Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phângiờ

Ở nước ta những năm gần đây, tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng trở nên trầm trọng và phổ biến, đặc biệt là tại các đô thị lớn. Và hiện tượng rác thải bị ứ đọng đã trở thành vấn đề đáng báo động. Hầu như tất cả các bãi chôn lấp rác của các thành phố nước ta đều đang ở trong tình trạng quá tải. Với các nước công nghiệp phát triển như Pháp, Nhật, Mỹ, Đức, Hà Lan… việc xử lý rác chủ yếu sử dụng phương pháp thiêu huỷ bằng công nghệ cao, hoặc đem đi chôn lấp. Trong khi đó, nước ta vẫn phổ biến cách thiêu trực tiếp hoặc chôn lấp lộ thiên. Những cách làm này không những không giải quyết được lượng rác tồn đọng, mà còn gây ảnh hưởng xấu tới môi trường. Tại Đà Nẵng, tình hình ô nhiễm môi trường do rác thải sinh hoạt cũng đang là vấn đề cấp bách cần được giải quyết. Bãi rác Khánh Sơn đã quá tải, chính quyền thành phố cũng đã tạm thời giải quyết bằng một bãi chôn lấp mới nằm ngay gần đó để kéo dài thời gian sử dụng của bãi chôn lấp này lên vài chục năm nữa. Như vậy, việc sản xuất phân vi sinh từ rác thải sinh hoạt phục vụ cho nông nghiệp sạch sẽ rất phù hợp với thực trạng hiện nay. “Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phângiờ” là đề tài đồ án của em. Đây không phải là một đề tài mới vì đã có nhiều nơi trong cả nước áp dụng phương pháp này, nhưng là một đề tài có tính thực tiễn cao, bên cạnh việc giải quyết vấn đề bức bách là ô nhiễm môi trường đang rất cần ý thức trách nhiệm của người dân và của toàn xã hội, nó còn tạo ra sản phẩm phục vụ cho nông nghiệp sạch. Phân bón vi sinh có ưu điểm là không gây tổn hại cho môi trường, là loại phân bón chứa nhiều VSV có lợi cho môi trường, giúp cây hấp thu chất dinh dưỡng tốt hơn và có tác dụng cải tạo đất rất tốt. Phân vi sinh sẽ thay thế dần cho phân bón hoá học, thích hợp cho phát triển nông nghiệp bền vững.

Đồ án tốt nghiệp - 1 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan LỜI MỞ ĐẦU Ở nước ta những năm gần đây, tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng trở nên trầm trọng và phổ biến, đặc biệt là tại các đô thị lớn. Và hiện tượng rác thải bị ứ đọng đã trở thành vấn đề đáng báo động. Hầu như tất cả các bãi chôn lấp rác của các thành phố nước ta đều đang ở trong tình trạng quá tải. Với các nước công nghiệp phát triển như Pháp, Nhật, Mỹ, Đức, Hà Lan… việc xử lý rác chủ yếu sử dụng phương pháp thiêu huỷ bằng công nghệ cao, hoặc đem đi chôn lấp. Trong khi đó, nước ta vẫn phổ biến cách thiêu trực tiếp hoặc chôn lấp lộ thiên. Những cách làm này không những không giải quyết được lượng rác tồn đọng, mà còn gây ảnh hưởng xấu tới môi trường. Tại Đà Nẵng, tình hình ô nhiễm môi trường do rác thải sinh hoạt cũng đang là vấn đề cấp bách cần được giải quyết. Bãi rác Khánh Sơn đã quá tải, chính quyền thành phố cũng đã tạm thời giải quyết bằng một bãi chôn lấp mới nằm ngay gần đó để kéo dài thời gian sử dụng của bãi chôn lấp này lên vài chục năm nữa. Như vậy, việc sản xuất phân vi sinh từ rác thải sinh hoạt phục vụ cho nông nghiệp sạch sẽ rất phù hợp với thực trạng hiện nay. “Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ” là đề tài đồ án của em. Đây không phải là một đề tài mới vì đã có nhiều nơi trong cả nước áp dụng phương pháp này, nhưng là một đề tài có tính thực tiễn cao, bên cạnh việc giải quyết vấn đề bức bách là ô nhiễm môi trường đang rất cần ý thức trách nhiệm của người dân và của toàn xã hội, nó còn tạo ra sản phẩm phục vụ cho nông nghiệp sạch. Phân bón vi sinh có ưu điểm là không gây tổn hại cho môi trường, là loại phân bón chứa nhiều VSV có lợi cho môi trường, giúp cây hấp thu chất dinh dưỡng tốt hơn và có tác dụng cải tạo đất rất tốt. Phân vi sinh sẽ thay thế dần cho phân bón hoá học, thích hợp cho phát triển nông nghiệp bền vững. Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ Đồ án tốt nghiệp - 2 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan CHƯƠNG 1 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Sự cần thiết phải đầu tư và xây dựng nhà máy Tình trạng ô nhiễm môi trường đang ngày càng nghiêm trọng khi có một lượng lớn rác thải được thải ra mỗi ngày từ các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt…Tại Đà Nẵng cùng với sự phát triển không ngừng về kinh tế, cơ sở vật chất hạ tầng của một thành phố năng động sau khi được công nhận là đô thị loại một, đời sống của người dân ngày càng nâng cao, theo đó lượng rác thải sinh hoạt cũng tăng lên với thành phần phức tạp và khó kiểm soát được, sức khoẻ của cộng đồng nơi chôn lấp rác càng bị đe dọa. Trong lúc đó, phân bón hoá học bên cạnh tác động giúp cây tươi tốt thì có mặt trái là làm cho đất đai cằn cỗi, bạc màu, ô nhiễm nguồn nước…rất cần có những loại phân vừa cung cấp dinh dưỡng cho cây vừa không gây tác hại cho môi trường. Với thực trạng này thì việc đầu tư xây dựng một nhà máy sản xuất phân bón vi sinh từ rác thải sinh hoạt ở Đà Nẵng là một việc làm cấp thiết và hợp lý. Phân bón vi sinh dựa vào các chủng vi sinh vật sẽ phân giải các chất hữu cơ trong bùn, phế thải, rác thải, phế phẩm công-nông nghiệp tạo ra sinh khối, sinh khối này rất tốt cho cây cũng như cho đất, giúp cải tạo làm đất tơi xốp. Nhà máy ra đời sẽ đóng góp một phần không nhỏ trong việc giải quyết ô nhiễm môi trường, đặc biệt đóng góp vào sự phát triển của nông nghiệp sạch và bền vững, đáp ứng một phần nhu cầu phân bón cho các ngành trồng trọt của thành phố cũng như những tỉnh lân cận: Quảng Nam, Quảng Ngãi…và nhiều nơi khác. 1.2 Đặc điểm thiên nhiên [6] Đà Nẵng là một thành phố trọng điểm của khu vực miền trung nằm ở 15 o 55’ đến 16 o 14’ vĩ Bắc, 107 o 18’ kinh Đông, là vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động. Nhiệt độ trung bình hằng 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 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 76,67-77,33%. Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ Đồ án tốt nghiệp - 3 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Lượng mưa trung bình hằng năm là 2504,57 mm/năm, lượng mưa cao nhất vào các tháng 10, 11 trung bình từ 550-10000 mm/tháng, thấp nhất vào các tháng 1, 2, 3, 4 trung bình từ 23-40 mm/ tháng. Hướng gió chủ yếu là Đông Nam vào mùa nóng và Đông Bắc vào mùa lạnh, tốc độ gió trung bình 3-4m/s [28]. 1.3 Vị trí nhà máy Nhà máy được đặt gần bãi rác Khánh Sơn với các điều kiện thuận lợi như gần nguồn nguyên liệu, mật độ dân cư thấp, địa hình bằng phẳng, cơ sở vật chất hạ tầng được đầu tư phát triển. 1.4 Hệ thống giao thông vận tải Hiện nay trên địa bàn thành phố đã có đủ các loại hình giao thông vận tải: đường bộ, đường thủy, đường sắt và đường hàng không. Về đường bộ có 70,867 km đường quốc lộ; 99,716 km đường tỉnh lộ; 67 km đường huyện và 181,672 km đường nội thị. Tuyến đường sắt Bắc Nam chạy qua thành phố Đà Nẵng có chiều dài khoảng 30 km với các ga Đà Nẵng - Liên Chiểu, Kim Liên, Hải Vân Nam. Về đường thủy, Đà Nẵng là một cửa ngõ quan trọng với hai cảng biển là Cảng Tiên Sa và cảng sông Hàn thuận tiện vận chuyển hàng hóa đến các nơi tiêu thụ trong khu vực [3]. 1.5 Nguồn cung cấp điện Nhà máy sử dụng nguồn điện chính từ mạng lưới điện quốc gia do điện lực Đà Nẵng cung cấp qua máy biến thế riêng của nhà máy. Nhà máy còn cần máy phát điện dự phòng để đảm bảo sự hoạt động liên tục của nhà máy. 1.6 Nguồn cung cấp nguyên liệu Nhà máy sử dụng nguồn nguyên liệu rác thải được thu từ rác thải sinh hoạt của thành phố, do công ty môi trường và đô thị thành phố Đà Nẵng cung cấp. 1.7 Nguồn cung cấp nhiên liệu Nhà máy sử dụng nguồn nhiên liệu chính là dầu DO và xăng được cung cấp từ các trạm xăng dầu của thành phố. Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ Đồ án tốt nghiệp - 4 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Ngoài ra còn có nguồn nhiên liệu than đá, được cung cấp bởi các doanh nghiệp kinh doanh trên địa bàn thành phố. 1.8 Nguồn cung cấp nước, vấn đề xử lý nước và thoát nước Nhà máy không sử dụng nước cho việc sản xuất mà chỉ dùng cho sinh hoạt của công nhân và vệ sinh thiết bị nên lượng nước nhà máy sử dụng được nhà máy nước Đà Nẵng cung cấp. 1.9 Nguồn tiêu thụ sản phẩm Sản phẩm của nhà máy sản xuất ra sẽ được tiêu thụ trên khắp các địa bàn trong cả nước vì khả năng bảo quản cao, chất lượng tốt và điều kiện vận chuyển rất dễ dàng. Ưu tiên các vùng ngoại ô thành phố và các tỉnh thành lân cận như Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định… 1.10 Nguồn nhân lực Vấn đề nhân công và trình độ lao động của nhân công là điều quan trọng quyết định hoạt động của nhà máy. Nhà máy sẽ tuyển dụng nguồn nhân lực tại chỗ, đội ngũ cán bộ khoa học kĩ thuật và lao động đã qua đào tạo được tuyển từ thành phố và tất cả các trường Đại học, Cao đẳng trên toàn quốc. 1.11 Năng suất nhà máy Nhà máy sản xuất ra phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất chỉ tiêu đặt ra là 3 tấn phân/giờ. 1.12 Sự hợp tác hóa Việc sản xuất phân vi sinh từ rác thải sinh hoạt chỉ mới xử lý được với các loại rác có thành phần là hữu cơ. Do đó việc phân loại rác phải tách được gần như hoàn toàn rác hữu cơ, còn các chất vô cơ và plastic được tái chế thành các sản phẩm cho các ngành công nghiệp khác như công nghiệp nhựa, công nghiệp luyện kim nên có thể hợp tác với các nhà máy sản xuất nhựa, kim loại trong khu công nghiệp Hoà Khánh để có thể tận dụng được phế liệu, giảm được giá thành đầu tư và hạ giá thành sản phẩm đến mức thấp nhất có thể, việc tiêu thụ sản phẩm và các phế phẩm của nhà máy sẽ nhanh hơn, nhà máy sẽ có điều kiện để hoạt động tốt hơn. Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ Đồ án tốt nghiệp - 5 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tình hình ô nhiễm trên thế giới và ở Việt Nam 2.1.1 Tình hình ô nhiễm trên thế giới Sự phát triển của khoa học kỹ thuật dẫn đến sự phát triển mạnh mẽ về kinh tế, sự bùng nổ dân số, nhu cầu sinh hoạt ngày càng cao, theo đó lượng các chất thải do con người thải ra ngày càng nhiều. 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 0,5 kg 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, thiết bị đến thiếu kiến thức về chuyên môn, không nhận thức đầy đủ về tầm quan trọng trong việc quản lý rác. 2.1.2 Tình hình ô nhiễm rác thải sinh hoạt ở Việt Nam 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 hóa chất khoảng 4,5 vạn tấn)…Tính đến năm 2010, lượng rác thải hàng năm lên tới 23 triệu tấn và đương nhiên tỉ lệ rác độc hại sẽ tăng lên [Bộ tài nguyên và môi trường Việt Nam]. 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 Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ Đồ án tốt nghiệp - 6 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 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 [Bộ tài nguyên và môi trường Việt Nam]. 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, ô nhiễm mùi, ruồi muỗi, chuột bọ và ô nhiễm bụi, tiếng ồn. 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. 2.1.3 Các phương pháp xử lý rác thải sinh hoạt 2.1.3.1 Phương pháp chôn lấp - Phương pháp chôn lấp được áp dụng dựa trên nguyên lý phân hủy tự nhiên của các sinh vật có trong khối ủ. Đầu tiên rác sẽ được các loại xe cơ giới san thành những luống, sau đó lấp đất lên. Phương pháp này đòi hỏi đầu tư ít và có thể áp dụng đối với những vùng đất đai rộng lớn. Tuy nhiên, phương pháp này tốn diện tích, quá trình phân hủy chậm, gây mùi khó chịu và ô nhiễm tầng nước ngầm. - Phương pháp chôn lấp kiểu ủ sinh học (landfill bioreactor). Nguyên tắc của phương pháp này giống như chôn lấp. Nhưng rác sẽ được ủ trong hố ủ được thiết kế như reactor để tránh rò rỉ nước rác và được bổ sung những chế phẩm vi sinh khử mùi hôi của quá trình phân hủy. 2.1.3.2 Phương pháp đốt rác Ưu điểm, hạn chế các vấn đề môi trường liên quan đến nước rác, cho phép xử lý đồng thời nhiều loại rác thải có nguồn gốc khác nhau, tiết kiệm đất đai cho việc chôn lấp chất thải lâu dài. Nhược điểm, chi phí vận hành cao, khó kiểm soát khí thải có chứa dioxin và furan. Phù hợp với rác công nghiệp, rác y tế có nhiều thành phần nguy hại. 2.1.3.3 Lên men kị khí trong các Bioreactor để tạo CH 4 cho phát điện Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ Đồ án tốt nghiệp - 7 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Nguyên lý của phương pháp này là sử dụng các chủng vi sinh vật phân hủy rác trong điều kiện kị khí để tạo sản phẩm cuối cùng là khí CH 4 phục vụ cho quá trình chạy máy phát điện. Ưu điểm, là tận dụng được nguồn rác thải để chuyển thành một nguồn năng lượng quý. Nhược điểm, tốc độ phân hủy chậm, sản phẩm tạo thành dễ rò rỉ gây ô nhiễm nguồn nước và đầu tư ban đầu quá lớn. 2.1.3.4 Phương pháp ủ rác thải để sản xuất phân bón hữu cơ Bản chất là một quá trình chuyển hóa phức tạp các hydratcacbon, các hợp chất hữu cơ đa nhân chứa clo, kim loại nặng do hàng loạt các VSV hiếu khí, kị khí không bắt buộc và kị khí đảm nhận. Tùy theo công nghệ mà VSV kị khí hoặc hiếu khí chiếm ưu thế trong đống ủ. Công nghệ có thể là ủ đống tĩnh thoáng khí cưỡng bức, ủ luống có đảo định kì hoặc vừa thổi khí vừa đảo. Cả ba công nghệ này đều xử lý rác có hiệu quả do đã tái sử dụng được nguồn rác hữu cơ thành sản phẩm phân rác hữu cơ phục vụ nông nghiệp. Nguyên lý cơ bản của quá trình xử lý là dựa vào hoạt động phân hủy hiếu khí của tập đoàn vi sinh vật ưa nhiệt để phân hủy rác thải sinh hoạt thành sản phẩm phân bón có chất lượng đảm bảo năng suất cây trồng, tăng độ phì nhiêu của đất và giảm chi phí cho thuốc trừ sâu và phân bón hóa học. 2.2 Nguyên liệu sản xuất 2.2.1 Rác thải sinh hoạt 2.2.1.1 Sự hình thành rác thải sinh hoạt Các chất thải được tạo ra từ quá trình sống của người dân, gồm: - Các chất thải tạo ra từ các bếp ở các gia đình hay các nhà bếp tập thể, các loại chất thải này có bản chất sinh vật. Chúng thường là những động vật hoặc thực vật không còn sử dụng được. Ngoài ra còn có cả những chất khó phân hủy như: các loại bao nilon, giẻ rách, các loại bao bì từ cellulose. - Chất thải từ khu vực thương mại như chợ, siêu thị. - Chất thải từ các khu vui chơi, nhà trường, khách sạn, nhà máy, xí nghiệp… 2.2.1.2 Thành phần rác thải sinh hoạt Thành phần chiếm nhiều nhất là hợp chất hữu cơ, do đó có thể sử dụng làm nguồn nguyên liệu để sản xuất phân vi sinh. Bảng 2.1 Thành phần rác thải sinh hoạt Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ Đồ án tốt nghiệp - 8 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Thành phần % trọng lượng Rau, thực phẩm thừa, chất hữu cơ dễ phân hủy 64.7 Cây gỗ 6.6 Giấy, bao bì giấy 2.1 Plastic khó tái chế 9.1 Cao su, đế giày dép 6.3 Vải sợi, vật liệu sợi 4.2 Đất đá, bê tông 1.6 Thành phần khác 5.4 (Nguồn: HOWADICO -06.2002) 2.2.1.3 Các vi sinh vật có trong rác thải sinh hoạt Các vi sinh vật có trong rác thải thường xuất hiện từ hai nguồn cơ bản sau: - Có sẵn trong chất thải từ nguồn sinh ra nó, trong đó có vi sinh vật, giun, sán thường có sẵn trong chất thải ngay từ khi bắt đầu bỏ chất này vào môi trường. Đây là nguồn vi sinh vật nhiều nhất và tập trung nhất. - VSV nhiễm vào chất thải từ không khí, đất, nước trong quá trình thu nhận, vận chuyển và cả trong quá trình xử lý. Hệ sinh thái chất thải là hệ sinh thái không bền vững. Nó biến động rất nhanh trong suốt quá trình tồn trữ chất thải. 2.2.2 Nguyên liệu than bùn [2] Than bùn được tạo thành từ xác các loài thực vật khác nhau, được tích tụ lại dưới các lớp đất đá qua hàng trăm năm thậm chí hàng triệu năm. 2.2.2.1 Tính chất vật lý a) Màu sắc Màu sắc than bùn thay đổi theo thành phần cấu tạo, tuổi của than và điều kiện khống chế khi tạo thành. Do sự phân huỷ không hoàn toàn nên than bùn là một hợp chất xốp nhẹ màu nâu hoặc đen. b) Nước trong than bùn Sự hình thành than bùn cần có sự góp mặt của nước, đây là nơi ẩm ướt nên than bùn hút nước rất mạnh, nước có thể chiếm 80-90% trong than bùn. Nước trong than bùn có nhiều dạng: - Nước ở trạng thái tự do: Nằm trong lỗ hổng của khối than nó có thể tách ra dễ Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ Đồ án tốt nghiệp - 9 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan dàng khi đưa than bùn từ mỏ lên. - Nước hấp thụ: Đây là lượng nước do các keo mùn hấp thụ, loại này khó tách. - Nước mao dẫn: Nước này mất đi dễ dàng khi hong khô tự nhiên. 2.2.2.2 Tính chất hoá học a) Hợp chất hữu cơ và thành phần nguyên tố * Hợp chất hữu cơ: - Hợp chất hữu cơ hoà tan trong nước: 5-10% - Hợp chất hữu cơ hoà tan trong rượu: 5-15% - Cellulose và hemicellulose: 5-40% - Lignin và các hợp chất từ lignin: 20-50% - Hợp chất nitơ tổng số: 0,3-0,4% * Thành phần nguyên tố: Chủ yếu là C, H, O còn các nguyên tố khoáng chiếm tỉ lệ không đáng kể như N, P, K, S, Mg… b) Chất khoáng Các chất khoáng gồm: Sạn, cát, vôi, phosphate, pyrit, muối Ca, Fe, K Tất cả các chất khoáng trong than bùn được gọi là độ tro. c) Chất bốc Chất bốc là sản phẩm khí và hơi của sự phân huỷ chất hữu cơ tách ra khỏi than bùn khi nung nóng ở 900 o C trong điều kiện không có oxy. d) pH Than bùn có độ pH từ 2,5 - 4,5 do đó môi trường than bùn có độ axid. e) Chất mùn Chất mùn là sản phẩm phân huỷ các chất hữu cơ, nó có màu nâu hoặc đen ở dạng keo. Ở trạng thái khô nó có màu đen, cứng giòn có khả năng hấp thụ nhiều nước và chất dinh dưỡng. Nó hoà tan từng phần trong dung dịch kiềm và bị kết tủa trong axid. Thành phần của mùn bao gồm hydratcacbon, pentose (C 5 H 10 O 5 ), hexose (C 6 H 12 O 6 ), cellulose (C 6 H 10 O 5 ) n , hemicellulose, lignin, nhựa, sáp, dầu mỡ, chất tro. Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ Đồ án tốt nghiệp - 10 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Hàm lượng mùn trong đất chiếm 80-90% tổng số các chất hữu cơ chứa trong đất, mùn là một phức hệ của các chất hữu cơ, trong đó chủ yếu là lignin. Quá trình hình thành và tích luỹ mùn nhanh hay chậm phụ thuộc vào xác thực vật, động vật, đất và điều kiện ngoại cảnh như độ ẩm, nhiệt độ… Dựa vào các loại axid mùn hình thành mà chia chất mùn thành ba loại chính: - Axid fulvic: Hoà tan trong nước, kết tủa trong axid, có thành phần carbon nhỏ hơn 55%. - Axid hymetomelanic: Không hoà tan trong nước, thành phần carbon gần 65%. - Axid humic: Không tan trong nước, trong rượu, hoà tan trong dung dịch kiềm, thành phần carbon 58%. Trong các chất trên thì axid humic là chất phổ biến và quan trọng nhất để sản xuất phân vi sinh. Axid humic hỗn hợp với các nguyên tố như N, Na, K để tạo thành các loại muối humate có hoạt tính cao kích thích tăng trưởng cây trồng. 2.2.3 Các nguyên liệu khác 2.2.3.1 Phân urê Phân urê có dạng viên tròn, màu trắng, dễ hút ẩm, chảy nước khi cho tiếp xúc với không khí. Công thức hóa học: (NH 2 ) 2 CO 2.2.3.2 Phân superphotphat Phân superphotphat có màu xám xanh, dạng bột mịn, khi gặp ẩm dễ vón cục. Công thức hóa học: Ca(H 2 PO 4 ) 2 2.2.3.3 Phân Kali Phân Kali có dạng viên tròn màu đỏ, dễ hút ẩm, chảy nước khi cho tiếp xúc với không khí. Công thức hóa học: K 2 O hoặc KCl. 2.2.3.4 Dung dịch Amoniac Sử dụng tinh thể amonac hoà tan trong nước thành dung dịch amonihydroxyt Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ [...]... máy đóng gói, mỗi gói có trọng lượng 50kg và đưa vào kho bảo quản CHƯƠNG 4 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/ giờ Đồ án tốt nghiệp - 30 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 4.1 Các số liệu ban đầu - Năng suất: 3 tấn phân/ giờ - Nguyên liệu chính: Rác thải sinh hoạt đã phân loại. .. Dương Liễu Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/ giờ Đồ án tốt nghiệp - 35 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 3, 801 * 100 = 4, 138 (tấn/ h) 100 − 8,1 43 Khối lượng phân trước khi ép vi n: 4, 138 - 0, 031 = 4,107 (tấn/ h) f) Phân N, P, K Gọi M1, M2, M3 là khối lượng phân urê, lân, kali cần phối trộn (tấn/ h) - M là khối lượng của phân sau... 14,500 3 1 1 1 2 18,182 5 1 7,1 43 17,647 8,1 43 18,647 Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/ giờ Đồ án tốt nghiệp - 34 Làm nguội Sàng phân Đóng gói GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 1 1 1 1 1 1 4 .3. 3 Tính cân bằng vật chất 4 .3. 3.1 Công đoạn chính a) Khối lượng phân trước khi đóng bao Ta có khối lượng phân. .. khi sấy: 15% - Độ ẩm sau làm nguội: 15% 4 .3. 2 Tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn 4 .3. 2.1 Công đoạn xử lí rác thải sinh hoạt a) Xử lý EM Hao hụt khối lượng: 1% b) Phân loại và sàng lồng Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/ giờ Đồ án tốt nghiệp - 31 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Hao hụt khối... hao hụt của công đoạn phối trộn phân NPK: 1% e) Ép vi n Ở công đoạn này, độ ẩm giảm từ 35 % xuống 30 %, nên hao hụt ẩm của công đoạn này là: x% = 35 − 30 x 100 = 7,1 43 % 100 − 30 Hao hụt khối lượng: 1% Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/ giờ Đồ án tốt nghiệp - 33 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Tỷ... đường, hỗn hợp được đưa vào máy ép Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/ giờ Đồ án tốt nghiệp - 29 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan vi n Sau khi ép vi n thì đạt 14% sản phẩm sau đó được qua băng tải qua thiết bị sấy Rỉ đường dùng với lượng là 2 lít/1 tấn sản phẩm phối trộn 3. 2.9 Sấy - Mục đích: Tạo... phân loại và than bùn - Nguyên liệu phụ: chế phẩm EM 4.2 Kế hoạch sản xuất của nhà máy - Nhà máy làm vi c 1 ca/ngày, 8 giờ/ca - Nhà máy nghỉ làm vi c vào những ngày lễ, ngày Tết, chủ nhật - Nhà máy nghỉ hoạt động 14 ngày cuối tháng 11 để bão dưỡng và làm vệ sinh Bảng 4.1 Biểu đồ sản xuất trong năm của nhà máy Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm Số ngày 31 29 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 36 6 Số ngày... quá trình phân giải urê thành NH 3, CO2, H2O Còn với axit uric, chúng sẽ được phân giải thành urê và axit tactronic dưới tác dụng của VSV CHƯƠNG 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/ giờ Đồ án tốt nghiệp - 23 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 3. 1 Chọn dây... gói Sản phẩm Đồ án tốt nghiệp - 24 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 3. 2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ 3. 2.1 Xử lí rác sinh hoạt Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/ giờ Đồ án tốt nghiệp - 25 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Mục đích: - Tạo sự đồng nhất về kích thước - Giảm mùi - Giảm các vi sinh. .. ra sản phẩm tương đối dài - Tốn diện tích Ủ hoạt hóa Ủ sơ bộ 3. 1.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ Oxi Men giống Phối trộn Nhân giống Ủ chín Sàng mùn Phân NPK Định lượng Phối trộn Phun ẩm Phần trên sàng Đốt Ép vi n Hơi nước Sấy Làm nguội Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu Sàng phân trên nền than bùn và Phần dưới sàng Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/ giờ