Thành phần của không khí và nguồn gốc gây ô nhiễm không khí khử và giảm chất thải nhờ hoàn thiện quá trình công nghệ làm sạch bụi của khí thải làm sạch khí thải trong công nghiệp xử lý chất thải rắn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CƠ KHÍ
BỘ MÔN CNCTM
──────── * ───────

BÁO CÁO

Kỹ thuật an toàn
và môi trường
1.

Sinh viên thực hiện :
2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.
Giáo viên hướng dẫn

HÀ NỘI 05-2018

: Trần Minh Vũ

TÓM TẮT NỘI DUNG
Tóm tắt nội dung của báo cáo
1. Thành phần của không khí và nguồn gốc gây ô nhiễm không khí
2. Khử và giảm chất thải nhờ hoàn thiện quá trình công nghệ
3. Làm sạch bụi của khí thải
4. Làm sạch khí thải trong công nghiệp
5. Xử lý chất thải rắn

I


MỤC LỤC
TÓM TẮT NỘI DUNG………………………………………………………….

I

MỤC LỤC…………………………………………………………………….....

II

DANH MỤC HÌNH VẼ…………………………………………………………

IV

CHƯƠNG 11…………………………………………………………………….

1

1. Thành phần của không khí và nguồn gốc gây ô nhiễm không khí……….

1

1.1 Thành phần của không khí…………………………………………...

1

1.2 Nguồn gốc gây ô nhiễm………………………………………………

2

2. Khử và giảm chất thải nhờ hoàn thiện quá trình công nghệ……………...

2

2.1 Thành lập quy trình công nghệ không có chất thải………………......

2

2.2 Tuân thủ quy tắc công nghệ để giảm thiểu chất thải…………………

4

3. Làm sạch bụi của khí thải………………………………………………...

4

3.1 Buồng lắng bụi…………………………………………………….....

4

3.2 Thiết bị lọc bụi kiểu ly tâm (Xiclon)…………………………………

6

3.3 Thiết bị lọc bụi kiểu quán tính………………………………………..

6

3.4 Thiết bị lọc bụi bằng chất lỏng……………………………………….

7

3.5 Thiết bị lọc bụi bằng điện…………………………………………….

9

3.6 Thiết bị lọc bụi bằng siêu âm………………………………………...

10

3.7 Lưới lọc bụi…………………………………………………………..

11

4. Làm sạch khí thải trong công nghiệp…………………………………….

12

4.1 Phương pháp ngưng tụ……………………………………………….. 12

4.2 Phương pháp đốt cháy………………………………………………..

12

4.3 Phương pháp hấp thụ………………………………………………… 13
5. Xử lý chất thải rắn………………………………………………………..

13

5.1 Khái niệm…………………………………………………………….

13

5.2 Phân loại và thu gom chất thải rắn…………………………………...

13

II


5.3 Xử lý chất thải rắn……………………………………………………

14

5.4 Các phương pháp xử lý chất thải rắn………………………………… 14
5.4.1. Phương pháp xử lý nhiệt…………………………………….. 14
5.4.2. Phương pháp xây dựng, kho bãi chứa……………………….

14

5.4.3. Phương pháp ủ hoàn thổ…………………………………….. 15

III


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Thành phần của không khí…………………………………………

1

Hình 1.2 Nguyên nhân gây ô nhiễm không khí………………………………

2

Hình 2.1 Quy trình tái chế……………………………………………………

3

Hình 2.2 Thiêu hủy chất thải…………………………………………………

3

Hình 2.3 Quy tắc công nghệ để giảm thiểu chất thải…………………………

4

Hình 3.1 Sơ đồ thiết bị lọc bụi kiểu li tâm……………………………………

6

Hình 3.2 Thiết bị lọc bụi quán tính…...………………………………………

7

Hình 3.3 Thiết bị lọc bụi quán tính kết hợp xiclon…………………………...

7

Hình 3.4 Sơ đồ thiết bị lọc bụi bằng chất lỏng……………………………….

8

Hình 3.4 Sơ đồ thiết bị lọc bụi bằng chất lỏng……………………………….

8

Hình 3.6 Nhược điểm thiết bị lọc bụi bằng chất lỏng………………………..

9

Hình 3.7 Sơ đồ hệ thống lọc bụi bằng điện hai giai đoạn…………………….

9

Hình 3.8 Ưu điểm thiết bị lọc bụi bằng điện…………………………………

10

Hình 3.9 Nhược điểm thiết bị lọc bụi bằng điện……………………………..

10

Hình 3.10 Thiết bị lọc bụi bằng siêu âm……………………………………..

11

Hình 3.11 Các loại thiết bị lọc bằng túi vải…………………………………..

11

Hình 4.1 Sơ đồ phương pháp ngưng tụ………………………………………

12

Hình 4.2 Sơ đồ phương pháp đốt cháy………………………………………

12

Hình 4.3 Sơ đồ phương pháp hấp thụ………………………………………

13

Hình 5.1 Sơ đồ phương pháp xử lí nhiệt……………………………………...

14

Hình 5.2 Kho bãi chứa rác……………………………………………………

15

IV


Báo cáo môn học Kỹ thuật an toàn và môi trường

CHƯƠNG 11. Bảo vệ môi trường không khí
1. Thành phần không khí và nguồn gốc gây ô nhiễm
1.1 Thành phần của không khí: Gồm 3 loại:
-

Thành phần cố định

Thành phần này của không khí bao gồm các loại khí sau đây: Nito, oxy, acgon
và một số loại khí khác
-

Thành phần thay đổi

Thành phần thay đổi của không khí bao gồm hơi nước và khí cacbon. Các
chất này trong không khí thay đổi trong một phạm vi nhất định.
- Thành phần ngẫu nhiên
Thành phần ngẫu nhiên của không khí rất đa dạng, nó gồm chất thải tự nhiên
của thực và động vật, của rừng cháy, của núi lửa.

Hình Thành phần không khí và nguồn gốc gây ô nhiễm.1 Thành phần của không khí

Sinh viên thực hiện: Nhóm 11. - Khóa 61 Lớp 102967

1

Báo cáo môn học Kỹ thuật an toàn và môi trường

1.2 Nguồn gốc gây ô nhiễm
-

Khi đốt các loại nhiên liệu (tạo ra khí nito)

-

Khi động cơ đốt trong làm việc (tạo ra khí cacbon)

-

Các nhà máy công nghiệp hoạt động (tạo ra khí cacbon)

-

Bui công nghiệp, đặc biệt là bụi công nghiệp hóa dầu

-

Nhà máy nhiệt điện vận hành

Hình 1.2 Nguyên nhân gây ô nhiễm không khí

2. Khử và giảm chất thải
2.1 Thành lập quy trình công nghệ không chất thải
Để đánh giá mức độ hoàn thiện của qui trình công nghệ người ta dùng “chỉ tiêu
vật liệu” trong sản xuất

-

Chi phí vật liệu là tỷ lệ tương quan của chi phí nguyên vật liệu trên một đơn
vị khối lượng sản phẩm hoàn thiện.

-

Nếu quy trình công nghệ không có chất thải thì chỉ tiêu vật liệu bằng 1.

Sinh viên thực hiện: Nhóm 11. - Khóa 61 Lớp 102967

2


Báo cáo môn học Kỹ thuật an toàn và môi trường

Hình 2.1 Quy trình tái chế

Khi chất thải không được dùng làm nguyên liệu thì chúng phải được thiêu hủy
hoặc tập trung tại một điểm nhất định

Hình 2.2 Thiêu hủy chất thải

2.2 Tuân thủ quy tắc công nghệ để giảm thiểu chất thải
Quy tắc công nghệ là tài liệu kỹ thuật chủ yếu để xác định thứ tự các nguyên
công và chế độ cắt, cách xử lý các chất thải trong sản xuất

Sinh viên thực hiện: Nhóm 11. - Khóa 61 Lớp 102967

3

Báo cáo môn học Kỹ thuật an toàn và môi trường

-

Đối với các chất thải có thể sử dụng được thì quy tắc chỉ rõ chúng được dùng
ở đâu và số lượng bao nhiêu

-

Đối với chất thải không sử dụng được thì quy tắc nêu rõ phương pháp tiêu
hủy hoặc nơi tập kết

Quy tắc công nghệ quy định các thông số công nghệ cùng giới hạn cho phép của
chúng

Hình 2.3 Quy tắc công nghệ để giảm thiểu chất thải

3. Làm sạch bụi của khí thải
3.1 Buồng lắng bụi
Nguyên tắc tách bụi của buồng lắng bụi:
-

Giảm tốc độ hỗn hợp không khí và bụi một cách đột ngột khi vào buồng. Các
hại bụi mất động năng và rơi xuống dưới tác dụng của trọng lực.

-

Dùng các vách chắn hoặc vách ngăn đặt trên đường chuyển động của không

khí, khi dòng không khí va đập vào các tấm chắn đó các hạt bụi bị mất động
năng và rơi xuống đáy buồng.

-

Ngoặt dòng khi chuyển động trong buồng

-

Chiều dài l và chiều cao h của buồng lắng bụi phải được tính toán sao cho cỡ
hạt bụi nhỏ nhất cần giữ lại chuyển động theo dòng khí đến cuối gian buồng
thì cũng vừa rơi chạm đáy buồng.

Sinh viên thực hiện: Nhóm 11. - Khóa 61 Lớp 102967

4


Báo cáo môn học Kỹ thuật an toàn và môi trường

-

Vt: Vận tốc chuyển động theo của bụi, bằng vận tốc của dòng không khí đi
qua buồng lắng bụi (m/s)

-

Vr: Vận tốc rơi của bụi (m/s)

-

Vận tốc rơi của bụi phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Đối với bụi có kích thước hạt
từ 1250m, vận tốc rơi của bụi có thể xác định theo công thức

-

Buồng lắng bụi được sử dụng để lọc các cỡ hạt bụi từ 30-100µm nếu dùng
buồng lắng bụi nhiều tầng với khoảng cách giữa các tầng nhỏ có thể lọc được
bụi có kích thước nhỏ hơn.

-

Buồng lắng bụi có hiệu quả lọc thấp (5060% với loại đơn giản) do đó nó sử
dụng như cấp lọc sơ bộ ban đầu (lọc thô) trước khi đi vào các cấp lọc vừa và
lọc tinh

Sinh viên thực hiện: Nhóm 11. - Khóa 61 Lớp 102967

5


Báo cáo môn học Kỹ thuật an toàn và môi trường

3.2 Thiết bị lọc bụi kiểu li tâm
-

Nguyên lý hoạt động dựa vào lực li tâm xuất hiện trong chuyển động xoáy có
tác dụng ép các hạt bụi vào thành rơi xuống phễu

-

Hệ số hút bụi đạt 85% khi hạt bụi có kích thước 5µm; 95% khi hạt bụi có
kích thước 10 µm; 99% khi hạt bụi có kích thước 20 µm

-

Không khí chứa bụi được dẫn đến xiclon theo tiếp tuyến, nhờ thế dòng không
khí sẽ được chuyển động trong thân hình trụ theo vòng xoáy ốc và hạ dần
xuống đáy

Sơ đồ thiết bị lọc bụi
kiểu li tâm
1. Thân của thiết bị;
2. Ống dẫn trung tâm;
3. Guồng xoắn ốc;
4. Ống hút;
5. Thùng chứa;
6. Van tự động;
7. Đối trọng

Hình 3.1 Sơ đồ thiết bị lọc bụi kiểu li tâm

3.3 Thiết bị lọc bụi kiểu quán tính
-

Nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc bụi kiểu quán tính là dựa vào lực quán
tính của hạt bụi khi thay đổi chiều chuyển động đột ngột.

Sinh viên thực hiện: Nhóm 11. - Khóa 61 Lớp 102967

6


Báo cáo môn học Kỹ thuật an toàn và môi trường

Hình 3.2 Thiết bị lọc bụi quán tính

-

Hiệu qủa lọc bụi thấp, để tăng hiệu quả lọc bụi người ta thường kết hợp các
kiểu lọc bụi với nhau, đặc biệt với kiểu lọc kiểu xiclôn, hiệu quả có thể đạt 80
÷ 98%.

Hình 3.3 Thiết bị lọc bụi quán tính kết hợp xiclon

Sinh viên thực hiện: Nhóm 11. - Khóa 61 Lớp 102967

7


Báo cáo môn học Kỹ thuật an toàn và môi trường

3.4 Thiết bị lọc bụi bằng chất lỏng
-

Cấu tạo và nguyên lí hoạt động: Dòng khí mang bụi tiếp xúc với chất lỏng,
bụi được giữ lại và thoát ra ngoài dưới dạng cặn bùn do

-

Hệ số hút bụi của thiết bị đạt 9295% khi hạt bụi có kích thước 5µm

Hình 3.4 Sơ đồ thiết bị lọc bụi bằng chất lỏng

-

Ưu điểm

Sinh viên thực hiện: Nhóm 11. - Khóa 61 Lớp 102967

8


Báo cáo môn học Kỹ thuật an toàn và môi trường

Hình 3.5 Ưu điểm thiết bị lọc bụi bằng chất lỏng

-

Nhược điểm

Hình 3.6 Nhược điểm thiết bị lọc bụi bằng chất lỏng

3.5 Thiết bị lọc bụi bằng điện
-

Khói bụi qua điện trường điện thế cao các hạt bụi bị ion hóa mang điện () bị
hút về thành ống có điện tích (+).

-

Khi đủ một lượng bụi nhất định, cực dương này rung làm bụi rơi xuống phễu.

Sinh viên thực hiện: Nhóm 11. - Khóa 61 Lớp 102967

9


Báo cáo môn học Kỹ thuật an toàn và môi trường

Hình 3.7 Sơ đồ hệ thống lọc bụi bằng điện hai giai đoạn
1. Khung 2. Bản cực

-

Ưu điểm

Hình 3.8 Ưu điểm thiết bị lọc bụi bằng điện

-

Nhược điểm

Sinh viên thực hiện: Nhóm 11. - Khóa 61 Lớp 102967

10


Báo cáo môn học Kỹ thuật an toàn và môi trường

Hình 3.9 Nhược điểm thiết bị lọc bụi bằng điện

3.6 Thiệt bị lọc bụi bằng siêu âm
-

Các hạt bụi rất nhỏ dưới tác dụng của siêu âm tích tụ lại (dính lại) với nhau
thành cục nhỏ nặng hơn, sau đó chúng được lắng đọng trong xiclon hoặc một
thiết bị lọc bụi bất kỳ khác

Hình 3.10 Thiết bị lọc bụi bằng siêu âm

Sinh viên thực hiện: Nhóm 11. - Khóa 61 Lớp 102967

11


Báo cáo môn học Kỹ thuật an toàn và môi trường

3.7 Thiết bị lọc bụi bằng túi vải
-

Bộ lọc bụi kiểu lưới được chế tạo từ nhiều loại vật liệu khác nhau nhằm làm
cho dòng không khí đi qua chuyển động dích dắc nhằm loại bỏ các hạt bụi lẫn
trong không khí.

Hình 3.11 Các loại thiết bị lọc bằng túi vải

4. Làm sạch khí thải trong công nghiệp
4.1 Phương pháp ngưng tụ
-

Trước khi thải hơi khí đó ra ngoài cần cho đi qua thiết bị ngưng tụ để làm
sạch.

-

Chỉ áp dụng khi áp suất hơi riêng phần trong hỗn hợp khí cao.

-

Phương pháp này không kinh tế nên ít dùng.

Sinh viên thực hiện: Nhóm 11. - Khóa 61 Lớp 102967

12


Báo cáo môn học Kỹ thuật an toàn và môi trường

Hình 4.1 Sơ đồ phương pháp ngưng tụ

4.2 Phương pháp đốt cháy
-

Đốt cháy có xúc tác để tạo thành CO2 và H2O.

-

Phương pháp này có thể đốt cháy tất cả các chấthữu cơ, trử khí thải của nhà
máy tổng hợp hưu cơ, chế biến dầu mỏ…

Hình 4.2 Sơ đồ phương pháp đốt cháy

4.3 Phương pháp hấp thụ
-

Dùng xilicagen để hấp thụ khí và hơi độc. Cũng có thể dùng than hoạt tính
các loại, đặc biệt là để làm sạch các chất hữu cơ rất độc.

-

Được sử dụng rất rộng rãi vì chất hấp thụ thường dùng là nước, sản phẩm hấp
thụ không nguy hiểm nên có thể thải ra ngoài cống rãnh. Nếu sản phẩm có
tính chất nguy hiểm thì phải tách ra, chất hấp thụ sẽ làm hồi liệu tái sinh.

Sinh viên thực hiện: Nhóm 11. - Khóa 61 Lớp 102967

13


Báo cáo môn học Kỹ thuật an toàn và môi trường

Hình 4.3 Sơ đồ phương pháp hấp thụ

5. Xử lý chất thải rắn
5.1 Khái niệm
-

Là chất bị loại bỏ sau khi sử dụng như: thức ăn thừa ,vỏ bao,chai lọ thủy
tinh…

5.2 Phân loại và thu gom chất thải rắn
-

Chất thải sinh hoạt (gia đình hoặc công cộng)

-

Chất thải công nghiệp, xây dựng

-

Chất thải nông, lâm nghiệp

-

Chất thải khác

5.3 Xử lý chất thải rắn
-

Các khi bãi thải phải xa khu dân cư và nguồn nước.

-

Phải xếp các chất thải theo lớp, chiều dày mỗi lớp 2m, rồi lấp một lớp đất dày
0.2m

-

Bãi chứa chất thải từ công nghiệp hóa chất, luyện kim, chế tạo máy…phải có
biện pháp cách ly

Sinh viên thực hiện: Nhóm 11. - Khóa 61 Lớp 102967

14


Báo cáo môn học Kỹ thuật an toàn và môi trường

5.4 Các phương pháp xử lí chất thải rắn
5.4.1 Phương pháp xử lý nhiệt
-

Dùng phản ứng ôxi hóa khử để xử lí chất thải rắn

-

Chất thải được phân hủy ở áp suất khí quyển, nhiệt độ từ 260 độ C

-

Phế phẩm thu đươc : khí hiđrô, metal, dầu nhẹ, axit hữu cơ, than cốc…

Hình 5.1 Sơ đồ phương pháp xử lí nhiệt

5.4.2 Phương pháp xây dựng, kho bãi chứa
-

Nguyên tắc khi xây dựng kho bãi: xa khu dân cư, nguồn nước, phải xếp các

chất thải theo lớp, cách ly bãi chứa hóa chất công nghiệp tránh xâm nhập
nguồn nước ngầm.

Hình 5.2 Kho bãi chứa rác
Sinh viên thực hiện: Nhóm 11. - Khóa 61 Lớp 102967

15


Báo cáo môn học Kỹ thuật an toàn và môi trường

5.4.3 Phương pháp ủ hoàn thổ
-

Chế biến đưa các chất thải rắn trở về với các thành phần cần thiết cho cây
trồng.

-

Tỷ lệ phân ủ gồm: 10% chất thải công nghiệp, 20-30% than bùn, 20-30%
chất thải sinh hoạt, 6% vôi

Sinh viên thực hiện: Nhóm 11. - Khóa 61 Lớp 102967

16


Báo cáo môn học Kỹ thuật an toàn và môi trường

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Mẫu danh mục tài liệu tham khảo
1. Phùng Xuân Lan “Kĩ thuật an toàn và môi trường”. Nhà xuất bản khoa học kỹ
thuật, 2006
2. Nguyễn Đắc Lộc, “Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập 1, 2, 3”, 2003
3. Internet

Sinh viên thực hiện: Nhóm 11. - Khóa 61 Lớp 102967

17