NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT COMPOST TỪ CHẤT HỮU CƠ TRONG CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Thành phố Hồ Chí Minh được mệnh danh là hòn ngọc biển đông của cả nước; nó không chỉ là một trung tâm kinh tế, văn hóa, khoa học công nghệ, mà còn là đầu mối giao lưu quốc tế, có vị trí quan trong của cả nước

Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM 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 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM MỤC LỤC Loại phân 28 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 cơng 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 nguyên rác, tạo công 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 nhiễm mơi trường rác gây nên, cung cấp phân bón hữu sinh học phục vụ cho nông nghiệp, hỗ trợ cho Đội xanh thị (cung cấp phân bón để trồng hoa, xanh hàng trăm tuyến đường) góp phần làm cho thành phố HCM ln 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 đưa quy trình chế biến phân Compost từ rác sinh hoạt thành phố Hồ Chí Minh trước TRANG:2 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM 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 công 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 cơng tác thu gom, vận chuyển xử lý rác thành phố Phân tích, đánh giá ưu nhược điểm cơng nghệ xử lý rác Phân 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 TRANG:3 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM 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 thông qua mô 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 tốn, 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:4 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM 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 - Công nghiệp - Nông 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, công nghiệp nặng, nhẹ, lọc dầu, hoá chất, nhiệt điện - 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 cơng nghiệp, phế liệu, rác thải sinh hoạt TRANG:5 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM - 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 Cơ quan, công sở Trường học, bệnh viện, văn Giấy, nhựa, thực phẩm dư phịng quan phủ thừa, thủy tinh, kim loại, chất thải nguy hại Cơng trình xây dựng Khu nhà xây dựng mới, Gỗ, bê tông, thép, gạch, thạch sửa chửa chữa nâng cấp mở cao, bụi rộng đường phố, cao ốc, san xây dựng Dịch vụ công cộng đô thị Hoạt động dọn rác vệ sinh Rác cành cắt tỉa, chất thải đường phố, công viên, khu chung khu vui chơi, giải trí vui chơi giải trí, bãi tắm Các khu nghiệp Cơng nghiệp xây dựng, chế tạo, cơng nghiệp nặng- nhẹ, lọc dầu, hóa chất, nhiệt điện Chất thải trình chế biến công nghiệp, phế liệu, rác thải sinh hoạt Đồng cỏ, đồng ruộng, vườn ăn trái, nông trại Thực phẩm bị thối rửa, sản phẩm nông nghiệp thừa, rác, chất độc hại công Nông nghiệp Giấy, nhựa, thực phẩm thừa, thủy tinh, kim loại, chất thải nguy hại (Nguồn: Nguyễn Văn Phước - Giáo trình Quản Lý Chất Thải Rắn) 2.2 Thành phần chất thải rắn - 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 TRANG:6 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM - 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 (Nguồn: Số liệu quan trắc –CEETIA –năm 2000) TRANG:7 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM Bảng 2.3: Thành phần chất thải rắn số đô thị năm 1998 % theo tải lượng Thành phần Hà Nội Hải Phòng Chất hữu 50,1 50,58 Cao su, nhựa 5,50 Giấy, carton, giẻ vụn Hạ Long Đà Nẵng Tp HCM 40,1-44,7 31,50 41,25 4,52 2,7-4,5 22,50 8,78 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 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:8 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM Đổ nhẹ mẫu chất thải rắn vào phịng thí nghiệm tích biết (tốt thùng có dung tích 100 lít) chất thải đầy đến miệng thùng Nâng thùng chứa lên cách mặt sàn khoảng 30 cm thả rơi tự do, lặp lại 04 lần Tiếp tục làm đầy thùng cách đổ thêm mẫu chất thải rắn vào thùng thí nghiệm để bù vào phần chất thải đè xuống Cân ghi khối lượng thùng thí nghiệm chất thải rắn Trừ khối lượng cân cho khối lượng thùng thí nghiệm khối lượng phần chất thải thí nghiệm Chia khối lượng tính từ bước cho thể tích thùng thí nghiệm ta khối lượng phần chất thải rắn thí nghiệm Lập lại thí nghiệm hai lần để có giá trị trọng lượng riêng trung bình - Độ ẩm Độ ẩm chất thải rắn định nghĩa lượng nước chứa đơn vị trọng lượng chất thải trạng thái nguyên thủy Độ ẩm chất thải rắn biển diễn hai phương pháp: trọng lương ướt trọng lượng khô + Phương pháp trọng lượng ướt: độ ẩm mẫu thể phần trăm trọng lượng ướt vật liệu + Phương pháp trọng lượng khô: độ ẩm mẫu thể phần trăm lường khô vật liệu Phương pháp trọng lượng ướt sử dụng phổ biến, ta lấy mẫu trực tiếp ngồi thực địa -  Kích thước cấp phối hạt Kích thước cấp phối hạt đóng vai trị quan trọng việc tính tốn, thiết kế phương tiện khí thu hồi vật liệu, đặc biệt sử dụng sàn lọc phân loại máy phân chia phương pháp từ tính Kích thước thành phần chất thải xác định nhiều phương pháp sau: S=l S = (l + w)/2 S = (l + h + w)/3 S = (l.w)1/2 S = (l.w.h)1/3 TRANG:9 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM Trong đó: S: kích thước thành phần l: chiều dài, mm w: chiều rộng, Khi sử dụng phương pháp khác kết có sai lệch, tùy thuộc vào hình dáng kích thước chất thải mà ta chọn phương pháp đo lường cho phù hợp - Khả giữ nước thực địa (hiện trường) Khả giữ nước trường chất thải rắn tồn lượng nước mà giữ lại mẫu chất thải tác dụng kéo xuống trọng lực Là tiêu quan trọng việc tính tốn xác định lượng nước rò rỉ từ bãi rác Khả giữ nước trường thay đổi phụ thuộc vào áp lực nén trạng thái phân hủy chất thải (ở khu dân cư khu thương mại dao động khoảng 50 – 60%) 2.3.2 Tính chất hóa học chất thải rắn Các thông tin thành phần hóa học đóng vai trị quan trọng việc đánh giá phương pháp lựa chọn phương thức xử lý tái sinh chất thải Có 04 phân tích hóa học quan trọng là: - Phân tích gần sơ - Điểm nóng chảy tro - Phân tích cuối (các nguyên tố chính) - Hàm lượng lượng chất thải rắn 1) Phân tích sơ Phân tích sơ gồm thí nghiệm sau: - Độ ẩm (lượng nước sau sấy 1050C 1h) - Chất dễ cháy bay (trọng lượng thêm vào đem mẫu chất thải rắn sấy 1000C 1h, đốt cháy nhiệt độ 9500C lị nung kín) - Carbon cố định (phần vật liệu lại dễ cháy sau loại bỏ chất bay hơi) - Tro (trọng lượng lại sau đốt cháy lò hở) 2) Điểm nóng chảy tro Điểm nóng chảy tro nhiệt độ đốt cháy chất thải để tro thành khối rắn (gọi clinker) nấu chảy kết tụ, nhiệt độ khoảng 2000 đến 2200 0F (1100 đến 12000C) 3) Phân tích cuối thành phần tạo thành chất thải rắn Phân tích cuối thành phần tạo thành chất chủ yếu xác định phần trăm (%) nguyên tố C, H, O, N, S tro Kết phân tích cuối mơ tả thành phần hóa học chất hữu chất thải rắn Kết cịn đóng vai trị quan trọng việc xác định tỉ số C/N chất thải có thích hợp cho q trình TRANG:10 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM 4.3 Sơ đồ hệ thống Rác hữu Trạm kiểm tra Máy cắt Máy trộn Bổ xung chất dinh dưỡng Ủ phân Khơng khí Xử lý độ chín Sàng Bãi chơn lấp Phân Compost TRANG:38 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM 4.4 Mơ tả tính tốn cơng nghệ 4.4.1 Trạm kiểm tra Tất xe cộ người vào đường dẫn tới khu Nhà máy qua trạm kiểm tra Người gác hay người cân xe kiểm tra sơ rác định cho xe rác vào nhà máy hay không Tất xe chở rác phép vào qua trạm cân cân Số liệu thích hợp cho chuyến ghi lại Khi khỏi khu bãi, xe cân lại để biết trọng lượng ròng chuyến xe rác đổ 4.4.2 Cắt rác TRANG:39 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM Kích cỡ ngun liệu giúp xác định ngun liệu làm phân Compost tốt Các miếng nguyên liệu lớn không thành phân compost nhanh miếng nhỏ Ngun liệu nhỏ có thêm diện tích bề mặt để vi khuẩn cơng vào vậy, trình thành phân compost nguyên liệu nhanh Tất nguyên liệu lại băng tải nhặt rác thông qua lớp vách mở chuyển tới bàn máy để cắt Máy cắt đưa nguyên liệu cắt nhỏ xuống sàn bê tông để lưu vào kho trước đem trộn 4.4.3 Trộn rác Trạm trộn gồm có máy nghiền trộn lớn tiếp nguyên liệu từ băng tải chuyển nguyên liệu đến từ thùng chứa nguyên liệu Việc kiểm nghiệm loại nguyên liệu cần thiết để xác định việc trộn nguyên liệu mong muốn Mỗi loại nguyên liệu đưa từ thùng chứa đo thiết kế máy trộn yêu cầu Một người vận hành máy xúc bổ sung thêm nguyên liệu chúng sử dụng hết thùng nguyên liệu TRANG:40 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM Máy trộn nhận nguyên liệu từ máy tiếp liệu Máy tiếp liệu Các chất phụ gia cần để bổ sung cacbon thiết lập tỉ lệ Cacbon/Nitơ tối ưu Bên cạnh đó, chất phụ gia cịn dùng để tạo FAS (khơng gian trống cho khơng khí hoạt động) để khơng khí lưu thơng làm khô nguyên liệu Trong trường hợp sử dụng chất phụ gia khơ, cịn dùng để hấp thụ trực tiếp độ ẩm dư Trong suốt chuyến tham quan đoàn Lemna, vài loại nguyên liệu phụ gia để trộn vào phân compost kiểm nghiệm, gồm có bắp, vỏ đậu nành, mùn cưa, bã mía trấu, loại nguyên liệu vốn dồi đất nước mạnh nơng nghiệp Các mẫu chất phụ gia tiềm lựa chọn kết phân tích kiểm nghiệm sơ khởi trình bày Chúng tơi dự định sử dụng trấu rơm, bổ sung mùn cưa TRANG:41 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM Bảng 4.1: Kết phân tích phịng thí nghiệm mẫu phụ gia tiềm tháng 11 tháng 12 năm 2001 Vỏ bắp Bã mía Vỏ đậu phộng Mùn cưa Than bùn Rơm Trấu 12/5 12/5 12/5 12/5 12/5 11/8 11/8 % 78,8 76,5 12,1 25,1 44,3 10,4 11,4 Tro % (trọng lượng khô) 3,3 3,0 6,9 4,0 37,2 16,2 19,8 Tổng Nitơ g/kg (trọng lượng khô) 17,0 4,4 12,1 4,0 14,0 1,8 1,7 Protêin thô g/kg (trọng lượng khô) 27,7 9,2 29,5 9,2 18,4 14,3 13,4 Linhin g/kg (trọng lượng khô) 20,7 24,5 30,7 16,5 29,4 2,4 1,2 Thông số Đơn vị Ngày Độ ẩm 4.4.4 Ủ phân Các ống làm phân Compost sử dụng Hệ Thống Composting Lemna bao hàm lượng polythene thấp có đường kính mét chiều dài lên đến 60 mét Mỗi bao chứa đến 210 phân Compost Năm 2030 lượng rác ủ phân 3881558.2 tấn, lượng rác lớn, xây dựng nhà máy ủ phân Compost diện tích đất sử dụng lớn, quỹ đất thành phố Hồ Chí Minh khơng cịn nhiều Do ta chia thành bốn nhà máy quận huyện sau: Thủ Đức, Củ Chi, Nhà Bè, quận 12 Cơng suất trung bình nhà máy 970389 Thời gian ủ: 49 ngày Trung bình năm ủ đợt Số bao cần thiết để ủ cho nhà máy là: 970389 = 660 (bao) × 210 Chia số bao ủ phân làm tám hàng, hàng 82 bao Khoảng cách bao 2m, khoảng cách hàng 12m (khoảng cách đủ đặt thiết bị chế biến phân) 4.4.4.1 Đưa nguyên liệu vào bao máy đóng bao đặc biệt Hệ Thống Composting Lemna sử dụng bao gồm lớp nilong làm chất dẻo polythene máy đóng bao thích hợp với ngành công nghiệp dự trữ thức ăn gia súc Một máy trộn, xe tải hay xe chất rác đưa nguyên liệu chuẩn bị vào bàn đưa vật TRANG:42 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM liệu, băng chuyền hay vào phễu Từ đây, nguyên liệu chuẩn bị đưa vào phận nén máy đóng bao Áp lực nén kiểm sốt áp lực cần thiết phụ thuộc vào loại nguyên liệu vào bề mặt thiết bị chạy Nói chung, loại nguyên liệu q ẩm ướt, có kích cỡ vừa phải kết lại thành khối cô đặc nguyên liệu khô chắn Mục tiêu khối kết lại có đủ khơng gian cho khơng khí vào (FAS) phép khơng khí xâm nhập vào tất phần bao Mặt Trước Của Máy Đóng Bao 4.4.4.2 Lắp đặt hệ thống thơng khí Vận tốc thổi khí cho q trình ủ phân thường khoảng –10m3 khí/tấn nguyên liệu/h Chọn 7m3 khí/tấn ngun liệu/h Với bao 210 có hệ thống thổi khí cho bao có cơng suất: x 210 = 1470 (m3/h) TRANG:43 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM Trong suốt trình đưa nguyên liệu vào bao, ống đục lỗ lắt đặt với nguyên liệu chạy dọc theo toàn chiều dài bao Đường kính ống việc đục lỗ thiết kế với máy quạt gió để cung cấp khơng khí cần thiết vào ngun liệu suốt trình ủ phân Việc thiết lập máy quạt gió bảng thơng khí sau nên sử dụng hướng dẫn Các thiết lập máy quạt gió thực phụ thuộc vào nhiệt độ đo Các mức nhiệt độ thông thường trì cách gia tăng lượng thời gian hoạt động máy quạt gió Khi nhiệt độ tiếp tục giảm, nguyên liệu tiến tới giai đoạn hồn tất cách làm khơ bắt đầu để chuẩn bị cho bao để sàng lọc Một số nguyên liệu có lượng cacbon cao trì tốt nhiệt độ cao ngồi giai đoạn trước Trong trường hợp này, hoạt động thiết lập máy quạt gió khơng nên điều chỉnh mức nhiệt độ giảm xuống Các bảng sau trình bày ví dụ khí hậu ơn hịa Do mức nhiệt độ Việt Nam cao nên theo dự đốn, chu trình làm phân compost rút ngắn xuống từ đến tuần từ 10 đến 12 tuần Nhiệt độ phân compost kiểm tra cẩn thận theo thơng số máy quạt gió điều chỉnh Bảng 4.2 Hướng dẫn thiết lập máy quạt gió PHƯƠNG CÁCH DUY TRÌ NHIỆT ĐỘ PHƯƠNG CÁCH MỞ MÁY THỔI KHÍ (SỐ PHÚT) 1 2 MỞ MỞ TẮT MÁY THỔI KHÍ (SỐ PHÚT) 4 4 4 VỊ TRÍ CAO 12 12 12 12 4 4 4 4 4 4 TUẦN VỊ TRÍ THẤP LÀM KHÔ 10 11* 12** * DI CHUYỂN MÁY THỔI KHÍ ĐI NƠI KHÁC NẾU CẦN NẾU CẦN KHƠNG GIAN, ĐỔ BAO RA THÀNH ĐỐNG XỬ LÝ HOẶC SÀNG LỌC * PHÂN COMPOST CÓ THỂ NẰM TRONG BAO ĐỂ Ủ CHO ĐẾN KHI CẦN KHÔNG GIAN TRANG:44 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM Máy Thổi Khí Với Ống Bơm Khí Các phận kiểm sốt thiết lập để tắt mở máy quạt gió hoạt động theo đợt suốt thời gian ngày để ngun liệu ủ nhận lượng khơng khí cần thiết Khi nguyên liệu đặt vào bao lần đầu tiên, mức Oxy đủ để xúc tiến trình phát triển vi khuẩn hiếu khí thời gian ngắn Khi lượng cung cấp Oxy ban đầu sử dụng hết, máy quạt gió sử dụng để đưa lượng Oxy vào nguyên liệu composting Trong Hệ Thống Composting Lemna, phát triển vi khuẩn nhiệt độ sử dụng kiểm soát cách hạn chế lượng Oxy có sẵn Do đó, nhiệt độ bắt đầu tăng nhanh, người vận hành chuyển sang lựa chọn chương trình thời gian thơng khí Mục tiêu nhằm để giữ mức nhiệt độ mức từ 90o – 140o Fa-ren-hét Nhiệt độ TRANG:45 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM bên giới hạn xảy nhiệt độ tối ưu, chúng không gây tác hại Việc trộn và/hay phân phối khơng khí khơng làm cho nhiệt độ thay đổi từ phần sang phần khác bao Khi điều xảy ra, phần nguyên liệu đạt đến độ chín nhanh so với phần khác Bảng sau rõ mức nhiệt độ thích hợp thuật ngữ liên quan Bảng 4.3 Mức nhiệt độ Composting Fahrenheit Celsius 212 MỨC NHIỆT ĐỘ COPOSTING LÝ TƯỞNG: 32 - 60 C 170 77 140 60 Đưa vào nấm & bào tử 131 55Diệt trừ mầm bệnh 120 113 49 Diệt trừ hạt cỏ dại 45 & ấu trùng bay 50 10 32 { { { Nhiệt độ cao 100 Nhiệt độ trung bình bình LCTI SYSTEM 11/2/01 HDF F CÁC MỨC CÁC MỨC NHIỆT ĐỘ NHIỆT ĐỘ COMPOSTING COMPOSTING C Lượng không khí, Cacbon Đioxyt ẩm dư thừa đưa ngồi thơng qua lỗ thơng khí thiết kế dọc theo bên bao Đây dòng khí khơng độc hại vào bầu khí mà khơng gây nguy hại ảnh hưởng sức khỏe công nhân, dân cư lân cận hay ảnh hưởng đến hệ động vật hệ thực vật gần Tất vi khuẩn phân compost xuất tự nhiên, trình phân hủy thành phân compost, chúng sử dụng khí Oxy cung cấp Khơng có tác nhân gây bệnh hay vi khuẩn bị thải vào khơng khí; tác nhân gây bệnh bị phân hủy trình làm phân compost vi khuẩn có ích lại nguyên TRANG:46 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM liệu làm phân chuyển hóa ngun liệu thành phân compost Nếu cần khí thêm tạo thêm lỗ thơng khí bổ sung Nếu sau khơng cịn cần lỗ thơng khí tạo dao niêm phong chúng dây 4.4.4.3 Đưa Compost thành phẩm khỏi bao Việc đưa phân Compost thành phẩm khỏi bao thường thực xe máy ủi sau bao cắt dọc theo phần bên lui phía sau Nguyên liệu lấy từ ống thổi khí ống hết phân kéo cho khu vực sử dụng Bao cắt thành phần quản lý được, cuộn hay gấp lại để lưu trữ xử lý với chất dẻo mỏng khác Mở Bao Chứa Phân Compost TRANG:47 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM Bao Chứa Compost Được Mở Xe Xúc Chuyển Phân Compost Ra Khỏi Bao TRANG:48 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM Bước Cuối Cùng Lấy Phân Ra Hết Khỏi Bao 4.4.5 Xử lý độ chín Độ chín hay độ ổn định nói oxy hóa nguyên liệu hữu hay chuyển đổi chúng thành dạng ổn định Sự ổn định hoàn chỉnh mang lại sản phẩm hay khơng có giá trị chất điều hòa đất trồng Tuy nhiên, q nhiều ngun liệu hữu cịn lại gây vấn đề điều kiện hiếu khí mùi lưu trữ hay sử dụng Do đó, phân compost chín sẵn sàng cho sử dụng rơi vao khoảng hai mức độ Một cách đánh giá độ chín phân compost khác dựa vào số lượng nguyên liệu hữu dễ bay lại (các chất dễ bay hơi) hay nguyên liệu trở thành phân compost cung cấp đủ thời gian điều kiện thuận lợi Tỉ lệ xếp hạng nguyên liệu phụ thuộc vào kích hạt phân khả chống đỡ nguyên liệu trình phân hủy Cách thức hữu ích việc xác định độ chín phân compost nguyên liệu đưa vào tương tự cho kết khơng xác sử dụng để so sánh ngun liệu khơng giống Có nhiều thị khác sử dụng để xác định độ chín phân compost, chẳng hạn tỉ lệ Oxy sử dụng cho hoạt động vi khuẩn, số phần trăm cacbon (được xác định từ lượng tro), tỉ lệ cacbon/nitơ … hầu hết trường hợp, kinh nghiệm vận hành cuối phán đoán tốt Phân compost để bao chín sẵn sàng để xử lý thêm Độ ẩm kiểm tra việc lấy mẫu với dụng cụ lấy mẫu cách mở bao kiểm tra nguyên liệu Thông thường lớp bên gần bao ẩm nguyên liệu gần ống thổi khí Cũng giống vậy, phần nguyên liệu đáy bao thường ẩm phần nguyên liệu lại Hệ Thống Composting Lemna sử dụng bao gồm lớp nilong làm chất dẻo polythene máy đóng bao thích hợp với ngành cơng nghiệp dự trữ thức ăn gia súc Một máy trộn, xe tải hay xe chất rác đưa nguyên liệu chuẩn bị vào bàn đưa vật liệu, băng chuyền hay vào phễu Từ đây, nguyên liệu chuẩn bị đưa vào phận nén máy đóng bao thiết kế đặc biệt Áp lực nén kiểm sốt áp lực cần thiết phụ thuộc vào tỷ trọng độ ẩm loại nguyên liệu Mục tiêu khối kết lại có đủ khơng gian cho khơng khí vào phép khơng khí xâm nhập vào tất phần bao Khi phân compost đạt đến độ chín mong muốn, kiểm tra độ ẩm Điều thực máy góp trung tâm cách chế tạo lỗ mở kiểm tra đủ rộng để sâu vào nơi khối nguyên liệu để kiểm tra dung lượng ẩm Thông thường, lượng ẩm khoảng 35% lý tưởng để sàng lọc Nếu phân compost ẩm, phận kiểm soát máy quạt gió thiết lập để thổi lượng khơng khí tối đa nhiều tốt để đạt đến độ khơ mong muốn Việc vài tuần, phụ thuộc vào lượng khơng khí hữu, độ ẩm nguyên liệu ẩm ướt để bắt đầu Một làm khô đến mức độ cần TRANG:49 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM thiết, máy quạt gió tắt mang chỗ khác Một kỹ thuật khác sử dụng để làm khơ thêm thơng khí vào bao lần vài feet cao thấp dọc theo bên bao để trình đối lưu tự nhiên diễn Các Lỗ Thơng Khí Trên Bao Ủ Phân 4.4.6 Sàng lọc Bất nguyên liệu làm phân compost phải loại bỏ cách sàng lọc Các nguyên liệu bao gồm miếng plastic mỏng hay cứng, thủy tinh … Trong đa số trường hợp, phân compost nên đạt độ ẩm từ 35 – 40% trước sàng lọc Các vật cỡ làm compost đem chôn lấp Phương thức cắt nhỏ rác thổi tinh lọc thêm sản phẩm cuối cùng, cần Thiết Bị Sàng Lọc TRANG:50 Đề tài:Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM Sàng Nếu thành phẩm phân Compost cần dự trữ, trực tiếp lấy từ bao ủ sau sàng, phân Compost dự trữ cần đậy lại để tránh đông cục nguyên liệu dự trữ ẩm ướt Phân Compost nhạy cảm với độ ẩm trở nên khó xử lý thừa độ ẩm thấm vào phân TRANG:51 ... án nghiên cứu đưa quy trình chế biến phân Compost từ rác sinh hoạt thành phố Hồ Chí Minh trước TRANG:2 Đề tài :Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM tình hình chất. .. Quản lý chất thải rắn đô thị, NXB Xây Dựng – Hà Nội -2001) 2.4 Phân loại chất thải rắn TRANG:11 Đề tài :Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM Chất thải rắn đa dạng,... đề xuất quy trình chế biến phân Compost phù hợp TRANG:4 Đề tài :Nghiên cứu sản xuất Compost từ chất hữu chất thải rắn sinh hoạt TP HCM CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT COMPOST TỪ CHẤT THẢI