d. Chôn lấp hợp vệ sinh
5.4.3.1. Quy trình công nghệ
Chất thải rắn đô thị Trống xé bao Nhà tiếp nhận Phân bón theo yêu cầu Ủ hiếu khí Trống phân hủy hiếu khí - Trống sàng Cấp liệu Phối trộn Máy nghiền Phân loại thủ công Nén các chất trơ Bãi chôn lấp Đóng bao Xử lý khí Không khí Xử lý nước rác Chế phẩm vi sinh Bùn có đủ độ ẩm Thu hồi phế liệu Phụ gia Sơ đồ công nghệ xử lý rác thải bằng phương pháp ủ phân compost
Mô tả quy trình công nghệ:
Công nghệ xử lý của nhà máy là công nghệ vi sinh chế biến thành phân hữu cơ (compost). Bản chất của quá trình này là sử dụng khả năng sinh sống của các vi sinh vật hiếu khí phân giải rác hữu cơ dễ bị phân hủy thành mùn bã hữu cơ và sinh khối vi sinh vật. Các mùn bã hữu cơ và sinh khối vi sinh vật sẽ được tách ra, pha trộn với N, P, K sau đó tinh chế thành phân hữu cơ. Phần còn lại bao gồm các rác vô cơ và hữu cơ khó phân hủy sẽ mang đi san lấp, đốt hoặc chôn lấp hợp vệ sinh.
Quá trình này diễn ra trong 2 giai đoạn :
- Giai đoạn 1 : phân hủy diệp luc (Mesophyllic). Nó thích hợp ở nhiệt độ dưới 40oC và vi khuẩn mesophyllic chiếm ưu thế. Hoạt động của VSV của giai đoạn mesophyllic làm môi trường chuyển dần sang môi trường axit nhẹ.
- Giai đoạn 2 : Khi tăng nhiệt độ lên quá 40oC, hỗn hợp phế thải bước sang giai đoạn phân giải nhiệt (thermophyllic), VSV mesophyllic chết hàng loạt và VSV phân giải nhiệt chiếm ưu thế. VSV thermophyllic hoạt động đã làm cho môi trường chuyển từ axít sang môi trường kiềm qua sự tạo ra Amonia. Khi quá trình phân giải nhiệt gần kết thúc, hỗn hợp phế thải trở nên gần như trung tính và biến thành chất dinh dưỡng (dạng đạm NO3-, NH4+,..,.).
Quá trình phân giải nhiệt tạo ra nhiệt độ trên 55oC, ở khoảng nhiệt độ này một số vi khuẩn độc hại trong hỗn hợp phế thải bị tiêu diệt. Đây cũng là một trong nhưng ưu điểm của quy trình công nghệ này.
Để đảm bảo chắc chắn quá trình phân hủy phế thải trải qua cả hai giai đoạn phân hủy diệp lục và phân giải nhiệt, cần cung cấp đầy đủ không khí (Oxy) và độ ẩm cho vi sinh vật.
Trình tự tiến hành xử lý và nguyên lý hoạt động
Rác thải sinh hoạt được Ban quản lý chợ chở đến tập trung trong khu vực quy định của nhà máy hằng ngày (đã được phân loại sơ bộ tại nguồn trước đó). Phân xí, bùn cống nếu có cũng được chở đến đổ vào bể chứa của nhà máy.
Từ bãi rác trong nhà máy, rác được các công nhân dùng xẻng xúc rót vào băng tải phân phối. Phế thải vô cơ có trong rác được loại ra bằng thủ công (chất dẻo, cao su, kim loại, đất đá kích cỡ lớn). Trên băng tải phân phối, rác được phân loại tiếp. Sau phân loại, rác được công nhân xúc lên xe ba gác đem đổ vào bể ủ rác .
(2). Khử mùi phân xí:
Phân xí, phân bắc, bùn cống (nếu có) được đổ vào bể chứa trong nhà máy. Tại đó nó được khử mùi bằng hóa chất. Sau đó được đưa đi đảo trộn.
(3). Đảo trộn :
Rác vụn được trộn với nước hoặc bùn cống, phân bể phốt…ngay trước khi đổ chất thải vào bể ủ sục khí. Trộn rác hữu cơ đã chọn với bùn cống, phân bể phốt sẽ cung cấp thêm nitơ và độ ẩm. Hơn nữa sử dụng bùn cống (phân xí …) là một cách xử lý phế thải lỏng. Cặn rác tái sử dụng có thể trộn thêm để hút ẩm dư thừa của rác khi trời mưa.
Yêu cầu chính :
- Rác trộn bùn cống ngay trước khi đưa vào bể ủ sục khí. Đổ đầy bể ủ cần phải hoàn tất trong vòng một ngày, do vậy điều quan trọng là chỉ đảo trộn sau khi đã tích đủ vào bể chứa. Như vậy, mỗi bể được chất đầy cả sau khoảng 2 - 3 ngày. Tùy theo khả năng, năng suất chọn rác ở băng tải và số lượng cặn rác tái sử dụng. Số rác chọn tồn trong bể chứa cần giữ ở mức tối thiểu.
- Bơm bùn cống từ bể chứa khoảng 20 - 30m dùng ống ∅ = 50mm tránh để nước thải này chảy ra hố ga.
- Đảo trộn rác với phân xí, bùn cống sao cho rác được ướt nhiều nhưng không được để cho rác quá no nước. Trường hợp rác trộn quá ẩm có thể thêm cặn bã để hút bớt lượng ẩm thừa.
- Lượng bùn, phân xí máy đem trộn được xác định bằng kinh nghiệm (thông thường độ ẩm được trộn khoảng 70 –80%). Nếu trộn nhiều bùn và phân xí máy sẽ làm giảm độ xốp của rác trộn và làm hỏng sự thông thoáng khi sục khí và tạo cho vi khuẩn kỵ khí hoạt động và có thể gây mùi.
- Nếu bùn cống và phân xí máy pha nước loãng quá sẽ làm giảm chất dinh dưỡng và làm giảm chất lượng quá trình phân hủy rác.
- Quá trình đảo trộn tốt nhất là cần những công nhân có kinh nghiệm hoặc thêm một chuyên gia am hiểu tham gia theo dõi và phối hợp đảo trộn.
(4). Chất rác vào bể ủ, ủ sục khí :
a. Rác được chất cao khoảng từ 1,8 – 2,4 mét và đều trên toàn bể, có thể chất thêm rác bằng thủ công nhưng không được dẫm trực tiếp lên đống rác. Nhiệt kế mẫu được đưa ngay vào sau khi san phẳng rác. Nhiệt kế mẫu cần đặt ở giữa bể ở độ sâu cách đáy bể khoảng hơn 600 mm.
b. Thổi khí :
Mục đích chính của thổi gió trong bể sục khí là để điều khiển nhiệt độ của rác ủ được giữ ở khoảng tối ưu là 40 – 60oC bằng cách tải đi lượng nhiệt thừa.
Ở nhiệt độ 40 – 60oC các vi khuẩn gây bệnh sẽ bị tiêu diệt tạo ra các vi khuẩn cần thiết để thúc đẩy quá trình phân hủy rác hữu cơ xảy ra nhanh chóng. Nếu lượng nhiệt thừa không được tải đi nhiệt độ rác trong bể có thể vượt 650C và có thể 800C sẽ làm giảm sự hoạt động của vi khuẩn, kéo dài thời gian phân hủy rác. Thổi sục khí đồng thời cấp lượng ôxy cho vi khuẩn để ôxy hóa phế thải hữu cơ. (lượng gió cần để tải nhiệt ra ngoài nhiều gấp nhiều lần so với lượng gió cần lấy ôxy. Điều khiển nhiệt độ đủ bảo đảm chắc chắn cho việc cấp ôxy). Thiếu ôxy sẽ
tạo khả năng cho vi khuẩn kỵ khí hoạt động làm chậm quá trình phân hủy rác và sẽ gây mùi hôi thối.
Hệ thống thổi khí cho mỗi bể ủ gồm một quạt, 1 bộ phận điều khiển quạt và hệ phân phối.
Quạt được điều khiển bằng hệ hoàn ngược tắt mở (On/Off Feed – Back - Control) được cài đặt trước ở một khoảng nhiệt độ (thường 40 - 600C) nối với Nhiệt kế mẫu đặt ở trong bể ủ. Tại tủ điều khiển đặt một hệ thống Điều khiển Chương trình (PLC – Programmable Logic Controller) dùng để điều khiển quạt để đảm bảo tác động quạt hoạt động khi nhiệt độ trong bể ủ nằm ngoài khoảng nhiệt độ đặt trước (do nhiệt kế mẫu báo).
Mỗi quạt có van điều chỉnh ở cửa hút để điều chỉnh lưu lượng khoảng từ 400 – 2000 m3/h, mức lưu lượng được xác định theo lưu lượng gió và áp suất tĩnh tải khí.
Tốc độ trung bình của khí thổi được điều chỉnh tự động nhờ bộ điều khiển quạt để đáp ứng yêu cầu thổi khí.
(5). Dỡ rác sau khi ủ sục khí :
- Di chuyển bộ gá đát trích nhiệt ra khỏi đóng ủ.
- Tháo cửa gỗ chắn bể, nếu cần có thể xúc bớt rác cạnh cửa gỗ chắn để tháo cửa bằng tay.
- Chuyển rác đã ủ sục khí xong từ bể ủ bằng xe ba gác. Ngoài một phần phía trên bên cạnh đóng ủ, hầu hết rác ủ đã khô. Nếu có phần rác còn ướt thì lưu ý cần đảo trộn đều trước khi đưa vào sục khí lại.
- Chọn riêng rác ủ đã khô vào riêng một đóng trong khu vực ủ chín để khi cần có thể để làm chất phụ trộn.
- Phần còn lại chất thành đóng dạng tháp cao 2,5 m rộng 6m.
Từng đợt rác ủ sục khí sau khi đưa vào khu vực ủ chín nên để riêng theo trình tự để dễ xác định, đợt nào cần kiểm tra chất lượng, thời gian ủ chín khoảng 14 – 16 ngày.
Trong thời gian ủ chín, tiếp tục đảo trộn 1 đến 2 lần, tăng độ ẩm nếu cần. Điều này giúp làm thông thoáng khí cho bất kỳ hoạt động của vi sinh vật nào còn nằm trong rác. Chất đóng tối đa phân ủ chín trong khu vực làm hố chôn lấp hợp vệ sinh.
(7). Sàng mùn và phân loại :
Sau khi ủ chín rác hữu cơ đã biến thành mùn. Dùng xe ba gác chở rác chín đổ vào sàng rung. Nhờ chuyển động của sàng, một phần lớn mùn được lọt xuống dưới phần còn lại phía trên bao gồm phần mùn to chưa lọt qua sàng, rác hữu cơ chưa phân hủy hoàn toàn, xà bần và các loại rác không phân hủy nằm lại trên sàng được thu gom lại và phân loại:
+ Những vật liệu không phân hủy còn xót lại như kim loại, nylon, túi xốp… Được phân riêng và đem đi tái chế.
+ Những chất hữu cơ đã phân hủy nhưng còn lớn chưa lọt qua sàng được đem đi nghiền sau đó lại cho qua sàng rung. Nếu những chất hữu cơ phân hủy được nhưng vẫn chưa lọt qua sàng tức là nó chưa phân hủy đến mức độ yêu cầu thì sẽ được chuyển trở lại bãi ủ để tái ủ.
+ Những chất thải không thể phân hủy mà cũng không thể tái chế được sau quá trình ủ được đem đi chôn lấp.
+ Những chất có thể cháy được thì đem đi đốt trong lò đốt rác.
(8). Trộn phụ gia :
Tùy theo điều kiện thổ nhưỡng và cây trồng, mùn hữu cơ có thể được trộn thêm chất phụ gia như N,P,K… với tỷ lệ khác nhau để thu được các loại phân trộn (phân compost) khác nhau.
Ngoài mùn hữu cơ đã phân loại bán thẳng cho người tiêu dùng, còn phân hữu cơ được cân và đóng bao.