượng cần bảo quản nên khó có thể tiếp nhận vật liệu cao tối đa là 2 m. Vì vậy, diện tích kho sẽ là: S3 = 540 : 2 = 270 (m2) Kích thước kho lưu trữ: L B = 18 m 15 m. 6.3.10 Khu vực phối trộn vật liệu Như đã giới thiệu khu vực dành cho việc phối trộn hỗn hợp ủ phân đặt trong khuôn viên của khu chuẩn bị nguyên liệu (khu phân loại thủ công). Khu phối trộn được thiết kế nhằm đáp ứng việc phối trộn lượng nguyên liệu đủ cung cấp trong một ngày với khối lượng lớn vừa làm nơi có thể lưu trữ một lượng nguyên liệu sau khi phân loại nhưng chưa được tiến hành đảo trộn và cũng là nơi lưu trữ lại nguyên liệu sau trộn khi chưa tiến hành ủ. Để bảo đảm độ an toàn và khoảng trống thích hợp cho các xe đảo trộn thực hiện nhiệm vụ. Khu vực được thiết kế có diện tích gấp 1,5 lần khu tiếp nhận CTR ban đầu. Diện tích khu phối trộn: S4 = S1 1,5 = 254 m2 1,5 = 381 (m2) Chọn kích thước khu nhà: L B = 20 m 20 m CTR hữu cơ sau khi qua giai đoạn phân loại thủ công từ các công nhân sẽ được đưa qua khu phối trộn. Tại đây, nhân viên kỹ thuật tiến hành đo đạc các yếu tố kỹ thuật sau đó quyết định hàm lượng và vật liệu phối trộn. Khi đã cung cấp đủ vật liệu phối trộn, các xe đảo trộn sẽ tiến hành đảo trộn. Nguyên tắc, phải đảo thật đều tạo điều kiện tốt nhất giúp các thành phần của vật liệu phối trộn hòa đều vào CTR. Sau khi đảo trộn xong, nhân viên kỹ thuật tiến hành lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu lần nữa nếu đạt các xe xúc sẽ đưa nguyên liệu tới các hầm ủ và tiến hành ủ. 6.3.11 Tính toán thiết kế hệ thống hầm ủ Ta có khối lượng CTR thật sự dùng làm nguyên liệu sản xuất compost sau khi phân loại là 64.687 kg/ngđ ~ 70.000 tấn/ngđ và có thể nâng công suất lên 110.000 kg/ngđ Tổng khối lượng chất thải cần vận chuyển về các hầm ủ mỗi ngày MT = MCTR + Mtrấu = 110 + 1,33 = 111,33 (tấn/ngày) Giả định khối lượng riêng của hỗn hợp sau phối trộn là: 0,3 tấn/m3 Thể tích hỗn hợp cần ủ mỗi ngày: Chọn số lượng hầm ủ mỗi ngày là 5 hầm Thể tích chứa của mỗi hầm là: Kích thước của mỗi hầm ủ: L B H = 5 m 5 m 3 m. Thời gian ủ nguyên liệu tại mỗi hầm theo quy định là 20 ngày Vậy tổng số hầm cần thiết cho nhà máy hoạt động liên tục Số ngày ủ tại mỗi hầm số hầm ủ trong ngày = 20 5 = 100 (hầm ủ) Ta có tổng diện tích khu vực ủ phân compost S5 = 100 hầm (5 5) (m2/hầm) = 2.500 (m2) Khối lượng nguyên liệu cung cấp cho mỗi hầm ủ trong một ngày: Thiết kế khu vực hầm ủ có 4 dãy, một dãy có 25 hầm, ở giữa có một ngăn chứa thiết bị cấp khí. Hầm được xây dựng bằng bê tông cốt thép bố trí trong nhà có mái che. Dưới đáy mỗi hầm có hệ thống cung cấp khí và hệ thống thu nước rò rỉ sinh ra trong quá trình phân hủy CTR. Nước rò rỉ được thu và dẫn về bể tập trung của trung tâm xử lý nước thải tại khu liên hợp xử lý chất thải rắn. Bảng 6.5 Tổng kết số liệu tính toán hầm ủ Thông số Đơn vị Giá trị Tổng lượng rác đem ủ Tấn/ngày 110 Số hầm ủ cái/ngày cái/nhà máy 5 100 Kích thước hầm ủ: - Chiều dài - Chiều rộng - Chiều cao m m m 5 5 3 Lượng rác trong 1 hầm ủ tấn 22 6.3.12 Tính toán hệ thống cấp khí Xác Định Thể Tích Khí Trước khi chưa có nguyên liệu, 2 cửa trước và sau đều mở nguyên liệu sẽ được nạp đầy và 2 cửa này được đóng lại và bắt đầu thổi khí cưỡng bức. Việc thổi khí cho bể ủ được điều khiển tự động nhờ tín hiệu nhiệt độ trong khối ủ phản hồi về bảng điều khiển của trung tâm. Khối lượng không khí thật sự cần thiết phải cung cấp cho mỗi luống ủ trong suốt quá trình ủ được tính toán như sau. Lượng không khí (oxy) cần thiết cho quá trình phân hủy được tính toán dựa vào phương trình phản ứng giữa oxy và công thức phân tử của nguyên liệu làm compost. Phương trình phản ứng: C22H174O82N + 23,75 O2 → 22CO2 + 85,5H2O + NH3 (1764) (760) (1 kg) (Moxy ) Từ phương trình ta có 1 kg CTR cần lượng oxy: Tổng lượng khí cần cung cấp cho mỗi hầm ủ trong một ngày (trong tổng số 20 ngày cấp khí). Vì oxy chiếm 23% không khí nên lượng khí cần cung cấp cho hầm ủ mỗi ngày: 880 : 0,23 = 3.826 (kg. không khí/ngđ) Với khối lượng riêng của không khí là 1,3 kg/m3, thể tích không khí cần: Hệ thống phân phối khí Việc thổi khí cho bể ủ được thực hiện liên tục trong 20 giờ/ngày trong 5 ngày đầu cho đến khi nhiệt độ thật sự ổn định, sau đó thổi khí theo chế độ 2 giờ thổi 1 lần. Vậy lượng khí cần cung cấp cho 5 ngày đầu là: Và lượng khí cần cung cấp cho những ngày theo chu kỳ 2 giờ thổi 1 lần (15 ngày) là: Chọn đường kính ống cấp khí d = 150 mm. Vận tốc cấp khí trong 5 ngày đầu với thời gian cấp liên tục t = 20 giờ (thời gian cho máy ngưng hoạt động 4 giờ/ngày, chia làm 2 lần mỗi lần nghỉ 2 giờ, chu kỳ hoạt động sau 10 tiếng nghỉ 1 lần). Vận tốc khí Vận tốc trong thời gian 15 ngày còn lại, chọn thời gian thổi khí mỗi lần hoạt động là t = 20 phút. Vận tốc khí Rãnh phân phối khí tại các hầm ủ được thiết kế đặt song song theo chiều dài của hầm ủ. Mỗi hầm ủ có 2 rãnh cấp khí mỗi rãnh có kích thước: L x W x H = 20 m x 0,25 m x 0,25 m. Khí được dẫn về hầm ủ được chia thành 2 nhánh ở 2 bên thành hầm ủ và phân phối vào các rãnh trong hầm ủ. Mặt trên của rãnh được che bởi khung sắt có các song chắn hạn chế tối đa rác làm tắc nghẽn đường ống cấp khí. Bảng 6.6 Tổng kết số liệu tính toán về hệ thống phân phối khí Đơn vị Giá trị Lượng không khí cần cung cấp kg/hầm.ngđ 3.826 Chu kỳ thổi khí 5 ngày đầu 15 ngày kế tiếp giờ/lần giờ/lần 20 2 Thời gian thổi khí 5 ngày đầu - 15 ngày kế tiếp phút/lần phút/lần 600 20 Vận tốc thổi khí 5 ngày đầu - 10 ngày kế tiếp m/s m/s 3 54,5 Số rãnh trong 1 hầm ủ cái 2 Kích thước rãnh cấp khí: - Chiều dài - Chiều rộng - Chiều cao m m m 20 0,25 0,25 Khoảng cách giữa rãnh và tường m 0,6 6.3.13 Khu vực ủ chín và ổn định mùn compost Khu vực dùng để tiếp nhận lượng bùn sau khi qua giai đoạn ủ lên men tại các hầm ủ. Mùn sau khi chuyển qua khu vực này sẽ được lưu lại trong vòng 20 ngày trước khi chuyển qua giai đoạn tinh chế thành phân compost. Khu vực được thiết kế có mái che, không phân thành từng ngăn như hầm ủ, xung quanh trống không có tường. Vì phải đáp ứng một lượng nguyên liệu tương đương với lượng nguyên liệu mà khu vực ủ phân compost tiếp nhận nên diện tích khu vực ủ chính cũng được thiết kế bằng diện tích của khu ủ phân compost là: S6 = S5 = 2.500 (m2). Khu vực ủ có kích thước 50 m x 50 m. 6.3.14 Hệ thống phân loại thô Hệ thống phân loại thô sẽ khởi đầu cho một giai đoạn phân loại mùn sau ủ. Hệ thống được đầu tư hoàn toàn mới, có 3 bộ phận chính là: Phễu lắc trung gian Hệ thống băng chuyền Thùng quay. Nguyê