Đồ án thiết kế nhà máy ủ phân compost tp cần thơ

ĐỒ ÁN QL & XL CHẤT THẢI RẮN CBHD: TS Nguyễn Xuân Hoàng LỜI CẢM TẠ ***** Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Xuân Hoàng với kinh nghiệm đóng góp quý báu giúp em hiểu rõ nhiều vấn đề sửa chữa thiếu sót chưa có kinh nghiệm suốt thời gian em thực đề tài Xin cảm ơn Phòng Môi Trường Tài Nguyên quận Cái Răng-TPCT, Cty TNHH MTV Công trình đô thị– Cần Thơ cung cấp thông tin số liệu cần thiết cho hoàn thành tốt đồ án Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất quý Thầy, Cô, Anh, Chị Bộ Môn Kỹ Thuật Môi Trường nhiệt tình quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình thực đồ án Xin chân thành cảm ơn tất bạn KTMT khóa 37 đóng góp nhiều ý kiến trình thực đồ án Vì thời gian có hạn kiến thức hạn chế chắn tránh thiếu sót Rất mong nhận đóng góp ý kiến quý thầy cô bạn bè Trân trọng !!! Sinh viên thực hiện: Đỗ Thanh Sử SVTH: Đỗ Thanh Sử MSSV: 1110857 ĐỒ ÁN QL & XL CHẤT THẢI RẮN CBHD: TS Nguyễn Xuân Hoàng PHỤ LỤC LỜI CẢM TẠ…………………………………………………………………………… i SVTH: Đỗ Thanh Sử MSSV: 1110857 ĐỒ ÁN QL & XL CHẤT THẢI RẮN CBHD: TS Nguyễn Xuân Hoàng CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Trong năm gần đây, phủ nhận phát triển vượt bậc kinh tế khoa học kỹ thuật giới Nền công nghiệp giới đạt đến trình độ kỹ thuật cao, với nhiều thành tựu đáng ghi nhận Cùng với phát triển ấy, mức sống người nâng cao nhu cầu người thay đổi Tuy nhiên, hệ phát triển loạt vấn đề môi trường trái đất nóng lên, ô nhiễm không khí, ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm đất, mực nước biển dâng hay biến đổi khí hậu … Trước thực trạng người có ý thức bảo vệ môi trường, ý thức mối quan hệ “phát triển kinh tế” “bảo vệ môi trường” Vấn đề “phát triển bền vững” không xa lạ mối quan tâm không riêng đặc biệt nước đà phát triển Việt Nam Ở Viêt Nam, Cùng với viêc pháp triển kinh tế vấn đề ô nhiễm trở nên nghiêm trọng đặt biệt thành phố lớp TP Hà Nội, TP Hồ Chí Minh,TP Đà Nẵng,TP Cần Thơ…Ở đô thị đối mặt với thực trạng ô nhiễm mà quốc gia gặp phải rác thải Theo thống kê tốc độ phát sinh chất thải rắn Việt Nam khoảng 0,5 kg/người/ngày (Lâm Minh Triết, 2006) Đặc điểm chung loại chất thải rắn nguồn phát sinh đa dạng, thành phần phức tạp tỉ lệ thu gom chưa cao Bên cạnh biện pháp xử lý chủ yếu chôn lấp chưa áp dụng tốt biện pháp nhằm tái sinh, tái chế, thu hồi lượng từ chất thải Rác thải Thành phố Cần Thơ có thành thành hữu cao, trung bình từ 30 – 60% khối lượng (Lê Hoàng Việt, 2005), nguồn nguyên liệu tốt sử dụng để làm phân compost hiệu Dựa vào thực tế em định thực đề tài “ Tính toán thiết kế hệ thống ủ phân compost quận Cái Răng-TP Cần Thơ” nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho TP Cần Thơ góp phần phát triển đô thị bề vững Mục tiêu đồ án Trên sở thu thập số liệu, kết hợp với tài liệu có sẵn, đồ án nghiên cứu đưa quy trình sản xuất phân Compost từ rác sinh hoạt quận Cái Răng - TP Cần Thơ 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 môi trường giữ cho quận Cái Răng nói riêng TP Cần Thơ nói chung xanh – – đẹp SVTH: Đỗ Thanh Sử MSSV: 1110857 ĐỒ ÁN QL & XL CHẤT THẢI RẮN CBHD: TS Nguyễn Xuân Hoàng Nội dung đồ án  Thu thập số liệu lượng chất thải rắn phát sinh, thành phần tính chất chất thải rắn quận Cái Răng – TP Cần Thơ  Ước tính khối lượng chất thải rắn phát sinh năm 2025, lượng chất thải rắn hữu có chất thải rắn sinh hoạt  Lựa chọn, thiết kế quy trình công nghệ sản xuất phân compost từ rác thải hữu quận Cái Răng – TP Cần Thơ Phương pháp nghiên cứu cụ thể a Phương pháp thu thập liệu  Thu thập tài liệu liên quan tham khảo tài liệu nhiều tác giả, từ báo cáo khoa học từ để phục vụ cho việc tìm kiếm thông tin hoàn thiện đồ án  Thu thập số liệu Công ty TNHH MTV Công Trình Đô Thị Cần Thơ, Niên Giám Thống Kê 2011 Cục Thống Kê TPCT b Khảo sát thực tế Tại quận Cái Răng - TPCT để nắm rõ tình hình thu gom vận chuyển chất thải rắn sinh hoạt địa bàn thành phố c Phương pháp phân tích, đánh giá Phân tích tổng hợp: sở thông tin cần thiết thu thập, quan sát, điều tra tiến hành phân tích, chọn lọc tổng hợp cách logic, có hệ thống phù hợp với mục tiêu nội dung đề d Phương pháp mô hình hóa môi trường Dựa vào khối lượng phát sinh chất thải rắn đầu người dân số để tính toán khối lượng rác tương lai Thời gian dự báo từ đến năm 2025 SVTH: Đỗ Thanh Sử MSSV: 1110857 ĐỒ ÁN QL & XL CHẤT THẢI RẮN CBHD: TS Nguyễn Xuân Hoàng CHƯƠNG II: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, MÔI TRƯỜNG VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI 2.1 Điều kiện tự nhiên môi trường 2.1.1 Điều kiện địa lý địa chất  Vị trí địa lý: Cái Răng Quận nằm phía đông nam TP Cần Thơ, Quận Cái Răng có 62,53 km² diện tích tự nhiên 86.278 nhân khẩu: có đơn vị hành trực thuộc gồm phường: Ba Láng, Hưng Phú, Hưng Thạnh, Lê Bình, Phú Thứ, Tân Phú Thường Thạnh Ranh giới đất đai quận nằm vị trí địa lý từ 9059’57’’ đến 9,999170 vĩ độ Bắc từ 105046’56’’ đến 105,78222 kinh độ Đông − Phía Bắc tiếp giáp với quận Ninh Kiều, ranh giới sông Cần Thơ − Phía Nam tiếp giáp với huyện Châu Thành tỉnh Hậu Giang − Phía Tây tiếp giáp với huyện Phong Điền TP Cần Thơ phần huyện Châu Thành A – tỉnh Hậu Giang − Phía Đông tiếp giáp với sông Hậu, ngăn cách với tỉnh Vỉnh Long  Địa chất: − Bề mặt địa chất bao gồm lớp phù sa, mang đặc thù đất yếu − Khả chiệu tải trọng mặt đất tự nhiên thấp từ 0,2 – 0,5 kg/cm SVTH: Đỗ Thanh Sử MSSV: 1110857 ĐỒ ÁN QL & XL CHẤT THẢI RẮN CBHD: TS Nguyễn Xuân Hoàng Hình 2.1 Sơ đồ vị trí địa lý quận Cái Răng 2.1.2 Điều kiện khí tượng - thủy văn 2.1.2.1 Điều kiện khí tượng Thành phố Cần Thơ nằm vùng nhiệt đới ẩm gió mùa kinh tuyến 105 vĩ tuyến 10, gần xích đạo Khí hậu có hai mùa rõ rệch: mùa mưa từ tháng đến cuối tháng 10 mùa khô từ cuối tháng 11 đến cuối tháng năm sau Quá trình lan truyền, phát tán chuyển hóa chất ô nhiễm môi trường phụ thuộc vào yếu tố như:  Nhiệt độ không khí  Ðộ ẩm không khí  Nắng xạ mặt trời  Chế độ mưa  Gió ảnh hưởng gió  Ðộ bền vững khí SVTH: Đỗ Thanh Sử MSSV: 1110857 ĐỒ ÁN QL & XL CHẤT THẢI RẮN CBHD: TS Nguyễn Xuân Hoàng Bảng 2.1 Điều kiện khí tượng Thành phố Cần Thơ năm 2010 Tháng Điều kiện khí tượng Thành phố Cần Thơ năm 2010 Nhiệt độ (0C) Lượng mưa (mm) Độ ẩm (%) Số nắng (h) 24,3 - 81 213,4 26,6 31,3 81 223,1 28,4 55,6 77 280,2 28,8 2,9 80 236,6 27,7 76,0 85 206,6 28,1 136,6 83 240,3 27,1 116,0 86 180,0 27,8 200,6 85 214,1 27,1 122,5 85 131,6 10 27,1 133,8 86 188,1 11 27,4 209,5 80 194,6 12 26,6 138,8 79 242,7 Trung bình 27,2 101,975 82,0 212,608 (Nguồn: Niên giám thống kê TP Cần Thơ,2010) a Nhiệt độ Nhiệt độ trung bình tháng năm chênh lệch lớn, dao động khoảng 23,3 đến 28,80C Nhiệt độ cao năm 2010 vào tháng với 28,8 0C nhiệt độ thấp vào tháng Nhiệt độ trung bình năm 2010 27,2 0C Nhiệt độ yếu tố tự nhiên quan trọng việc phát tán chuyển hóa chất ô nhiễm không khí có vai trò quan trọng trình phân hủy chất hữu cơ, nhiệt độ cao thúc đẩy tốc độ phản ứng phân hủy chất ô nhiễm Do nằm khu vực nhiệt đới nên nhiệt độ không khí mức cao, điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phân hủy chất hữu dễ phân hủy sinh học, đặc biệt rác thải sinh hoạt có chứa thành phàn hữu SVTH: Đỗ Thanh Sử MSSV: 1110857 ĐỒ ÁN QL & XL CHẤT THẢI RẮN CBHD: TS Nguyễn Xuân Hoàng b Độ ẩm không khí Độ ẩm trung bình Thành phố Cần Thơ nhìn chung tương đối cao biến động không nhiều qua năm Độ ẩm Cần Thơ thường dao động khoảng từ 77 – 86% Năm 2010 độ ẩm trung bình 82% c Nắng xạ mặt trời Do TP Cần Thơ nằm vùng nhiệt đới ẩm gió mùa gần xích đạo nên số nắng xạ mặt trời cao Số nắng TP Cần Thơ thường dao động khoảng từ 180 – 280,2 Năm 2010 số nắng trung bình 212,608 d Chế độ mưa Chế độ mưa thành phố Cần Thơ hoàn lưu gió mùa định với mùa mưa mùa khô Mùa mưa trùng với mùa lũ kéo dài tháng Trong thời gian qua thay đổi lượng mưa Cần Thơ không nhiều, mùa khô lượng mưa không đáng kể chủ yếu tập trung vào mùa mưa từ tháng – tháng 12 chiếm khoảng 85% lượng mưa năm Lượng mưa cao vào tháng tháng 11 Chế độ mưa nhân tố làm ảnh hưởng đến môi trường, mưa rơi xuống đất mang theo chất ô nhiễm không khí vào môi trường đất, nước trường hợp chất ô nhiễm không khí có nồng độ cao gây ô nhiễm đất, nước Khi không khí có chứa chất ô nhiễm SO 2, NO2 cao gây tượng mưa axit chất kết hợp nước khí hình thành axit H2SO3, H2SO4, HNO3, làm thiệt hại nghiêm trọng đến thực vật, môi trường nước, đất, ảnh hưởng đến đời sống sinh vật người e Tốc độ gio Khu vực thành phố Cần Thơ dù không chịu ảnh hưởng nhiều gió bão, gần vào mùa mưa thường có trận mưa giông lớn, kéo dài Trong năm hình thành hướng gió chính:  Hướng gió 1: Tây-Tây Nam;  Hướng gió 2: Ðông Bắc;  Hướng gió 3: Ðông Nam 2.1.2.2 Chế độ thủy văn: Chế độ thủy văn quận Cái Răng nói riêng TP Cần Thơ nói chung chịu ảnh hưởng chủ yếu chế độ thủy văn sông Hậu, vừa chịu ảnh hưởng chế độ nhật triều biển đông, vừa chịu ảnh hưởng chế độ mưa mùa bị ảnh hưởng phần chế độ nhật triều biển Tây – Vịnh Thái Lan Mùa lũ thường bắt đầu vào tháng kết thúc vào tháng 11 Tại sông Hậu đỉnh triều bình quân cao năm 2010 193cm, chân triều thấp (trừ) – 121cm SVTH: Đỗ Thanh Sử MSSV: 1110857 ĐỒ ÁN QL & XL CHẤT THẢI RẮN CBHD: TS Nguyễn Xuân Hoàng Bảng 2.2 Mực nước trạm Cần Thơ – sông Hậu năm 2010 (cm) Tháng Mực nước cao Mực nước thấp Mực nước trung bình Tháng 180 -77 63 Tháng 150 -94 33 Tháng 131 -113 28 Tháng 135 -121 21 Tháng 127 -115 22 Tháng 129 -112 16 Tháng 157 -100 32 Tháng 180 -60 58 Tháng 179 -35 63 Tháng 10 189 88 Tháng 11 193 -13 84 Tháng 12 169 -79 60 -121 47 Bình quân 193 (Nguồn: Niêm giám thống kê TP Cần Thơ, 2010) Do điều kiện địa lý vùng, chế độ thủy văn kênh rạch TP Cần Thơ chịu ảnh hưởng chủ đạo chế độ thủy văn bán nhật triều Chế độ thủy văn yếu tố quan trọng để kiểm soát ô nhiễm môi trường nước khả hòa tan, vận chuyển, tự làm sạch…các chất ô nhiễm 2.1.3 Hiện trạng môi trường:  Chất lượng nước mặt: khu vực quận Cái Răng nói riêng toàn TP Cần Thơ quan trắc lần/năm diểm cố định lần/năm kênh rạch có nguy bị ô nhiễm cao Có 10 tiêu quan trắc pH, DO, BOD 5, COD, SS, NH3, NO3-, NO2-, Fe, Coliform Từ số liệu ghi nhận cho thấy phần lớn tiểu quan trắc môi trường nước nước mặt Quận Cái Răng khu vực lân cận điều vượt mức cho phép TCVN 5942-1995 cột A, ngoại trừ pH, Fe NO -3 SVTH: Đỗ Thanh Sử MSSV: 1110857 ĐỒ ÁN QL & XL CHẤT THẢI RẮN CBHD: TS Nguyễn Xuân Hoàng Vì vậy, chất lượng nước mặt khu vực quan trắc bị ô nhiễm chất hữu cơ, vi sinh chúng có khuynh hướng gia tăng năm gần Diễn biến chất lượng nước sông khu vực quận Cái Răng thể sau: Bảng 2.3 Chất lượng nước sông khu vực quận 2004-2006 Năm 2004 2005 2006 TCVN 5942: 2005 (cột A) 7,17 7,07 7,14 – 8,5 mg/l 4,7 3,5 >6 BOD5 mgO2/l 10 10 10 [...]... này, một Nhà máy Composting sẽ gặp phải nguy cơ thất bại hoặc không ủ năng lực đáp ứng thiết kế và yêu cầu kinh tế Nhiều nhà máy Composting trên khắp thế giới đã phải những vấn đề như vậy và nhiều nhà máy đã bị đóng cửa vì nguyên do đó:  Các vấn đề về kỹ thuật − Mùi hôi: Đây là vấn đề chính của các nhà máy nằm gần các trung tâm đô thị đông đúc dân cư SVTH: Đỗ Thanh Sử MSSV: 1110857 34 ĐỒ ÁN QL & XL... ẩm không thích hợp lắm cho ủ phân − Nhu cầu thông thoáng: quá trình ủ phân hiếu khí cần cung cấp một lượng oxy cần thiết để VSV cố định chất thải Việc thông thoáng tiến hành bằng cách đặt các ống tre được đục lỗ vào mẻ ủ, cho các nguyên liệu rơi từ từ xuống hoặc sử dụng bơm nén khí cho mẻ ủ − Nhiệt độ: Nhiệt độ của mẻ ủ nên được giữ ở mức 550 oC là tối ưu cho việc phân hủy chất hữu cơ và vô hiệu hóa... phơi khô đánh luống b Ủ compost bằng luống với khí thổi c Ủ compost trong ống hoặc trong bể bê tong d Ủ compost trong bao với khí thổi a Phương pháp ủ compost bằng cách phơi khô đánh luống: Trong phương pháp làm phân Compost bằng cách phơi khô đánh luống, một trong những kỹ thuật làm phân Compost phổ biến nhất, các nguyên liệu có thể làm phân Compost được rải thành đống theo các hàng dài song song ở... hoạt động Sự phân hủy hiếu khí diễn ra khá nhanh, chỉ sau 2 – 4 tuần thì rác được phân hủy hoàn toàn Các vi khuẩn gây bệnh và côn trùng bị hủy diệt do nhiệt độ tăng cao Bên cạnh đó mùi hôi cũng được khử nhờ quá trình ủ hiếu khí Độ ẩm phải được duy trì tối ưu ở 50 – 60% Có 4 kỹ thuật làm ủ Compost hiếu khí được sử dụng rộng rãi trên thế giới: a Ủ compost bằng cách phơi khô đánh luống b Ủ compost bằng... Lignocelllose:Hợp chất do Lignin với Cellose kết hợp với nhau  Protein: Chất được tạo từ các amino acid mạch thảng * Khả năng phân hủy sinh học của thành phần hữu cơ trong chất thải: Hàm lượng chất thải bay hơi được sử dụng để đánh giá khả năng phân hủy sinh học của phần hữu cơ trong chất thải * Sự phát sinh mùi hôi: Mùi hôi hình thành là kết quả của quá trình phân hủy yếm khí của các chất hữu cơ Mùi hôi có thể... trình phân hủy vì nhiệt độ phân hủy thấp, các khí Metan, Sunfurhydro gây mùi hôi thối khó chịu… Tuy nhiên, đây là biện pháp có tính kinh tế (đầu tư thấp), có thể kết hợp tốt với các loại phân khác như phân hầm cầu, phân gia súc, than bùn… cho ta phân hữu cơ với hàm lượng dinh dưỡng cao Lượng khí sinh học (biogas) sinh ra trong quá trình ủ có thể thu hồi dùng làm nhiên liệu 3.3.5.2 Phương pháp ủ phân compost. .. không thỏa đáng − Lựa chọn thiết bị: Lựa chọn thiết bị không đúng đã từng là nguyên nhân của nhiều thất bại trong quá khứ Thiết bị có thiết kế kém cũng làm hao tốn nhiều năng lượng mà không đem lại kết quả xử lý như mong đợi  Các vấn đề về vận hành Nhà máy − Huấn luyện nhân viên vận hành máy móc: Thiếu sự huấn luyện nguồn nhân lực địa phương một cách đúng đắn có thể gây ra thương tích, nhà máy hoạt động... hình thành mùi hôi là kết quả phân huỷ yếm khí các thành phần hữu cơ có trong rác đô thị a Khả năng phân hủy sinh học của các thành phần hữu cơ trong rác Hàm lượng chất rắn bay hơi (VS), xác định bằng cách nung CTR ở nhiệt độ 550 oC, thường được dùng để đánh giá khả năng phân hủy sinh học của phần hữu cơ trong CTR Tuy nhiên, sử dụng giá trị VS để mô tả khả năng phân hủy sinh học của phần hữu cơ trong... các VSV trong quá trình ủ phân rác (Nguyễn Văn Phước, 2009) 3.3.5.1 Phương pháp ủ phân compost yếm khí Quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong rác thải diễn ra nhờ sự hoạt động của các vi sinh vật kỵ khí So với ủ hiếu khí thì công nghệ này có một số mặt hạn chế sau: SVTH: Đỗ Thanh Sử MSSV: 1110857 32 ĐỒ ÁN QL & XL CHẤT THẢI RẮN CBHD: TS Nguyễn Xuân Hoàng Thời gian lâu (4 ÷ 12 tháng), các vi khuẩn gây... cơ của CTR rất dễ bay hơi nhưng lại kém khả năng phân hủy sinh học, như giấy báo và phần xén bỏ từ cây trồng Thay vào đó, hàm lượng lignin của CTR có thể được sử dụng để ước lượng tỉ lệ phần dễ phân hủy sinh học của CTR, và được tính toán bằng công thức sau: BF = 0,83 – 0,28 LC Trong đó: BF: tỉ lệ phân hủy sinh học theo VS 0,83 và 0,28: là hằng số thực nghiệm SVTH: Đỗ Thanh Sử MSSV: 1110857 23 ĐỒ ÁN ... dụng để làm phân compost hiệu Dựa vào thực tế em định thực đề tài “ Tính toán thiết kế hệ thống ủ phân compost quận Cái Răng -TP Cần Thơ nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho TP Cần Thơ góp phần... rộng rãi giới: a Ủ compost cách phơi khô đánh luống b Ủ compost luống với khí thổi c Ủ compost ống bể bê tong d Ủ compost bao với khí thổi a Phương pháp ủ compost cách phơi khô đánh luống: Trong... THIẾT KẾ HỆ THỐNG Ủ PHÂN COMPOST 5.2.1 Tính toán hệ thống ủ phân compost Tính toán thành phần cho hệ thống ủ compost theo phương án SVTH: Đỗ Thanh Sử MSSV: 1110857 43 ĐỒ ÁN QL & XL CHẤT THẢI