TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA - VŨNG TÀU
KHOA HÓA HỌC & CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN NHIÊN LIỆU TỪ
NHỰA PHẾ THẢI ”
NĂM HỌC 2013-2014
NHÓM: 13
LỚP: DH11H1
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: LƯƠNG SƠN TÙNG
Bà Rịa-Vũng Tàu, tháng 9 năm 2013
1
DANH SÁCH NHÓM
1.
2
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
DANH MỤC SƠ ĐỒ
DANH MỤC HÌNH
TỪ VIẾT TẮT
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU
1.1 Tổng quan về nhựa phế thải.
1.1.1 Định nghĩa
1.1.2 Phân loại
1.1.3 Tác hại và hiện trạng của rác thải nhựa.
1.1.3.1 Tác hại.
1.1.3.2 Hiện trạng
1.1.4 Các phương pháp xử lý nhựa phế thải.
1.1.4.1 Tái chế nhựa phế thải.
1.1.4.2 Phương pháp đốt.
1.1.4.3 Phương pháp khí hóa
1.1.4.4 Phương pháp thủy hóa.

1.1.4.5 Phương pháp nhiệt phân – Pyrolysis.
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NHIỆT PHÂN
I Buồng đốt sơ cấp.
1.1 Nguồn nguyên liệu.
1.2 Đặc tính và công dụng của một số loại nhựa.
1.2.1 Polyetylen
1.2.2 Polyprotylen.
1.2.3 Polyvinyl clorua.
1.2.4 Polycacbonat.
3
1.2.5 Polyetylen terephthalat.
1.3 Quy trình xử lý và tái tạo nguồn chất thải.
1.3.1 Sơ đồ tổng quát của quy trình đốt rác thải
1.3.2 Thuyết minh quy trình chung
1.3.3 Mục đích của buồng đốt sơ cấp.
II. Buồng đốt thứ cấp
2.1 Nguyên liệu.
2.2 Quy trình.
2.2.1 Nhiệt phân trong điều kiện thiếu oxi.
2.2.2 Quá trình thu sản phẩm và tạo cốc.
2.3 Các phản ứng trong buồng đốt.
2.3.1 Phản ứng cracking.
2.3.2 Phản ứng caracking xúc tác.
2.4 Lò đốt và hình thức lò phản ứng tiêu biểu.
2.4.1 Hình thức lò phản ứng.
CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ
I Xử lý khí SO
2
1.1Xử lý SO
2

bằng phương pháp hấp thụ
1.1.1Hấp thụ khí SO
2
bằng nước
1.1.2 Hấp thụ khí SO
2
bằng huyền phù CaCO
3
1.2 Xử lý khí SO
2
bằng amoniac.
1.3 Xử lý khí SO
2
bằng magie oxit.
1.4Xử lý khí SO
2
bằng kẽm oxit.
1.5 Xử lý SO
2
bằng kẽm oxit kết hợp natri sunfit
1.6 Xử lý khí SO
2
bằng các chất hấp thụ hữu cơ.
1.7 Hấp phụ khí SO
2
bằng than hoạt tính.
II Xử lý NO
x
bằng phương pháp hấp thụ
2.1 Hấp thụ bằng nước.

2.2 Hấp thụ bằng kiềm và huyền phù.
4
2.3 Hấp thụ chọn lọc
III.Phương pháp hấp thụ đồng thời NO
x
và SO
2
IV. Phương pháp xử lý khí h2s.
V. Xử Lý Khí HCL.
VI. Xử lý khí
6.1 Xử lý khí bằng phương pháp hấp thụ.
6.2 Xử lý khí .
5
LỜI MỞ ĐẦU
Song song với sự phát triển kinh tế - xã hội, tốc độ đô thị hóa và công nghiệp hóa
cao hiện nay là vô vàn những vấn đề nảy sinh và gây nhức nhối. Trong những vấn đề đó
thì sự gia tăng lượng chất thải gây ô nhiễm môi trường và sự cạn kiệt dần các nguồn
nhiên liệu hóa thạch là những vấn đề mà nhiều quốc gia không riêng gì Việt Nam phải
đau đầu.
Trong các loại rác, khó xử lý hiện nay là những rác thải có nguồn gốc từ nhựa.
Thông thường thì các vật liệu từ nhựa như bao bì nylon, chai nhựa, đa phần chúng
được xử lý bằng phương pháp chôn lấp, đốt, một số ít trong số chúng được xử lý bằng
phương pháp tái chế, sản xuất phân vi sinh. Tuy nhiên với phương pháp đốt sẽ sinh ra
nhiều khí độc hại cho môi trường, trong đó có cả chất dioxin. Bên cạnh đó nếu sử dụng
phương pháp chôn lấp, chúng ta đã vô tình bỏ đi một nguồn nhựa đáng quý.
Như các bạn đã biết nguồn nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ đang dần cạn
kiệt. Và theo tính toán của nhiều nhà khoa học thì chúng chỉ có thể đáp ứng nhu cầu cho
chúng ta trong khoảng 40 năm nữa[1]. Vậy chúng ta sẽ làm gì khi nguồn nhiên liệu đó
hết? Đó là một câu hỏi khó.
Tuy nhiên nhờ những cải tiến khoa học mới đây, chúng ta có thể tạm giải quyết được

hai vấn đề trên. Đó là việc người ta có thể chuyển hàng tỉ tấn nhựa không tái chế được
thành nhiên liệu cho động cơ các loại ô tô thay vì đem chôn gây bất ổn cho môi trường.
Kỹ thuật đó có tên là sự nhiệt phân – Pyrolysis. Hiện đang có hơn 10 công ty của Hoa
Kỳ và một số nước khác nghiên cứu để cải tiến hoàn thiện phương pháp này. Trong đó
cũng có vài nhà máy đang sản xuất dầu thô cũng như dầu diesel tổng hợp[2].
Như vậy trong tương lai các loại sản phẩm từ việc tái chế nhựa phế thải này có thể
thay thế được dầu, nó sẽ giúp chúng ta giải quyết được hai vấn đề về việc xử lý nhựa
phế thải và sự cạn kiệt của nhiên liệu hóa thạch trước khi tìm được một nguồn nhiên liệu
khác. Không những thế theo sự khảo sát tính toán của các chuyên gia thì loại nhiên liệu
6
được tạo ra từ nhựa phế thải có giá thành thấp thấp hơn so với dầu điezen được sản xuất
từ dầu mỏ. Chính vì những lý do này mà chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu “ Công
nghệ chế biến nhựa phế thải thành nhiên liệu đốt ” nhằm giúp mọi người hiểu sâu hơn về
công nghệ này.
7
DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1 : Quy trình tái chế túi nilon phế thải .
Sơ đồ 2: Sơ đồ công nghệ đốt nhựa phế thải.
Sơ đồ 3: Quá trình nhiệt phân nhựa phế thải.
Sơ đồ 4: Sơ đồ lò đốt thùng quay.
8
DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Sản lượng nhựa Việt Nam 2000-2010.
Hình 2: Phân loại hạt nhựa theo nhu cầu ở Việt Nam 2010
Hình 3: Buồng đốt thứ cấp.
Hình 4: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO
2
bằng nước.
Hình 5: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO
2

bằng nước.
Hình 6: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO
2
bằng amoniac.
Hình 7: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO
2
bằng magie oxit kết tinh theo chu trình.
Hình 8: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO
2
bằng magie oxit "không kết tinh".
Hình 9: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO
2
bằng kẽm oxit kết hợp với natri sunfit.
Hình 10: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO
2
theo quá trình Sunfiđin.
Hình 11: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO
2
theo quy trình ASARCO.
Hình 12: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO
2
bằng than hoạt tính.
Hình 3.27: Sơ đồ xử lý khí H2S ằng Natri cacbonat.
Hình 3.17: Sơ đồ xử lý khí hydro sunfua bằng amoni cacbonat.
Hình 3.29: Sơ đồ xử lý khí H2S bằng amoniac.
Hình 3.32: Sơ đồ xử lý khí H2S bằng NaOH hoặc sữa vôi.
9
TỪ VIẾT TẮT
LDPE : Polyetylen tỉ trọng thấp
HDPE : Polyetylen tỷ trọng cao

PET : Polietylen Terephthalat
PVC : Polyvinyl clorua
PP : Polypropylen
PS : Polystyren
PMMA : Polymetyl metacrylat
10
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1Tổng quan về nhựa.
1.1.1 Định nghĩa.
Nhựa là các hợp chất cao phân tử, được dùng làm vật liệu để sản xuất nhiều loại vật
dụng trong đời sống hằng ngày cho đến những sản phẩm công nghiệp, gắn với đời sống
hiện đại của con người. Chúng là những vật liệu có khả năng bị biến dạng khi chịu tác
dụng của nhiệt, áp suất và vẫn giữ được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng.
Các loại nhựa này sau khi đã qua sử dụng sẽ trở thành nhựa phế thải. được thu gom
lại và tiến hành các biện pháp xử lý thich hợp.
Thành phần chủa nhựa phế thải gồm: polyetylen PE (LDPE, HDPE,…), PP,
PVC, PVA PS, PET. Trong đó chiếm phần lớn là nhựa PE.
Polyetylen (PE) là loại nhựa thông dụng trong cuộc sống, chúng có một số tính
chất như sau:
- Trong suốt, hơi có ánh mờ, có bề mặt bóng láng, mềm dẻo.
- Chống thấm nước và hơi nước tốt.
- Tính chống thấm khí O2, CO2, N2 và dầu mỡ kém.
- Chịu được nhiệt độ cao trong thời gian ngắn.
- Có thể hấp thu và giữ mùi trong bao bì.
- Bị căng phồng và dễ hư hỏng khi tiếp xúc với tinh dầu thơm, với các chất tẩy rửa
như Alcol, Aceton, H2O2,…
1.1.2 Phân loại.
Tất cả các đồ vật bằng nhựa sau sử dụng thải ra môi trường đều trở thành nhựa phế
thải. có thể phân loại dựa vào các chỉ tiêu sau:
1.1.2.1 Dựa vào tính chất [1]:

- Nhựa LDPE: Bao gói hàng tiêu dùng, hàng thực phẩm là các túi ni lông; các
chai truyền dịch và xi lanh tiêm nhựa…
- Nhựa HDPE : Các loại chai nhựa đựng dầu gội đầu; sữa tươi, dầu nhớt và các
11
đồ gia dụng bằng nhựa….
- Nhựa PET: Vỏ chai nước khoáng, nước mắm, dầu ăn…
- Nhựa PVC: Ống nước; tấm lợp nhựa; dây điện…
- Nhựa PP: Bao bì xác rắn; một số loại nhựa cứng…
- Nhựa PS: Hộp xốp bọc vỏ máy; vỏ bút bi, cốc đựng nước…
1.1.2.2 Dựa vào phản ứng với nhiệt độ[2]:
- Nhựa nhiệt dẻo: Là loại nhựa khi nung nóng đến nhiệt độ chảy mềm Tm thì nó
chảy mềm ra và khi hạ nhiệt độ thì nó đóng rắn lại. Thường tổng hợp bằng
phương pháp trùng hợp. Các mạch đại phân tử của nhựa nhiệt dẻo liên kết
bằng các liên kết yếu (liên kết hydro, vanderwall). Tính chất cơ học không cao
khi so sánh với nhựa nhiệt rắn. Nhựa nhiệt dẻo có khả năng tái sinh được
nhiều lần, ví dụ như : polyetylen (PE), polypropylen (PP), polystyren (PS),
poly metyl metacrylat (PMMA), poly butadien (PB), poly etylen tere phtalat
(PET), …
- Nhựa nhiệt rắn: là hợp chất cao phân tử có khả năng chuyển sang trạng thái
không gian 3 chiều dưới tác dụng của nhiệt độ hoặc phản ứng hóa học và sau
đó không nóng chảy hay hòa tan trở lại được nữa, không có khả năng tái sinh.
Một số loại nhựa nhiệt rắn: ure focmadehyt [UF], nhựa epoxy, phenol
focmadehyt [PF], nhựa melamin, poly este không no…
1.1.2.3 Theo ứng dụng[2]:
- Nhựa gia dụng: dùng để chế tạo các chi tiết hay sản phẩm có độ chính xác cao
và cơ tính không cần cao như dép nhựa, thau giặt đồ, ống nước,…
- Nhựa kỹ thuật: là những loại nhựa mà chất lượng trội hơn nhiều so với nhựa
thông dụng như PE và PS trong tính chất cơ lý như độ bền kéo, độ kháng
nhiệt,… và được sử dụng sản xuất cho các chi tiết máy và chi tiết yêu cầu tính
năng cao.

- Nhựa chuyên dùng: là những loại nhựa tổng hợp gồm FLOURINGTED
ETHYLEN PROPYLENE (FEP), SILICONE (SI), PE trọng lượng phân tử
12
cực kỳ cao,…chỉ sử dụng trong một số lĩnh vực riêng biệt.
1.1.3 Tác hại và hiện trạng của nhựa phế thải
1.1.3.1 Tác hại
Với tính năng rẻ, nhẹ, bền và tiện lợi, các sản phẩm từ nhựa đặc biệt là túi nilon đã
và đang sử dụng ngày càng nhiều. kéo theo đó là lượng rác thải nhựa thải ra ngoài môi
trường cũng tăng theo từng ngày. Chỉ 40% lượng rác thải này được thu gom và tái sử
dụng, còn 60% còn lại được thải trực tiếp ra ngoài môi trường. nó có tác động tiêu cực
như: tắc nghẽn các đường ống dẫn nước thải, dòng chảy gây ngập lụt đô thị, làm phát
sinh ruồi muỗi gây ra các bệnh dịch.
Ngoài ra, nó còn làm mất mỹ quan và gây ô nhiễm hệ sinh thái: các túi nilon chui
vào đất làm cản trở các quá trình sinh trưởng của cây cỏ, gây sói mòn đất. rác thải nhựa
trôi nổi trên đại dương, các dòng sông, suối, ao, hồ sẽ giết chết bất kỳ sinh vật nào nuốt
phải chúng.
Tóm lại, nếu rác thải nhựa không được thu gom và xử lý hợp lý thì chúng sẽ dần
hủy hoại môi trường sống và lâu dài sẽ trực tiếp ảnh hưởng đến sức khỏe, đến cuộc sống
của con người.
1.1.3.2 Hiện trạng
Trong thời đại hiện nay, chúng ta hầy như sống trong một môi trường bị bao
quanh bởi nhựa tổng hợp. các sản phẩm làm từ nhựa rất nhiều.
13
Hình 1: sản lượng nhựa Việt Nam 2000-2010[3].
Người Việt nam chúng ta đang tiêu dùng khoảng 30-40 ký nhựa/người/năm, với
dân số 90 triệu dân thì tổng số lượng tiêu thụ nhựa mỗi năm là một con số khổng lồ.
Riêng Thành Phố Hồ Chí Minh có khoảng 30 tấn nylon được sử dụng mỗi ngày trong
các chợ, siêu thị, trung tâm thương mại ở TP.HCM và 34-60 tấn/ngày tương đương từ
5 – 9 triệu túi nylon/ngày từ các hộ dân. Và hầu như chúng đều được phát thải ra môi
trường, trong đó khu vực phát sinh nhiều nhất là chợ chiếm 70%, kế đến là siêu thị

25% và cuối cùng là trung tâm thương mại 3%. Đây là những con số rất đáng báo
động. Sử dụng càng nhiều thì lượng thải ra môi trường cũng càng nhiều. Ước tính mỗi
năm có khoảng 250.000 tấn chất thải nhựa trên địa bàn TP.HCM. Trong đó, khoảng
48.000 tấn chất thải nhựa bị chôn lấp cùng các loại chất thải khác mỗi năm. Còn
khoảng 200.000 tấn chất thải nhựa tồn lưu, được thu mua để tái chế hoặc phát tán vào
môi trường. Theo Trung tâm Nghiên cứu ứng dụng chất dẻo và đào tạo Vinaplast,
Việt Nam có hơn 2.000 doanh nghiệp hoạt động sản xuất, kinh doanh trong lĩnh vực
nhựa.
14
Hình 2: Phân loại hạt nhựa theo nhu cầu ở Việt Nam 2010[3].
1.1.4 Các phương pháp xử lý nhựa phế thải.
1.1.4.1 Tái chế nhựa phế thải.
Theo nguyên tắc có 3 phương pháp khác nhau để tái chế nhựa đó là:
- Tái chế bằng phương pháp vật lý
- Tái chế bằng phương pháp hoá học
- Tái chế bằng nhiệt
 Tái chế bằng phương pháp vật lý:
Tiến hành phân loại kỹ và chuẩn bị các bước xử lý cần thiết để loại bỏ các thành
phần kim loại, cắt nhỏ, rửa sạch, sấy khô, nghiền, đóng kiện, thiêu kết. Vì tái chế
nhựa có thể gây ra các rủi ro về sức khoẻ, vì vậy khi bổ sung các chất phụ gia cần
phải được kiểm soát cẩn thận. Đây là vấn đề đặc biệt quan trọng có liên quan tới
việc xuất khẩu chất thải nhựa từ các nước phát triển sang các nước đang phát triển.
Việc phân tích các thông tin hiện tại về các tác động bất lợi đối với sức khoẻ nghề
nghiệp của con người tiếp xúc trong môi trường tái chế nhựa còn chưa đầy đủ, dữ
liệu về tác động của các chất phụ gia trong nhựa đối với môi trường còn hạn chế.
 Tái chế bằng phương pháp hóa học:
Các chất polime không ổn định trong môi trường nhiệt động học khi nhiệt độ
giatăng sẽ bị biến chất, vì vậy có thể sử dụng các quy trình ép nhựa làm giảm trọng
lượng phân tử. Phương pháp này sẽ là bước xử lý trước khi tiến hành xử lý hóa học.
Xử lý hóa học chỉ có ý nghĩa khi các sản phẩm thu được không chỉ sử dụng làm

nhiên liệu mà còn làm vật liệu thô để sản xuất nhựa tổng hợp mới.
 Tái chế bằng phương pháp nhiệt:
Chất thải nhựa là các polime liên kết ngang có thể được sử dụng làm phin lọc hoặc
để chuyển đổi thành các sản phẩm có trọng lượng phân tử thấp. Có thể tái chế
polyurethane (nhựa tổng hợp dùng chế tạo sơn), mặc dù có những hạn chế nhất
định. Chất thải là đế giày bằng polyurethane có thể được sử dụng để sản xuất ra đế
giày mới.
15
 Sơ đồ tái chế:
Sơ đồ 1 : Quy trình tái chế túi nilon phế thải [1]
 Ưu điểm
- Đơn giản, dễ thực hiện.
- Không tốn nhiều công lao động.
- Phổ biến rộng rãi.
 Nhược điểm
- Chiếm quỹ đất lớn.
- Nước rỉ rác gây ô nhiễm môi trường.
1.1.4.2 Phương pháp đốt.
Là phương pháp oxi hóa bằng nhiệt. Quá trình đốt được thực hiện với một lượng oxi
cần thiết vừa đủ để đốt cháy hoàn toàn chất thải nhựa gọi là quá trình đốt hóa học. Nếu
quá trình đốt được thực hiện với dư lượng không khí cần thiết được gọi là quá trình đốt
dư khí.
16
Nilon phế
thải
Phân loại
bằng thủ công
Rửa sạch Cắt, nghiền
Tạo hạt
Phơi khô

Trộn cùng nhựa
mới với chất độn
Bán nguyên
liệu nhựa
Gia công sản
phẩm
Lưu, bán sản
phẩm tái chế
Đốt là giai đoạn xử lý cuối cùng được áp dụng khi không thể xử lý bằng các biện
pháp khác. Thường d9oy61 bằng nhien liệu hoạc dầu trong các lò đốt chuyên dụng với
nhiệt độ trên 1000oC. Nhiệt tạo ra trong quá trình đốt được tận dụng đun nồi hơi chạy
tuabin phát điện.
 Ưu điểm
- Thể tích và khối lượng CTR giảm tới mức nhỏ nhất
- Thu hồi được nhiệt.
- CTR có thể xử lý tại chỗ.
- Cần một diện tích tương đối nhỏ.
- Tro, cặn còn lại chủ yếu là vô cơ, trơ về mặt hóa học.
 Nhược điểm
- Khí thải từ các lò đố gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt là đioxin.
- Vận hành quy trình phức tạp, cần năng lực kỹ thuật và tay nghề cao.
- Giá thành đầu tư lớn, chi phí tiêu hao năng lượng và chi phí xử lý cao.
1.1.4.3 Phương pháp khí hóa.
Là quá trình đốt không hoàn toàn chất thải rắn có nguồn gốc chất dẻo dưới điều kiện
thiếu không khí. Đây là kỹ thuật đốt có hiệ quả về mặt năng lượng với mục đích giảm
thể tích chất thải và thu hồi năng lượng.
Sản phẩm: quá trình đốt cháy một phần nhiên liệu thu được sản phẩm cháy giàu
CO2, H2 và một số Hydrocacbon mà chủ yếu là CH4. Khí hóa ở áp suất khí quyển sử
dụng không khí làm tác nhân oxi hóa thu được sản phẩm có năng lượng hấp chứa CO2,
CO,H2,CH4 và hắc ín chứa cacbon, chất trơ và phần lỏng như dầu nhiệt phân.

Khi oxi nguyên chật được dùng làm chất oxi hóa thay cho không khí thì khí sinh ra
có nhiệt trị cao hơn (khoảng 11.200 kJ/m3).
 Ưu điểm
- Có hiệu quả về mặt năng lượng -> được áp dụng với mục đích giảm thề tích chất
thải và thu hồi năng lượng.
 Nhược điểm
17
- Vốn đầu tư lớn.
- Đòi hỏi kỹ thuật cao.
- Thời gian khí hóa lâu hơn thời gian đốt.
1.1.4.4 Phương pháp thủy nhiệt.
Là phương pháp đốt ở nhiệt độ 350 °C trong điều kiện thiếu oxy và có bổ sung hơi
nước để thu được dầu dạng thô. Từ dầu thô này sẽ tiếp tục xử lý để cho ra xăng dùng
cho động cơ và dầu điezen để chạy máy.
1.1.4.5 Phương pháp nhiệt phân.
Là quá trình xử lý nhựa phế thải bằng nhiệt trong môi trường hoàn toàn không có
oxi. Tuy nhiên, trong thực tế không thể đạt được trạng thái không oxi hoàn toàn, nên
trong sản phẩm nhiệt phân luôn chứa một phần nhỏ sản phẩm oxi hóa.
Phản ứng quan trọng nhất trong quá trình nhiệt phân là bẻ gạy mạch cacbon, chúng
tạo thành những gốc tự do và có đăc tính chuỗi, nhiệt độ càng tăng thì sự cắt mạch càng
sâu.
Nhìn chung sản phẩm của quá trình nhiệt phân bao gồm: khí metan, hydro, CO,
CO
2
; lỏng: dầu nhiệt phân; rắn (than).
CHƯƠNG 2: Phương Pháp nhiệt Phân[4]
Gồm 2 phân đoạn: Phân đoạn buồng đốt sơ cấp và buồng đốt thứ cấp.
I. Phân đoạn buồng đốt sơ cấp
1.1 Nguồn nguyên liệu
Quá trình đốt cháy: Chất thải rắn + O

2
sản phẩm cháy + Q (nhiệt)
Sản phẩm: bụi, NO
x
, CO, CO
2,
SO
x
, HCl, HF, hơi nước
Tùy thuộc vào từng loại chất thải để chia theo tính chất khác nhau:
- Tính vật lý: khối lượng riêng, kích thước hạt, khả năng giữ nước hay tính thẩm
thấu của rác thải.
18
- Tính hóa học: hàm lượng chất hữu cơ, điểm nóng chảy của tro, thành phần
nguyên tố CTR, nhiệt trị
- Tính sinh học: khả năng phân hủy sinh học, sự phát mùi hôi.
 Nguồn phát sinh chất thải rắn:
Trước tiên nói về chất thải công ngiệp, đến nay cả nước đã có gần 140 khu công
nghiệp (KCN), khu chế xuất (KCX) được thủ tướng chính phủ quyết định thành lập,
phân bố trên gần 50 tỉnh thành trong cả nước. Quá trình xây dựng và phát triển các
KCN, KCX đã góp phần đặc biệt quan trọng trong phát triển kinh tế nước ta. Tuy nhiên,
vấn đề môi trường tại đây hiện dang còn nhiều bất cập và ngày càng trở nên bức xúc.
Ngoài ra, lượng chất thải rắn sinh hoạt( CTRSH) tại các đô thị nước ta đang có xu
thế phát sinh ngày càng tăng. Tổng lượng phát sinh CTRSH tại các đô thị của các tỉnh
thành trên cả nước lên đến 7 triệu tấn/năm, trong đó CTRSH phát sinh từ các hộ gia
đình, nhà hàng, các chợ và kinh doanh là chủ yếu. Lượng còn lại từ các công sở, đường
phố, các cơ sở y tế.
Chúng ta thử hình dung rằng, lượng chất thải rắn này nếu không được xử lý thì sẽ
ảnh hưởng như thế nào tới môi trường, hậu quả thật khó lường. Tuy vậy, trong bối cảnh
nguồn nguyên liệu tự nhiên đang ngày càng cạn kiệt thì đây sẽ là một nguyên liệu cực

lớn cho quá trình tái chế, tái tạo năng lượng .
1.2 Đặc tính và công dụng của một số loại nhựa
1.2.1 Polyetylen
 Đặc tính:
 Trong suốt, hơi có ánh mờ, có bề mặt bóng láng, mềm dẻo
 Chịu đươc nhiệt độ cao trong thời gian ngắn
 Bị căng phồng và hư hỏng khi tiếp xúc với tinh dầu thơm hoặc các chất tẩy
như Alcol, Acêton, H
2
O
2…
 Có

thể cho khí, hương thẩm thấu xuyên qua, do đó PE cũng có thể hấp thu
giữ mùi trong bản thân bao bì, và cũng chính mùi này có thể được hấp thu bởi
thực phẩm chứa chúng, gây mất giá trị cảm quan của sản phẩm.
 Công dụng:
19
 Làm túi xách các loại, thùng can có thể tích từ 1 đến 20 lít với các độ dày
khác nhau.
 Sản xuất nắp chai, do nắp chai bị hấp thu mùi nên chai đựng thực phẩm đậy
bằng nắp PE phải được bảo quản trong môi trường không có chất gây mùi.
2.2.2 Polyprotylen
 Đặc tính:
 Tính bền cơ học cao, khá cứng vững, không mềm dẽo như PE, không bị kéo
giãn dài do đó được chế tạo thành sợi. Đặc biệt khả năng bị xé rách dễ dàng khi
có một vết cắt hay lỗ nhỏ,
 Trong suốt, độ bóng bề mặt cao, khả năng in ấn cao, nét in rõ,
 Chịu được nhiệt trên 100
0

C, có tính chống thấm O
2
, dầu mỡ và các khí khác.
 Công dụng:
 Dùng làm bao bì một lớp chứa đựng và bảo quản thực phẩm,
 Tạo thành sợi, dệt thành bao bì dựng lương thực , ngũ cốc có khối lượng lớn,
 PP cũng được sản xuất dạng màng phủ ngoài đối với màng nhiều lớp để tăng
tính chống thấm khí, hơi nước, tạo khả năng in ấn cao, tạo đọ bóng cao co bao
bì.
1.2.3 Polyvinyl clorua
Sản phẩm PVC trước đây được sử dụng với số lượng lớn, nhưng ngày nay đã bị PE
vượt qua. Hiện nay, PVC phần lớn dùng để bao bọc dây cáp điện, làm ống thoát nước,
áo mưa, màng nhựa gia dụng…
Trong PVC có chất vinychloride, thường được gọi là VCM có khả năng gây ung
thư (phát hiện năm 1970).
 Đặc tính:
Bao bì PVC có những khuyết điểm như sau:
 Tỉ trọng; 1,4g/cm
2
cao hơn PE và PP nên phải tốn một lượng lớn PVC để có
được một diện tích màng cùng độ dày so với PE và PP,
 Chống thấm hơi, nước kém hơn các loại PE, PP,
 Có tính giòn, không mềm như hai loại trên,
 Công dụng:
20
 Sử dụng làm nhãn màng co các loại chai, bình bằng nhựa hoặc màng co bao
bọc các loại thực phẩm bảo quản, lưu hành trong thời gian ngắn như thịt sống, rau
quả tươi…
 Ngoài ra, PVC được sử dụng làm nhiều vật gia dụng cũng như các sản phẩm
thuộc các nghành khác.

1.2.4 Polycacbonat
 Đăc tính:
 Tính chống thấm khí, hơi cao hơn PE, PVC nhưng thấp hơn PP, PET.
 Trong suốt, tính bền cơ học và độ cứng cao, có khả năng chống mài mòn và
không bị tác động bởi các thành phần thực phẩm.
 Chịu nhiệt cao ( trên 100
0
C).
 Công dụng:
 Với khả năng chịu được nhiệt độ cao nên PC được dùng làm bình, chai, nắp
chứa thực phẩm cần tiệt trùng.
 Màng PC có tính chống thấm khí, hơi kém, giá thành cao nên ít được sử
dụng.
1.2.5 Polyetylen terephthalat
 Đặc tính:
 Đặc tính cơ học cao, có khả năng chịu được lực xé, lực va chạm, chịu dựng
suej mài mòn cao,
 Trơ với môi trường thực phẩm, trong suốt,
 Chống thấm khí O
2
và CO
2
tốt hơn các loại nhựa khác,
 Cấu trúc hóa học bền vững.
 Công dụng:
 Do có tính chống thấm rất cao nên PET được dùng làm chai, bình đựng nước
tinh khiết, nước giải khát có gas
1.3 Quy trình xử lý và tái tạo nguồn chất thải
1.3.1 Sơ đồ tổng quát của quy trình đốt rác thải:
21

Chất thải
T
0
: 100
0
C Hơi ẩm
T
0
: 425- 950
0
C T
0
: 600
0
C
Sơ đồ 2: Sơ đồ công nghệ đốt nhựa phế thải
1.3.2 Thuyết minh quy trình chung
1 ` 2 3
3a 4
5
4b
6
4c
4d
5a 7
22
Buồng đốt
sơ cấp
Buồng đốt
thứ cấp

Tro xỉ
Thiết bị xử lý
khí thải
BỂ TRỘN CHỊU
NHIỆT
XỬ LÝ
SƠ BỘ
PHÂN
LOẠI
NGUYÊN LIỆU
CHÍNH
LÀM SẠCH
MÁY
NGHIỀN
MÁY NGHIỀN
NHỎ
PHỤ GIA
CHẤT KẾT
DÍNH
RÁC
THẢI
BUỒNG
SẤY
8
6a
8
7a
Sơ đồ 3: Quá trình nhiệt phân nhựa phế thải
- Trước khi đi vào buồng đốt sơ cấp nguồn nguyên liệu (rác thải) sau khi xử lý sơ bộ
( khử mùi , diệt khuẩn), được đưa vào dây chuyền phân loại. Tại đây chúng được

phân làm hai nhánh:
• Thứ nhất là các rác thải rắn như nhựa,túi nilon, đây là nguyên liệu chính cho quy
trình nhiệt phân
• Thứ hai là phần còn lại của rác thải như mùn , chúng sẽ là một trong những
nguyên liệu cho quy trình sản xuất gạch chịu nhiệt. Hai quy trình sản xuất này sẽ
diễn ra một cách đồng thời để tận dụng hết các nguồn năng lượng được tạo ra.
- Nguyên liệu chính sẽ được làm sạch một lần nữa trước khi cho vào máy nghiền. Tại
công đoạn nghiền này nguồn nguyên liệu chính sẽ được nghiền nhỏ nhằm mục đích
tăng bề mặt tiếp xúc nhiệt của nguyên liệu, đồng thời hơi ẩm thoát ra triệt để khi
chúng ta gia nhiệt.
- Sau khi nguyên liệu đảm bảo các bước trên, nguyên liệu bắt đầu đi vào buồng đốt sơ
cấp. Tại đây có các quy trình xảy ra gồm:
- Sấy khô( bốc hơi nước) nguyên liệu: nguyên liệu được đưa vào buồng đốt sẽ thu
23
LÒ NUNG NHIỆT
ĐỘ CAO
DẦU THÔ
THU HỒI KHÍ
MÁY ÉP
GẠCH
SỐC NHIỆT
SẢN PHẨM
Gạch chịu nhiệt
nhiệt từ không khí nóng của buồng đốt, nhiệt độ của nguyên liệu đạt trên 100
0
C, quá
trình thoát hơi ẩm xảy ra mãnh liệt, khi nhiệt độ tăng sẽ xảy ra quá trình nhiệt phân
và tạo khí gas.
- Quá trình phân hủy nhiệt tạo khí gas và cặn carbon: chất thải bị phân hủy nhiệt sinh
ra khí gas, tức các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản như: CH4, CO,

H2… Thực tế, với sự có mặt của oxi và khí gas trong buồng nhiệt phân ở nhiệt độ
cao đã xảy ra quá trình cháy, nhiệt sinh ra lại tiếp tục cấp cho quá trình nhiệt phân,
như vậy đã sinh ra quá trình “ tự nhiệt phân và tự đốt sinh năng lượng” mà không
cần đòi hỏi phải bổ sung năng lượng( nhiệt ) từ bên ngoài, do vậy đã tiết kiệm được
năng lượng. Thông qua quá trình kiểm soát chế độ cấp khí và diễn biến nhiệt độ ở
buồng sơ cấp sẽ đánh giá được giai đoạn: sấy, khí hóa và đốt cặn trong buồng nhiệt
phân.
- Quá trình nhiệt phân thường bắt đầu từ 250
0
C – 650
0
C, thực tế để nhiệt phân chất thải
người ta thường tiến hành ở nhiệt độ từ 425
0
C – 760
0
C. Khi quá trình nhiệt phân kết
thúc, sẽ hình thành tro và cặn carbon.
1.3.3 Mục đích của buồng đốt sơ cấp
Mục đích chính của buồng đốt sơ cấp là sấy khô làm bốc hơi nước của nguyên
liệu.
Mặc dù, trong buồng đốt sơ cấp này, quá trình chính chỉ là việc cấp nhiệt để sấy
khô nguyên liệu, tuy nhiên , một số chất thải có trong nguyên liệu có nhiệt độ phân hủy
thấp sẽ bị phân hủy ngay trong buồng đốt này. Lượng khí thoát ra từ việc phân hủy các
chất này sẽ được hoàn lưu lại trong buồng đốt nhằm gia tăng nhiệt độ để quá trình sấy
khô diễn ra triệt để. Ngoài ra, với việc chúng ta hoàn lưu dòng khí này còn có ý nghĩa là
tiết kiệm được năng lượng (lượng nhiệt cần cung cấp) trong quá trình nạp nhiệt.
Ngoài mục đích chính nêu trên, buồng đốt sơ cấp còn có ý nghĩa làm giảm nhiệt
lượng cần cung cấp cho buồng đốt thứ cấp.
II.Buồng đốt thứ cấp

24
2.1 Nguyên liệu:
Toàn bộ sản phẩm sau đốt từ buồng đốt sơ cấp sẽ được chuyể qua buồng đốt thứ
cấp. Tại đây nhựa được nhiệt phân ở các điều kiện khác nhau và quá trình đốt có hiệu
xuất cao nhất trong toàn bộ quy trình.
2.2Quy trình:
2.2.1 Nhiệt phân trong điều kiện thiếu oxi:
Tại buồng đốt diễn ra quá trình cháy trong điều kiên thiếu oxi, nhiệt lượng cung cấp
cho quá trình được cung cấp một phần bởi nhiêt lượng thu được từ buồng đốt sơ cấp và
khí chưa xử lý hết khi kết thúc chu kì đốt tại buồng thứ cấp để tạo vòng tuần hoàn năng
lượng và giảm lượng khí thải cần xử lý.
2.2.2 Quá trình thu sản phẩm và tạo cốc
Dưới tác dụng của nhiệt, từ các hydrocacbon ban đầu sẽ bị gãy mạch tạo các
hydrocacbon mạch ngắn hơn.
 Đánh giá quy trình công nghệ:
 Ưu điểm:
- Quá trình an toàn, hiệu quả, tính kinh tế cao.
- Nhựa phế thải gần như chuyển hóa hoàn toàn thành cốc trong buồng đốt.
- Tân dụng nguồn năng lượng trong quá trình đốt.
 Nhược điểm:
- Yêu cầu có ki thuật khi vận hành.
- Sản phẩm sau nhiệt phân có thể gây ô nhiễm môi trường, cần có hệ thống xử lý
tốt.
2.3 Các phản ứng trong buồng đốt.
2.3.1 Phản ứng cracking:
 Nguyên tắc phản ứng nhiệt phân có xúc tác:
 Tồng quan, điều kiện
- Quá trình nhiệt phân dựa trên nền tảng các phản ứng cracking chuyển hóa các
25