ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Môn học Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại TÁI CHẾ CHẤT THẢI HỮU CƠ CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ Giảng vi[.]
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Môn học: Quản lý chất thải rắn chất thải nguy hại TÁI CHẾ CHẤT THẢI HỮU CƠ_CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ Giảng viên hướng dẫn: TS Ngô Thị Ngọc Lan Thảo Lớp L01 – Nhóm – HK221 Tên MSSV Phân chia công việc Phần trăm Lê Bùi Anh 2010110 3.2 100% Lê Ngọc Khánh Linh 2013621 Mở đầu, kết luận, tổng hợp 100% Nguyễn Đỗ Quỳnh Như 2011778 2.2 100% Đoàn Phương Thùy 2012154 2.1 100% Nguyễn Duy Thảo Uyên 2012400 Chương 100% Trương Hoàng Minh 2011636 3.1 100% TP HCM, 11/2022 MỤC LỤC PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI HỮU CƠ 1.1 Mục tiêu phạm vi tái chế chất thải hữu CHƯƠNG CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI HỮU CƠ 2.1 Sản xuất khí sinh học 2.1.1 Mục đích công nghệ Biogas 2.1.2 Yêu cầu môi trường q trình phân hủy kỵ khí 2.1.3 Hình thức vận hành loại thiết bị phân hủy sinh học 12 2.1.4 Phạm vi sử dung khí sinh học bùn phân hủy 16 2.2 Ứng dụng tảo 17 2.2.1 Tổng quan tảo 17 2.2.2 Mục tiêu việc nuôi tảo 17 2.2.3 Công nghệ thu hoạch tảo 20 2.2.4 Tận dụng chất thải tảo phát triển 23 CHƯƠNG 3: HƯỚNG ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM 25 3.1 Đánh giá công nghệ xử lý 25 3.1.1 Xăng sinh học 25 3.1.2 Cung cấp dinh dưỡng cho tảo (nhiên liệu sinh học từ tảo) 26 3.2 Hướng ứng dụng Việt Nam 27 3.2.1 Sản xuất nhiên liệu sinh học 28 3.2.2 Cung cấp dinh dưỡng cho tảo 29 PHẦN KẾT LUẬN 34 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo PHẦN MỞ ĐẦU Trước tình hình dân số giới ngày tăng nhanh đến năm 2050 đạt đến 9,7 tỷ người, lượng chất thải hữu phát thải từ hoạt động sản xuất sinh hoạt người, động vật tăng cao khiến cho vấn đề ô nhiễm môi trường trở thành tốn khó cần giải Lượng chất thải hữu phát thải sinh hoạt ngày ước tính chiếm từ 50% đến 70% Hệ số phát sinh rác thải theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) 1-1.2kg/người/ngày thành phố lớn Ước tính phát thải lượng chất hữu vơ lớn Vì báo cáo này, nhóm trình bày phân tích lợi ích số phương pháp xử lí tái chế chất thải hữu lên ứng dụng lên men kỵ khí khả quang hợp tảo Và phương pháp không khả giải hiệu chất thải cải thiện chất lượng mơi trường mà cịn phương án tiết kiệm chi phí phù hợp với điều kiện tự nhiên khí hậu nhiều nơi giới Đây xem công cụ để hướng đến phát triển bền vững, xu mà ngày nhiều quốc gia giới hướng đến Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI HỮU CƠ 1.1 Mục tiêu phạm vi tái chế chất thải hữu Cùng với bùng nổ dân số gia tăng chóng mặt lượng chất thải, điều có nghĩa lượng lớn rác thải tạo tăng lên khơng mong đợi, phân loại tái chế điều cần thiết để giảm nguồn chất thải Chất thải hữu nguồn ô nhiễm quan trọng môi trường Một số loại chất hữu phổ biến thường có tự nhiên bao gồm chất thải rắn đô thị, chất thải gia súc, chất thải thực phẩm Tái chế chất thải hữu trình quản lý chất thải hữu chất thải hữu tái chế chuyển hóa thành chất hữu ích Đây thách thức đáng kể kỹ sư nhà khoa học nước phát triển để tìm giải pháp thích hợp cho việc thu gom, xử lý tái sử dụng chất thải Ở Việt Nam không ngoại lệ, với mục tiêu đến năm 2030, 100% rác thải hữu đô thị 70% rác thải hữu nông thơn tái chế, mơ hình kinh tế tuần hồn hỗ trợ xây dựng lối sống xanh, khuyến khích phân loại rác thải thúc đẩy tiêu dùng bền vững góp phần quan trọng vào việc nâng cao chất lượng sống khả chống chịu người dân với biến đối khí hậu Nhu cầu tái chế chất thải hữu tăng lên năm qua quản lý chất thải trở thành vấn đề hầu hết thành phố đô thị Mục tiêu chung mà giới hướng đến tái chế chất thải hữu xử lý chất thải từ phục hồi chất có giá trị có chất thải tái sử dụng Các chất có giá trị bao gồm carbon (C), nito (N), phốt (P) nguyên tố vi lượng khác có chất thải Phương pháp tái chế hữu bao gồm: Tái sử dụng nước thải nông nghiệp, Sản xuất nhiên liệu sinh học sử dụng chất thải hữu cơ: làm phân compost, biện pháp giảm thiếu, tái sử dụng tái chế chất thải hữu cơ, ủ rác thải thực phẩm đô thị phụ phẩm nông nghiệp để xử lý nước thải 1.2 Đặc điểm chất thải hữu cơ: Nhóm TS Ngô Thị Ngọc Lan Thảo Chất thải hữu vật chất có nguồn gốc từ nguồn sống thực vật, động vật vi sinh vật có khả phân hủy sinh học bị phân hủy thành phần tử hữu đơn giản Chất thải hữu tạo tự nhiên nhiều cách khác tồn trạng thái rắn lỏng Chất thải hữu rắn chủ yếu hiểu chất thải hữu phân hủy sinh học chứa độ ẩm khoảng 80-85% Các nguồn chất thải hữu phổ biến bao gồm nơng nghiệp, sinh hoạt gia đình sản phẩm công nghiệp Chất thải xanh chất thải thực phẩm, giấy bẩn thực phẩm, chất thải gỗ không nguy hại, chất thải cảnh quan chất thải tỉa cành số ví dụ chất thải hữu phân hủy sinh học Mặc dù hầu hết chất thải hữu đất bổ sung chất dinh dưỡng khoáng chất cho màu mỡ đất phát triển trồng, cách xử lý khơng phù hợp gây thiệt hại nghiêm trọng cho môi trường Tất loại chất thải hữu tái thành sản phẩm có giá trị Để chọn công nghệ, phương pháp xử lý phù hợp cần hiểu kiến thức chất đặc điểm chất chất thải hữu điều cần thiết Đặc điểm chất thải hữu tạo từ người, động vật số hoạt động cơng nghiệp, nơng nghiệp Ơ nhiễm gây chất thải hữu cơ, phần sản xuất nhấn mạnh xu hướng quản lý chất thải Các loại chất thải hữu phổ biến Chất thải hữu nguồn ô nhiễm quan trọng Một số loại chất thải hữu phổ biến có tự nhiên bao gồm: a Chất thải rắn đô thị Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo Chất thải rắn đô thị bao gồm chất thải phổ biến tạo sống hàng ngày dạng đóng gói sản phẩm, cắt cỏ, đồ đạc, quần áo, chai lọ, thức ăn thừa, thiết bị gia dụng, sơn, báo pin Các chất thải tạo từ khu dân cư, trường học, bệnh viện sở kinh doanh b Chất thải gia súc Chất thải gia súc chất thải động vật có nguồn gốc động vật đóng vai trò nguồn tài nguyên hữu tốt Chất thải gia súc loại phân bón đất quan trọng cung cấp hàm lượng cao chất dinh dưỡng vi lượng đa lượng cho phát triển trồng độ phì nhiêu đất Phân gia súc thức ăn gia súc tạo thành chất thải hữu dạng chất thải gia súc Bên cạnh đó, chất thải gia cầm chất thải chăn nuôi lợn làm tăng thêm số lượng chất thải hữu có nguồn gốc động vật c Chất thải thực phẩm Chất thải thực phẩm chiếm khoảng 30% tổng lượng chất thải hữu tự nhiên thông qua phương tiện tự nhiên nhân tạo Ví dụ như: vỏ, lõi, lá, trái cây, cành cây, vỏ ngồi bùn Các ngành cơng nghiệp đóng hộp rau quả, công nghiệp rau đông lạnh công nghiệp sấy hoa quả, với khu dân cư khách sạn nhà hàng nơi sản xuất chất thải thực phẩm lớn 1.3 Sản xuất hơn: Sự gia tăng dân số nhanh chóng đặt nhiều nhu cầu lĩnh vực công nghiệp nông nghiệp để tạo nhiều thực phẩm với nhiều chất thải cần có biện pháp xử lý phù hợp Vì kể từ khái niệm “Sản xuất hơn” (UNEP) lần giới thiệu vào nước ta năm 1995 đến biết đến rộng rãi Mục tiêu sản xuất tránh ô nhiễm cách sử dụng tài nguyên, nguyên vật liệu lượng cách có hiệu Các giải pháp sản xuất không đơn thay đổi thiết bị, mà thay đổi vận hành quản lý doanh nghiệp Quá trình đánh giá sản xuất chia thành sáu bước: Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo Khởi động Phân tích cơng đoạn sản xuất Phát triển hội sản xuất Lựa chọn giải pháp sản xuất Thực giải pháp sản xuất Duy trì sản xuất Các lợi ích sản xuất hơn: - Cải thiện hiệu suất sản xuất; - Sử dụng nguyên liệu, nước, lượng hiệu hơn; - Tái sử dụng phần bán thành phẩm có giá trị; - Giảm nhiễm; - Chi phí xử lý thải bỏ chất thải rắn, nước thải, khí thải; - Tạo nên hình ảnh doanh nghiệp (cá nhân sản xuất) tốt hơn; - Cải thiện sức khỏe nghề nghiệp an toàn Bảng so sánh ưu điểm nhược điểm sản xuất thông thường sản xuất (UNEP 2001): Đặc điểm Sản xuất thông thường Sản xuất Thiết kế quy Không thiết kế cho chất thải Được thiết kế để giảm thiểu chất thải trình phịng ngừa khơng có chất thải Nhóm Thiết kế bố trí nhà máy TS Ngô Thị Ngọc Lan Thảo Không thiết kế Lựa chọn nguyên liệu Sử dụng nguyên liệu rẻ thô Theo sản phẩm Thiết kế tối ưu giảm thiểu chuyển động hoạt động sản xuất Sử dụng ngun liệu ảnh hưởng đến mơi trường Khơng sử dụng hết giá trị sản phẩm, xem xét thời hạn Sử dụng sản phẩm phụ chất thải Quan tâm đến tác động môi Sản phẩm Ít quan tâm đến môi trường trường vào cuối đời, tương lai người Sự đối đãi Công nghệ ô nhiễm cuối ống Công nghệ kiểm soát ô nhiễm Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo CHƯƠNG CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI HỮU CƠ 2.1 Sản xuất khí sinh học Với gia tăng dân số tiêu thụ lượng, toàn giới có nhiều mối quan tâm đến việc phát triển nguồn lượng thay để bổ sung nhu cầu nặng nề dầu khí tự nhiên Khí sinh học, sản phẩm phụ q trình phân hủy kỵ khí chất hữu cơ, coi nguồn lượng thay Khí sinh học sử dụng đơn vị gia đình nhỏ để nấu ăn, sưởi ấm thắp sáng, sở lớn để sưởi ấm phát điện Các nguyên liệu thô phổ biến sử dụng để tạo khí sinh học thường định nghĩa 'vật liệu thải', ví dụ phân người, phân gia súc, bùn thải tàn dư trồng, tất giàu chất dinh dưỡng thích hợp cho phát triển vi khuẩn kỵ khí Mặc dù số vật liệu sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu phân bón, chúng sử dụng để sản xuất khí sinh học 2.1.1 Mục đích cơng nghệ Biogas Các mục đích lợi ích cơng nghệ khí sinh học phân loại sau: Tạo mêtan