Xây dựng mô hình xử lý cơ sinh học trên cơ sở thiết bị CDW (compact device for waste processing)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN TẼN Đ Ể TÀI: XÂY DỤNG MƠ HÌNH x LÝ c - SINH HỌC TRÊN c SỞ THIẾT BỊ CDW (COMPACT DEVICE FOR WASTE-PROCESSING) MẢ SỔ: Q T-07-61 CHỦ TRÌ ĐẺ TÀI: PGS TS Nguyễn Thị Diễm Trang CÁC CẢ N BỐ TH A M G IA : ThS Nguyễn Thị Hạnh CN Vũ Mai Hương ThS Phạm Hải M inh ThS Nguyễn V ăn Thái - O 'C JN G _ HÀ NỘI - 2008 TÃ M Q I J C 'C S IA HA MÕI Ĩ H Ò N G TIM T H ’J ■'/ Ẽ N U L l ĨẨ S L MỤC LỤC BÁO CÁO TÓM TẮT SUM M ARY BÁO CÁO C H ÍN H .4 I L Ờ I M Ở Đ Ầ U II C SỞ LÝ T H U Y Ế T II C ông n g h ệ x lý sin h h ọ c ch ất t h ả i 11.2 C ông n g h ệ x lý rá c th ải sinh h o ạt C D W 11.3 Đ án h g iá ph n g d iệ n kỹ th u ật củ a lò ủ p h ân c o m p o s t .11 11.4 K hảo sá t to n k in h tế tro n g xây dự n g n h m y q u y m cô n g su ất 20 - 30 tấ n /n g y 13 11.5 Đ án h giá h iệ u q u ả m h ìn h kết hợp trư ng đại h ọ c c ô n g t y 16 III T H Í N G H I Ệ M .16 IV K Ế T L U Ậ N 17 V TÀ I L IỆ U T H A M K H Ả O 17 PHỤ LỤC .18 BÁO CÁO TÓM TẮT a T én đề tài: Xá Vdựng mơ hình x lý - sinh học sở thiết bị CDW (Compact Device fo r Waste-processing) M ã so: QT-07-61 b C h ủ trì đề tài: PGS TS Nguyẽn Thị Diễm Trang c C ác cán th a m gia: ThS Nguyễn Thị Hạnh CN Vũ Mai Hương ThS Phạm Hải Minh ThS Nguyễn Văn Thái d Mục tiêu nội dung nghiên cứu + M ục tiêu: Xây dựng mơ hình kết hợp trường đại học công ty nghiên cứu khoa học nhằin đưa khoa học kỹ thuật vào thực tiễn + N ội dung nghiẻn cứu: Trên sở phân tích tài liệu khoa học, trao đổi tiến hành khảo sát hoạt động dây chuyền xử lý rác thải sinh hoạt theo cơng nghệ CDW Cóng ty Thúy lực - Máy thị trấn Đồng Vãn, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam, nội dung nghiên cứu đé tài tập trung vào điểm chính: Giới thiệu nội dung lv thuyết công nghệ xử lý sinh học chất thải sinh hoạt Khảo sát mơ hình xử lý rác thải sinh hoạt CDW (tổ chức dây chuyển công nghệ) Đánh °iá phương diện kỹ thuật lò ủ phân compost Kháo sát tốn kinh tế xây dựng nhà máy quv mò cơng suất 20 - 30 tấn/ngày Đánh giá hiệu mỏ hình kết hợp trường đại học cóng ty e Các kết đạt đuực Trong thời gian thực đề tài 01 nãm (2007 - 2008) sản phẩm cụ đề tài dã đạt sau: Hoàn thành nội dung chuyên đề nghiên cứu bao gồm: C huyên đề 1: Giới thiệu lý thuvết xử lý - sinh học chất thái C huyên dề 2: Kháo sát mò hình CDW qua tổ chức dây chuyền công nghệ C huyên dè Các giái pháp kỹ thuật lò ú compost C huyên đề Giai tốn lý thuyết từ sơ liệu thực tế mõ hình CDW Nội dung 04 chuyên đề trẽn tập trung 01 luận vãn thạc sỹ 03 khóa luận tốt nghiệp (phụ lục ): Đè tài luân văn l : Nghiên cứu công nghệ CD-waste xứ lý chất thải dựa trẽn phưưns pháp xử lý sinh học thị trân Đồng vãn, huyện Duv Tiên, tính Hà Nam Đ é tài khoa ln a n j_ : Đóng góp vào kỹ thuật xử lý rác thúi hữu cư thành phán com post trẽn thiết bị thùnơ quay Đe tài khoa luân 2: Khảo sát mơ hình CDW qua tổ chức dãy chuyến cơne n«he I Đê tài khóa ln : Các giải pháp kỹ thuật lò ủ compost Tổ chức 01 hội thảo khoa học quốc tế “Xử lý - sinh học chất thải sinh họut - Lý luận Thực tiễn” Hà Nội tháng 04/2008 Có 03 báo đãng hội thảo nước quốc tế (phụ lục 2): + NTD Trang, B Bilitewski, “Kinh tế không chất thải bước tiến lý tướng cho phát triển bên vữ ng”, Report at 7lh Asia Pacific Roundtable for Sustainable Consumption and Production, Hà Nội 25 - 27/4/2007 + NTD Trang, p Parayno, B Bilitewski, "Ánh hường call trác vân hóa - kinh tẻ xã hội đến hệ tliông quản lý chất thải rắn nước phát triển: Khảo sát Philippines Việt N a m ”, Proceedings of Tenth International Waste and Landfill Symposium, p 321 322, Sardinia, Italy 10/2007 + NTD Trang, K Silabetzschky "Những vấn đê xử lý sinh học chất thải ”, Hội thảo “Xử lý - sinh học chất thải sình-float - Lý luận Thực tiễrì\ p I - 16, Hà Nội 14 15/4/2008 f Tình hình kinh phí đé tài: Tổng kinh phí: 20.000.000 đồng {Hai mươi triệu đóng) sử dụng theo dự tốn kinh phí KHOA QUẢN LÝ CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI (Ký ghi rõ họ tèn) (Ký ghi rò họ tên) C QUAN CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI PGS.7S U j/Ỉ3 c u ììt SUMMARY a P roject title: Researching process of mechanical - biological treatment based on Compact Device for W aste-processing Code QT-07-61 b P roject m an ag er: Prof Dr Nguyen Thi Diem Trang c P articip an ts: M.Sc Nguyen Thi Hấnh B.Sc Vu Mai Huong M.Sc Pham Hai Minh M.Sc Nguyen Van Thai d Aim and content o f project The project aims to establish the cooperation between company and university It helps to transfer scientific research into praxis C ontent From practical use the company has constructed a compacted device for municipal solid waste treatment (CD waste system) However it has been not yet proven from scientific point of view Il remains a lot of things need to be improved The company has been not yet qualified on mechanical biological treatment (MBT) technology which they have applied Therefore the project tries to fulfill the above lacking matters e Results: The theory of MBT was aware Helped to improve the CDW model to become a suitable municipal solid waste treatment system for district level 01 M aster thesis and 03 bachelor thesis were completed (annex 1) 01 workshop was organized 03 reports were accomplished (annex 2): + NTD Trang, B Bilitewski, “Circular Economy a Holistic Approach for a Sustainable D evelopm ent", Report at 7"' Report at 7"' Asia Pacific Roundtable for Sustainable Consumption and Production, Hanoi 25 - 27/4/2007 + NTD Trang, p Paravno, B Bilitewski "The Effects o f Local Cultural and SocioEconomic Features on tlte Structure o f Solid Waste M anagement in Developing C ountries' The Case o f the Philippines and Vietnam ", Proceedings of Tenth International W aste and Landfill Symposium, p 321 - 322, Sardinia, Italy 10/2007 + NTD Trang K Silabetzschkv "Fundamentals o f waste management - M echanical Biological Treatment (M B T )", Report on the workshop “M echanical Biological Treatm ent o f M unicipal Solid u astc - Fundamentals and E xperiences", p - 16 Hanoi 04/2008 BÁO CÁO CHÍNH I LỜI MỞ ĐẦU Rác thải sinh hoạt vấn nạn mơi trường cho tồn xã hội Thu gom, vận chuyển, xử lý rác yêu cầu thiết địa phương Hiện trạng thành phố, khu đô thị (tỉnh, thị xã) rác thải thu gom vào “bãi rác tạm”, sau vận chuyển khu xử lý tập trung (chủ yếu chôn lấp) Riêng dối với thị trấn, thị tứ, (cách xa-khu xử lý tập trung tỉnh, thành phố) tỷ lộ thu gom đạt 20-30 % Trước nỗi xúc ô nhiễm môi trường, sơ nơi quyền địa phương qui hoạch mặt để thu gom rác thải, chuyển vể bãi rác mở hay “bãi rác lộ thiên” đổ rác vào bãi rác phân hủy tự nhiên (khơng lót bạt đáy, khơng che phủ phía trên) Tinh hình dẫn tới hình thành “hố rác ô nhiễm ” trầm trọng, phát tán mùi hơi, khí thải Nước rỉ rác xâm hại tầng nước mặt nưóc ngầm, gây hại cho sức khỏe cộng đồng dân cư xung quanh tương lai Chính phủ có nhiều chủ trương “xã hội hóa” xử lý mơi trường, nhàm thu hút nhiều thành phần kinh tế tham gia xử lý chất thải Nhưng trước thực trạng to lớn qui mô mức độ ô nhiễm rác thải sinh hoạt, thành phần kinh tế chưa có đủ khả tài chính, quản lý lực cơng nghệ Các cơng trình xử lý rác thải cấp quốc gia, vay vốn thiết bị nước ngồi vãn nhiều khiếm khuyết, chưa tương thích với tính chất thành phần đa dạng, đặc thù rác thải sinh hoạt Việt Num Do rác không phân loại từ đầu nguồn thái, hỗn tạp thu gom vận chuyển (rác sinh hoạt hoà trộn vào rác xây dựng, rác công nghiệp, rác y tế, có rác độc hại vật dễ cháy nổ) nên gây nhiểu khó khăn cho việc phân loại xử lý rác thải Trước thực tế đó, Cơng ty TNHH Thủy lực - Máy dã thiết kế Láp đặt “Công nghệ CDW - kết họp thu gom với xử lý rác thải sinh hoạt, qui mô vừa nhó 20-30 tàn rác/ngày” Còng nghệ góp phần giải khó khãn cho việc xử lý rác thị trấn, thị tứ Đồng thời hạn chế lưu tồn rác thải lâu 2-3 ngày, làm phát sinh mùi hỏi nước rì rác từ phân hủy yếm khí, thủy phân chất thải hữu hình thành dạng keo dính bết thành phần rác thải, gây trớ ngại cho việc phân loại xử lý Công nghệ xử lý rác thái CDW giải pháp quản lý chất thái qui mở vừa nhỏ, gần liền trách nhiệm cùa tố, đội vệ sinh môi trường chủ nguồn thái Là phương tiện để thực chủ trương “Xã hội hóa” lĩnh vực quản lý bảo vệ mơi trường Tuy nhiên cõng nghệ CDW hình thành yếu từ kinh nghiệm thực tiễn Côno nghệ chưa đánh giá luận khoa học Trong thực tế công nghệ CDW dựa tảng công nghệ xử lý sinh học chất thải, nội duna °iáo trình bán xử lý chít thái giảng dạy trường đại học Điều dạt cần thiết vé xây dựng mơ hình kết hợp trường đai hoc cóng tv trono nghiên cứu khoa học nhằm đưa khoa học kỹ thuật ứng dụng vào thực tiễn Hơn để cỏn” nghệ CDW có điều kiện trở thành sản phẩm hàng hóa xã hội đai cón« n«hê cẩn dược hồn thiện trẽn sờ khoa học Với lý đề tài đ i tập trung nghiên cứu vào nội dung sau: Giới thiệu lý thuyết công nghệ xử lý sinh học chất thải sinh hoạt Khảo sát mơ hình xử lý rác thải sinh hoạt CDW (tổ chức dây chuyền công nghệ) Đánh giá phương diện kỹ thuật lò ủ phân compost Khảo sát toán kinh tế xây dựng nhà máy quy mơ cóng suất 20 -30 tấn/ngày Đánh giá hiệu mò hình kết hợp trường đại học công ty II C SỞ LÝ THUYẾT II Công nghệ xử lý sinh học chất thải Xử lý sinh học chất thải nhằm thu hồi vật liệu có ích làm thay đổi thành phần chất thải cần xử Lý Các kỹ thuật thuộc học cần quan tâm công nghệ bao gồm kỹ thuật tái tạo vật liệu (hoặc thu hồi chuvển hóa thành sản phẩm có ích) chuẩn bị vật liệu cho xứ lý sinh học (giảm kích thước vật liệu) Các kỹ thuật cụ thể là: Giảm kích thước Tách từ tính Sàng Phân loại thổi khí Các kỹ thuật giải pháp sinh học gồm có: Làm phân compost (phân rác hữu cơ) Phân hủy yếm khí Phương pháp hybrid (kết hợp làm phân compost phân hủy yếm khí) - Tái tạo vật liệu làm compost Các sản phẩm cặn thải công nghệ xử lý sinh học chất thải bao gồm: Vật chất hữu ích: Vật chất loại bó: Kim loại - Cặn Khí biogas - Nước thải, nhiệt thải, bụi, tiếng ồn Compost - Khí độc biogas Nàng lượng tái tạo Hình Xử lý sinh học chất thải coi phương pháp tiền xử lý chất thải Nếu chất thải đưa chơn lấp qua tiền xử lý hiệu là: - Giảm thể tích chơn lấp - Giảm phát thải ô nhiễm Nâng cao hiệu hoạt động chôn lấp giảm phân tán bụi, giấy vụn bay mùi Giám thiểu đáng kể nhân tơ gây nhiễm hình thành hộ thơng gom nước rác Hình ảnh sau cho thấy tác dụng chất thải qua tiền xứ lý với chất thải không xử lý từ bãi chôn lấp Mức ô nhiễm riẽn xử lý Tháne Bài thải Năm Hình Đế tối ưu hóa hệ Ihống xử lý sinh học cần quan tâm đến: - Các thành phần cần phân loại (số lượng đầu - cuối) Lượng thành phần chất thải Tối ưu điều kiện hoạt động phận - Tái sử dụng nước phận xử lý sinh học Định tính cặn thải Yếu tò thị trường sản phẩm Trong hệ thống xử lý sinh học ln có tham gia lực lượng lao động cơng nhân trực tiếp làm việc, cần phải xem xét: Mức độ gâv ô nhiễm nơi chứa rác, ảnh hưởng đến sức khỏe an toàn lao động cùa người sản xuất, ảnh hường đến chất lượng sản phẩm Lựa chọn hệ thống đảm bảo cho cân vật chất nàng lượng Dây chuyền cơng nghệ xếp theo sơ đồ sau: Thành phâBhữu I hanh phãiL ùru Giàm kích thước Phán loai bãng thổi báng Ihồi Vật liệu nỊĩỊĩẽ Hẽ ^ r- Vặt liệu cháv g iấ yvụ n Vật liệu ▼ nặng Tách từ tính _ ị Sàna / Cặn K im loại Hình 2, Kiêm tra độ lẫn tạp chất sau tháp phân loại 3%□ H i> J C ữ 3.50% □ ■■i'/'ZV: v 5:3v'jc □ vả ‘.ã g ẩ y □ com pc'5 :e ■ Hình 9: Thành phần chất sau phân loại hệ thống phân loại CD-Waste IV KẾT LUẬN Đề tài “Xây dựng mơ hình xử lý cư - sinh học sở thiết bị CDW (Compact Device fo r Waste-processing) ” thực nãm từ tháng 4/2007 đến tháng 4/2008, kinh phí 20 triệu đồng Đề tài có kết là: Về đào tạo: Triển khai dể tài luận văn cao học bảo vệ khóa luận tốt nghiệp Về nghiên cứu khoa học: Đã tổ chức hội tháo quốc tế “Xử lý - sinh học chất thái sinh liọal - ỉ ý luận Tliực tiễn" Hà Nội vào 14 - 15/4/2008, sở có thêm hỗ trợ tài cúa tổ chức quốc tế Nhà sản xuất cán khoa học, học viên cao học sinh viên có hội bàn ỉuận sâu sắc vấn đề xử lý sinh học chất thải Về thực tiễn: Đã đóng góp giải pháp kỹ thuật hữu ích giúp cho cơng ty nâng cao hiệu san phẩm phân hủy rác hữu Về hạn ché: Việc tiến hành thí nghiệm phân tích hạn chế nguồn kinh phí ỏi đóno góp luận khoa học mức độ nguyên lý thiếu minh chứng khoa học Đề tài cần ủng hộ tài từ quan quán [ý cá phía doanh nghiệp V TÀI LIỆU THAM KHẢO BILITEWSKI, HARDTLE MAREK (1994) - Waste M anagement BILITEWSKI (2005) - Lectures of Manila BILITEWSKI SCHNURER, SCHENKEL - Miillhandbuch CHONGRAK POLPRASERT - Organic Waste Recycling ROGER T HAUCi - Compost Engineering Nauyẻn Văn Thái Luận vãn Thạc sỹ Cóng nghệ Hóa học "Nghiên cứu cóti!ỉ HỊịhệ CDWaste x ứ /ý chất thái d ựa trẽn pluứíiiíi pháp xứ ly C(f sinh học thị nil'll OỏHỊị Ván huyện Duy Tiêu, tình lìa Nam " trường Đại hoc Khoa học tự nhien ĐHQG Hà Nội, Ha Nội 2007 Công ty TNHH Thủy lực - Máy "M õ hình xứ lý rác thài sinh hoại C l)\\ - Nhữnx diéit rút từ thực liển triển k h a i”, Hội thao “Xứ ly C(< - sinh lint cluit iluu sinh lioat - Ly luân Thực tiễn" Hà Nòi 4/2008 - 77 ' ■r ;• J• ' • •- ■^ A NI ^ 'A l'\ G -' s c TA r/ Q 'J „ c ™ Ô N G G IA HA JÕ T IN t h i ; ‘Ị pr- 17 PHU LUC ĐẠI HỌC QUỐC GIA H À N Ộ I TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN - O NGUYỄN VĂN THÁI STUDY ON C O M PA C T DEVICE FOR WASTE PROCESSING BASED ON M ECH ANICAL BIOLOBICAL TREATM ENT IN DO NG VAN TOW N, DUY TIEN DISTRICT, HA NAM PROVINCE, VIETNAxVI CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ CHÁT THẢI VÀ x LY VÙNG ò NHIỄM (C H Ư Ơ N G TRÌNH ĐÀO TẠO QUỐC TÉ) LUẬN VÃN THẠC s ĩ CƠNG NGHỆ HĨA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN THỊ DIẺM TRÀNG HÀ NỘI- NĂ M 2007 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯ Ờ N G ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN KHOA HOÁ HỌC ********** NG UYÊN THỊ VÂN ĐÓNG GÓP VÀO KỸ THUẬT x LÝ RÁC THẢI HỮU C THÀNH PHÂN COMPOST TRÊN THIÉT BỊ THÙNG QUAY K H O Á LUẬN TÓT NG HIỆP HỆ ĐẠI HỌC CHÍN H QUY Ngành cơng nghệ hố học Giáo viên dân: PGS TS Nguyễn Thị Diễm Trang Hà Nội, tháng 6-2007 SARDINIA 2007 ' Eleventh International Waste Management and Landfill Symposium pr o c eed in g s C7: I he roie or education in waste management :n aeveioc.TĩL; ,cuntn 'I c o l l e c t i o n IS o n l y a b o u t ° a n d t h e m o s t c o m m c n d i s p o s a l s y s t e m IS o p e n d u m p i n g - tn d b u r n i n g In V ietnam the average am ount waste produced per year was 5.9 million -ons >r in 1996 ■viiich rose to 12 million tons per vear eishT years !-iter Those numbers are predicted to increase by Her 60 percent before 2010 Waste joiltx'tior aces were :Ow even though ihev have been ••mprovintr- from 00 ĨO 20(15 the a v e g e c o ; ■roin t o " ° A i m o s : ill m u n i c i p a l - v a s t c O a l ’i C o l l e c t i o n " a > u r \ c ' ' l b lei questionnaire s s M vr om' 'II rate for Cities across :he o u a m r n creaseu ■' u n d m i v :- j VIth ' n e i n r o r m a u o n s roilou 'n ụ r - c o r t o d ill nia 2007 Fees for waste management services Income Unemployment Leadership Application in other Asian counfries Housing Density Perceptions on the Waste Management Technology 1r Waste Management Technology Ịỉirel Influence OÍ various factors on adoption o f waste management technolocT iule perceptions o f respondents from both countries on the income, unemployment, and housin< osity in their com m unities vary, there appear similarities in the structure of solid waste magement m the two countries In both countries, com m unit1 members, in general, pav for waste "Vices and are w illing to pay som e contribution for a better waste management Respondents frorri to countries consider leadership to be essemial in the adoption of advanced solid waste inagement technologies They trust the use o f advanced technologies such as used in European u n tn e s t o i m p r o v e s o l i d w a s t e m a n a g e m e n t in t h e t w o c o u n i e s In b o t h c o u n t r i e s t h e r e s e e m s » optimism that segregation o f waste source into ven' specific fractions IS a feasible option IT, sircommunirv iblel Elements o f the questionnaire • • Respondent details • • • • Communit} inform ation • • Waste m anagem ent information • • • I• Perceptions on future waste management • • 2; Type o f oraam zauon involved with Position in the organization Involvem ent ID solid waste management issues Years in the organization Income situation in the community Unem ploym ent situation in the community D welling situation in the com m unm Paym ent for waste services Amount paid for waste services W illingness to pav for better waste m anagement Importance o f leadership in the uptake o f advanced solid waste m anagem ent technologies £ ffect o f adoption of advanced waste m anasem em technologies in other counưies to im prove solid waste management in your country Effect o f application of such technologies in other Asian countries in their adoption in your countn Feasibility o f segregation o f waste at source into specific fractions Stegemann H Stegmann R 61 63, 1 ,2 241, 39 , 743 815, 881, 961, 975 1019 Steinbach D 875 Steinberg I 817 Stenbro-Olsen p 557 Stentiford E 51, 459 Stenvall M 993 Stepmewski w 365 Stiglitz c 1017 Stocklein A 377 Stokes J 441 Stokic D 309 Stoltz G 575 Stone K 195 Stoppioni E 211 Stotko 289 Strachan L.J 809 Straka F S3 Stxauch S 223 Streese-KJeeberg J 113,549 1019 Stnegel K.H 37 - 503 Stuetz R 751 Suire P 863 Sun Y 1093 Sungsomboon p 341 Suzuki S 135, 1087 Suzuki T 1131 Swammathan A 361 751 Swarbnck G 833 Sweet c 49 Szanto M T Tachio K- Tadros z Taha M P.M Taiwo Takam iva K Takanami R Takaoka M Takeda N Takenaka Y Tallee G 433 387 553 359 95 ; 095 "25 1093 '2 1093 49 : qq Tam er Vestiund A Tanaka A ! 08™ ! 35 Taniguch] s Tanikaw a N 463 497 Tanizaw a F Tannock s Tanosaki T T appeinerG Tarantino L Tarelho L Tasaki T Tatano F 45 Tatsumi K Taue S Teardo G Tegoni M Tejeda Honstein C.D Terazono A Tesar M Tham G o49 657 Themelis N.J Thomas R.L 08? Thongbhakdi A Thomeỉoe s.A -13 i Thrupp G Timmermans E Timms c Tinmer J Tirler w Tisler T Titạ G Tocino M.A Toefy A Toffin L Totfolerto L Togia A 322 Tojo Y Tolaymat T Tom ban L 26" 56" Tondelli S Torres A Toum assat c Touze-Foltz N Townsend T Tran.2 V T D Trankler J Travar ! Traversa E Trois c ■if}~ iYĨ t1 ,)G JL '.•41 :4f >83 i !j ' T;5 5ĨỈ 25 J 1-45 -6 : ■s6~ 5?