Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt tại TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TPHCM
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT COMPOST TỪ CHẤT
HỮU CƠ TRONG CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TP. Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 11 năm 2010
TRANG:1
Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt tại TP. HCM
MỤC LỤC
Loại phân 28
CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Lý do chọn đề tài:
Thành phố Hồ Chí Minh được mệnh danh là hòn ngọc biển đông của cả nước;
nó không chỉ là một trung tâm kinh tế, văn hóa, khoa học công nghệ, mà còn là đầu
mối giao lưu quốc tế, có vị trí quan trong của cả nước. Trên 30 năm qua nhân dân
thành phố đã không ngừng phát huy truyền thống năng động, sáng tạo, vượt qua
nhiều khó khăn, thử thách, đạt được nhiều thành tựu vượt bậc trên tất cả các lĩnh vực
của đời sống xã hội. Với vị
thế
và tầm cỡ quan trọng ấy, vấn đề vệ sinh môi
trường luôn là mục tiêu hàng đầu
của
các cấp lãnh đạo thành phố. Đặc biệt chất
thải rắn là một trong những
yếu
tố quan trọng nhất tác động đến cảnh quan đô thị
và môi trường sinh
thái.
bảo vệ môi trường, giữ cho thành phố Hồ Chí Minh luôn xanh – sạch – đẹp.
1.3. Nội dung nghiên cứu của đồ án:
o Thu thập những số liệu sẵn có về lượng chất thải rắn phát sinh, thành phần
và tính chất chất thải rắn của TpHCM.
o Ước tính khối lượng chất thải rắn phát sinh cho tới năm 2030, lượng chất
thải rắn hữu cơ có trong chất thải rắn sinh hoạt.
o Đánh giá tiềm năng áp dụng công nghệ compost để xử lý chất thải hữu cơ
của TpHCM.
o Đề xuất công nghệ thích hợp để xử lý chất thải hữu cơ của TpHCM.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
1.4.1 Phương pháp nghiên
cứu
luận
Phương pháp nghiên cứu là những nguyên tắc và cách thức hoạt động khoa học
nhằm ứng dụng vào thực tiễn dựa trên cơ sở của sự chứng minh khoa học. Theo định
nghĩa này, cần phải có những nguyên tắc và phương pháp cụ thể, mà dựa theo đó các
vấn đề được giải quyết.
Nghiên cứu quy trình chế biến phân Compost từ rác thải sinh hoạt tại TpHCM
là nghiên cứu mối quan hệ từ nguồn phát sinh chất thải rắn sinh hoạt đến khâu xử lý
cuối cùng. Từ đó đưa ra được phương pháp xử lý phù hợp nhất đối với chất thải rắn
sinh hoạt tại TpHCM
1.4.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể
1.4.2.1. Phương pháp thu thập dữ
liệu
Thu thập dữ liệu từ sở tài nguyên môi trường TpHCM, đội vệ sinh môi trường
đô thị, thư viện trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ để có cách nhìn nhận khách
quan, toàn diện hơn cho công tác đánh giá.
Do giới hạn về thời gian và phạm vi tìm hiểu, một phần nội dung của đồ án
được thực hiện bằng cách thu thập số liệu trong các tài liệu nghiên cứu có liên quan
đến việc nghiên cứu và các kết quả phân tích từ các mẫu rác của thành phố, các công
= N
i
+ r
Δ t.N
(i+1)/2
Trong đó: N
i
: số dân tại năm i
N
i + 1
: số dân tại năm tính toán (người)
Δ t: khoảng thời gian chênh lệch, thường lấy Δ t = 1 năm
r: tốc độ gia tăng dân số (%)
1.4.2.4. Phương pháp tổng hợp
Khi đã có những số liệu thu thập được, dựa trên phương pháp phân tích, đánh
giá … và kết hợp với kiến thức chuyên ngành của mình, nhóm 4 đã tổng hợp và đưa
ra những nhận xét, đánh giá khách quan, đề xuất quy trình chế biến phân Compost
phù hợp
TRANG:4
Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt tại TP. HCM
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT COMPOST
TỪ CHẤT THẢI RẮN HỮU CƠ
2.1. Tổng quan về chất thải rắn
Nguồn gốc phát sinh, thành phần và tốc độ phát sinh của chất thải rắn là cơ sở
quan trọng trong thiết kế, lựa chọn công nghệ xử lý và đề xuất các chương trình quản
lý chất thải rắn thích hợp.
Có nhiều cách phân loại nguồn gốc phát sinh chất thải rắn khác nhau nhưng
phân loại theo cách thông thường nhất là:
- Khu dân cư
- Khu thương mại
Khu thương mại
Nhà kho, nhà hàng, chợ, khách
sạn, nhà trọ, các trạm sửa chữa
và dịch vụ.
Giấy, nhựa, thực phẩm
thừa, thủy tinh, kim loại,
chất thải nguy hại
Cơ quan, công sở Trường học, bệnh viện,
văn phòng cơ quan chính phủ.
Giấy, nhựa, thực phẩm dư
thừa, thủy tinh, kim loại,
chất thải nguy hại.
Công trình xây
dựng
Khu nhà xây dựng mới,
sửa chửa chữa nâng cấp mở
rộng đường phố, cao ốc, san
nền xây dựng.
Gỗ, bê tông, thép, gạch, thạch
cao, bụi.
Dịch vụ công
cộng đô thị
Hoạt động dọn rác vệ
sinh đường phố, công viên,
khu vui chơi giải trí, bãi tắm.
Rác cành cây cắt tỉa, chất thải
chung tại khu vui chơi, giải
trí.
Các khu công
nghiệp
ư
ớ
c
-
G
i
á
o
t
r
ì
nh
Q
u
ả
n
L
ý
C
h
ấ
t
T
h
ả
i
Bảng 2.2: Lượng chất thải tạo thành và tỉ lệ thu gom trên toàn quốc từ năm
(1997-1999).
Loại chất thải Lượng phát sinh Lượng thu gom (%)
1997 1998 1999 1997 1998 1999
Chất thải sinh hoạt
14.525
16.558
18.879
55 68 75
Bùn, cặn cống 822 920
1.049
90 92 92
Phế thải xây dựng
1.798
2.049
2.336
55 65 65
Chất thải y tế nguy hại
240 252 277 75 75 75
Chất thải CN nguy hại
1.930
2.2
2.508
48 50 60
Tổng cộng 19.315 21.979 25.049 56 70 73
(
N
g
u
ồ
TRANG:7
Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt tại TP. HCM
Bảng 2.3: Thành phần chất thải rắn ở một số đô thị năm 1998. % theo tải
lượng
Thành phần Hà Nội Hải Phòng
Hạ Long
Đà Nẵng Tp HCM
Chất hữu cơ 50,1 50,58
40,1-44,7
31,50 41,25
Cao su, nhựa 5,50 4,52 2,7-4,5 22,50 8,78
Giấy, carton, giẻ vụn.
4,2 7,52 5,5-5,7 6,81 24,83
Kim loại 2,50 0,22 0,3-0,5 1,04 1,55
Thủy tinh, gốm, sứ 1,8 0,63 3,9-8,5 1,08 5,59
Đất, đá, cát, gạch vụn
35,90 36,53
47,5-36,1
36,0 18
Độ ẩm 47,7 45-48 40-46 39,09 27,18
Độ tro 15,9 16,62 11 40,25 58,75
Tỷ trọng, tấn/m3 0,42 0,45 0,57-0,65 0,38 0,412
(
N
g
u
ồ
n
:
S
chứa trong các container, nén hoặc không nén được… nên khi báo cáo giá trị trọng
lượng riêng phải chú thích trạng thái mẫu rác một cách rõ ràng.
Trọng lượng riêng thải đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: vị trí địa lý, mùa
trong năm, thời gian lưu trữ chất thải… trọng lượng riêng của một chất thải đô thị
điển hình là khoảng 500 lb/yd3 (300kg/m3).
Ghi chú: 1lb = 0,4536 kg, 1yd3 = 0,764m3.
Phương pháp xác định trọng lượng riêng của chất thải rắn:
Mẫu chất thải rắn để xác định trọng lượng riêng có thể có thể tích khoảng 500
lít sau khi xáo trộn bằng kỹ thuật “Một phần tư” các bước tiến hành như sau:
TRANG:8
Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt tại TP. HCM
1. Đổ nhẹ mẫu chất thải rắn vào phòng thí nghiệm có thể tích đã biết (tốt nhất là
thùng có dung tích 100 lít) cho đến khi chất thải đầy đến miệng thùng.
2. Nâng thùng chứa lên cách mặt sàn khoảng 30 cm và thả rơi tự do, lặp lại 04
lần.
3. Tiếp tục làm đầy thùng bằng cách đổ thêm mẫu chất thải rắn vào thùng thí
nghiệm để bù vào phần chất thải đã đè xuống.
4. Cân và ghi khối lượng của cả thùng thí nghiệm và chất thải rắn.
5. Trừ khối lượng cân được ở trên cho khối lượng của thùng thí nghiệm
được khối lượng của phần chất thải thí nghiệm.
6. Chia khối lượng tính từ bước trên cho thể tích của thùng thí nghiệm ta được
khối lượng của phần chất thải rắn thí nghiệm.
7. Lập lại thí nghiệm ít nhất hai lần để có giá trị trọng lượng riêng trung bình.
- Độ ẩm
Độ ẩm của chất thải rắn được định nghĩa là lượng nước chứa trong một đơn vị
trọng lượng chất thải ở trạng thái nguyên thủy.
Độ ẩm chất thải rắn được biển diễn bằng hai phương pháp: trọng lương ướt và
trọng lượng khô.
+ Phương pháp trọng lượng ướt: độ ẩm trong một mẫu được thể hiện như là phần
trăm trọng lượng ướt của vật liệu.
– 60%).
2.3.2. Tính chất hóa học của chất thải rắn
Các thông tin về thành phần hóa học đóng vai trò rất quan trọng trong
việc đánh giá các phương pháp lựa chọn phương thức xử lý và tái sinh chất thải. Có
04 phân tích hóa học quan trọng nhất là:
- Phân tích gần đúng sơ bộ.
- Điểm nóng chảy của tro.
- Phân tích cuối cùng (các nguyên tố chính).
- Hàm lượng năng lượng của chất thải rắn.
1) P
h
â
n
tí
c
h
s
ơ
b
ộ
Phân tích sơ bộ gồm các thí nghiệm sau:
- Độ ẩm (lượng nước mất đi sau khi sấy ở 1050C trong 1h).
- Chất dễ cháy bay hơi (trọng lượng mất đi thêm vào khi đem mẫu chất thải rắn
đã sấy ở 100
0
C trong 1h, đốt cháy ở nhiệt độ 950
0
C trong lò nung kín).
3) P
h
â
n
tí
c
h
c
u
ố
i
c
ù
n
g
c
á
c
t
h
à
nh
p
h
ầ
n
4)
H
à
m
l
ư
ợ
n
g
n
ă
n
g
l
ư
ợ
n
g
c
ủ
a
c
á
c
t
h
à
nh
O: % trọng lượng của Oxi.
S: % trọng lượng của Sulfua. N: % trọng lượng của Nitơ.
Bảng 2.4: Thành phần hóa học của các hợp chất cháy được của CTR.
Hợp phần % trọng lượng theo trạng thái khô.
C H O N S Tro
Chất thải thực phẩm
Giấy
Catton
Chất dẻo
Vải, hàng dệt
Cao su
Da
Lá cây, cỏ
Gỗ
Bụi, gạch vụn, tro
48
3,5
4,4
60
55
78
60
47,8
49,5
26,3
6,4
6
5,9
7,2
6,6
không xđ
0,4
0,3
0,1
0,2
5
6
5
10
2,45
10
10
4,5
1,5
68
(Nguồn: Trần Hiếu Nhuệ, Ứng Quốc Dũng, Nguyễn Thị Kim Thái, Quản lý chất
thải rắn đô thị, NXB Xây Dựng – Hà Nội -2001)
TRANG:11
Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt tại TP. HCM
2.4. Phân loại chất thải rắn
Chất thải rắn rất đa dạng, vì vậy có nhiều cách phân loại khác nhau như:
2.4.1 Phân loại theo công nghệ quản lý – xử lý
Phân loại chất thải rắn theo dạng này, người ta chia ra các loại: Các chất cháy
được, các chất không cháy được, các chất hỗn hợp.
Bảng 2.5: Phân loại theo công nghệ xử lý
Thành phần ĐỊnh nghĩa Ví dụ
1/ Các chất cháy
được.
- Giấy
- Hàng dệt
nam châm hút.
- Các vật liệu và sản phẩm được
chế tạo từ thủy tinh.
- Các vật liệu không cháy
khác ngoài kim loại và thủy tinh
- Hàng rào, dao, nắp lọ…
- Vỏ hộp nhôm, đồ đựng
bắng kim loại…
- Chai lọ, đồ dùng bằng thủy
tinh, bóng đèn…
- Vò trai, ốc, gạch đá,
gốm, sành, sứ…
3/ Các chất hỗn hợp - Tất cả các loại vật liệu
khác không phân loại ở phần
1 và phần 2 đều thuộc loại này.
Loại này có thể chia làm 2
phần với kích thước >5mm và
<5mm
- Đá cuội, cát, đất, tóc…
TRANG:12
Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt tại TP. HCM
(Nguồn: Bảo vệ môi trường trong xây dựng cơ bản, Lê Văn Nãi, nhà xuất bản
Khoa học Kỹ thuật, 1999.)
2.4.2. Phân loại theo quan điểm thông thường
- Rác thực phẩm: Bao gồm phần thừa thải, không ăn được sinh ra trong quá
trình lưu trữ, chế biến, nấu ăn… Đặc điểm quan trọng của loại rác này là phân hủy
nhanh trong điều kiện thời tiết nóng ẩm. Quá trình phân hủy thường gây ra mùi hôi
khó chịu.
- Rác rưởi: Bao gồm các chất cháy được và các chất không cháy được, sinh ra
từ các hộ gia đình, công sở, hoạt động thương mại… Các chất cháy được như giấy,
á
p
ủ
ph
â
n
s
i
n
h
h
ọ
c
2.5.1 Quá trình làm phân compost
Quá trình làm phân compost là quá trình sinh học thường dùng để chuyển hóa
phần chất hữu cơ có trong CTRSH thành dạng humus bền vững được gọi là
compost. Những chất có thể sử dụng làm compost bao gồm: rác vườn,
CTRSH đã phân loại, CTRSH hỗn hợp, kết hợp giữ CTRSH và bùn từ trạm
xử lý nước thải.
Tất cả các quá trình làm compost đều xảy ra theo ba bước: (1) xử lý sơ bộ
CTRSH, (2) phân hủy hiếu khí phần chất hữu cơ của CTRSH và (3) bổ sung chất cần
thiết để tạo thành sản phẩm có thể tiêu thụ trên thị trường.
Trong quá trình làm phân compost hiếu khí, các vi sinh vật tùy tiện và
TRANG:13
Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt tại TP. HCM
hiếu khí bắt buộc chiếm ưu thế. Ở giai đoạn đầu – pha thích nghi, giai đoạn cần thiết
để vi sinh vật thích nghi với môi trường mới – vi sinh vật ưu lạnh
composting vẫn chưa được nghiên cứu chi tiết. Các giai đoạn khác nhau trong quà
trình composting có thể phân biệt theo biến thiên nhiệt độ như sau:
1. Pha thích nghi (latent phase) là giai đoạn cần thiết để vi sinh vật thích nghi
với môi trường mới.
2. Pha tăng trưởng (growth phase) đặc trưng bởi sự gia tăng nhiệt độ do
quá trình phân hủy sinh học đến ngưỡng nhiệt độ mesophilic.
3. Pha ưu nhiệt (thermophilic phase) là giai đoạn nhiệt độ tăng cao nhất. Đây là
giai đoạn ổn định hóa chất thải và tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh hiệu quả nhất. Phản
TRANG:14
Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt tại TP. HCM
ứng hóa sinh này được đặc trưng bằng các phương trình (3.1) và (3.2) trong trường
hợp làm phân copost hiếu khí và kị khí như sau:
CONHS + O
2
+ VSV hiếu khí => CO2 + NH3 + sp khác + năng lượng
COHNS +O
2
+VSV kị khí =>CO
2
+H
2
S +NH
3
+ CH
4
+ sp khác + năng lượng
4. Pha trưởng thành (maturation phase) là giai đoạn nhiệt độ đến mức
mesophilic và cuối cùng bằng nhiệt độ môi trường. Quá trình lên men lần thứ hai
xảy ra chậm và thích hợp cho sự hình thành chất keo mùn (là quá trình
chuyển hóa các phức chất hữu cơ thành mùn) và các chất khoáng (sắt, canxi, nitơ
+
+ 2O
2
NO
3
-
+ 2H
+
+ H
2
O
Vì NH
4
+
cũng được tổng hợp trong mô tế bào, phản ứng đặc trưng cho quá trình
tổng hợp trong mô tế bào:
NH
4
+
+ 4CO
2
+ HCO
3
-
+ H
2
O C
5
H
7
2.5.3.1 Các yếu tố vật lý
- Nhiệt độ
Nhiệt trong khối ủ là sản phẩm phụ của sự phân hủy các hợp chất hữu cơ bởi vi
sinh vật, phụ thuộc vào kích thước của đống ủ, độ ẩm, không khí và tỷ lệ C/N, mức độ
xáo trộn và nhiệt độ môi trường xung quanh.
Nhiệt độ trong hệ thống ủ không hoàn toàn đồng nhất trong suốt quá trình ủ,
phụ thuộc vào lượng nhiệt tạo ra bởi các vi sinh vật và thiết kế của hệ thống.
Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt tính của vi sinh vật trong
quá trình chế biến phân hữu cơ và cũng là một trong các thông số giám sát và điều
khiển quá trình ủ CTR. Trong luống ủ, nhiệt độ cần duy trì là 55 – 65
0
C, vì ở nhiệt độ
này, quá trình chế biến phân vẫn hiệu quả và mầm bệnh bị tiêu diệt. Nhiệt độ tăng
trên ngưỡng này, sẽ ức chế hoạt động của vi sinh vật. Ở nhiệt độ thấp hơn, phân hữu
cơ không đạt tiêu chuẩn về mầm bệnh.
Nhiệt độ trong luống ủ có thể điều chỉnh bằng nhiều cách khác nhau như hiệu
TRANG:15
Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt tại TP. HCM
chỉnh tốc độ thổi khí và độ ẩm, cô lập khối ủ với môi trường bên ngoài bằng cách
che phủ hợp lý.
- Độ ẩm
Độ ẩm (nước) là một yếu tố cần thiết cho hoạt động của vi sinh vật trong quá
trình chế biến phân hữu cơ. Vì nước cần thiết cho quá trình hoà tan dinh dưỡng vào
nguyên sinh chất của tế bào.
Độ ẩm tối ưu cho quá trình ủ phân CTR nằm trong khoảng 50-60%. Các vi sinh
vật đóng vai trò quyết định trong quá trình phân hủy CTR thường tập trung tại lớp
nước mỏng trên bề mặt của phân tử CTR. Nếu độ ẩm quá nhỏ (< 30%) sẽ hạn chế
hoạt động của vi sinh vật, còn khi độ ẩm quá lớn (> 65%) thì quá trình phân hủy sẽ
chậm lại, sẽ chuyển sang chế độ phân hủy kỵ khí vì quá trình thổi khí bị cản trở do
hiện tượng bít kín các khe rỗng không cho không khí đi qua, gây mùi hôi, rò rỉ chất
hiện diện trong các vật liệu ủ. Độ xốp thấp sẽ hạn chế sự vận chuyển oxy, nên hạn
chế sự giải phóng nhiệt và làm tăng nhiệt độ trong khối ủ. Ngược lại, độ xốp cao có
thể dẫn tới nhiệt độ trong khối ủ thấp, mầm bệnh không bị tiêu diệt.
Độ xốp có thể được điều chỉnh bằng cách sử dụng vật liệu tạo cấu trúc với tỉ lệ
trộn hợp lý.
- Kích thước và hình dạng của hệ thống ủ phân rác
Kích thước và hình dạng của các đống ủ có ảnh hưởng đến sự kiểm soát nhiệt
độ và độ ẩm cũng như khả năng cung cấp oxy.
- Thổi khí
Khối ủ được cung cấp không khí từ môi trường xung quanh để vi sinh vật sử
dụng cho sự phân hủy chất hữu cơ, cũng như làm bay hơi nước và giải phóng nhiệt.
Nếu khí không được cung cấp đầy đủ thì trong khối ủ có thể có những vùng kị khí,
gây mùi hôi.
Lượng không khí cung cấp cho khối phân hữu cơ có thể thực hiện bằng cách:
• Đảo trộn.
• Cắm ống tre.
• Thải chất thải từ tầng lưu chứa trên cao xuống thấp.
• Thổi khí.
Quá trình đảo trộn cung cấp khí không đủ theo cân bằng tỉ lượng. Điều kiện
hiếu khí chỉ thỏa mãn đối với lớp trên cùng, các lớp bên trong hoạt động trong môi
trường tuỳ tiện hoặc kị khí. Do đó, tốc độ phân hủy giảm và thời gian cần thiết để
quá trình ủ phân hoàn tất bị kéo dài.
Cấp khí bằng phương pháp thổi khí đạt hiệu quả phân hủy cao nhất. Tuy nhiên,
lưu lượng khí phải được khống chế thích hợp. Nếu cấp quá nhiều khí sẽ dẫn đến chi
phí cao và gây mất nhiệt của khối phân, kéo theo sản phẩm không đảm bảo an toàn
vì có thể chứa vi sinh vật gây bệnh. Khi pH của môi trường trong khối phân lớn hơn
7, cùng với quá trình thổi khí sẽ làm thất thoát nitơ dưới dạng NH
3
. Trái lại, nếu thổi
khí quá ít, môi trường bên trong khối phân trở thành kị khí. Vận tốc thổi khí cho quá
3 Máu 10 – 14 3,0
4 Phân động vật - 4,1
5 Phân bò 1,7 18
6 Phân gia cầm 6,3 15
7 Phân cừu 3,8 -
8 Phân heo 3,8 -
9 Phân ngựa 2,3 25
10 Bùn cống thải khô 4 – 7 11
11 Bùn cống đã phân hủy 2,4 -
12 Bùn hoạt tính 5 6
13 Cỏ cắt xén 3 – 6 12 – 15
14 Chất thải rau quả 2,5 – 4 11 – 12
15 Cỏ hỗn hợp 2,4 19
16 Lá khoai tây 1,5 25
17 Trấu lúa mì 0,3 – 0,5 128 – 150
18 Trấu yến mạch 0,1 48
19 Mạt cưa 0,1 200 – 500
Nguồn: Chongrak, 1996
Khi bắt đầu quá trình ủ phân rác, tỷ lệ C/N giảm dần từ 30:1 xuống còn 15:1 ở
các sản phẩm cuối cùng do hai phần ba carbon được giải phóng tạo ra CO
2
khi các
hợp chất hữu cơ bị phân hủy bởi các vi sinh vật.
TRANG:18
Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt tại TP. HCM
Mặc dù đạt tỷ lệ C/N khoảng 30:1 là mục tiêu tối ưu trong quá trình ủ phân rác,
nhưng tỷ lệ này có thể được hiệu chỉnh theo giá trị sinh học của vật liệu ủ, trong đó
quan trọng nhất là cần quan tâm tới các thành phần có hàm lượng lignin cao.
Trong thực thế, việc tính toán và hiệu chỉnh chính xác tỉ lệ C/N tối ưu gặp phải
khó khăn vì những lý do sau:
là 14 ngày và nếu tỷ lệ C/N = 78, thời gian cần thiết sẽ là 21 ngày.
- Oxy
Oxy cũng là một trong những thành phần cần thiết cho quá trình ủ phân rác.
Khi vi sinh vật oxy hóa carbon tạo năng lượng, oxy sẽ được sử dụng và khí CO
2
được sinh ra. Khi không có đủ oxy thì sẽ trở thành quá trình yếm khí và tạo ra mùi
hôi như mùi trứng gà thối của khí H
2
S.
Các vi sinh vật hiếu khí có thể sống được ở nồng độ oxy bằng 5%. Nồng độ oxy
lớn hơn 10% được coi là tối ưu cho quá trình ủ phân rác hiếu khí.
- Dinh dưỡng
Cung cấp đủ photpho, kali và các chất vô cơ khác như Ca, Fe, Bo, Cu, là cần
thiết cho sự chuyển hóa của vi sinh vật. Thông thường, các chất dinh dưỡng này
không có giới hạn bởi chúng hiện diện phong phú trong các vật liệu làm nguồn
nguyên liệu cho quá trình ủ phân rác.
TRANG:19
Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt tại TP. HCM
- pH
Giá trị pH trong khoảng 5,5 – 8,5 là tối ưu cho các vi sinh vật trong quá trình ủ
phân rác. Các vi sinh vật, nấm tiêu thụ các hợp chất hữu cơ và thải ra các acid hữu
cơ. Trong giai đầu của quá trình ủ phân rác, các acid này bị tích tụ và kết quả làm
giảm pH, kìm hãm sự phát triển của nấm và vi sinh vật, kìm hãm sự phân hủy lignin
và cellulose. Các acid hữu cơ sẽ tiếp tục bị phân hủy trong quá trình ủ phân rác. Nếu
hệ thống trở nên yếm khí, việc tích tụ các acid có thể làm pH giảm xuống đến 4,5 và
gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt động của vi sinh vật.
- Vi sinh vật
Chế biến phân hữu cơ là một quá trình phức tạp bao gồm nhiều loại vi sinh vật
khác nhau. Vì sinh vật trong quá trình chế biến phân hữu cơ bao gồm: actinomycetes
và vi khuẩn. Những loại vi sinh vật này có sẵn trong chất hữu cơ, có thể bổ sung
0
C đối với một vài
ngày đầu và 55 – 60
0
C trong những ngày sau đó. Trên 66
0
C, hoạt
tính vi sinh vật giảm đáng kể.
7. Kiểm soát
mầm bệnh
Nhiệt độ 60 – 70
0
C, các mầm bệnh đều bị tiêu diệt
8. Nhu cầu về
không khí
Lượng oxy cần thiết được tính toán dựa trên cân bằng tỷ lượng.
Không khí chứa oxy cần thiết phải được tiếp xúc đều với tất cả các
phần của CTR làm phân
9. pH
Tối ưu: 7 – 7,5. Để hạn chế sự bay hơi Nitơ dưới dạng NH
3
, pH
không được vượt quá 8,5
10. Mức độ
phân hủy
Đánh giá qua sự giảm nhiệt độ vào thời gian cuối
11. Diện tích
đất yêu
cầu
Công suất 50T/ngày cần 1 hecta đất
2017 7.716.894
2018 7.799.465
2019 7.882.919
2020 7.967.266
2021 8.052.516
2022 8.138.678
2023 8225.762
2024 8.313778
2025 8.402.735
2026 8.492.644
2027 8.583.516
2028 8.675.359
2029 8.768.185
2030 8.862.005
3.2 Dự báo khối lượng phân Compost từ chất thải rắn sinh hoạt đến năm 2030
Với dân số hiện nay là 7 162 864 người, mỗi ngày thành phố Hồ Chí Minh
đã thải ra môi trường với khối lượng rác thải sinh hoạt khoảng 7000 tấn (tương
đương 1500m
3
), hệ số phát sinh rác thải là 1,0 kg/người/ngày.
TRANG:22
Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt tại TP. HCM
B ả
ng
3 .1
rác trung
bình ngày
(tấn)
Lượng rác
trung bình
năm
(tấn)
Lượng rác
tích lũy qua
các năm
(tấn)
Lượng rác
hữu cơ
ngày
(tấn)
2010 7162864 1,0 7162.9 2614458.5 2614458.5 5372.2
2011 7239506 1,0 7239.5 2642417.5 5256876 5429.6
2012 7316969 1,0 7316.9 2670668.5 7927544.5 5487.7
2013 7395260 1,0 7395.3 2699284.5 10626829 5546.5
2014 7474390 1,0 7474.4 2728156 13354985 5605.8
2015 7554366 1,1 8309.8 3033077 16388062 6232.4
2016 7635197 1,1 8398.7 3065525.5 19453587.5 6299.0
2017 7716894 1,1 8488.6 3098339 22551926.5 6366.5
2018 7799465 1,1 8579.5 3131517.5 25683444 6434.6
2019 7882919 1,1 8671.2 3164988 28848432 6503.4
2020 7967266 1,1 8763.9 3198823.5 32047255.5 6572.9
2021 8052516 1,1 8857.8 3233097 35280352.5 6643.4
2022 8138678 1,1 8952.5 3267662.5 38548015 6714.4
2023 8225762 1,2 9870.9 3602878.5 42150893.5 7403.2
2024 8313778 1,2 9976.5 3641422.5 45792316 7482.4
thu được
(tấn/năm)
2010 2614458.5 1437952.2
2011 2642417.5 1453329.6
2012 2670668.5 1468867.7
2013 2699284.5 1484606.5
2014 2728156 1500485.8
2015 3033077 1668192.4
2016 3065525.5 1686039.0
2017 3098339 1704086.5
2018 3131517.5 1722334.6
2019 3164988 1740743.4
2020 3198823.5 1759352.9
2021 3233097 1778203.4
2022 3267662.5 1797214.4
2023 3602878.5 1981583.2
2024 3641422.5 2002782.4
2025 3680404.5 2024222.5
TRANG:25
Copyright: Tài liệu đại học ©