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

Luận Văn Group hỗ trợ viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực
tập, Assignment, Essay
Zalo/Sdt 0967 538 624/ 0886 091 915 Website:lamluanvan.net
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU TÁI SỬ DỤNG BÙN THẢI KHU CÔNG
NGHIỆP VĨNH LỘC TP.HCM ĐỂ PHỤC VỤ MỤC
ĐÍCH NĂNG LƯỢNG.
Ngành: MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Giảng viên hướng dẫn : PGS. TS TRƯƠNG THANH CẢNH
Sinh viên thực hiện : NGUYỄN DUY TÀI
MSSV: 1151080279 Lớp: 11DMT03
TP. Hồ Chí Minh, năm 2015

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng: số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này
là 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

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

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

 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

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

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 còn lại gọi
là bùn thải công nghiệp. Chúng còn được gọi là chất rắn sinh học, là dạng lơ lững
của chất rắn lắng ở dưới cùng của bể và hồ chứa trong quá trình xử lý nước
(Halcyon Technologies, Llc 2002).

6

Bùn thải CN là một lượng rắn dư có nguồn gốc chủ yếu từ các nhà máy
XLNT KCN tập trung và chúng là một phụ phẩm không thể tránh khỏi
(Oleszkiewicz, JA and DS Mavinic. 2001).
Do các quá trình vật lý-hóa học diễn ra trong quy trình xử lý, nên bùn có
khuynh hướng tập trung các kim loại nặng và các hợp chất hữu cơ phân hủy sinh
học có vi lượng kém và VSV gây bệnh như: virut, vi khuẩn,... trong bùn CN chứa
nhiều chất dinh dưỡng như nito, phospho và các chất hữu cơ khác.
1.2.2. Nguồn gốc bùn thải
 Bùn có nguồn gốc từ việc xử lý nước thải đô thị, bao gồm nước thải sinh
hoạt hoặc trong hỗn hợp nước thải sinh hoạt hoặc nước mưa chảy tràn.

 Bùn thải từ xử lý nước dùng cho sinh hoạt (nước được sử dụng trước khi
dùng), lượng bùn tạo ra thấp hơn so với xử lý nước thải.
 Bùn có nguồn gốc từ việc xử lý nước thải công nghiệp.
Các đặc tính của bùn phụ thuộc vào chất lượng nước đầu vào cần xử lý và
cũng dựa vào kỹ thuật xử lý. Tuy nhiên việc xử lý nước thải ô nhiễm tập trung
(nước thải CN) làm cho bùn có chứa các chất khác nhau. Một số hợp chất có thể
được tái sử dụng một cách hữu ích (vật chất hữu cơ, nito, photpho, kali, canxi,vv)
trong khi các hợp chất khác là chất gây ô nhiễm (như kim loại nặng, các chất ô
nhiễm hữu cơ và các mầm bệnh).

7

Luận Văn Group hỗ trợ viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực tập,
Assignment, Essay

Theo quy trình XLNT Bùn thải thường được chia ra làm 2 cấp, bùn thải
từ các nhà máy xử lý nước thải thông thường (HTXLNT) là bùn sơ cấp, bùn này
được hình thành ở bể lắng 1 thành phần chủ yếu là cát sạn; và bùn được tạo ra

trong quá trình xử lý hóa học gọi là bùn thứ cấp, bùn này tạo thành từ các quá trình
xử lý sinh học và hóa học được hình thảnh ở bể lắng 2. Đây là loại bùn có khả năng
phân hủy cao, chứa nhiều chất hữ cơ có khả năng tái sinh năng lượng. Mỗi quy trình
xử lý nước tác động khác nhau đến hàm lượng ô nhiễm trong nước (European
Commission DG Environment .2001)
Thu gom Tiền Bể Lắng Xử lý Lắng Xử lý N
nước xử lý điều 1 sinh 2 và P
Cặn Bùn Bùn Bùn
lắng lắng
Bùn hỗn
hợp
Xử
lý
Bùn
lỏng
Hình 1. 1 Sơ đồ xử lý nước thải (European Commission DG Enviroment, 2011)

Bùn cấp 1 (Sơ cấp-Primary sludge)

Bùn sơ cấp phát sinh từ quá trình xử lý sơ bộ bao hồm các công đoạn lắng sơ
bộ, xử lý hóa lý để khử các chất lơ lửng. Phương pháp xử lý thông thường là lắng.
Lắng là phương pháp tách các chất rắn lơ lững trong nước thải dưới tác dụng của
trọng lực. Lắng luôn được coi là công đoạn xử lý đầu tiên loại bỏ một phần các chất

Assignment, Essay
8

rắn, tránh các ảnh hưởng không tốt đến hoạt động của hệ thống sinh học nối tiếp.
Phương pháp lắng khá đơn giản, hiệu quả và chi phí thấp. Một biện pháp xử lý khác
là tuyển nổi, không khí được đưa vào nước thải sau đó đẩy lên bề mặt và chất thải
được tách bằng việc hớt váng bọt nổi lên, trong giai đoạn xử lý cơ học, 50-70% chất
rắn lơ lửng và 25-40% BOD5 có thể được loại bỏ.

Bùn cấp 2 (Thứ cấp-Secondary sludge)

Bùn thứ cấp được gọi là bùn sinh học, sinh ra nhờ vào quá trình sử dụng,
phân hủy cơ chất dưới tác dụng của vi khuẩn. Có nhiều công nghệ khác nhau phát
sinh bùn thứ cấp như: hồ sinh học, lọc sinh học, bùn hoạt tính, dĩa quay sinh học
cũng như các quá trình lọc sinh học. Trong phương pháp bùn hoạt tính, vi khuẩn
được giữ lơ lững trong điều kiện sục khí. Vào cuối quá trình xử lý, nước và bùn
đươc phân tách nhờ công đoạn lắng. Bùn thứ cấp có hàm lượng rắn chiếm 0.4-0.5%

Bùn cấp 3 (Bùn qua giai đoạn xử lý nâng cao-Tertiary sludge)

Bùn được tạo ra khi tiến hành xử lý nâng cao, là một quá trình bổ sung để xử
lý thứ cấp và được thiết kế để loại bỏ các chất dinh dưỡng còn lại không mong
muốn (nito và photpho) thông qua vi khuẩn và quá trình hóa học. Việc loại bỏ
photpho bằng cách sử dụng các quá trình hóa học hoặc phương pháp xử lý sinh học,
quá trình hóa học bao gồm kết tủa sử dụng các chất phụ gia, việc loại bỏ vật lý-hóa
học của photpho làm tăng hàm lượng bùn phát sinh (30%) do bùn hoạt tính.

Bùn hóa học (Chemical Sludge)

Phát sinh do quá trình keo tụ, loại bỏ P, độ màu và các chất lơ lững trong
thành phần nước thải. Thành phần bùn thải chứa vôi, nhôm, clorua sắt, polymer và
một số hóa chất kiểm.

Bùn hỗn hợp (Mixed sludge)

Tất cả các loại bùn trên có thể thu gom chung thành bùn hỗn hợp chuẩn bị
cho khâu xử lý tiếp theo.

Bùn đã phân hủy (Digested sludge)

Sau khi thu và tách bùn từ quá trình xử lý nước thải, hàm lượng độ ẩm trong
bùn cao và bùn có mùi hôi thối, bùn cần phải được xử lý để làm giảm nồng độ nước,

9

ổn định các chất hữu cơ và giảm sự phát sinh mùi, giảm nồng độ mầm bệnh và hàm
lượng nước trong bùn giảm làm cho khối lượng bùn giảm
Bùn này được gọi la bùn đã qua phân hủy.

Theo thành phần

Bùn thải sinh học: Có mùi hôi thối song không độc hại. Có thể dùng để sản
xuất phân hữu cơ bằng cách cho thêm vôi bột để khử chua; than bùn; cấy vi sinh,
dùng chế phẩm EM… để khử mùi sẽ thành phân hữu cơ tổng hợp. Trong đó, bùn
thải chiếm 70%. Giá thành rẻ, chất lượng không thua kém các loại phân hữu cơ bán
trên thị trường.
Bùn thải công nghiệp không độc hại: Không cần xử lý, có thể sử dụng vào
nhiều mục đích khác nhau.
Bùn thải công nghiệp nguy hại: Có chứa các kim loại nặng như: Cu, Mn, Zn,
Ni, Cd, Pb, Hg, Se, Al, As… nhất thiết phải được xử lý trước khi thải ra môi trường,
nếu không sẽ gây nên hiểm họa.

10

Assignment, Essay
1.2.3. Đặc tính của bùn
Có ba hình thức của bùn, tùy thuộc vào mức độ xử lý nước, mà có thể được
sử dụng trong việc đồng xử lý:
 Bùn lỏng, trong đó có trọng lượng khô từ 3-6% tính theo trọng lượng và
được tạo ra trong bể lắng và các bể chứa.

 Bánh bùn sản xuất bởi các cơ học tách nước từ bùn lỏng, trong đó có trọng
lượng khô nằm trong khoảng 15-30%.
 Bùn sấy khô, trọng lượng khô lớn hơn 90%, được sản xuất từ quá trình sấy
nhiệt.
Thành phần bùn KCN phụ thuộc vào thành phần các chất ô nhiễm của nước
thải và công nghệ xử lý. Bùn thải chứa nhiều thành phần khác nhau ở dạng lơ lửng
và hòa tan. Các thành phần hữu cơ, nitơ, photpho, kali, canxi. Còn các thành phần
nguy hại nhiễm kim loại nặng, chất ô nhiễm hữu cơ, vi khuẩn gây bệnh.
Bảng 1. 2 Thành phần của bùn qua các công đoạn xử lý (OTV, 1997)
Thông số Đơn vị A B1 B2 C D
pH - 6 7 7 6.5 7
C %VM 51.5 52.5 53 51 49
H %VM 7 6 6.7 7.4 7.7
O %VM 35.5 33 33 33 35
N %VM 4.5 7.5 6.3 7.1 6.2
S %VM 1.5 1 1 1.5 2.1
C/N - 11.4 7 8.7 7.2 7.9
P %DM 2 2 2 2 2
Cl %DM 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
K %DM 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
Al %DM 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
Ca %DM 10 10 10 10 10
Fe %DM 2 2 2 2 2

Assignment, Essay
11

Assignment, Essay
Mg %DM 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
Chất béo %DM 18 8 10 14 10
Protein %DM 24 36 34 30 18
Chất xơ %DM 16 7 10 13 10
Ghi chú:
A: bùn từ bể lắng 1
B1: bùn hoạt tính từ bể lắng 2
B2: bùn sinh học từ quá trình lọc
C: bùn hỗ hợp (A và B2)
D: bùn lỏng từ các thệ thống xử lý bùn
1.2.4. Các phương pháp xử lý và tái chế bùn

Ứng dụng làm đất hoặc cải tạo bón phân cho đất

Bùn được sử dụng để bón cho đất nhằm cải thiện chất lượng đất trồng do bùn
có thành phần cao và khả năng trao đổi cation, giữ nước, thấm nước, giúp trồng trọt
tốt và giúp đất thoáng khí. Bùn đồng thời giúp cây trồng phát triển thông qua việc
cung cấp chất dinh dưỡng như Nitơ, Phốtpho, Kali, Sắt, Kẽm, Mangan, vv… Hơn
nữa, các chất dinh dưỡng trong bùn có thể thay thế được các loại phân bón hóa học
đắt tiền. Tuy nhiên, tùy theo thành phần của bùn cần phải loại bỏ các yếu tố độc hại
(ví dụ như kim loại nặng) có trong bùn trƣớc khi sử dụng. Mặc dù ứng dụng đất của
bùn có thể cải thiện về căn bản khả năng sản xuất của đất, và cũng tiêu biểu cho lựa
chọn khả thi về kỹ thuật và rẻ tiền cho nhiều quốc gia nhưng nó có giới hạn và rủi
ro. Mùi là vấn đề gây phiền toái nhất cho những người láng giềng của các hộ nông
dân ứng dụng bùn. Hơn nữa, nếu bùn được bón bằng kĩ thuật không đúng cách, các
chất ô nhiễm (các nguyên tố dạng vết hoặc hóa chất hữu cơ) và vi trùng (vi rút,
vi khuẩn hoặc ký sinh trùng) trong bùn có thể gây ô nhiễm phát tán vào môi trường,
vụ mùa, cây trồng vật nuôi và cho cả con người.

Sản xuất gạch


Assignment, Essay
12

Trong vòng 15 năm qua, có rất nhiều kỹ thuật mới ra đời nhằm tái sử dụng
bùn đô thị. Trong đó, việc sản xuất gạch là một ý tưởng khá hấp dẫn bởi quá trình
vận hành đơn giản và thị trường rộng lớn (Okuno và Takahashi, 1997),(Hara và
Mino, 2008). Ứng dụng này được phát triển ở Nhật Bản với nguyên liệu từ 100%
tro của quá trình đốt bùn, hoàn toàn không có chất phụ gia. Hơn nữa, theo Okuno và
Takahashi (1997), không có kim loại nặng nào thất thoát khỏi gạch, cho dù pH giảm
xuống đến 3. Tuy nhiên, gạch sản xuất từ bùn thường có giá thành cao hơn gạch
thông thường, và do vậy thị trường tiêu thụ bị hạn hẹp. Do đó, một giải pháp mà các
nhà khoa học Nhật Bản hướng đến đó là việc sử dụng bùn như một dạng nguyên
liệu thô để sản xuất xi măng Portland (Taruya và cộng sự, 2002). Tác giả khẳng
định rằng dùng bùn thô sẽ hiệu quả hơn dùng tro của bùn hoặc bùn khô.

Phương pháp đốt

Đốt bùn thải làm giảm thể tích cần thải bỏ, loại bỏ hoàn toàn mầm bệnh,
phân hủy hầu hết chất hữu cơ và thu hồi một phần nhiệt lượng của bùn thải. Tro còn
lại ở dạng ổn định, tương đối trơ, và thành phần vô cơ chỉ còn 10 -20% thể tích bùn
ban đầu. Hầu hết kim loại thông thường đều tập trung trong tro (hàm lượng tăng từ
5 đến 10 lần). Tro thường được chôn lấp hoặc làm nguyên liệu cho ngành xây dựng.
Khi đốt bùn sẽ phát sinh khí CO2 và một số thành phần ô nhiễm như Cd, Hg, Pb,
dioxin. Hệ thống đốt là hệ thống phức tạp để loại bỏ thành phần tro và ô nhiễm bay
hơi. Nó là một trong những nguyên nhân làm cho đốt bùn trở nên tốn kém, hơn nữa
không tận dụng thành phần hữu cơ và dinh dưỡng của bùn. Đốt bùn đòi hỏi phải
tính toán cẩn thận về kinh tế, có thể áp dụng khi khoảng cách đến vùng đất nông
nghiệp hay bãi chôn lấp xa. Xử lý bằng nhiệt cho nên áp dụng đối với bùn không có
giá trị tái sử dụng. Những thuận lợi khi áp dụng quá trình đốt: giảm thể tích và khối
lượng bùn thải, phá hủy hoàn toàn thành phần chất độc hữu cơ và tạo ra năng lượng.
Vận hành tốt đòi hỏi phải có thiết bị và dụng cụ dự phòng, bao gồm cả hệ thống tiếp
nhận và lưu trữ, thiết bị xử lý sơ bộ, hệ thống làm sạch khí gas, tái sử dụng nhiệt,
thu gom tro, hệ thống loại bỏ nước thải và quan trắc. Một số điều kiện áp dụng hệ
thống đốt (Nguyễn Văn Phước.2009):

13

- Thành phần tro và xỉ có TOC phải ít hơn 3%, và ít hơn 5% so với trọng
lượng bùn khô.
- Khí thải từ quá trình đốt phải đạt tiêu chuẩn môi trường quy định.
- Nhiệt độ của quá trình > 8500C (đạt đến 1.1000C với thành phần bùn thải
có trên 1% halogen hữu cơ).
1.2.5. Các nghiên cứu trong và ngoài nước

Các nghiên cứu trong nước.

Theo Nghiên cứu sử dụng bùn thải đô thị làm phân bón của Đỗ Thủy Tiên,
hàm lượng chất hữu cơ và hàm lượng các chất dinh dưỡng Nts, Pts, và Kts trong các
mẫu bùn thải đô thị đa số ở mức khá khi sử dụng làm phân bón (% Chất hữu cơ
(CHO) >8%, Nts >0,3%, Pts >0,46%, Kts >0,24%), bùn thải ủ kỵ khí với chế phẩm
EM có hàm lượng các chất dinh dưỡng cao, giá trị pH của phân bùn được sử dụng
trong phòng thí nghiệm trước và sau khi ủ đều ổn định và ở mức trung tính. Hàm
lượng CHO trước và sau khi ủ cao (đạt giá trị cao nhất là 24,96%, sau khi ủ 30
ngày), tỷ lệ bổ sung phân bùn ở các mức khác nhau đều ảnh hưởng tới sự sinh
trưởng và phát triển của rau cải. Hàm lượng các kim loại nặng (Cu, Zn, Cd, Pb)
trong đất sau trồng rau đều nằm trong giới hạn QCVN 03:2008/BTNMT, đối với đất
nông nghiệp ngoại trừ hàm lượng Cd và các mẫu rau thu hoạch đều là rau an toàn.
Hàm lượng các kim loại nặng (Cu, Zn Cd, Pb) trong rau đều nằm trong giới hạn cho
phép QCVN 8-2:20/BYT.
Xử lý và tận dụng bùn cặn thải từ hệ thống xử lý mạ điện, tận dụng bùn thải
đã xử lý trong sản xuất gốm được thực hiện bởi Trần Yêm và các Cộng sự.2010,
quá trình mạ đã tạo ra một lượng lớn nước thải, mà việc xử ly nó cũng hình thành
một khối lượng không nhỏ bùn thải, bùn thải từ việc xử lý nước thải (thường là ép
khung bản nước thải) chứa hợp chất các kim loại kết tủa như (Cr, Ni, Fe... ) và các
hợp chất hữu cơ phân hủy, xây dựng mô hình thử nghiệm (Pilot) và qui trình công
nghệ tận dụng bùn thải đã xử lý cho sản xuất gốm xứ và vật liêu xây dựng. Các kết
quả thử nghiệm độ an toàn của gạch (tận dụng bùn thải để sản xuất) bằng đánh giá
sự rò rỉ của kim loại của kim loại có trong bùn theo phương pháp Tiêu chuẩn của

14

Cơ quan bảo vệ Môi trường Mỹ (US-EPA) cho thấy các sản phẩm hoàn toàn an toàn
với môi trường. Nước ngâm sản phẩm có nồng độ các kim loại thấp hơn nhiều so
với QCVN 24/2009 của Bộ Tài nguyên Môi trường.

Các nghiên cứu ngoài nước.



Các nghiên cứu

Theo báo cáo “các doanh nghiệp phải vật lộn để thu lợi từ bùn
thải”.Catherine Price, một công ty sản xuất kính có tên là Minergy, bùn được đốt
hoàn toàn ở nhiệt độ cao để tạo ra một nhiên liệu được sử dụng trong nhiều loại vật
liệu xây dựng. Kính Barb Scheiber từ một công ty có tên là Minergy, hiện công
nghệ đang được sử dụng trong một nhà máy vệ sinh ở huyện Bắc Shore tại Illinois
đã giành một giải thưởng sáng tạo 2008 Dự án lớn toàn cầu. Công nghệ Minergy sử
dụng bùn như là một dạng năng lượng tái chế chính bùn: bùn khô được đốt cháy
trước, để tạo ra nhiệt độ rất cao khoảng 2400-2700 o
F, cho rằng các khoáng chất
thường sẽ bi xử lý như tro bị tan chảy vào thủy tinh nóng chảy. Khi chất lỏng này
được đưa vào trong nước lạnh, nó vị vỡ, tạo rá các mảnh vỡ màu đen. Nó như thể là
bùn có thể tự cháy toàn hoàn, để hạn chế sự còn sót lại của tro. Các kết quả tổng
hợp này có thể được sử dụng trong việc sản xuất nhiều vật loại xây dựng (gạch men,
bê tông, nhựa đường...).
Trong một nghiên cứu xử lý đồng đốt bùn (chất thải )thành năng lượng được
chuẩn bị bởi Công nghệ Halcyon (2002), quy trình kỹ thuật điển hình là để tách
nước hoặc làm khô bùn, và sau đó, trộn bùn trong hố hoặc phễu nhiên liệu rác, mối
quan tâm liên quan đến hoạt động đồng đốt bánh bùn là kích thước hạt. Kể từ khi hệ
thống vỉ lò có thời gian cư trú hữu hạn, khối lượng lớn bánh sẽ không cháy hết. Các
bề mặt bên ngoài của khối lượng bánh sẽ đốt cháy rồi đông cứng lại dẫn đến cháy
chưa hoàn toàn. Do hàm lượng nước của bùn lỏng cao, nhiệt bên ngoài là cần thiết
cho quá trình đốt cháy hoàn toàn. như bùn lỏng được thêm vào nhiên liệu, tốc độ
cháy của rác thải phải được tăng lên để duy trì sản lượng hơi nước đã chọn. Ngoài
ra, các tổn thất nhiệt do nước bốc hơi phải được cung cấp bằng cách cho thêm nhiên
liệu hơn, giới hạn thực tế của lượng nước có thể được thêm vào là gấp hai lần- khả

15

năng duy trì sự cháy tốt trong lò và các tác động chung của khối lượng khí đốt tăng
truyền qua hệ thống, đặc biệt là qua các quạt. Các cơ sở ECO-Springfield đã được
đồng đốt bùn lỏng với lò đốt MSW kể từ tháng Chín năm 2001. đang xử lý bùn lỏng
với nồng độ 5% chất rắn với tốc độ 2.500 gallon / ngày. Ở phía bắc nước Mỹ, nhà
máy thoát nước lớn ở St Paul sử dụng chuyển đổi bùn thải (chất rắn sinh học) để
làm nóng máy thoát nước, tiết kiệm rất nhiều năng lượng, rẻ hơn, an toàn hơn và
thân thiện với môi trường hơn so với việc tái chế bùn thải sử dụng cho mục đích
nông nghiệp.
Theo báo cáo “ Xử lý bùn thải đốt, không tái chế” được đăng bởi Linda
Dailey Paulson (2013) kim loại trong bùn có thể được loại bỏ một phần, sử dụng
các quá trình lý hóa học khác nhau (trao đổi ion, thẩm thấu ngược, vv) cũng như
những công nghệ sinh học. Tuy nhiên việc áp dụng phương pháp này, nồng độ kim
loại trong bùn thải vẫn còn cao. Trong việc tận dụng nhiệt của bùn thải do đốt, sản
phẩm cuối cùng của bùn là bao gồm khí thải sạch chất rắn khoáng (tro, tro bay) có
chứa hầu hết các nguyên tố kim loại từ bùn
Theo kết quả nghiêu cứu “Kiểm tra thử nghiệm trên các quá trình đốt cháy
của bùn thải từ một nhà máy xử lý nước thải đô thị” Witold ŻUKOWSKI 2004.
được thực hiện bằng cách sử dụng một phòng thí nghiệm ở quy mô lò đốt tầng sôi 5
KW (Baron J và các CS,2002).Nó bao gồm một phần hình trụ của một ống thạch
anh, đường kính 400 mm và 98 mm, đặt trên một tấm phẳng phân phối làm bằng
thép Cr-Ni, với các lỗ đồng đều chiếm 1,8% tổng diện tích. Nhiên liệu rắn được
thêm từ trên, từ một trung chuyển đĩa. Một ngọn lửa nhỏ hướng trực tiếp xuống
được sử dụng để đánh lửa. Khí đốt tự nhiên bắt đầu được cho vào buồng đốt, bằng
nền cát, sau khi có nhiệt độ mong muốn máng bùn bắt đầu cháy và việc cung cấp
nguồn khí đốt giảm, cho đến khi thay thế nhiên liệu được hoàn thành.
1.2.6. Sử dụng bùn thải CN cho mục đích tận thu năng lượng
Việc đốt chất thải rắn chỉ sản sinh ra khoảng 25% năng lượng trên mỗi tỷ lệ
phần trăm thành phần, kết quả của việc đốt các nhiêu liệu hóa thạch. Tuy vậy nguồn

16

thu từ việc bán nguồn năng lượng có thể làm giảm đáng kể chi phí đốt (Charles
R.Rhyner).
Đốt là cháy có kiểm soát các chất thải ở nhiệt độ cao trong một cơ sở được
thiết kế để đốt cháy hiệu quả và đầy đủ, theo định nghĩa, đốt cháy hoàn toàn liên
quan đến việc chuyển đổi tất cả carbon dioxide carbon, hydro với nước, và lưu
huỳnh thành sulfur dioxide, các sản phẩm của quá trình đốt là tro, khí, và năng
lượng nhiệt. chất thải được đốt cháy do một hoặc nhiều trong những lý do sau
đây: giảm thể tích, phá hủy các hóa chất hoặc làm thay đổi đặc tính hóa học nhất
định, phá hủy các tác nhân gây bệnh, hoặc phục hồi năng lượng.
Đối với bánh bùn thải, tỷ lệ phù hợp với quá trình đốt là 10 phần bùn khô và
1 phần bùn ướt còn đối với bùn lỏng, tỷ lệ đốt được đề nghị là một tỷ lệ 12 phần
chất thải rắn đối với một phần bùn lỏng. (Halcyon Technologies, Llc 2002).
Việc đốt bùn ở nhiệt độ cao giúp tiêu hủy các mầm bệnh và các chất hữu cơ
độc hại với hàm lượng thấp (tro chiếm khoảng 1% khối lượng bùn lỏng), số lượng
gia tăng của tro sản xuất với đồng thải sẽ là một tỷ lệ rất nhỏ trong tổng số.
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. Bảng cung
cấp phân tích các giả định cuối cùng và gần đúng, cũng như tính toán nhiệt trị trong
báo cáo này.

17

Bảng 1. 3 Đặc tính của bùn thải (Mark Girovich, 1992)
Khả năng Chất
Phân tích tuyệt đối Ref.RDF Ref.MSW
cháy rắn khô
Bùn Bánh bùn
lỏng
C 57 34.2 1.7 8.6 34.7 30.8
H 7 4.2 0.2 1.1 4.1 4.1
O 30 18.0 0.9 4.5 23.5 25.9
N 5 3.0 0.2 0.8 0.5 0.6
S 1 0.6 0.0 0.2 0.23 0.1
Ash - 40.0 2.0 10.0 14.0 20.1
Water - - 95.0 75.0 23.0 18.4
Total 100 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
HHV 10,300 6,200 200 1,250 5,785 5,000
LHV 9,632

Tính chất của nhiên liệu đốt.

Có hai phương pháp phân tích nhiên liệu: phân tích tuyệt đối và phân tích
tương đối. Phân tích tuyệt đối xác định tất cả các thành phần nguyên tố của nhiên
liệu, còn phân tích tương đối chỉ xác định Carbon cố định, các chất bốc, độ ẩm và
phần trăm tro xỉ. Phân tích tuyệt đối được thực hiện trong phòng thí nghiệm trang bị
đầy đủ bởi các nhà phân tích giỏi, còn phân tích tương đối được thực thực bằng
dụng cụ đơn giản.
Trong báo cáo này, sinh viên tiến hành phân tích tương đối các thành phần
của nhiên liệu dễ cháy bao gồm phần trăm khối lượng của carbon cố định, chất bốc,
tro xỉ và hàm lượng ẩm. Khối lượng carbon cố định và chất bốc đóng góp trực tiếp
vào nhiệt trị của than. Carbon cố định đóng vai trò là yếu tố tạo nhiệt chính trong
quá trình cháy. Hàm lượng chất bốc cao có nghĩa là nhiên liệu dễ bắt lửa. Hàm

18

lượng tro xỉ cũng rất quan trọng đối với thiết kế của ghi lò, thể tích đôt, thiết bị kiểm
soát ô nhiễm và thiết bị xử lý tro xỉ của lò đốt.
Phân tích đương đối được chỉ rõ trong việc phân tích các loại than khác nhau
trong bảng 1.4.
Bảng 1. 4 Phân tích tương đối các loại than khác nhau (%) (Chương trình
Liên Hợp Quốc, 2006).
Thông số Than Than Ấn Than Than Nam Phi
Việt Độ Indonesia
Nam
Độ ẩm (%) 1.6 5,98 9,43 8,5
Tro xỉ (%) 34.6 38,63 13,99 17
Chất bốc (%) 18.0 20,70 29,79 23,28
Cacbon cố định
46.0
34,69 46,79 51,22
(%)
1.2.6.1 Cacbon cố định (Fixed carbon)
Cacbon cố định là nhiên liệu rắn còn lại trong lò sau khi các chất bốc đã bay
hơi. Nó bao gồm chủ yếu là carbon và một ít hydro, oxy, lưu huỳnh và nitơ, không
bay hơi với khí. Cacbon cố định đưa ra ước tính sơ bộ về nhiệt trị của than.
1.2.6.2 Các chất bốc (Volatile matter)
Chất bốc là một hỗn hợp các sản phẩm khí và hơi thoát ra từ than đá khi nung
đến nhiệt độ 550 o
C, không có không khí lọt vào. Thành phần chất bốc gồm có oxy,
methan, hydrocacbon, carbon oxid, carbon dioxid. Đó là những chất cháy cho nhiệt
lượng cao và là nguyên liệu cơ bản của ngành hoá học than. Hiệu suất chất bôc tính
bằng tỉ lệ phần trăm của khối lượng hay thể tích chất bốc so với khối lượng hay thể
tích than ban đầu, thay đổi từ 4% (than antraxit) đến 50% (than nâu). Than có nhiều
chất bốc thì dễ cháy nhưng lại sinh nhiều khói. Than antraxit Hòn Gai (Việt Nam) ít
chất bốc nên còn gọi là than không khói. Khoảng điển hình của các chất bốc là từ 20
- 35% (Chương trình môi trường Liên Hợp Quốc.2006)

19

Các chất bốc làm:
 Tăng tương ứng chiều dài của ngọn lửa, và giúp than bắt lửa dễ hơn.

 Thiết lập giới hạn tối thiểu độ cao của lò và thể tích lò

 Ảnh hưởng đến yêu cầu khí thứ cấp và các vấn đề phân phối

 Ảnh hưởng đến hỗ trợ dầu thứ cấp
1.2.6.3 Hàm lương tro sỉ (Ash)
Tro xỉ là một tạp chất không bị cháy. Hàm lượng thường chiếm 5-40%
(Chương trình môi trường Liên Hợp Quốc.2006)
. Tro cao làm
 Giảm công xuất xử lý và đốt cháy

 Tăng chi phí xử lý

 Ảnh hưởng đến hiệu suất cháy và hiệu suát của nồi hơi

 Gây ra tạo tro xỉ và clank hóa.
1.2.6.4 Hàm ẩm (Moisture)
Độ ẩm trong nhiên liệu phải được vận chuyển, xử lý và lưu trữ. Vì nó làm
mất khả năng dễ cháy nên làm giảm lượng nhiệt trên mỗi kg nhiên liệu. khoảng
thuận lợi cho quá trình cháy là 0.5 – 10%. Độ ẩm cao có tác dụng.
 Tăng tổn thất nhiệt, do bốc hơi và hơi quá nhiệt

 Về một khía cạnh nào đó, giúp giải quyết các hạt than mịn dính với nhau

 Giúp truyền nhiệt bức xạ.
1.2.6.5 Nhiệt trị (Heating value)
Xem xét chính cho việc lựa chọn và thiết kế một lò đốt nhiên liệu là nhiệt trị
của vật liệu. Nhiệt trị và một trong những đặc tính quan trọng trong việc chuyển đổi
nhiệt cho các sinh khối. Các giá trị nhiên liệu được mô tả bằng nhiệt trị tổng hoặc
nhiệt trị cao (HHV: Higher heating value) đề cập đến lượng nhiệt được giải phóng
bởi quá trình đốt cháy hoàn toàn một đơn vị thể tích nhiên liệu dẫn đến việc tạo ra
hơi nước và sự ngưng tụ sau cùng của nó và nhiệt trị thực, hay còn gọi là nhiệt trị
thấp (LHV: Lower heating value) không bao gồm nhiệt ẩn hóa hơi của nước có
trong nhiên liệu. Giá trị nhiệt tổng được xác định bằng cách đốt cháy hoàn toàn một

20

đơn vị thể tích mẫu dẫn đến việc tạo ra hơi nước và sự ngưng tụ sau cùng của nó, tính
toán nhiệt được giải phóng tại thời điểm này. Hiệp hội kiểm nghiệm và Vật liệu
(ASTM) quy định cụ thể quy trình đo lường giá trị năng suất toả nhiệt của nhiên liệu
rác thải có nguồn gốc từ (ASTM E711-81)(Charles R.Rhyner và CS.2000). Các nhiệt
trị của vật liệu khác nhau trong chất thải rắn đô thị (MSW) liệt kê trong Bảng 1.4.
Bảng 1. 4 Nhiệt trị cao (HHV) của vật liệu (Kiser, JVL và Burton, BK.1992)
Loại chất thải Nhiệt trị cao
(kJ/kg) (BTU/lb)
Hỗn hợp MSW 11,600 - 12,100 5,000-5,200
Refuse-derivedfuel (RDF) 13,000 - 14,400 5,700-6,200
Giấy 16,700 - 18,600 7,200-8,000
Cỏ 9,800 - 16,300 4,200-7,000
Thực phẩm 4,200 - 18,100 1,800-7,800
Nhựa 22,100 - 41,900 9,500 – 18,000
Gỗ 10,900 – 16,300 4,700 – 7,000
Chất thải cao su 27,900 – 32,600 12,000 – 14,000
Than bùn 16,000 6,900
Nhựa rải đường 20,900 – 33,700 9,000 – 14,500
Dầu mỏ 40,500 – 44,200 17,410 – 18,900
#2 home heating oil 44,600 – 45,900 19,170 – 19,750

21

Assignment, Essay
Bảng 1. 5 Phân tích tương đối các thành phần dễ cháy của chất thải rắn đô thị
ở Mỹ(Niessen, W.R. 1977)
Thành phần Độ ẩm (%) Chất bốc (%) Carbon cố Tro (%)
định (%)
Giấy 10.24 75.94 8.44 5.38
Tạp chí
4.11 66.39 7.03 22.47
Chất thải sân vườn (Cỏ)
75.24 18.64 4.50 1.62
Chất thải thực phẩm
78.29 17.10 3.55 1.06
Polyethylene
0.20 98.54 0.07 1.19
Gỗ và vỏ cây
20.00 67.89 11.31 0.80
Cao su
1.20 83.98 4.94 9.88
Thuộc da
10.00 69.46 12.49 9.10
Phân tích nguyên tố nhằm xác định phần trăm về trọng lượng của sáu nguyên
tố chính trong pha hữu cơ (trong đó năm nguyên tố C, H, N, O và S được nhiều
nghiên cứu xét đến, một số tác giả xét thêm Cl) và 10 nguyên tố trong pha vô cơ (Si,
Al, Ti, Fe, Ca, Mg, Na, K, S và P).Phân tích 6 nguyên tố trong thành phần dễ cháy
của CTR đô thị (MSW) được liệt kê trong bảng 1.6.

Assignment, Essay
22

Assignment, Essay
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)
Thành phần C (%) H (%) O (%) N (%) S (%) Ash (%)
Giấy 43.41 5.82 44.32 0.25 0.2 6.00
Tạp chí 32.91 4.95 38.55 0.07 0.09 23.43
Chất thải sân 48.18 5.96 36.43 4.46 0.42 6.55
vườn (Cỏ)
Chất thải 49.06 6.62 37.55 1.68 0.20 4.89
thực phẩm
Polyethylene 87.10 8.45 3.96 0.21 0.20 0.45
Gỗ và vỏ 50.46 5.97 42.37 0.15 0.05 1.00
cây
Cao su 77.65 10.35 - - 2.00 10.00
Thuộc da 60.00 8.00 11.50 10.00 0.40 10.10
Có hai phương pháp khác nhau được sử dụng để xác định nhiệt trị của nhiên
liệu, hoặc bằng thực nghiệm - dựa trên việc sử dụng một nhiệt lượng kế đẳng tích
(bomb calorimeter), hoặc bằng mô hình toán - dựa trên các thành phần của nó
(Thipkhunthod và cs,2005). Phương pháp xác định nhiệt trị bằng nhiệt lượng kế tuy
cho kết quả chính xác nhưng lại không có đủ thông tin để có thể dự đoán nhiệt trị
cho sinh khối cùng loại hoặc tương đương. Hơn nữa, phương pháp này phức tạp, tốn
thời gian và tốn chi phí (Demirbaş, A. 1997)Trong khi đó, phương pháp xác định
nhiệt trị bằng mô hình toán lại cho phép người nghiên cứu, nhà quản lý và kỹ thuật
viên dự đoán nhiệt trị một cách nhanh chóng, dễ dàng và tiết kiệm về mặt chi phí
mà vẫn đảm bảo kết quả nằm trong một khoảng dao động chấp nhận được
Trong trường hợp không có số liệu của nhiệt lượng kế đẳng tích, nhiệt trị của
nhiên liệu cháy có thể được ước tính bằng cách sử dụng một trong những phương
trình được thiết lập, dựa trên sự phân tích nguyên tố hoặc các thành phần chất thải.
Hầu hết các phương trình là sự kết hợp tuyến tính của các phân số khối lượng hoặc

Assignment, Essay
23

tỉ lệ phần trăm của các nguyên tố hoặc các thành phần chất thải với các hệ số thích
hợp được chọn, Hazome et al. (1979) đã phát triển một phương trình thực nghiệm
đặc biệt cho chất thải rắn bằng cách kết hợp các thành phần nguyên tố để ra dược dữ
liệu HHVvà được tính bằng MJ/kg, hoặc kcal/kg hoặc Btu/lb.:
HHV= 0,339(C) + 1,449H) -0,139(O) + 0,105(S) MJ/kg (1)
(HHV= 145,7(C) +619(H) – 59,8(O) +45,1(S) BTU/lb) (2)
HHV là nhiệt trị cao, và C, H, O và S là trọng lượng (hoặc khối lượng) phần
trăm của carbon, hydro, oxy và lưu huỳnh, tương ứng. (Btu/lb=429,923*MJ/kg)
Trong một phương pháp phức tạp hơn, DL Wilson (1973) ước lượng nhiệt
trị cao (HHV) bằng cách sử dụng một phuơng trình phát triển từ nguyên tắc hóa
nhiệt, nhiệt trị của cacbon và lưu huỳnh, có sự hiện diện của các dạng carbon, và sự
hình thành của nước:
HHV= 0,3279(Co) + 1,504(H) – 0,1383 (O) -0,1484(Ci) +0,9262(S) +
0,02419(N) MJ/kg. (3)
HHV= 141,0(Co) + 647,8(H) -59,48(O) -63,82(Ci) + 39,82(S) +10,40 (N)
BTU/lb (4)
HHV là nhiệt trị cao, Co là phần trăm trọng lượng của carbon hữu cơ, Ci là phần
trăm trọng lượng của carbon vô cơ (thường là khoảng 1,2% tổng số carbon), và H, O, S
và N là phần trăm trọng lượng của hydro, oxy, lưu huỳnh và nitơ, tương ứng.
Một ví dụ về một phương trình dự đoán nhiệt trị của chất thải rắn đô thị dựa
trên chính các thành phần dễ cháy, giấy, nhựa, thực phẩm, được phát triển bởi Khan
và Abu-Ghararah (1991) là
HHV= 0,0535(F+3,6CP) +0,372PLR MJ/kg (5)
HHV= 23(F+3,6CP) +160 PLR BTU/lb (6)
HHV là nhiệt trị cao, F là phần trăm khối lượng của thực phẩm, CP là phần
trăm khối lượng của các tông và giấy và PLR là phần trăm khối lượng của cao su
nhựa và da trong hỗn hợp chất thải khô. Ước tính nhiệt trị cao của CTR đô thị
(MSW) cho các thành phố lớn tại 35 quốc gia được đưa ra trong bảng 1.6.

24

Assignment, Essay
Các mối tương quan mới giữa HHV và phần trăm tro trong sinh khối (trong
phần trăm trọng lượng,% khối lượng): có thể được sử dụng để ước tính HHV từ
phân tích gần đúng (tương đối). (C.P. Mitchell, R.P. Overend, 2005)
HHV (MJ / kg) = 19,914-0,2324 Ash (7)
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)
Thành phố Giấy Kim loại Thủy tinh Thực Nhựa (%) Nhiệt trị
(%) (%) (%) phẩm (%) (MJ/kg)
Úc 38 11 18 13 0.1 8.05
Nhật bản 21 5.7 3.9 50.0 6.2 9.26
Đức 20.0 5.0 10.0 21 2.0 5.72
Ý 31 7.0 3.0 36.0 7.0 10.50
Singapore 43 3.0 1.0 5.0 6.0 10.78
Mỹ 28.9 9.3 10.4 17.8 3.4 7.78
Anh 37.0 8.0 8.0 28 2.0 9.37
Pháp 30.0 4.0 4.0 30 1.0 7.76

Ảnh hưởng của độ ẩm lên nhiệt trị

Độ ẩm làm giảm đáng kể nhiệt trị của nhiên liệu, sự gia tăng độ ẩm, giảm khả
năng 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)

Assignment, Essay
25

Assignment, Essay
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

Assignment, Essay
26

Assignment, Essay
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

Assignment, Essay
27

Assignment, Essay
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

Assignment, Essay
28

Assignment, Essay
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
B36/II-B37/II
Bình Tân Bao bì các loại
51 Cty TNHH nhựaMing Pak
B51/I
Bình Tân Ngành nhựa
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 -
A60/I-A61/I
Bình Tân Bao bì các loại
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

Assignment, Essay
29

Assignment, Essay
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

Assignment, Essay
30

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

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

Recommended

Recommended

More Related Content

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

Similar to Đồ án Tốt nghiệp Nghiên cứu tái sử dụng bùn thải khu công nghiệp Vĩnh Lộc TP.HCM để phục vụ mục đích năng lượng (20)

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn (20)

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