Đồ án: Tính toán thiết kế lò đốt rác thải sinh hoạt công suất 5000kg/h

Tải đồ án tính toán, thiết kế lò đốt rác thải sinh hoạt công suất 5000kg/h. Tài liệu bao gồm thuyết minh quy trình, cân bằng nhiệt và thông số kỹ thuật.

Trường đại học

Trường Đại học Điện lực

Chuyên ngành

Đồ án Lò công nghiệp

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Đồ án

2022

80
4
0

Phí lưu trữ

30 Point

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Lò Đốt Rác 5000kg h

Lò đốt rác công suất 5000kg/h là giải pháp xử lý chất thải hiệu quả cho các khu công nghiệp và đô thị lớn. Hệ thống này được thiết kế với công nghệ hiện đại, đảm bảo đốt hoàn toàn rác thải hữu cơ, giảm thể tích rác đến 90%. Lò đốt rác này giúp tối ưu hóa quản lý chất thải, bảo vệ môi trường và tuân thủ các tiêu chuẩn khí thải quốc tế.

1.1. Ứng dụng và Lợi ích

Lò đốt rác 5000kg/h được ứng dụng rộng rãi trong xử lý rác sinh hoạt, rác y tế và rác công nghiệp. Hệ thống này mang lại lợi ích vượt trội: giảm khối lượng rác, phát điện từ nhiệt thừa, tiết kiệm chi phí vận chuyển và xử lý. Đặc biệt, công nghệ này giúp phòng chống ô nhiễm không khí và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

II. Tính Toán Thiết Kế Kỹ Thuật

Thiết kế lò đốt rác 5000kg/h yêu cầu tính toán chính xác các thông số kỹ thuật. Công suất thiêu đốt được xác định dựa trên lượng rác xử lý, thành phần rác, độ ẩm và nhiệt độ môi trường. Tính toán nhiệt lượng cần thiết, thiết kế buồng cháy, hệ thống quản lý khí thải là những yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu suất vận hành tối đa và an toàn môi trường.

2.1. Tính Toán Nhiệt Lượng và Công Suất

Nhiệt lượng phát sinh từ đốt rác được tính dựa trên công thức Q = m × c × ΔT, trong đó m là khối lượng rác, c là nhiệt dung riêng, ΔT là chênh lệch nhiệt độ. Với công suất 5000kg/h, nhiệt lượng lý thuyết dao động 8000-15000 kJ/kg tùy thành phần rác. Tính toán chính xác giúp thiết kế bộ trao đổi nhiệt, lò quay tối ưu và đảm bảo nhiệt độ đốt 800-1000°C.

2.2. Thiết Kế Hệ Thống Quản Lý Khí Thải

Hệ thống xử lý khí thải phải loại bỏ các chất ô nhiễm như NOx, SOx, và bụi bay. Sử dụng bộ lọc tĩnh điện, túi lọc hoặc tháp khử khí hóa học là các giải pháp phổ biến. Thiết kế đường ống khí, quạt hút với công suất 60000-80000 m³/h, đảm bảo khí thải đạt tiêu chuẩn QCVN 26:2021.

III. Các Thành Phần Chính của Lò Đốt Rác

Lò đốt rác 5000kg/h bao gồm nhiều hệ thống quan trọng hoạt động liên kết. Buồng cháy chính với lò quay, hệ thống cấp nhiên liệu phụ, khe thông hóa học và xử lý khí thải là những thành phần không thể thiếu. Bộ trao đổi nhiệt, hệ thống điều khiển tự động PLC và thiết bị an toàn đảm bảo vận hành ổn định, hiệu quả và an toàn.

3.1. Buồng Cháy và Lò Quay

Buồng cháy chứa lò quay có đường kính 3-4m, xoay 0.5-1 vòng/phút để rác được phân tán đều. Tường buồng cháy được xây dựng từ gạch chịu lửa cao cấp, chịu nhiệt độ 1200°C. Lò quay có hệ thống chịu lực, bánh xe hỗ trợ và động cơ điều khiển. Phần cuối buồng cháy (vùng tro) được giữ ở 700-800°C để đốt hoàn toàn.

3.2. Hệ Thống Điều Khiển và Giám Sát

Hệ thống PLC hiện đại giám sát nhiệt độ, áp suất, lưu lượng khí và các chỉ số khác. Cảm biến nhiệt độ đặt tại 4-6 vị trí trên lò quay và buồng cháy. Hệ thống báo động tự động cảnh báo khi các thông số vượt ngưỡng an toàn, đảm bảo vận hành ổn định 24/7 và dễ dàng bảo trì.

IV. Quy Trình Xây Dựng và Vận Hành

Xây dựng lò đốt rác 5000kg/h đòi hỏi tuân theo quy trình chặt chẽ từ chuẩn bị nền móng chịu lực cao, xây dựng kết cấu thép và xây dựng tường. Lắp đặt các hệ thống cơ khí, điện, lò quay và thiết bị công nghệ là công đoạn quan trọng. Vận hành lò đòi hỏi nhân sự được đào tạo, tuân thủ quy chuẩn an toàn môi trường và định kỳ bảo trì.

4.1. Giai Đoạn Xây Dựng và Lắp Đặt

Giai đoạn xây dựng kéo dài 12-18 tháng với các công đoạn: chuẩn bị nền (2 tháng), xây dựng khung thép (3 tháng), lắp đặt lò quay (2 tháng), xây dựng tường buồng cháy (3 tháng), lắp đặt hệ thống điều khiển và khí thải (4 tháng), chạy thử (2 tháng). Chi phí dự kiến 15-25 tỷ đồng tùy địa điểm và công nghệ.

4.2. Quy Trình Vận Hành và Bảo Trì

Vận hành lò đốt rác cần có kỹ sư và công nhân được chứng chỉ. Quy trình khởi động: kiểm tra các hệ thống, đốt lò khởi động với nhiên liệu phụ, nâng nhiệt độ dần đến 800°C, sau đó cấp rác. Bảo trì định kỳ hàng tuần kiểm tra lò quay, gạch chịu lửa, và hàng năm thay gạch, kiểm tra toàn bộ hệ thống.

21/12/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN THIẾT KẾ 1. Khái niệm rác thải sinh hoạt Rác thải sinh hoạt là các chất thải mà con người không sử dụng tới, thải ra trong cuộc sống hàng ngày như bao ni lông, thức ăn, vỏ trái cây, các đồ vật không sử dụng được hoặc hư hỏng,… và được chia thành 3 loại: rác tái chế, rác hữu cơ và rác vô cơ.  Rác tái chế: Là những loại rác thải mà sau khi con người loại bỏ vẫn có thể được tái sử dụng lại như: chai nhựa, vỏ hộp, túi nhựa, giấy báo,… Đây là loại rác thải khó phân hủy nhưng vẫn có thể được tái chế với mục đích phục vụ cho đời sống.  Rác hữu cơ: Là những loại rác dễ dàng phân hủy, gồm: hoa quả, bã trà, bã café, rau củ, thức ăn thừa, lá cây,… Chúng là phần bỏ đi của thực phẩm sau khi chế biến, là phần thực phẩm thừa hoặc hư hỏng không thể sử dụng; chúng thường được tận dụng làm phân xanh (phân hữu cơ) hoặc làm thức ăn cho động vật nuôi.

 Rác vô cơ: Là rác thải không thể sử dụng và không thể tái chế. Với những loại rác thải này, chỉ có cách chôn dưới đất hoặc đốt, gồm: các loại bao bì dùng để bọc bên ngoài hộp/chai thực phẩm, các loại túi ni lông, đồ chơi, quần áo, xương động vật, giấy ăn, than, vỏ sò, vỏ hến,… 1. Thành phần của rác thải sinh hoạt - Rau, thực phẩm thừa, chất hữu cơ dễ phân hủy chiếm khoảng 64.7 % về khối lượng. - Cây gỗ chiếm khoảng 6.6 % về khối lượng.

- Giấy, bao bì giấy chiếm khoảng 2.1 % về khối lượng. - Plastic khó tái chế chiếm khoảng 9.1% về khối lượng. - Cao su, đế giày dép chiếm khoảng 6.3 % về khối lượng. Trang 4/ 81 GVHD: Nguyễn Quốc UY Sinh Viên Thực hiện: Nhóm 2 – D14DIENLANH Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải sinh hoạt công suất 5000kg/h - Vải sợi, vật liệu sợi chiếm khoảng 4.2 % về khối lượng.

- Đất đá, bê tông chiếm khoảng 1.6 % về khối lượng. - Thành phần khác chiếm khoảng 5.4 % về khối lượng. Tác động của rác thải sinh hoạt đến môi trường và con người 1. Ô nhiễm do rác Rác thải sinh hoạt gây ô nhiễm toàn diện đến môi trưỡng sống: không khí, đất, nước, gây hại đến sức khỏe:  Những nơi vứt rác bừa bãi sinh ra muỗi, ruồi nhặng là những sinh vật truyền nhiễm sẽ gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người (sốt rét, sốt xuất huyết, bệnh viêm não,.

 Rác làm thức ăn cho chuột, từ chuột dễ lây lan cho người các bệnh như: dịch hạch, sốt có thể dẫn đến tử vong.  Rác gây mùi hôi thối khó chịu cho xung quanh. Ô nhiễm nước: Rác sinh hoạt không được thu gom thải vào kênh rạch, sông hồ.gây ô nhiễm môi trường nước bởi chính bản thân chúng. Rác nặng lắng làm nghẽn đường lưu thông, rác nhẹ làm đục nước, nylon làm giảm diện tích tiếp xúc với không khí, giảm do trong nước, làm mất mỹ quan gây tác động cảm quan xấu đối với người sử dụng nguồn nước.

Chất hữu cơ phân hủy gây mùi hôi thối, gây phú dưỡng hóa nguồn nước. Nước rò rỉ trong bãi rác đi vào nguồn nước ngầm, gây ô nhiễm nguồn nước ngầm như ô nhiễm kim loại nặng, nồng độ nitrogen, photpho cao chảy vào sông hồ gây ô nhiễm nguồn nước mặt. Ô nhiễm không khí: Bụi trong quá trình vận chuyển lưu trữ rác gây ô nhiễm không khí. Rác hữu cơ dễ phân hủy sinh học.

Trong môi trường hiếu khí, kị khí có độ ẩm cao, rác phân hủy sinh ra CO2, SO2, CO, H2S, NH3.ngay từ khâu thu gom đến chôn lấp, CH4 là chất thải thứ cấp gây cháy nổ. Trang 5/ 81 GVHD: Nguyễn Quốc UY Sinh Viên Thực hiện: Nhóm 2 – D14DIENLANH Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải sinh hoạt công suất 5000kg/h Ô nhiễm đất: Nước rò rỉ trong các bãi rác gây ô nhiễm đất Những nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm do rác thải sinh hoạt:  Trình độ hiểu biết của người dân còn thấp (không thấy rõ tác hại của việc vứt rác thải bừa bãi và tầm quan trọng trong việc bảo vệ môi trường, không biết tận dụng phế phẩm thừa làm phân bón).  Ý thức, trách nhiệm còn kém (không bỏ rác đúng nơi quy định, bảo thủ không muốn thực hiện theo những chủ trương về bảo vệ môi trường đã đề ra vì sợ tốn tiền).  Các cấp chính quyền địa phương còn lơ là đối với việc quản lý môi trường.

 Ở khu vực đô thị, quá trình đô thị hóa hiện nay kéo theo một số lượng người dân ở nông thôn ra thành phố sống đã gây nên những xáo trộn lớn lao trong sinh hoạt ở các vùng dân cư và vấn đề rác thải đang có nguy cơ ngày càng tăng, đặc biệt là trong các đô thị mới, khu kinh tế tập trung như nhà mới mọc nhiều gây khó khăn cho thu gom, nhà quá nghèo hoặc nhà giàu không muốn hòa nhập cộng đồng dẫn đến tình trạng không giữ vệ sinh chung (nhà trên có thể vứt rác xuống sân gây ô nhiễm), các khu đô thị hóa dọc trục giao thông, các trung tâm công nghiệp tập trung không được quản lý chặt chẽ. Hiện trạng rác thải sinh hoạt ở Việt Nam Theo số liệu thống kê mới nhất, tổng lượng chất thải sinh hoạt phát sinh ở nước ta hiện nay khoảng 24,5 triệu tấn và chất thải rắn công nghiệp là 8,1 triệu tấn. Trong đó, rác thải nhựa, nilon hiện đang là một vấn đề khiến Chính phủ phải đau đầu. Ước tính, mỗi ngày nước ta xả ra khoảng 2.500 tấn rác thải nhựa và có từ 0,28 đến 0,73 triệu tấn được xả ra đại dương.

Đại diện Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc cho biết, lượng rác thải nhựa trên biển của nước ta nhiều thứ 4 thế giới, chỉ sau Trung Quốc, Indonesia và Philippines. Việt Nam có tổng cộng 112 cửa biển và 80% rác thải trên biển đều trôi ra từ đây. Trong đó, phần lớn đều là rác thải sinh hoạt. Trong khi đó, tỷ lệ thu gom rác thải sinh hoạt tại đô thị hiện nay đạt khoảng 70% đến 85% và ở nông thôn chỉ khoảng 40% đến 55%.

Đối với hoạt Trang 6/ 81 GVHD: Nguyễn Quốc UY Sinh Viên Thực hiện: Nhóm 2 – D14DIENLANH Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải sinh hoạt công suất 5000kg/h động công nghiệp, tỷ lệ thu gom rác thải rắn đạt chỉ 31%. Phương pháp xử lý rác thải phổ biến nhất ở nước ta vẫn là chôn lấp và đốt thủ công. Cả nước hiện có hơn 660 bãi chôn lấp nhưng chỉ khoảng 120 bãi là hợp vệ sinh. Theo phạm vi, nơi có tỷ lệ phát sinh rác thải nhiều nhất là khu vực Đông Nam Bộ và đồng bằng sông Hồng.

Điều này đã và đang là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến ô nhiễm môi trường một cách nghiêm trọng. Có rất nhiều nguyên nhân khiến việc xử lý rác thải ở nước ta vẫn còn hạn chế, chẳng hạn như: rác chưa được phân loại tại nguồn; thiếu công nghệ; thiếu nguồn lực;….Tuy nhiên, vấn đề lớn nhất vẫn là thiếu quy định và giải pháp đồng bộ. Hiện nay, Việt Nam đang đặt ra mục tiêu xử lý rác thải đô thị đạt 90% vào năm 2025 và 100% vào năm 2050. Để đạt được mục tiêu này, đòi hỏi mỗi người dân phải chủ động trong vấn đề phân loại và vứt rác đúng nơi quy định, Nhà nước phải hoàn thiện hệ thống pháp luật và đầu tư nghiên cứu nhiều hơn nữa về quy trình xử lý rác thải.

Mục đích xử lý rác thải sinh hoạt bằng lò đốt. Tái sử dụng và tái sinh chất thải Không làm phát tán các chất nguy hại vào môi trường Chuyển từ các chất độc hại thành ít độc hại hơn hoặc vô hại Giảm thể tích chất thải trước khi chôn lấp 1. Xử lý rác thải sinh hoạt Có rất nhiều cách xử lý rác thải sinh hoạt được áp dụng, và tại các công ty xử lý rác thường áp dụng tùy vào chủng loại, độ độc hại của rác, nhưng thường áp dụng theo các phương pháp như sau: - Xử lý rác thải sinh hoạt bằng phương pháp đốt Đây là một trong những cách xử lý rác thải sinh hoạt đã và đang được áp dụng nhiều. Khi rác thải sinh hoạt được thiêu trong nhiệt độ từ khoảng 1.000 độ C sẽ phân hủy hoàn toàn thành tro, xỉ rồi tiến hành chôn lấp xuống dưới lòng đất sâu.

Tuy nhiên vì chi phí thiêu đốt tại các cơ sở uy tín rất cao nên việc áp dụng và đầu tư vận hành các nhà máy đốt rác chưa được đầu tư nhiều. Đối với cách xử lý này, có 2 loại lò đốt là: Trang 7/ 81 GVHD: Nguyễn Quốc UY Sinh Viên Thực hiện: Nhóm 2 – D14DIENLANH Tên đề tài: Thiết kế lò đốt chất thải sinh hoạt công suất 5000kg/h Lò đốt có công suất cao sử dụng năng lượng để thiêu đốt rác thải Lò đốt công suất nhỏ không sử dụng năng lượng. - Biện pháp chôn lấp rác thải hợp vệ sinh Để chủ động phòng ngừa, ngăn chặn và giảm thiểu ô nhiễm môi trường thì phương pháp chôn lấp rác thải hiện nay cũng được nhiều nước áp dụng, bởi cách thức thực hiện đơn giản, nhanh chóng. Với biện pháp xử lý này, rác thải cần được tập trung đúng nơi quy định, đảm bảo hợp vệ sinh, cách xa khu vực dân cư để không làm ảnh hưởng đến sức khỏe, chất lượng cuộc sống.

- Tái chế rác thải sinh hoạt Với những loại rác thải có khả năng tái chế được thì sẽ được tận dụng để tái chế. Ví dụ như các loại bao tải, vỏ lon, giấy, bìa carton. sẽ được phân loại rác rồi cho vào nhà máy tái chế theo quy trình. - Phương pháp ủ sinh học Phương pháp này áp dụng đối với chất hữu cơ không độc hại, lúc đầu là khử nước, sau là xử lý cho tới khi nó thành xốp và ẩm.

Độ ẩm và nhiệt độ được kiểm soát để giữ cho vật liệu luôn ở trạng thái hiếu khí trong suốt thời gian ủ. Quá trình tự tạo ra nhiệt riêng nhờ quá trình oxy hoá sinh hoá các chất hữu cơ. Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân huỷ là CO2, nước và các hợp chất hữu cơ bền vững như lignin, xenlulo, sợi… Sau đó dùng các chất này làm phân bón cho cây trồng. - Công nghệ xử lý ý rác thải sinh hoạt bằng phương pháp sinh học Đây là phương pháp khoa học hiện đại được rất nhiều nước phát triển sử dụng bởi tính hiệu quả cao và an toàn nhất.

Người dân có thể sử dụng chúng ngay trong gia đình để khử mùi, tăng cường độ phân hủy của các rác thải sinh hoạt hữu ích.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ