NGHIÊN CỨU TẬN DỤNG BÙN THẢI ĐÔ THỊ TẠI BẮC NINH LÀM CHẤT ĐỐT
I. GIỚI THIỆU VỀ LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU TẬN DỤNG BÙN THẢI ĐÔ THỊ TẠI BẮC NINH LÀM CHẤT ĐỐT
Quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa ở nước ta đang diễn ra ở tốc độ cao. Việc mở rộng sản xuất, sự gia tăng nhu cầu tiêu dùng hàng hóa, nguyên vật liệu, năng lượng đã, đang là những động lực thức đẩy sự phát triển mạnh mẽ về kinh tế, xã hội. Đi kèm với đó là vấn đề ô nhiễm môi trường đặc biệt là quản lý chất thải nói chung và bùn thải đô thị nói riêng. Việc thu gom, vận chuyển, xử lý, tái chế, tái sử dụng chất thải đặc biệt bùn thải từ hệ thống thoát nước và các công trình vệ sinh trong đô thị đang trở thành bài toán khó đối với các nhà quản lý ở hầu hết các nước trên thế giới .
Xuất phát từ vấn đề trên, việc lựa chọn và thực hiện đề tài “Nghiên cứu tận dụng bùn thải đô thị tại Bắc Ninh làm chất đốt” là cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn. Mục tiêu nghiên cứu: Có được giải pháp khả thi nhằm tận dụng bùn thải đô thị tại thành phố Bắc Ninh làm chất đốt.
Nội dung nghiên cứu bao gồm: Khảo sát công tác quản lý, hiện trạng phát sinh, công nghệ thu gom và xử lý bùn thải của khu vực thành phố Bắc Ninh; Khảo sát đặc tính lý – hóa của các mẫu bùn thải khu vực nghiên cứu theo hướng tận dụng chúng làm chất đốt; Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn bùn với than cám đến đặc tính của viên nhiên liệu; Khảo sát, đánh giá các đặc tính của viên nhiên liệu được chế tạo về khả năng sử dụng trong thực tế; Đánh giá giải pháp công nghệ tận dụng bùn thải làm chất đốt.
II. MỤC LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ………………………………………………… i
DANH MỤC BẢNG …………………………………………………………….. ii
DANH MỤC HÌNH ………………………………………………………………. iii
MỞ ĐẦU …………………………………………………………………………… 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN …………………………………………………. 3
1.1 . Những vấn đề chung về bùn thải ………………………………………………….. 3
1.1.1. Khái niệm, phân loại bùn thải ……………………………………………………… 3
1.1.2. Nguồn gốc, đặc điểm và tính chất của bùn thải …………………………… 4
1.1.3. Tác động của bùn thải đến con người và môi trường …………………… 6
1.2. Quy chuẩn, tiêu chuẩn về bùn thải ………………………………………………… 8
1.2.1. Trên thế giới ………………………………………………………………………………. 8
1.2.2. Tại Việt Nam ……………………………………………………………………………… 10
1.3. Các phương pháp xử lý và tận dụng bùn thải ………………………………… 11
1.3.1. Phương pháp ổn định ………………………………………………………………… 12
1.3.2. Phương pháp ủ phân (Compost) …………………………………………………. 13
1.3.3. Phương pháp Pasteur…………………………………………………………………. 14
1.3.4. Cô đặc ………………………………………………………………………………………. 14
1.3.5. Khử nước ………………………………………………………………………………….. 14
1.3.6. Làm khô ……………………………………………………………………………………. 15
1.3.7. Thiêu đốt và các công nghệ nhiệt khác ……………………………………….. 15
1.3.8. Phương pháp thu hồi tái chế ……………………………………………………….. 16
1.3.9. Phương pháp chôn lấp ……………………………………………………………….. 17
1.4. Tiềm năng tái sử dụng và thu hồi năng lượng từ bùn thải ………………. 17
1.4.1. Phân huỷ kỵ khí bùn thải ……………………………………………………………… 18
1.4.2. Sản xuất nhiên liệu sinh học từ bùn thải ……………………………………….. 19
1.4.3. Sản xuất điện trực tiếp từ bùn thải trong các tế bào nhiên liệu vi khuẩn … 20
1.4.4. Đốt bùn thải thu hồi năng lượng ……………………………………………………. 22
1.4.5. Đốt bùn thải cùng với than trong các nhà máy nhiệt điện ……………….. 23
1.4.6. Nhiệt phân và khí hoá bùn thải ……………………………………………………… 23
1.4.7. Sử dụng tích hợp bùn thải như một nguồn năng lượng và vật liệu để sản
xuất vật liệu xây dựng ……………………………………………………………………………. 25
1.4.8. Oxy hoá ướt siêu tới hạn ………………………………………………………………. 25
1.4.9. Xử lý thuỷ nhiệt bùn thải ………………………………………………………………. 27
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ….. 30
2.1. Đối tượng nghiên cứu …………………………………………………………………….. 30
2.2. Phương pháp nghiên cứu ……………………………………………………………….. 32
2.2.1. Phương pháp thu thập tài liệu ……………………………………………………….. 32
2.2.2. Phương pháp điều tra và khảo sát thực tế ……………………………………… 32
2.2.3. Phương pháp lấy, bảo quản và xử lý mẫu bùn ………………………………… 32
2.2.4. Phương pháp thực nghiệm …………………………………………………………… 32
2.2.5. Phương pháp phân tích ………………………………………………………………… 34
2.2.6. Phương pháp thu mẫu khí thải phát sinh trong quá trình đốt các viên
than – bùn ……………………………………………………………………………………………… 35
2.2.7. Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu ………………………………………….. 36
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ……………………………….. 37
3.1. Đặc điểm hệ thống thoát nước Thành phố Bắc Ninh…………………………. 37
3.2. Đặc tính của các mẫu bùn thải nghiên cứu liên quan đến khả năng tận dụng
làm chất đốt ………………………………………………………………………………………….. 40
3.2.1. Một số tính chất lý – hoá cơ bản của các mẫu bùn …………………………. 40
3.2.2. Nhiệt trị của các mẫu bùn được lựa chọn ……………………………………… 42
3.2.3. Độ tro và hàm lượng chất bốc ………………………………………………………. 43
3.2.4. Hàm lượng kim loại nặng………………………………………………………………. 44
3.3. Đặc tính của các viên than-bùn ở các tỷ lệ phối trộn khác nhau ………… 46
3.3.1. Độ ẩm của các viên than-bùn ………………………………………………………… 46
3.3.2. Độ hụt khối của các viên than-bùn …………………………………………………. 47
3.3.3. Độ tro và hàm lượng chất bốc của các viên than-bùn ………………………. 49
3.3.4. Nhiệt trị của các viên than-bùn ……………………………………………………….. 50
3.3.5. Hàm lượng kim loại nặng trong tro của các viên than-bùn ………………… 51
3.4. Thử nghiệm chế tạo và đốt viên than ngoài thực tế theo các tỷ lệ phối
trộn đã lựa chọn ………………………………………………………………………………………. 52
3.4.1. Đánh giá chất lượng các viên than …………………………………………………… 53
3.4.2. Khí thải phát sinh trong quá trình đốt các viên than …………………………… 60
3.4.3. Đặc điểm tro xỉ của các viên than …………………………………………………….. 66
3.5. Đánh giá giải pháp công nghệ tận dụng bùn thải làm chất đốt …………….. 68
3.5.1. Ước tính sơ bộ hiệu quả kinh tế ………………………………………………………… 68
3.5.2. Tính khả thi về mặt kỹ thuật ……………………………………………………………… 69
3.5.3. Tính khả thi về mặt môi trường ………………………………………………………… 71
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ………………………………………………… 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………… 75
PHỤ LỤC ……………………………………………………………………………….. 81
Link Tham Khảo
