ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

  

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN

TÍNH TỐN, THIẾT KẾ LỊ ĐỐT CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI TRONG SẢN XUẤT
SỢI NYLON-POLYESTER FIBER PU TẠI CÔNG TY TNHH HYOSUNG VIỆT NAM

CÔNG SUẤT 1 TẤN/NGÀY

Sinh viên thực hiện: 1812750
1813601
1. Lê Sông Lam
2. Lê Tiểu Phụng

Giáo viên hướng dẫn: Ts. Võ Thanh Hằng

TP.HCM, tháng 12 năm 2021

1

MỤC LỤC

MỤC LỤC ........................................................................................................................... 2
CHƯƠNG 0: MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 6

0.1. Đặt vấn đề ................................................................................................................. 6
0.2. Mục tiêu đồ án .......................................................................................................... 6
0.3. Nội dung đồ án ......................................................................................................... 6
0.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 7
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI TRONG SẢN
XUẤT SỢI CÔNG NGHIỆP CỦA CÔNG TY TNHH HYOSUNG VIỆT NAM ....... 8
1.1. Giới thiệu về công ty TNHH Hyosung Vietnam...................................................... 8
1.2. Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn nguy hại trong sản xuất sợi công nghiệp của
công ty ............................................................................................................................. 9
1.3. Tác động tới môi trường của chất thải rắn nguy hại trong sản xuất sợi công nghiệp
của công ty..................................................................................................................... 14
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI ....... 16
2.1. Các phương pháp xử lý chất thải rắn...................................................................... 16
2.2. Một số qui trình xử lý chất thải rắn nguy hại tại Việt Nam.................................... 21
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ .......................................................... 23
3.1. Cơ sở lựa chọn công nghệ ...................................................................................... 23
3.2. Lựa chọn lò đốt ....................................................................................................... 23
3.3. Lựa chọn nhiên liệu đốt .......................................................................................... 28
3.4. u tr nh công nghệ xử l đề xuất ......................................................................... 29

2

CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ .................... 32
4.1. Tính tốn sự cháy của FO-RU ................................................................................ 32
4.2. Sự cháy của chất thải công nghiệp nguy hại .......................................................... 36
4.3. Xác định nhiệt độ thực tế và tính cân bằng nhiệt của lò......................................... 40
4.4. Xác định kích thước buồng sơ cấp ......................................................................... 48
4.5. Tính tốn thiết bị đốt cho buồng đốt sơ cấp ........................................................... 49
4.6. Tính tốn buồng đốt thứ cấp................................................................................... 51

4.7. Tính thể xây lị và khung lị .................................................................................... 60

CHƯƠNG 5: XỬ LÝ KHÍ THẢI CỦA LÒ ĐỐT......................................................... 69
5.1. Thành phần và lưu lượng khí thải ra khỏi lị .......................................................... 69
5.2. Đề xuất phương pháp xử lý khí thải ....................................................................... 70

CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN CHI PHÍ CHO CƠNG TRÌNH....................................... 71
6.1. Chi phí thiết bị ........................................................................................................ 71
6.2. Chi phí thiết kế thi cơng ......................................................................................... 71
6.3. Chi phí vận hành trong 1 ngày ............................... Error! Bookmark not defined.

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................... 73

3

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Nhà máy Hyosung VietNam .............................................................................. 8
Hình 1.2: Sợi Nylon-Polyeste tại Cơng ty Hyosung Việt Nam ........................................ 10
Hình 1.3: Sợi Spandex ...................................................................................................... 13
Hình 2.1: Hệ thống ổn định hóa rắn chất thải ................................................................... 21
H nh 2.2: ui tr nh đốt chất thải nguy hại ........................................................................ 22
H nh 3.1: Lò đốt thùng quay ............................................................................................. 24
H nh 3.2: Lị đốt tầng sơi .................................................................................................. 25
H nh 3.3: Sơ đồ công nghệ đề xuất ................................................................................... 29
H nh 5.1: Sơ đồ công nghệ đề xuất dây chuyền xử lý khí thải.......................................... 70

4

DANH MỤC BIỂU ĐỒ


Bảng 4.1: Thành phần nhiên liệu FO-RU theo phần trăm khối lượng ............................. 32
Bảng 4.2: Hệ số tiêu hao khơng khí 𝛼 phụ thuộc vào dạng nguyên liệu và kiểu thiết bị đốt
........................................................................................................................................... 33
Bảng 4.3: Thành phần nhiên liệu FO-RU theo kmol ........................................................ 34
Bảng 4.4: Thành phần và lượng trong khơng khí và sản phẩm chá đốt FO-RU khi α=1,2
........................................................................................................................................... 35
Bảng 4.5: Thành phần và lượng sản phẩm chá khi đốt 100kg dầu FO-RU .................... 36
Bảng 4.6: Cơng thức hóa học của các loại sợi có trong rác thải ....................................... 37
Bảng 4.7: Thành phần phần trăm về khối lượng trong rác thải......................................... 37
Bảng 4.8: Thành phần chất thải rắn tính theo lượng kmol ................................................ 38
Bảng 4.9: Lượng khơng khí cần thiết để đốt 100 kg chất thải rắn .................................... 39
Bảng 4.10: Lượng và thành phần của sản phẩm cháy ....................................................... 40
Bảng 4.11: Hàm nhiệt của 1m3 khơng khí và các khí ở nhiệt độ khác nhau và áp suất
760mm Hg ........................................................................................................................ 41
Bảng 4.12: Thành phần và lưu lượng dòng vào buồng đốt sơ cấp .................................... 51
Bảng 4.13: Hàm nhiệt của 1m3 không khí và các khí ở nhiệt độ khác nhau và áp suất
760mm Hg ........................................................................................................................ 53
Bảng 4.14: Thành phần và lưu lượng sản phẩm chá khi đốt dầu ở buồng thứ cấp ......... 59
Bảng 4.15: Thành phần và lưu lượng khí thải của hệ thống lò đốt rác thải ...................... 59
Bảng 4.16: Thơng số gạch Samốt A hình chữ nhật số hiệu H4 ........................................ 61
Bảng 5.1: Nồng độ chất ô nhiễm cần xử lý ....................................................................... 70

5

CHƯƠNG 0: MỞ ĐẦU

0.1. Đặt vấn đề
Trong những năm gần đâ , tốc độ đô thị hóa, cơng nghiệp hóa tại các thành phố và các
đô thị Việt Nam đã gia tăng mạnh mẽ và đang có xu hướng tiếp tục tăng mạnh mẽ trong

những năm tới. Cùng với sự phát triển của công nghiệp hóa và đơ thị hóa, nhiều loại chất
thải khác nhau được sinh ra từ các hoạt động của con người có xu hướng tăng lên về số
lượng, từ rác sinh hoạt, phân, chất thải độc hại từ rác y tế, chất thải từ ngành công
nghiệp,…. Lượng chất thải rắn công nghiệp, đặc biệt là chất thải nguy hại là các chất thải
có tính bắt lửa, dễ cháy nổ, dễ ăn mịn, dễ ox hóa, có độc tính cao đối với con người và
hệ sinh thái. Chất thải này cần được xử l trước khi thải ra môi trường.
Xử lý chất thải rắn (CTR) là giai đoạn cuối cùng trong công tác quản lý CTR (thu gom,
phân loại, vận chuyển và xử lý, kể cả tái sử dụng và tái chế). Xử l CTR đóng vai trị
quan trọng trong bảo vệ mơi trường và phát triển bền vững, bởi nó khơng chỉ ngăn chặn
ngu cơ gâ ô nhiễm môi trường từ CTR (nếu không xử lý hoặc xử lý không hiệu quả,
khơng đúng qu tr nh, êu cầu), mà cịn có thể thu hồi vật liệu, sản phẩm để tiết kiệm tài
nguyên thiên nhiên.
Trong những năm qua, nước ta đã áp dụng một số công nghệ để xử lý CTR. Tuy nhiên,
rất nhiều đơ thị vẫn cịn lúng túng trong việc lựa chọn cơng nghệ thích hợp. Hiện nay, các
đơ thị nước ta chủ yếu vẫn chôn lấp CTR chưa đảm bảo vệ sinh, gây ô nhiễm môi trường
ở mức độ cao. Chính vì vậy, cần hiểu rõ cơng nghệ và phương pháp lựa chọn công nghệ
xử lý CTR.

0.2. Mục tiêu đồ án
Tính tốn, thiết kế lị đốt chất thải rắn nguy hại trong sản xuất sợi Nylon-Polyester Fiber
PU tại Công ty TNHH Hyosung Việt Nam công suất 1 tấn/ngày

0.3. Nội dung đồ án
Tổng quan về Công ty TNHH Hyosung Việt Nam.

6

Tổng quan về chất thải rắn nguy hại trong sản xuất sợi công nghiệp và một số phương
pháp xử lý.
Đề xuất cơng nghệ xử lý chất thải rắn nguy hại.

Tính tốn, thiết kế lị đốt chất thải rắn nguy hại công suất 1 tấn/ngày.
Bản vẽ công nghệ xử l , sơ đồ mặt bằng, bản vẽ chi tiết.
Tính tốn chi phí dự kiến cho cơng trình.
0.4. Phương pháp nghiên cứu
Tìm hiểu về tình trạng phát thải và thành phần chất thải rắn nguy hại sợi Nylon-Polyeste
Fiber PU của công ty Hyosung Việt Nam.
Phương pháp đốt chất thải rắn nguy hại.
Phần mểm Wondershare Edrawmax, Autocad 2016.

7

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI TRONG
SẢN XUẤT SỢI CÔNG NGHIỆP CỦA CÔNG TY TNHH HYOSUNG VIỆT

NAM

1.1. Giới thiệu về công ty TNHH Hyosung Vietnam
H osung đầu tư vào Việt Nam năm 2007, thời điểm mà thế giới đang đối mặt với khủng
hoảng kinh tế trầm trọng [5]. Tuy nhiên, chính kinh nghiệm và sự nỗ lực không ngừng
nghỉ đã giúp H osung t m được rất nhiều cơ hội từ chính trong những khó khăn để vươn
lên. Kết quả là sau 10 năm thành lập và phát triển, công t đã từng bước vươn lên trở
thành một doanh nghiệp nước ngồi có vốn đầu tư lớn nhất vào Đồng Nai. Trong năm
2017, Tập đoàn H osung đã đầu tư vào Đồng Nai, Việt Nam khoảng 1,5 tỷ USD. Bên
cạnh đó, Cơng t cũng ln mở rộng quy mơ sản xuất để đảm bảo hồn thành, thậm chí
vượt mức chỉ tiêu đã đề ra, đóng góp khơng nhỏ cho nguồn thu ngân sách.

Hình 1.1: Nhà máy Hyosung VietNam [1]
Là doanh nghiệp có 100% vốn đầu tư Hàn uốc, Hyosung là tập đoàn lớn hoạt động trên
nhiều lĩnh vực như: nguyên liệu cơng nghiệp, sợi, hóa chất, cơng nghệ thơng tin, xây
dựng, thương mại,…Tại Việt Nam, H osung đầu tư lớn vào Đồng Nai với việc thành lập

nhiều nhà máy chuyên sản xuất các loại vải sợi mành – nguyên liệu làm lốp xe ô tô, sợi
spandex, sợi nylon, sợi thép và các loại sợi khác. Với lịch sử 10 năm h nh thành và phát

8

triển, đến nay, Hyosung Việt Nam đã và đang đầu tư xâ dựng và ổn định hoạt động tại 2
công ty và 9 nhà máy trên tồn tỉnh Đồng Nai.

Tính đến năm 2016, Cơng t H osung Việt Nam có tổng diện tích đầu tư là 68 ha và hơn
4.800 công nhân viên đang theo làm việc và cống hiến. Tính đến tháng 4/2013, tổng mức
vốn đầu tư của cơng t đạt hơn 141 triệu USD, đồng thời doanh nghiệp nà cũng đã tăng
quy mô sản xuất từ 13.300 tấn sản phẩm/tháng lên 14.200 tấn sản phẩm/tháng.

1.2. Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn nguy hại trong sản xuất sợi công nghiệp của
công ty

Hyosung là một trong những nhà sản xuất sợi nylon dệt tốt nhất thế giới, được khách
hàng trên khắp thế giới u thích vì sợi nylon có chất lượng vượt trội và nhiều chức năng
khác nhau, tất cả đều dựa trên bí quyết sản xuất được tích lũ hơn 50 năm [5]. Dựa trên
TEFLON, sợi tổng hợp áp dụng cho quần áo nội y, quần áo thể thao và vật liệu cơng
nghiệp chất lượng cao, dịng sản phẩm bán sợi chức năng cao của Hyosung bao gồm sợi
vải mịn siêu nhỏ (MIPAN mịn & mềm), sợi liên kết (MIPAN glurex), sợi có độ bền cao
(MIPAN robic ), sợi rỗng (MIPAN robic-air) và các vật liệu mới được phát triển của sợi
cảm ứng mát (Aqua-x), sợi có độ bóng cao (Rexy) và sợi hồng ngoại xa (MIPAN fit).
Tận dụng những nỗ lực giảm thiểu năng lượng, Hyosung đã cho ra đời loại nylon tái chế
thân thiện với môi trường đầu tiên trên thế giới, 'MIPAN regen', và đang dẫn thế giới đến
một nơi tốt đẹp hơn thông qua việc tái chế tài nguyên.

Là nhà sản xuất sợi pol ester hàng đầu trong nước, Hyosung sản xuất các loại sợi
pol ester đa dạng và khác biệt từ sợi thông thường đến các sản phẩm chính có chức năng

cao nhằm tạo ra giá trị cao cho khách hàng. Là kết quả của những nỗ lực khơng ngừng để
hiện thực hóa nhu cầu của khách hàng và tạo ra thị trường sản phẩm khác biệt, Hyosung
đã phát triển sợi chuyên sâu công nghệ cao bao gồm sợi polyester tái tạo bông (cotna),
sợi cảm ứng mát (askin), sợi chống mùi (Freshgear), sợi tạo nhiệt sợi (aeroheat), sợi uốn
tiềm ẩn (Xanadu) và sợi hồng ngoại xa (aerogear). Hyosung gần đâ đã tăng cường phát
triển các loại sợi thân thiện với môi trường bằng cách tung ra sợi polyester tái chế đầu
tiên ở Hàn Quốc, regen, củng cố vị thế là một công ty có ý thức về mơi trường bằng cách

9

đạt được Eco-Mark từ Hiệp hội Môi trường Nhật Bản cũng như GRS (Tiêu chuẩn Tái chế
Toàn cầu) từ đoàn kiểm soát ở Hà Lan.
Kể từ năm 1992 H osung bắt đầu sản xuất sợi Spandex và đã trở thành nhà sản xuất
Spandex lớn nhất trên thế giới dựa trên hoạt động maketing global, R & D với các công
nghệ sản xuất độc quyền. Sợi Spandex với thương hiệu (creora®) đã không ngừng phát
triển để tạo ra những sản phẩm mới phù hợp với nhu cầu của khách hàng dựa trên giá trị
chất lượng cao nhất .
1.2.1. Sợi Nylone-Polyester [7]
Polyurethane (PU) là một vật liệu tổng hợp được làm từ: (1) một hoặc nhiều lớp nhựa
polyme nối với nhau bằng các liên kết urethane; và (2) lớp nền bằng vải dệt thoi hoặc
không dệt như pol ester, bông, n lon hoặc da xay. Lớp sơn PU được phủ lên một mặt của
vải nền và sau đó được xử l để trông giống da thú hơn. Điều này làm cho vải có khả
năng chống nước, trọng lượng nhẹ và linh hoạt. Loại vải nà cho độ giả da thật nhất khi
sờ vào tay mềm mại dẻo dai. Khi được khâu, tập hợp hoặc chần lại, nó thực sự "đứt" hoặc
nhăn như da thật.

Hình 1.2: Sợi Nylon-Polyeste tại Cơng ty Hyosung Việt Nam [2]

10


Nhựa PU được làm bằng polyme mềm và không giống như nhựa vinyl khơng cần thêm
chất hóa dẻo. Bởi vì khơng sử dụng chất hóa dẻo trong bọc PU nên khơng bị nứt hoặc
bong tróc, và nó vẫn mềm mại và dẻo dai trong suốt thời gian nó lưu lại trên đồ nội
thất. Vải PU cũng dễ trang trí hơn. PU được coi là xanh hơn vin l v nó khơng tạo ra
dioxin. PU có chi phí thấp hơn da thật, nhưng nó có thể đắt hơn để sản xuất so với nhựa
vinyl.

Polyester là một loại polyme có chứa nhóm chức este trong chuỗi chính của chúng. Là
một vật liệu cụ thể, nó thường dùng để chỉ một loại gọi là polyethylene terephthalate
(PET). Polyeste bao gồm các hóa chất có trong tự nhiên, chẳng hạn như trong lớp biểu bì
của thực vật, cũng như các chất tổng hợp như pol but rate. Pol este tự nhiên và một số
polyeste tổng hợp có thể phân hủy sinh học, nhưng hầu hết các polyeste tổng hợp thì
khơng. Chất liệu được sử dụng nhiều trong công nghiệp để sản xuất đồ gia dụng, vật liệu
trong vận chuyển…

Để sản xuất ra sợi polyester hoàn chỉnh phải trải qua 5 công đoạn bao gồm: trùng hợp,
làm khô, kéo sợi. kéo căng và cuốn sợi.

Trùng hợp: Để trùng hợp loại vải này, ta cho 2 chất dimethyl terephthalate phản ứng với
ethylene glycol và các chất xúc tác ở mức nhiệt 150°C – 210°C. Kết quả của phản ứng
hóa học nà alf monomer sau đó tiếp tục kết hợp với axit terephthalic. Tăng nhiệt độ lên
đến 280°C để tạo thành sợi pol ester. Sau đó pol ester được nóng chả được ép thành 1
dải dài.

Làm khơ: Các dải polyester sẽ được làm lạnh đến khi cứng và cắt thành những hạt vơ
cùng nhỏ. Và có thể dễ dàng bảo quản và đảm bảo độ bền trong một thời gian khá dài.

Kéo sợi: Các sợi polyester nhỏ sau đó sẽ được đun chảy ở nhiệt độ từ 260 – 270 độ C.
Tạo thành một dung dịch đặc sệt và đựng trong một thùng kim loại (còn gọi là ổ phun
sợi) đùn ép dung dịch qua những lỗ nhỏ, có nhiều hình dạng khác nhau. Tùy theo kích

thước của sợi vải mà mật độ ổ phun khác nhau. Các sợi sau khi phun ra xoắn vào nhau
tạo thành những sợi đơn. Trong q trình kéo sợi, có thể bổ sung thêm nhiều chất hóa học

11

khác. Để vải có thêm khả năng chống tích điện, chống cháy và có thể nhuộm màu một
cách dễ dàng.
Kéo căng: Sợi pol ester sau khi được kéo sợi rất mềm, nên có thể kéo dài ra gấp trăm lần
chiều dài ban đầu. Sau khi kéo căng, sợi polyester có sự tha đổi về đường kính, độ dài
và cả độ dà . Đâ là bước các nhà sản xuất liên kết các sợi đơn với nhau, tạo ra độ mềm
và cứng của vải theo ý muốn.
Cuốn sợi: Đâ là bước cuối cùng trong quá trình tạo ra sợi polyester, sau khi kéo căng
pol ester được cuốn vào ống sợi lớn rồi mang đi dệt thành vải.
1.2.2. Spandex PU
Sự ra đời của pol urethane vào năm 1940 chính là bước đại nhảy vọt trong sản xuất và
được dùng để thay thế cao su [8]. Đồng thời, chất liệu pol me n lon cũng được phát hiện.
Tu nhiên, độ thô cứng của chúng khiến các nhà khoa học nỗ lực tìm ra giải pháp mềm
hóa chúng. Sau đó, nhận thấ các đặc tính tuyệt vời của các polyurethan khác, họ quyết
định tạo ra những sợi nylon mảnh từ chúng, giúp tạo ra các bộ quần áo siêu nhẹ, co giãn
nhiều chiều.
Đến năm 1952, các sợi spandex đầu tiên được ra đời dưới bàn tay của nhà khoa học
Farbenfabriken Bayer của Đức. Nhưng phải tới năm 1962 sợi vải này mới chính thức
được đưa vào sản xuất rộng rãi với cái tên Lycra nhờ vào sự hợp tác giữa Du Pont và
Công ty Cao su Hoa Kỳ.
Hiện này, vải sợi spandex được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như ma mặc, sản
xuất gối vi sinh, thắt lưng, vỏ bọc ghế,...

12

Hình 1.3: Sợi Spandex [12]

Qui trình sản xuất sợi spandex như sau [3]:
Tạo ra prepolymer
Kéo sợi khô là phương pháp tạo ra 94,5% các sợi spandex thành phẩm trên thế giới hiện
nay. Với bước đầu tiên của qu tr nh đó là tạo ra sợi prepolymer. Glycol dễ được trộn với
monomer diisocyanate theo tỉ lệ 1:2 trong một bình phản ứng để tạo ra chất chuẩn bị
prepolymer.
Tạo dung dịch kéo sợi
Sau khi tạo ra các prepolymer, nhà sản xuất sẽ cho prepolymer vừa tạo ra này phản ứng
với diamine theo tỉ lệ 1:1. Phản ứng nà được gọi là phản ứng mở rộng chuỗi. Kết quả
sau phản ứng sẽ thu được một dung dịch, sau đó sẽ đem pha lỗng bằng dung
mơi(DMAc) để tạo ra dung dịch kéo sợi. Chất dung môi này sẽ giúp làm dung dịch loãng
hơn và dễ xử l hơn. Sau đó nó có thể được bơm vào tế bào sản xuất xơ.
Quay sợi

13

Dung dịch kéo sợi được thu lại ở bước 2 sẽ được bơm vào má qua h nh trụ để tạo thành
sợi spandex. Khi các sợi nà đi qua má qua sợi sẽ được gia nhiệt bằng khí nito, dung
mơi hóa học để polymer lỏng phản ứng hóa học. Và sau đó sẽ hình thành các sợi rắn.

Tạo sợi spandex
Khi ra khỏi máy quay sợi, các sợi rắn sẽ được tập hợp lại với nhau để tạo thành sợi
spandex thành phẩm với độ dà đúng mong muốn. Mỗi một sợi spandex được tạo thành
từ nhiều sợi riêng lẻ, nhỏ.

Xử lý sợi
Sau khi thu được các sợi Spandex, người ta sẽ sử dụng chất Magnesi stearat hoặc một
pol me khác để ngăn chặn sự bám dính giữa các sợi với nhau. Nhằm tạo điều kiện thuận
lợi cho quá trình dệt may. Cuối cùng các sợi sẽ được chuyển qua con lăn lên ống chỉ và
đem dệt thành vải.


Kiểm tra chất lượng
Khi các sợi Spandex được hoàn thành và lăn lên ống chỉ. Chúng sẽ được trải qua một
bước cuối cùng là kiểm tra về chất lượng của sợi. Kiểm tra về khả năng co giãn, về kích
thước tiêu chuẩn. Nếu khơng phù hợp sẽ bị loại bỏ, chỉ sử dụng những loại sợi đạt tiêu
chuẩn đề ra.

1.3. Tác động tới môi trường của chất thải rắn nguy hại trong sản xuất sợi công
nghiệp của công ty
Việc sản xuất vải n lon thường có tác động tiêu cực đến mơi trường. Một trong những
ngun nhân chính là từ cơng đoạn sản xuất của chất liệu này. Hầu hết các nhà sản xuất
sử dụng dầu thơ làm nguồn hexamethylenediamine, là thành phần chính của hầu hết các
loại vải nylon. Việc thu mua và sử dụng nhiên liệu hóa thạch đều có hại cho môi trường.
Cụ thể, khai thác mỏ và các phương pháp khai thác dầu mỏ đều tác động xấu đến hệ sinh
thái trên tồn thế giới. Và dầu mỏ khơng phải là một nguồn tài nguyên bền vững, nên cần
việc khai thác cần hạn chế.

14

Trong quá tr nh sản xuất vải n lon tạo ra một số vật liệu phế thải. Ví dụ, nước thải trong
qu tr nh nà thường mang các chất ô nhiễm vào thủ qu ển xung quanh khu vực sản
xuất. Trong quá tr nh sản xuất axit adipic, thành phần thứ cấp của các loại vải n lon, oxit
nitơ được thải vào khí qu ển, ngu hại mơi trường gấp 300 lần so với CO2.
Bên cạnh đó, vải n lon là chất liệu tổng hợp hồn tồn nên khơng thể phân hủ sinh học;
trong khi các loại vải khác, như cotton ha linen, có thể phân hủ sinh học trong vài thập
kỷ th các loại vải pol me sẽ tồn tại trong môi trường hàng trăm năm.

15

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI


2.1. Các phương pháp xử lý chất thải rắn

2.1.1. Phương pháp cơ học

2.1.1.1. Giảm kích thước
Phương pháp giảm kích thước được sử dụng để giảm kích thước của các thành phần chất
thải rắn. Chất thải rắn được làm giảm kích thước có thể sử dụng trực tiếp làm lớp che phủ
trên mặt đất hay làm phân compost hoặc một phần sử dụng cho các hoạt động tái sinh.
Thiết bị thích hợp để giảm kích thước chất thải rắn tùy thuộc vào loại, hình dạng, đặc tính
của chất thải rắn và tiêu chuẩn yêu cầu.
Các thiết bị thường sử dụng là:
Búa đập : rất có hiệu quả đối với các thành phần có đặc tính giịn, dễ gãy.
Kéo cắt bằng thủy lực : dùng để giảm kích thước các vật liệu mềm.
Máy nghiền : có thể ứng dụng cho nhiều loại chất thải rắn.

2.1.1.2. Phân loại theo kích thước
Phân loại theo kích thước hay sàn lọc là một q trình phân loại một hỗn hợp các vật liệu
chất thải rắn có kích thước khác nhau thành hai hay nhiều loại vật liệu có cùng kích
thước, bằng cách sử dụng các loại sang có kích thước lỗ khác nhau. Q trình phân loại
có thể được thực hiện khi vật liệu ướt hoặc khơ, thơng thường q trình phân loại gắn liền
với các công đoạn chế biến chất thải rắn tiếp theo. Các thiết bị sang lọc được sử dụng
trước và sau khi nghiền rác, sau cơng đoạn tách khí từ q trình thu hồi năng lượng RDF.
Đơi khi các thiết bị sang lọc cịn được sử dụng trong q trình chế biến phân compost với
mục đích tăng tính đồng nhất cho sản phẩm.
Các thiết bị sử dụng nhiều nhất là các loại sang rung và sang dạng trống qua và sang đĩa.
Loại sang rung sử dụng đối với chất thải rắn tương đối khô như kim loại, thủy tinh, gỗ
vụn, mảnh vụn bê tông trong chất thải rắn xây dựng. Loại trống qua dùng để tách rời các
loại giấy cacton và giấy vụn. đồng thời bảo vệ được tác hại máy nghiền khỏi hư hỏng do


16

chất thải rắn có kích thước lơn. Loại sang đĩa tròn là một dạng cải tiến của sang rung với
những ưu điểm như có thể tự làm sạch và tự điều chỉnh công suất.

2.1.1.3. Phân loại theo khối lượng riêng

Phân loại theo khối lượng riêng là một phương pháp kỹ thuật được sử dụng rộng rãi,
dùng để phân loại các vật liệu có trong các thải rắn dựa vào khí động lực và sự khác nhau
về khối lượng riêng của chúng. Phương pháp nà được sử dụng để phân loại chất thải rắn
tách rời các loại vật liệu sau quá trình tách nghiền thành hai phần riêng biệt: dạng có khối
lượng nhẹ như giấy, nhựa, các chất hữu cơ và có dạng khối lượng riêng nặng như kim
loại, gỗ và các phế liệu vô cơ. Kỹ thuật được sử dụng rộng rãi nhất trong việc phân loại
này là dựa vào khí động lực. Nguyên tắc của phương pháp này là thổi dịng khí đi từ dưới
lên trên qua lớp vật liệu hỗn hợp, khi đó các vật liệu nhẹ sẽ được cuốn theo dịng khí,
tách ra khỏi dịng vật liệu nặng hơn.

2.1.1.4. Phân loại theo điện trường và từ trường

Kỹ thuật phân loại bằng điện trường từ trường được thực hiện dựa vào tính chất điện từ
khác nhau của các thành phần chất thải rắn. Phương pháp phân loại bằng từ trường được
sử dụng phổ biến khi tách kim loại màu ra khỏi kim loại đen. Phương pháp phân loại
bằng tĩnh điện cũng được áp dụng để tách ly nhữa và giấy dựa vào sự khác nhau về sự
tích điện bề mặt của hai loại vật liệu này. Phân loại bằng dịng điện xốy là kỹ thuật phân
loại trong đó các dịng điện xố được tạo ra trong kim loại không chứa sắt như nhôm và
tạo thành các nam châm nhôm.

2.1.1.5. Nén chất thải rắn

Nén là một kỹ thuật làm tăng mật độ dẫn đến tăng khối lượng riêng của chất thải để công

tác lưu trữ và vận chuyển chất thải đạt hiệu quả cao hơn. Một vài kỹ thuật được sử dụng
để nén chất thải rắn và thu hồi vật liệu sau khi nén có dạng khối hình lập phương hoặc
dạng viên tròn. Các thiết bị nén được sử dụng trong xử lý chất thải rắn có thể được chia
làm hai loại cố định và di động. Tại những nơi chất thải được nạp vào máy nén bằng tay
ha cơ khí th má nén gọi là cố định. Với định nghĩa nà má nén cơ khí sử dụng trong

17

các xe thu gom cũng là má nén cố định. Ngược lại các xe ủi dùng để nén rác ở bãi chôn
lấp được xem là di động.

2.1.2. Phương pháp nhiệt

2.1.2.1. Q trình đốt
Đốt là q trình oxy hóa chất thải rắn bằng ox khơng khí dưới tác dụng của nhiệt và q
trình oxy hóa học. Bằng cách đốt chất thải ta có thể giảm thể tích của chất thải rắn từ 80 -
90 %. Nhiệt độ đốt phải cao hơn 800oC. Sản phẩm cuối cùng của các quá tr nh đốt là khí
nito, khí cacbonic hơi nước và tro bụi. Năng lượng nhiệt của quá tr nh đốt có thể được
thu hồi nhờ quá tr nh trao đổi nhiệt với khí sinh ra ở nhiệt độ cao. Để đảm bảo các tiêu
chuẩn an tồn về mơi trường, cần có các hệ thống xử lý và quản lý các sản phẩm cháy.
Trong một số hệ thống, chất thải rắn còn được đốt cùng các nhiên liệu thông thường khác
và tận dụng nhiệt các các thiết bị tiêu thụ như: nồi hơi, lò nung, lò lu ện kim, lò nấu thủy
tinh, lò nung xi măng,… Lượng chất thải bổ sung vào lò đốt có thể chiếm 12-25% tổng
lượng nhiên liệu.

2.1.2.2. Q trình nhiệt phân
Nhiệt phân chất thải rắn là quá trình phân hủy hay biến đổi hóa học của chất thải rắn bằng
cách nung trong điều kiện khơng có khí oxy và sản phẩm cuối cùng của quá trình biến đối
chất thải rắn là các chất ở dạng rắn, lỏng khí.


Nhiệt phân bằng hồ quang – plasma: thực hiện quá tr nh đốt ở nhiệt độ cao (có thể lên
đến 10000oC) để tiêu hủy chất thải có tính độc cực mạnh. Sản phẩm là H2 và CO2, các khí
acid và tro. Quá trình nhiệt phân có thể hạn chế phát sinh bụi hơn so với quá tr nh đốt.
Ngu ên l quá tr nh đốt nhiệt phân gồm hai giai đoạn.

Giai đoạn 1: q trình khí hóa: chất thải được gia nhiệt để tách các thành phần dễ ba hơi
hơi như khí chá , hơi nước,… ra khỏi thành phần khơng hóa hơi và tro.

Giai đoạn 2: các thành phần ba hơi được đốt ở điều kiện phù hợp để tiêu hủy hết các cấu
tử nguy hại.

18

2.1.2.3. Q trình khí hóa
Một cách tổng qt q tr nh khí hóa là q tr nh đốt chất thải rắn trong điều kiện thiếu
oxy. Mặc dù phương pháp nà đã được phát triển vào thế kỷ 19 nhưng việc áp dụng để
xử lý chất thải rắn chỉ được thực hiện trong thời gian gần đâ . Kỹ thuật khí hóa được áp
dụng với mục đích giảm thể tích chất thải và thu hồi năng lượng.

2.1.3. Phương pháp sinh học

2.1.3.1. Ủ phân hiếu khí
Là một q trình biến đổi sinh học được sử dụng rất rộng rãi với mục đích biến đổi các
chất thải rắn hữu cơ thành các chất vơ cơ (q tr nh khống hóa) dưới tác dụng của vi
sinh vật, sản phẩm tạo thành ở dạng mùn và gọi là phân compost.

2.1.3.2. Phân hủy kỵ khí
Là quá trình biến đổi sinh học được sử dụng để phân hủy các chất thải có hàm lượng chất
rắn hữu cơ từ 4-8% dưới tác dụng của các vi sinh vật trong điều kiện yếm khí. Q trình
phân hủy lên men kỵ khí được áp dụng rộng rãi nhằm tạo ra sản phẩm khí metan từ các

chất thải con người, động vật, các sản phẩm thừa từ nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm
và từ thành phần hữu cơ trong rác thải đơ thị.

2.1.3.3. Phân hủy các chất vơ cơ
Ngồi các chất hữu, một số vi sinh có khả năng chu ển các hợp chất vô cơ không tan
sang trạng thái tan trong những điều kiện xác định. Phương pháp nà được gọi là phương
pháp trích bằng vi khuẩn, nghĩa là ứng dụng q trình tách có chọn lọc một số ngun tố
hóa học từ các hợp chất đa cấu tử trong nước bởi các vi sinh vật. Các vi sinh vật được sử
dụng rộng rãi trong công nghiệp là vi khuẩn sắt (oxi hóa Fe2+ thành Fe3+ cũng như các
sunfua vơ cơ thành sunfat) và vi khuẩn lưu huỳnh. Nguồn năng lượng duy nhất cho quá
trình sống của các vi sinh vật này là phản ứng oxi hóa các hợp vơ cơ kim loại và nguyên
tố lưu huỳnh. Trên thế giới các phương pháp nà được áp dụng rộng rãi để thu hồi U, Zn,
Mn, As, Co từ các quặng mỏ.

19

2.1.4. Q trình chuyển hóa hóa học
Chất thải rắn thực chất là một loại nguyên liệu sản xuất- nguyên liệu không sạch chứa
nhiều tạp chất và cũng được xem như là một mỏ quặng nhân tạo. Do đó, người ta thường
bổ sung thêm tác chất để phản ứng hóa học với cấu tử mục tiêu, chuyển chúng thành các
chất mới có ích. Đó chính là bản chất của việc áp dụng phương pháp hóa học trong q
trình xử lý chất thải rắn cơng nghiệp. Phương pháp hóa học được áp dụng rất rộng rãi vì
phù hợp với nhiều loại chất vơ cơ cũng như hữu cơ. tr nh hóa hóa học bao gồm hàng
loạt các phản ứng thủ phân được sử dụng để tái sinh các chất như glucose và một loạt
các phản ứng khác dùng để tái sinh dầu tổng hợp, khí và acetate cellulose. Kỹ thuật xử lý
chất thải rắn bằng phương pháp hóa học phổ biến nhất là phản ứng thủy phân cellulose
dưới tác dụng của acid và quá trình biến đổi metan thành methanol.

2.1.5. Phương pháp chôn lấp
Phương pháp thải bỏ chất thải rắn một cách an tồn và có tính khả thi cao trong một thời

gian dài là một yếu tố quan trọng trong chương tr nh quản lý chất thải rắn tổng hợp. Chất
thải rắn được thải bỏ là thành phần không thể tái chế được, hoặc thành phần không hoai
được trong ủ phân hữu cơ, hoặc tro còn lại sau khi đốt. Bãi chơn lấp chất thải rắn là một
diện tích hoặc một khu đất được huy hoạch, được lựa chọn xây dựng để chôn lấp chất
thải rắn nhằm giảm tối đa các tiêu cực của bã chôn lấp đến môi trường. Bãi chôn lấp bao
gồm các ô chôn lấp chất thải, vùng đệm và các cơng trình phụ trợ khác như trạm xử lý
nước thải, khí thải, cung cấp điện nước và văn phịng điều hành. Bãi chơn lấp chất thải
tùy theo loại chất thải tiếp nhận và được chia thành:
Bãi chôn lấp chất thải đô thị : chỉ tiếp nhận chất thải sinh hoạt và chất thải công nghiệp
không nguy hại.
Bãi chôn lấp chất thải nguy hại: tiếp nhận chất thải có tính độc hại đặc biệt.
Bãi chơn lấp chất thải chỉ định: chỉ tiếp nhận loại chất thải được phép: bùn cống rãnh, xà
bần,..

20