Phaan 1 TOANG QUAN CHOONG i NAET VAAN NE

Do đó nhu cầu cần phải nghiên cứu và xây dựng các biệnpháp quản lý và xử lý chất thải rắn phát sinh là rất cầnthiết để bảo vệ môi trường và cuộc sống cho người dân.Trong đó công nghệ ủ h

Đề tài khoá luận:

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ XỬ LÝ CHẤT THẢI ĐÔ THỊ BẰNG PHƯƠNG PHÁP Ủ HIẾU KHÍ TẠI

THÀNH PHỐ VŨNG TÀU.

Phần 1: TỔNG QUAN

CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ

Đất nước ta đang bước vào thời kỳ công nghiệp hóa – hiệnđại hóa và đô thị hóa Do có điều kiện thuận lợi về địa lý,khí hậu, và cơ sở hạ tầng nên các thành phố, đô thị, cáctrung tâm kinh tế, công nghiệp, thương mại, du lịch, văn hoácủa Việt Nam đã có nhiều bước tiến vượt bậc về kinh tế.Tốc độ đô thị hoá, công nghiệp hoá và hiện đại hoá tăngnhanh, cùng với tốc độ phát triển kinh tế cao nên chất lượngcuộc sống ngày một nâng cao Để đáp ứng nhu cầu pháttriển của xã hội thì phương tiện sản xuất đòi hỏi phải hoànthiện hơn, các sản phẩm cho sản xuất và tiêu dùng ngàycàng đa dạng

Bên cạnh hàng loạt những mặt tích cực như nâng cao mứcsống người dân, đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng củangười dân, đời sống dân trí từng bước được nâng cao… thìquá trình đô thị hóa còn phải đối mặt với rất nhiều vấnđề nan giải mà các đô thị cần phải khắc phục Trong đó, giảiquyết rác thải sinh hoạt đang là vấn đề bức xúc của nhiềuđô thị

Số lượng các chất thải ngày càng nhiều, thành phần chấtthải ngày càng phức tạp mà hệ thống quản lý môi trường

ở các thành phố chưa đạt hiệu quả cao Các chất thải đượcthu gom vận chuyển và đổ tập trung vào các bãi rác màchưa qua một quá trình xử lý nào Hậu quả là ở các thànhphố, các bãi đổ rác vừa quá tải vừa không hợp vệ sinh vàkhông đúng quy trình công nghệ Do vậy, môi trường đất,nước và không khí bị ô nhiễm nặng nề, ảnh hưởng trực tiếpđến sức khoẻ cộng đồng Điều này đã được chứng minh quathực tiễn quản lý các bãi rác của Thành phố Hồ Chí Minh,Hà Nội, Hải Phòng, Đà Nẵng, Trà Vinh, Cần Thơ, Đà Lạt …cũng như kinh nghiệm nhiều nước khác trên thế giới, thậmchí cả ở những nước công nghiệp phát triển như Hà Lan, ĐanMạch, Thụy Điển, Mỹ … Nên đối với các nước trên thế giới

nói chung và Việt Nam nói riêng thì việc bảo vệ môi trườngngoài ý nghĩa bảo vệ thành quả của quá trình phát triểnkinh tế mà còn mang tính chiến lược quan trọng trong sự nghiệpphát triển bền vững về kinh tế và xã hội Điều này có tínhbức bách, cần thiết và rất thời sự.

Thành phố Vũng Tàu cũng đang ở tình trạng chung của cảnước, vấn đề rác thải sinh hoạt đô thị đang làm nhức nhốikhông chỉ đối với các nhà lãnh đạo, quản lý, quy hoạch màcòn đang hàng ngày ảnh hưởng đến sức khoẻ của cộngđồng dân cư, ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường đô thịcủa thành phố Thực tế đây là nguồn gây ô nhiễm lớnnhất đối với môi trường của tỉnh này

Do đó nhu cầu cần phải nghiên cứu và xây dựng các biệnpháp quản lý và xử lý chất thải rắn phát sinh là rất cầnthiết để bảo vệ môi trường và cuộc sống cho người dân.Trong đó công nghệ ủ hiếu khí chất thải để tạo ra phân bónhữu cơ đang được phát triển mạnh ở nước ta cũng như cácnước đang phát triển khác Vì công nghệ này ngoài việc làmgiảm khối lượng rác còn tạo ra một lượng phân bón đáng kểphục vụ cho nông nghiệp Nhưng thực tế lại có rất nhiều khókhăn làm hạn chế sự chuyển giao công nghệ xử lý chất thảihữu cơ từ nước này sang nước khác là do điều kiện khí hậukhác nhau thường gây ra sự khác biệt rất lớn về thông sốkỹ thuật trong khi ủ chất thải Nên việc nghiên cứu nhữngcông nghệ thích hợp riêng cho từng vùng hoặc từng quốc gialà một việc làm cần thiết Xuất phát từ thực tế trên,

chúng tôi đã thực hiện đề tài ”Nghiên cứu đánh giá xử lý chất thải đô thị bằng phương pháp ủ hiếu khí tại thành phố Vũng Tàu”.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài này là:

Tìm hiểu quy trình xử lý rác thải sinh hoạt đô thị tại nhà máyxử lý chất thải Tân Thành, thành phố Vũng Tàu Từ đókiểm tra khả năng xử lý chất thải tại nhà máy theo quy trìnhtrên của 2 giống nấm sau:

CHƯƠNG II : KHÁI QUÁT

I TÌNH HÌNH RÁC THẢI Ở VIỆT NAM VÀ CÁC NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI.

I.1 Tình hình chung:

Chất thải rắn là một trong những vấn đề bức xúc nhất đangđặt ra cho các thành phố và trung tâm đô thị trên thế giớicũng như ở nước ta Chất thải rắn gây ô nhiễm môi trườngkhông khí, môi trường nước mặt, môi trường nước ngầm, môitrường đất…

Ở các nước đang phát triển, đặc biệt là các nước có dânsố lớn, chất thải rắn đã trở thành vấn đề nghiêm trọng.Người ta đã thống kê tình hình các nước đó và cho thấy cóhơn 10% bệnh tật sinh ra từ chất thải rắn Vấn đề đặt ra chocác nước này là xử lý chất thải rắn làm sao để bảo vệmôi trường, đặc biệt là môi trường sống của con người

Đối với các nước phát triển thì chất thải rắn là một vấnđề đã và đang được tất cả mọi người quan tâm Ở các nướcnày, đa số chất thải rắn được xử lý triệt để Ví dụ như ở HàLan, người ta đã có những biện pháp xử lý chất thải rắn từnăm 1932 Hiện nay số người sống bằng thu gom, xử lý rácthải chiếm tới 2% tổng số dân toàn quốc Trong số 2% sốngười đó gồm có các nhà kỹ thuật chế biến rác, côngnhân trong các nhà máy chế biến rác, những người nhặtrác, bới các đống rác v.v

Theo tài liệu nghiên cứu mới đây của “Trung tâm nghiên cứuvề hệ thống nhà ở của loài người” thuộc liên hiệp quốc(Habitat) thì chỉ để giải quyết vấn đề trên, phải tốn hơn 1/100tổng thu nhập kinh tế quốc dân và khoảng 30-50% ngân sáchthành phố Tất nhiên chi phí này vượt quá khả năng cho phépcủa hầu hết các nước đang phát triển Từ năm 1988, thànhphố Florida (Mỹ) đã ban hành đạo luật quản lý phế thải,buộc người dân phải đóng tiền cho công nhân thu gom rácnhư một khoản nằm trong khung thuế bất động sản Ở bangPalm Beach (Mỹ) mỗi người dân phải nộp tiền rác là 230USD/năm

Hàng năm, số lượng rác ở các khu vực càng tăng cao TâyAâu tăng trung bình 2,5%, ở Mỹ 4%, ở Liên Xô khoảng 1,5%.Rác trở thành vấn đề báo động Trung bình một năm ngườiMỹ đổ ra đường 160 triệu tấn rác và ngày nay các bãi ráckhông còn đủ chổ để chứa nữa Chi phí cho việc thu gom vàxử lí rác ở Mỹ trong những năm qua đã lên đến 4,5 tỷđôla/năm Tại thành phố Matxcova, số lượng rác cần phải xử

lí là 14 triệu m3 [14] Theo Flintoff (1976), ở các nước phát triển,lượng rác thải tăng lên theo tốc độ 1 tấn/người/năm [11], chiphí cho quản lí và xử lí rác là một vấn đề tốn kém Ở cácnước phát triển như Pháp, tổng chi phí để xử lý một tấn rác

thải sinh hoạt là 150 euro Nếu tính cho Thành phố Hồ Chí Minh

có 4000 tấn rác/ngày, mỗi năm là 1.460.000 tấn rác thải,nghĩa là mỗi ngày thành phố phải chi cho việc xử lí rác trên

600.000 euro (tương đương …….) Những con số nêu trên quá lớn

với khả năng hiện nay của ta [2]

Ơû Việt Nam, theo số liệu trắc quan – CEETA 1999, cả nước thải

ra hơn 25.049 tấn rác/ngày Trong đó, hơn 2.508 tấn là rác thảicông nghiệp nguy hại, gần 19.000 tấn là rác thải sinh hoạt,

300 tấn rác thải bệnh viện Khối lượng rác thải thu gom đếncác bãi tập trung chiếm tỷ lệ khoảng 60 - 70% Ở Thành phốHồ Chí Minh mỗi ngày thải ra 4000 tấn rác sinh hoạt, Hà Nộithải ra khoảng 2500 m3 rác/ngày, tương đương với 1250 tấn rácmỗi ngày BÃI BIỂN

Lượng rác thải ngày càng nhiều trong khi biện pháp xử lý ởnước ta còn rất yếu kém Các nhà máy xử lý chỉ giảiquyết một phần chất thải ở các thành phố như: Hà Nội (xửlý khoảng 1/10 lượng rác thải hằng ngày), Nam Định, ThànhPhố Hồ Chí Minh, Biên Hoà,… cũng chưa phát huy được tácdụng Các bãi chôn lấp phế thải đều chưa đạt tiêu chuẩn,hợp vệ sinh và đang gây ra những hậu quả khó giải quyếtnhư: bãi rác Vạn Phúc, Thủ Lệ, Ngọc Khánh, Thái Hà, ThànhCông, Bồ Đề, Mễ Trì, … ở Hà Nội; bãi Gò Cát, Đông Thạnh

ở Thành Phố Hồ Chí Minh; và các bãi rác khác ở các tỉnhnhư Hải Phòng, Đà Nẵng, Trà Vinh, Cần Thơ, Đà Lạt … cũngđang trong tình trạng trên

Do việc thu gom còn gặp nhiều khó khăn và phụ thuộc vào

ý thức của người dân còn kém Phần lớn rác thải hằngngày được trút xuống các đường phố hay các kênh rạch Cáccống rãnh trên đường phố bị rác án ngữ cản trở thoátnước khi trời mưa gây ngập lụt và mất mỹ quan đô thị Đâylà nguồn gốc các ổ lây lan bệnh tật Trong rác, vi khuẩnthương hàn có thể tồn tại 115 ngày, vi khuẩn phó thương hàn

135 ngày, vi khuẩn lị 40 ngày, trứng giun đũa 300 ngày Mộtkhi tắt nghẽn sẽ là mảnh đất lý tưởng cho ruồi, muỗi vàcác vật trung gian truyền bệnh khác Những hóa chất củangành công nghiệp độc hại cùng với các bệnh phẩm lắngđọng lại đã ngấm vào đất và nước, gây ô nhiễm môitrường và ảnh hưởng trầm trọng đến sức khoẻ của nhândân

Mặc dù vấn đề quản lí chất thải rắn trong các thành phốvà trung tâm đô thị ở nước ta đã được thảo luận nhiều lầnnhưng chưa được giải quyết, bởi lẽ chúng ta đã dành kinh phí

quá ít ỏi cho vấn đề này và chưa tìm được phương án xử lí cóhiệu quả và kinh tế nhất Vì vậy, vấn đề xử lý rác thải ởcác thành phố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh vàcác địa phương khác đang được nhà nước quan tâm đầu tưtrong những năm tới.

I.2 Tình hình xử lý ở Việt Nam:

Thành phố Hồ Chí Minh:

Hiện nay ở thành phố Hồ Chí Minh, mỗi ngày thải ra 4000 tấnrác sinh hoạt, tương đương với 2500 m3 rác/ngày

Trước đây với sự tài trợ của Đan Mạch, thành phố Hồ Chí Minhđã xây dựng nhà máy xử lý rác dựa trên công nghệ Danocó công suất 70 tấn/ngày Công nghệ này sử dụng quá trình

ủ hiếu khí và được đưa vào hoạt động từ năm 1981 Côngnghệ được cơ khí hoá sử dụng hai thùng quay trong môi trườngcó bổ sung vi sinh vật, duy trì độ ẩm và không khí liên tục Tuynhiên sau một thời gian hoạt động, công nghệ này đã trởnên không còn phù hợp nữa vì những lý do:

Không đáp ứng với lượng rác ngày càng tăng làm cho nhàmáy bị quá tải

Tính chất và thành phần rác ngày càng phức tạp, khôngphù hợp với công nghệ phân loại theo thiết kế của nhàmáy

Giá thành cao do chi phí năng lượng và quản lý vận hành lớnnên không đủ bù lổ Vì vậy nhà máy đã đóng cửa từtháng 6-1986 Hiện nay nhà máy chỉ còn là nơi chứa rác cóhàm lượng chất hữu cơ cao đễ làm phân vi sinh

Hiện nay nhà máy xử lý rác ở thành phố vẫn còn đanghoạt động là nhà máy phân rác Hóc Môn Ơû đây sử dụngphương pháp ủ bình thường và bán hiếu khí, sử dụng côngnghệ của Đại học Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh do PTS.Nguyễn Đức Lượng giúp đỡ

Sau gần 4 năm đàm phán, ngày 5-5 tập đoàn LemnaInternational của Mỹ đã chính thức được UBND thành phố Hồchí minh trao giấy phép đầu tư xây dựng nhà máy liên hợp xử

lí rác thải, công suất 1.200 tấn rác/ngày

Đây là dự án xử lí rác thải hiện đại đầu tiên ở Việt Nam,được xây dựng tại khu liên hợp xử lí rác thải Tây Bắc, xãPhước Hiệp, Huyện Củ Chi, thành phố Hồ Chí Minh với tổngvốn đầu tư 36 triệu USD

Nhà máy sẽ được khởi công xây dựng vào tháng 1 năm

2006, với công suất xử lý giai đoạn 1 là 600 tấn rác/ngày.Với công nghệ hiện đại, 65% lượng rác thải sẽ được xử líthành phân vi sinh hữu cơ, 15% trở thành nhựa nguyên liệu,chỉ có 15% còn lại được đem đi chôn lấp 50% lượng phân vi

sinh và nhựa nguyên liệu của nhà máy sẽ được tiêu thụ tạithị trường nội địa, phần còn lại dành để xuất khẩu.

Lemna International cũng dự định đầu tư xây dựng một nhàmáy xử lí rác tương tự tại Hà Nội

Thành phố Hà Nội:

Ơû Hà Nội, ngoài phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh còn sửdụng phương pháp làm phân bón theo chương trìnhVIE/86/023/1990-1993 do UNDP tài trợ cho chính phủ với tổng kinhphí là 765.500 USD, với công suất 30.000 tấn chất thải/nămthành 7500 tấn phân hữu cơ/năm Chương trình này được công

ty công trình đô thị Hà Nội thực hiện

Nhận thức được tầm quan trọng vấn đề chất thải ở thànhphố (đặc biệt là chất thải rắn), công ty môi trường đô thịHà Nội đã có nhiều cố gắng đổi mới theo hướng côngnghiệp hoá, hiện đại hoá Tuy nhiên kết quả đạt được vẫnchưa đáp ứng được nhu cầu đặt ra Mỗi ngày ở Hà Nội phảigiải quyết 1980 m3 chất thải, (nhưng chỉ mới chuyển đi để xửlý được 1300 m3), chiếm 65.6% yêu cầu cần xử lý

Cũng chung tình trạng của hai đô thị lớn của cả nước, cácđô thị còn lại như: Đà Nẵng, Hải Phòng, Cần Thơ, Sóc Trăng,Trà Vinh, Mỹ Tho, Bến Tre, Phan Thiết, Phan Rang, Biên Hoà đềudùng phương pháp đổ rác ra thành bãi nhưng vẫn chưa đạttiêu chuẩn vệ sinh, gây ô nhiễm môi trường không khí vànước ngầm

II CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ RÁC

II.1 Phương pháp đổ rác thành đống hoặc bãi (Open dumps):

Đây là phương pháp cổ điển được áp dụng từ thời cổ điểncủa loài người Ngay từ thời Hy Lạp và La Mã cổ đại, cáchđây vào khoảng 500 năm trước Thiên Chúa, người ta đã biếtđổ rác ở bên ngoài tường thành và ở dưới hướng gió Chođến ngày nay, phương pháp này vẫn còn được áp dụng ởnhiều nơi trên thế giới, đặc biệt ở các quốc gia kém pháttriển Đây là phương pháp được sử dụng nhiều nhất, đơn giảinhất, ít tốn kém nhất và gây ra nhiều vấn đề cho môitrường nhất

Theo phương pháp này, người ta thu gom chất thải, vận chuyểnchất thải đến một địa điểm đã xác định là nơi xử lý Địađiểm đổ chất thải thường là nơi đảm bảo những yêu cầu cơbản sau:

Xa nơi dân cư

Xa nguồn nước

Dễ vận chuyển

Hầu hết các thành phố và đô thị hiện tại của Việt Nam nhưCần Thơ, Sóc Trăng, Trà Vinh, Mỹ Tho, Bến Tre, Phan Thiết, PhanRang, Đà Nẵng, Biên Hoà, … cũng đang được áp dụng phươngpháp này.

Phương pháp này có các ưu điểm và nhược điểm sau:

Ưu điểm: phương pháp này hết sức rẻ tiền, không cần phải

tốn nhiều nhân công, dễ dàng thực hiện mà không cần để

ý đến các vấn đề kỹ thuật trong khi xử lý, và chỉ cần xemxét vị trí của bãi đổ để không ảnh hưởng đến các khu dân

cư lân cận

Nhược điểm: Ơû nhiều nước, người ta đổ rác thành từng

đống có kích thước khác nhau Lớp rác này đổ chồng lênlớp rác khác tạo nên sự hỗn độn không theo một quy địnhnào Nên phương pháp này có những nhược điểm sau:

Tốn nhiều diện tích

Tạo nên một cảnh quan khó coi, gây cho con người một cảmgiác khó chịu khi thấy chúng

Các bãi rác thường là các ổ dịch bệnh tiềm tàng gây mùihôi và lan truyền bệnh thông qua chuột, ruồi, muỗi,các visinh vật gây bệnh … gây nguy hiểm cho sức khoẻ con người

Vì vậy, các loại thuốc diệt chuột, ruồi, muỗi phải thườngxuyên được sử dụng

Nước rĩ ra từ các bãi rác lâu ngày tạo nên một vùng lầylội, ẩm ướt, dễ dàng thấm sâu xuống các tầng nướcngầm, hoặc bị nước mưa cuốn đi tạo nên sự rữa trôi cácthành phần dễ phân hủy vào nước rò rỉ, tạo ra lượng nướcrò rỉ rất lớn, có mức độ ô nhiễm rất cao gây ô nhiễmtrên bề mặt

Phần bề mặt bãi rác không được phủ kín, gây nên hiệntượng thoát khí từ bãi rác Các chất khí này bao gồm: CH4,

CO2, H2S, NH3, SCATOL, INDOL, và nhiều khí gây mùi khó chịukhác tạo nên mùi hôi và gây ô nhiễm không khí Hiện tượng

ô nhiễm không khí trầm trọng đến mức những khu vực xungquanh, người dân không thể chịu đựng được

Khi đổ rác thành từng đống như vậy, người ta không tácđộng, thúc đẫy hoạt động của vi sinh vật có trong đống rácmà quá trình sinh hoá xãy ra trong đống rác hoàn toàn tuỳthuộc vào điều kiện tự nhiên Do đó thời gian phân hủy rấtlâu, để phân hủy được tất cả các loại chất thải này cầnkhoảng thời gian từ 8 tháng đến 2 năm Tuy nhiên, mức độphân hủy này thường không cao và hoàn toàn không đồngđều ở mọi vị trí của bãi rác

Phần lớn các nơi đổ rác này tiếp nhận lượng rác chưa đượcphân loại Do đó trong đống rác chứa rất nhiều chất khóphân hủy, thậm chí chứa cả những chất độc hại Nhữngthành phần độc hại có sẳn trong đống rác, cộng với những

chất độc hại phát sinh trong quá trình ủ tạo ra mối nguy hiểmrất lớn cho môi trường đất, đặc biệt khi người ta sử dụngchất thải này làm phân bón Khi đó các chất độc hại sẽ đivào chuổi thực phẩm, người và động vật khi ăn vào các loạithực phẩm được trồng bằng những loại phân này sẽ bị ngộđộc.

Các hiện tượng cháy ngầm hoặc cháy thành ngọn lửa tạicác bãi rác này dễ xảy ra và tạo nên nguồn gây ô nhiễmkhông khí

Trong trường hợp dung lượng các bãi rác quá lớn mà chưađược khai thác, phải tiến hành quản lý bãi rác này để đảmbảo bãi rác không gây ô nhiễm cho môi trường xung quanh.Công việc quản lý bãi rác trở nên rất tốn kém vì hàngngày lượng khí thải, nước rò rỉ từ bãi rác vẫn thoát vàomôi trường

Nhiều nước trên thế giới phải chi phí tài chính với số lượnglớn hơn rất nhiều so với đầu tư cho việc tạo ra một khu xử lýmới Điều đó nói lên việc qui hoạch và chọn phương pháp xửlý ban đầu rất quan trọng, sai trong chọn lựa phương pháp sẽdẫn đến sự tốn kém rất lớn cho việc sửa sai đó

Thực tế ở thành phố Hồ Chí Minh đã cho thấy, bãi rác ởĐông Thạnh, huyện Hóc Môn hiện chứa khoảng 6 triệu tấn.Lượng nước rò rỉ hàng ngày từ bãi rác này lên đến 1000

m3, gây nên hiện tượng ô nhiễm nguồn nước rất lớn, chi phícho việc xử lý nước rò rỉ này rất lớn Ngoài ra, lượng khíthải từ bãi rác không được kiểm soát, gây nên những tácđộng không nhỏ đến sức khoẻ người dân xung quanh khu vựcbãi rác, chi phí cho việc quản lý bãi rác này lên đến hàngchục tỷ đồng trong năm

Thực tế khác ở Việt Nam cũng cho thấy, phương pháp đổthành đống như trình bày ở phần trên còn phổ biến ở hầuhết các thị trấn, thị xã và cả những thành phố lớn như HảiPhòng, Hà Nội, Nha Trang, Cần Thơ, … Hậu quả là do sự đô thịhoá quá nhanh, các bãi rác trước kia nằm ngoài khu đô thịnay nằm giữa khu dân cư Điều đó đòi hỏi phải được giảiquyết nhanh, nếu cứ tồn tại như hiện nay, cuộc sống ngườidân sẽ bị đe doạ bởi các chất độc, khí độc và bệnh tật dobãi rác tạo nên

Ơû các nước phát triển, phương pháp đổ rác thành đống dầndần được loại bỏ, thay vào đó người ta áp dụng phương phápchôn lấp hợp vệ sinh

II.2 Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh (Sanitary landfill):

Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh (Sanitary landfill) là phươngpháp chôn lấp rác cũng vào những hố đào có tính toán vềdung lượng, có gia cố cẩn thận để kiểm soát về khí thải vàkiểm soát lượng nước rò ô2

Chôn lấp hợp vệ sinh là một phương pháp hết sức đơn giảnđược áp dụng khá phổ biến ở các quốc gia đang phát triểnvà có dồi giàu đất Bản chất của phương pháp chôn lấp làlưu giữ các loại chất thải trong cùng một hố với chiều dàykhoảng 2 – 3 m, phía trên có phủ lên một lớp vôi bột, thanbùn, trên cùng là lớp cát hoặc đất dày khoảng 30 – 100 cm Sau khoảng thời gian vài năm, người ta tiến hành khai thácnhững hố chôn rác này hoặc cũng không khai thác nhữnghố chôn rác này Ơû nhiều nước lại sử dụng bề mặt củanhững hố chôn rác này để tiến hành sản xuất rau, các loạihoa hoặc trồng cây lâu năm sau khi hố chôn rác đã vào thếổn định Hoặc nếu cần đào lên sàng bỏ các thành phầnkhông được lên men, phần hữu cơ lên men được dùng làm

phân bón đất nông nghiệp. Phương pháp được nhiều nước ápdụng vì dễ thực hiện và chi phí không cao Thí dụ ở Đan Mạchcó tới 3200 hố chôn rác, Hà Lan có 4000 hố chôn rác, Mỹ

2000 hố chôn rác

Tuy nhiên việc chôn lấp cần được khảo sát kỹ lưỡng và cócác biện pháp phòng chống ô nhiễm thích hợp Các nơi chônrác cần phải được thiết kế sao cho nước rò rĩ từ các bãirác không xâm nhập được vào nước mặt cũng như nướcngầm, và phải xây dựng hệ thống để xử lý nước thải nàytrước khi đưa ra môi trường

Ưu điểm: Phương pháp này là dể thực hiện, chỉ cần một

diện tích đất rộng cần thiết, rẻ tiền, không cần đầu tưnhiều cho xây dựng cơ sở hạ tầng

Nhược điểm: Phương pháp này là cần một diện tích lớn, rất

dễ gây ô nhiễm cho môi trường đất nếu không chú ý xửlý bề mặt thật kỹ Mặt khác diện tích đất ngày càng bị thuhẹp bởi các khu dân cư Vì vậy, trong tương lai không xa thìphương pháp này sẽ không còn được sử dụng nữa bởi cáclý do nêu trên

Cả hai phương pháp trên đều dựa trên nền tảng là tạo môitrường yếm khí để vi sinh vật tham gia phân hủy các thànhphần hữu cơ có trong rác Nhưng khác nhau là phương pháptrên không kiểm soát còn phương pháp sau có kiểm soáthiện tượng ô nhiễm đất, nước và không khí

Thời gian đầu của quá trình chôn lấp, các vi sinh vật hiếu khívà cả vi sinh vật yếm khí tùy tiện hoạt động Trong thời giannày, trong khối rác chôn lấp vẫn tồn tại một lượng khôngnhỏ oxi có trong không khí ở hố rác Các loài vi sinh vật cótrong hố rác này hoạt động rất mạnh Thời gian lên men nàylà thời gian hiếu khí, thời gian hiếu khí thường kéo dài khônglâu, tiếp đó dần dần chuyển sang giai đoạn yếm khí Nhiệt độthời gian lên men hiếu khí bắt đầu tăng và khi chuyển sang

giai đoạn yếm khí, nhiệt độ dần chuyển sang ổn định ở mứccao.

Hình vẽ 2.1: Sự biến động vi sinh vật hiếu khí và yếm khí

Cùng với sự phân giải hiếu khí là sự tăng sinh khối của visinh vật hiếu khí Trong giai đoạn đầu, sinh khối của vi sinh vậttăng nhanh, sau đó là hiện tượng giảm nhanh Hiện tượnggiảm nhanh là do thiếu oxi đột ngột trong khối rác, sinh khốigiảm và lập tức lượng sinh khối này bị tự phân Thành phầnprotein của sinh khối vi sinh vật sẽ kết hợp với thành phầnphân hủy không hoàn toàn các hợp chất hữu cơ khác sẽtạo thành mùn trong khối ủ

Khi nhiệt độ tăng và lượng không khí chứa oxi giảm, đồngthời thấy trứng giun sán, các loại sinh vật khác vốn rất nhạycảm với không khí như các loài rệp, loài côn trùng cánhcứng, giun, động vât nguyên sinh cũng bị tiêu diệt

Trong đống rác chôn lấp này chỉ còn tồn tại hai nhóm vi sinhvật là vi sinh vật yếm khí tuỳ tiện và vi sinh vật yếm khí bắtbuộc Chúng thay phiên nhau theo thời gian, phân giải hoàntoàn các thành phần hữu cơ có trong điều kiện yếm khí

Sản phẩm quá trình hoạt động của vi sinh vật là các axit hữu

cơ, các chất mùn, các chất khí CO2, NH3, H2S, … và cả sinhkhối vi sinh vật Về nguyên tắc, các chất dễ phân giải sẽđược vi sinh vật phân giải trước, các chất khó phân giải sẽđược phân giải từ từ cho đến khi mức độ phân giải thấpnhất và khối rác chôn lấp đạt được mức độ ổn định

Tuy nhiên, do bị ảnh hưởng của yếu tố vật lý, hoá họckhông thuận lợi, các loài vi sinh vật không phát triển hoặcphát triển kém, dẫn đến khả năng phân giải sẽ không cao.Như vậy khối chất thải hữu cơ chôn lấp này rất khó chuyểnsang trạng thái ổn định

Một đặc điểm khác cũng thấy xãy ra ở những đống rácchôn lấp là vi sinh vật ở vùng đáy hố chôn rác thườngphải chịu một áp suất rất cao Do đó, khi phân tích số lượng

vi sinh vật ở những hố chôn rác thường thấy số lượng vi sinhvật ở vùng này thường thấp và và độ ẩm thường rất cao.Số lượng vi sinh vật ở vùng này thấp còn có nguyên nhân

Tổng số vi

sinh vật Vi sinh vật

yếm khí

Vi sinh vật hiếu khí Thời gian (ngày)

khác tác động là ở đó chứa đựng và tích tụ nhiều chấtđộc của rác từ phía trên xuống.

Như vậy, bản chất của phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh làduy trì và phát triển các quá trình sinh học xãy ra trong hốchôn lấp chất thải hữu cơ và thực hiện các biện pháp kiểmsoát ô nhiễm do hố chôn lấp chất thải gây ra

II.3 Phương pháp thiêu đốt (Combustion and Incineration):

Phương pháp này sử dụng nhiệt độ cao để tiêu huỷ tất cảcác chất có khả năng gây ô nhiễm và diệt luôn các vi sinhvật có khả năng gây bệnh Nhiệt độ thường phải đạt trên

12000C Theo phương pháp này thì chất thải được phân loại sơbộ trước, sau đó dùng xe chở về nhà máy và tiếp tục phânloại các thành phần có thể tái chế như kim loại, thuỷ tinh,giấy vụn, … và các tạp chất vô cơ Phần còn lại được đưavào lò đốt ở nhiệt độ cao Mỗi lò đếu phải được trang bịmột hệ thống xử lý khí thải nhằm khống chế ô nhiễmkhông khí do quá trình đốt thải ra Người ta đã chứng minhđược rằng, khi đốt rác và nhựa ở nhiệt độ từ 300 - 6000C khíthải giải phóng ra sẽ chứa dioxine - một sản phẩm phụ củaquá trình thiêu đốt - là một yếu tố hết sức nguy hiểm chomôi trường và sức khoẻ con người

Phương pháp đốt được áp dụng rộng rãi ở nhiều nước pháttriển sau phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh Ở Pháp, năm

1980, bắt đầu biện pháp đốt rác để cho điện năng Phươngpháp này cũng phát triển mạnh ở Nhật, Đức, Mỹ, và ởThái Lan đang lập luận chứng kinh tế kỹ thuật để xây dựnglò đốt rác từ 1200 – 1300 tấn/ngày

Ưu điểm: giảm đến 95% thể tích rác đưa vào, trong thời gian

ngắn có thể thiêu hủy được một lượng rác lớn, rất thích hợpcho các thành phố có mật độ dân số cao, đất hẹp

Nhược điểm: giá đầu tư xây dựng ban đầu rất đắt Một hệ

thống thiết bị thiêu đốt rác của công ty VNIETO (Cộng HoàLiên Bang Nga) với công suất thiết bị từ 2500 – 250.000tấn/năm có giá từ 150.000 – 8.000.000 USD Mặt khác chi phívận hành khá tốn kém, vì cần một lượng lớn năng lượng đểthiêu đốt Giá chi phí thông thường là 20 – 23 USD/tấn bằngphương pháp thiêu hủy, trong khi đó phương pháp làm phânhữu cơ là 8 – 10 USD/tấn, và phương pháp chôn lấp hợp vệsinh là 1 - 2 USD/tấn Chính vì những lý do trên, việc quyết địnhgiải pháp thiêu đốt cần nhiều chuyên gia trong các lĩnh vựckhác nhau nghiên cứu để quyết định

II.4 Phương pháp ủ rác thành phân bón (Composting process):

Ủ rác hữu cơ có thể phân huỷ được thành phân bón hữu cơlà một phương pháp áp dụng khá phổ biến ở các quốc giađang phát triển Việc ủ rác sinh hoạt với thành phần chủyếu là các chất hữu cơ, có thể phân huỷ được còn đượctiến hành ngay ở các nước phát triển (ở qui mô hộ gia đình).

Ví dụ ở Canada, phần lớn các gia đình ở ngoại ô các đô thịđều tự ủ rác của gia đình mình thành phân bón hữu cơ đểbón cho vườn của chính mình

Việc ủ rác thành phân bón hữu cơ có ưu điểm là giảm đượcđáng kể khối lượng rác, đồng thời tạo ra được của cải vậtchất, giúp ích cho công tác cải tạo đất Chính vì vậy, phươngpháp này được ưu chuộng ỡ những quốc gia nghèo và đangphát triển

Công nghệ ủ rác có thể dược phân làm hai loại :[11]

Ủ hiếu khí ( Aerobic composting): là một công nghệ được

sử dụng rộng rãi vào khoảng hai thập kỷ gần đây, đặc biệt

ở các nước đang phát triển như Hy Lạp… Phương pháp ủ hiếukhí người ta chia ra làm các loại :

Ủ rác có đảo trộn (Windrow composting)

Ủ thổi khí (Aeratic composting)

Ủ trong các thùng xử lý (vessel composting units)

Ủ công nghiệp (commercial composting)

Ủ yếm khí ( anaerobic composting): công nghệ ủ rác yếm khíđược sử dụng rộng rãi ở Aán Độ (chủ yếu ở qui mô nhỏ).Quá trình ủ này nhờ vào sự hoạt động của các vi sinh vậtyêm khí

Ưu điểm: không đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu tốn kém và

là chi phí rẻ tiền nhất Sản phẩm phân huỷ có thể kết hợprất tốt với phân hầm cầu và phân gia súc cho ta sản phẩmphân hữu cơ với hàm lượng dinh dưỡng cao, tạo cho đất tơixốp

Nhược điểm: thời gian phân huỷ lâu (thường là 4-12 tháng),

các vi khuẩn gây bệnh luôn tồn tại cùng với quá trình phânhuỷ vì nhiệt độ phân huỷ thấp, các khí sinh ra từ quá trìnhphân huỷ yếm khí là methane và sulphuahydro gây mùi hôikhó chịu

Trong phương pháp ủ yếm khí có thể phân làm hai loại:

Sản xuất khí sinh học (Biogas)

Chôn lấp hợp vệ sinh (Sanitary landfill)

III RÁC THẢI ĐÔ THỊ

III.1 Định nghĩa chất thải rắn:

Theo quan niệm chung: Chất thải rắn là toàn bộ các loại

vật chất được con người loại bỏ trong các hoạt động kinh tếvà xã hội của mình (bao gồm các hoạt động sản xuất, các

hoạt động sống và duy trì sự tồn tại của cộng đồng v.v…).trong đó quan trọng nhất là các chất thải sinh ra từ các hoạtđộng sản xuất và các hoạt động sống.

Theo quan điểm mới: Chất thải rắn đô thị (gọi chung là rác

thải đô thị) được định nghĩa là: vật chất mà người tạo ra banđầu vứt bỏ đi trong khu vực đô thị mà không đòi hỏi đượcbồi thường cho sự vứt bỏ đó Thêm vào đó, chất thải đượccoi là chất thải rắn đô thị nếu chúng được xã hội nhìn nhậnnhư một thứ mà thành phố phải có trách nhiệm thu gom vàtiêu huỷ

Theo quan niệm này, chất thải rắn đô thị có các đặc trưngsau:

Bị vứt bỏ trong khu vực đô thị

Thành phố có trách nhiệm thu dọn

III.2 Nguồn tạo thành chất thải rắn:

Nguồn gốc phát sinh, thành phần và tốc độ phát sinh củachất thải rắn là cơ sở quan trọng để thiết kế, lựa chọn côngnghệ xử lý và đề xuất các chương trình quản lý chất thảirắn thích hợp

Có nhiều cách phân loại nguồn gốc phát sinh chất thải rắnkhác nhau nhưng phân loại theo cách thông thường nhất là:khu dân cư, khu thương mại, cơ quan công sở, xây dựng và pháhuỷ các công trình xây dựng đô thị, khu công cộng, nhà máyxử lý chất thải, hoạt động công nghiệp, hoạt động nôngnghiệp

Nguồn phát

sinh Nơi phát sinh Các dạng chất thảirắn

Khu dân cư Hộ gia đình, biệt thự,

chung cư Thực phẩm dư thừa,giấy, can nhựa,thuỷ

tinh, can thiết,nhôm…

Khu thương

mại Nhà kho, nhà hàng,chợ, khách sạn, nhà

trọ, các trạm sửachữa và dịch vụ…

Giấy nhựa, thựcphẩm thừa,thuỷtinh, kim loại, chấtthải nguy hại…

công sở Trường học, bệnhviện, văn phòng cơ

quan chính phủ…

Giấy nhựa, thựcphẩm thừa,thuỷtinh, kim loại, chấtthải nguy hại…

Gỗ, bêtông, thép,gạch, thạch cao, bụi…

Do người đi đường,các đối tượng thamgia giao thông,cáchộ dân sống dọc haibên đường xả bừabãi

Rác, cành cây cắttỉa, chất thải chungtại các khu vui chơigiải trí…

Bùn, tro

Công

nghiệp Công nghiệp xâydựng, chế tạo, công

nghiệp nặng, nhẹ,lọc dầu, hoá chất,nhiệt điện…

Vật liệu phế thảikhông độc hại, cácchất thải độc hạivà rác thải sinhhoạt…

Nông

nghiệp Đồng cỏ, đồngruộng, vườn cây ăn

quả, nông trại

Thực phẩm bị thốirữa, sản phẩmnông nghiệp thừa,rác chất độc hại

(Nguồn: Integrated Solid Waste Management, McGRAW-HILL 1993).

III.3 Thành phần vật chất rác thải đô thị:

Chất thải đô thị ở các nước khác nhau có thành phần vậtchất tồn tại trong đó rất khác nhau Sự khác biệt này phụthuộc vào những yếu tố:

Trình độ quản lý xã hội tổ chức chính quyền.

Trình độ kĩ thuật trong sản xuất, nông nghiệp.

Điều kiện tự nhiên, thời tiết, khí hậu.

Phong tục tập hoá.

Điều kiện kinh tế, xã hội.

Yếu tố không gian và thời gian.

Bảng 3.1: Thành phần các chất có trong chất thải sinh hoạtđô thị ở các nước phát triển.

Stt Các chất % trọng lượng

Khoảnggiá trị Trung bình

13 Bụi, tro, gạch 0 - 10 4

Bảng 3.2: Thành phần các chất trong chất thải sinh hoạt tạicác đô thị ở Việt Nam:

Stt Các chất Thành phố

HàNội Hảiphòn

g

Hạ Long Đà

Nẵng

phần (%) Địa điểmTân

Thành BàRịa VũngTàu LongĐiền ĐấtĐỏ ChâuĐứcHữu cơ sinh

Bảng 4.1: Số lượng chất thải đô thị tính trên một người trong một ngày ở một số nước trên thế giới:

Stt Nước hoặc thành

phố Lượng chất thảiđô thị

(kg/người/ngàyđêm)

Thành phố Vũng Tàu có diện tích tự nhiên là 14441.7ha gồm

12 phường và xã Long Sơn Với dân số là 242262 người vàmật độ dân số là 1677 người/km2 Theo thống kê thành phốhiện có:1 công ty liên doanh dầu khí VietXôpetrô, các nhàmáy sản xuất, cơ sở, khu công nghiệp, bệnh viện Lê Lợi, 18

cơ sở y tế công lập, 166 phòng khám tư nhân, hệ thống bãibiển phục vụ cho một lượng khách du lịch vãng lai hàng nămkhoảng 2205000 lượt người, … đang đổ ra một khối lượng rácphát sinh hằng ngày là 300 m3 (năm 2004), chiếm 41% lượngrác sinh hoạt thu gom của toàn tỉnh

Theo số liệu điều tra năm 2002 của công ty công trình đô thịthành phố Vũng Tàu : khối lượng rác phát sinh là 47580tấn/năm, thu gom được 38310 tấn/năm, hiệu suất thu gom là80.52%

Trên thực tế lượng rác sinh hoạt thu gom tuỳ thuộc vào nhiềuyếu tố, trong đó có một yếu tố quan trọng là khả năng thugom, kế tiếp là tốc độ phát triển kinh tế và sau cùng làbiến động dân số, số lượng khách du lịch Các yếu tố pháttriển kinh tế và mức sống thay đổi ảnh hưởng đến lượng rácbình quân trên đầu người Dự báo diễn biến phát sinh rácsinh hoạt từ năm 2004 đến năm 2010 như sau:

Tổnglượngrácsinhhoạt(tấn/năm)

Tổnglượngrác dulịch

(tấn/năm)

Tổnglượngrác(tấn/năm)

(Nguồn: phòng thống kê, UBND thành phố Vũng Tàu)

Với lượng rác phát sinh ngày càng cao như bảng trên thì việctìm ra một phương pháp xử lý thích hợp là điều cần thiết Vìđiều này không những giải quyết tình trạng ô nhiễm tại bãirác Phước Cơ hiện tại mà còn bảo vệ được các thành phầnvề môi trường của thành phố

CHƯƠNG III: PHƯƠNG PHÁP LÀM PHÂN HỮU CƠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP Ủ HIẾU KHÍ (COMPOSTING PROCESS)

I GIỚI THIỆU CHUNG:

Theo Haug (1980) ủ chất thải(waste composting) là quá trìnhphân giải sinh học các chất hữu cơ dẫn tới sự ổn định khối

ủ trong tồn trữ và sử dụng như một dạng phân hữu cơ

Một định nghĩa khác đang phổ biến ở các nước châu Aâu về

ủ chất thải Theo định nghĩa này, ủ chất thải là sự kiểmsoát quá trình hiếu khí hoạt động của các vi sinh vật ưa ấmvà ưa nóng Kết quả của các hoạt động vi sinh vật sẽ tạo ra

CO2, nước, chất khoáng và các chất hữu cơ ổn định Neta, 1987).

(Pereira-Về tổng thể, quá trình ủ là quá trình phân giải một loạt cácchất hữu cơ có trong chất thải sinh hoạt, bùn cặn, phân giasúc, gia cầm, các chất thải hữu cơ nông nghiệp Quá trình ủchất thải được thực hiện cả trong điều kiện hiếu khí và điềukiện yếm khí

Ủ hiếu khí

Là quá trình chuyển hoá các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật khicó mặt của oxi Sản phẩm cuối cùng của quá trình phângiải hiếu khí này là CO2, NH3, nước, nhiệt, các chất hữu cơ đãổn định và sinh khối vi sinh vật

Ủ yếm khí

Là quá trình chuyển hoá các chất hữu cơ bởi các vi sinh vậtkhi không có mặt của oxi Sản phẩm cuối cùng của quá trìnhphân giải này là CH4, CO2, NH3, một vài loại khí khác với sốlượng rất nhỏ, các axit hữu cơ, nhiệt, các chất hữu cơ ổnđịnh và sinh khối vi sinh vật

NH3 được tạo ra cả trong điều kiện hiếu khí và yếm khí Chúngnhanh chóng được các vi khuẩn nitrat hoá có trong khối ủchuyển thành NO3-

Ủ hiếu khí thường xảy ra nhanh, ủ yếm khí thường kéo dàithời gian

II LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA PHƯƠNG PHÁP Ủ CHẤT THẢI:

Làm phân hữu cơ là quá trình phân huỷ các chất rắn hoặcbán rắn bằng vi sinh vật Sau một thời gian phân hủy nhấtđịnh, chất hữu cơ được giảm về thể tích Trong quá trình phânhủy nhiệt độ tăng cao và các chất biến đổi từ các nguyênliệu ban đầu như rác thải, phân gia súc, bùn, lá cây, cácphụ phẩm nông nghiệp … biến thành các sản phẩm ổn định.Các sản phẩm này có hàm ẩm 10-15 độ ẩm, màu nâuhoặc màu đen, có chứa nitrogen hữu cơ, các hợp chất cacbonphân tử nhỏ, vi sinh vật, và các chất vi lượng quan trọng.Công nghệ làm phân hữu cơ hiện đại là quá trình sinh họchiếu khí

Các nguyên liệu ban đầu để làm phân hữu cơ là rác thải,phân bò, phân heo, bùn cống rãnh, rơm rạ, bùn hoạt tính củahệ thống nước thải sinh hoạt và một số loại nước thải côngnghiệp … là loại nguyên liệu rất lý tưởng để làm phân hữu

cơ

Rác thành phố chứa nhiều cellulose là nguồn nguyên liệu tốtđễ làm phân hữu cơ Giá chi phí làm phân hữu cơ phụ thuộcvào thị trường tiêu thụ và nhiều nguồn lợi khác mang lại nhưchi phí làm sạch môi trường

Công nghệ làm phân hữu cơ hiện đại có nguồn gốc từ cáchthức làm phân cổ truyền trong nông nghiệp Sự phát triểnkỹ thuật làm phân hữu cơ được bắt đầu từ những năm 1920

ở Aán Độ Từ công trình của Howard (1935), Jackson và Wad(1969) và các tác giả khác

Các tác giả đã sử dụng công nghệ làm phân cổ truyến ởAán Độ và cải tiến, hệ thống lại thành công nghệ gọi làcông nghệ Indore Công nghệ cổ truyền ở Aán độ là côngnghệ đơn giản có sự tham gia phân giải yếm khí các chấtthải của động vật, than bùn, bùn cống rãnh, lá cây hoặcrơm rạ hoặc một chất hữu cơ nào khác

Các nguyên liệu được đánh thành đống và trộn hai lần trongsuốt quá trình ủ phân kéo dài chừng 6 tháng hoặc lâu hơn.Cuối những năm 20 và những năm 30, công nghệ này đãđược thay đổi gồm có việc trộn phân để thúc đẩy quá trìnhphân giải hiếu khí (Ravoni et.al 1975) Các kỹ thuật tương tựnhư vậy cũng đã được thực hiện ở Malaysia, Tây Phi, Nam Phi ,Trung Quốc và Việt Nam

Cơ sở khoa học của những phương pháp làm phân hữu cơ(composting) được vạch ra từ những năm 1950, tiếp theo lànhững nghiên cứu của Gotaas và ctv (1956) Ơû châu Aâu, cácđăng kí phát minh về làm phân hữu cơ đã có từ những năm

1920 Trong đó có công nghệ của Beccari ở Ý (1922), côngnghệ của Bordas năm 1930, công nghệ của Earp-Thomas năm

1939, công nghệ của Frazer 1949, (E.Eweson 1953, H.B Goatas)

Ơû châu Aâu, công nghệ Dano phát triển rộng rãi ở Đan Mạch,còn ở Hà Lan sử dụng công nghệ của Vam (W.A.Westrate, G.1951) Ơû châu Aâu, đặc biệt là Đức có nhiều nhà máy làmphân hữu cơ hoạt động Ở Mỹ trong cùng thời gian này các

nhà khoa học tập trung nghiên cứu cơ sở vấn đề phân hủy

hiếu khí các chất phế thải của thực vật, phân động vật, vàcác chế phẩm nông nghiệp Hàng loạt các công bố thu đượctừ những nghiên cứu của Waksman về những nguyên tắccăn bản trong quá trình ủ rác liên quan đế nhiệt độ, tỷ lệcác chất phân hủy, vai trò của vi sinh vật … (C.G.Goeleuke et

al 1954)

Từ sau chiến tranh thế giới lần thứ hai, đặc biệt từ năm

1950, vấn đề xử lý chất thải rắn là vấn đề đặt ra củanhiều thành phố lớn của Mĩ Cho đến hiện nay phương phápcổ điển xử lý các chất thải rắn như chôn lấp và thiêu đốtvẫn còn sử dụng Tuy nhiên, với việc mở rộng các thànhphố thì việc chôn lấp ít có khả năng thực hiện vì giá đấttăng và khó tìm nơi chôn rác, giá của việc đốt rác cũngtăng lên vì phải xử lý khí thải Vì những lí do như vậy vấn đềlàm phân hữu cơ là phương pháp chủ yếu áp dụng ở Mĩ(A.W.Breidenbach, 1971)

III CÁC PHƯƠNG PHÁP Ủ CHẤT THẢI ĐÔ THỊ.

Hiện nay trên thế giới và Việt Nam đang phát triển ba nhóm

ủ chất thải đô thị để làm phân bón

Nhóm thứ nhất: chất thải được ủ ngoài trời theo từng

đống hoặc theo luống có thổi khí hoặc không thổi khí

Nhóm thứ hai: chất thải được ủ trong những bể có thổi khí

cưỡng bức

Nhóm thứ ba: chất thải được xử lý theo quy mô công

nghiệp

III.1 Phương pháp ủ ngoài trời:

Phương pháp chất thành đống không thổi khí.

Đây là phương pháp ủ thủ công Do đó các chất thải đô thịcũng hoàn toàn không được phân loại trước, chất thải đượcthu gom và vận chuyển đến khu ủ Tại đây người ta đổ chấtthải thành từng đống khoảng 10 – 20m3, chiều cao của đống

ủ khoảng 2.5 – 3m, đống ủ được tạo thành hình khối thang

Trong quá trình ủ tự nhiên này, nhiệt độ trong khối ủ tăngrất nhanh vì thời gian đầu độ ẩm còn rất cao nên các loài visinh vật thường phát triển rất mạnh, trong đó vi khuẩn chiếmsố lượng nhiều hơn cả

Khi ngưng ở nhiệt độ nhỏ hơn 450C, sau đó tăng nhiệt độ từ

45 – 550C: tốc độ phân hủy xảy ra tối đa

Đưa nhiệt độ lớn hơn 550C, sau đó giảm nhiệt độ xuống nhỏhơn 450C, rồi lại tăng nhiệt độ từ 45 – 550C: sự phân giảikhông tăng do khi tăng nhiệt độ lên quá 550C làm cho nhiều

vi sinh vật đã chết, sự khôi phục lại là rất khó

Khi đổ thành đống như trên, người ta để quá trình lên men tựnhiên Cứ sau một tháng hoặc ba tuần, người ta đào, xớikhối ủ, sàng để thu nhận phần chất thải đã phân hủy cókích thước nhỏ hơn 2cm, phần hữu cơ qua sàng này được sửdụng như một loại phân hữu cơ Họ cứ làm như vậy cho đếnkhi nào khối đống ủ không còn chất hữu cơ trong khối ủ.Phần không len men được chiếm số lượng rất lớn, bao gồm xàbần, giẻ rách, cao su, … người ta đem đốt và đem chôn Phươngpháp này cũng có ưu điểm là dễ thực hiện và không tốnchi phí ban đầu Nhưng phương pháp này cũng có những nhượcđiểm cần khắc phục sau:

Thời gian ủ kéo rất dài từ tám tháng đến hai năm vì quátrình lên men rác hoàn toàn tự nhiên, không có bất kỳ mộttác động bên ngoài nào vào để thúc đẩy quá trình trên.Những đống ủ này thường không được che đậy nên cónhiều động vật như mèo, chó, chuột phá Từ đó ruồi, muỗiphát triển mạnh, rất dễ truyền bệnh từ đống ủ sang ngườivà động vật.

Hoàn toàn không kiểm soát được tác động của khí thải ra từđống ủ, khí thải gây ô nhiễm về mùi và tác động độc hạivề hoá tính

Chất thải đô thị không được phân loại trước nên chúng chứanhiều tạp chất Chính những tạp chất này gây ra nhiều khókhăn cho quá trình ủ và chất lượng sản phẩm như:

Làm chậm quá trình ủ: Quá trình ủ bị chậm lại chủ yếu docác chất độc vô cơ có trong khối ủ, làm ức chế sự sinhtrưởng và phát triển của vi sinh vật

Các chất vô cơ và hữu cơ không có khả năng phân giải lẫnvào chất thải và theo sản phẩm phân ủ cuối cùng, làmphân không đồng đều và chất lượng không cao

Phương pháp ủ thành đống có thổi khí

Để khắc phục thời gian kéo dài của phương pháp trên, người

ta thiết kế hệ thống cung cấp khí từ phía dưới các đống chấtthải Hệ thống phân phối khí thải có thể là một ống, cũngcó thể nhiều ống tuỳ theo khối lượng đống chất thải Khôngkhí được thổi vào đống chất thải gây ra những tác động cơbản sau:

Điều hoà sự phát tán nhiệt trong đống chất thải Khi đó sựphát tán nhiệt không giống như trong đống ủ tĩnh Phần lớnkhối lượng chất thải có trong đống ủ sẽ thấp hơn ở đống ủtự nhiên Nhiệt độ không quá cao này giúp vi sinh vật pháttriển tốt hơn và như thế sẽ thúc đẩy mạnh hơn quá trìnhchuyển hoá vật chất có trong chất thải Phần lớn nhiệt sẽđược thoát ra ngoài theo không khí

Khi thổi khí ta cung cấp oxi cho vi sinh vật hiếu khí phát triển.Oxi đóng vai trò rất quan trọng trong các quá trìng oxi hoá sinhhọc

Khi thổi khí, các chất khí được tạo ra trong quá trình ủ chấtthải sẽ được thoát ra ngoài nhanh hơn Nhờ đó, các chất khísẽ không ảnh hưởng đến sự phát triển và quá trình phângiải của vi sinh vật trong đống chất thải

Do các đống chất thải được xử lý ngoài trời và thường ởkhu ruộng trồng trọt, nên ít khi người ta quan tâm đến việc thuhồi khí thải cũng như việc xử lý nước thải từ đống chấtthải

Phương pháp ủ thành từng luống dài có đảo trộn thường xuyên:

Nếu phương pháp đổ từng đống được áp dụng nhiều ở cácnước châu Á như Việt Nam, Thái Lan, Aán Độ, Trung Quốc… thìphương pháp ủ làm từng luống được áp dụng nhiều ở cácnước châu Aâu và đặc biệt là ở châu Mỹ.

Theo phương pháp này, người ta phân loại chất thải trước khiđưa chúng vào ủ Người ta tiến hành phân loại theo nhiềucách khác nhau như sau:

Phương pháp dùng băng tải có vận tốc chuyển động rấtchậm Hai bên băng tải là hai hàng công nhân được trang bịbảo hộ lao động, nhặt các loại chất thải không có khảnăng lên men ra khỏi băng tải và được chuyển đi nơi khác đểxử lý Các chất không có khả năng lên men bao gồm cao su,giẻ rách, đất đá, xi măng … Phương pháp này thường đượcáp dụng ở các nước đang phát triển

Sử dụng quạt gió để loại các chất có tỷ trọng cao Theo đó,người ta phân ra được ba loại: đất, đá, gạch ở ô thu gầnnguồn gió; các chất có khả năng lên men ở ô kế tiếp;còn giấy báo, các loại nilong sẽ theo gió và thu ở cuốinguồn gió Người ta thu nhận các chất có khả năng lên menvà đi ủ

Ở những nước phát triển, người ta thường phân loại chấtthải tại nguồn nên việc phân loại chất thải ở những nơi xửlý chất thải không khó khăn lắm Còn các nước đang pháttriển, việc phân loại tại nguồn chưa được áp dụng rộng rãinên việc phân loại tại nguồn rất khó khăn

Trước khi đem các chất thải hữu cơ vào ủ, người ta còn bố tríhệ thống tách kim loại bằng nam châm điện Đây là phươngpháp bắt buộc trong nhiều cơ sở ủ chất thải làm phân bón.Phía dưới những luống chất thải ủ được thiết kế hệ thốngthu gom nước thải Hệ thống này được chuyển về khu vực tậptrung để xử lý trước khi thải chúng vào môi trường

Mỗi luống chất thải này có chiều dài 20 – 30m, chiều rộng 2– 3m (bằng chiều ngang của xe đảo trộn) và chiều cao khoảng

60 – 80 cm

Ngoài số lượng vi sinh vật tự nhiên có trong khối chất chấtthải hữu cơ, người ta còn bổ sung nhiều vi sinh vật đặc chủngphân giải chất thải và phun chất kích thích sinh trưởng vi sinhvật được chiết suất từ thực vật Hằng ngày các luống ủnày được phun các chất kích thích sự phát triển vi sinh vật vànước để điều chỉnh độ ẩm Do đó, quá trình phân giải nàythường rất ngắn (khoảng 45 ngày)

Ưu điểm:phương pháp này là chi phí đầu tư ban đầu không

cao, dễ thực hiên, quá trình lên men khá ổn định và chấtlượng sản phẩm khá đồng đều Phương pháp này là phươngpháp đảo trộn, không cần thổi khí nên chi phí về điện rất ít

Nhược điểm: phương pháp này chỉ thực hiện nếu mặt bằng

xử lý rộng, xa khu dân cư

III.2 Phương pháp ủ chất thải trong các bể ủ.

Phương pháp này hiện nay được áp dụng ở nhiều nước, trongđó có Việt Nam Để thực hiện ủ chất thải theo phương phápnày, người ta thiết kế một số hạng mục công trình như sau:Khu chứa chất thải

Hệ thống phân loại chất thải

Hệ thống các bể ủ

Khu vực chôn và đốt chất thải rắn không lên men

Hệ thống ống dẫn và khu vực xử lý nước rò rĩ

Khu vực sản xuất phân ủ (compost)

Khác với phương pháp ủ chất thải theo từng đống chất thảihình khối thang hay từng luống như đã trình bày, phương pháp

ủ chất thải trong các bể ủ thường được thực hiện trong cácnhà, xưởng có mái che Do đó, hoàn toàn tách được nướcmưa riêng và nước rò rĩ riêng, các quá trình khác cũng đượckiểm soát sạch hơn Máy móc thiết bị chính phục vụ cho phươngpháp này bao gồm: băng tải dùng để phân loại và vậnchuyển qua từng bể ủ, các máy nghiền, sàng

III.3 Ủ chất thải đô thị theo quy mô công nghiệp.

Trên thế giới, có nhiều nước xử lý chất thải hữu cơ theo quymô công nghiệp, các phương pháp được áp dụng cả quá trìnhhiếu khí và yếm khí

Các nước đã sản xuất ra hệ thống ủ chuyên dùng cho từngloại chất thải, toàn bộ hệ thống ủ hiếu khí trên được trìnhbày ở bảng:

Các công nghệ làm phân hữu cơ cổ điển có thể tóm tắt :

Tên công

Bangalore

(Indore) Bộ phận ủ phân gồmnhững hố sâu 0.6-0.9m

nguyên liệu cho vào là thanbùn, rác, đất rơm rạ, phângia súc v.v.v thành nhữnglớp xen kẻ nhau Khôngnén chặt, thường xuyênđảo trộn, thời gian ủ 120 –

Ấn Độ

180 ngày.

Caspari Chất thải được nén lại

thành những khối và đắpthành đống để 30 – 40ngày Làm thoáng khí bằngcách cho khuếch tán tựnhiên hoặc thổi khí vàođống rác, có giai đoạn để

“ngấu phân” tiếp theo giaiđoạn ủ ban đầu, sau đó rãi

ra đất làm thoáng

Đức

biostabilizer Thiết bị kiểu trống quay,đặt hơi nghiêng, đường kính

2.74 – 3.6m, dài 45.7m chấthữu cơ phân giải trongthùng từ 1 – 5 ngày, tiếptheo để thoáng khí cho khô

Phổ biến

ở châuAâu

Earp – Thomas Thiết bị thùng xử lý kiểu

silo có 8 ngăn, lắp chồnglên nhau theo chiều đứng

Chất thải di chuyển từtrên xuống dưới, từ ngănnày sang ngăn khác nhờcác lưỡi dao Không khí đitừ dưới lên trên silo, cósử dụng giống vi sinh vật

Thời gian phân hủy ráctrong silo là 2 –3 ngày, tiếptheo rãi thoáng khí làmkhô

Đức,Thụy Sĩ,

Ý, ThổNhĩ Kỳ

Fairfild – Hardy Thiết bị kiểu thùng tròn,

có lắp hệ thống vít đứng

Chất thải được rung liêntục, không khí được thổimạnh từ dưới đáy thùngvà phần trục của vít tải

Thời gian phân hủy là 5ngày

Puerto Rico

Fermascreen Thiết bị xử lý hình lục

giác, 3 mặt của thiết bịthiết kế theo kiểu sàng

Chất thải cho vào từngmẻ Mặt sàn đóng kín từlúc đầu, khi thiết bị quay,các sàng được mở ra để

Efson anh

làm thoáng khí Thời gianphân hủy là 4 ngày.

Jersey,Channel,Islands -Liên

hiệp Anh,Bangkok –Thái Lan.Metrowaste Thiết bị gồm các thùng

hở có thể quay, rộng 6m,sâu 3m, dài 61-122m chấtthải được trộn 1-2 lần trongtoàn giai đoạn phân giải 7ngày Không khí thổi mạnhqua các lỗ phân phối từđáy

Houston,Tex, vàGainesville, Fla

Naturizer or

Internstional Thiết bị gồm 5 băng tải,mổi cái rộng 2.74m, rác di

chuyển từ băng tải nàyqua băng tải khác Cácbăng tải cách ly nhau trongmột phòng Không khí thổitừ dưới lên Thời gian xửlý là 5 ngày

St

Peterburg,Fla

T.A Crane Hệ thống gồm 2 phòng,

mỗi cái gồm 3 ngăn ngang

Băng tải kiểu chân vịt đưarác từ thùng này sangthùng khác, không khí đưatừ đáy phòng Sau giai đoạnxử lý trong thiết bị là giaiđoạn ủ ngấu trong cácthùng

Kobe,Japan

Tollemache

triga Thiết bị tương tự như loạiMetrowaste, mỗi bộ có 4

tháp hoặc silo Không khíđưa từ đáy lên Thời gianphân hủy 4 ngày

TâyBan Nha,Rhodesia,Pháp,Nga,Arhentina.Windrowing

Alabama,Tennessee.Israel v.v…

conversion Thùng phân giải kín, gồm 8thùng dài 48.7m, rộng 3m,

sâu 0.3-0.4m Xử lý liêntục, trộn nguyên liệu bằngthiết bị kiểu răng cưa, thổikhí mạnh Thời gian phânhủy 40 giờ Chất dinhdưỡng và nước vào trongquá trình ủ phân

New York,Đức

Nguồn: Raul,R.et.al,1980

Nhìn chung các phương pháp xử lý trên thường là các phươngpháp đòi hỏi phải có nguồn điện và sử dụng nhiều điện.Và một đặc điểm nữa là các nước châu Á ít sử dụng màsử dụng phương pháp thủ công

Ưu điểm của các phương pháp trên là lên men nhanh và bảovệ môi trường

So với hệ thống ủ chất thải bằng phương pháp hiếu khí, hệthống chất thải theo phương pháp yếm khí ít hơn nhiều và chỉtập trung ở một số nước công nghiệp phát triển như châuAâu và Mỹ

IV ƯU ĐIỂM VÀ KHUYẾT ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP

Mục đích của quá trình ủ chất thải là làm ổn định chất thảibằng hoạt động của vi sinh vật Do đó các quá trình ủ khôngchỉ có những ưu điểm mà còn có những hạn chế nhất định

IV.1 Những ưu điểm

Cả quá trình ũ hiếu khí và quá trình ủ yếm khí đều cónhững ưu điểm cơ bản sau:

Làm ổn định chất thải

Nếu chất thải hữu cơ chưa qua quá trình phân giải (yếm khíhoặc hiếu khí), các chất thải này dễ bị phân hủy trong môitrường tự nhiên Ta hoàn toàn không kiểm soát được Do đómôi trường tự nhiên rất dễ bị ô nhiễm bỡi chất thải Khichất thải đã được ủ, nhờ hoạt động sống của vi sinh vật,các chất thải sẽ được chuyển hoá sang trạng thái ổn định

Do đó khi chuyển chất thải đã ổn định vào đất sẽ khôngxãy ra hiện tượng ô nhiễm Quá trình ủ là quá trình đã đượckiểm soát, nên rất có lợi cho môi trường

Ức chế hoặc tiêu diệt mầm bệnh

Chất thải hữu cơ thường được xem như môi trường tự nhiênrất tốt cho những mầm bệnh (vi sinh vật gây bệnh, giun, sán,các loại ký sinh trùng khác) Chất thải không qua ủ sẽ mangmầm bệnh này và phân tán vào môi trường Chúng tạo ranhững mối nguy hiểm rất lớn và khó kiểm soát