Đồ án Nghiên cứu tái sử dụng bùn thải khu công nghiệp Vĩnh lộc TP. HCM để phục vụ mục đích năng lượng

trung thực. Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong khóa luận này ghi rõ nguồn gốc. Thành Phố Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2015. Sinh viên Nguyễn Duy Tài i LỜI CẢM ƠN Trước tiên, con xin được gửi lời đến ba mẹ yêu thương với lòng biết ơn vô bờ bến. Ba mẹ đã nuôi dưỡng con không quản ngại bao gian khổ từ lúc còn bé thơ cho đến ngày hôm nay. Không những thế, ba mẹ còn là chỗ dựa vững chắc nhất trong cuộc sống của con, luôn dõi theo từng bước chân con đi để ủng hộ, động viên và nâng đỡ cho con mỗi khi vấp ngã. Chính ba mẹ là niềm tin để con có được sức mạnh để vững vàng hơn trên đường đời còn nhiều gian khó. Thời gian bốn năm được học tập tại trường Đại Học Công Nghệ TP.HCM dù không phải là quá dài song em vô cùng biết ơn quý Thầy Cô khoa Công Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm – Môi Trường đã tận tình giảng dạy và hướng dẫn cho em những kiến thức vô cùng quý báu để làm hành trang bước vào đời. Thầy Cô đã luôn nâng đỡ cho em vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình học tập và làm đồ án tại nhà trường. Một lần nữa em xin được gửi lời biết ơn sâu sắc đến quý Thầy Cô. Em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Trương Thanh Cảnh Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên TP.HCM, người đã tận tình nâng đỡ, hướng dẫn, giúp đỡ em trong việc định hướng đề tài, hỗ trợ các kiến thức, nguồn tài liệu cần thiết, tạo điều kiện tốt nhất cho em tiến hành đề tài và giúp em làm việc nhóm hiệu quả. Em xin cảm ơn các thầy cô trong Phòng thí nghiệm phân tích Môi trường Trường ĐH Khoa Học Tự Nhiên TP.HCM đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện môi trường thuận lợi, giúp em nghiêm túc trong việc phân tích và tạo ra nguồn số liệu đáng tin cậy. Em xin cảm ơn anh Trần Trọng Khải đã giúp đỡ, chỉ bảo em trong quá trình thực nghiệm, hướng dẫn và cung cấp cho em các kiến thức quan trọng liên quan đến đề tài. Giúp em cải thiện và hoàn thành khóa luận. Xin cảm ơn các bạn trong nhóm Nghiên cứu, đã tận tình cùng thực hiện đề tài một cách nghiêm túc và nhiệt huyết, giải quyết khó khăn khi gặp phải. ii Xin cảm ơn chú Nguyễn Văn Ba, quản lý cơ sở than tổ ong ở số 144 Ung Văn Khiêm đã tạo điều kiện cho sinh viên thực hiện đề tài, chỉ bảo và truyền đạt các kiến thức thực tế quan trọng, hỗ trợ cho việc hoàn thành đề tài một cách tốt nhất. Em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè luôn là những người động viên giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành đồ án. Em xin cảm ơn ! iii TÓM TẮT Nghiên cứu này nhằm đề xuất xử lý tái chế bùn thải công nghiệp cho mục đích thu hồi năng lượng. Bùn thải được lấy ở nhà máy xử lý nước thải (XLNT) tập trung Khu công nghiệp (KCN) Vĩnh Lộc. Qua kết quả phân tích bùn thải đầu ra do KCN Vĩnh Lộc cung cấp, các thành phần nguy hại đều nằm dưới ngưỡng quy định cho phép theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng chất thải nguy hại đối với bùn thải từ quá trình xử lý nước (QCVN 50:2013/BTNMT), tuy nhiên trong kết quả cho thấy bùn thải đầu ra có chứa nhiều kim loại nặng (Ba: 190 ppm; Pb: 6.54 ppm,...), nếu không có biện pháp xử lý kịp thời sẽ gây ra tồn đọng kim loại nặng gây ảnh hướng xấu đến sức khỏe và môi trường. Đề tài tiến hành nhằm sử dụng bùn thải công nghiệp (CN) cho mục đích tận thu năng lượng (NL), bùn thải được phối trộn với các nhiên liệu khác như: đất sét, than bùn, than cám theo các tỷ lệ khác nhau. Trong đó đất sét là 10%, bùn thải lần lượt là 0%, 5%, 10%, 15% và 20%, tỷ lệ than thay đổi theo hàm lượng bùn (than bùn: than cám) tất cả các tỷ lệ được tính theo vật chất khô để sản xuất ra viên than đốt, viên than sản xuất từ bùn thải được đánh giá khả năng đốt cháy và nhiệt trị, chọn tỷ lệ bùn phối trộn có khả năng cung cấp nhiệt cao và xử lý tối đa hóa lượng bùn. Kết quả nghiên cứu cho thấy để giải thích sự khác nhau này cần tiến hành xác định mối liên hệ của tỷ lệ bùn với các tính chất có trong than (độ ẩm, chất bốc, tro, carbon cố định) và đặc biệt là thông số nhiệt trị dựa vào xây dựng mô hình hồi quy tuyến tính đơn. Qua kết quả phân tích hồi quy cho thấy bùn tỷ lệ thuận với chất bốc, độ ẩm và nhiệt trị tỷ lệ nghịch với carbon cố định và tro, trong đó bùn ít ảnh hưởng đến sự thay đổi của tro (bùn tăng lên 1% làm hàm lượng tro trong than giảm 0.062%). Kết luận, tỷ lệ bùn phối trộn càng nhiều thì làm cho than có khả năng bén cháy cao và cung cấp được nhiệt lượng lớn. Việc chọn ra tỷ lệ bùn phối trộn nào có đặc tính của nhiên liệu đốt tốt, xác định dựa trên các thông số: thời gian bén cháy, thời gian đun sôi 2 lít nước, thời gian cháy hữu ích và lượng nước đun sôi. Kết quả thực nghiệm cho thấy tỷ lệ bùn iv 10% là thích hợp nhất, đáp ứng được các thông số đốt và lượng bùn xử lý là tương đối 10%. Kết quả nghiên cứu là thông tin hữu ích cho những nhà chính sách đưa ra các quyết định xử lý bùn thải theo hướng tái chế và là một giải pháp xử lý bùn hiệu quả. Từ khóa: Bùn Thải KCN, Năng lượng, Nhiệt trị, KCN Vĩnh Lộc. v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii TÓM TẮT ................................................................................................................. iv MỤC LỤC ................................................................................................................. vi DANH MỤC BẢNG ................................................................................................ ix DANH MỤC HÌNH ẢNH .......................................................................................... xi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................... xii MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 1. Lý do tiến hành đề tài ......................................................................................... 1 2. Tính cấp thiết đề tài ............................................................................................ 3 3. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 3 4. Đối tượng nghiên cứu ......................................................................................... 3 5. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 3 6. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ..................................................................................... 5 1.1. Vấn đề bùn thải CN ......................................................................................... 5 1.2. Bùn thải ............................................................................................................ 6 1.2.1. Khái niệm ................................................................................................. 6 1.2.2. Nguồn gốc bùn thải .................................................................................. 7 1.2.3. Đặc tính của bùn ..................................................................................... 11 1.2.4. Các phương pháp xử lý và tái chế bùn ................................................... 12 1.2.5. Các nghiên cứu trong và ngoài nước .................................................... 14 1.2.6. Sử dụng bùn thải CN cho mục đích tận thu năng lượng ...................... 16 1.2.6.1 Cacbon cố định (Fixed carbon) ........................................................ 19 1.2.6.2 Các chất bốc (Volatile matter) ......................................................... 19 1.2.6.3 Hàm lương tro sỉ (Ash) .................................................................... 20 1.2.6.4 Hàm ẩm (Moisture) ......................................................................... 20 vi 1.2.6.5 Nhiệt trị (Heating value) .................................................................. 20 1.3. Giới thiệu KCN Vĩnh Lộc ............................................................................. 26 1.3.1 Lịch sử hình thành và phát triển .............................................................. 26 1.3.2 Các loại hình sản xuất trong KCN........................................................... 27 1.3.3 Nhà máy XLXN tập trung ....................................................................... 31 1.3.3.1 Địa điểm xây dựng nhà máy nước thải và nguồn tiếp nhận ........ 31 1.3.3.2 Lĩnh vực hoạt động ........................................................................ 31 1.3.3.3 Nguồn gốc nước thải nhà máy ....................................................... 32 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................... 36 2.1 Nội dung nghiên cứu ....................................................................................... 36 2.2 Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 36 2.2.1. Phương pháp kế thừa .............................................................................. 36 2.2.2. Phương pháp lấy mẫu ............................................................................. 36 2.2.3. Phương pháp phân tích mẫu ................................................................... 37 2.2.3.1. Phân tích độ ẩm ............................................................................... 37 2.2.3.2. Xác định tro ..................................................................................... 38 2.2.3.3. Xác định ham lượng chất bốc ......................................................... 39 2.2.4. Phương pháp thực nghiệm ...................................................................... 40 2.2.5. Phương pháp thống kê và xử lý xử lý số liệu ......................................... 43 2.2.5.1. Chương trình Microsoft Exce ......................................................... 43 2.2.5.2. Phần mềm SPSS .............................................................................. 43 2.2.6. Phương pháp phân tích SAW (Simple additive weighting) ................... 44 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 45 3.1 Tính chất, thành phần bùn KCN Vĩnh Lộc ..................................................... 45 3.1.1 Thành phần của bùn thải ......................................................................... 45 3.1.2 Đặc tính hóa lý của bùn ........................................................................... 48 3.2 Tính chất nhiên liệu phối trộn (than bùn, than cám, đất sét) .......................... 51 3.3 Tiến hành phối trộn ......................................................................................... 56 3.3.1 Quá trình phối trộn đợt 1 ......................................................................... 57 vii 3.3.2. Tỷ lệ phối trộn đợt 2 ............................................................................... 57 3.3.3 Tỷ lệ phối trộn đợt 3 ................................................................................ 58 3.4 Kết quả phối trộn ............................................................................................ 59 3.4.1 Phối trộn Đợt 1 ........................................................................................ 59 3.4.2 Phối trộn đợt 2 ......................................................................................... 59 3.4.3.Phối trộn đợt 3 ......................................................................................... 60 3.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ bùn lên đặc tính lý hóa của viên đốt ............................. 64 3.6 Nhiệt trị và yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt trị ..................................................... 72 3.6.1 Nhiệt trị .................................................................................................... 72 3.6.2 Yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt trị ................................................................ 75 3.7 Lựa chọn tỷ lệ phối trộn .................................................................................. 78 3.8 So sánh than thị trường ................................................................................... 82 3.8.1. Đặc tính lý hóa ....................................................................................... 82 3.8.2. Giá thị trường. ........................................................................................ 85 3.9 Nhận xét chung ............................................................................................... 86 KẾT LUẬN .............................................................................................................. 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO viii DANH MỤC BẢNG Bảng 1. 1 Thành phần của bùn qua các công đoạn xử lý (OTV, 1997) .................... 11 Bảng 1. 2 Đặc tính của bùn thải (Mark Girovich, 1992) .......................................... 18 Bảng 1. 3 Phân tích tương đối các loại than khác nhau (%) (Chương trình Liên Hợp Quốc, 2006). .............................................................................................................. 19 Bảng 1. 4 Nhiệt trị cao (HHV) của vật liệu (Kiser, JVL và Burton, BK.1992) ........ 21 Bảng 1. 5 Phân tích tương đối các thành phần dễ cháy của chất thải rắn đô thị ở Mỹ(Niessen, W.R. 1977) .......................................................................................... 22 Bảng 1. 6 Phân tích nguyên tố chính của các thành phần dễ cháy của chất thải rắn đô thị (khô) (Niessen, W.R. 1977) ............................................................................ 23 Bảng 1. 7 Nhiệt trị cao của CTR đô thị (MSW) tai các quốc gia (Khan, M.Z.A. and Abu- Ghararah, Z.H., 1991) ...................................................................................... 25 Bảng 1. 8 Cơ cấu phân bố đất đai xây dựng KCN Vĩnh Lộc (Tài liệu tham khảo từ Nhà Máy XLNT tập trung KCN) ............................................................................ 26 Bảng 1. 9 Cơ cấu ngành nghề trong KCN Vĩnh Lộc (Tài liệu tham khảo từ Nhà Máy XLNT tập trung KCN) .................................................................................... 27 Bảng 1. 10 Tính chất nước đầu vào (tài liệu tham khảo từ nhà máy xlnt tập trung KCN Vĩnh Lộc) ......................................................................................................... 32 Bảng 2. 1 Các tý lệ phối trộn của các nhiên liệu theo vật chất khô .......................... 40 Bảng 3. 1 Kết quả thẩm định bùn thải đầu ra của Trạm XLNT tập trung của KCN Vĩnh Lộc .................................................................................................................... 45 Bảng 3. 2 Hàm lượng các thàn phần nguy hại vô cơ và hữu cơ trong mẫu bùn thải. ...... 46 Bảng 3. 3 Kết quả phân tích phòng thí nghiệm ......................................................... 49 Bảng 3. 4 Tính chất của bùn thải............................................................................... 49 Bảng 3. 5 Tính chất hóa của đất sét .......................................................................... 52 Bảng 3.6. Tính chất than cám.................................................................................... 52 Bảng 3. 7 Tính chất của than bùn .............................................................................. 53 Bảng 3. 8 khối lượng của các nhiên liệu tương ứng với các tỷ lệ phối trộn Đợt 2 ... 58 ix Bảng 3. 9 Khối lượng của các nhiên liệu tương ứng với các tỷ lệ phối trộn Đợt 3 .. 59 Bảng 3.10. Tính chất của viên đốt theo các công thức khác nhau ............................ 61 Bảng 3. 11 Kết quả phân tích hồi quy của Độ ẩm .................................................... 65 Bảng 3. 12 Kết quả phân tích hồi quy của Chất bốc ................................................. 66 Bảng 3. 13 Kết quả phân tích hồi quy của Tro ......................................................... 67 Bảng 3. 14: Kết quả phân tích hồi quy của Carbon cố định ..................................... 68 Bảng 3. 15: Thống kê về Nhiệt trị ............................................................................. 73 Bảng 3. 16 Kết quả Kiểm định One-Sample Kolmogorov-Smirnov ........................ 73 Bảng 3. 17 Kết quả phân tích hồi quy tuyến tính Nhiệt trị ...................................... 76 Bảng 3. 18 Kết quả đốt than ...................................................................................... 79 Bảng 3. 19 Điểm đánh giá của viên đốt theo các tỷ lệ .............................................. 79 Bảng 3. 20 Xác định trọng số cho các tiêu chí .......................................................... 81 Bảng 3. 21 Tính điểm kết luận cho viên đốt than theo các tỷ lệ khác nhau.............. 82 Bảng 3. 22 Kết quả đốt than thị trường và than thành phẩm .................................... 84 x DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1. 2 Hệ thống XLNT nhà máy nước tập trung KCN Vĩnh Lộc ....................... 34 Hình 2. 1 Máy ép than ............................................................................................... 41 Hình 2. 2 Viên đốt ..................................................................................................... 42 Hình 2. 3 Mô hình đốt than ....................................................................................... 43 Hình 3. 1 Đặc tính lý hóa của bùn thải ...................................................................... 51 Hình 3. 2 Tính chất của các nhiên liệu phối trộn. ..................................................... 54 Hình 3. 3 So sánh tính chất của các nhiên liệu phối trộn .......................................... 55 Hình 3.4. Sân phơi bùn thải....................................................................................... 57 Hình 3. 5 Tính chất của Viên đốt theo các công thức khác nhau.............................. 63 Hình 3. 7: Đồ thị phân phối chuẩn của Nhiệt trị ....................................................... 74 Hình 3. 8 Quan hệ tuyến tính giữa Chất bốc và Nhiệt trị ......................................... 75 Hình 3. 9 Mối quan hệ tuyến tính giữa Tỷ lệ bùn và Nhiệt trị .................................. 78 Hình 3. 10 Đặc tính lý hóa Than thành phẩm và Than thị trường ............................ 83 xi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT A: Ash (tro). ASTM: Hiệp hội kiểm nghiệm và Vật liệu. CN: Công nghiệp. NL: Năng lượng. CTNH: Chất thải nguy hại. F/M :tỷ số lượng thức ăn (BOD) MLSS: chỉ số chất rắn lơ lững có trong bùn. FC :Fixed carbon (Carbon cố định). HV :Heat value (Nhiệt trị). KCN: Khu công nghiệp. KCX: Khu chế xuất. M : Moisture (Độ ẩm). MSW: Chất thải rắn đô thị. PAH : Polynuclear aromatic hydrocarbons. QCVN 50:2013/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng chất thải nguy hại đối với bùn thải từ quá trình xử lý nước. RFD: Nhiên liệu từ phế phẩm. SV/SVI : chỉ tiêu đánh giá khả năng lắng và chất lượng của bùn hoạt tính. TP. HCM: Thành Phố Hồ Chí Minh. V :Volatile matter (Chất bốc). XLNT: Xử lý nước thải. US-EPA: Tiêu chuẩn của Cơ quan bảo vệ Môi trường Mỹ xii Đồ án tốt nghiệp MỞ ĐẦU 1. Lý do tiến hành đề tài Thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM) được xem là một trung tâm kinh tế, tài chính lớn nhất cả nước, có điều kiện phát triển nền kinh tế và được xem là “nơi sinh sống và phát triển” chính điều đó làm TP. Hồ Chí Minh có lượng dân số tập trung cao và xây dựng nhiều khu công nghiệp mới theo hướng công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước. TP.HCM hiện có 11 KCN, 3 KCX hoạt động với tổng diện tích đất quy hoạch KCN-KCX hơn 2.354 ha, hầu hết các KCN này đều có tỷ lệ đất cho thuê từ đất 60% - 100% trên tổng diện tích đất cho thuê. Ngoài ra, có 7 KCN dự kiến thành lập mới, được quy hoạch 1.422 ha. Mục tiêu của các KCN mới là mở rộng thu hút các ngành mũi nhọn theo định hướng phát triển của Thành phố và bảo vệ môi trường như: điện-điện tử, hóa chất, cơ khí và chế biến lương thực-thực phẩm nhằm tạo động lực vững chắc cho Thành phố phát triển. Với số lượng KCN, KCX ở thành phố Hồ Chí Minh, đã thu hút vốn đầu tư trong và ngoài nước, tạo việc làm cho nhiều người lao động, tổng số lao động làm việc tại các KCX, KCN là 255.855 người. Tuy nhiên vấn đề việc hình thành và tập trung các KCN, KCX làm nảy sinh ra nhiều vấn đề môi trường, theo thống kê và dự báo được lượng bùn thải công nghệp phát sinh từ các KCN –KCX, CCN tại TP.HCM: 36,912 tấn/năm 2015 và dự báo đến năm 2020 bùn phát thải lên đến 53,754 tấn/năm và 2025 là 67,641 tấn /năm, trong đó bùn nguy hại chiếm 60% (Nguyễn Văn Phước, 2009). Với số lượng lớn lượng bụn thải phát sinh nhưng hiện nay vẫn chưa có bãi chôn lấp bùn hay nhà máy xử lý bùn thải từ các trạm XLNT tập trung. Bùn thải CN (Công nghiệp) từ các đơn vị thành viên KCN hợp đồng vói các công ty có chức năng xử lý, có thể được xử lý theo nhiều phương pháp khác nhau như: làm phân compost, chôn lấp, thiêu đốt, làm các sản phẩm sinh học (chế phẩm sinh học cho việc cải tạo đất, thuốc trừ sâu sinh học, màng PE, hóa chất keo tụ...), 1 Đồ án tốt nghiệp làm xi măng,.... .Tuy nhiên, hiện nay phần lớn số lượng bùn thải ở TP.HCM được xử lý theo phương pháp chôn lấp, phương pháp truyền thống này lại có một số nhược điểm cho thấy không phù hợp so với tình hình hiện nay của TP như: diện tích bãi chôn lấp lớn, bùn thải chứa nhiều kim loại nặng chưa được xử lý, nước rỉ rác từ bãi chôn lấp. Việc xử lý bùn không hiệu quả không những gây ô nhiễm môi trường mà còn lãng phí tài nguyên môi trường. Bởi thực tế, sau khi được xử lý hết các thành phần độc hại, bùn thải hoàn toàn có thể được tận dụng làm vật liệu xây dựng (gạch, bê tông) và san nền, làm phân compost, chất hấp phụ. Thành phần nhiệt của các chất rắn có trong nước thải khi sấy khô nằm trong khoảng nhiên liệu chứa cacbon thấp như than bùn hoặc than non. Bùn thải có chứa tỷ lệ phần trăm chất dễ bay hơi và hàm lượng carbon cố định thấp hơn so với than đá, đốt bùn sẽ tạo ra nhiều sự bốc cháy của chất dễ bay hơi bị oxy hóa (European Commission DG Enviroment.2001). Mặc khác viện đốt bùn đảm bảo độ ổn định cao của kim loại nặng trong tro so với trong bùn thải ban đầu. Nên việc tận dụng bùn thải CN cho mục đích tái sinh năng lượng (NL) vừa giải quyết vấn đề môi trường, kinh tế, và phát triển năng lượng bền vững. Khu công nghiệp Vĩnh Lộc được xếp vào loại công nghiệp không gây ô nhiễm (ô nhiễm cấp độ III và IV) như công nghiệp cơ khí, lắp ráp điện tử, may mặc, dệt.... với lượng bùn thải phát sinh với khối lượng 30 tấn/tháng, ở mức trung bình. Bùn thải CN thường được xử lý chôn lấp, tuy nhiên bùn thải đẩu ra của KCN Vĩnh Lộc có chứa nhiều kim loại nặng ( dưới ngưỡng QCVN 50:2013/BTNMT), vì thế việc sử dụng bùn bón phân cho cây có nguy cơ gây rò rỉ hóa chất từ bùn thải, nếu không xử lý triệt để ô nhiễm bùn thải sẽ dẫn đến ô nhiễm nguồn nước ngầm, nước mặt, không khí và chuỗi thực. Đồng thời, vấn đề ô nhiễm bùn thải vẫn còn đang là vấn đề mới đối với các cơ quan chức năng thành phố, chưa có cơ sở pháp lý, công tác quản lý và sự quan tâm đúng mức cả về quy định thải bỏ cũng như hướng dẫn xử lý và tận dùng nguồn bùn thải này. Từ thực trạng trên, để giải quyết vấn đề cũng như đáp ứng yêu cầu 2 Đồ án tốt nghiệp thực tiễn, sinh viên tiến hành đề tài: “Nghiên cứu tái sử dụng bùn thải khu công nghiệp Vĩnh Lộc thành phố Hồ Chí Minh để phục vụ mục đích năng lượng ”. 2. Tính cấp thiết đề tài  Ý nghĩa khoa học Đề tài giúp bổ sung thêm nguồn tài liệu về việc xử lý bùn thải công nghiệp phát sinh tại các nhà máy xử lý nước thải tập trung của KCN cũng như việc giảm tác động của việc chôn lắp chất thải đến môi trường đất.  Ý nghĩa thực tiễn Đề tài nghiên cứu này sẽ giúp xử lý lượng bùn thải công nghiệp phát sinh, làm giảm việc chôn lấp bùn thải vào đất, từ đó sẽ làm giảm tác động đến môi trường. Hơn nữa, đề tài còn có thể giải quyết được nhu cầu về năng lượng nhiệt cho các cơ sở sản xuất. 3. Mục tiêu nghiên cứu  Khảo sát thành phần bùn thải CN nhằm đánh giá khả năng đôt cháy và sinh NL của bùn thải CN sau xử lý của nhà máy XLNT tập trung của KCN Vĩnh Lộc.  Phối trộn bùn thải CN với các nhiên liệu khác như than bùn, than cám và đất sét để sản xuất các viên than đốt.  Khảo sát khả năng đốt cháy và nhiệt trị của viên đốt.  Đánh giá khả năng tái chế và sử dụng bùn thải khu công nghiệp cho mục đích thu hồi năng lượng. 4. Đối tượng nghiên cứu Bùn thải khu công nghiệp Vĩnh Lộc TP.HCM. 5. Phạm vi nghiên cứu  Phạm vi về nội dung: thu thập các thông số đầu ra của bùn thải KCN Vĩnh Lộc, kết quả phân tích dữ liệu các chỉ tiêu (đặc tính lý hóa) của nhiên liệu đốt để xét khả năng đốt của nhiên liệu, đánh giá được mức độ ảnh hưởng của bùn thải dựa vào việc xây dựng mô hình hồi quy tuyến tính để xác định mối liên hệ giữa bùn thải và các chỉ tiêu của nhiên liệu đốt, sẽ được trình bày rõ trong phần kết quả và thảo luận. Xác định được tỷ lệ bùn nào thích hợp để phối trộn. 3 Đồ án tốt nghiệp  Phạm vi về không gian: bùn thải được lấy từ Nhà máy XLNT tập trung của KCN Vĩnh Lộc, và mẫu được tiến hành phân tích ở PTN ĐH QG Khoa Học Tự Nhiên. Giai đoạn phối trộn và đốt được tiến hành ở trong khu vực nội thành.  Phạm vi về thời gian: Tiến hành lấy mẫu và phân tích mẫu trong 5 tháng, từ tháng 3 đến tháng 7/2015. 6. Phương pháp nghiên cứu  Phương pháp kế thừa.  Phương pháp lấy mẫu.  Phương pháp phân tích mẫu .  Phương pháp thực nghiệm.  Phương Pháp thống kê và xử lý số liệu.  Phương pháp phân tích SAW (Simplie additive weighting). 4 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Vấn đề bùn thải CN Về công nghệ xử lý bùn thải, hiện nay trên thế giới đang sử dụng nhiều công nghệ để xử lý bùn thải. Việc xử lý kết hợp bùn thải từ bể tự hoại với bùn thải từ hệ thống thoát nước cũng đã và đang thực hiện ở một số nước châu Á, châu Phi hoặc tại một số nước phát triển toàn bộ chất thải bỏ từ hệ thống thoát nước và các công trình vệ sinh được tập trung về nhà máy xử lý nước thải để xử lý. Tuy nhiên việc xây dựng và vận hành hệ thống xử lý này tốn kém và yêu cầu trình độ quản lý cao. Ở Việt nam bước đầu đã áp dụng một số công nghệ xử lý bùn thải chi phí thấp. Nhiều sản phẩm được sản xuất ra từ bùn thải ví dụ sử dụng làm vật liệu xây dựng, sử dụng trong nông nghiệp và trồng trọt (phân bón), ngoài ra việc tái sử dụng bùn thải nhằm tiết kiệm năng lượng được tận thu từ quá trình xử lý bùn thải cũng đang được quan tâm. tuy nhiên việc lựa chọn công nghệ nào cho phù hợp, các sản phẩm sản xuất từ bùn thải phải đáp ứng các yêu cầu gì, tuân thủ theo tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật nào và chi phí xử lý là bao nhiêu hiện đang còn để ngỏ ? TPHCM hiện nay vẫn chưa có bãi chôn bùn hay nhà máy xử lý bùn thải từ Trạm XLNT tập trung hay từ các trạm XLNT cục bộ của mỗi doanh nghiệp, bùn thải được đổ khắp nơi có thể, chủ yếu tập trung ở ngoại thành như huyện Bình Chánh, Hóc Môn, Cần Giờ, Củ Chi, quận 9, Thủ Đức Vừa qua, bổ sung thêm bãi đổ ở Q.Bình Tân song vị trí này cũng sẽ sớm quá tải trong thời gian tới. Theo kết quả khảo sát cho thấy, hầu hết bùn thải của các Trạm XLNT tập trung không được coi là CTNH và không được xử lý đúng cách. Hiện nay, không có tiêu chuẩn để phân loại bùn thải (ví dụ như bùn sinh hoạt hay bùn công nghiệp và bùn nguy hại) cũng như chưa có những quy định cụ thể về việc thải bỏ bùn. Quản lý bùn tại các nhà máy xử lý nước thải tập trung. Hầu hết bùn được ép hoặc phơi khô và sau đó bón trực tiếp cho cây xanh trong phạm vi KCN (Lê Minh Xuân), ủ tại chổ làm phân compost (Vĩnh Lộc), bán cho cơ sở làm phân vi sinh (Tân Tạo) hoặc giao cho một số đơn vị xử lý (Bình Chiểu, Tân Bình, Tân Thuận). Trong thời gian qua, 5 Đồ án tốt nghiệp bùn cũng chưa được giám sát chất lượng theo qui định. Vì thế, nguy cơ rò rỉ các chất độc hại trong bùn thải đến nước ngầm, nước mặt và lan truyền vào môi trường có thể xảy ra. Việc xác định bùn thải từ quá trình xử lý nước có phải là bùn thải nguy hại hay không rất quan trọng. Để nâng cao ý thức bảo vệ môi trường vì một môi trường xanh-sạch-đẹp, Bộ Tài nguyên Môi trường đã ban hành QCVN 50:2013/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về bùn thải từ quá trình xử lý nước, được xây dựng dựa trên QCVN 07:2009/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng chất thải nguy hại; Tổng cục Môi trường, Vụ Khoa học và Công nghệ, Vụ Pháp chế trình duyệt và được ban hành theo Thông tư số 32/2013/TT-BTNMT ngày 25 tháng 10 năm 2013 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường. Đặc biệt trong Nghị định số 80/2014/NĐ-CP ngày 6/8/2014 của Chính phủ về Thoát nước và xử lý nước thải đã có một số điều quy định chi tiết về quản lý bùn thải từ hệ thống thoát nước; quản lý bùn thải từ bể tự hoại cũng như các quy định về tái sử dụng bùn thải. Tuy nhiên nhiều vấn đề còn thiếu cần phải được tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện đó là: Cụ thể hóa các tiêu chí lựa chọn công nghệ xử lý bùn thải; Các quy chuẩn ký thuật liên quan trực tiếp đến bùn thải (kể cả sản phẩm được sản xuất, tái sử dụng bùn thải); Các cơ chế, chính sách ưu đãi, hỗ trợ....; Các chỉ tiêu và các định mức kinh tế, kỹ thuật cho thu gom, vận chuyển, xử lý bùn thải; Các vấn đề liên quan đến đầu tư, tài chính (giá xử lý, chi phí quản lý, khai thác, vận hành). 1.2. Bùn thải 1.2.1. Khái niệm Ngoài nước sau xử lý, các sản phẩm phụ chủ yếu của cơ sở xử lý nước ( nước sinh hoạt, nước sử dụng cho sinh hoạt, nước thải công nghiệp) là chất rắn...cháy trên mỗi đơn vị khối lượng. Ngoài ra, một số lượng đáng kể năng lượng nhiệt thu được sử dụng để làm nóng và làm bay hơi nước trong chất thải (Sức nóng bay hơi của nước là 2257kJ / kg). Có thể dùng cho mục đích thực tế để nói về các nhiệt trị thực, hoặc giá trị nghe thấp (LHV). Các giá trị nhiệt thấp hơn đại diện cho năng lượng có thể được thu thực tế từ việc đốt các chất thải. Nó được tính toán từ phương trình (Hougan et al., 1954) LHV= HHV – 0.0244 (W+9H) MJ/kg (8) 25 Đồ án tốt nghiệp LHV là nhiệt trị thấp, HHV là nhiệt trị cao, W là phần trăm khối lượng của độ ẩm, và H là phần trăm theo khối lượng (hoặc khối lượng) của hydro trong chất thải khô. Ngoài ra LHV còn được tính theo: LHV = HHV – 24.41W (KJ/kg) (9) 1.3. Giới thiệu KCN Vĩnh Lộc 1.3.1 Lịch sử hình thành và phát triển Toàn bộ diện tích KCN Vĩnh Lộc hiện hữu với 207 ha được trải rộng trên 3 địa bàn hành chính: phường Bình Hưng Hòa B – quận Bình Tân (113,2265ha); xã Vĩnh Lộc A – huyện Bình Chánh (84,590ha); xã Bà Điểm – huyện Hóc Môn (9,1835ha). ­ Phía Bắc giáp xã Bà Điểm giới hạn bởi rạch Cầu Sa (rạch thoát nước khu vực) ­ Phía Nam giáp đường Nguyễn Thị Tú (hương lộ 13 cũ). ­ Phía Đông giáp Quốc lộ 1A. Cách Quốc lộ 1A về phía Đông theo đường Nguyễn Thị Tú 700m. Giai đoạn đầu KCN Vĩnh Lộc có diện tích 207 ha. Diện tích cho thuê đất là 137 ha chiếm 66,2 % tổng diện tích, diện tích còn lại khoảng 70 ha chiếm 33,8% tổng diện tích được dùng để xây dựng khu trung tâm dịch vụ, cây xanh, cách ly, đường giao thông, đất xử lý kỹ thuật. Bảng 1. 8 Cơ cấu phân bố đất đai xây dựng KCN Vĩnh Lộc (Tài liệu tham khảo từ Nhà Máy XLNT tập trung KCN) STT Mục đích sử dụng Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) 1 Xây dựng công nghiệp 114,20 55,18 2 Khu trung tâm dịch vụ 3,98 1,92 3 Cây xanh, cách ly 31,86 15,39 4 Đường giao thông 32,50 15,70 5 Đất xử lý kỹ thuật 9,71 4,69 6 Kho bãi 14,75 7,12 Tổng cộng 207,00 100,00 26 Đồ án tốt nghiệp 1.3.2 Các loại hình sản xuất trong KCN Cơ cấu ngành nghề đầu tư: KCN Vĩnh Lộc sẽ thu hút khoảng gần 150 nhà máy, xí nghiệp và cơ sở sản xuất đầu tư vào đây và đặc biệt có chính sách ưu tiên cho các đơn vị doanh nghiệp nhà nước và các cơ sở sản xuất tư nhân trên địa bàn Quận 5. Khu công nghiệp Vĩnh Lộc bố trí các xí nghiệp thuộc loại công nghiệp không gây ô nhiễm (ô nhiễm cấp độ III và IV) như công nghiệp cơ khí, lắp ráp điện tử, may mặc, dệt, da, chế biến lương thực thực phẩm, đồ điện gia dụng, hàng kim loại, giấy, bao bì carton, bao bì nhựa, dược phẩm, sản phẩm y tế, sản phẩm khí, thuốc lá Trong đó, ngành nghề cơ khí (36.5%) chiếm tỷ trọng cao nhất trong cơ cấu nghề, ngành nghề may (21.15%), ngành nghề thực phẩm (19.23%), ngành công nghiệp giấy (12.5%), ngành nghề dụng cụ y tế (8.6%) Tổng vốn đầu tư hơn 900 tỷ đồng. Bảng 1. 9 Cơ cấu ngành nghề trong KCN Vĩnh Lộc (Tài liệu tham khảo từ Nhà Máy XLNT tập trung KCN) Nhóm ngành thực phẩm STT Tên công ty Địa chỉ Quận Loại hình kinh doanh 1 Cty CP thực phẩm Cholimex C40-C43/I;C51-C55/II Bình Chánh Hải sản 2 Cty CP TP XK Vạn Đức C27/II Bình Chánh Hải sản 3 Cty CP Hải sản S.G C24/II-C24b/II Bình Chánh Hải sản 4 Cty CP Thủy sản Số 5 A38/II Bình Tân CB thực phẩm 5 Cty CP thủy hải sản Việt Nhật C34/I Bình Chánh Hải sản 6 Cty TNHH TM CB Thực phẩm C38/I-C39/I Bình Chánh Hải sản Vĩnh Lộc 7 Cty Incomfish Bình Chánh 8 Cty TNHH Minh Hà C42b/I Bình Chánh CB thực phẩm 9 Cty TNHH New Hope TPHCM B17/I;B18-B20/II Bình Tân Ngành khác 10 Cty TNHH TM DV Phước Sinh C12/I Bình Chánh CB thực phẩm 11 Cty TNHH Song Nga D3/I Bình Tân Hải sản 12 Cty TNHH SX-TM Tân Quang Minh C22/I-C23/I Bình Tân CB thực phẩm 27 Đồ án tốt nghiệp 13 Cty CP VN Kỹ nghệ bột mì C30/I-C33/I Bình Chánh CB thực phẩm 14 Cty TNHH Vina Foods Kyoei A55/II Bình Tân CB thực phẩm 15 Cty LD Bột Quốc tế C32/I Bình Tân CB thực phẩm 16 Cty TNHH Bum Jin Vina B28/I-B29/I Bình Tân May mặc 17 Cty CP TM Việt Hương B36/II-B37/II Bình Tân Ngành khác 18 Cty CP Hoàng Quỳnh A73/I Hóc Môn CB thực phẩm 19 Cty TNHH bánh kẹo Art Tango B5/II Bình Tân CB thực phẩm 20 Cty CP XNK Hà Việt A34/I-A35/I Bình Tân Ngành khác 21 Cty TNHH Acecook A78-A81 Bình Chánh Cơ khí Các nhóm ngành may mặc 22 Cty CP May XK Anh Khoa B28/I-B29/I Bình Chánh May mặc 23 Cty TNHH Chin Nan B26/II-B27/II Bình Tân May mặc 24 Cty TNHH Quốc tế Đài An B8-9 Bình Tân May mặc 25 Cty sản xuất áo len xuất khẩu Dapto A13/I;A13b/I;A14/I- Bình Tân May mặc A16/I 26 Cty TNHH SX-TM DV Kim Liên Thành C18b/II Bình Chánh May mặc 27 Cty CP Kinh doanh Len Sài gòn C5/II-C6/II Bình Chánh Ngành khác 28 Cty TNHH nút Lý Minh B4/II Bình Tân Ngành nhựa 29 Cty TNHH chỉ Ming Shyang A3/I Bình Tân May mặc 30 Cty TNHH SXTM dệt thêu may B23/II-B24/II Bình Tân May mặc Mỹ Dung 31 DNTN SX-TM Nguyên Phát B3/II Bình Tân Ngành khác 32 Cty TNHH Quốc tế SUE'S Việt Nam B55/II Bình Chánh May mặc 33 Cty TNHH Thái Quân (AMW) C15/II-C16/II Bình Chánh May mặc 34 Cty CP tập đoàn Thái Tuấn B38-B41 Bình Tân May mặc 35 Cty TNHH Bum Jin Vina B28/I-B29/I Bình Tân May mặc 36 Cty TNHH Molax Vina C32/I Bình Tân May mặc 37 Công ty CP may Cholimex A4/I Bình Tân May mặc 38 Cty TNHH Parapex D1/I Bình Tân May mặc 39 Cty TNHH HE CHANG IVA Bình Tân May mặc 40 Cty TNHH Hoshino (Viet Nam) C55/II Bình Chánh May mặc 41 Cty TNHH Tanaka Sangyo IIIA Bình Tân May mặc 42 Cty TNHH Golden Stars D5/I Bình Tân May mặc 28 Đồ án tốt nghiệp 43 Cty TNHH HE CHANG IVA Bình Tân May mặc Các nhóm ngành nghề dụng cụ y tế 44 Cty TNHH SX-TM công nghiệp A65/II-A72/II Bình Tân Y tế A.V.A.L 45 Cty CP bông Bạch Buyết B52-B54/I Bình Chánh Y tế 46 Cty TNHH Khăn - tã - giấy A51/I Bình Tân Y tế Diana 47 Cty CP MERUFA C64/II Bình Tân Y tế 48 Cty TNHH CN Y tế Perfect Medical D7/I- D8/I Bình Tân Y tế 49 Cty CP Dược phẩm Imexpharm B15/I-B16/I Bình Tân Y tế Ngành công nghiệp giấy 50 Bình Tân Bao bì các loại B36/II-B37/II 51 Cty TNHH nhựaMing Pak Bình Tân Ngành nhựa B51/I 52 Cty TNHH CompleteSaiGon VIB VIB Bình Tân Bao bì các loại 53 Cty TNHH nhãn mác Yong Mei B28/I-B29/I Bình Tân Ngành khác 54 Cty CP Bao bì Dược C55/II Bình Chánh Y tế 55 Cty TNHH SX-TM Nguyên Nguyên Phát B32/II Bình Tân Bao bì các loại 56 Cty TNHH Bao bì TM Quang Huy C18/II Bình Chánh Bao bì các loại 57 Cty TNHH TM & bao bì Sài Gòn B56/II-B57/II Bình Chánh Bao bì các loại 58 Cty TNHH SX-TM Tân Nguyên Phát B33/II-B34/II Bình Tân Ngành nhựa 59 Cty TNHH SX-TM Tiến Thịnh A1/I-A1b/I Bình Tân Ngành nhựa 60 Tổng công ty Rau quả, nông sản - Bình Tân Bao bì các loại A60/I-A61/I Tovecan 61 Cty TNHH CN BB Vising Pack C10-C11 Bình Chánh Bao bì các loại 62 Cty TNHH SX-TM Huệ Linh B42/II-B50/II Bình Chánh Bao bì các loại Ngành cơ khí 63 Cty TNHH Chaang Chiia VN B10-11-12/II Bình Tân Ngành nhựa 64 Cty TNHH SX-TM công nghiệp A65/II-A72/II Bình Tân Y tế A.V.A.L 65 Cty Điện lực TPHCM A7-12;A18-23 Bình Tân Điện, điện tử 66 Cty TNHH Cơ khí Chen Hone D9B/I Bình Tân Cơ khí 29 Đồ án tốt nghiệp 67 Cty CP ĐT&XD 579 - Cienco 5 D2/I Bình Chánh Cơ khí 68 Cty TNHH TM Đại Phú A51/I Bình Tân Ngành sơn 69 Cty TNHH công nghiệp Đông Hoà B25 Bình Tân Điện, điện tử 70 Cty TNHH SX-TM Đức Hân A2/I Bình Tân Ngành nhựa 71 DNTN Dy Khang A25/I-A26/I Bình Tân Mực in 72 Cty TNHH Hsian Tai B1/I Bình Tân Điện, điện tử 73 Cty TNHH Huynh đệ thuộc da C17/II Bình Tân Ngành khác Hưng Thái 74 Cty TNHH LQ JOTON C19/I-C20/I Bình Chánh Ngành sơn 75 Cty CP Kim khí TPHCM C35/I Bình Chánh Cơ khí 76 Cty TNHH Thép Kỳ Đồng C1/I Bình Chánh Cơ khí 77 Cty TNHH Thương mại Mười Đây A85/I-A86/I Hóc Môn Cơ khí 78 Cty TNHH Nghiệp Phát B21-B22/II Bình Tân Ngành nhựa 79 Cty TNHH SX-TM Ngọc Minh D6/I Bình Tân Cơ khí 80 Cty TNHH SX-TM DV Nhật Long C28/I-C29/I Bình Chánh Ngành nhựa 81 Cty CP Nồi hơi VN B13b/I-B14/I Bình Tân Cơ khí 82 Cty TNHH Phương Lan C2/I Bình Chánh Cơ khí 83 Cty CP Quạt Việt Nam (ASIA) B13/I Bình Tân Điện, điện tử 84 Cty TNHH Quốc tế Sheng Fa VN A57a/II- Bình Tân Cơ khí A58a/II;A64/II 85 Cty CP KD Thiết bị công nghiệp B59b/II Bình Chánh Cơ khí 86 HTX Cơ khí TM 2/9 C39B/I Bình Chánh Cơ khí 87 Cty TNHH SX-TM Trường Thịnh B2/I Bình Tân Gỗ mỹ nghệ 88 DNTNTrường Vinh Phát A5/II-A6/II Bình Tân Ngành khác 89 Cty CPTuấn Phương C7/II Bình Chánh Cơ khí 90 Cty TNHH Hòa Phong VIIIC/1 Bình Tân Cơ khí 91 Cty TNHH kim loại Hoành Thành VIIIC/1 Bình Tân Cơ khí 92 Cty TNHH kim loại Hoành Tường VIIIB Bình Tân Cơ khí 93 Cty TNHH Hồng Việt VIIIA Bình Tân Cơ khí 94 Cty TNHHHyozaemon Saigon B15/I-B16/I Bình Tân Gỗ mỹ nghệ 95 Cty Liên doanh Riken (VN) B56/II-B57/II Bình Tân Ngành khác 96 Cty CP Năng lượng Đại Việt A87/I Bình Tân Ngành khác 97 Cty TNHH Công Thành C26/I Bình Chánh Môi trường 30 Đồ án tốt nghiệp 98 Cty TNHH Thiệu Trinh 99 Cty TNHH SX-TM Thuận Thiên B7/II Bình Tân Ngành nhựa Ngành thuốc lá 100 Cty Thuốc lá Bến Thành D11/II-D18/II Bình Tân Thuốc lá 101 Cty Thuốc lá Sài gòn A57a/II- Bình Chánh Thuốc lá A58a/II;A64/II 1.3.3 Nhà máy XLXN tập trung 1.3.3.1 Địa điểm xây dựng nhà máy nước thải và nguồn tiếp nhận Nhà máy xử lý nước thải tập trung được xây dựng với công suất thiết kế 6000 m3/ngày đêm, đã đi vào vận hành từ 01/09/2008. Đến thời điểm 06/2013, hệ thống xử lý nước thải tập trung của Khu Công Nghiệp Vĩnh Lộc vẫn đang hoạt động ổn định với công suất từ 5000 m3/ngày đêm đến 5300 m3/ngày đêm, chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải cho phép của Bộ tài nguyên và Môi trường. Khu Công Nghiệp Vĩnh Lộc đã được Bộ Tài nguyên và Môi trường cấp phép xả nước thải vào nguồn nước số 2106/GP-BTNMT ngày 08/11/2010, đình kỳ hàng năm Khu Công Nghiệp đều báo cáo tình hình chấp hành giấy phép xả nước thải vào nguồn nước cho Bộ Tài nguyên và Môi trường cùng với Sở Tài nguyên và Môi trường Địa chỉ: Đường số 2 – Khu công nghiệp Vĩnh Lộc – Bình Tân Diện tích : 4000m2 Chất lượng nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn nước thải công nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT loại A chủ đầu tư và loại B theo giấy phép xả thải 1.3.3.2 Lĩnh vực hoạt động Trung Tâm khai thác xử lý nước và Môi trường KCN Vĩnh Lộc hoạt động trong một số lĩnh vực: Xử lý nước thải:Nhà máy xử lý nước thải cho tất cả các doanh nghiệp hoạt động trong khu công nghiệp. Xử lý nước cấp: Trung Tâm Khai thác xử lý nước và Môi trường của khu công nghiệp Vĩnh Lộc còn có 4 trạm bơm để cấp nước sử dụng cho toàn khu công nghiệp với công suất mỗi trạm là 2000m3/ng.đêm 31 Đồ án tốt nghiệp Quản lý môi trường: Ngoài xử lý nước thải và nước cấp Trung Tâm còn theo dõi và giám sát chất lượng môi trường trong khu công nghiệp để có thể điều chỉnh mức độ xả thải và gây ô nhiễm của các công ty trong khu vực. 1.3.3.3 Nguồn gốc nước thải nhà máy Với công suất xử lý từ 6000 m3 nước thải/ngày đêm, Nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN Vĩnh Lộc giúp xử lý nước thải cho toàn bộ các doanh nghiệp đang hoạt động trong KCN. Nước thải mà nhà máy nhận xử lý phải đạt tiêu chuẩn riêng của Khu công nghiệp Vĩnh Lộc. Nước thải sinh hoạt chủ yếu phát sinh từ hoạt động của cán bộ công nhân trong KCN, từ nhà vệ, nhà ăn, bếp ăn, giặt giũ, tẩy rửa Nước thải sinh hoạt có tính chất: chứa nhiều thành phần chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra còn có các thành phần vô cơ, vi sinh vật và bệnh. Thành phần của nước thải sinh hoạt tương đối ổn định. Nước thải sản xuất là loại nước thải phát sinh trong các hoạt động sản xuất của các nhà máy, các cơ sở sản xuất trong KCN.  Tính chất nước đầu vào xem bảng 1.10 Bảng 1. 10 Tính chất nước đầu vào (tài liệu tham khảo từ nhà máy xlnt tập trung KCN Vĩnh Lộc) Thành phần Nồng độ Lưu lượng trung bình giờ (5000/24) 208.33m3/giờ. Lưu lượng cực đại giờ (5300/24) 220.83 m3/giờ. BOD5 ≤ 560 mg/L. COD ≤ 780 mg/L. Chất rắn lơ lửng (SS) ≤ 560 mg/L. Tải lượng BOD5 2500 kg/ngày. Tải lượng SS 2500 kg/ngày. pH 5-9 N tổng ≤ 70 mg/L. P tổng ≤ 10 mg/L 32 Đồ án tốt nghiệp Các chỉ tiêu còn lại phải đạt tiêu chuẩn loại C, TCVN 5945-2010  Thông số nước thải đầu ra: Nhà máy lấy mẫu vào buổi sáng hoặc buổi chiều hàng ngày để phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm của nước thải đầu vào và đầu ra. Các mẫu nước thải được đưa lên phòng thí nghiệm để phân tích các chỉ tiêu trong nước thải đầu vào và xác định mức độ ô nhiễm của nước thải. Và phân tích chất lượng của nước đầu ra, xác định khả năng xử lý của công nghệ. Các thông số được phân tích ở nhà máy như: pH, COD, BOD, BOD5, SS, tổng Nitơ, tổng Photpho, Coliform, độ đục, ngoài ra còn có các chỉ tiêu xác định dầu mỡ khoáng, dầu mỡ động thực vật, Cr3+, Cr6+, CN-, NiKết quả phân tích nước đầu ra của KCN Vĩnh Lộc được trình bày ở Phụ Lục A. 33 Đồ án tốt nghiệp NƯỚC THẢI LƯỢC RÁC THÔ Cặn rác Thải bỏ Khí Hệ thống thu gom và BỂ GOM NƯỚC hôi xử lý khí hôi THẢI Cặn LƯỢC RÁC TINH rác Thải bỏ Dư ỡng khí Hóa chất đi ều chỉnh Nước dư pH BỂ CÂN BẰNG Hóa chấ t dinh dưỡng Lắng BỂ XỬ LÝ SINH Bùn dư HỌC HIẾU KHÍ Dưỡng BỂ CHỨA BÙN KIỂU SBR khí DƯ Hóa chất khử BỂ TIẾP XÚC trùng BỂ NÉN BÙN Rạch Cầu Sa MÁY ÉP BÙN Chuyển giao cho đơn vị thu gom xử lý Hình 1. 2 Hệ thống XLNT nhà máy nước tập trung KCN Vĩnh Lộc 34 Đồ án tốt nghiệp Nguồn gốc bùn thải của KCN Vĩnh Lộc: Theo hình 1.2 (sơ đồ hệ thống XLNT tập trung của KCN Vĩnh Lộc), bùn được phát thải ở giai đoạn xử lý SBR. Điểm nổi bật của SBR đó là quá trình xử lý phụ thuộc vào lượng bùn hoạt tính trong hệ thống và hoạt tính của vi sinh vật, để vận hành cần phải duy trì sự quan sát và kiểm tra liên tục hằng ngày hàm lượng bùn hoạt tính MLSS. Để xác định hàm lượng bùn được thải bỏ ra khỏi bể SBR, ta xét các thông số: tỷ số tải trọng F/M (tỷ số lượng thức ăn BOD cung cấp mỗi ngày cho khối lượng vi sinh vật trong bể SBR để kiểm soát lượng SBR, chỉ số MLSS: chất rắn lơ lững có trong bùn lỏng (đây chính là hàm lượng bùn cặn bao gồn cả sinh khối vi sinh vật và các loại chất rắn có trong bùn); SV/SVI là chỉ tiêu đánh giá khả năng lắng và chất lượng của bùn hoạt tính. Khi các giá trị F/M 4000 mg/L, SV> 700 ml/L và SVI > 200 mg/L, lúc này lượng bùn gia tăng do sự phát triển của các vi sinh vật cũng như việc tách các chất bẩn ra khỏi nước thải, số lượng bùn dư không giúp ích cho việc xử lý nước thải ngược lại nếu không thải bỏ sẽ là trở ngại lớn nên lượng bùn dư này được bơm sang bể nén bùn để tăng nồng độ chất rắn, sau đó bơm vào máy ép bùn và thải bỏ ở dạng đặc sệt. Trạm xử lý nước thải tập trung thiết kế với công suất 5000 m3/ngày, tuy nhiên công suất xử lý thực tế chỉ khoảng 3000 m3/ngày. Bùn thải phát sinh với khối lượng 30 tấn/tháng, ở mức trung bình. Nhờ công tác quản lý nguồn thải được chú trọng nên mức độ ô nhiễm thấp, bùn thải có hàm lượng hữu cơ và dinh dưỡng cao nên đã được tận dụng sản xuất phân compost, bón cây xanh trong KCN. Hiện tại, đã có khoảng 55% doanh nghiệp đấu nối nước thải vào mạng lưới thu gom chung. Xét về thành phần bùn thải đầu ra (các chỉ tiêu phenol, PAH, CN đều dưới ngưỡng CTNH). Bùn không nguy hại. Tuy nhiên, bùn thải đẩu ra của KCN Vĩnh Lộc có chứa nhiều kim loại nặng ( dưới ngưỡng QCVN 50:2013/BTNMT), vì thế việc sử dụng bùn bón phân cho cây có thể nguy cơ gay rò rỉ hóa chất từ bùn thải, nếu không xử lý triệt để ô nhiễm bùn thải, sẽ dẫn đến ô nhiễm nguồn nước ngầm, nước mặt, không khí và chuỗi thực phẩm, góp phần gia tăng các bệnh tật, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người. 35 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung nghiên cứu  Lấy mẫu bùn ở Khu công nghiệp Vĩnh Lộc.  Phân tích các thông số của bùn, than (bùn, cám), đất sét: độ ẩm, chất bốc, xác địch tro, xác địch cacbon cố kết, nhiệt trị.  Phối trộn bùn với than (bùn, cám) đất sét (10%) ở các tỷ lệ 0, 5, 10, 15, 20%.  Tính toán, xác định các thành phần của nhiêu liệu phối trộn theo tỷ lệ bùn  Đánh giá khả năng đốt của các tỷ lệ phối trộn: thời gian bén cháy, thời gian cháy hết, khả năng cung cấp nhiệt  So sánh các tỷ lệ phối trộn và chọn tỷ lệ nào phù hợp nhất cho việc xử lý bùn và thu nhiệt là hiệu quả nhất.  So sánh thành phẩm tạo được với than thị trường bên ngoài . 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp kế thừa Thu thập, thông tin, số liệu phù hợp với nội dung nghiên cứu, mục đích đặt ra, góp phần làm rõ nội dung báo cáo, làm báo cáo có tính xác thực hơn.Vd: khối lượng bùn thải của khu công nghiệp, lưu lượng nước thải đầu vào, thành phần nước thải, thành phần của bùn thải ở đầu ra.Ngoài ra phương pháp kế thừa còn giúp Sinh viên tiếp thu kinh nghiệm từ những bài báo cáo trước đó. 2.2.2. Phương pháp lấy mẫu Mẫu phân tích được lấy ở KCN Vĩnh Lộc theo TCVN 1963-2008 (ISO 18283-2006) Lấy các mẫu đơn trên bề mặt bùn sau khi đã xử lý, khi lấy mẫu đơn trên bề mặt bùn thải , thì bề mặt phải đủ rắn chắc để chịu đựng an toàn trọng lượng của người và thiết bị. 36 Đồ án tốt nghiệp Phương tiện lấy mẫu là xẻng, độ rộng của xẻng phải ít nhất là ba lần kích thước danh nghĩa lớn nhất của bùn, tối thiểu là 30 mm và lớn hơn nếu cần (đảm bỏa rằng mẫu đơn không đầy hoàn toàn xẻng.). Khi lấy mẫu đơn xẻng phải được cắm vuông góc với bề mặt nhiên liệu. Vị trí lấy mẫu ở giữa và hai bên, trước khi lấy mẫu loại bỏ phần bùn khô ở phía trên Việc lấy mẫu được chia làm 3 đợt, đợt 1 lấy vào tháng 3 với khối lượng 600 kg và đợt 2 lấy mẫu vào tháng 5 với khối lượng 160 kg, đợt 3 lấy mẫu vào tháng 6 với khối lượng 180 kg. Trong quá trình lấy mẫu, mẫu đổ đống được xáo trộn đều trước khi đưa vào bọc plyetylen với khối lượng mỗi bọc là 25 kg. Mẫu sau khi lấy được đựng và lưu giữ trong bọc polyetylen và cột kín để những nơi khô ráo tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời, mẫu bùn này được dùng để phối trộn với than. Đối với các mẫu phân tích các thông số trong phòng thí nghiệm, thì số mẫu phân tích lấy là 5 (Phối trộn mẫu lên) mẫu được đựng trong túi zipper và được kí hiệu đầy đủ các thông số ( mẫu số, thông số phân tích,..), được bảo quản trong tủ lạnh. 2.2.3. Phương pháp phân tích mẫu Tất cả mẫu phân tích được đưa về trạng thái khô không khí hoặc sấy ở nhiệt độ 40oC. Tùy vào thông số cần phân tích, bùn sẽ được làm giảm cỡ hạt ở kích thước 280 µm và 180 µm, lấy 5 mẫu bảo quản trong túi zipper để tiến hành phân tích trong phòng thí nghiệm. 2.2.3.1. Phân tích độ ẩm Hàm lượng ẩm được phân tích theo TCVN 172:2011 (ISO 589:2008)  Cách tiến hành Ngay sau khi làm khô không khí: tiến hành phơi 5 mẫu bùn ở ngoài không khí đến 5-6 ngày đến lúc khối lượng không đổi (khô không khí), đập mẫu bằng cối đến kích thước danh nghĩa lớn nhất là 2,8 mm. Lấy ít nhất hai phần mẫu để xác định hàm lượng ẩm, tiến hành lấy mẫu càng nhanh càng tốt để tránh sự thất thoát hàm lượng ẩm. 37 Đồ án tốt nghiệp Cân đĩa khô, sạch chưa có mẫu cùng với nắp, chính xác đến 1 mg. Lấy 10 g ± 1g mẫu và trải đều lên đĩa đựng mẫu. Cân đĩa không đậy nắp và nắp chính xác đến 1 mg và đặt chúng vào lò sấy, đã gia nhiệt trước đến nhiệt độ từ 105oC đến 110oC. Trong khi làm khô tại nhiệt độ từ 105oC đến 110oC, thổi không khí vào lò với tốc độ bằng khoảng 15 lần thể tích lò trong một giờ. Khi khối lượng không đổi, đặt nắp vào (tốt nhất là khi đĩa vẫn ở trong lò thổi không khí, nếu không thì phải làm ngay khi lấy ra khỏi lò) và lấy đĩa đã đậy nắp ra. Làm nguội đến nhiệt độ xung quanh và cân lại chính xác đến 1mg. Hàm lượng ẩm, M của mẫu được tính bằng phần trăm khối lượng, sử dụng công thức: 푚2−푚3 M2= 푥100 (10) 푚2−푚1 Trong đó: M2 là độ ẩm giai đoạn 2. m1 là khối lượng của đĩa cân không có mẫu và nắp đậy, tính bằng gam; m2 là khối lượng của đĩa cân có mẫu và nắp đậy trước khi làm khô, tính bằng gam; m3 là khối lượng của đĩa cân có mẫu và nắp đậy sau khi làm khô, tính bằng gam. 2.2.3.2. Xác định tro Hàm lượng tro của mẫu được xác định theo TCVN 173:2011 (ISO 1171:2010)  Cách tiến hành: Cân đĩa khô, sạch chính xác đến 0,1 mg, rểu đề khoảng 1 g mẫu lên đĩa và cân lại. Dùng đĩa silica, trước khi xác định khối lượng ban đầu, cần nung đến 815oC± 10oC, giữ ở nhiệt độ này trong 15phút , sau đó làm nguội theo điều kiện quy định đối với từng phép thử cụ thể. Đặt đĩa vào lò ở nhiệt độ phòng. Nâng đều nhiệt độ lên đến 550oC trong thời gian 60 phút và duy trì ở nhiệt độ này khoảng 2 giờ . 38 Đồ án tốt nghiệp Khi nung xong, lấy đĩa ra khỏi lò và làm nguội trên tấm kim loại day trong 10 phút. Sau 10 phút làm nguội, chuyển đĩa sang vật chứa kín và sau đó làm nguội đến nhiệt độ phòng. Khi nguội, cân chính xác đến 0,1 mg. Biểu thị kết quả: Tro, A, của mẫu phân tích, tính bằng phần trăm khối lượng, theo công thức: 푚3−푚1 A= 푥100 (11) 푚2−푚1 Trong đó: A là hàm lượng tro. m1 là khối lượng của đĩa không chứa mẫu, tính bằng gam; m2 là khối lượng của đĩa và phần mẫu thử, tính bằng gam; m3 là khối lượng của đĩa và tro, tính bằng gam. Kết quả là giá trị trung bình của hai lần xác định, chính xác đến 0,1% khối lượng. 2.2.3.3. Xác định ham lượng chất bốc Hàm lượng chất bốc được xác định theo TCVN 174:2011 (ISO 562:2010) Cách tiến hành: Đặt lên giá đỡ một chén không chứa mẫu và nắp hoặc nhiều chén không chứa mẫu và nắp theo yêu cầu, sau đó đưa vào lò. Duy trì nhiệt độ lò tại 550oC trong 7 phút. Lấy các chén nung ra và để nguội trên tấm kim loại dày đến nhiệt độ phòng. Ngay sau khi chén nguội, cân từng chén không chứa mẫu và nắp, sau đó cân 1 g ± 0,1 g mẫu thử chính xác đến 0,1 mg cho vào từng chén. Bỏ nắp và gõ nhẹ từng chén lên bề mặt cứng, sạch cho đến khi mẫu thử tạo một lớp dày đều trên đáy chén. Đặt chén có mẫu lên giá đỡ, chuyền vào lò, đóng cửa lò và để trong 7phút ± 5 s. Lấy chén ra và để nguội đến nhiệt độ phòng. Khi nguội, cân các chén chính xác đến 0,1 mg, theo cùng cách như đã thực hiện với các chén không chứa mẫu. Biểu thị kết quả: Hàm lượng chất bốc trong mẫu phân tích, V, được biểu thị theo phần trăm khối lượng, theo công thức: 39 Đồ án tốt nghiệp 100푥(푚2−푚3) V= − 휔H2O (12) 푚2−푚1 Trong đó V là hàm lượng chất bốc m1 là khối lượng của chén không có mẫu và nắp, tính bằng gam; m2 là khối lượng của chén có mẫu và nắp trước khi nung, tính bằng gam; m3 là khối lượng của chén có mẫu và nắp sau khi nung, tính bằng gam; 휔H2O là hàm lượng ẩm trong mẫu phân tích, được xác định theo TCVN 172:2011. 2.2.4. Phương pháp thực nghiệm  Phối trộn  Do đợt 1 thực nghiệm không thành công nên sinh viên không tiến hành phối trộn.  Ta tiến hành phối trộn than đợt 2, đợt 3 theo các tỷ lệ khác nhau, tất cả các nhiên liệu phối trộn đưa về trạng thái khô không khí. Bảng 2. 1 Các tý lệ phối trộn của các nhiên liệu theo vật chất khô Tỷ lệ Công thức Than (%) Đất sét bùn (%) (CT) Than bùn Than cám (%) (%) (%) Tỉ lệ 1 1 0 CT1 45 45 Đợt 2 5 CT2 42.5 42.5 10 CT3 40 40 10 15 CT4 37.5 37.5 20 CT5 35 35 Tỉ lệ 3 1 0 CT1 67.5 22.5 5 CT2 63.75 21.25 Đợt 3 10 CT3 60 20 10 15 CT4 56.25 18.75 20 CT5 52.5 17.5 40 Đồ án tốt nghiệp  Sau đó ta tiến hành phối trộn, việc phối trộn nhằm mục đích làm đồng đều các thành phần có trong than. Trộn kỹ và đều làm cho viên than tốt hơn.  Máy sản xuất ra than tổ ong được sử dụng là máy cơ học, có khuôn đống hình trụ với 19 lỗ (áp đụng đống than có kích thước nhỏ) có khả năng tạo ra than với số lượng lớn, theo một dây chuyền. Nhiên liệu sau khi phối trộn được bỏ vào máy, máy tiến hành trộn thô rồi được ép vào khuôn. Hình 2. 1 Máy ép than  Với một tỷ lệ than phối trộn ta sẽ tiến hành lấy 5 viên than, với 5 tỷ lệ phối trộn ta sẽ thu được 25 viên than tổ ong, viên than đốt tổ ong có hình trụ bao gồm 19 lỗ hút gió (hay lỗ gia nhiệt) đường kính lỗ hút gió là 12-13 mm, chiều cao của viên than là 10 cm, đường kính của viên than là 120 mm (TCVN 4600 – 1994) 41 Đồ án tốt nghiệp Hình 2. 2 Viên đốt  Than sau khi phối trộn, được đi phơi khô từ 6-7 ngày để làm giảm độ ẩm có trong than.  Đốt than  Qua quá trình đốt than, ta sẽ xác định các thống số của than: thời gian bén cháy, thời gian đun sôi lần 1, thời gian đun sôi lần 2, thời gian cháy hữu ích (thời than có khả năng cung cấp nhiệt nước sôi 100oC), lượng nước đun sôi và các hiện tượng liên quan khác.  Lượng nước ta đun sôi một lần là 2 lít nước, trên mỗi ấm nước sẽ được bố trí nhiệt kế để thuận lợi cho việc xác định nhiệt độ của nước trong mỗi lò, mô hình được trình bày ở dưới.  Lò than được sử dụng ở đây được mua ở cơ sở sản xuất than ở 144 Ung Văn Khiêm, sức chứa hai viên than 42 Đồ án tốt nghiệp Hình 2. 3 Mô hình đốt than  Nhiên liệu để nhóm lửa là 30 (g) củi thông và 250 (g) than củi, ở khối lượng này việc nhóm lửa là tối ưu nhất, củi thông và than củi được lấy từ cơ sở sản xuất than ở 144 Ung Văn Khiêm.  Mô hình được đặt ở trong sân, kín gió để hạn chế sự ảnh hưởng của yếu tố bên ngoài đến quá trình đốt 2.2.5. Phương pháp thống kê và xử lý xử lý số liệu 2.2.5.1. Chương trình Microsoft Excel Được sử dụng để lưu trữ và phân tích và vẽ biểu đồ hóa số liệu phân tích mẫu phân tích được trong phòng thí nghiệm (vd: chất bốc, độ ẩm, carbon cố định, tro và nhiệt trị) 2.2.5.2. Phần mềm SPSS Sinh viên sử dụng phần mềm SPSS để thống kê và xử lý số liệu, trong phần này phần mềm SPSS cung cấp khả năng điều khiển và kiểm soát dữ liệu và rất nhiều thủ tục phân tích thống kê có thể giúp phân tích từ những tập hợp dữ liệu nhỏ cho đến những dữ liệu rất lớn và xây dựng mô hình hồi quy tuyến tính thể hiện mối quan hệ giữa tỷ lệ bùn với đặc tính lý hóa. Kết quả thu được, theo mô hình cơ bản sau: Xi = f (Ai, Bi, Ci, Di, Ei) Trong đó: Xi: Tỷ lệ bùn. 43 Đồ án tốt nghiệp Ai: Độ ẩm. Bi: Chất bốc Ci: Carbon cố định. Di: Tro Ei: Nhiệt trị  Xét mô hình lựa chọn Phân tích hồi quy tuyến tính trong phương pháp phần mềm SPSS nhằm tìm ra mối quan hệ giữa biến phụ thuộc và biến độc lập. Trong đó biến độc lập là tỷ lệ bùn, biến phụ thuộc là độ ẩm, chất bốc, carbon cố định, tro và nhiệt trị, viêc xác định mối quan hệ này giúp ta giải thích được sự khác biệt của than theo các tỷ lệ phối trộn khác nhau.  Các phép kiểm định thống kê:  Kiểm định Kolmogorov-Smirnov xây dựng đường phân phối chuẩn cho mẫu  Kiểm định t về mối liên hệ giữa biến phụ thuộc với từng biến độc lập. Trị P (Sig.) được sử dụng để xét giả thuyết Ho cho mỗi kiểm định. Nếu trị P nhỏ hơn mức ý nghĩa ɑ thì ta bỏ giả thuyết H0 và ngược lại 2.2.6. Phương pháp phân tích SAW (Simple additive weighting) SAW là phương pháp trọng số cộng đơn giản, là một trong những phương pháp phổ biến, dễ hiểu, dễ sử dụng. Phương pháp dựa trên lý thuyết giá trị đa thuộc tính và dựa trên giả thuyết về sự độc lập của các thuộc tính. Ở đây ta sử dụng phương pháp SAW để tính giá trí và so sánh mỗi viên đốt theo các tỷ lệ khác nhau .Dựa trên các thuộc tính là thời gian bén cháy, thời gian đun sôi lần 1, thời gian đun sôi lần 2, lượng nước đun sôi, nhiệt trị, khối lượng bùn được xử lý, thời gian cháy hữu ích, khả năng sản xuất viên đốt, khói..vv. Ta chuẩn hóa các thuộc tính : µS = S – min(S)/(max(S)-min(S)) (13) 44 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tính chất, thành phần bùn KCN Vĩnh Lộc 3.1.1 Thành phần của bùn thải Theo thông báo kết quả thẩm định kỹ thuật phân tích bùn thải từ quá trình xử lý nước thải tập trung của KCN Vĩnh Lộc được phân tích ở Trung tâm Kỹ thuật 3 Bảng 3.1 Bảng 3. 1 Kết quả thẩm định bùn thải đầu ra của Trạm XLNT tập trung của KCN Vĩnh Lộc STT Chỉ tiêu phân tích Phương Giới hạn Kết quả Ngưỡng nồng độ pháp phân phát phân ngâm chiết(2) tích hiện tích 1 Asen (As) mg/L 0,5 KPH 2 2 Bari (Ba) mg/L 2,0 KPH 100 3 Bạc (Ag) Cadimi, mg/L 2,0 KPH 5 4 Cadimi, mg/L 0,05 KPH 0,5 5 Chì (Pb) mg/L 0,5 KPH 15 6 Coban (Co) mg/L 2,0 KPH 80 7 Kẽm (Zn) mg/L 2,0 3,34 250 8 Nicken (Ni) mg/L US EPA SW 2,0 KPH 70 846 Method 9 Selen (Se) mg/L 0,5 KPH 1 1311& EPA 10 Thủy ngân (Hg) mg/L 0,02 KPH 0,2 Method 200.7 11 Crom VI (Cr 6+ ) mg/L 0,5 KPH 5 12 Tổng dầu, mg/L 10 KPH 50 13 Phenol mg/L 2,0 KPH 1000 14 Benzen mg/L 5,0 KPH 0,5 15 Clobenzen mg/L 5,0 KPH 70 16 Toluen mg/L 5,0 KPH 1000 17 Naptalen mg/L 5,0 KPH Không quy định 45 Đồ án tốt nghiệp Ghi chú: (2) ......Ngưỡng nông độ ngâm chiết được quy định tại bảng 1 của QCVN 50 : 2013/BTNMT Bảng 3. 2 Hàm lượng các thàn phần nguy hại vô cơ và hữu cơ trong mẫu bùn thải. STT Chỉ tiêu phân tích Phương pháp Giới hạn Kết quả Ngưỡng phân tích phát phân tích nồng độ hiện ngâm chiết(1) 1 Asen (As) ppm 3,0 KPH 7,2 2 Bari (Ba) trừ bari 3,0 190 362 sunfat ppm 3 Bạc (Ag) Cadimi, 3,0 KPH 18,1 US EPA SW ppm 846 Method 4 Cadimi, ppm 0,5 KPH 1,8 1311& EPA 5 Chì (Pb) ppm 3,0 6,54 54,3 Method 200.7 6 Coban (Co) ppm 3,0 KPH 290 7 Kẽm (Zn) ppm 3,0 297 906 8 Nicken (Ni ppm 3,0 10,2 254 9 Selen (Se) ppm 3,0 KPH 3,6 10 Thủy ngân (Hg) US EPA SW 0,5 KPH 0,72 ppm 846 Method 7471 A 11 Crom VI (Cr 6+ ) US EPA SW 1,0 KPH 18,1 ppm 846 Method 3060 A 12 Tổng Xyanua ppm US EPA SW 10 KPH 107 846 Method 9010 C 13 Tổng dầu, ppm US EPA SW 50 458 181 46 Đồ án tốt nghiệp 846 Method 9071 A 14 Phenol ppm QTTN/KT3 0,1 KPH 3622 035:2010 15 Benzen ppm Tk. SMEWW 1,0 KPH 1,8 16 Clobenzen ppm 2012 (6200B) 1,0 KPH 254 17 Toluen ppm & (6232C) 1,0 KPH 3622 18 Naptalen ppm Tk. US EPA 0,5 KPH 181 SW 846 Method 8041 19 Tỷ số giữa khối TCVN - 0,138 - lượng thành phần 6648:2000 khô trong mẫu chất thải rắn trên tổng khối lượng mẫu chất thải Ghi chú: (1) ... Ngưỡng hàm lượng tuyệt đối được tính toá...ng cháy hoàn toàn), khối lượng củi thông là 30 (g) và khối lượng của than củi là 250 (g) Bảng 3. 18 Kết quả đốt than CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 Thời gian bén cháy (phút) 8 7 7 7 7 Không Không Nhiều Nhiều Khói Ít khói khói khói khói khói Thời gian đun sôi lần 1 (phút) 25 26 26 26 24 Thời gian đun sôi lần 2 (phút) 13 13 12 12 12 Thời gian cháy hữu ích (phút) 214 197 167 163 155 Lượng nước đun sôi (L) 19 19 16 16 15 Để tiến hành lựa chọn ra tỷ lệ phối trộn thích hợp nhất, sinh viên xin tiến hành phân tích SAW. Bảng 3. 19 Điểm đánh giá của viên đốt theo các tỷ lệ Điểm đánh giá của viên đốt theo các tỷ lệ Max Min CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 Nhiệt trị cao 19823.3 19823. 19824. 19825. 19825 19825. 19823. (KJ/kg) 408 9941 6086 1838 .7638 7638 3408 Xử lý được bùn 0 6.7 13.3 20 26.6 26.6 0 thải (gam) Thời gian bén 8 7 7 7 7 7 8 cháy cao (phút) Thời gian đun sôi 13 13 12 12 12 12 13 nước lần 2 (phút) Lượng nước đun 19 19 16 16 15 19 15 sôi lớn (lít) Thời gian cháy 214 197 167 163 155 214 155 hữu ích cao (phút) 79 Đồ án tốt nghiệp Ảnh hưởng đến môi trường (khói, 3 3 2 0 0 3 0 mùi) Đóng than khó 1 1 1 3 3 1 3 Than dễ bị vỡ 1 1 1 4 4 1 4 Độ bền xỉ thấp 1 1 1 3 3 1 3 Chuẩn hóa CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 Nhiệt trị cao (KJ/kg) 0.00 0.27 0.52 0.76 1.00 Xử lý được bùn thải (gam) 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 Thời gian bén cháy cao 0.00 1.00 1.00 1.00 1.00 (phút) Thời gian đun sôi nước lần 2 0.00 0.00 1.00 1.00 1.00 (phút) Lượng nước đun sôi lớn (lít) 1.00 1.00 0.25 0.25 0.00 Thời gian cháy hữu ích cao 1.00 0.71 0.20 0.14 0.00 (phút) Ảnh hưởng đến môi trường 1.00 1.00 0.67 0.00 0.00 (khói, mùi) Đóng than khó 1.00 1.00 1.00 0.00 0.00 Than dễ bị vỡ 1.00 1.00 1.00 0.00 0.00 Độ bền xỉ thấp 1.00 1.00 1.00 0.00 0.00 80 Đồ án tốt nghiệp Bảng 3. 20 Xác định trọng số cho các tiêu chí W nghịch Rj Wj tổng W trung bình đảo Nhiệt trị cao 2 0.16 0.17 0.17 (KJ/kg) Xử lý được bùn 1 0.18 0.34 0.26 thải (gam) Thời gian bén 3 0.15 0.11 0.13 cháy cao (phút) Thời gian đun sôi nước lần 2 8 0.05 0.04 0.05 (phút) Lượng nước đun 4 0.13 0.09 0.11 sôi lớn (lít) Thời gian cháy hữu ích cao 5 0.11 0.07 0.09 (phút) Ảnh hưởng đến môi trường 7 0.07 0.05 0.06 (khói, mùi) Đóng than khó 6 0.09 0.06 0.07 Than dễ bị vỡ 9 0.04 0.04 0.04 Độ bền xỉ thấp 10 0.02 0.03 0.03 55 1 1 1 81 Đồ án tốt nghiệp Bảng 3. 21 Tính điểm kết luận cho viên đốt than theo các tỷ lệ khác nhau. Chuẩn hóa CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 Nhiệt trị cao (KJ/kg) 0.00 0.05 0.09 0.13 0.17 Xử lý được bùn thải (gam) 0.00 0.07 0.13 0.20 0.26 Thời gian bén cháy cao (phút) 0.00 0.13 0.13 0.13 0.13 Thời gian đun sôi nước lần 2 (phút) 0.00 0.00 0.05 0.05 0.05 Lượng nước đun sôi lớn (lít) 0.11 0.11 0.03 0.03 0.00 Thời gian cháy hữu ích cao (phút) 0.09 0.06 0.02 0.01 0.00 Ảnh hưởng đến môi trường (khói, mùi) 0.06 0.06 0.04 0.00 0.00 Đóng than khó 0.07 0.07 0.07 0.00 0.00 Than dễ bị vỡ 0.04 0.04 0.04 0.00 0.00 Độ bền xỉ thấp 0.03 0.03 0.03 0.00 0.00 0.39 0.61 0.62 0.54 0.61 Qua kết quả phân tích SAW, viên đốt ở CT3 có điểm chỉ số SAW cao (0.62) có thể kết luận việc phối trộn than ở tỷ lệ bùn 10% tạo ra than có đặc tính tốt, có khả năng bén cháy cao (7 phút), cung cấp nhiệt lượng tương đối lớn (19824.6034 KJ/kg), khi đốt lượng nước đun sối lên đến 16 lít và thời gian cháy hữu ích là 167 phút. Tuy nhiên trong quá trình đốt than có sinh ra khói, nhưng ít chúng ta có thể chấp nhận ở mức độ không ảnh hưởng đến môi trường không khí, ngoài ra việc phối trộn sẽ tối đa hóa lượng bùn được xử lý. 3.8 So sánh than thị trường 3.8.1. Đặc tính lý hóa Sau khi so sánh than theo các tỷ lệ bùn khác nhau, kết quả ta thu được than ở tỷ lệ 10% là thích hợp nhất cho việc phối trộn cũng như là nhiện liệu tốt cho quá 82 Đồ án tốt nghiệp trình đốt. Tuy nhiên việc đồng đốt bùn với than (than tổ ong) vẫn còn rất mới mẻ đối với người tiêu dùng do chưa nhận thức được lợi ích của của nó mang lại (xử lý được bùn, hiệu suất đốt tốt hơn so với than thị trường) nên việc đưa than mới này vào thị trường rất là khó khăn, ngoài ra còn do sức ép của than thị trường và nhu cầu sử dụng than thị trường của người tiêu dùng đã rất lâu, việc chuyển đổi sử dụng than mới này thay thế cho than thị trường thì rất khó. Để làm rõ hơn lợi ích từ than mới này đem lại, ta tiến hành so sánh về đặc tinh hóa lý và hiệu suất đốt cháy giữa than mới (than đồng đốt với bùn) với than thị trường. Chart Title 50 19830,0000 45 19825,0000 40 19820,0000 35 30 19815,0000 25 19810,0000 20 19805,0000 15 19800,0000 10 5 19795,0000 0 19790,0000 CT1 CT2 (Viên đốt) Than thị trường Độ ẩm (%) Chất bốc (%) Tro (%) Carbon cố định (%) Nhiệt trị (KJ/kg) Hình 3. 10 Đặc tính lý hóa Than thành phẩm và Than thị trường Qua phân tích, thấy được sự khác biệt về các chỉ tiêu của hai than (than CT3 và than thị trường), ở than (CT3) ta gọi là viên đốt được phối trộn với nhiều nhiên liệu bao gồm nhiên liệu bùn (10%), đất sét (10%) và than 80% (than bùn 60% và than cám 20%), phối trộn theo tỷ lệ này giúp cho thành phẩm có đặc tính tốt của nhiên liệu đốt, bùn cho vào giúp tăng hàm lượng chất bốc, than bùn và than cám giúp cho thành phẩm cung cấp nhiệt cao, ổn định thời gian cháy . Kết quả trình bày 83 Đồ án tốt nghiệp ở hình 3.9, hàm lượng chất chốc của thành phẩm (18%) cao hơn so với than thị trường (9.4%), hàm lượng tro có trong than thành phẩm thấp hơn so với than thị trường, với hàm lượng tro thấp hơn giúp cho than thành phẩm có hiệu suất cháy tốt hơn, không ảnh hưởng đến công suất đốt cháy. Hàm lượng độ ẩm và carbon cố định của hai than không có sự chênh lệch. Sau khi tiến hành phân tích cũng như so sánh về các chỉ tiêu của hai than, ta giả định than thành phẩm là than có đặc tính đốt tốt hơn so với than ngoài thị trường, tuy nhiên để làm rõ hơn vấn đề này, ta tiếp tục phân tích hiệu suất làm việc của mỗi than, ta tiến hành đốt hai than, kết quả được trình bày trong bảng 3.22. Bảng 3. 22 Kết quả đốt than thị trường và than thành phẩm Than Thị Trường Viên Đốt (Ct3) Thời gian bén cháy (phút) 9 7 Thời gian đun sôi lần 1 27 26 (phút) Thời gian đun sôi lần 2 14 12 (phút) Thời gian cháy hữu ích 141 167 (phút) Lượng nước đun sôi (l) 12 16 Độ bền của xỉ than Cao Ổn định Theo kết quả có được từ bảng 3.22, nhận xét than thành phẩm có hiệu suất làm việc tốt hơn, thể hiện ở thời gian bén cháy ngắn hơn so với than thị trường là 2 phút điều này giải thích được do than thành phẩm có hàm lượng chất bốc cao hơn, lượng nhiệt cung cấp cao hơn, thời gian đun sôi 2 lít nước ở lần hai của than thành phẩm ngắn hơn thời gian mà than thị trường đun sôi 2 lít nước lần hai. Ngoài ra thời gian than cung cấp nhiệt của than thành phẩm kéo dài hơn 1.2 lần, do trong than thành phẩm có chứa khối lượng than cám nhất định, đồng thời so sánh về hiệu suất 84 Đồ án tốt nghiệp làm việc thì lượng nước đun sôi ở than thành phẩm nhiều gấp 1,3 lần so với lượng nước đun sôi ở than thị trường. Tuy nhiên, xỉ than sau khi đốt thì xỉ than của than thành phẩm có độ bền thấp hơn ( xỉ than xốp hơn). Ngoài ra trong quá trình đốt, than thành phẩm có ngọn lửa kéo dài, trong khi đó than thị trường không có hoặc ngọn lửa thấp và không kéo dài. 3.8.2. Giá thị trường. Việc người tiêu dùng sử dụng viên than loại nào, ngoài hiệu suất làm việc của nó, còn quan tâm đến giá cả thị trường của từng loại viên than. Cho nên giá cả cũng quyết định đến việc, thành công hay không việc đưa than thành phẩm ra ngoài thị trường. Vì than thành phẩm được phối trộn từ nhiều nhiên liệu với nhau, để tính ra giá than thành phẩm ta tiến hành phân tích giá của từng loại nhiên liệu: Than bùn: 2,000đ/kg. Than cám: 1,600đ/kg. Đất sét : 1,000đ/kg. Để tính ra giá một viên thành phẩm, ta dựa vào giá cả và tỷ lệ của từng loại nhiên liệu phối trộn, ở đây ta xét tính giá của một viên than theo tỷ lệ bùn là 10%, đất sét 10%, than bùn 60% và than cám 20% và khối lượng của viên than thành phẩm là m = 1200 (g) Giá cả = 1.2*(0.1*1,000 + 0.2*1,600 + 0.6*2,000) = 1,944 VNĐ Giá của viên than thành phẩm sấp xĩ là 2,000 VNĐ, vẫn thấp hơn so với giá một viên than ở ngoài thị trường là 1,000đ (giá thị trường: 3,000 VNĐ)  Kết luận: So với than ngoài thị trường, than thành phẩm có đặc tính tốt hơn hàm lượng chất bốc cao hơn (8,6%) giúp cho việc nhóm than dễ hơn, than mau bén lửa và nhiệt trị cao hơn, tro có trong than thành phẩm thấp hơn so than ngoài thị trường là 9.2%, giúp cho than thành phẩm có hiệu suất đốt cao, không tạo ra xỉ clank hóa. Và khi đốt thực tế, thời gian bén cháy ngắn, thời gian đun sối nước được rút ngắn lại 85 Đồ án tốt nghiệp (2Lít/12 phút) so với than thị trường là 2Lít/14 phút, thời gian hữu ích cao hơn và lượng nước đun sôi gấp 1.3 lần (16L). Về giá than thành phẩm sau khi phối trộn, có giá thấp hơn so với than thị trường chênh lệch là 1,000 VNĐ. Ngoài ra việc sử dụng than thành phẩm, đồng nghĩa với việc sử dụng nhiệt của bùn đồng đốt với than, điều đó đóng góp vào việc tái chế tối đa hóa lượng bùn thải, cải thiện môi trường. 3.9 Nhận xét chung Mục tiêu của nghiên cứu, là đồng đốt bùn với than với mục đích thu hồi năng lượng đồng xử lý tái chế tối đa lượng bùn thải. Bằng cách phối trộn bùn theo các tỷ lệ khác nhau với các nhiêu liệu hoặc các chất phụ gia khác, phụ gia ở đây là đất sét, than bùn và than cám, tuy nhiên việc lựa chọn tỷ lệ phối trộn nào là thích hợp để đảm bảo việc nhiên liệu có khả năng bén cháy cao, cung cấp nhiệt tốt nhất và xử lý tái chế bùn thải một cách tối đa nhất là tiêu chí nghiên cứu đang hướng tới. Việc phân tích các đặc tính của than theo các tỷ lệ khác nhau cho ta biết, than của tỷ lệ nào là nhiên liệu tốt nhất cho việc đốt (độ ẩm, chất bốc, tro, carbon cố định, nhiệt trị). Phối trộn bùn theo nhiều tỷ lệ khác nhau, kết quả cho thấy hàm lượng chất bốc có trong than tỷ lệ thuận với hàm lượng bùn được phối trộn ở tỷ lệ bùn 5% hàm lượng chất bốc là 16.4% và tỷ lệ bùn 20% than có hàm lượng chất bốc là 21.5%, bùn được xem là chất phụ gia làm tăng hàm lượng chất bốc có trong than. Tỷ lệ bùn còn ảnh hưởng gián tiếp đến nhiệt trị của than, được xem là thông số quyết định đến giả khả năng cung cấp nhiệt. 86 Đồ án tốt nghiệp KẾT LUẬN Kết quả phân tích bùn thải đầu ra của KCN Vĩnh Lộc, cho thấy bùn thải có mùi và chứa nhiều kim loại nặng, nhưng không vượt quá chuẩn cho phép ( QCVN 50:2013/BTNMT), tuy nhiên nếu thải bỏ ra môi trường ngoài mà không có sự kiểm soát sẽ gấy ảnh hưởng xấu đến sức khỏe môi trường, trong việc tồn động kim loại nặng trong đất và nước. Cho nên việc tiến hành xử lý bằng việc đồng đốt bùn với than, sẽ làm giảm thể tích và khối lượng, hàm lượng kim loại nặng sẽ tích tụ lại trong tro. Việc tiến hành đồng đốt bùn với than, được tiến hành bằng cách phối trộn bùn thải và than tạo ra than thành phẩm mới, việc phân tích các dặc tính lý hóa của bùn thải quyết định xem bùn thải có được xem là nhiên liệu tốt để phối trộn không, kết quả phân tích bùn thải cho thấy bùn có hàm lượng chất bốc cao (50,6%), các hàm lượng khác tương đối thấp (độ ẩm, tro, carbon cố định), kết luận bùn có khả năng bén cháy nhanh. Tuy nhiên phối trộn bùn, làm ảnh hưởng đến độ kết dính, định hình viên than, các đặc tính lý hóa và ảnh hưởng đến chất lượng môi trường. Cho nên việc phối trộn bùn ở tỷ lệ nào rất quan trọng, phải đảm bảo được độ kết dính của viên than, thời gian bén cháy ngắn, hiệu suất cung cấp nhiệt lớn và không ảnh hưởng đến môi trường ngoài. Theo kết quả phân tích các đặc tính lý hóa của than theo các tỷ lệ khác nhau, hàm lượng chất bốc và độ ẩm tăng theo tỷ lệ bùn phối trộn (tỷ lệ thuận), chất bốc có trong than – CT2 (16.4%), ở CT5 chất bốc là 21.5% cao hơn 5.1%, còn hàm lượng tro và carbon cố định giảm theo tỷ lệ bùn (tỷ lệ nghịch), đặc biệt ở hàm lượng carbon cố định có sự giảm mạnh từ CT1 đến CT5giảm 7.7%. Giải thích về sự thay đổi này, xét mối quan hệ tuyến tính giữa tỷ lệ bùn với các đặc tính lý hóa theo mô hình tuyến tính đơn, kết quả phân tích tỷ lệ bùn tỷ lệ thuận với chất bốc và độ ẩm, tỷ lệ nghịch với cậy là 99%. Cụ thể tăng tỷ lệ bùn lên 1%, độ ẩm của than tăng lên 0.1% và hàm lượng chất bốc tăng 0.34%, carbon cố định giảm 0.348% và tro tăng 0.062%. Nhiệt trị là thông số quyết định sinh khối có 87 Đồ án tốt nghiệp được xem làm nhiên liệu đốt không, tỷ lệ bùn có mối quan hệ tuyến tính với Nhiệt trị và kết quả phân tích cho thấy hàm lượng bùn tỷ lệ thuận với Nhiệ trị, hàm lượng bùn càng cao thì nhiệt trị của than thành phẩm càng tăng ở CT5 nhiệt trị của than thành phẩm là 19825.7638 KJ/kg. Để sản phẩm của đề tài, được ứng dụng vào thực tế thì việc cạnh tranh với than thị trường bên ngoài là hết sức quan trọng, về giá cả, hiệu suất đốt và tính thuận tiện của nó. Qua quá trình so sánh các đặc tính lý hóa và phân tích đốt cho thấy, than thành phẩm mang đặc tính nhiên liệu tốt thời gian bén cháy và lượng nước đun sói cao hơn so với than thị trường, và giá cả của than thành phẩm được tính qua giá của từng nhiên liệu phối trộn, than thành phẩm có giá thấp hơn so với than thị trường là 1,000 VNĐ. Than thành phẩm hầu như là nhiên liệu tốt cho quá trình đốt ( hơn than thị trường), tuy nhiên đề tài này còn mới mẻ và chưa được mọi người chú ý nên việc đưa than thành phẩm ra ngoài thị trường còn gặp nhiêu khó khăn, nên cần có sự quan tâm của cơ quan nhà nước có thẩm quyền trong việc khuyến khích người dân sử dụng, tuyên truyền lợi ích của việc sử dụng loại than mới này. Và cần đưa ra các chính sách hỗ trợ cho các doanh nghiệp trong việc sản xuất cũng như đưa sản phẩm mới này vào thị trường. 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Nguyễn Văn Bình.1999. Xử lý kim loại nặng trong bùn thải bằng giải pháp ổn định hóa rắn kết hợp với phụ gia HSOB. Báo Hà Nội mới. Chương trình môi trường Liên Hợp Quốc.2006.Hướng dẫn sử dụng năng lượng hiệu quả trong các ngành công nghiệp Châu Á Chế Đình Lý.2013. Giáo trình phân tích hệ thống môi trường. Nguyễn Văn Phước.2009.Báo cáo nghiệm thu: Nghiên cứu, đề xuất biện pháp xử lý và quản lý bùn thải các khu công nghiệp tại TP.HCM. Trần Văn Quy, Trần Yêm, Nguyễn Thị Hà, Trịnh Thị Thanh, Nguyễn Mạnh Khải, Nguyễn Xuân Huân, Nguyễn Tự Nam, (2010). Xử lý và tận dụng bùn cặn thải từ hệ thống xử lý nước thải mạ điện Sở Khoa Học Công Nghệ.2011. Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và quản lý bùn thải từ các trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung trên địa bàn tp.HCM. Đỗ Thủy Tiên.2013. Nghiên cứu khả năng sử dụng bùn thải đô thị làm phân bón Hoàng Trọng-Chu Nguyễn Mộng Ngọc.2008. Phân tích dữ liệu nghiên cứu với SPSS. Nhà xuất bản Hồng Đức. Viện Năng Lượng Trung Tâm Năng Lượng Mới.(1994). Nghiên cứu sử dụng than địa phương chất lượng xấu làm chất đốt 1 Tiếng Anh. Alemany LJ, MA Larrubia, MC Jiménez and JM y Blasco. 1998. Revalorización de las cenizas de combustion (Valorisation of the ashes from combustion). Ingeniería Química, marzo: 169-174. Arin, G and A Demirbaş. 2004. Mathematical modeling the relations of pyrolytic products from lignocellulosic materials. Energy Source A 26: 1023-1032. Augenstein, D, DL Wise, NX Dat, and ND Khien. 1996. Composting of municipal solide waste and sewage sludge: Potential for fuel gas production in a developing country. Resources, Conservation and Recycling 16: 265-279. Baron J., E.M .Bulewicz., W. Żukowski, S .Kandefer, M. Pilawska. 2002: Combust. Flame, 128: 410-421 Baron J., W Żukowski., S Kandefer.2001: Chem. Inż. Ekol., 8:129-137 Charles R.Rhyner, J. Schwartz Leander, B Wenger Robert, G.Kohrell Mary.2000. Waste management and resource recovery. Demirbas, A. 1997. Calculation of higher heating values of biomass fuels. Fuel 76(5): 431-434. European Commission DG Environment .(2001). Disposal and recycling routes for sewage sludge.Scientific and technical sub-component report . Fernández P, RM Díaz, and J Xiberta. 1997. Correlations of properties of Spanish coals with their natural radionuclides contents. Fuel 76(10): 951-955. Folgueras, MB, RM Díaz, J Xiberta and I Prieto. 2003. Thermogravimetric analysis of the co-combustion of coal and sewage sludge. Fuel 82: 2051-2055. Friedl, A, E Palouvas, H Rotter and K Varmuza. 2005. Prediction of heating values of biomass fuel from elemental composition. Analytica Chimica Acta 544: 191-198 Khan, M.Z.A. and Z.H, Abu- Ghararah,., .1991.New approach for estimating ennery content of municipal solid waste, J.Environ.Eng., 117 (3), 376-380,. Reprinted with permission. 2 Kiser J.V.L and B.K, Burton., .Novemeber, 1992.Energy from municipal waste: picking up where recycling leaves off, Waste Age, 23(11), 39 – 46, Luts, D, K Devoldere, B Laethem, R Bartholomeeusen, and P Ockieer. Co- incineration dried sewage sludge in coal fired power plants: a case study. Proc: Disposal and Utilisation of sewage sludge: Treatment Methods and Application Modalities. Athens, 1999. Niessen W.R,, .1977.Properties of waste materials, in Handbook of soild waste management, Wilson, D.G., Ed., Van Nostran Rein-hold Co., New York, NY,.Reprinted with permission. Halcyon technologies, LLC.2002. Waste-to/sludge co-disposal study for Connecticut resources recoverevery authority Hartford, CT Oleszkiewicz, JA and DS Mavinic. 2001. Wastewater biosolids: an overview of processing, treatment, and management. Can. J. Civil Eng. 28: 102-114. Otero, M, LF Calvo, MV Gil, AI García, and A Morán. 2008. Co- combustion of different sewage sludge and coal: A non-isothermal thermogravimetric kinetic analysis. Bioresource Technology 99: 6311-6319. Thipkhunthod, P, V Meeyoo, P Ransungvigit, B Kitiyanan, K Siemanond and T Rirksomboon. 2005. Predicting the heating value of sewage sludges in Thailand from proximate and ultimate analyses. Fuel 84: 849-857. . Werther, J and T Ogada. 1999. Sewage sludge combustion. Prog. Energ. Combust. 25: 55-116. Witold ŻUKOWSKI, BARON Jerzy, CHRUPEK Sylwia, PILAWSKA Małgorzata, 2004,Burning Sewage Sludge from a Municipal Waste Water Treatment Plant – The Migreation of Metals 3 Tài liệu trang web didau.aspx. http:// energyefficiencyasia.org UNEP 4 PHỤ LỤC Phụ lục A: PHIẾU TỔNG HỢP KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM NƯỚC THẢI NHÀ MÁY XLNT TẬP TRUNG THÁNG 04/2015 CHỈ TIÊU KIỂM & KẾT QUẢ NGÀY LẤY * * *(LOD * (LOD = STT TÊN MẪU MÃ SỐ MẪU TỔNG P AMONI MN (LOD = COLIFORMS * * * 3+ - * PB MẪU PH TSS (LOD=3) TSS COD (LOD=40) BOD5 TỔNG NITƠ CLO DƯ ĐỘ MÀU CR6+ * (LOD = 0,01) CR NI* (LOD = 0,03) F E * (LOD = 0,02) CN CU (LOD =0,01) ZN (LOD=0,01) =0,05) (NITƠ) 0,05) 0,009) (LOD = 3) 3000 CỘT A, QCVN 40: 2011/BTNMT 6.-9 40,5 MG/L 40,5 MG/L 60,75 MG/L 24,3 MG/L 16,2 MG/L 3,24 MG/L 4,05 MG/L 0,81 MG/L 50 PT-CO 0,041 MG/L 0,162 MG/L 0,162 MG/L 0,81 MG/L 0,405 MG/L 0,057 MG/L 1,62 MG/L 2,43 MG/L 0,081 MG/L VK/100ML 5000 CỘT B, QCVN 40: 2011/BTNMT 5,5-9 81 MG/L 81 MG/L 121,5 MG/L 40,5 MG/L 32,4 MG/L 4,86 MG/L 8,1 MG/L 1,62 MG/L 150 PT-CO 0,081 MG/L 0,81 MG/L 0,405 MG/L 4,05 MG/L 0,81 MG/L 0,081 MG/L 1,62 MG/L 2,43 MG/L 0,405 MG/L VK/100ML MẪU NT TẠI 7,30 - 236 512 260 - - - - - - - - - - - - - - - BỂ CB 257NM/14 1 01/04/15 ĐẦU RA 6,88 KPH - KPH 10 - - 0,07 0,58 - - - - - - - - - - 9 NMXL NT 258NM/14 MẪU NT TẠI 7,30 - 424 746 370 - - - - - - - - - - - - - - - BỂ CB 259NM/14 2 02/04/15 ĐẦU RA 6,83 KPH - KPH 10 - - 0,18 0,18 - - - - - - - - - - KPH NMXL NT 260NM/14 MẪU NT TẠI 7,37 - 240 415 210 - - - - - - - - - - - - - - - BỂ CB 263NM/14 3 03/04/15 ĐẦU RA 6,53 4 - 44 20 - - 0,11 0,11 - - - - - - - - - - 2,3X101 NMXL NT 264NM/14 MẪU NT TẠI 7,35 - 206 381 190 - - - - - - - - - - - - - - - BỂ CB 267NM/14 4 04/04/15 ĐẦU RA 6,70 KPH - KPH 10 - - 0,08 0,43 - - - - - - - - - - 1,1X103 NMXL NT 268NM/14 MẪU NT TẠI 7,32 - 463 629 310 - - - - - - - - - - - - - - - BỂ CB 267NM/14 5 06/04/15 ĐẦU RA 6,66 3 - KPH 20 - - 0,07 0,37 - - - - - - - - - - KPH NMXL NT 268NM/14 MẪU NT TẠI 7,38 - 276 430 220 - - - - - - - - - - - - - - - BỂ CB 269NM/14 6 07/04/15 ĐẦU RA 6,80 3 - KPH 20 - - 0,07 0,27 - - - - - - - - - - 9,3X101 NMXL NT 270NM/14 5 MẪU NT TẠI 7,48 - 286 614 310 - - - - - - - - - - - - - - - BỂ CB 271NM/14 7 08/04/15 ĐẦU RA 6,99 4 - 46 30 - - 0,09 0,27 - - - - - - - - - - 4 NMXL NT 272NM/14 MẪU NT TẠI 7,49 256 - 504 250 64,11 8,10 30,71 - 112 KPH 0,180 0,09 3,05 0,176 0,104 0,04 0,58 0,019 - BỂ CB 273NM/14 8 09/04/15 ĐẦU RA 6,84 3 - KPH 20 1,15 2,00 0,22 0,34 26 KPH 0,000 0,06 0,12 0,068 0,004 0,02 0,14 KPH KPH NMXL NT 274NM/14 MẪU NT TẠI 7,32 - 368 739 370 - - - - - - - - - - - - - - - BỂ CB 275NM/14 9 10/04/15 ĐẦU RA 6,95 4 - KPH 20 - - 0,20 0,25 - - - - - - - - - - 4 NMXL NT 276NM/14 MẪU NT TẠI 275NM/14 7,46 - 322 491 250 - - - - - - - - - - - - - - - BỂ CB 10 13/04/15 ĐẦU RA 276NM/14 6,99 3 - KPH 20 - - 0,25 0,23 - - - - - - - - - - 2,3X101 NMXL NT MẪU NT TẠI 7,58 - 251 461 230 - - - - - - - - - - - - - - - BỂ CB 275NM/14 11 14/04/15 ĐẦU RA 6,90 3 - KPH 20 - - 0,43 0,14 - - - - - - - - - - 4 NMXL NT 276NM/14 MẪU NT TẠI 7,50 - 309 563 280 - - - - - - - - - - - - - - - BỂ CB 275NM/14 12 15/04/15 ĐẦU RA 6,90 4 - KPH 20 - - 0,20 0,16 - - - - - - - - - - KPH NMXL NT 276NM/14 MẪU NT TẠI 7,54 - 305 507 250 - - - - - - - - - - - - - - - BỂ CB 257NM/14 13 16/04/15 ĐẦU RA 6,87 3 - KPH 20 - - 0,13 0,35 - - - - - - - - - - 9 NMXL NT 258NM/14 MẪU NT TẠI 7,57 - 254 532 270 - - - - - - - - - - - - - - - BỂ CB 259NM/14 14 17/04/15 ĐẦU RA 6,84 KPH - KPH 10 - - 0,09 0,11 - - - - - - - - - - 4,3X101 NMXL NT 260NM/14 MẪU NT TẠI 7,58 - 335 536 270 - - - - - - - - - - - - - - - BỂ CB 263NM/14 15 18/04/15 ĐẦU RA 6,80 3 - KPH 20 - - 0,11 0,25 - - - - - - - - - - 2,3X101 NMXL NT 264NM/14 6 MẪU NT TẠI 7,30 - 371 675 330 - - - - - - - - - - - - - - - BỂ CB 267NM/14 16 20/04/15 ĐẦU RA 7,12 3 - 45 30 - - 0,18 0,51 - - - - - - - - - - 4 NMXL NT 268NM/14 MẪU NT TẠI 7,46 - 196 423 220 - - - - - - - - - - - - - - - BỂ CB 269NM/14 17 21/04/15 ĐẦU RA 6,93 3 - KPH 20 - - 0,22 0,15 - - - - - - - - - - 9,3X101 NMXL NT 270NM/14 MẪU NT TẠI 7,53 - 219 501 300 - - - - - - - - - - - - - - - BỂ CB 273NM/14 18 22/04/15 ĐẦU RA 7,08 3 - KPH 20 - - 0,20 0,13 - - - - - - - - - - 9,3X101 NMXL NT 274NM/14 MẪU NT TẠI 7,37 195 - 429 210 42,48 7,04 25,67 - 170 KPH 0,100 0,11 1,75 0,166 0,146 0,04 0,76 0,015 - BỂ CB 273NM/14 19 23/04/15 ĐẦU RA 7,10 KPH - KPH 20 1,66 2,28 0,13 0,13 31 KPH 0,000 0,07 0,10 0,050 0,008 0,02 0,21 KPH 4,3X101 NMXL NT 274NM/14 MẪU NT TẠI 7,46 - 215 512 260 - - - - - - - - - - - - - - - BỂ CB 273NM/14 20 24/04/15 ĐẦU RA 7,08 KPH - KPH 10 - - 0,13 0,11 - - - - - - - - - - 4 NMXL NT 274NM/14 7 Phụ lục B. Kết quả phân tích và tính hàm lượng ẩm giai đoạn 1 M1 a b c d Mẫu Khay m1 m2 m3 M1 1 59.405 159.424 158.556 0.9 2 49.706 149.732 148.909 0.8 Than 3 48.793 148.828 147.959 0.9 cám 4 50.432 150.456 149.823 0.6 5 46.935 146.948 146.156 0.8 1 40.391 140.394 124.419 15.975 2 43.715 143.718 127.812 15.906 Than bùn 3 53.674 153.681 137.605 16.075 4 38.968 138.977 122.595 16.381 5 48.813 148.817 132.602 16.214 1 - - - - 2 - - - - Đất sét 3 - - - - 4 - - - - 5 - - - - 1 43.709 143.712 136.209 7.503 ng ờ 2 53.763 153.773 145.923 7.849 trư 3 43.801 143.818 136.202 7.615 ị 4 48.432 148.481 141.212 7.265 Than th 5 51.710 151.734 144.244 7.488 1 36.633 136.684 47.689 88.995 c ộ L Bùn 2 33.722 133.743 45.008 88.735 Vĩnh KCN a khối lượng của khay không có mẫu, tính bằng gam; b khối lượng của khay có mẫu trước khi làm khô, tính bằng gam; c khối lượng của khay có mẫu sau khi làm khô, tính bằng gam; 푚 −푚 d 2 3 được tính theo công thức 푀1 = . 100 (%) 푚2−푚1 (-) không xác định 8 a b c d Mẫu Khay m1 m2 m3 M1 3 37.540 137.598 48.545 89.053 4 36.334 136.404 47.256 89.148 5 36.792 136.824 48.042 88.782 9 Phụ lục C. Kết quả phân tích và tính hàm lượng ẩm giai đoạn 2 M2 a b c d Mẫu Khay m1 m2 m3 M2 1 127.184 137.186 137.039 1.470 2 103.363 113.367 113.208 1.589 Than cám 3 98.426 108.428 108.284 1.440 4 91.008 101.008 100.862 1.460 5 90.629 100.630 100.477 1.530 1 74.181 84.181 84.018 1.630 2 67.184 77.186 77.015 1.710 Than bùn 3 68.481 78.482 78.32 1.620 4 69.218 79.221 79.059 1.620 5 74.933 84.936 84.775 1.610 1 69.977 79.978 79.430 5.479 2 72.025 82.026 81.489 5.369 Đất sét 3 73.049 83.049 82.512 5.370 4 73.795 83.796 83.255 5.409 5 71.998 81.999 81.457 5.419 1 86.599 96.605 96.495 1.099 ng ờ 2 99.812 109.815 109.714 1.010 trư 3 82.893 92.896 92.790 1.060 ị 4 76.921 86.925 86.825 1.000 Than th 5 90.659 100.661 100.554 1.070 1 69.975 79.982 78.849 11.33 2 72.023 82.029 80.922 11.107 c 3 73.049 83.052 82.001 10.51 ộ L 4 73.796 83.801 82.719 10.80 Bùn KCN Vĩnh 5 71.998 82.004 80.776 12.3 10 a khối lượng của đĩa cân không có mẫu và nắp đậy, tính bằng gam; b khối lượng của đĩa cân có mẫu và nắp trước khi làm khô, tính bằng gam; c khối lượng của đĩa cân có mẫu và nắp đậy sau khi làm khô, tính bằng gam; d 푚2−푚3 được tính theo công thức 푀2 = . 100 (%) 푚2−푚1 11 Phụ lục D. Kết quả phân tích và tính hàm lượng chất bốc V a b c d e Mẫu Mã m1 m2 m3 M2 V 1 67.5175 68.5182 68.4026 10.0539 2 66.0992 67.1010 66.9962 8.9632 Than 3 63.0157 64.0225 63.8995 1.498 10.7189 cám 4 65.5280 66.5306 66.4276 8.7753 5 65.3279 66.3281 66.2248 8.8299 1 66.6253 67.6253 67.4324 17.6520 2 65.5567 66.5590 66.4028 13.9462 Than 3 63.0814 64.0816 63.8469 1.638 21.8273 bùn 4 65.7528 66.7528 66.5699 16.6520 5 65.3293 66.3296 66.1302 18.2960 1 67.5204 68.5208 68.4265 90.5738 2 68.2535 69.2535 69.1589 90.5400 Đất sét 3 63.0169 64.0173 63.9239 5.410 90.6637 4 67.3467 68.3472 68.2524 90.5247 5 65.1403 66.1406 66.0000 85.9442 1 66.4964 67.4971 67.3917 9.4846 ng ờ 2 68.2507 69.2562 69.1590 8.6188 trư 3 63.6079 64.6101 64.5064 1.048 9.2992 ị 4 67.3438 68.3460 68.2289 10.6363 Than th 5 65.9975 66.9993 66.9015 8.7144 1 66.6796 67.6802 67.062 50.587 2 65.5568 66.5574 65.9572 48.788 Vĩnh c 3 63.0809 64.0814 63.4520 11.2 51.713 ộ L 4 64.9799 65.9803 65.3567 51.139 Bùn KCN 5 65.6958 66.6964 66.0740 51.007 a khối lượng của chén không có mẫu và nắp, tính bằng gam; 12 b khối lượng của chén có mẫu và nắp trước khi nung, tính bằng gam; c khối lượng của chén có mẫu và nắp sau khi nung, tính bằng gam; d hàm lượng ẩm trung bình giai đoạn 2, tính bằng phần trăm khối lượng; 100.(푚2−푚3) e được tính theo công thức (%) 푉 = − 퐻2푂 푚2−푚1 13 Phụ lục E. Kết quả phân tích và tính hàm lượng tro A a b c d Mẫu Mã m1 m2 m3 A 1 39.1472 39.6538 39.2925 28.6814 2 40.9751 41.4838 41.1209 28.6613 Than cám 3 34.4235 34.9327 34.5668 28.1422 4 38.8028 39.3044 38.9477 28.8876 5 38.2464 38.7487 38.3913 28.8473 1 39.1555 39.6556 39.3246 33.8132 2 40.9773 41.4773 41.1514 34.8200 Than bùn 3 34.4251 34.9255 34.5988 34.7122 4 40.3986 40.8987 40.5735 34.9730 5 38.2481 38.7485 38.4208 34.5124 1 38.2553 38.7559 38.7084 4.0786 2 38.2802 38.7805 38.7329 4.1043 Đất sét 3 34.4893 34.9903 34.9467 3.2926 4 38.8039 39.3043 39.2556 4.3222 5 38.4370 38.9376 38.8905 3.9987 1 38.2522 38.7575 38.4972 48.4860 ng ờ 2 40.9736 41.4764 41.2024 45.5052 trư 3 38.2451 38.7467 38.4866 48.1459 ị 4 40.3937 40.8941 40.6296 47.1423 Than th 5 34.4868 34.9906 34.7280 47.8761 1 39.1480 39.6487 39.2798 26.323 2 40.9747 41.4754 41.1065 26.323 c 3 34.4242 34.9251 34.5573 26.572 ộ L 4 40.3951 40.8960 40.5322 27.371 Bùn KCN Vĩnh 5 38.2464 38.7468 38.3826 27.218 a khối lượng của chén không chứa mẫu, tính bằng gam; 14 b khối lượng của chén và phần mẫu thử, tính bằng gam; c khối lượng của chén và tro, tính bằng gam; 푚3−푚1 d được tính theo công thức 퐴 = . 100 (%) 푚2−푚1 15 Phụ lục F. Kết quả tính hàm lượng carbon cố định C a b c d Mẫu Mã M2 V A C 1 10.0539 28.6814 59.7667 2 8.9632 28.6613 60.8775 Than cám 3 1.498 10.7189 28.1422 59.6409 4 8.7753 28.8876 60.8392 5 8.8299 28.8473 60.8248 1 17.6520 33.8132 46.8968 2 13.9462 34.8200 49.5958 Than bùn 3 1.638 21.8273 34.7122 41.8225 4 16.6520 34.9730 46.7370 5 18.2960 34.5124 45.5536 1 4.0162 90.5114 0.0624 2 4.0500 90.4857 0.0543 Đất sét 3 5.410 3.9263 90.4990 0.1647 4 4.0653 90.2678 0.2570 5 3.7591 90.5913 0.2396 1 9.4846 48.4860 40.9813 ng ờ 2 8.6188 45.5052 44.8280 trư 3 1.048 9.2992 48.1459 41.5068 ị th 4 10.6363 47.1423 41.1734 Than 5 8.7144 47.8761 42.3614 1 50.587 26.323 11.89 2 48.788 26.323 13.689 c 3 11.2 51.713 26.572 10.515 ộ L 4 51.139 27.371 10.290 Bùn KCN Vĩnh 5 51.007 27.218 3.0950 a hàm lượng ẩm trung bình trong mẫu khô không khí, tính bằng phần trăm khối lượng; 16 b hàm lượng chất bốc trong mẫu khô không khí, tính bằng phần trăm khối lượng; c hàm lượng tro trong mẫu khô không khí, tính bằng phần trăm khối lượng; d được tính theo công thức C = 100 – (M2 + V + A) (%) 17 Phụ lục G: Hình ảnh Mô hình đốt than Than Thành Phẩm Xỉ than 18 Phân tích trong phòng thí nghiệm 19 Kết quả phân tích trong PTN 20