Đồ án tốt nghiệp

-1-

SVTH: Trần Thị Trúc Linh

MỞ ĐẦU
Hiện nay, nước ta đang bước vào thời kì hội nhập. Đó là thời cơ thuận lợi để phát
triển kinh tế xã hội, thu hút vốn đầu tư ở Việt Nam.
Tuy nhiên, song song với quá trình phát triển kinh tế, quá trình công nghiệp hoá,
hiện đại hoá đất nước thì tình trạng ô nhiễm môi trường đang là vấn đề cấp thiết của
các nhà quản lý và cả cộng đồng dân tộc Việt Nam. Kinh tế càng phát triển thì việc
khai thác và sử dụng tài nguyên ngày càng cao, thu nhập và mức sống của người dân
ngày càng được cải thiện. Do đó nhu cầu sử dụng các sản phẩm nông, công nghiệp
ngày càng tăng lên, các nhà máy, xí nghiệp không ngừng mọc lên và như vậy lượng
chất thải thải ra càng nhiều. Nếu như chúng không được xử lý thích hợp thì sẽ gây ô
nhiễm môi trường nghiêm trọng, mất cảnh quan khu dân cư, làm phát sinh mầm bệnh,
gây ra nhiều bệnh truyền nhiễm.
Cụ thể ở Đà Nẵng, một thành phố lớn của khu vực miền trung với dân số trên một
triệu dân, lượng dân cư tập trung không đồng đều, chủ yếu ở khu trung tâm thành phố
và một số khu vực có nhiều trường đại học, khu công nghiệp đặc biệt như khu vực
Hoà Khánh - Liên Chiểu. Bên cạnh đó Thành phố đang trên đà phát triển kinh tế, đô
thị hóa và công nghiệp hóa đang diễn ra mạnh mẽ. Do đó lượng rác thải thải ra mỗi
ngày ở đây là rất lớn, với thành phần chủ yếu là các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy, khả
năng gây ô nhiễm môi trường cao. Vấn đề này ngày càng nóng bỏng, nhức nhối cần
được quan tâm giải quyết.
Là một sinh viên khoa công nghệ sinh học đã được trang bị một số kiến thức cơ
bản về lĩnh vực môi trường, em cho rằng để giải quyết vấn đề cấp bách đó việc xây
dựng một nhà máy sản xuất Phân Vi Sinh từ rác thải sinh hoạt với dây chuyền công
nghệ hiện đại, phù hợp, cho sản phẩm đạt chất lượng cao, đủ sức cạnh tranh với các
loại phân bón cùng loại đang lưu hành trên thị trường là hết sức cần thiết cả về khía

nước tiên tiến như phương pháp đốt, phương pháp chôn lấp tích cực, ủ sinh học trong
các bioreactor…nếu áp dụng chưa chắc đã cho hiệu quả cao, do sự khác biệt về điều
kiện khí hậu gây ra sự khác biệt lớn về các thông số kỹ thuật. Mặt khác các phương
pháp này có chi 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 để chôn lấp. Với phương pháp xử lý như vậy vừa tốn kém, xử lý không
triệt để, vấn đề ô nhiễm môi trường vẫn còn tồn tại.
Do đó việc thiết kế xây dựng một nhà máy sản xuất phân vi sinh từ rác thải sinh
hoạt với các thông số kỹ thuật phù hợp điều kiện khí hậu Việt Nam và chi phí vận
hành thấp tại Đà Nẵng là hết sức cần thiết. Nó không những góp phần giảm thiểu ô
nhiễm môi trường mà còn quay vòng tái sử dụng những chất thải có thể tái chế, mang
lại hiệu quả kinh tế cao.
1.2. Vị trí nhà máy
Để một nhà máy đi vào hoạt động lâu dài và có hiệu quả cao thì vị trí đặt nhà máy
thích hợp đóng vai trò hết sức quan trọng. Địa điểm xây dựng nhà máy phải gần vùng
nguyên liệu, hệ thống giao thông thuận tiện, có thể hợp tác hóa với các nhà máy khác
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh từ rác thải sinh hoạt, năng suất 7 tấn rác/ giờ


Đồ án tốt nghiệp

-3-

SVTH: Trần Thị Trúc Linh

trong khu vực để sử dụng chung các công trình cung cấp điện, nước, khu xử lý nước
thải, các công trình phúc lợi tập thể và phục vụ công cộng, vấn đề tiêu thụ sản phẩm và
phế phẩm nhanh... nhưng đảm bảo được yếu tố môi trường, ít ảnh hưởng đến những
khu vực lân cận.
Như vậy, để đáp ứng được những yêu cầu trên thì vị trí nhà máy sản xuất phân vi

-4-

SVTH: Trần Thị Trúc Linh

Nhà máy đặt ở khu vực Khánh Sơn gần với bãi rác của thành phố có hệ thống giao
thông hoàn chỉnh, có thể liên kết với các nhà máy khác ở khu công nghiệp Hoà Khánh.
Do đó việc thu nhập nguyên liệu, vận chuyển phế liệu tái chế, các sản phẩm của nhà
máy tới nơi tiêu thụ rất thuận lợi và nhanh chóng, tiết kiệm nguồn chi phí lớn.
1.5. Nguồn nguyên liệu
Ở đây ta chọn nguyên liệu cho nhà máy sử dụng là nguồn rác thải sinh hoạt của
thành phố do Công ty Môi Trường Đô Thị Thành Phố Đà Nẵng cung cấp.
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 VSV 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.


SVTH: Trần Thị Trúc Linh

CHƯƠNG 2:

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Tổng quan về rác thải sinh hoạt
2.1.1. Tình hình ô nhiễm rác thải trên thế giới [5]
Trong vài thập kỷ vừa qua, do sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật
dẫn đến sự phát triển mạnh mẽ về kinh tế, cùng với sự bùng nổ dân số, nhu cầu sinh
hoạt ngày càng cao, vì vậy lượng các chất thải do con người thải 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 đáng quan tâm không
chỉ đối với các nhà lãnh đạo, quản lý, quy hoạch, mà còn gây ảnh hưởng lớn đến sức
khỏe cộng đồng, đến mỹ quan thành phố. Thực tế, chất thải gây ô nhiễm môi trường đã
không được quản lý chặt chẽ, 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.
* Bảng 2.1. Thu gom chất thải rắn đô thị ở một số quốc gia năm 2007 [15]

Quốc gia
Cộng đồng các quốc gia độc lập (trừ các nước ở biển Ban tích)
Các nước thuộc Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế OECD
Châu Á (trừ các nước thuộc OECD)
Nam Mỹ
Trung Mỹ
Bắc Phi & Trung Đông

Hiện nay, chất thải được tái chế bằng nhiều cách vừa biến thành năng lượng lẫn thu
hồi nguyên liệu.
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 nghiêm trọng đến
môi trường đất, nước, không khí.
2.1.2. Tình hình ô nhiễm rác thải ở Việt Nam [5]
Việt Nam 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 thải 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 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 cả nước có 91 bãi rác lớn, chỉ có 17
bãi hợp vệ sinh, chiếm chưa tới 19%. Trong khi đó có 49 bãi rác (chiếm gần 54%)
đang gây ô nhiễm nghiêm trọng. Các bãi rác chôn lấp không hợp vệ sinh và các bãi rác
lộ thiên gây ra ô nhiễm nước ngầm và nước mặt do nước rác không được xử lý, các
chất ô nhiễm không khí, tạo ra nhiều mùi hôi thối hoặc các loại côn trùng, ruồi muỗi,
chuột, bọ, gây ảnh hưởng rất lớn đến người dân đặc biệt là những người dân sống cạnh
bãi rác. Nguyên nhân gây tình trạng ô nhiễm rác thải sinh hoạt hiện nay xuất phát từ
thực trạng quản lý môi trường và ý thức của người dân. Để giải quyết vấn đề này một
cách triệt để cần có sự kết hợp chặt chẽ giữa các nhà quản lý, nhà khoa học và người
dân nhằm tìm ra giải pháp hợp lý trong việc giảm thiểu, tái sử dụng và quay vòng rác
thải đô thị.

Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh từ rác thải sinh hoạt, năng suất 7 tấn rác/ giờ


- Rác thải sinh hoạt chiếm tỷ lệ rất lớn khoảng 80% tổng các loại rác thải (12,8
triệu tấn), trong đó các loại chất thải từ nguồn thực vật chiếm số lượng nhiều hơn cả.
- Chất thải hữu cơ từ rác thải sinh hoạt có nguồn gốc chủ yếu từ thực vật nên chúng
có hàm lượng nước rất cao, kết hợp với các chất dinh dưỡng và vi sinh vật có sẵn
trong chất thải gây nên hiện tượng thối rữa nhanh làm ô nhiễm đất, nước và không khí
nghiêm trọng.
- Rác thải sinh hoạt ở Việt Nam chưa được phân loại tại nguồn. Do đó, rất khó
khăn trong việc xử lý chúng.
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh từ rác thải sinh hoạt, năng suất 7 tấn rác/ giờ


Đồ án tốt nghiệp

-9-

SVTH: Trần Thị Trúc Linh

2.1.3.3. Thành phần và một số tính chất của rác thải sinh hoạt
Do không được phân loại tại nguồn nên thành phần các loại chất thải trong rác thải
sinh hoạt rất đa dạng và phức tạp. Trong đó tỷ lệ rác thải hữu cơ dễ phân hủy chiếm tỷ
lệ lớn từ 55-75% . Thành phần cụ thể được thống kê trong bảng sau:
* Bảng 2.2. Thành phần rác thải sinh hoạt của thành phố Đà Nẵng [5]

Thứ tự
1
2
3
4
5
6

3,2
0,2
4,0
0,5
2,3
1,6
3,1
0,7
0,9
0,8
1,9
7,1
100,0

Dựa vào bảng trên ta thấy thành phần của rác thải chủ yếu là chất hữu cơ, chiếm
hơn 50% nên rất thuận lợi cho việc xử lý rác thải bằng phương pháp sinh học mà cụ
thể là sản xuất phân vi sinh. Nếu rác thải được phân loại trước khi đưa vào sản xuất thì
việc sử dụng các phương pháp sinh học càng có hiệu quả, sản phẩm của quá trình đạt
chất lượng cao, khả năng sử dụng làm phân bón để cải tạo đất tốt, dẫn đến giảm thiểu
đáng kể lượng rác thải, cải tạo môi trường, mang lại hiệu quả kinh tế cao.
2.1.4. Các phương pháp xử lý rác thải sinh hoạt thường gặp
2.1.4.1. Phương pháp đổ rác thành đống ngoài trời
Đây là phương pháp được sử dụng nhiều nhất, rác được thu gom vận chuyển đến
địa điểm xác định để xử lý. Tại đó người ta đổ rác thành từng đống có kích thước khác
nhau. Lớp rác này đổ chồng lên lớp rác khác tạo nên sự hỗn độn không theo một qui
luật nào. [5 trang 97]
* Ưu điểm
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh từ rác thải sinh hoạt, năng suất 7 tấn rác/ giờ



- Tốn diện tích để chứa rác.
- Thời gian phân hủy rác thải lâu, kể cả phương pháp landfill mặc dù có bổ sung 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, CO2, H2S, NH3, indol và nhiều khí khác gây mùi khó chịu, ô
nhiễm không khí trầm trọng ở khu vực xung quanh.

Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh từ rác thải sinh hoạt, năng suất 7 tấn rác/ giờ


Đồ án tốt nghiệp

- 11 -

SVTH: Trần Thị Trúc Linh

- Phương pháp chôn lấp đơn giản, nước mưa thấm vào bãi rác tạo ra lượng nước rò
rỉ rất lớn, rửa trôi các chất dễ phân hủy gây ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng.
- Rác chôn lấp chưa được phân loại, chứa rất nhiều các chất khó phân hủy, các chất
độc hại có sẵn trong rác và các chất độc phát sinh trong quá trình ủ tạo ra mối nguy
hiểm rất lớn cho môi trường đất.
- Bãi rác chứa rất nhiều vi sinh vật gây bệnh, do chôn lấp lộ thiên các tác nhân gây
bệnh này sẽ tác động trực tiếp tới sức khỏe của những người sống gần khu vực bãi rác.
- Với phương pháp landfill, chi phí cho lớp lót, hệ thống thu và xử lý khí, nước rác
rất lớn.
2.1.4.3. Phương pháp đốt [24]
Rác thải sau khi thu gom, vận chuyển về được đốt trong các lò đốt, có thể thu nhiệt
để chạy máy phát điện, còn phần tro có thể đem chôn lấp.
* Ưu điểm
- Tiêu diệt được mầm bệnh, loại bỏ được các chất độc hại trong chất thải.

lên tới 80oC, trung bình khoảng 55-60 oC) nên các vi sinh vật gây bệnh sẽ bị tiêu diệt sau
4-5 ngày ủ.
+ Làm cho chất hữu cơ có giá trị phân bón cao: Phần lớn các chất dinh dưỡng như
N, P, K có trong thành phần các chất hữu cơ, khi bón cho cây thì cây không thể hấp thụ
được, sau khi ủ thì các chất này sẽ chuyển sang vô cơ như NO 3-, PO43- dễ dàng cho cây
hấp thụ.
+ Làm tơi xốp đất: Sau khi ủ chất hữu cơ trở thành dạng mùn, tơi xốp giúp cây dễ
hấp thụ.
* Các vi sinh vật trong quá trình ủ
Theo [16] các vi sinh vật chính trong quá trình ủ bao gồm:
- Vi khuẩn
Vi khuẩn đóng vai trò chính trong quá trình phân huỷ và cũng là nguồn phát sinh
nhiệt. Hầu hết chúng có nhu cầu dinh dưỡng khác nhau và sử dụng hệ enzyme để phân
huỷ hoá học nhiều loại hợp chất hữu cơ khác nhau.
Vi khuẩn là các vi sinh vật đơn bào, chúng có dạng hình que, hình cầu và hình xoắn,
có một số loài vi khuẩn di động. Ở thời gian đầu của quá trình ủ (25-40 oC) các loài vi
khuẩn không ưa nhiệt chiếm ưu thế và vài loài được tìm thấy ở vùng bề mặt các tầng đất
mặt.
Khi nhiệt độ khối ủ tăng lên trên 40 oC vi khuẩn ưa nhiệt tiếp tục phát triển. Giống
Bacillus chiếm ưu thế trội hơn hẳn và là giống có số lượng nhiều nhất. Bacillus chiếm
ưu thế khi ở nhiệt độ 50-55oC nhưng lại bị suy giảm khi nhiệt độ trên 60oC. Khi điều
kiện nhiệt độ khắc nghiệt, vi khuẩn hình thành bào tử, với thành bào tử dày thì chúng có
thể chống chịu được với điều kiện tự nhiên khắc nghiệt như nhiệt độ quá cao, quá thấp,
thiếu thức ăn, khô hạn. Chúng có mặt khắp nơi trong tự nhiên và sẽ sinh trưởng, phát
triển khi môi trường tự nhiên thuận lợi.
Khi nhiệt độ giảm các vi sinh vật ôn hoà lại phát triển và chiếm ưu thế.
Các loài vi khuẩn thường gặp là: Bacillus, Pseudomonas, Clostridium,…
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh từ rác thải sinh hoạt, năng suất 7 tấn rác/ giờ




Hình 2.2. Hình dạng nấm

Một vài loài nấm thường gặp khi ủ: Mucor, Aspergillus, Torula, Talaromyces,
Coprinus…
- Sinh vật đơn bào

Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh từ rác thải sinh hoạt, năng suất 7 tấn rác/ giờ


Đồ án tốt nghiệp

- 14 -

SVTH: Trần Thị Trúc Linh

Sinh vật đơn bào là động vật rất nhỏ, chúng được tìm thấy ở các giọt nước trong
phân ủ, đóng vai trò thứ yếu trong quá trình phân huỷ. Sinh vật đơn bào lấy thức ăn từ
các hợp chất hữu cơ tương tự như vi khuẩn và nấm.
Tóm lại, tùy thuộc vào những khoảng nhiệt độ khác nhau trong quá trình ủ compost
sự xuất hiện của các loài VSV cũng thay đổi phù hợp với bản chất của quá trình trao
đổi chất ở VSV và được biểu diễn ở hình 1.5 [14].
t0C

Không có VSV dị dưỡng nhưng một số enzyme ngoại bào vẫn hoạt
80động
Bào tử của vi khuẩn và xạ khuẩn vẫn có thể phát triển, trên giới
70hạn phát triển của xạ khuẩn và phần lớn vi khuẩn
Trên giới hạn phát triển của nấm chịu nhiệt, nhiệt độ thấp nhất để


- 15 -

SVTH: Trần Thị Trúc Linh

bị giới hạn thì quần thể vi sinh vật bị suy giảm và mất một thời gian khá lâu để phân
huỷ rác. Nếu N vượt quá lượng giới hạn thì khối ủ sẽ có mùi khó chịu như NH 3 gây ô
nhiễm môi trường ủ.
Tỉ lệ C/N thích hợp dao động trong khoảng 25:1 đến 40:1, tỉ lệ C/N thích hợp nhất
là 30:1.
- Kích thước nguyên liệu
Nếu vật liệu ủ có kích thước lớn sẽ kéo dài thời gian ủ và không giữ ẩm tốt, còn
nếu kích thước vật liệu quá nhỏ thì sẽ bít các lỗ khí làm giảm nồng độ O 2, tạo quá trình
phân giải kị khí. Qua nghiên cứu thì kích thước nguyên liệu thích hợp nhất là từ 1,2-5
cm.
- Độ ẩm
Độ ẩm ảnh hưởng đến hoạt động sống của vi sinh vật và nồng độ O 2 trong khối ủ.
Nếu độ ẩm cao sẽ làm giảm nồng độ O 2 trong hỗn hợp, quá trình phân giải kị khí xảy
ra và tạo mùi khó chịu, kéo dài thời gian phân huỷ.
Nếu độ ẩm thấp hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, các chất dinh dưỡng hoà tan
thấp và vi sinh vật sẽ tạo bào tử. Còn độ ẩm quá cao sẽ rửa trôi chất dinh dưỡng, giảm
nhiệt độ khối ủ tạo điều kiện để vi sinh vật gây bệnh phát triển.
Độ ẩm thích hợp cho quá trình ủ từ 40-60%. Ở giai đoạn đầu độ ẩm khoảng 5560% kết thúc quá trình độ ẩm khoảng 40-45%.
- Nhiệt độ
Nhiệt độ rất quan trọng trong quá trình ủ. Nếu ủ tốt thì nhiệt độ tăng 40-50 oC sau 23 ngày. Nếu nhiệt độ tăng quá 60oC thì làm giảm sự phân huỷ tạo mùi hôi còn nếu thấp
thì quá trình phân huỷ chậm. Nhiệt độ thường trong khoảng 55-60 oC, với việc kiểm tra
nhiệt độ tại những điểm khác nhau của các đống ủ ta sẽ xác định được đồ thị nhiệt độ
từ đó có thể kiểm soát được nhiệt độ của quá trình ủ.
Nhiệt độ được tạo ra trong quá trình hoạt động sinh hoá học của vi sinh vật. Nhiệt
độ tối ưu cho quá trình ủ là 50-55oC, ở mức nhiệt độ này các vi sinh vật gây bệnh được
tiêu diệt và tác dụng thúc đẩy quá trình phản ứng sinh hoá.

- Đánh giá quá trình ủ
Quá trình ủ và điểm kết thúc được đánh giá qua các yếu tố sau:
+ Nhiệt độ giảm đến mức nhiệt độ bình thường, không tăng trở lại
+ Thành phần các chất trong khối ủ: C/N, tro, COD, VS (chất rắn bay hơi)
+ % lượng nitrat và không có mặt của NH3
+ Không có các loại côn trùng trước và sau sản phẩm ủ
+ Không còn mùi khó chịu
+ Xuất hiện màu trắng hay màu xám trắng của xạ khuẩn

Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh từ rác thải sinh hoạt, năng suất 7 tấn rác/ giờ


Đồ án tốt nghiệp

- 17 -

SVTH: Trần Thị Trúc Linh

2.2. Vi sinh vật và các quá trình chuyển hóa trong rác thải sinh hoạt
2.2.1. Vi sinh vật chuyển hóa cacbon [5]
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.
2.2.1.1. 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 từng điều kiện cụ thể. Các vi sinh vật thực hiện quá trình này chủ yếu là
các vi khuẩn quang hợp thuộc bộ Rhodospirillales gồm các họ sau:
- Họ Rhodospirillaceae gồm các chi: Rhodospirillum, Rhodopsrendomonas…
- Họ Chromatiaceae gồm các chi: Chromatium, Thiosarsina, Thiospirillum...

- Vi sinh vật tổng hợp α-amylase: Aspergillus awamorii, Asp. oryzae, Asp. niger,
Bacillus amyloliquefaciens, Clostridium acetobutylinon...
- Vi sinh vật tổng hợp β-amylase: Aspergillus awamorii, Asp. niger, Asp. oryzae,
Saccharomyces cerevisiae, Clostridium acetobutylium...
- Vi sinh vật tổng hợp γ-amylase: Asp. awamorii, Asp. usamii,
* Sự phân giải cellulose
Trong rác thải sinh hoạt có nguồn gốc thực vật, hàm lượng cellulose chiếm số
lượng nhiều nhất. Đây cũng là lượng vật chất cần được chuyển hóa lớn nhất khi tiến
hành xử lý.
Cellulose được phân giải bởi các enzyme trong hệ enzyme cellulase ngoại bào của
vi sinh vật. Tham gia vào quá trình phân giải các chất cellulose bao gồm rất nhiều loài
vi sinh vật khác nhau, trong đó có cả các loài thuộc nhóm vi khuẩn, các loài thuộc
nhóm xạ khuẩn và các loài thuộc nhóm nấm sợi. Các loài thuộc 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.
- Nấm sợi: Asp. fumigatus, Asp. niger, Mucor pusillus, Penicillim notatum,
Fusarium moniforme, F. solani, Piricularia oryzae, Myrothecium verucarium...

Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh từ rác thải sinh hoạt, năng suất 7 tấn rác/ giờ



* Sự phân giải lignin
Lignin có nhiều trong thực vật, có nhiều loài vi sinh vật tham gia phân giải hợp
chất lignin, trong đó đáng chú ý nhất là các loài: Polysticus versicolor, stereum
hirsutum, pholiota Sp., lenzies Sp., poria Sp., trametes Sp. Quá trình phân giải lignin
của những loài vi sinh vật này giúp quá trình phân giải cellulose trong chất thải thực
vật tốt hơn.

Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh từ rác thải sinh hoạt, năng suất 7 tấn rác/ giờ


Đồ án tốt nghiệp

- 20 -

SVTH: Trần Thị Trúc Linh

2.2.2. Vi sinh vật chuyển hóa nitơ [6]
Sự chuyển hoá các hợp chất chứa nitơ trong rác thải bao gồm các quá trình sau:
* Quá trình amôn hóa
Quá trình amôn hóa là quá trình phân giải các chất hợp hữu cơ chứa nitơ. Tham gia
quá trình này là các vi sinh vật có khả năng tổng hợp protease và những enzyme khử
amin. Như vậy quá trình amôn hóa protein gồm hai giai đoạn:
- Giai đoạn phân giải protein.
- Giai đoạn khử amin.
Các loài vi sinh vật tham gia vào quá trình amôn hóa:
- Nấm sợi: Aspergillus.oryzae, Asp. flavus, Asp. candidus, Mucos pusilus,
Penicillium caseicolum, P. notatum, Ryzopus chimesis, Fusarium solani...
- Nấm men: Saccharomyces carls bengensis, S. cerevisiae, Candide albicans,
Endorycopsis fibuligera, Turolopsis insigeniosa...
- Vi khuẩn: Bacillus polymyxa, B. cereus, B. themoproteplyticus, B. subtilis,

- 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...
2.3. Tổng quan về phân vi sinh [17]
Phân vi sinh là loại phân chứa một hay nhiều loại vi sinh vật sống có khả năng kích
thích sự tăng trưởng của cây bằng cách gia tăng sự hấp thu những dưỡng chất cần thiết
cho cây.
Phân hữu cơ vi sinh do Noble Hilner sản xuất đầu tiên tại Đức năm 1896 và được
đặt tên là Nitragin, sau đó phát triển sản xuất tại một số nước như Mỹ (1896), Canada
(1905), Nga (1907), Anh (1910) và Thụy Điển (1914).
Nitragin là loại phân được chế tạo bởi vi khuẩn Rhizoliumdo Beijerink phân lập
năm 1888 và được Fred đặt tên năm 1889 dùng để bón cho các loại cây thích hợp của
họ đậu.
Phân hữu cơ vi sinh có rất nhiều loại, nhiều dạng. Tuy nhiên có thể hiểu chung là
sản phẩm được chế biến từ việc kết hợp phân hữu cơ với việc chọn lọc, nuôi cấy, đưa
vào một hệ vi sinh nào đó có tính năng chuyển hóa được những gì có sẵn trong môi
trường đất tự nhiên trở thành những chất dinh dưỡng hữu ích cho cây trồng. Như vậy
một loại phân hữu cơ vi sinh thường có thành phần cơ bản bao gồm các hợp chất
cacbon hữu cơ có tác dụng cải tạo đất và tạo ra môi trường thuận lợi cho vi sinh vật có
trong phân phát triển.
* Ưu điểm của phân hữu cơ vi sinh:
- Sử dụng phân hữu cơ vi sinh sẽ thay thế dần việc bón phân hóa học, giảm tính
độc hại do hóa chất gây ra mà vẫn đảm bảo nâng cao năng suất thu hoạch.
- Sử dụng phân hữu cơ vi sinh về lâu dài sẽ dần dần trả lại độ phì nhiêu cho đất
như: Làm tăng lượng nitơ, phospho và kali dễ tan trong đất, cải tạo và giữ độ bền cho
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh từ rác thải sinh hoạt, năng suất 7 tấn rác/ giờ


Đồ án tốt nghiệp


+ Zn : 0,003%

+ Mg : 1,2%

+B

+ Mo : 0,0025%

: 0,2%

- Vi sinh vật:
+ VSV(p): 1,2*107CFU/g
+ VSV(x): 9*106 CFU/g
+ VSV(N): 9,2*106CFU/g
2.3.1.2. Phân bón hỗn hợp hữu cơ vi sinh FITOHOCMON của công ty cổ phần
FITOHOCMON
Thành phần và hàm lượng các chất dinh dưỡng chính của loại phân này như sau:
- Thành phần hữu cơ

:15%

- Tỉ lệ N-P2O5-K2O5

: 3-2-2

- Axit Humic

: 0,5%



- Tỉ lệ N-P2O5-K2O

: 1,24-1,35-0,67

- Vi sinh vật:

VSV(P) : 8*106 CFU/g
VSV(X)

: 7,8*107CFU/g

VSV(N)

: 2,6*107CFU/g

2.3.1.4. Phân hữu cơ vi sinh vật cố định Nitơ, phân giải lân của viện
KHKTNN Việt Nam
Mác phân này có thành phần và hàm lượng dinh dưỡng như sau:
- Thành Phần hữu cơ: 15%
- Tỉ lệ N-P2O5-K2O : 1-1-1
- Vi sinh vật: VSV(p) : 106 CFU/g
VSV(N): 106 CFU/g
2.3.1.5. Phân hữu cơ vi sinh TBIO của công ty TNHH công nghệ sinh học TBIO
Mác phân này có hàm lượng và thành phần các chất dinh dưỡng như sau:
- Thành phần các chất hữu cơ
- Axit humic
- Vi sinh vật:

: 50%

và phát triển của vi sinh vật.
Sử dụng chế phẩm EM dạng bột, pha thành dung dịch sử dụng cho quá trình khử
mùi rác thải.
Men vi sinh là dung dịch có chứa các men phân giải lignin và xenlulose hoặc
các chất khác có trong nguyên liệu.
Các enzym phân giải lignin: Lignin pezoxidaza, mangan pezoxidaza,
laccaza, ligninaza.
Các enzym phân giải xenlulose: Exoglucanza, endogluanaza, xenlobioza,
xenluloza.
2.3.2.3. Nguyên liệu sản xuất khác
* Phân urê
Phân urê có dạng tròn, màu trắng trong, dễ hút ẩm, dễ chảy nước, khi tiếp xúc với
không khí. Urê dạng bột thường sử dụng có công thức: (NH2)2CO.
* Phân lân
Phân lân hay còn gọi là phân superphosphate đơn có màu xám xanh dạng bột mịn,
khi gặp ẩm dễ vón cục. Trong đề tài này sử dụng phân lân dạng bột có công thức hoá
học: Ca(H2PO4)2
* Phân kali
Phân kali có dạng viên tròn, màu đỏ, dễ hút ẩm, chảy nước khi tiếp xúc với không
khí. Phân lân dạng bột có công thức hoá học: K2O hoặc KCl.

Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh từ rác thải sinh hoạt, năng suất 7 tấn rác/ giờ


Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 3:

- 25 -