Nghien cuu san xuat compost tu chat huu co trong chat thai

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 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 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí MỤC LỤC CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Lý chọn đề tài: 1.2 Mục tiêu đề tài: 1.3 Nội dung nghiên cứu đồ án: 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Phương pháp nghiên cứu luận 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT COMPOST TỪ CHẤT THẢI RẮN HỮU CƠ 2.1 Tổng quan chất thải rắn 2.2 Thành phần chất thải rắn 2.3 Tính chất chất thải rắn .9 2.3.1 Tính chất vật lý chất thải rắn 2.3.2 Tính chất hóa học chất thải rắn .11 2.4 Phân loại chất thải rắn .12 2.4.1 Phân loại theo công nghệ quản lý – xử lý .13 2.4.2 Phân loại theo quan điểm thông thường 14 2.5 Phương pháp ủ phân sinh học .15 2.5.1 Quá trình làm phân compost .15 2.5.2 Định nghĩa compost trình chế biến compost .15 2.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng .17 CHƯƠNG 3: TIỀM NĂNG ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ COMPOST XỬ LÝ CHẤT THẢI HỮU CƠ TẠI TP HỒ CHÍ MINH 23 3.1 Dự báo dân số thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2030 24 3.2 Dự báo khối lượng phân Compost từ chất thải rắn sinh hoạt đến năm 2030 24 3.3 Tình hình sử dụng phân bón Việt Nam nước Châu Á 28 3.3.1 Tầm quan trọng nông nghiệp kinh tế Việt Nam 28 Năm .29 Loại phân 29 3.3.2 Mức tiêu thụ phân bón châu Á: 31 3.4 Tầm qua trọng phân Compost 32 3.4.1 Tác dụng việc lệ thuộc vào hóa chất nơng nghiệp Việt Nam 32 3.4.2 Tính cần thiết Compost 33 CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT CÁC BIỆP PHÁP ÁP DỤNG 35 4.1 Các phương pháp ủ phân Compost 35 4.1.1 Ủ yếm khí 35 4.1.2 Ủ hiếu khí 35 4.1.3 Nhận xét 37 4.2 Lựa chọn phương án 38 4.3 Sơ đồ hệ thống 39 4.4 Mơ tả tính tốn cơng nghệ 40 4.4.1 Trạm kiểm tra .40 4.4.2 Cắt rác 41 TRANG:2 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.4.6 Trộn rác 41 Ủ phân 43 Xử lý độ chín 49 Sàng lọc 51 CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Lý chọn đề tài:  Thành phố Hồ Chí Minh mệnh danh hịn ngọc biển đơng nước; khơng trung tâm kinh tế, văn hóa, khoa học cơng nghệ, mà cịn đầu mối giao lưu quốc tế, có vị trí quan nước Trên 30 năm qua nhân dân thành phố không ngừng phát huy truyền thống động, sáng tạo, vượt qua nhiều khó khăn, thử thách, đạt nhiều thành tựu vượt bậc tất lĩnh vực đời sống xã hội Với vị tầm cỡ quan trọng ấy, vấn đề vệ sinh môi trường mục tiêu hàng đầu cấp lãnh đạo thành phố Đặc biệt chất thải rắn yếu tố quan trọng tác động đến cảnh quan đô thị môi trường sinh thái Diện tích TP HCM 2.095 km² Số quận/thị xã/huyện: 24 (19 quận nội thành huyện ngoại thành) Số dân: 8.500.000 (2007), nông thôn 14,2%, thành thị 85,8% , mật độ: 3.067 người/km²  Hiện nay, trung bình ngày TP HCM thải khoảng 6.000 rác sinh hoạt Theo dự báo số tăng khoảng 10%/năm, với gia tăng rác thải, chi phí cho công tác xử lý rác thải tăng theo nhanh trở thành gánh nặng cho ngân sách TP HCM Theo thống kê Sở Tài nguyên Môi trường TP.HCM, tổng khối lượng rác quận, huyện thí điểm thực dự án phân loại chất thải rắn nguồn đạt khoảng 1.250 tấn/ngày Khối lượng rác thải quận, huyện xếp theo thứ tự sau: quận (300 tấn/ngày), quận (285 tấn/ngày), quận (260 tấn/ngày), quận 10 (190 tấn/ngày), quận (125 tấn/ngày), huyện Củ Chi (90 tấn/ngày) Nhưng lượng rác đêm chôn lấp Biến rác thành phân compost biến rác thành tiền Khơng thế, hoạt động cịn mang lại nhiều lợi ích kinh tế khác tiết kiệm chi phí chơn lấp rác, tận dụng nguồn tài ngun rác, tạo cơng ăn việc làm cho người dân Chính vấn đề nhóm em chọn đề tài đồ án tốt nghiệp “nghiên cứu quy trình chế biến phân Compost từ rác sinh hoạt thành phố Hồ Chí Minh” nhằm giảm bớt sức ép bãi rác thành phố, góp phần ngăn chặn thảm họa ô nhiễm môi trường rác gây nên, cung cấp phân bón hữu sinh học phục vụ cho nông nghiệp, hỗ trợ cho Đội xanh đô thị (cung cấp phân bón để trồng hoa, xanh hàng trăm tuyến đường) góp phần làm cho thành phố HCM xứng đáng thành phố số nước 1.2 Mục tiêu đề tài: Trên sở thu thập số liệu, kết hợp với tài liệu có sẵn, đồ án nghiên cứu TRANG:3 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí đưa quy trình chế biến phân Compost từ rác sinh hoạt thành phố Hồ Chí Minh trước tình hình chất thải rắn sinh hoạt ngày gia tăng nhanh chóng, có khả gây nhiều tác hại đến người môi trường tương lai gần Góp phần bảo vệ mơi trường, giữ cho thành phố Hồ Chí Minh ln xanh – – đẹp 1.3 Nội dung nghiên cứu đồ án: o Thu thập số liệu sẵn có lượng chất thải rắn phát sinh, thành phần tính chất chất thải rắn TpHCM o Ước tính khối lượng chất thải rắn phát sinh năm 2030, lượng chất thải rắn hữu có chất thải rắn sinh hoạt o Đánh giá tiềm áp dụng công nghệ compost để xử lý chất thải hữu TpHCM o Đề xuất cơng nghệ thích hợp để xử lý chất thải hữu TpHCM 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Phương pháp nghiên cứu luận Phương pháp nghiên cứu nguyên tắc cách thức hoạt động khoa học nhằm ứng dụng vào thực tiễn dựa sở chứng minh khoa học Theo định nghĩa này, cần phải có nguyên tắc phương pháp cụ thể, mà dựa theo vấn đề giải Nghiên cứu quy trình chế biến phân Compost từ rác thải sinh hoạt TpHCM nghiên cứu mối quan hệ từ nguồn phát sinh chất thải rắn sinh hoạt đến khâu xử lý cuối Từ đưa phương pháp xử lý phù hợp chất thải rắn sinh hoạt TpHCM 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể 1.4.2.1 Phương pháp thu thập liệu Thu thập liệu từ sở tài nguyên môi trường TpHCM, đội vệ sinh môi trường đô thị, thư viện trường Đại học Kỹ thuật Cơng nghệ để có cách nhìn nhận khách quan, tồn diện cho cơng tác đánh giá Do giới hạn thời gian phạm vi tìm hiểu, phần nội dung đồ án thực cách thu thập số liệu tài liệu nghiên cứu có liên quan đến việc nghiên cứu kết phân tích từ mẫu rác thành phố, cơng thức mơ hình dựa tài liệu công bố rộng rãi 1.4.2.2 Phương pháp phân tích, đánh giá Dựa vào liệu thu thập được, với tài liệu đọc sách, internet … phân tích, đánh giá công tác thu gom, vận chuyển xử lý rác thành phố Phân tích, đánh giá ưu nhược điểm công nghệ xử lý rác Phân TRANG:4 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí tích chi phí, lợi ích cơng tác xử lý rác sinh hoạt phương pháp chế biến phân Compost 1.4.2.3 Phương pháp mơ hình hóa mơi trường Phương pháp sử dụng đồ án để dự báo dân số tốc độ phát sinh chất thải rắn địa bàn TpCM từ đến năm 2030 thơng qua mơ hình sinh trưởng – phát triển (mơ hình Euler cải tiến) sở số liệu dân số tốc độ tăng trưởng dân số Mơ hình Euler cải tiến mơ hình mang tính tốn học giúp tính toán, dự báo khoảng thời gian dài với công thức sau : Ni +1 = Ni + rΔ t N(i + 1)/ = (Ni + + Ni)/2 N ’i + Trong đó: = Ni + rΔ t.N(i+1)/2 Ni: số dân năm i Ni + 1: số dân năm tính tốn (người) Δ t: khoảng thời gian chênh lệch, thường lấy Δ t = năm r: tốc độ gia tăng dân số (%) 1.4.2.4 Phương pháp tổng hợp Khi có số liệu thu thập được, dựa phương pháp phân tích, đánh giá … kết hợp với kiến thức chun ngành mình, nhóm tổng hợp đưa nhận xét, đánh giá khách quan, đề xuất quy trình chế biến phân Compost phù hợp TRANG:5 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT COMPOST TỪ CHẤT THẢI RẮN HỮU CƠ 2.1 Tổng quan chất thải rắn Nguồn gốc phát sinh, thành phần tốc độ phát sinh chất thải rắn sở quan trọng thiết kế, lựa chọn công nghệ xử lý đề xuất chương trình quản lý chất thải rắn thích hợp Có nhiều cách phân loại nguồn gốc phát sinh chất thải rắn khác phân loại theo cách thông thường là: - Khu dân cư - Khu thương mại - Cơ quan, công sở - Khu xây dựng phá hủy cơng trình xây dựng - Khu công cộng - Nhà máy xử lý chất thải - Cơng nghiệp - Nơng nghiệp - Hộ gia đình, biệt thự, chung cư - Nhà kho, nhà hàng, chợ, khách sạn, nhà trọ, trạm sữa chữa dịch vụ - Trường học, bệnh viện, văn phịng, cơng sở nhà nước - Khu nhà xây dựng mới, sữa chữa nâng cấp mở rộng đường phố, cao ốc, san xây dựng - Đường phố, công viên, khu vui chơi giải trí, bãi tắm - Nhà máy xử lý nước cấp, nước thải trình xử lý chất thải công nghiệp khác - Công nghiệp xây dựng, chế tạo, cơng nghiệp nặng, nhẹ, lọc dầu, hố chất, nhiệt điện TRANG:6 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - Đồng cỏ, đồng ruộng, vườn ăn quả, nông trại - Thực phẩm dư thừa, giấy, can nhựa, thuỷ tinh, can thiếc, nhôm - Giấy, nhựa, thực phẩm thừa, thủy tinh, kim loại, chất thải nguy hại Rác vườn, cành cắt tỉa, chất thải chung khu vui chơi, giải trí Bùn, tro, Chất thải q trình chế biến công nghiệp, phế liệu, rác thải sinh hoạt - Thực phẩm bị thối rửa, sản phẩm nông nghiệp thừa, rác, chất độc hại (Nguồn: Integrated Solid Waste Management, McGRAW-HILL 1993) Bảng 2.1 Nguồn gốc loại chất thải Nguồn phát sinh Nơi phát sinh Các dạng chất thải rắn Khu dân cư Hộ gia đình, biệt thự, chung cư Thực phẩm dư thừa, giấy, can nhựa, thủy tinh, nhôm Khu thương mại Nhà kho, nhà hàng, chợ, khách sạn, nhà trọ, trạm sửa chữa dịch vụ Giấy, nhựa, thực phẩm thừa, thủy tinh, kim loại, chất thải nguy hại Cơ quan, công sở Trường học, bệnh viện, văn phịng quan phủ Giấy, nhựa, thực phẩm dư thừa, thủy tinh, kim loại, chất thải nguy hại Cơng trình xây dựng Khu nhà xây dựng mới, sửa chửa chữa nâng cấp mở rộng đường phố, cao ốc, san 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 cắt tỉa, chất thải chung khu vui chơi, giải trí Các khu nghiệp Cơng nghiệp xây dựng, chế tạo, Chất thải q trình chế cơng nghiệp nặng- nhẹ, lọc dầu, biến cơng nghiệp, phế liệu, hóa chất, nhiệt điện rác thải sinh hoạt công Nông nghiệp Đồng cỏ, đồng ruộng, vườn Thực phẩm bị thối rửa, ăn trái, nông trại sản phẩm nông nghiệp thừa, rác, chất độc hại (Nguồn: Nguyễn Văn Phước - Giáo trình Quản Lý Chất Thải Rắn) 2.2 Thành phần chất thải rắn TRANG:7 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - Ở đô thị Việt Nam, tốc độ phát sinh rác thải tùy thuộc vào loại đô thị dao động từ 0,35 kg/người.ngày đến 1,2kg/người - Theo điều tra, lượng chất thải rắn trung bình phát sinh từ đô thị thành phố năm 1996 16.237 tấn/ngày; năm 1997 19.315 tấn/ngày, đến năm 1998 đạt giá trị 22.210 tấn/ngày Hiệu suất thu gom từ 40%-67% thành phố lớn từ 20%-40% đô thị nhỏ Lượng bùn cặn cống thường lấy theo định kì hàng năm, ước tính trung bình cho ngày 822 Tổng lượng chất thải rắn phát sinh tỉ lệ thu gom thể bảng 2.2 - Trọng lượng riêng chất thải rắn đóng vai trị định việc lựa chọn thiết bị thu gom phương thức vận chuyển Số liệu dao động theo mật độ dân cư thành phần kinh tế hoạt động chủ yếu đô thị: + Tại Hà Nội: 480 -580 kg/m3 + Tại Đà Nẵng: 420 kg/m3 + Tại Hải Phòng: 580 kg/m3 + Thành Phố Hồ Chí Minh: 500 kg/m3 Thành phần chất thải rắn đa dạng đặc trưng cho loại thị (thói quen, mức độ văn minh, tốc độ phát triển…) Một số đặc trưng điển hình chất thải Việt Nam: - Hợp phần có thành phần hữu cao (50,27% - 62,22%) - Chứa nhiều đất cát, sỏi đá vụn, gạch vỡ, vỏ sò, sành sứ… - Độ ẩm cao, nhiệt trị thấp (900kcal/kg) Bảng 2.2: Lượng chất thải tạo thành tỉ lệ thu gom toàn quốc từ năm (1997-1999) Loại chất thải Lượng phát sinh Lượng thu gom (%) 1997 1998 1999 1997 1998 1999 14.525 16.558 18.879 55 68 75 822 920 1.049 90 92 92 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 Chất thải sinh hoạt Bùn, cặn cống Phế thải xây dựng TRANG:8 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí (Nguồn: Số liệu quan trắc –CEETIA –năm 2000) TRANG:9 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Bảng 2.3: Thành phần chất thải rắn số đô thị năm 1998 % theo tải lượng Thành phần Hà Nội Hải Phòng Hạ Long Đà Nẵng Tp HCM Chất hữu 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 (Nguồn: Số liệu quan trắc – CEETIA) 2.3 Tính chất chất thải rắn 2.3.1 Tính chất vật lý chất thải rắn Những tính chất vật lý quan trọng chất thải rắn đô thị trọng lượng riêng Độ ẩm, kích thước, cấp phối hạt, khả ẩm thực địa, độ xốp rác nén vật chất thành phần chất thải rắn -  Khối lượng riêng Trọng lượng riêng chất thải rắn trọng lượng đơn vị vật chất tính đơn vị thể tích (kg/m3) Bởi chất thải rắn trạng thái xốp, chứa container, nén không nén được… nên báo cáo giá trị trọng lượng riêng phải thích trạng thái mẫu rác cách rõ ràng Trọng lượng riêng thải đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: vị trí địa lý, mùa năm, thời gian lưu trữ chất thải… trọng lượng riêng chất thải thị điển hình khoảng 500 lb/yd3 (300kg/m3) Ghi chú: 1lb = 0,4536 kg, 1yd3 = 0,764m3 Phương pháp xác định trọng lượng riêng chất thải rắn: Mẫu chất thải rắn để xác định trọng lượng riêng có thể tích khoảng 500 lít sau xáo trộn kỹ thuật “Một phần tư” bước tiến hành sau: TRANG:10