Thạc Sĩ Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu

MỞ ĐẦU

Môi trường là vấn đề toàn cầu, được quan tâm bởi tất cả các quốc gia, các tổ chức và các cá nhân. Bởi môi trường liên quan trực tiếp đến đời sống, sức khỏe của mỗi chúng ta. Một trong những vấn đề môi trường được quan tâm nhiều hiện nay, đặc biệt là ở các đô thị đó là vấn đề rác thải.
Chất thải sinh hoạt, thức ăn dư thừa, các loại rác thải đường phố, nếU không được thu gom xử lý đúng quy định. Các loại chất thải này sẽ gây ô nhiễm, nhiễm khuẩn đối với môi trường xung quanh, gây ảnh hưởng đến môi trường sống, nguồn nước mặt, nguồn nước ngầm, mất diện tích Khối lượng chất thải rắn trong đô thị ngày càng tăng do tác động của sự gia tăng dân số, phát triển kinh tế xã hội và sự phát triển về trình độ và tính chất tiêu dùng trong các đô thị. Lượng chất thải rắn nếu không được xử lý tốt sẽ dẫn đến hàng loạt vấn đề tiêu cực đối với môi trường.
Có rất nhiều phương pháp xử lý rác thải đô thị đã được đề xuất và áp dụng trong đó có phương pháp thiêu đốt. Phương pháp thiêu đốt xử lý được nhiều loại chất thải (đặc biệt là các chất thải rắn khó phân huỷ như plastic,da ), tiết kiệm được diện tích cho các bãi chôn lấp. Tuy nhiên phương pháp thiêu đốt trước đây gây tác động xấu đến môi trường không khí, hoặc chi phí cho việc xử lý khí thiêu đốt rất tốn kém. Mặt khác, hiện nay nguồn nguyên liệu hoá thạch đang dần bị cạn kiệt, đòi hỏi chúng ta phải tìm ra những nguồn nguyên liệu mới. Một phương pháp xử lý chất thải rắn mới, được đề xuất đó là phân loại và đốt các chất thải rắn cháy được trong điều kiện thiếu ôxy hoặc không có ôxy hoàn toàn. Phương pháp này tiết kiệm được nhiên liệu dùng cho quá trình đốt, không tạo ra khí thải độc hại gây ô nhiễm môi trường, đồng thời tạo ra một nguồn nguyên liệu mới đó là than sạch, phục vụ cho lĩnh vực khác trong cuộc sống như: nghiên cứu khoa học, hay xử lý các loại nước thải, nhiên liệu
Xuất phát từ những lý do trên, tác giả đã chọn đề tài: “Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu”
Trong đề tài này tác giả đặt ra những mục tiêu nghiên cứu như sau:
- Xác định hiệu suất thu hồi và chất lượng sản phẩm của từng thành chất thải (tre gỗ, nhựa, giấy, vải, cao su) và hỗn hợp thành phần các chất thải;
- Xác định nhiệt độ, thời gian cacbon hoá để thu được hàm lượng cacbon hữu cơ lớn nhất cho từng loại chất thải;
- Đánh giá nhiệt trị của các sản phẩm sau qua trình cacbon hoá.
Để đạt được các mục tiêu nghiên cứu nêu trên tác giả tác giả sẽ nghiên cứu các nội dung sau:
- Tổng quan về phương pháp cacbon hoá chất thải rắn.
- Thực hiện xử lý chất thải trên mô hình thực nghiệm tại phòng thí nghiệm Viện Công nghệ Môi trường thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
- Tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời của các yếu tố nhiệt độ và thời gian cacbon hoá đến hiệu suất thu hồi sản phẩm và hiệu suất thu hồi Cacbon hữu cơ.
- Tiến hành khảo sát tìm nhiệt độ và thời gian tối ưu cho quá trình cacbon hoá đạt hiệu suất thu hồi sản phẩm, tỷ lệ cacbon Cacbon hữu cơ và hiệu suất thu hồi Cacbon hữu cơ là cao nhất.

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU . 1
Chương 1. TỔNG QUAN 3
1.1. Đánh giá lượng chất thải phát sinh . 3
1.1.1. Vài nét về tình hình phát triển đô thị tại Việt Nam 3
1.1.2. Các nguồn phát sinh chất thải rắn ở đô thị 4
1.1.3. Lượng phát sinh chất thải rắn đô thị 5
1.1.4. Ước tính lượng thải và thành phần chất thải rắn đô thị đến năm 2025
. 9
1.1.5. Thành phần chất thải rắn đô thị . 10
1.2. Công nghệ cacbon hóa chất thải rắn . 13
1.2.1. Những ứng dụng chủ yếu của phương pháp 15
1.2.2. Những ưu điểm chính của công nghệ xử lý nhiệt tiên tiến 15
1.2.3. Những yếu tố tác động đến nhu cầu của hệ thống xử lý nhiệt 16
1.2.4. Tình hình nghiên cứu về công nghệ cacbon hóa trên thế giới và Việt
Nam 17
1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 24
1.3. Phân tích, đánh giá lựa chọn công nghệ cacbon hoá. . 25
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28
2.1. Đối tượng nghiên cứu 28
2.2. Phương pháp nghiên cứu . 28
2.2.1. Phương pháp tài liệu . 28
2.2.2. Phương pháp thực nghiệm 29
2.3.3. Phương pháp phân tích, tính toán 30
2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu 32
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34
3.1. Khảo sát sự biến động của nhiệt độ của buồng cacbon hoá 34
3.2. Khảo sát tỷ lệ hơi nước trong vật liệu thí nghiệm 35
3.3. Kết quả của quá trình cacbon hoá 37
3.3.1. Kết quả của quá trình cacbon hoá tre gỗ . 37
3.3.2. Kết quả của quá trình cacbon hoá nhựa . 41
3.3.3. Kết quả của quá trình cacbon hoá giấy 45
3.3.4. Kết quả của quá trình cacbon hoá cao su . 49
3.3.5. Kết quả của quá trình cacbon hoá vải 52
3.3.5. Kết quả của quá trình cacbon hoá hỗn hợp chất thải . 56
3.5. Đánh giá nhiệt trị của sản phẩm thu được 60
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62
Kết luận 62
Kiến nghị 63