Công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt làm phân bón ở nước ta hiện nay

Chất thải là sản phẩm được phát sinh ra trong quá trình sinh hoạt của conngười, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, thương mại, du lịch, giao thông,sinh hoạt tại các gia đình, trường học,

MỤC LỤC

I Khái quát chung 2

1.1 Khái niệm về chất thải và phân loại chất thải 2

1.1.1 Khái niệm chất thải 2

1.1.2 Phân loại chất thải 3

1.1.2.1 Phân loại chất thải theo nguồn gốc phát sinh 3

1.1.2.2 Phân loại theo trạng thái chất thải 3

1.1.2.3 Phân loại theo tính chất nguy hại 3

1.2 Khái niệm về xử lý chất thải 4

1.3 Các phương pháp xử lý chất thải rắn đô thị 4

1.3.1 Phươmg pháp chôn lấp 4

1.3.2 Giải pháp xử lý ủ rác lên men sản xuất phân hữu cơ 5

1.3.3 Đốt rác sinh hoạt 6

1.3.4 Một số giải pháp khác 7

1.3.4.1 Phương pháp xử lý rác bằng công nghệ Hydromex 7

1.3.4.2 Công nghệ ép kiện và cách ly rác 7

II Một số công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt làm phân bón trên thế giới 8

2.1 Công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt làm phân bón hữu cơ ở Mỹ 8

2.2 Công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt của Mỹ- Canada 9

2.3 Công nghệ xử lý rác làm phân bón của Đức 10

2.4 Công nghệ xử lý rác của Trung Quốc 10

III Tìm hiểu một số công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt làm phân bón mà Việt Nam đang áp dụng 11

3.1 Công nghệ dano system 12

3.2 Xử lý rác thải bằng công nghệ mới Seraphin 13

3.3 Công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt ở nhà máy phân hữu cơ Cầu Diến 14

3.4 Công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt của nhà máy chế biến phế thải Việt Trì 19

I Khái quát chung

1.1 Khái niệm về chất thải và phân loại chất thải.

1.1.1 Khái niệm chất thải.

Chất thải là sản phẩm được phát sinh ra trong quá trình sinh hoạt của conngười, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, thương mại, du lịch, giao thông,sinh hoạt tại các gia đình, trường học, các khu dân cư, nhà hàng, khách sạn.Ngoài ra còn phát sinh ra trong giao thông vận tải như khí thải của cácphương tịên giao thông đường bộ, đường thuỷ Chất thải là kim loại, hoáchất và từ các loại vật liệu khác

- Phế thải của sản xuất công nghiệp có thể là nguyên liệu phục vụ chocác nghành công nhiệp khác như hoá dầu phục vụ làm đường giaothông, làm ra các sản phẩm tiêu dùng

- Phế thải nông thôn sinh ra trong quá trình chăn nuôi, trồng trọt

- Phế thải sinh ra trong quá trình sản xuất thực phẩm được dùng làmnguyên liệu cho một số ngành khác như phế thải nhà máy bia, rượudùng cho chăn nuôi Tóm lại, các chất thải sinh ra có loại phải loại bỏ

để tránh làm ảnh hưởng môi trường, có chất thải dùng được cho cácngành công nghiệp khác( phải thông qua quá trình tái chế các sản phẩmcho xã hội theo hướng phát triển bền vững)

- Kim loại nặng: các chất thải sinh ra trong quá trình sản xuất côngnghiệp có thành phần As( asen), Pb( chì), Hg( thuỷ ngân),Cd( cadimi) là mầm mống gây bệnh ung thư cho con người

- Các chất phóng xạ: các phế thải có chất phóng xạ sinh ra trong úa trình

xử lý giống cây trồng, bảo quản thực phẩm, khai khoáng, năng lượng

- Quá trình sinh trưởng thải ra phân (cung cấp phân bón phục vụ câytrồng, làm khí gas sinh hoạt)

- Da (nguyên liệu thuộc da dung trong đời sống sinh hoạt)

- Thịt (làm thức ăn, nguyên liệu công nghiệp thực phẩm).

- Xương, sừng (nguyên liệu cho mỹ nghệ, thức ăn cho gia súc)

Do đó, trong quá trình xử lý chất thải phải nắm vững việc phân loại chất thải

để đưa ra các giải pháp công nghệ xử lý chất thải làm nguyên liệu cho cácngành sản xuất khác Xử lý triệt để và kiếm soát chặt chẽ các sản phẩm xử lý

để không gây ảnh hưởng môi trường (chất thải bệnh viện, hoá dầu …)

1.1.2 Phân loại chất thải

1.1.2.1 Phân loại chất thải theo nguồn gốc phát sinh

- Chất thải sinh hoạt: phát sinh hằng ngày ở các đô thị, làng mạc, khu du lịch,nhà ga, trường học, công viên …

- Chất thải công nghiệp: phát sinh trong quá trình sản xuất công nghiệp nặng,công nghiệp nhẹ (nhiều thành phần phức tạp, đa dạng trong đó chủ yếu cácdạng rắn, lỏng, khí)

- Chất thải nông nghiệp: sinh ra trong quá trình trồng trọt, chăn nuôi, chế biếnnông sản trước và sau thu hoạch …

1.1.2.2 Phân loại theo trạng thái chất thải

- Chất thải trạng thái rắn: bao gồm chất thải sinh hoạt, chất thải nhà máy chếmáy, xây dựng (kim loại, da, hoá chất sơn, nhựa, thuỷ tinh, vật liệu xây dựng

1.1.2.3 Phân loại theo tính chất nguy hại

- Vật phẩm nguy hại sinh ra tại các bệnh viện trong quá trình điều trị ngườibệnh (các loại vật phẩm gây bệnh thong thường được xử lý ở chế độ nhiệt

cao, từ 1.150oC trở lên; cá biệt có loại vi sinh vật gây bệnh chỉ bị tiêu diệt khinhiệt độ xử lý lên tới 3.000oC …)

- Kim loại nặng: các chất thải sinh ra trong quá trình sản xuất công nghiệp cóthành phần As (asen), Pb (chì), Hg (thủy ngân), Cd (cadimi) … là mằm mốnggây bệnh ung thư cho người

- Các chất phóng xạ: các phế thải có chất phóng xạ sinh ra qua quá trình xử lýgiống cây trồng, bảo quản thực phẩm, khai khoáng, năng lượng …

1.2 Khái niệm về xử lý chất thải.

Xử lý chất thải là dùng các biện pháp kỹ thuật để xử lý các chất thải và khônglàm ảnh hưởng đến môi trường; tái tạo lại các sản phẩm có lợi ích cho xã hộinhằm phát huy hiệu quả kinh tế Xử lí chất thải là một công tác quyết địnhđến chất lượng bảo vệ môi trường Hiện nay, ô nhiễm môi trường và suy thoái

về môi trường là nỗi lo của nhân loại: môi trường đất bị huỷ hoại, môi trườngnước bị ô nhiễm, đặc biệt môi trường không khí bị ô nhiễm nặng, nhất là cácthành phố lớn tập trung đông dân cư, tài nguyên môi trường cạn kiệt

1.3 Các phương pháp xử lý chất thải rắn đô thị.

có xu hướng giảm dần, tiến tới chấm dứt ở các nước đang phát triển Các bãichôn lấp rác phải cách xa khu dân cư, không gần nguồn nước mặt và nướcngầm Đáy của bãi rác nằm trên tầng đấy sét hoặc được phủ các lớp chốngthấm bằng màng địa chất, ở các bãi chôn lấp rác cần phải thiết kế khu thugom và xử lý nước rác trước khi thải ra môi trường Việt thu khí gas để biếnđổi thành năng lượng là một trong những khả năng vì một phần kinh phí đầu

tư cho bãi rác có thể thu hồi lại

- Ưu điểm của phương pháp này:

• Công nghệ đơn giản, rẻ và phù hợp với nhiều loại rác thải

• Chi phí cho các bãi chôn lấp thấp

- Nhược điểm của phương pháp này:

• Chiếm diện tích đất tương đối lớn

• Không được sự đồng tình của khu dân cư xung quanh

• Tìm kiếm xây dựng bãi rác mới là việc làm khó khăn

• Nguy cơ dẫn đến ô nhiễm môi trường nước, khí, cháy, nổ

1.3.2 Giải pháp xử lý ủ rác lên men sản xuất phân hữu cơ.

Sản xuất phân bón hữu cơ từ rác thải hữu cơ là một phương pháp truyềnthống, được áp dụng phổ biến ở các quốc gia phát triển và ở Việt Namphương pháp này được áp dụng rất có hiệu quả Việc ủ rác sinh hoạt với thànhphần chủ yếu là các chất hữu cơ có thể phân huỷ được, nhất là có thể tiếnhành quy mô hộ gia đình Công nghệ ủ rác làm phân là một quá trình phângiải phức tạp gluxit, lipit và protein do hàng loạt các vi sinh vật hiếm khí và

kỵ khí đảm nhiệm Các điều kiện Ph, độ ẩm, độ thoáng khí( đối với vi khuẩnhiếm khí) càng tối ưu thì vi sinh vật càng hoạt động mạnh và quá trình ủ phâncàng kết thúc nhanh Tuỳ theo công nghệ mà vi khuẩn kỵ khí hoặc hiếm khí

sẽ chiếm ưu thế trong đống ủ

Công nghệ có thể là ủ đống tĩnh thoảng khí cưỡng bức, ủ luống có đảo định

kỳ hoặc vửa thổi khí vừa đảo Xử lý rác làm phân hữu cơ là biện pháp xử lý

rác rất có hiệu quả sản phẩm phân huỷ, có thể kết hợp tốt với phân người hoặcphân gia súc( đôi khi cả than bùn) cho ta phân hữu cơ có hàm lượng dinhdưỡng cao, tạo độ tơi xốp, rất tốt cho cải tạo đất.

1.3.3 Đốt rác sinh hoạt.

Xử lý rác bằng phương pháp đốt là làm giảm tối thiểu chất thải cho khâu xử

lý cuối cùng Nếu sử dụng công nghệ tiên tiến còn có ý nghĩa cao để bảo vệmôi trường thì đây là phương pháp xử lý rác tốn kém nhất so với phươngpháp chôn lấp rác hợp vệ sinh, chi phí để đốt một tấn rác cao hơn khoảng 10lần

Công nghệ đốt rác thường sử dụng ở các quốc gia phát triển vì phải có mộtnền kinh tế đủ mạnh để bao cấp cho việc thu đốt rác sinh hoạt như là một dịch

vụ phúc lợi xã hội của toàn cầu Tuy nhiên, việc thu đốt rác sinh hoạt bao gồmnhiều chất thải khác nhau sinh khói độc và để sinh ra khói độc đioxin nếukhông giải quyết tốt việc xử lý khói ( xử lý khói là phần đắt nhất trong côngnghệ đốt rác)

Năng lượng phát sinh có thể tận dụng cho các lò hơi, lò sưởi hoặc cho ngànhcông nghiệp nhiệt và phát điện Mỗi lò đốt phải được trang bị một hệ thống

xử lý khí thải tốn kém, nhằm khống chế ô nhiễm không khí do quá trình đốtgây ra

Hiện nay, tại ccs nướ châu âu có xu hướng giảm việc đốt rác thải vì hàng loẹtcác vấn đề kinh tế cũng như môi trường cần phải giải quyết Việc thu đốt rácthải thường chỉ áp dụng cho việc xử lý rác thải độc hại như rác thải bệnh việnhoặc rác thải bệnh viện hoặc rác thải công ngiệp vì các phương pácp xử lýkhác không xử lý triệt để được

1.3.4 Một số giải pháp khác

1.3.4.1 Phương pháp xử lý rác bằng công nghệ Hydromex

Đây là một công nghệ mới, lần đầu tiên được áp dụng tại Mỹ Công nghệHydromex nhằm xử lý rác đô thị ( kể cả rác độc hại ) thành các sản phẩmphục vụ nghành xây dựng,vật liệu,năng lượng và sản phẩm dùng trong nôngnghiệp hữu ích

Bản chất của công nghệ Hydromex là nghiền rácc nhỏ sau đó polime hoá và

sử dụng áp lự lớn để ép nén, định hình các sản phẩm

Rác thải được thu gom (rác hỗn hợp, kể cả rác cồng kềnh) được chuyền vềnhà máy, không cần phân loại và đưa vào máy cắt nghiền nhỏ, sau đó đưa đếncác thiết bị trộn bằng băng tải Chất thải lỏng pha trộn trong bồn phản ứng,các phản ứng trung hoà và khử độc thực hiện trong bồn Sau đó, chất thải lỏng

từ bồn phản ứng được bơm vào các thiết bị trộn: chất lỏng và rác thải kết dínhvới nhau hơn sau khi cho thêm thành phần polime hoá vào Sản phẩm ở dạngbột ướt được chuyển đến máy khuôn cho ra sản phẩm mới Các sản phẩm nàybền, an toàn về mặt môi trường

1.3.4.2 Công nghệ ép kiện và cách ly rác

Phưong pháp ép kiện được thực hiện trên cơ sở toàn bộ rác thải được tậptrung thu gom vào nhà máy Rác rác được phân loạ bằng thủ công trên băngtải, các chất trơ có thể tận dụng tái chế: kim loại, nylon, giấy, thuỷ tinh,plátic được thu hồi để tái chế Những chất còn lại được băng tải chuyền qua

hệ thống ép nén rác bằng thuỷ lực với mục đích làm giảm tối đa thể tích rác.Các kiện rác đã ép này được sử dụng vào việc đắp các bờ chắn hoặc san lấpnhững vùng đất trũng sau đó phủ lên các lớp đất cát Trên diện tích này, cóthể sử dụng làm mặt bằng để xây dựng công viên, vườn hoa, và các công trìnhxây dựng nhỏ và mục đích chính là làm giảm tối đa khu vực xử lý rác

Trong phần này được giới thiệu công nghệ ở một số nước trên thế giới và ởViệt Nam:

- Công nghệ ở Mỹ

- Công nghệ ở Mỹ - Canada

- Công nghệ ở Đức

- Công nghệ ở Trung Quốc

- Công nghệ Dano System

- Công nghệ ở Nhà máy phân hữư cơ ở Cầu Diễn, Hà Nội

- Công nghẹ ở nhà máy Việt Trì, Phú Thọ

II Một số công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt làm phân bón trên thế giới

2.1 Công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt làm phân bón hữu cơ ở Mỹ.

A, Nguyên lý hoạt động

Ở Mỹ, một trong những công nghệ phổ biến ở các nhà máy xử lý rác thải là

áp dụng xử lý rác thải ở trong những thiết bị ủ kín nhưng không thổi khí.Phương pháp ủ kỵ khí này tuân thủ theo các trình tự sau:

Rác được tiếp nhận và tiến hành phân loại, các chất hữư cơ được đưa vào cácthiết bị ủ kín dưới dạng các lò ủ kín có phối hợp các chủng loại men vi sinhvật khử mùi, thúc đẩy quá trình lên men, sau đó được đưa ra sấy khô, nghiền

và đóng bao

B, Ưu nhược điểm

• Xử lý triệt để bảo vệ được môi trường

• Thu hồi phân bón (có tác dụng cải tạo đất)

• Cung cấp được nguyên vật liệu cho các ngành công nghiệp

• Không mất kinh phí xử lý rác

- Nhược điểm

• Đòi hỏi kinh phí đầu tư lớn, kinh phí duy trì cao

• Chất lượng phân bón thu hồi không cao

• Công nghệ phức tạp (phải qua sấy), không phù hợp với khí hậu ViệtNam.

• Không phù hợp với rác ở Việt Nam vì chưa được phân loại đầu nguồn.Sau khi nghiền còn lẫn các tạp chất vô cơ dẫn đến hỏng các thiết bịmáy nghiền Các kim loại có độ cứng kém được nghiền sẽ ảnh hưởngđến chất lượng phân bón, huỷ hoại môi trường đất, nước ngầm

2.2 Công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt của Mỹ- Canada.

A, Nội dung công nghệ

Ở các vùng của Mỹ - Canada có khí hậu ôn đới thường áp dụng phương pháp

xử lý như sau:

Rác được tiếp nhận và tiến hành phân loại (loại bỏ tạp chất không phải hữucơ), các chất thải hữu cơ được nghiền, bổ sung vi sinh vật, trộn với bùn vàđánh luồng ở ngoài trời Phế thải được lên men từ 8-10 tuần Sau đó qua sang(phân loại hữư cơ) và chế biến đóng bao

B, Ưu, nhược điểm

• Thu hồi phân bón

• Tận dụng được nguồn bùn là các chất thải của thành phố hoặc bùn ao

• Cung cấp được nguyên vật liệu tái chế cho các ngành công nghiệp

• Kinh phí: đầu tư, duy trì thấp

- Nhược điểm

• Hiệu quả phân huỷ hữu cơ không cao

• Chất lượng phân bón thu hồi không cao vì có lẫn các thành phần kimloại nặng ở trong bùn thải hoặc bùn ao

• Không phù hợp với điều kiện nhiệt đới ở Việt Nam (phát sinh nước rác)không đảm bảo môi trường, gây mùi, ảnh hưởng tới tầng nước ngầm

• Diện tích đất sử dụng quá lớn

2.3 Công nghệ xử lý rác làm phân bón của Đức.

A, Nội dung công nghệ

Ở Đức, một trong những công nghệ phổ biến của các nhà máy xử lý rác thải

là áp dụng phương pháp xử lý rác thải để thu hồi khí sinh học và phân bónhữu cơ sinh học Rác được tiếp nhận và tiến hành phân loại, các chất thải hữu

cơ được đưa vào thiết bị ủ kín dưới dạng các thùng chịu áp lực bằng thiết bịthu hồi khi trong quá trình lên men phân gâỉi hữu cơ, khả năng thu hồi khitrong quá trình lên men phân giải chất hữu cơ, khả năng thu hồi được là 64%

là khí CH4 (trong quá trình lên men) Khí qua lọc và được sử dụng vào việchữu ích như: năng lượng chạy máy phát điện, chất đốt Phần bã còn lại saukhi đã lên men được vắt khô, tận dụng làm phân bón

B, Ưu, nhược điểm

• Xử lý triệt để đảm bảo môi trường

• Thu hồi được sản phẩm khí đốt có giá trị cao, phục vụ cho các ngànhcông nghiệp ở khu lân cận các nhà máy

• Thu hồi phân bón (có tác dụng cỉ tạo đất)

• Cung cấp nguyên vật liệu tái chế cho các ngành công nghiệp

- Nhược điểm

• Đòi hỏi kinh nghiệm đầu tư lớn, kinh phí duy trì cao

• Sản phẩm khí đốt cần phải phân loại, đảm bảo không lẫn các tạp chấtđộc hoá học như: Pb, Hg, Á, Cd để đảm bảo cho việc sử dụng chấtđốt

• Chất lượng phân bón thu hồi không cao

2.4 Công nghệ xử lý rác của Trung Quốc.

A, Nội dung công nghệ

Ở Trung Quốc, một trong những công nghệ phổ biến của các nhà máy xử lýrác thải như ở Bắc Kinh, Nam Ninh, Thượng Hải la` áp dụng phương pháp

xử lý rác thải trong thiết bị kín Rác được tiếp nhận, đưa vào thiết bị ủ kín(phần lớn là hầm ủ) sau 10-12 ngày, hàm lượng H2S, CH2,SO2 giảm, đượcdưa ra ngoài ủ chin Sau đó mới tiến hành phân loại, chế biến thành phân bónhữu cơ.

B, Ưu, nhược điểm

• Rác được ủ ngay sau 10-12 ngày, giảm nùi của H2S mới đưa ra ngoài,phân loại có ưu điểm giảm nhẹ độc hại với người lao động

• Thu hồi được nước rác, không gây ảnh hưởng cho tầng nước ngầm

• Thu hồi được sản phẩm tái chế

• Vật vô cơ khi đưa đi chôn lấp không gây nùi và ảnh hưởng tới tầngnước ngầm vì đã được oxi hoá trong hầm ủ

• Thu hồi được thành phẩm phân bón

- Nhược điểm

• Chất lượng phân bón chưa được triệt để về các vi sinh vật gây bệnh

• Tỷ lệ thành phần thu hồi không cao

• Thao tác vận hành phức tạp

• Diện tích hầm ủ rất lớn và không được phân loại dẫn đến diện tích xâydựng nhà máy lớn

• Kinh phí đầu tư ban đầu lớn

III Tìm hiểu một số công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt làm phân bón mà Việt Nam đang áp dụng.

Rác thải sinh hoạt là vấn đề nhức nhối đối với toàn xã hội, nhất là trong quátrình đô thị hoá, công nghiệp hoá đang diễn ra nhanh chóng như hiện nay Ởcác đô thị lớn của Việt Nam, rác thải đã và đang gây ô nhiễm môi trường,nguồn nước trầm trọng Từ trước đến nay, ở nước ta, rác thải chủ yếu được xử

lý theo hình thức chôn lấp hay tập kết vào những bãi rác lộ thiên Việc làm