THIẾT kế, lắp đặt và vận HÀNH hệ THỐNG ủ rác THẢI SINH HOẠT hữu cơ KIỂU TRỐNG QUAY, CÔNG SUẤT 10 KG NGÀY

Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu của đề tài: điểm tối đa là 1đ - Mục tiêu ứng dụng công nghệ vessel composting vào mô hình xử lý với quy mô nhỏ, phù hợp cho nhu cầu thực tiễn, giải

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC – MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ, LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG Ủ RÁC THẢI SINH HOẠT HỮU

CƠ KIỂU TRỐNG QUAY, CÔNG SUẤT

10 KG/NGÀY

Người hướng dẫn: TS Phạm Phú Song Toàn Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy

Mã sinh viên: 1711507210106 Lớp: 17KTMT1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ, LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG Ủ RÁC THẢI SINH HOẠT HỮU

CƠ KIỂU TRỐNG QUAY, CÔNG SUẤT

10 KG/NGÀY

Người hướng dẫn: TS Phạm Phú Song Toàn Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy

Mã sinh viên: 1711507210106 Lớp: 17KTMT1

Đà Nẵng, Tháng 08/2021

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC - MÔI TRƯỜNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho người hướng dẫn)

I Thông tin chung:

1 Họ và tên sinh viên: Trần Trương Hoàng Vy

2 Lớp: 17KTMT1 Mã SV: 1711507210106

3 Tên đề tài: Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

4 Người hướng dẫn: Phạm Phú Song Toàn Học hàm/ học vị: Tiến sĩ

II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:

1 Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu của đề tài: (điểm tối đa là 1đ)

- Mục tiêu ứng dụng công nghệ vessel composting vào mô hình xử lý với quy mô nhỏ, phù hợp cho nhu cầu thực tiễn, giải quyết thành phần rác hữu cơ đô thị, giảm lượng rác thải phát thải tại nguồn, góp phần giảm lượng rác thải lên bãi rác và giảm áp lực lên hệ thống quản lý rác thải đô thị

- Tính cấp thiết: sản phẩm của đề tài là đáp ứng nhu cầu cấp thiết của hệ thống quản lý rác thải đô thị nói chung, thành phố Đà Nẵng nói riêng

- Tính mới: đề tài có tính ứng dụng tốt, mới trong sản phẩm (hệ thống xử lý COM V2.0) và có khả năng ứng dụng ở không gian đô thị, giải quyết được những vấn

T-đề mà composting thường gặp phải (mùi, nước rỉ, ruồi, bọ,… )

2 Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án: (điểm tối đa là 4đ)

Đồ án đã giải quyết trọn vẹn nội dung đặt ra, tạo ra sản phẩm cụ thể và đạt được kết quả rõ ràng

3 Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp: (điểm tối đa là 2đ)

Hình thức, cấu trúc và bố cục của đồ án tốt nghiệp đúng quy định, rõ ràng

4 Kết quả đạt được, giá trị khoa học, khả năng ứng dụng của đề tài: (điểm tối đa là 1đ)

- Về khoa học: ủ rác hữu cơ (composting) là phương pháp xử lý hiệu quả có lịch

sử lâu đời, tuy nhiên, ứng dụng phương pháp này vào thực tế ở Việt Nam rất hạn chế bởi những nhược điểm mà phương pháp này mang lại Nghiên cứu này có giá trị khoa học ứng dụng, mang mô hình vessel composting đã áp dụng phổ biến ở nước ngoài về Việt Nam với công suất nhỏ hơn

- Về mặt ứng dụng: đề tài đã chứng minh tính ứng dụng tốt vào thực tế bằng mô hình thực nghiệm xử lý rác bếp từ một trường bán trú tại Đà Nẵng Mô hình TCOM V2.0 này có thể áp dụng ngay với một số nguồn thải trung bình và vận hành một cách thủ công

5 Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:

- Báo cáo cần phân tích rõ hơn nhu cầu của xã hội và khả năng ứng dụng vào thực tế;

- Đề tài cần bổ sung thực trạng về rác thải hữu cơ trong thành phần rác đô thị, cũng như đánh giá tính kinh tế đầu tư cho 1 đơn vị

III Tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên: (điểm tối đa 2đ)

Sinh viên Trần Trương Hoàng Vy làm việc cần mẫn, chịu khó và có ý chí tích cực trong công việc Hoạt động thi công, lắp đặt, vận hành và kiểm soát một mô hình thực nghiệm đòi hỏi nhiều công sức, thời gian và nổ lực không ngừng nghỉ trong điều kiện ngoài trời Là nữ, sinh viên Hoàng Vy vẫn không quản ngại và hoàn thành xuất sắc công việc được giao

IV Đánh giá:

1 Điểm đánh giá: 9.8/10 (lấy đến 1 số lẻ thập phân)

2 Đề nghị: ☒ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không được bảo vệ

Đà Nẵng, ngày 02 tháng 09 năm 2021

Người hướng dẫn

Phạm Phú Song Toàn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC – MÔI TRƯỜNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho người phản biện)

I Thông tin chung:

1 Họ và tên sinh viên: Trần Trương Hoàng Vy

2 Lớp: 17KTMT1 Mã SV: 1711507210106

3 Tên đề tài: Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu

trống quay, công suất 10 kg/ngày

4 Người phản biện: Trần Thị Yến Anh Học hàm/ học vị: Thạc sĩ

II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:

1 Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu của đề tài:

Đề tài đảm bảo được tính cấp thiết và đạt được các mục tiêu đặt ra

2 Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án:

Giải quyết được các nội dung yêu cầu của đồ án

3 Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp:

- Trình bày rõ ràng, khoa học

- Biện luận tốt

- Hình ảnh mô tả cụ thể, rõ, có dẫn nguồn tài liệu

4 Kết quả đạt được, giá trị khoa học, khả năng ứng dụng của đề tài:

- Kết quả nghiên cứu có hàm lượng khoa học và tính thực tiễn, tính ứng dụng

5 Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:

- Lỗi dùng từ, lỗi chính tả

- Nên gộp Chương 1 và Chương 2 với nhau, đặt tên là: Tổng quan tài liệu

- Dẫn nguồn tài liệu tham khảo: một số đoạn không có, một số đoạn lặp …

- Một số đoạn biện luận ở phần chương 4 nên điều chỉnh lại: không gạch đầu dòng, diễn đạt chưa đủ ý hoặc dư ý

(xem cụ thể ở file báo cáo đính kèm)

TT Các tiêu chí đánh giá Điểm

tối đa

Điểm đánh giá

1 Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải

quyết các nhiệm vụ đồ án được giao 8,0 8

1a

- Tính cấp thiết, tính mới (nội dung chính của ĐATN có

những phần mới so với các ĐATN trước đây);

- Đề tài có giá trị khoa học, công nghệ; giá trị ứng dụng thực

tiễn;

1,0 0.5

1b

- Kỹ năng giải quyết vấn đề; hiểu, vận dụng được kiến thức

cơ bản, cơ sở, chuyên ngành trong vấn đề nghiên cứu;

- Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá;

- Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc

quy trình đáp ứng yêu cầu đặt ra;

- Có kỹ năng sử dụng tài liệu liên quan vấn đề nghiên cứu

(thể hiện qua các tài liệu tham khảo)

1,0 1

2 Kỹ năng trình bày báo cáo đồ án tốt nghiệp 2,0

2a - Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích; 1,0 1

3 Tổng điểm theo thang 10 (lấy đến 1 số lẻ thập phân) 9

- Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời trong buổi bảo vệ:

1) Nếu giảm hoặc tăng công suất đối với hệ thống ủ phân thì có được không? Cần chú ý những điều gì?

2) Vì sao thiết kết 4 mo - đun?

3) Vì sao chọn công nghệ kiểu Trống quay mà không chọn công nghệ khác?

4) Chi phí cho hệ thống bao nhiêu? Đầu ra của sản phẩm được dùng làm gì?

5) Tại sao không phân tích đầu vào của hệ thống ủ?

5) Tại sao phải làm sản phẩm nền mà không đổ trực tiếp EM vào hỗn hợp ủ?

- Đề nghị: ☒ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không được bảo vệ

Đà Nẵng, ngày 02 tháng 09 năm 2021

Người phản biện

Trần Thị Yến Anh

Thành phố Đà Nẵng hiện nay đang gặp nhiều khó khăn trong công tác quản lý và

xử lý chất thải rắn sinh hoạt, làm gia tăng sức ép lên Bãi rác Khánh Sơn, đặc biệt là lượng rác thải rắn hữu cơ chiếm hơn 50% tổng số lượng rác thải rắn sinh hoạt thải ra

hằng ngày Vì vậy tôi đã nghiên cứu và thực hiện đề tài “Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày”

Mục đích đề tài nghiên cứu của tôi là tạo ra hệ thống xử lý rác thải hữu cơ tại nguồn Tôi đã tìm hiểu về thành phần rác thải và đặc trưng của rác thải hữu cơ, tìm hiểu tài liệu về các phương pháp xử lý rác hữu cơ và công nghệ ủ Sau đó đưa ra được thiết kế

hệ thống, tiến hành vận hành thí điểm tại 01 đơn vị nguồn thải và cuối cùng là đánh giá chất lượng sản phẩm tạo thành

Báo cáo gồm 05 chương Chương 1, tôi nêu khái quát những đặc điểm, tính chất của rác thải rắn, đánh giá hiện trạng rác thải đô thị tại Việt Nam, phân tích các thành phần của rác thải đô thị và đặc trưng của rác thải hữu cơ Chương 2, tôi tìm hiểu và trình bày về các phương pháp xử lý rác hữu cơ hiện nay cũng như các công nghệ ủ rác hữu cơ đang được áp dụng Từ đó, tôi đã đưa ra phương pháp nghiên cứu bao gồm tính toán và thiết kế hệ thống ủ rác sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay áp dụng cho nguồn thải công suất 10kg/ngày, tiến hành thi công, lắp đặt và vận hành hệ thống tại nguồn thải thí điểm, sau 30 ngày vận hành, tôi đã đánh giá sơ bộ chất lượng sản phẩm được trình bày ở chương 3 Từ kết quả đã nghiên cứu, tôi đưa ra các kết quả đạt được của nghiên cứu và việc triển khai thực nghiệm ở chương 4 Cuối cùng, chương 5 tôi kết luận lại và đưa ra các kiến nghị cho việc cải tiến hệ thống

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC – MÔI TRƯỜNG

CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: TS Phạm Phú Song Toàn

Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy Mã SV: 1711507210106

1 Tên đề tài:

Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

Để thực hiện đề tài nghiên cứu, sinh viên được cung cấp các thông tin sau:

- Tính chất rác thải sinh hoạt hữu cơ (tại Đà Nẵng, Việt Nam)

- Những phương pháp xử lý compost cơ bản, phân tích ưu/nhược điểm

- Những tiêu chuẩn thiết kế và các thông số hoạt động của hệ thống composting

- Điều kiện thực tế tại Phòng thí nghiệm, tại hiện trường và nhu cầu nhân lực vận hành

3 Nội dung chính của đồ án:

Chương 1 Tổng quan về rác thải đô thị và rác thải hữu cơ

1.1 Tổng quan về chất thải rắn đô thị và hiện trạng chất thải rắn Việt Nam

1.2 Tổng quan về chất thải hữu cơ

Chương 2 Mục tiêu, đối tượng, phương pháp nghiên cứu và triển khai thực nghiệm

2.1 Mục tiêu, đối tượng nghiên cứu, địa điểm áp dụng

2.2 Phương pháp tính toán, thiết kế hệ thống ủ rác sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

2.3 Thi công và lắp đặt hệ thống

2.4 Vận hành hệ thống và đo đạc hệ thống

Chương 3 Kết quả nghiên cứu và triển khai thực nghiệm

Chương 4 Kết luận và kiến nghị

i

LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp của sinh viên về đề tài: "Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày", để hoàn thành bản khóa luận này trong quá trình học tập, nghiên cứu, bên

cạnh sự nỗ lực phấn đấu của bản thân, em đã nhận được sự giúp đỡ quý báu của quý thầy, cô giáo

Em xin phép bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất đến thầy giáo TS Phạm Phú Song Toàn đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt quá trình học tập cũng như hoàn thành báo cáo tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn quý Nhà trường, quý thầy, cô giáo Khoa Công nghệ Hóa học – Môi trường cùng toàn thể thầy cô giáo Trường Đại Học Sư phạm Kỹ thuật

đã tận tình giúp đỡ, giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức bổ ích trong suốt thời gian học tập tại trường

Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn đối với toàn thể các bạn đã hỗ trợ, động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình hoàn thành Đồ án tốt nghiệp

Tuy nhiên, do thời gian cùng với vốn kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định Em rất mong nhận được những đóng góp quý báu của quý thầy cô, các bạn sinh viên để đề tài này được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

ii

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng mọi số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực, nội dung báo cáo do chính tôi thực hiện và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào

Nếu có sai phạm, tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật của Nhà trường

Sinh viên thực hiện

Trần Trương Hoàng Vy

iii

MỤC LỤC

Nhận xét của người hướng dẫn

Nhận xét của người phản biện

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án

Lời nói đầu i i

Lời cam đoan ii ii

Mục lục iii iii

Danh sách các bảng, hình vẽ v

Danh sách các ký hiệu, chữ viết tắt vi

Trang MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ RÁC THẢI ĐÔ THỊ VÀ RÁC THẢI HỮU CƠ 2

1.1 Tổng quan về chất thải rắn đô thị và hiện trạng chất thải rắn đô thị Việt Nam 2

1.1.1 Tổng quan về chất thải rắn đô thị 2

1.1.2 Hiện trạng rác thải đô thị, bài toán cấp thiết ở Việt Nam 9

1.2 Tổng quan về chất thải hữu cơ 18

1.2.1 Đặc trưng của chất thải hữu cơ và hiện trạng chất thải hữu cơ tại TP Đà Nẵng 18 1.2.2 Các phương pháp xử lý rác thải hữu cơ và công nghệ ủ hiện nay 19

Chương 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI THỰC NGHIỆM 28

2.1 Mục tiêu, đối tượng nghiên cứu, địa điểm áp dụng 28

2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu 28

2.1.2 Đối tượng nghiên cứu, địa điểm áp dụng 28

2.2 Phương pháp tính toán, thiết kế hệ thống ủ rác sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày 28

2.2.1 Phương pháp tính toán hệ thống ủ rác sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày 28

2.2.2 Phương pháp thiết kế hệ thống ủ rác sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày 33

iv

2.3 Thi công và lắp đặt hệ thống 34

2.4 Vận hành hệ thống và đo đạc hệ thống 36

2.4.1 Phương pháp vận hành hệ thống 36

2.4.2 Phương pháp đo đạc 39

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI THỰC NGHIỆM 41

3.1 Kết quả nghiên cứu 41

3.2 Kết quả triển khai thực nghiệm 42

3.2.1 Đánh giá sơ bộ hiệu quả của hệ thống trong vận hành thực nghiệm 42

3.2.2 Đánh giá sơ bộ chất lượng sản phẩm 44

Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47

4.1 Kết luận 47

4.2 Kiến nghị 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

v

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 1.1 Phân loại chất thải rắn theo nguồn phát sinh 4

Bảng 1.2 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt 4

Bảng 1.3 Độ ẩm của các thành phần trong CTR đô thị 6

Bảng 1.4 Thành phần nguyên tố của CTR đô thị 8

Bảng 2.1 Khoảng nhiệt độ của các nhóm vi sinh vật 30

Bảng 3.1 So sánh các chỉ tiêu của sản phẩm và TCVN 7185:2002 44

Hình 1.1 Chất thải rắn đô thị Đà Nẵng 2

Hình 1.2 Chất thải rắn sinh hoạt đô thị 3

Hình 1.3 Chất thải rắn thương mại 3

Hình 1.4 Chất thải rắn xây dựng 3

Hình 1.5 Chất thải rắn công cộng 3

Hình 1.6 Chất thải rắn công nghiệp 3

Hình 1.7 Chất thải rắn nông nghiệp 3

Hình 1.8 Xe thu gom rác phân loại của dự án 10

Hình 1.9 Bãi xử lý rác thải Nam Sơn (Hà Nội) 11

Hình 1.10 Bãi xử lý rác thải Đa Phước (TP Hồ Chí Minh) 11

Hình 1.11 Nhà máy sản xuất phân Compost BIWASE, tỉnh Bình Dương 12

Hình 1.12 Bãi rác lộ thiên tại TP Đà Nẵng 13

Hình 1.13 Rác thải dưới chân cầu Tham Tướng (TP Cần Thơ) 14

Hình 1.14 Rác thải dưới đáy biển Nha Trang, Khánh Hòa 14

Hình 1.15 Đám cháy bùng phát tại đống rác lớn trong bãi rác Khánh Sơn (quận Liên Chiểu, TP Đà Nẵng) 16

Hình 1.16 Rác thải đồ dùng một lần tại phố cổ Hội An (Quảng Nam) 17

Hình 1.17 Rác thải tại bãi tắm Hạ Long (Quảng Ninh) 17

Hình 1.18 Dân chặn xe chở rác vào bãi rác Khánh Sơn (TP Đà Nẵng) 17

Hình 1.19 Rác thải hữu cơ 18

Hình 1.20 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh tại Khu liên hợp xử lý chất thải rắn Bàu Cạn – Long Thành, tỉnh Đồng Nai 20

Hình 1.21 Bãi rác Khánh Sơn (Đà Nẵng) 21

Hình 1.22 Bãi rác Thủy Phương (Thừa Thiên Huế) 21

Hình 1.23 Lò đốt chất thải rắn thô sơ 21

vi

Hình 1.24 Phân hữu cơ chất lượng thấp làm từ rác hỗn hợp 23

Hình 1.25 Windrow Composting 24

Hình 1.26 Passively Aerated Windrow 24

Hình 1.27 Forced Aerated Windrow 25

Hình 1.28 Bin Composting 26

Hình 1.29 In-Vessel Composting 27

Hình 2.1 Trường Tiểu học Trần Đại Nghĩa (Quận Cẩm Lệ - TP Đà Nẵng) 28

Hình 2.2 Cấu tạo của hệ thống 34

Hình 2.3 Quá trình thi công hệ thống 34

Hình 2.4 Modun hoàn chỉnh 35

Hình 2.5 Máy cắt nguyên liệu 35

Hình 2.6 Hệ thống hoàn chỉnh tại trường Tiểu học Trần Đại Nghĩa 35

Hình 2.7 Chế phẩm EM thứ cấp 36

Hình 2.8 Nguyên liệu cho quá trình phối 37

Hình 2.9 Thực hiện tại PTN 37

Hình 2.10 Nguyên liệu được tập kết lại để xử lý 38

Hình 2.11 Quá trình vận hành hệ thống 39

Hình 2.12 Kiểm tra độ ẩm 40

Hình 3.1 Bản vẽ 3D hệ thống 41

Hình 3.2 Cô dưỡng sinh vận hành hệ thống 42

Hình 3.3 Sản phẩm hữu cơ của hệ thống 44

Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

MỞ ĐẦU

Trong xu thế phát triển kinh tế xã hội, với tốc độ đô thị hóa ngày càng tăng và sự

phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp, dịch vụ, du lịch, kéo theo mức sống

của người dân càng cao làm nảy sinh nhiều vấn đề mới, nan giải trong các công tác

bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng dân cư Lượng chất thải phát sinh từ các

hoạt động của con người ngày một nhiều hơn, đa dạng hơn về thành phần và độc hại

hơn về tính chất [2]

Ở các đô thị lớn tại Việt Nam, rác thải đã và đang gây ô nhiễm môi trường trầm

trọng Đà Nẵng là một trong những thành phố lớn của nước ta Để xứng tầm với đô thị

loại 1 quốc gia, Đà Nẵng đang nỗ lực tăng trưởng nền kinh tế, xây dựng mở rộng

thành phố, tăng cường các mối quan hệ hợp tác kinh tế trong và ngoài nước Bên cạnh

sự nỗ lực và phát triển không ngừng ấy, Đà Nẵng vẫn đang đối mặt với các vấn đề lớn

như bùng nổ dân số, tệ nạn xã hội ngày càng tăng và vấn đề ô nhiễm môi trường là

điều không thể tránh khỏi Hiện nay thành phố đang quan tâm nhiều hơn về vấn đề

này, đặc biệt là việc xử lý rác thải sinh hoạt đang là vấn đề cấp thiết hiện nay

Nhằm hạn chế khối lượng lớn rác thải sinh hoạt, biến rác thành sản phẩm hữu cơ

mang nhiều lợi ích kinh tế, tiết kiệm chi phí và diện tích xử lý, tận dụng được nguồn

tài nguyên là rác, vì thế nên tôi đã thực hiện đề tài “Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ

thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày”.

Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ RÁC THẢI ĐÔ THỊ VÀ RÁC THẢI HỮU

CƠ

1.1 Tổng quan về chất thải rắn đô thị và hiện trạng chất thải rắn đô thị Việt Nam

1.1.1 Tổng quan về chất thải rắn đô thị

1.1.1.1 Khái niệm chất thải rắn

Chất thải rắn bao gồm tất cả các chất thải ở dạng rắn, phát sinh do các hoạt động của con người và sinh vật, được thải bỏ khi chúng không còn hữu ích hay khi con người không muốn sử dụng nữa [9]

CTR đô thị là tất cả CTR phát sinh từ đô thị (hộ gia đình, công sở và khu thương mại,…) và không bao gồm chất thải phát sinh từ quá trình công nghiệp, xây dựng, nông nghiệp [2]

(Nguồn: Báo Pháp Luật)

Hình 1.1 Chất thải rắn đô thị Đà Nẵng

1.1.1.2 Nguồn gốc và phân loại chất thải rắn

a) Nguồn gốc chất thải rắn

Các nguồn phát sinh CTR bao gồm: [9]

(1) Khu dân cư;

(2) Khu thương mại (nhà hàng, khách sạn, siêu thị, chợ,…);

(3) Cơ quan, công sở (trường học, trung tâm, viện nghiên cứu, bệnh viện,…);

(4) Khu xây dựng và phá hủy các công trình xây dựng;

(5) Khu công cộng (nhà ga, bến tàu, sân bay, công viên, khu vui chơi, đường phố,…); (6) Nhà máy xử lý chất thải;

(7) Công nghiệp;

(8) Nông nghiệp

Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

(Nguồn: Báo tin tức Thông

tấn Xã Việt Nam)

(Nguồn: Báo Sài Gòn Giải phòng Online)

Hình 1.2 Chất thải rắn sinh hoạt đô thị Hình 1.3 Chất thải rắn thương mại

(Nguồn: https://chatthaicongnghiep.org/ (Nguồn: http://paloca.vn/)

Hình 1.4 Chất thải rắn xây dựng Hình 1.5 Chất thải rắn công cộng

(Nguồn: https://moitruongxanhvn.com/) (Nguồn: Vietnambiz)

Hình 1.6 Chất thải rắn công nghiệp Hình 1.7 Chất thải rắn nông nghiệp

b) Phân loại chất thải rắn

CTR có thể phân loại bằng nhiều cách khác nhau: [9]

Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

- Phân loại dựa vào nguồn gốc phát sinh như: rác thải sinh hoạt, văn phòng, thương mại, công nghiệp, đường phố, chất thải trong quá trình xây dựng hay đập phá nhà xưởng

- Phân loại dựa vào đặc tính tự nhiên như: các chất hữu cơ, vô cơ, chất có thể cháy hoặc không có khả năng cháy

Bảng 1.1 Phân loại chất thải rắn theo nguồn phát sinh

Nguồn phát sinh Loại chất thải

Hộ gia đình

Rác thực phẩm, giấy, cacton, nhựa, túi nylon, vải, da, rác vườn, gỗ, thủy tinh, lon thiếc, nhôm, kim loại, tro, lá cây, chất thải đặc biệt như pin, dầu nhớt xe, lốp xe, ruột xe, sơn thừa,…

Khu thương mại

Giấy, cacton, nhựa, túi nylon, gỗ, rác thực phẩm, thủy tinh, kim loai, chất thải đặc biệt như vật dụng gia đình hư hỏng (kệ sách, đèn, tủ,…), đồ điện tử hư hỏng (máy radio, tivi,…), tủ lạnh, máy giặt hỏng, pin, dầu nhớt xe, săm lóp, sơn thừa,…

Công sở

Giấy, cacton, nhựa, túi nylon, gỗ, rác thực phẩm, thủy tinh, kim loai, chất thải đặc biệt như kệ sách, đèn, tủ hỏng, pin, dầu nhớt xe, săm lốp, sơn thừa,…

Xây dựng Gỗ, thép, bê tông, đất, cát,…

Khu công cộng Giấy, túi nylon, lá cây,…

Trạm xử lý nước thải Bùn hóa lý, bùn sinh học

(Nguồn: [9]) 1.1.1.3 Thành phần rác đô thị

Thông thường trong CTR đô thị, CTR từ các khu dân cư và thương mại chiếm tỷ

lệ cao nhất 50 – 75% Thông tin về thành phần CTR đóng vai trò rất quan trọng trong việc đánh giá và lựa chọn những phương pháp, thiết bị, quy trình thích hợp để xử lý Thành phần CTR sinh hoạt khác nhau tùy thuộc vào từng địa phương, điều kiện kinh

tế và nhiều yếu tố khác [9]

Bảng 1.2 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt

Chất thải có khả năng phân hủy sinh học Thực phẩm và chất thải vườn

Chất thải có khả năng tái chế

Giấy các loại Giấy vụn, bìa cacton, vải,

gỗ Nhựa Nhựa và cao su

Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

Kim loại Thủy tinh Thủy tinh, sành sứ

Chất thải có khả năng cháy

Tả, băng vệ sinh Vải

Da Cao su Cao su và da

Chất thải không tái chế/không có khả năng cháy

Đất, cát, sành sứ,…

Thành phần khác Chất thải nguy hại

(Nguồn: [2])

CTR của Việt Nam có đặc trưng là độ ẩm cao (dao động trong khoảng 65 – 95%),

độ tro khoảng 25 – 30% (khối lượng khô), tổng hàm lượng chất rắn bay hơi (TVS – Total Volatile Solid) dao động trong khoảng 70 – 75% (khối lượng khô), nhiệt lượng thấp (dao động trong khoảng 900 – 1.100 Kcal/kg khối lượng ướt) [2]

Ở Việt Nam, với chủ trương đẩy mạng công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và

cơ cấu chuyển dịch kinh tế từ nông nghiệp sang công nghiệp của Chính phủ kết hợp với các nghiên cứu về sự thay đổi thành phần CTR theo thời gian của một số nước có điều kiện tương tự, cho thấy thành phần CTR đã có sự thay đổi đáng kể trong rác thải

đô thị, đó là: thực phẩm thừa, giấy các loại, nylon – nhựa mềm, nhựa cứng và vải [9]

- Chất thải thực phẩm: với quá trình công nghiệp hóa đất nước, hàng hóa công nghiệp dần thay thế các sản phẩm nông nghiệp Vì vậy, lượng chất thải thực phẩm đã

và đang giảm mạnh Ngành công nghiệp chế biến thực phẩm là ngành có ảnh hưởng lớn nhất đến sự thay đổi lượng chất thải thực phẩm [9] Từ năm 1995, thành phần chất thải thực phẩm chiếm tỷ lệ rất cao (80 – 96%) nhưng đến năm 2017 thành phần này giảm xuống còn khoảng 50 – 70%, điều này thể hiện sự thay đổi lối sống của cư dân

đô thị là nhanh và tiện lợi [2]

- Giấy các loại: thành phần chất thải giấy nước ta tăng nhanh do hai nguyên nhân chính: chủ trương và nhu cầu phát triển mạnh nền giáo dục, tiến đến xóa nạn mù chữ

và phổ cập giáo dục trong toàn dân đã làm tăng tỷ lệ trẻ em đến trường; ngành công nghiệp đóng gói hàng hóa cho tiêu dùng và xuất khẩu phát triển mạnh cũng làm gia tăng thành phần giấy thải [9]

- Nylon – nhựa các loại: với tốc độ và xu hướng phát triển nhanh, ngành công nghiệp đóng gói, công nghiệp sản xuất các mặt hàng nhựa đã làm gia tăng khối lượng nhựa trong CTR [9]

Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

- Vải: thành phần chất thải này rất khó dự đoán, tuy nhiên nó có thể sẽ tăng lên trong thời gian tới khi nhu cầu may mặc của người dân tăng cao cũng như sự đẩy mạnh xuất khẩu các mặt hàng này [9]

1.1.1.4 Tính chất của chất thải rắn

a) Tính chất vật lý của chất thải rắn

Những tính chất vật lý quan trọng nhất của CTR đô thị là khối lượng riêng, độ ẩm, kích thước, cấp phối hạt, khả năng giữ ẩm thực tế và độ xốp của CTR [9]

(1) Khối lượng riêng

Khối lượng riêng được hiểu là khối lượng CTR trên một đơn vị thể tích (kg/m3) Khối lượng riêng của CTR thay đổi tùy thuộc vào trạng thái của chúng như: xốp, chứa trong các thùng chứa (container), không nén, nén,… Khối lượng riêng thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: vị trí địa lý, mùa trong năm, thời gian lưu giữ chất thải Khối lượng riêng của chất thải đô thị dao động trong khoảng 180 – 400kg/m3, điển hình khoảng 300kg/m3 [9]

(2) Độ ẩm

Độ ẩm của CTR được xác định bằng một trong hai phương pháp sau: Phương pháp khối lượng ướt và phương pháp khối lượng khô của CTR [9]

- Theo phương pháp khối lượng ướt: Độ ẩm tính theo khối lượng ướt của vật liệu

là khối lượng nước có trong 100kg rác ướt

- Theo phương pháp khối lượng khô: Độ ẩm tính theo khối lượng khô của vật liệu là phần trăm khối lượng nước có trong 100kg rác khô

Bảng 1.3 Độ ẩm của các thành phần trong CTR đô thị

Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

(4) Khả năng giữ nước thực tế

Khả năng giữ nước thực tế của CTR là toàn bộ khối lượng nước có thể giữ lại trong mẫu chất thải dưới tác dụng của trọng lực Khả năng giữ nước của CTR là một chỉ tiêu quan trọng trong việc tính toán, xác định lượng nước rò rỉ từ bãi rác Nước đi vào mẫu CTR vượt quá khả năng giữ nước sẽ thoát ra tạo thành nước rò ri Khả năng giữ nước thực tế thay đổi tùy thuộc vào lực nén và trạng thái phân hủy của CTR Khả năng giữ nước của hỗn hợp CTR (không nén) từ các khu dân cư và thương mại dao động trong khoảng 50 – 60% [9]

(5) Độ thấm (tính thấm) của chất thải rắn đã được nén

Tính dẫn nước của CTR đã được nén là một tính chất vật lý quan trọng, chi phối

và điều khiển sự di chuyển của các chất lỏng (nước rò rỉ, nước ngầm, nước thấm) và chất khí bên trong bãi rác [9]

b) Tính chất hóa học của chất thải rắn

Tính chất hóa học của CTR đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn phương

án xử lý và thu hồi nguyên liệu Ví dụ, khả năng cháy phụ thuộc vào tính chất hóa học của CTR, đặc biệt trong trường hợp chất thải là hỗn hợp của những thành phần cháy được và không cháy được Nếu muốn sử dụng CTR làm nhiên liệu, cần phải xác định

4 đặc tính quan trọng sau: [14]

- Những tính chất cơ bản: Độ ẩm (phần ẩm mất đi khi sấy ở 1500C trong thời gian 1 giờ); thành phần các chất bay hơi (phần khối lượng mất đi khi nung ở 9500C trong tủ nung kín); thành phần Cacbon cố định (thành phần có thể cháy được còn lại sau khi thải các chất có thể bay hơi); tro (phần khối lượng còn lại sau khi đốt trong lò hở)

- Điểm nóng chảy của tro: Là nhiệt độ mà tại đó tro tạo thành từ quá trình đốt cháy chất thải bị nóng chảy và kết dính tạo thành dạng rắn (xỉ) Nhiệt độ nóng chảy đặc trưng đối với xỉ từ quá trình đốt rác sinh hoạt thường dao động trong khoảng từ

2000 đến 22000F

- Thành phần các nguyên tố cơ bản trong CTR sinh hoạt: Các nguyên tố cơ bản trong CTR cần phân tích bao gồm C (carbon), H (Hydro), O (Oxy), N (Nitơ), S (Lưu huỳnh) và tro Các nguyên tố thuộc nhóm halogen cũng được xác định do các dẫn xuất của Clo thường tồn tại trong thành phần khí thải khi đốt rác Kết quả xác định các nguyên tố cơ bản này được sử dụng để xác định công thức hóa học của thành phần

Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

chất hữu cơ có trong CTR cũng như xác định tỷ lệ C/N thích hợp cho quá trình làm

phân compost

Bảng 1.4 Thành phần nguyên tố của CTR đô thị

Phần trăm khối lượng khô (%)

Đối với phần rác hữu cơ dùng làm phân compost hoặc thức ăn gia súc, ngoài thành phần những nguyên tố chính, cần phải xác định thành phần các nguyên tố vi lượng [14]

c) Tính chất sinh học của chất thải rắn

Phần hữu cơ (không kể nhựa, cao su, da) của hầu hết CTR có thể được phân loại

về phương diện sinh học như sau: [9]

- Các phân tử có thể hòa tan trong nước như: đường, tinh bột, amino axit và nhiều axit hữu cơ

- Bán xenlulo: các sản phẩm ngưng tụ của hai đường 5 và 6 cacbon

- Xenlulo: sản phẩm ngưng tụ của đường glucose 6 cacbon

- Dầu, mỡ và sáp: là những este của alcohols và axit béo mạch dài

- Lignin: một polyme chứa các vòng thơm với nhóm metoxyl (-OCH3)

- Lignoxenlulo: là kết hợp của lignin và xenlulo

- Protein: chất tạo thành từ sự kết hợp chuỗi các amino axit

Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

Tính chất quan trọng nhất của CTR đô thị là hầu hết các thành phần hữu cơ có thể được chuyển hóa sinh học thành khí, các chất hữu cơ ổn định và các chất vô cơ Sự tạo mùi hôi và phát triển ruồi cũng liên quan đến tính dễ phân hủy của các vật liệu hữu cơ trong CTR đô thị, chẳng hạn như rác thực phẩm [9]

1.1.2 Hiện trạng rác thải đô thị, bài toán cấp thiết ở Việt Nam

1.1.2.1 Thực trạng phát sinh chất thải rắn sinh hoạt đô thị

Trong những năm gần đây, với tốc độ đô thị hóa ngày càng tăng và sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp, du lịch, dịch vụ,… đã tác động tiêu cực đến môi trường, đặc biệt là vấn nạn chất thải rắn đô thị Ở Việt Nam, công tác quản lý CTR sinh hoạt còn nhiều bất cập như: CTR sinh hoạt chưa được phân loại tại nguồn; tỷ lệ tái chế còn thấp; phương thức xử lý chủ yếu là chôn lấp không hợp vệ sinh,… Những bất cập này đã trở thành vấn đề nổi cộm, bức xúc ở nhiều địa phương trong thời gian qua [2]

Theo Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia 2019, tổng khối lượng CTR sinh hoạt phát sinh trên toàn quốc năm 2019 là khoảng 64.658 tấn/ngày, trong đó khu vực

đô thị là 35.624 tấn/ngày, tăng 46% so với năm 2010 Các địa phương có khối lượng CTR có khối lượng CTR sinh hoạt phát sinh trên 1.000 tấn/ngày chiếm 25% [2]

Quá trình tăng trưởng kinh tế và đô thị hóa nhanh chóng với số lượng lớn các ngành sản xuất kinh doanh, các Khu công nghiệp và dịch vụ đô thị ngày càng phát triển đã tạo ra dòng di cư từ nông thôn ra thành thị Phát triển kinh tế và đô thị hóa một mặt tạo ra hàng triệu việc làm cho người lao động, tuy nhiên, mặt khác cũng tạo nên sức ép đối với môi trường, làm tăng lượng CTR phát sinh, đặc biệt là CTR sinh hoạt [2]

Khối lượng CTR sinh hoạt phát sinh tại các đô thị phụ thuộc vào quy mô dân số, tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa của đô thị và đang có xu hướng ngày càng tăng Tổng khối lượng CTR sinh hoạt phát sinh tại đô thị chiếm 55% khối lượng CTR sinh hoạt phát sinh của cả nước Khối lượng CTR sinh hoạt tăng đáng kể ở các địa phương

có tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa cao và du lịch như Thành phố Hồ Chí Minh (9.400 tấn/ngày), thủ đô Hà Nội (6.500 tấn/ngày), Đà Nẵng (1.080 tấn/ngày), Đồng Nai (1.885 tấn/ngày) [2]

Trong khi đó, hệ thống công trình hạ tầng đô thị chưa phát triển đồng bộ; trình độ

và năng lực quản lý không đáp ứng nhu cầu phát triển của quá trình đô thị hóa làm nảy sinh nhiều áp lực đối với môi trường và sức khỏe cộng đồng [2]

1.1.2.2 Thực trạng phân loại, thu gom, vận chuyển chất thải rắn

Với khối lượng CTR sinh hoạt phát sinh ngày càng tăng, một số địa phương đã triển khai chương trình phân loại CTR tại nguồn Mục đích của phân loại CTR tại nguồn là tách các chất thải có giá trị tái chế cao ngay tại nguồn thải, đặc biệt là thành phần hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học chiếm tỷ lệ cao (60 – 80%), tạo nguồn hữu cơ “sạch” để chế biến compost có chất lượng cao Bên cạnh đó phân loại chất thải tại nguồn còn góp phần tạo nguồn nguyên liệu cho hoạt động tái chế, giảm khối lượng CTR sinh hoạt được chôn lấp tại các bãi chôn lấp khi khối lượng CTR sinh hoạt ngày càng tăng, diện tích cho chôn lấp bị hạn chế [2]

Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

Thành phố Đà Nẵng đã triển khai thí điểm một số hoạt động về phân loại CTR tại nguồn, làm cơ sở để nhân rộng trên toàn địa bàn thành phố Năm 2017, thành phố đã bắt đầu triển khai dự án thí điểm phân loại CTR tại nguồn ở 2 phường Thuận Phước và Thạch Thang, quận Hải Châu – giai đoạn 2017 – 2018 do Cơ quan Hợp tác Quốc tế Nhật Bản (JICA) tài trợ Kết quả đạt được: đến tháng 6 năm 2018, trên 80% khu dân

cư đã thực hiện công tác phân loại CTR theo đúng quy định thu gom Năm 2018 –

2019, dự án tiếp tục triển khai tại 2 phường Thanh Khê Tây và Hòa Khê, quận Thanh Khê Từ tháng 11 năm 2016 đến tháng 9 năm 2017, Cơ quan Hợp tác quốc tế Hàn Quốc (KOICA) phối hợp với Viện Nghiên cứu phát triển Kinh tế - Xã hội thực hiện

Dự án Nâng cao nhận thức của người dân về thu gom và phân loại CTR tại nhà thông qua mô hình thí điểm tại 2 khu dân cư thuộc phường Chính Gián, quận Thanh Khê và phường Nại Hiên Đông, quận Sơn Trà Kết quả đạt được: hướng dẫn tập huấn cho người dân về cách phân loại CTR tại nhà; CTR đã phân loại được người dân bán và thu tiền phục vụ hoạt động của khu dân cư Trong năm 2017, Sở Tài nguyên Môi trường Đà Nẵng đã triển khai các hoạt động 3R, hỗ trợ việc thí điểm phân loại rác tại 2 phường Hòa Thuận Tây và Hòa Cường Bắc, quận Hải Châu Năm 2018, quận Thanh Khê triển khai thí điểm phân loại CTR có thể tái chế (giấy, nhựa, kim loại) tại 2 phường Thạc Gián và Tam Thuận [2]

(Nguồn: Báo Tài nguyên & Môi trường)

Hình 1.8 Xe thu gom rác phân loại của dự án

Tỷ lệ thu gom CTR sinh hoạt đô thị trung bình cả nước đạt khoảng 92%, còn 8% khối lượng CTR không được thu gom và bị thải bỏ vào môi trường xung quanh Các thành phố trực thuộc Trung ương có tỷ lệ thu gom CTR sinh hoạt tương đối cao (Hà Nội đạt 99%, TP Hồ Chí Minh đạt 100%, Đà Nẵng đạt 100%, Cần Thơ đạt 95,5%, Hải Phòng đạt 97%) Ngoài ra, tại các đô thị, nhiều trạm trung chuyển, một số điểm tập kết còn có hiện tượng tồn đọng CTR sinh hoạt kéo dài, gây mùi khó chịu, khiến người dân bức xúc do môi trường sống bị ô nhiễm nghiêm trọng [2]

1.1.2.3 Thực trạng xử lý chất thải rắn

Hiện nay, trên cả nước có 1.322 cơ sở xử lý CTR sinh hoạt, gồm 381 lò đốt CTR sinh hoạt, 37 dây chuyền chế biến compost, 904 bãi chôn lấp, trong đó nhiều bãi chôn lấp không hợp vệ sinh Một số cơ sở áp dụng phương pháp đốt CTR sinh hoạt để thu hồi năng lượng phát điện hoặc có kết hợp nhiều phương pháp xử lý

Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

Trên tổng khối lượng CTR sinh hoạt được thu gom, khoảng 71% (tương đương 35.000 tấn/ngày) được xử lý bằng phương pháp chôn lấp (chưa tính lượng bã thải từ các cơ sở chế biến compost và tro xỉ phát sinh từ lò đốt); 16% (tương đương 7.900 tấn/ngày) được xử lý tại các nhà máy chế biến compost; 13% (tương đương 6.400 tấn/ngày) được xử lý bằng phương pháp đốt

Về thời điểm đưa vào vận hành, 34,4% các cơ sở chế biến compost và 31,8% bãi chôn lấp được xây dựng và vận hành trước năm 2010 Trong khi đó, chỉ có 4,5% các

cơ sở xử lý theo phương pháp đốt được vận hành trước năm 2010 Hầu hết các lò đốt được xây dựng sau năm 2014 Điều này cho thấy xu hướng chuyển dịch từ phương pháp xử lý bằng chôn lấp sang phương pháp đốt trong thời gian gần đây

a) Phương pháp chôn lấp

Đây là phương pháp đang được áp dụng phổ biến tại Việt Nam Trong số các bãi chôn lấp hiện nay chỉ có khoảng 20% là bãi chôn lấp hợp vệ sinh, còn lại là các bãi chôn lấp không hợp vệ sinh hoặc các bãi tập kết chất thải cấp xã [2]

Chôn lấp hợp vệ sinh là phương pháp chủ yếu đang được áp dụng tại các đô thị lớn, ví dụ như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng Trong một số trường hợp, việc quản lý, vận hành bãi chôn lấp đi kèm với trách nhiệm thu gom, xử lý nước rỉ rác phát sinh; trong trường hợp khác, việc xử lý nước rỉ rác được giao cho đơn vị độc lập với đơn vị quản lý, vận hành bãi chôn lấp Các bãi chôn lấp tại các thành phố lớn nêu trên hiện đang quá tải, có khả năng gây ô nhiễm môi trường và thường gặp phải sự phản đối của người dân [2]

(Nguồn: Tạp chí Môi trường) (Nguồn: Zing News)

Hình 1.9 Bãi xử lý rác thải Nam Sơn

(Hà Nội)

Hình 1.10 Bãi xử lý rác thải Đa Phước

(TP Hồ Chí Minh) b) Tái chế làm compost

Hiện trên cả nước có 37 cơ sở áp dụng công nghệ này Công nghệ này sử dụng phần chất thải hữu cơ để chế biến compost; phần chất thải vô cơ và cặn bã khác phải tiếp tục xử lý bằng phương pháp khác [2]

Chế biến compost yêu cầu có công đoạn phân loại Hiện nay, hầu hết việc phân loại được thực hiện trước khi ủ, phần sau ủ được tiếp tục qua công đoạn sàng, lọc để thu hồi chế biến compost Quá trình phân loại trước khi ủ thường phát sinh ô nhiễm như mùi hôi, nước rỉ rác [2]

Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

(Nguồn: http://www.biwase.com.vn/)

Hình 1.11 Nhà máy sản xuất phân Compost BIWASE, tỉnh Bình Dương

Trong khi một số cơ sở có thể sản xuất sản phẩm có sức tiêu thụ khá tốt thì một số khác không tiêu thụ được sản phẩm Nguyên nhân chủ yếu xuất phát từ việc CTRSH không được phân loại triệt để dẫn đến sản phẩm compost còn chứa nhiều tạp chất nên khó tiêu thụ; sản phẩm compost chủ yếu được dùng cho các cơ sở lâm nghiệp, cây công nghiệp; khoảng cách từ các cơ sở xử lý chất thải đến nơi tiêu thụ khá xa [2]

c) Thiêu hủy

Ở Việt Nam hiện nay, phần lớn lò đốt được thiết kế, chế tạo trong nước, một số được nhập khẩu từ nước ngoài Đặc điểm của lò đốt là yêu cầu người vận hành phải có trình độ kỹ thuật phù hợp và yêu cầu giám sát chặt chẽ khí thải sinh ra từ quá trình xử

lý [2]

Trong 381 lò đốt CTR sinh hoạt, chỉ có 294 lò đốt (khoảng 77%) có công suất trên 300kg/h, đáp ứng yêu cầu theo quy định của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về lò đốt CTR sinh hoạt (QCVN 61-MT:2016/BTNMT) Nhiều lò đốt, đặc biệt là lò đốt cỡ nhỏ không có hệ thống xử lý khí thải hoặc hệ thống xử lý khí thải không đạt yêu cầu về BVMT Hiện nay, có một số địa phương đầu tư cho các xã một lò đốt cỡ nhỏ để xử lý CTR sinh hoạt, nhiều lò đốt trong số này không đáp ứng yêu cầu của QCVN 61-MT:2016/BTNMT, một số lò đốt bị hỏng hóc, xuống cấp sau một thời gian vận hành Một số lò đốt đáp ứng yêu cầu của QCVN 61-MT:2016/BTNMT, nhưng khi áp dụng tại các địa phương gặp phải một số vấn đề như CTR sinh hoạt có nhiệt trị thấp, độ ẩm cao, trình độ vận hành của các công nhân còn yếu kém, không tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật hoặc không vận hành hệ thống xử lý khí thải, dẫn đến không kiểm soát được chất thải thứ cấp phát sinh (đặc biệt là đối với dioxin/furan), do đó không đáp ứng yêu cầu

về bảo vệ môi trường [2]

d) Đốt chất thải rắn để phát điện

Hiện mới có một số cơ sở áp dụng công nghệ đốt để phát điện như Cần Thơ, Quảng Bình,… Nhiều địa phương khác đang trong quá trình nghiên cứu để đầu tư như Thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hà Nội, Bắc Ninh, Phú Thọ,… [2]

Đây là công nghệ có hiệu quả kinh tế và môi trường do tái sử dụng được nguồn CTR sinh hoạt để thu hồi năng lượng; tuy nhiên, đòi hỏi đầu tư lớn, yêu cầu kỹ thuật cao, chi phí vận hành cao nhưng có nhiều ưu thế về xã hội và môi trường Nếu so sánh với giá thành sản xuất điện từ các loại hình sản xuất điện khác thì giá thành sản xuất

Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

điện từ rác thải có chi phí cao hơn rất nhiều Vì vậy, để dự án đầu tư nhà máy đốt CTR sinh hoạt phát điện khả thi về mặt kinh tế thì cần phải có những chủ trương, chính sách khuyến khích về hỗ trợ đầu tư, vốn vay, thuế, giá bán điện… [2]

e) Khí hóa

Khí hóa là công nghệ sản xuất cacbua thông qua việc khí hóa chất hữu cơ thành khí có thể đốt được (CO, H2, metan, CO2) và khí bay hơi (hơi nước) bằng việc nhiệt phân chất thải ở nhiệt độ 400 – 6000C trong điều kiện không có oxy [2]

Khí có thể đốt được sử dụng để làm nóng chất hữu cơ trong quá trình cacbon hóa và/hoặc sấy khô cacbua sau quá trình cacbon hóa và quá trình khử muối bằng quy trình

a) Tác động của chất thải rắn đến môi trường tự nhiên

(1) Tác động đến môi trường đất và cảnh quan

Do đặc tính về kích thước (thô) và bao gồm cả các thành phần khó phân hủy theo thời gian (bền vững trong môi trường tự nhiên) như nhựa, cao su, vải,…, tác động dễ nhận biết nhất của CTR là ảnh hưởng đến cảnh quan Có thể dễ dàng tìm thấy rất nhiều hình ảnh về các bãi rác lộ thiên gây mất mỹ quan tại các đô thị, khu dân cư, khu vực công cộng [2]

Bên cạnh đó, khi CTR bị đổ thải trực tiếp trên mặt đất như tại các bãi rác tự phát,

sự phân hủy thành phần hữu cơ trong điều kiện kỵ khí và dưới tác dụng của vi sinh vật

sẽ tạo ra các axit hữu cơ làm axit hóa (chua) đất Ngoài ra, sự tích tụ các kim loại nặng

và chất nguy hại trong đất do thấm từ nước rỉ rác vào đất cũng góp phần gây ô nhiễm môi trường đất [2]

(Nguồn: https://moitruong.net.vn/)

Hình 1.12 Bãi rác lộ thiên tại TP Đà Nẵng

(2) Tác động đến môi trường nước

Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

Khi thải vào các nguồn nước mặt, CTR gây ra các vấn đề như sau: [2]

- Các chất nổi lên bề mặt nước gây mất cảnh quan, đồng thời cản trở sự truyền ánh sáng, gây ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của các loại thực vật nước

- CTR lơ lửng trong nước, đặc biệt là các loại nhựa, dây buộc,… quấn vào chân vịt của tàu thuyền làm cản trở giao thông và là nguyên nhân gây chết các loại thủy hải sản

- Các chất thải lắng xuống đáy làm tăng khối lượng trầm tích phải nạo vét hàng năm Quá trình phân hủy kỵ khí sinh ra các loại khí độc hại, đặc biệt là khí H2S gây ngộ độc cấp cho các loại thủy hải sản

(Nguồn: Báo Lao động) (Nguồn: Báo Lao động)

Hình 1.13 Rác thải dưới chân

cầu Tham Tướng (TP Cần Thơ)

Hình 1.14 Rác thải dưới đáy biển Nha Trang,

Khánh Hòa

Ngay cả khi được chôn lấp hợp vệ sinh, CTR cũng gây ô nhiễm môi trường nước

do không xử lý nước rỉ rác đạt yêu cầu theo quy định Thực trạng công tác nạo vét mạng lưới thoát nước và vận hành trạm bơm nước thải cũng như nhà máy/trạm xử lý nước thải trên địa bàn Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh cho thấy, do ý thức của người dân, một lượng lớn CTR sinh hoạt bị đổ xuống mạng lưới thoát nước Nhiều đoạn cống thoát nước mới xây dựng có đường kính đến 1.500 mm bị tắc nghẽn do chất thải xây dựng và CTR sinh hoạt [2]

(3) Tác động đến môi trường không khí

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học (thực phẩm dư thừa, xác động thực vật…) trong CTR sinh hoạt sẽ phát sinh mùi khó chịu Mùi có thể phát sinh từ các hợp chất Hydro sunfua (H2S), Mercaptan, các loại axit béo bay hơi như axit axetic (CH3COOH – C2), axit propionic (CH3CH2COOH – C3) và axit butyric

CH3CH2CH2COOH – C4) [2]

Mặt khác, do đặc thù tạo khí của bãi chôn lấp, trên đỉnh và gần bãi thường ít có mùi, nhưng ở khoảng cách xa hơn ngoài phạm vi bãi thì mùi có độ đậm đặc hơn [2]

Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

Ngoài mùi có thể cảm nhận dễ dàng bằng khứu giác, CTR trong điều kiện kỵ khí còn phát sinh nhiều loại khí nhà kính và khí gây ô nhiễm môi trường, như: [2]

- Khí metan: là khí có hiệu suất gây hiệu ứng nhà kính lớn hơn 21 lần so với khí

CO2 Khí metan chiếm 45 - 65% thể tích trong khí bãi chôn lấp

- Khí CO2: chiếm 35 - 40% thể tích trong khí bãi chôn lấp

- Phosphin (PH3): gây nhiễm độc nếu hít phải ở nồng độ 0,3 - 1,0 ppm và có khả năng gây sảy thai

- Khí amoniac (NH3): chiếm tỷ lệ thấp trong khí bãi chôn lấp

Khí thải từ các lò đốt CTR (như CO, khí axit, kim loại, dioxin/furan) cũng có khả năng gây ô nhiễm môi trường không khí nếu không có biện pháp kiểm soát, xử lý khí thải đảm bảo quy định [2]

b) Tác động đến sức khỏe cộng đồng

Bãi chôn lấp là nơi thích hợp cho các loài chuột bọ, ruồi nhặng, các loại sinh vật gây bệnh phát triển và cư trú Với chu kỳ sinh trưởng rất ngắn, các loại sinh vật này sẽ

là nguồn lan truyền bệnh tật đối với khu vực dân cư xung quanh nếu không được quản

lý hợp lý Các loài vi sinh vật gây bệnh và vi sinh vật hoại sinh là căn nguyên chủ yếu gây các bệnh nhiễm khuẩn đường hô hấp và các bệnh đường hô hấp khác như hen phế quản, viêm đường hô hấp, dị ứng, ung thư phổi Vi sinh vật trong không khí chịu nhiều ảnh hưởng của các yếu tố về địa hình, khí hậu, các nguồn chất thải lỏng và rắn, các nguồn gốc tạo ra bụi và các hạt mang vi sinh vật Do đó, quá trình vận hành bãi chôn lấp dẫn đến sự thay đổi thành phần vi sinh vật trong không khí theo chiều hướng xấu bao gồm: [2]

- Tăng số lượng các vi khuẩn gây bệnh (chủ yếu là các vi khuẩn đường ruột, vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ, vi khuẩn tan máu…)

- Tăng số lượng và chủng loại các loài nấm hoại sinh, nấm gây bệnh và nấm độc

- Tăng nhanh các chất gây dị ứng trong không khí, là yếu tố gây dị ứng tại chỗ (đường hô hấp, mũi họng) và dị ứng ngoài da

- Gặp điều kiện thuận lợi như xe vận tải chở rác, máy xúc, máy ủi làm việc…; ruồi nhặng, chuột, gián,… phát triển nhiều, sẽ tạo điều kiện cuốn các vi khuẩn, nấm gây bệnh và các chất gây dị ứng nguyên không khí, theo chiều gió phát tán ra ngoài khu vực bãi chôn lấp Đây là một trong những nguyên nhân làm gia tăng các bệnh về

hô hấp, mũi họng và bệnh ngoài da

Các bãi chôn lấp CTR là nguồn phát sinh nước rỉ rác gây ô nhiễm nguồn nước ngầm, đầu độc các nguồn tiếp nhận là các kênh, sông, suối và đất tại khu vực xung quanh Nước rỉ rác có chứa các các chất hữu cơ khó phân hủy, kim loại độc hại như đồng, asen và uranium, hoặc nó có thể làm ô nhiễm nguồn nước với các muối canxi, magiê, amoni, Ngoài ra, khả năng gây nổ do khí metan tại các bãi chôn lấp cũng là vấn đề gây nguy hiểm đối với tài sản vả sức khỏe của người dân xung quanh khu vực bãi chôn lấp [2]

Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

(Nguồn: Báo tin tức Thông tấn Xã Việt Nam)

Hình 1.15 Đám cháy bùng phát tại đống rác lớn trong bãi rác Khánh Sơn (quận Liên Chiểu, TP Đà Nẵng)

Tại các bãi chôn lấp, các khí gây mùi phát tán trong không khí dưới điều kiện khí hậu thay đổi (gió, nhiệt độ và độ ẩm) sẽ ảnh hưởng đến khu vực dân cư xung quanh và

cả những khu vực cách xa bãi chôn lấp Các khí gây mùi có thể gây ra một số bệnh về đường hô hấp, hen suyễn và stress, thậm chí sảy thai (do phosphin) Việc thải bỏ CTR sinh hoạt trên đường, khu đất trống, các bãi chôn lấp không hợp vệ sinh sẽ dẫn đến việc sinh sản của côn trùng, chuột, gián và bọ chét là vật trung gian lan truyền bệnh dịch hạch [2]

Quá trình đốt CTR phát sinh bụi, hơi nước và khí thải (CO, axit, kim loại, dioxin/furan) Nếu không có biện pháp kiểm soát đúng quy định, những chất ô nhiễm này có thể góp phần gây nên các bệnh về hen suyễn, tim, làm tổn hại đến hệ thần kinh

và đặc biệt là dioxin/furan có khả năng gây ung thư rất cao [2]

c) Tác động đến phát triển kinh tế - xã hội

(1) Tác động đến phát triển kinh tế

Việc quản lý CTR không hiệu quả cũng dẫn đến nhiều tác động tiêu cực tới phát triển kinh tế - xã hội Thiệt hại về kinh tế do không quản lý triệt để CTR không chỉ bao gồm chi phí xử lý ô nhiễm môi trường, mà còn bao gồm chi phí liên quan đến khám chữa bệnh, thiệt hại đến một số ngành như du lịch, thủy sản, Bên cạnh đó là các hệ lụy về xung đột, bất ổn xã hội, đặc biệt tại các khu vực xung quanh cơ sở xử lý CTR [2]

Mỗi năm, các thành phố phải chi hàng trăm đến hàng nghìn tỷ đồng để thực hiện các hoạt động quản lý CTR sinh hoạt, bao gồm: thu gom CTR tại các nguồn phát sinh; thu gom trên đường phố; trung chuyển và vận chuyển; xử lý (chôn lấp); quét dọn và vệ sinh đường phố, nơi công cộng; vớt CTR trên sông Sự gia tăng dân số và sự phổ biến của các đồ dùng một lần đã khiến lượng CTR sinh hoạt ngày càng tăng, dẫn đến chi phí quản lý cũng tăng theo [2]