ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của nền kinh tế đất nước
thì tốc độ đô thị hoá diễn ra nhanh chóng, dân cư ngày càng tập trung đông đúc
đến các thành phố lớn đã tạo cho các nhà quản lý không ít khó khăn trong việc
quản lý xã hội. Ngoài vấn đề nhà ở, nghề nghiệp, trật tự xã hội thì vấn đề ô
nhiễm môi trường là một trong những vấn đề cấp bách nhất hiện nay.
Các tác nhân gây ô nhiễm môi trường như các chất thải công nghiệp, chất
thải nông nghiệp, rác thải sinh hoạt, rác thải y tế, ngày càng tăng lên theo thời
gian mà chưa có các biện pháp xử lý triệt để và an toàn. Trong đó việc xử lý rác
thải sinh hoạt đang là một bài toán khó cho các nhà quản lý môi trường. Hầu hết
rác thải sinh hoạt ở nước ta đều xử lý bằng phương pháp chôn lấp lộ thiên, hiệu
quả xử lý rất thấp và tiêu tốn diện tích lớn. Bên cạnh đó các bãi rác này còn gây ô
nhiễm không khí, ô nhiễm nguồn nước ngầm, chứa các mầm bệnh gây ảnh hưởng
xấu đến sức khỏe của những người dân xung quanh. Một số phương pháp khác
của nước ngoài như phương pháp chôn lấp tích cực, phương pháp đốt, phân loại
rác và ủ compost rác hữu cơ trong các bioreactor…Có thể áp dụng, nhưng chi phí
vận hành rất cao không phù hợp với điều kiện kinh tế nước ta.
Như vậy vấn đề đặt ra cho các nhà công nghệ là làm thế nào để xử lý rác
thải sinh hoạt có hiệu quả nhất mà lại phù hợp với điều kiện tự nhiên và điều kiện
kinh tế của nước ta.
Với đặc điểm tự nhiên và đặc điểm của rác thải sinh hoạt ở Việt Nam là
lượng rác hữu cơ trong rác thải sinh hoạt rất lớn (chiếm 55-72%), thì việc xây
dựng một nhà máy xử lý rác thải theo phương pháp ủ sinh học sau công đoạn
phân loại rác là rất phù hợp và có hiệu quả cao. Do chi phí vận hành nhà máy
thấp, vừa tận dụng được những phế liệu có thể tái chế, vừa tạo được lượng phân
mùn hữu cơ rất lớn cho sản xuất nông nghiệp và lượng rác đem chôn lấp còn lại
là rất thấp.
Đà Nẵng một thành phố lớn ở khu vực miền Trung với dân số trên một triệu
dân, dân cư lại trập trung không đồng đều, tập trung đông đúc ở khu trung tâm
phí vận hành rất cao không phù hợp với điều kiện kinh tế nước ta.
Đối với thành phố Đà Nẵng, phần lớn rác thải sinh hoạt đều được đưa về bãi
rác Khánh Sơn. Theo thiết kế thì bãi rác này sẽ hoạt động đến năm 2005, tuy
nhiên hiện nay bãi rác này vẫn đang hoạt động trong tình trạng quá tải, gây ô
nhiễm nghiêm trọng đến môi trường xung quanh mà chưa có giải pháp nào để
thay thế.
Do đó việc thiết kế xây dựng một nhà máy xử lý rác thải sinh hoạt theo
phương pháp ủ sinh học, với các thông số kỹ thuật phù hợp với điều kiện khí hậu
Việt Nam và chi phí vận hành thấp tại Đà Nẵng là hết sức cần thiết. Không
SVTH: Võ Hồng Sương - Lớp 10 SHLT Năm: 2012
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
những góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn quay vòng tái sử dụng
những chất thải có thể tái chế.
Việc xây dựng nhà máy dựa trên nhiều nguyên tắc:
- Vị trí đặt nhà máy hoặc gần vùng nguyên liệu hoặc gần vùng tiêu thụ.
- Thuận lợi cho việc liên hiệp hoá.
- Cung cấp điện năng và nhiên liệu dễ dàng.
- Cấp thoát nước thuận lợi.
- Giao thông vận chuyển thuận tiện.
- Khả năng cung cấp nhân lực cho nhà máy.
1.2. Vị trí nhà máy
Một nhà máy được xây dựng và đi vào hoạt động lâu dài phụ thuộc vào
nhiều yếu tố. Trong đó việc lựa chọn vị trí thích hợp sẽ rất quan trọng. Địa điểm
xây dựng nhà máy phải gần đường giao thông, vùng nhiên liệu để thuận lợi cho
việc vận chuyển, lưu thông hàng hoá.
Thành phố Đà Nẵng nằm ở 15
o
55' đến 16
o
14' vĩ Bắc, 107
nhà máy xử lý rác thải sinh hoạt của thành phố.
1.3. Đặc điểm tự nhiên
Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao
và ít biến động. Khí hậu Đà Nẵng là nơi chuyển tiếp đan xen giữa khí hậu miền
Bắc và miền Nam, với tính trội là khí hậu nhiệt đới điển hình ở phía Nam. Mỗi
năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12 và mùa khô từ
tháng 1 đến tháng 7, thỉnh thoảng có những đợt rét mùa đông nhưng không đậm
và không kéo dài.
Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 25,9
o
C; cao nhất vào các tháng 6, 7, 8,
trung bình từ 28-30
o
C; thấp nhất vào các tháng 12, 1, 2, trung bình từ 18-23
o
C.
Độ ẩm không khí trung bình là 83,4%; cao nhất vào các tháng 10, 11, trung
bình từ 85,67-87,67%; thấp nhất vào các tháng 6, 7, trung bình từ 76,67-7,33%.
Lượng mưa trung bình hàng năm là 2504,57 mm/năm; lượng mưa cao nhất vào
các tháng 10, 11, trung bình từ 550 - 1000 mm/tháng; thấp nhất vào các tháng 1,
2, 3, 4, trung bình từ 23-40 mm/tháng.
Số giờ nắng bình quân trong năm là 2156,2 giờ; nhiều nhất là vào tháng 5, 6,
trung bình từ 234 đến 277 giờ/tháng; ít nhất là vào tháng 11, 12, trung bình từ 69
đến 165 giờ/tháng.
Hướng gió chủ yếu vào mùa nóng là Đông Nam và vào mùa lạnh là Đông
Bắc, tốc độ gió trung bình 3-4 m/s.
1.4. Hệ thống giao thông vận tải
Thành phố Đà Nẵng nằm ở vị trí chiến lược của nước ta, giao thông thuận
lợi cả về đường bộ, đường hàng không, đường sắt, đường biển và ngày càng
SVTH: Võ Hồng Sương - Lớp 10 SHLT Năm: 2012
phố. Đó cũng là thuận lợi đối với nhà máy khi đưa vào hoạt động.
1.5. Vùng nguyên liệu
Ở đây ta chọn vùng nguyên liệu cho nhà máy sử dụng nguồn là rác thải sinh
hoạt của khu dân cư Hoà Khánh – Liên Chiểu. Nơi đây gần vị trí đặt nhà máy, dân
cư tập trung đông đúc, gồm công nhân, sinh viên và dân bản địa nên lượng rác thải
SVTH: Võ Hồng Sương - Lớp 10 SHLT Năm: 2012
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 7 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
ra là rất lớn. Với vị trí và điều kiện giao thông thuận lợi của nhà máy thì việc thu
nhập nguyên liệu đã giảm được thời gian và chi phí vận chuyển là rất lớn.
1.6. Nguồn cung cấp điện
Nhà máy sử dụng nguồn điện do điện lực Đà Nẵng cung cấp từ mạng điện
lưới quốc gia, thông qua hệ thống cung cấp điện cho khu vực Khánh Sơn. Nhà
máy phải có hệ thống tải điện và đặt trạm biến thế riêng.
Ngoài ra nhà máy cần có máy phát điện dự phòng để đảm bảo nguồn điện
được cung cấp liên tục.
1.7. Hệ thống cấp và thoát nước
Do đặc điểm sản xuất của nhà máy, lượng nước sử dụng không lớn lắm, chủ
yếu là nước dùng cho sinh hoạt và vệ sinh thiết bị nhà xưởng. Do đó ta có thể lấy
nước trực tiếp từ hệ thống cung cấp nước cho khu vực Khánh Sơn do nhà máy
nước Đà Nẵng cung cấp.
Lượng nước thải ra của nhà máy không lớn nhưng có chứa nhiều vi sinh vật
gây bệnh cần được xử lí trước khi thải vào hệ thống thoát nước chung.
1.8. Nguồn cung cấp nhiên liệu
Nhiên liệu được sử dụng trong nhà máy là dầu DO và xăng, được cung cấp
từ hệ thống cung cấp của thành phố.
1.9. Nguồn nhân lực
Đối với lực lượng kỹ thuật và quản lý của nhà máy, lấy từ nguồn nhân lực
được đào tạo tại đại học Đà Nẵng và tại các trường đào tạo khác trong cả nước.
Với lực lượng lao động phổ thông có thể lấy ngay tại những khu vực xung
quanh khu công nghiệp, các khu vực khác của thành phố hoặc từ nơi khác đến.
càng cao, theo đó lượng các chất thải do con người gây ra càng nhiều và đa dạng
về thành phần.
Đối với các thành phố và đô thị, ngoài những vấn đề về nhà ở, ô nhiễm do
nước thải,…, chất thải rắn mà đặc biệt là rác thải sinh hoạt là vấn đề nhức nhối
không chỉ đối với các nhà lãnh đạo, quản lý, quy hoạch, mà còn đang hàng ngày
ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng, đến mỹ quan thành phố và thực tế chất thải
gây ô nhiễm môi trường đã trở nên không thể quản lý nổi, đặc biệt là ở các quốc
gia đang phát triển.
Nếu tính bình quân mỗi người một ngày đưa vào môi trường 0,5kg chất thải
thì mỗi ngày trên thế giới hơn 6 tỷ người sẽ thải vào môi trường hơn 3 triệu tấn
rác và mỗi năm sẽ thải trên 1 tỷ tấn rác thải.
Với một lượng rác khổng lồ như vậy, việc xử lý chất thải sinh hoạt đã trở
thành một ngành công nghiệp thu hút nhiều công ty lớn. Tuy nhiên các bãi rác
tập trung vẫn tồn tại và ngày càng có xu hướng gia tăng. Điều này do nhiều
nguyên nhân, từ thiếu vốn đầu tư, thiếu thiết bị đến thiếu kiến thức về chuyên
môn, không nhận thức đầy đủ về tầm quan trọng trong việc quản lý rác. Rác có
thể gây ô nhiễm toàn diện đến môi trường đất, nước, không khí.
2.1.2. Tình hình ô nhiễm rác thải ở Việt Nam
Cùng với sự phát triển kinh tế thì vấn đề môi trường cũng bị ảnh hưởng
theo. Việt Nam ta với trên 85 triệu người đã thải ra mỗi năm hơn 15 triệu tấn rác.
Trong đó rác sinh hoạt đô thị và nông thôn chiếm khoảng 12,8 triệu tấn; rác công
nghiệp khoảng 2,7 triệu tấn; lượng rác thải y tế khoảng 2,1 vạn tấn, lượng rác
thải độc hại trong công nghiệp là 13 vạn tấn và rác thải trong nông nghiệp (kể cả
SVTH: Võ Hồng Sương - Lớp 10 SHLT Năm: 2012
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 10 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
hóa chất khoảng 4,5 vạn tấn)…Dự kiến đến năm 2010, lượng rác thải hàng năm
sẽ
lên tới 23 triệu tấn và đương nhiên tỉ lệ rác độc hại sẽ tăng lên. Với khối lượng
rác thải ngày càng gia tăng cùng với các giải pháp xử lý chưa khả thi nên ô nhiễm
rác thải sinh hoạt đang diễn ra hằng ngày, hằng giờ. Theo thống kê hiện nay trên
độc hại và cả những vi sinh vật có khả năng gây bệnh.
- Rác thải xây dựng: Là các phế thải như đất, đá, gạch, ngói, bê tông vữa do
các hoạt động xây dựng, phá bỏ các công trình, nhà cửa Loại chất thải này chủ
yếu là các chất vô cơ.
- Rác thải nông nghiệp: Là những chất thải sinh ra trong các hoạt động sản
xuất nông nghiệp như trồng trọt, thu hoạch các cây trồng, các sản phẩm thải ra từ
các lò giết mổ
2.1.4. Nguồn gốc và đặc điểm của rác thải sinh hoạt
- Nguồn gốc:
Rác thải sinh hoạt được tạo ra trong hoạt động sống của con người, nguồn
tạo thành chủ yếu từ các hộ gia đình, các khu dân cư, các cơ quan, trường học,
các trung tâm, dịch vụ, thương mại. Bao gồm các thành phần như: kim loại, sành
sứ, thủy tinh, đất đá, nhựa, ni lông, các thực phẩm dư thừa, quá hạn, xương động
vật, tre, gỗ, giấy, rơm rạ, xác động vật, vỏ rau quả, có thể phân ra các nguồn
phát sinh chất thải sau:
+ Chất thải thực phẩm bao gồm các thức ăn thừa, rau quả, Các loại này có
bản chất dễ phân hủy sinh học, quá trình phân hủy tạo ra mùi khó chịu, đặc biệt
trong điều kiện thời tiết nóng ẩm.
+ Chất thải trực tiếp của động vật: Chủ yếu là phân, bao gồm cả phân người
và phân các động vật khác.
+ Chất thải lỏng chủ yếu là bùn ga, cống rãnh, là chất thải từ khu sinh hoạt
của dân cư.
+ Tro và các chất dư thừa thải bỏ khác bao gồm: Các loại vật liệu sau khi
đốt cháy, các sản phẩm sau khi đun nấu bằng than, củi và các chất dễ cháy khác
trong gia đình, các cơ quan, nhà máy, xí nghiệp, các loại xỉ than
+ Các chất thải từ đường phố có thành phần chủ yếu là lá cây, củi, ni lông,
thủy tinh, bao, gói
SVTH: Võ Hồng Sương - Lớp 10 SHLT Năm: 2012
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 12 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
- Đặc điểm:
yê
n
Đà Nẵng
Chất hữu cơ 53.00 55.00 49.20 55.00 45.47
Cao su, nhựa 9.15 4.52 3.23 3.00 13.10
Giấy, catton, giẻ vụn 1.48 7.52 4.60 3.00 6.36
Kim loại 3.40 0.22 0.40 3.00 2.30
Thuỷ tinh, gốm sứ 2.70 0.63 3.70 0.70 1.85
Đất đá, cát, gạch vụn 30.27 32.13 38.87 35.30 30.92
Độ ẩm, 47.70 45.00 43.00 44.23 49.00
Độ tro 115.90 13.17 11.00 17.15 10.90
Tỷ trọng 0.42 0.43 0.50 0.45 0.50
Bảng 2.2: Thành phần rác thải sinh hoạt của thành phố Đà Nẵng [11, tr 37]
Thứ tự Thành phần
Phần trăm tỷ lệ theo
trọng lượng tươi (%)
1 Trái cây, rau quả, lá cây 73,3
2 Thức ăn thừa, phế thải chế biến thức ăn 0,4
3 Phân động vật 3,2
4 Lông động vật 0,2
5 Nhựa 4,0
6 Da 0,5
7 Sợi 2,3
8 Cao su 1,6
9 Giấy, bìa carton 3,1
10 Gỗ 0,7
11 Thủy tinh 0,9
12 Sành sứ 0,8
13 Kim loại 1,9
14 Các loại khác 7,1
nhận, vận chuyển và cả trong quá trình xử lý.
Vi sinh vật chiếm số lượng lớn nhất và phát triển mạnh trong rác thải. Nhờ
tốc độ sinh sản nhanh, cộng với khả năng trao đổi chất mạnh nên chúng ức chế
sự phát triển của các sinh vật khác. Sau một thời gian trong khối chất thải chỉ còn
vi sinh vật, tăng về số lượng và đa dạng về loài [8, tr 36-37].
SVTH: Võ Hồng Sương - Lớp 10 SHLT Năm: 2012
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 15 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
2.3. Vi sinh vật và các quá trình chuyển hóa trong rác thải sinh hoạt
Các quá trình chuyển hóa vật chất có trong chất thải sinh hoạt chủ yếu do vi
sinh vật. Các quá trình này xảy ra liên tục, đan xen nhau rất phức tạp.
2.3.1. Vi sinh vật chuyển hóa carbon
Sự chuyển hóa vật chất carbon hữu cơ có trong rác thải sinh hoạt bao gồm
cả hai quá trình:
- Quá trình tổng hợp do vi sinh vật.
- Quá trình phân giải do vi sinh vật.
2.3.2. Quá trình tổng hợp carbon hữu cơ nhờ vi sinh vật
Quá trình này xảy ra không mạnh, nhưng luôn luôn xảy ra với cường độ khác
nhau, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể. Các vi sinh vật thực hiện quá trình này chủ
yếu là các vi khuẩn quang hợp và đều thuộc bộ Rhodospirillales gồm các họ sau:
- Họ Rhodospirillaceae gồm các chi: Rhodospirillum, Rhodopsrendomonas…
- Họ Chromatiaceae gồm các chi: Chromatium, Thiosarsina, Thiospirillum
- Họ Chlorobium gồm các chi: Chlorobium, Chloropsendomonas
Đặc điểm chung của chúng là tồn tại ở dạng hình cầu, hình que, hình dấu
phẩy hay hình xoắn, chúng có kích thước chiều ngang khoảng 0,3-0,6 µm.
Các vi khuẩn trên thường tiến hành quang hợp trong điều kiện yếm khí, CO
2
được đồng hóa thông qua chu trình pentose phosphate dạng khử và các phản ứng
kết hợp CO
2
. Phần lớn các vi khuẩn này, ngoài khả năng tổng hợp quang năng
nhóm vi khuẩn thường phát triển trước, khi đó nhiệt độ chưa cao và sự thay đổi
pH trong khối ủ chưa mạnh, sau đó là sự phát triển mạnh của các loài thuộc
nhóm nấm sợi và sau cùng là nhóm xạ khuẩn. Khi nhiệt độ trong khối ủ tăng lên
thì chỉ có các loài vi khuẩn và xạ khuẩn chịu nhiệt trong khối ủ.
Trong điều kiện hiếu khí quá trình phân giải cellulose xảy ra chủ yếu là do
các vi khuẩn Bacillus sp. Trong điều kiện yếm khí, quá trình phân giải chủ yếu là
do các vi khuẩn yếm khí.
Những loài vi sinh vật điển hình tham gia phân hủy cellulose trong điều
kiện tự nhiên:
- Vi khuẩn: Acetobacter xylinum, Celluvibrio gilvus, Bacillus, Cellulomonas,
Pseudomonas, Chlostridium,Fluorescens.
SVTH: Võ Hồng Sương - Lớp 10 SHLT Năm: 2012
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 17 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
- Nấm sợi: Asp. fumigatus, Asp. niger, Mucor pusillus, Penicillim notatum,
Fusarium moniforme, F. solani, Piricularia oryzae, Myrothecium verucarium
- Xạ khuẩn: Streptomyces antibioticus, Str. cellulosae, Str. celluloflavus,
Str. thermodiastaticus, Thermosporafusca, Nocardia cellulans.
* Sự phân giải xylan
Xylan là một trong những thành phần quan trọng của thực vật, phân giải
xylan có ý nghĩa quan trọng trong xử lý chất thải hữu cơ. Trong thực vật xylan
được xem như chất keo liên kết các sợi cellulose với nhau, việc phá vỡ chất keo
này có ý nghĩa rất lớn trong quá trình thủy phân celllulose có trong thực vật.
Có nhiều loài vi sinh vật tham gia phân giải xylan, chúng có khả năng tổng
hợp enzym xylanase, dưới tác dụng của enzym này xylan được chuyển hóa thành
nhiều sản phẩm khác nhau và cuối cùng chuyển hóa thành đường.
Những loài vi sinh vật tham gia phân giải xylan:
- Vi khuẩn: Bacillus subtilis, B.xylophagus, B. polymyxa, Clostridium sp,
Micromonospora chalcea, Cellvibriofulvus.
- Nấm sợi: Aspergillus niger, Asp. oryzae, Asp. amstelodami, Alternaria
kikuchiana, Chaetonium globosun, Fomes annosus, F. igniarus, Fusarium
albicans, Endorycopsis fibuligera, Turolopsis insigeniosa
- Vi khuẩn: Bacillus polymyxa, B. cereus, B. themoproteplyticus, B. subtilis,
Clostridium botulinum, E. coli, Proteus vulgaris, Micrococcus Sp.,Str. lactis
- Xạ khuẩn: Streptomyces, Thermonospora fusca, Thermoactinomyces
vulgaries.
* Quá trình nitrat hóa [8, tr 65-68]
Quá trình nitrat hóa được thực hiện qua hai giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Giai đoạn nitrit hóa. Đây là giai đoạn chuyển hoá NH
3,
NH
4
+
→
NO
2
-
Vi khuẩn tham gia vào giai đoạn này: Nitrosomonas, Nitrosospira,
Nitrosococcus, Nitrosolobus.
- Giai đoạn 2: Giai đoạn nitrat hóa. Giai đoạn chuyển hoá NO
2
-
→
NO
3
-
Vi khuẩn tham gia vào giai đoạn này: Nitrobacter, Nitrospina, Nitrococcus.
SVTH: Võ Hồng Sương - Lớp 10 SHLT Năm: 2012
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 19 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
chuyển hóa lưu huỳnh, quá trình phân giải phospho hữu cơ, phospho vô cơ
- Vi khuẩn tham gia chuyển hóa lưu huỳnh: Nhóm Thiobacillus tự dưỡng
hóa năng, họ Thiorodaceae, họ Chlorobacteria ceae, Bacillus subtilis
- Vi khuẩn tham gia chuyển hóa phospho: Bacillus mycoides, Pseudomonas
spp, Actinomyces spp, Mycobacterium cyaneum, Flavobacterium aurantiacus
2.4. Các chế phẩm vi sinh vật thường dùng để xử lý rác thải sinh hoạt
2.4.1. Chế phẩm EM
EM (Effective Microorgarmism) có nghĩa là các vi sinh vật hữu hiệu. Chế
phẩm này do Giáo sư Tiến sĩ Teruo Higa-trường đại học tổng hợp Ryukyus,
Okinawoa, Nhật Bản nghiên cứu và áp dụng thực tiễn vào đầu năm 1980. Trong
chế phẩm này có khoảng 80 loài vi sinh vật kỵ khí và hiếu khí thuộc các nhóm:
vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn [3, tr 1].
Chế phẩm gốc có tên gọi là EM1, EM1 có màu nâu, thơm, vị chua ngọt, độ
pH < 3,5, bảo quản ở nhiệt độ bình thường, ổn định, tránh ánh nắng mặt trời trực
tiếp rọi vào, thời gian bảo quản từ 6 tháng đến 1 năm.
Từ chế phẩm EM1 có thể chế ra các chế phẩm khác như EM thứ cấp, EM
Bokashi B (làm thức ăn cho gia súc) và EM Bokashi C (để xử lý môi trường).
EM thứ cấp: Nguyên liệu cần dùng để tạo ra bao gồm chế phẩm EM1, rỉ
đường hoặc đường nâu, nước sạch. Cách làm: Pha trộn các vật liệu trên theo tỷ lệ
SVTH: Võ Hồng Sương - Lớp 10 SHLT Năm: 2012
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 20 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
EM1: rỉ đường : nước là 1:1:20. Trước tiên hòa tan rỉ đường hoặc đường nâu với
nước sạch, sau đó đổ EM1 vào và trộn đều. Cho hỗn hợp này vào can nhựa sạch
và để trong thời gian từ 5 đến 10 ngày, tùy theo nhiệt độ không khí. Khi đo thấy
độ pH < 4,0 là sử dụng được.
EM Bokashi B: Dung dịch EM1, rỉ đường (hoặc đường nâu), nước sạch, được
pha trộn theo tỷ lệ 3:3:100. Sau đó phun dung dịch trên vào thức ăn và trộn đều cho
đến khi độ ẩm đạt khoảng 30 đến 40% là được. Cho vào bao hoặc thùng chứa, bao
kín để lên men kỵ khí. Sau 7-10 ngày, khi hỗn hợp lên men, thơm mùi rượu, có mốc
trắng trên bề mặt, nghĩa là EM Bokashi B đã làm xong và có thể đem dùng.
chủng vi sinh vật kích thích sinh trưởng (Azotobacter).
Men vi sinh ủ được với liều lượng 2kg hoặc 2lít/tấn cơ chất cần ủ trong quy
trình tạo phân bón từ phế thải.
Trong trường hợp không có men vi sinh vật, có thể sử dụng phân chuồng,
phân bắc hoặc phế thải động vật đã qua ủ sơ bộ với liều lượng từ 10-20% so với
tổng số nguyên liệu sử dụng.
Các vi sinh vật có thể được phân lập trực tiếp từ rác thải của địa phương nơi
xây dựng nhà máy, sau đó được hoạt hóa để tăng khả năng hoạt động phân giải
của chúng trong rác thải. Các vi sinh vật phân lập cần có những đặc điểm sau:
+ Có khả năng sinh trưởng và phát triển mạnh trong môi trường là rác thải
của địa phương nơi phân lập.
+ Có khả năng sinh enzyme phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong rác thải
sinh hoạt cao như: enzyme amylase, cellulase, chitinase, lignin-peroxydase,
xylanase, pectinase, protease…
Dưới đây là sơ đồ phân lập và sản xuất tổng quát của men vi sinh.
Hình 2.1: Sơ đồ phân lập và sản xuất chế phẩm men vi sinh
Sau phân lập men vi sinh vật được bảo quản đông khô hoặc lạnh đông trong
các ống nghiệm.
2.5. Các phương pháp sinh học xử lý chất thải rắn
2.5.1. Các tiêu chí đối với vấn đề xử lý rác thải để phát triển bền vững [4]
Có ba vấn đề mang tính chất định hướng cho quốc gia, mọi ngành nghề khi
tiến hành thiết kế, vận hành một nhà máy xử lý chất thải. Đó là:
+ Tái sử dụng chất thải (waste reuse): Ngay khi thiết kế quy trình công
nghệ, ta phải đặt vấn đề là chất thải được tạo ra từ quá trình công nghệ này có thể
tái sử dụng chất thải của nó được hay không.
+ Quay vòng chất thải hay tái chế chất thải (recycling): Là quá trình biến
đổi tính chất của chất thải để có thể sử dụng lại chúng. Kết quả vừa tạo ra sản
phẩm, tăng thu nhập cho xã hội vừa loại được chất thải.
SVTH: Võ Hồng Sương - Lớp 10 SHLT Năm: 2012
Dung dịch mẫu
ưu điểm thì nó còn có nhiều hạn chế.
* Nhược điểm:
- Hiện tượng thoát khí từ bãi rác do không được che phủ kín, ảnh hưởng đến
không khí khu vực xung quanh.
- Nước mưa thấm vào rác thải, lượng nước rò rỉ cần xử lý lớn, độ ô nhiễm cao.
Phụ thuộc vào tự nhiên, thời gian dài 8 tháng đến 2 năm.
- Chất thải chưa được phân loại nên chất lượng sản phẩm không cao. Việc
quản lý bãi rác rất khó khăn và tốn kém.
b. Phương pháp 2: Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh (Landfill) [4]
Đây là phương pháp chôn lấp rác vào các hố đào có tính toán về dung
lượng, có gia cố cẩn thận để kiểm soát khí thải và kiểm soát lượng nước rò rỉ.
Nền tảng của phương pháp này là tạo môi trường yếm khí để vi sinh vật tham gia
SVTH: Võ Hồng Sương - Lớp 10 SHLT Năm: 2012
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 23 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
phân hủy các thành phần hữu cơ có trong rác thải có kiểm soát hiện tượng ô
nhiễm nước, đất, không khí.
* Ưu điểm: Phương pháp này có ưu điểm là kiểm soát được hiện tượng ô nhiễm
môi trường.
* Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư xây dựng cao.
- Tốn diện tích để chứa rác.
- Thời gian phân hủy rác thải lâu, kể cả phương pháp landfill mặc dù có bổ
xung vi sinh vật.
- Đối với chôn lấp lộ thiên, phần bề mặt không được phủ kín, nên từ bãi rác
thoát ra các loại khí như NH
4
, CO
2
, H
2
Phương pháp này chỉ thích hợp với rác thải công nghiệp, rác thải y tế.
Không thích hợp cho xử lý rác thải sinh hoạt có hàm lượng rác hữu cơ cao như ở
Việt Nam.
d. Phương pháp 4: Phương pháp ủ chất thải (composting) [8, tr109-112]
Quá trình ủ là quá trình phân giải một loạt các chất hữu cơ có trong chất thải sinh
hoạt, bùn cặn, phân gia súc, hầm cầu, các chất thải hữu cơ nông nghiệp. Quá trình ủ
chất thải được thực hiện cả trong điều kiện hiếu khí và cả trong điều kiện kỵ khí.
- Ủ hiếu khí: Là quá trình chuyển hoá các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật khi có
mặt của oxi. Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân giải hiếu khí là CO
2
, NH
3
,
nước, nhiệt các chất hữu cơ đã ổn định và sinh khối vi sinh vật. Quá trình thường
diễn ra nhanh hơn.
- Ủ kỵ khí: Là quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ bởi các vi sinh vật khi
không có mặt của oxi. Sản phẩm cuối cùng là CO
2
, CH
4
, NH
3
và một số loại khí
khác với một lượng nhỏ, các axít hữu cơ, nhiệt, các chất hữu cơ ổn định, sinh
khối vi sinh vật. Quá trình thường diễn ra chậm.
* Ưu điểm:
- Làm ổn định chất thải: Khi chất thải được ủ, nhờ hoạt động sống của vi
sinh vật, các chất thải sẽ được chuyển hóa sang trạng thái ổn định, do đó khi
chuyển chất thải vào đất sẽ không gây ra hiện tượng ô nhiễm môi trường. Quá
trình ủ là quá trình đã được kiểm soát nên rất có lợi cho môi trường.
2.5.3.1. Phương pháp ủ kỵ khí trong Bioreactor hoặc bể ủ tạo gas cho phát điện
Rác hữu cơ sau phân loại được cho vào bioreactor hoặc các bể ủ kỵ khí,
nước rỉ rác được thu gom thông qua hệ thống ống dẫn và được xử lý trước khi
thải ra môi trường tự nhiên. Khí gas sinh ra được thu gom, qua công đoạn tách
nước được đưa đến máy chiết và máy thổi khí nén trước khi đưa vào chạy động
cơ của máy phát điện. Phương pháp này đang áp dụng ở nhà máy xử lý rác Gò
Cát, thành phố Hồ Chí Minh [19].
* Ưu điểm
SVTH: Võ Hồng Sương - Lớp 10 SHLT Năm: 2012
Copyright: Tài liệu đại học ©