Ngày nay, mọi người đều ít nhiều biết đến việc ủ compost hay là một quá trình sinh học trong
xử lý chất thải hữu cơ. Ủ compost cũng là quá trình không thể thiếu trong các mô hình xử lý
chất thải rắn đô thị hiệu quả. Mô hình xử lý cơ sinh học (Mechanical Biological Treatment -
MBT) được áp dụng phổ biến trên thế giới hiện nay chính là sự kết hợp hiệu quả của quá
trình ủ compost hay phức hợp biogas-composting với các quá trình xử lý cơ học và tái chế
khác. Nội dung của bài viết này nhằm trao đổi những khái niệm khoa học về quá trình ủ
compost, các mô hình công nghệ ủ compost quy mô lớn áp dụng trên thế giới và tại Việt Nam
hiện nay.
Những khái niệm khoa học về ủ compost
Ủ compost được hiểu là quá trình phân hủy sinh học hiếu khí các chất thải hữu cơ dễ phân
hủy sinh học đến trạng thái ổn định dưới sự tác động và kiểm soát của con người, sản phẩm
giống như mùn được gọi là compost. Quá trình diễn ra chủ yếu giống như phân hủy trong tự
nhiên, nhưng được tăng cường và tăng tốc bởi tối ưu hóa các điều kiện môi trường cho hoạt
động của vi sinh vật. [1] (Bảng).
Lịch sử quá trình ủ compost đã có từ rất lâu, ngay từ khi khai sinh của nông nghiệp hàng
nghìn năm trước Công nguyên, ghi nhận tại Ai Cập từ 3.000 năm trước Công nguyên như là
một quá trình xử lý chất thải nông nghiệp đầu tiên trên thế giới. Người Trung Quốc đã ủ chất
thải từ cách đây 4.000 năm, người Nhật đã sử dụng compost làm phân bón trong nông nghiệp
từ nhiều thế kỷ. Tuy nhiên đến năm 1943, quá trình ủ compost mới được nghiên cứu một
cách khoa học và báo cáo bởi Giáo sư người Anh, Sir Albert Howard thực hiện tại Ấn Độ.
Đến nay đã có nhiều tài liệu viết về quá trình ủ compost và nhiều mô hình công nghệ ủ
compost quy mô lớn được phát triển trên thế giới. Compost là sản phẩm giàu chất hữu cơ và
có hệ vi sinh vật dị dưỡng phong phú, ngoài ra còn chứa các nguyên tố vi lượng có lợi cho
đất và cây trồng. Sản phẩm compost được sử dụng chủ yếu làm phân bón hữu cơ trong nông
nghiệp hay các mục đích cải tạo đất và cung cấp dinh dưỡng cây trồng. Ngoài ra, compost
còn được biết đến trong nhiều ứng dụng, như là các sản phẩm sinh học trong việc xử lý ô
nhiễm môi trường, hay các sản phẩm dinh dưỡng, chữa bệnh cho vật nuôi và cây trồng[2].
Phương pháp ứng dụng vi sinh vật rất quan trọng trong quá trình ủ compost. Thực tế, hệ vi
sinh vật cần thiết cho quá trình ủ compost đã có sẵn trong vật liệu hữu cơ, tự thích nghi và
phát triển theo từng giai đoạn của quá trình ủ compost. Các thành phần bổ sung thông thường
có thể là sản phẩm sau ủ compost hay các thành phần giúp điều chỉnh dinh dưỡng (C/N).

Tại Việt Nam, một số mô hình xử lý chất thải rắn đô thị quy mô lớn cũng đã được đầu tư
trong những năm gần đây. Trong đó có các dự án sử dụng nguồn vốn của Nhà nước và ODA,
điển hình như tại Cầu Diễn - TP. Hà Nội (năm 2002) áp dụng công nghệ của Tây Ban Nha và
tại TP. Nam Định (năm 2003) áp dụng công nghệ của Pháp. Một số dự án sử dụng nguồn vốn
tư nhân đều áp dụng công nghệ trong nước như tại Thủy Phương - TP. Huế (năm 2004) áp
dụng công nghệ An Sinh - ASC, tại Đông Vinh - TP. Vinh (năm 2005) và TX. Sơn Tây - tỉnh
Hà Tây (đang chạy thử nghiệm) áp dụng công nghệ Seraphin. Trong đó, các mô hình công
nghệ ủ compost áp dụng ở đây có thể chia thành các loại hình cơ bản như sau:
1) Mô hình ủ compost hệ thống nửa mở, kiểu chia ô không liên tục tại Cầu Diễn, Nam Định,
Thủy Phương. Thông thường hệ thống được điều khiển thông khí tự động (Hình 5). Nói
chung, các mô hình ủ compost kiểu này đều ở cấp độ đơn giản, vẫn còn những nguy cơ phát
sinh mùi ô nhiễm do hệ thống chưa khép kín.
2) Mô hình ủ compost kiểu luống động trong nhà kín tại Đông Vinh được thiết kế hoạt động
liên tục, đảo trộn theo chu kỳ ngắn (Hình 6). Trong đó hỗn hợp nguyên liệu hữu cơ được đưa
tới đầu vào của hệ thống, vận chuyển liên tục trong quá trình ủ bằng cách đảo trộn và sau
cùng sản phẩm được lấy ra ở đầu cuối của hệ thống.
Toàn bộ quá trình ủ compost ở đây được thực hiện trong nhà kín có thiết kế thông khí và xử
lý khí thải bằng “biofilter”. Luống ủ được thiết kế với kích thước lớn và liên tục giúp tiết
kiệm diện tích mặt bằng, dễ vận hành.
Đây là loại mô hình công nghệ đơn giản với chi phí đầu tư không lớn. Tuy nhiên những vấn
đề khó khăn tại đây là hệ thống thiết bị chưa được đầu tư đồng bộ và hiện đại, thiết bị đảo
trộn không chuyên dụng có thể làm giảm hiệu quả khi vận hành, thể tích nhà chứa lớn nên
việc thu hồi và xử lý khí thải cũng là vấn đề phức tạp, dễ ảnh hưởng đến môi trường làm việc
bên trong.
3) Mô hình ủ compost trong thiết bị kín kiểu đứng hiện đang nghiên cứu và áp dụng tại TX.
Sơn Tây (Hình 7), theo phân loại là một trong những mô hình hiện đại tương tự như các mô
hình công nghệ của Hoa Kỳ.
Thiết bị ủ compost kín kiểu đứng được thiết kế theo nguyên lý hoạt động liên tục, vật liệu ủ
được nạp vào hàng ngày qua cửa nạp liệu ở phía trên và tháo liệu từ phía đáy của thiết bị.
Quá trình ủ compost diễn biến qua các giai đoạn dọc theo chiều đứng của thiết bị. Việc thông