Nghiên cứu quy trình chế biến phân Compost từ rác sinh hoạt tại thành phố Đà Lạt

Do đó, em đã chọn đề tài đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu quy trình chế biến phân Compost từ rác sinh hoạt tại thành phố Đà Lạt” nhằm giảm bớt sức ép đối với bãi rác của thành phố, góp phần

Trang 1

SVTH :Cao Nguyễn Thị Thanh Thy Trang 1

CHƯƠNG I :

MỞ ĐẦU

I.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Nằm trên cao nguyên Lâm Viên, Đà Lạt được biết đến không chỉ là một thành phố hoa với sương mù huyền ảo, mà đây còn là thành phố thiên đường của du lịch, nghĩ dưỡng nổi tiếng của cả nước từ trước đến nay Gần đây, chính phủ đã có văn bản nâng thành phố Đà Lạt lên tầm “thành phố trực thuộc Trung Ương”, với vị thế

và tầm cỡ quan trọng ấy, vấn đề vệ sinh môi trường luôn là mục tiêu hàng đầu của các cấp lãnh đạo thành phố Tuy nhiên trong những năm gần đây do mức độ tăng dân

số cùng với lượng khách du lịch tăng đã một phần làm cho môi trường đô thị bị ảnh hưởng và có chiều hướng bị ô nhiễm Đặc biệt chất thải rắn là một trong những yếu

tố quan trọng nhất tác động đến cảnh quan đô thị và môi trường sinh thái

Theo như số liệu thống kê hiện nay, thành phố Đà Lạt có tổng cộng 168 con đường chính và mạng lưới giao thông nội bộ thuộc 12 phường, xã với tổng số dân vào khoảng 250 000 người Lượng chất thải rắn sinh hoạt thải ra trong một ngày tương đương 500m3 (200 - 225 tấn), nhưng chỉ thu gom được 70% (350m3), số rác còn lại người dân đem chôn tự do và vất bỏ bừa bãi gây ảnh hưởng cảnh quan đô thị,

ô nhiễm môi trường Lượng rác thải sau khi thu gom được đem đến bãi xử lý và được chôn một cách uổng phí trong khi thành phần hữu cơ chiếm một tỷ lệ rất cao Ngoài ra, bãi xử lý lại không được thiết kế đúng quy cách gây tình trạng ô nhiễm môi trường do nước rỉ rác và lượng khí mêtan sinh ra khá cao

Người dân Đà Lạt sống bằng nghề nông là chủ yếu nhưng phân bón mà nông dân ở đây sử dụng là phân cá (phân xác mắm) thay cho phân hữu cơ, việc sử dụng loại phân này lúc đầu đem lại hiệu quả đáng kể về mặt kinh tế (cho năng suất, sản lượng cao), nhưng bên cạnh đó cũng gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt là làm cho đất

bị nhiễm mặn do nồng độ muối trong phân khá cao Tương tự như vậy, phân hóa học, đặc biệt là phân đạm cũng được bón với liều lượng cao Lượng phân vô cơ sử dụng trung bình trên 1ha cao hơn gấp 2 lần so với mức khuyến cáo, không những

Trang 2

không làm tăng năng suất sản phẩm xét về khía cạnh hiệu quả kinh tế, mà còn gây ra những hậu quả khác về môi trường, đặc biệt là sự tích lũy hàm lượng NO3- trong rau Vậy thì tại sao chúng ta lại không biến rác thành tiền và xem chúng như một nguồn tài nguyên thay vì coi đó là một vấn nạn của xã hội Do đó, em đã chọn đề tài

đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu quy trình chế biến phân Compost từ rác sinh hoạt tại thành phố Đà Lạt” nhằm giảm bớt sức ép đối với bãi rác của thành phố, góp phần

ngăn chặn các thảm họa ô nhiễm môi trường do rác gây nên, cung cấp phân bón hữu

cơ sinh học phục vụ cho nông nghiệp, hỗ trợ cho Đội cây xanh đô thị (cung cấp phân bón để trồng hoa, cây xanh trên hàng trăm tuyến đường) và góp phần làm cho thành phố Đà lạt luôn xứng đáng là thành phố sinh thái của nước ta

I.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Trên cơ sở khảo sát thực địa, thu thập số liệu, kết hợp với các tài liệu có sẵn,

đồ án nghiên cứu đưa ra quy trình chế biến phân Compost từ rác sinh hoạt của thành phố Đà Lạt trước tình hình chất thải rắn sinh hoạt ngày càng gia tăng, có khả năng gây nhiều tác hại đến con người và môi trường trong một tương lai không xa Góp

phần bảo vệ môi trường, giữ cho thành phố Đà Lạt luôn xanh – sạch – đẹp

I.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỒ ÁN

Nội dung nghiên cứu của đồ án bao gồm :

 Hiện trạng quản lý chất thải rắn sinh hoạt tại thành phố Đà Lạt

 Giới thiệu tổng quan về công nghệ sản xuất phân Compost trong nước và trên thế giới

 Dự báo diễn biến phát sinh chất thải rắn sinh hoạt đến năm 2020 tại thành phố

Đà Lạt

 Tính toán quy trình công nghệ sản xuất phân Compost từ chất thải rắn sinh hoạt tại thành phố Đà Lạt

I.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỒ ÁN

Do tính chất đặc trưng của chất thải rắn tại Đà Lạt và hơn nữa mục tiêu của đề tài đồ án là nghiên cứu quy trình chế biến phân Compost từ rác thải sinh hoạt của thành phố nên đồ án chỉ tập trung nghiên cứu trên rác thải sinh hoạt của thành phố

mà thôi

Trang 3

I.5 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỒ ÁN

Chất thải rắn sinh hoạt, bao gồm cả rác vườn, phế phẩm nông nghiệp của thành phố Đà Lạt

I.6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

I.6.1 Phương pháp luận nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu là những nguyên tắc và cách thức hoạt động khoa học nhằm đạt tới chân lý khách quan dựa trên cơ sở của sự chứng minh khoa học Theo định nghĩa này, cần phải có những nguyên tắc và phương pháp cụ thể, mà dựa theo đó các vấn đề được giải quyết

Nghiên cứu quy trình chế biến phân Compost từ rác thải sinh hoạt tại thành phố Đà Lạt là nghiên cứu mối quan hệ từ nguồn phát sinh chất thải rắn sinh hoạt đến khâu xử lý cuối cùng Từ đó đưa ra được phương pháp xử lý phù hợp nhất đối với chất thải rắn sinh hoạt tại thành phố Đà Lạt

I.6.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể

I.6.2.1 Phương pháp khảo sát thực tế

Thông qua giấy giới thiệu của trường và văn phòng Khoa Kỹ thuật Môi trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ, Sở Tài nguyên Môi trường Tỉnh Lâm Đồng, phòng tổ chức Công ty quản lý công trình Đô thị thành phố Đà Lạt đã bố trí cho em được về Đội Vệ sinh Môi trường Đô thị thành phố Đà Lạt để khảo sát thực tế tình hình thu gom, vận chuyển và xử lý chất thải rắn hiện nay của thành phố Đà Lạt Công việc của em là theo xe ép rác thu gom, vận chuyển rác ở các tuyến đường trong thành phố để thu thập dữ liệu, khảo sát bãi rác

I.6.2.2 Phương pháp thu thập dữ liệu

Ngoài nội dung khảo sát được, em đã thu thập được một số dữ liệu từ Đội Vệ sinh Môi trường Đô thị, Sở Tài nguyên Môi trường Tỉnh Lâm Đồng, thư viện trường Đại học Đà Lạt và thư viện trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ để có cái nhìn khách quan, toàn diện hơn cho công tác đánh giá

Do giới hạn về thời gian và phạm vi tìm hiểu, một phần nội dung của đồ án được thực hiện bằng cách thu thập số liệu trong các tài liệu nghiên cứu có liên quan

Trang 4

đến việc nghiên cứu và các kết quả phân tích từ các mẫu rác của thành phố Đà Lạt, các công thức và các mô hình dựa trên các tài liệu đã được công bố rộng rãi

I.6.2.3 Phương pháp phân tích, đánh giá

Dựa vào dữ liệu thu thập được, tham khảo ý kiến của công nhân, kỹ sư môi trường, nhà quản lý … phân tích, đánh giá công tác thu gom, vận chuyển và xử lý rác hiện tại của thành phố

Phân tích, đánh giá ưu nhược điểm của các công nghệ xử lý rác

Phân tích chi phí, lợi ích trong công tác xử lý rác sinh hoạt bằng phương pháp chế biến phân Compost

I.6.2.4 Phương pháp mô hình hóa môi trường

Phương pháp này được sử dụng trong đồ án để dự báo dân số và tốc độ phát sinh chất thải rắn trên địa bàn thành phố Đà lạt từ nay đến năm 2020 thông qua mô hình sinh trưởng – phát triển (mô hình Euler cải tiến) trên cơ sở số liệu dân số hiện tại và tốc độ tăng trưởng dân số

Mô hình Euler cải tiến là mô hình mang tính toán học giúp tính toán, dự báo trên một khoảng thời gian dài với công thức như sau :

 r : hệ số tăng trưởng cá thể (%)

 t : khoảng bước nhảy của thời gian, tùy chọn

 Ni +1 : số cá thể tại năm tính toán

I.6.2.5 Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia

Trong suốt quá trình làm báo cáo, em thường xuyên tham khảo ý kiến của các chuyên gia trong ngành, đặc biệt là sau bài báo cáo Bằng những kiến thức chuyên ngành, nhiều kinh nghiệm của mình các chuyên gia sẽ đóng góp những ý kiến quý báu giúp cho bài báo cáo được tốt hơn

I.6.2.6 Phương pháp tổng hợp

Trang 5

Sau khi đã có những số liệu thu thập được, những gì được chứng kiến trong quá trình khảo sát thực tế, phỏng vấn cán bộ quản lý cũng như anh em công nhân Đội Môi trường Đô thị, tham khảo ý kiến chuyên gia … và kết hợp với kiến thức chuyên ngành của mình, em đã tổng hợp và đưa ra những nhận xét, đánh giá khách quan, đề xuất quy trình chế biến phân Compost phù hợp

Trang 6

CHƯƠNG II :

TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

II.1 HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ LẠT

II.1.1 Nguồn gốc

Đà Lạt là một thành phố cao nguyên có khí hậu trong lành, mát mẻ quanh năm, cùng với những thắng cảnh và kiến trúc độc đáo đã thu hút đông đảo khách du lịch trong nước và nước ngoài Trong vài năm trở lại đây, thành phố Đà Lạt đang cùng cả nước tiến lên quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa với những thành tựu đáng kể trong nhiều lĩnh vực Khác với các đô thị lớn khác nền công nghiệp của Đà Lạt chủ yếu là công nghiệp “không khói”, mũi nhọn là ngành du lịch

Với khí hậu và đất đai rất thích hợp, Đà Lạt đã trở thành vùng chuyên canh rau hoa rất đặc thù trong cả nước, quanh năm bốn mùa có thể trồng được nhiều loại rau hoa cao cấp phục vụ thị trường trong nước và xuất khẩu

Xét về mặt môi trường mà cụ thể là chất thải rắn, Đà Lạt không phải hứng chịu các loại rác thải công nghiệp như những đô thị lớn khác, tuy nhiên nó lại mang đặc trưng của rác thải sinh hoạt, rác nông nghiệp và điển hình là rác thải từ ngành du lịch, dịch vụ Dự báo lượng rác này tăng nhanh vào những năm gần đây

Chất thải rắn sinh hoạt của thành phố được phát sinh chủ yếu từ các nguồn sau :

Rác đường phố và nơi công cộng : Rác từ những khu vực này bao gồm lá cây,

rác sinh hoạt của hộ dân ném ra đường, rác do khách vãng lai và một phần bị rơi vãi trong quá trình thu gom, vận chuyển

Rác công sở : Là lượng rác phát sinh từ các cơ quan, xí nghiệp nhà nước hoặc

tư nhân, trường học, bệnh viện …

Rác chợ : Phát sinh từ hoạt động mua bán, vận chuyển hàng hóa, tại các quán

ăn uống trong chợ

Rác từ các dịch vụ, khách sạn, nhà hàng : Lượng rác phát sinh từ sinh hoạt,

phục vụ ăn uống cho khách địa phương và khách vãng lai

Trang 7

Rác từ hộ gia đình : Phát sinh từ sinh hoạt của dân cư

Cơ quan,

xí nghiệp (%)

Chợ (%)

Bãi rác (%)

(Nguồn : Số liệu thực tế tại bãi rác trung tâm và Viện nghiên cứu nhiệt đới – Bảo vệ

môi trường phối hợp với công ty quản lý công trình đô thị 2003)

Bảng 2.2 : Thành phần rác thải sinh hoạt tại bãi xử lý sau khi đã phân loại

Trang 8

Thành phần hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt của thành phố Đà Lạt trung bình khoảng 80% Thích hợp cho việc ủ phân Compost

II.1.3.2 Tỷ trọng

Rác sinh hoạt của thành phố có tỷ trọng cao khoảng 400 – 450 kg/m3

II.1.4 Thu gom, xử lý

II.1.4.1 Thu gom

Xuất phát từ tình hình rác thải của thành phố Đà Lạt hiện nay, cùng với công tác phân loại chưa được thực hiện (tình trạng chung của các đô thị Việt Nam hiện nay, kể cả đô thị lớn như thành phố Hồ Chí Minh) Được sự ủy thác của Công ty Quản lý công trình đô thị thành phố Đà lạt, đội Môi trường đô thị đã thành lập các tổ chuyên trách làm nhiệm vụ thu gom, vận chuyển rác cũng như các vấn đề liên quan

II.1.4.1.1 Tổ chức lao động

 Cán bộ quản lí : 8 người

 Kế toán : 1 người

 Bảo vệ : 1 người

 Tổng số công nhân lao động gồm 223 người được chia làm các tổ :

 Tổ 1 : 27 người (phụ trách phường I và II)

 Tổ 2 : 30 công nhân (phụ trách phường II và III)

 Tổ 3 : 30 công nhân (phụ trách phường III, IV và V)

 Tổ 4 : 28 công nhân (phụ trách phường V, VI, VII và VIII)

 Tổ 5 : 30 công nhân (phụ trách phường IX, X, XI, XII và 2 xã Xuân Thọ, Xuân Trường)

 Tổ 6 : 23 công nhân (phụ trách phường I, gồm khu vực chợ Đà Lạt)

 Tổ xe đạp : 12 công nhân (phụ trách nhặt rác bay vương vãi, lưu động)

 Tổ bốc xếp : 30 công nhân (chuyên xúc rác, bốc xếp vào xe vận chuyển)

 Tổ lái xe : 13 công nhân (phụ trách vận chuyển thu gom bằng

xe chuyên dùng)

Trang 9

II.1.4.1.2 Phương tiện thu gom

 Những thùng rác cố định đặt trên đường phố, thôn xóm : là những thùng rác màu xanh lá mạ có dung tích khoảng 1m3 không có nắp đậy và những thùng rác màu vàng, cam có nắp bên hông dùng cho xe nâng cập thùng Ngoài ra còn có các bô rác dân lập được đúc bằng bê tông đặt tại các khu dân cư, những thùng rác màu nâu hình gốc cây hay hình chim cánh cụt được đặt nơi công cộng, trên đường phố …

 Xe thu gom : có 2 loại là :

 Xe thô sơ : 15 chiếc xe đạp để công nhân nhặt rác bay vương vãi, lưu

động; 210 chiếc xe đẩy tay có dung tích 0.6 m3 – 1 m3, đối tượng lấy rác là rác quyét đường, rác từ hộ dân, rác từ chợ, rác cơ quan, khách sạn, …

 Xe cơ giới : Xe ép chuyên dùng, đối tượng lấy rác là rác từ các hộ dân,

rác từ chợ, rác cơ quan, khách sạn, … Ngoài ra còn có một số phương tiện khác phục vụ công tác thu gom cho đội

Trang 10

II.1.4.1.3 Hoạt động của lực lượng thu gom

a) Quét các hè đường, lòng đường

Để thuận lợi cho việc thu gom rác, công ty đã chia quét lòng đường ra làm 4 cấp độ để đảm bảo vệ sinh cũng như chi phí mang lại hiệu quả cao nhất do tính chất

và số lượng rác của mỗi tuyến đường khác nhau Đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho công tác quản lí và tránh tình trạng tồn đọng rác trên đường phố

 Đối với đường cấp độ 1 : Đây là tuyến đường mà số lượng rác trong ngày rất

lớn, vì số lượng dân sống tập trung đông và số lượng xe chạy trong ngày rất nhiều, do vậy công ty đã bố trí quét 4 lần trong ngày Với một số tuyến đường tiêu biểu như : Khu vực Khu Hòa Bình …

 Đối với đường cấp độ 2 : Đây là những tuyến đường chính của thành phố với

số lượng dân khá đông, lượng rác thải sinh ra hàng ngày cũng khá cao, vì vậy

nó được bố trí quét 3 lần trong ngày Một số đường chính như: 3 tháng 2, Bùi Thị Xuân …

 Đối với đường cấp độ 3 : Với những tuyến đường này thì số lượng xe chạy

trong ngày ít, số lượng dân cư tập trung không cao, số lượng rác không nhiều,

do vậy chỉ quét 2 lần trong ngày như đường Chu Văn An, Hoàng Văn Thụ …

 Đối với đường cấp độ 4 : Đây chủ yếu là các đường nhỏ với số lượng rác

trong ngày rất ít, nên chỉ được bố trí quét 1 lần trong ngày như các tuyến Cao

Bá Quát, Trần Quang Khải …

b) Thu gom rác sinh hoạt ở các hộ dân Công ty đã bố trí thu gom rác theo khu vực phường xã như sau :

 Khu vực phường I : Thu gom bằng loại xe có chuông báo lấy rác, xe đi thu

gom là loại xe 2.5 tấn, việc lấy rác luôn đảm bảo tính liên tục 4 lần trong ngày

 Khu vực phường II : Vì lượng rác thải trong ngày nhiều hơn khu vực phường I

do đó số lượng xe thu gom là 2 chiếc : một xe loại 2.5 tấn và một xe loại 4 tấn Việc lấy rác trong ngày thường là từ 3 đến 4 lần

Trang 11

 Khu vực phường III : Đây là phường có lượng rác trong ngày lớn nhất trong

tất cả các phường trong thành phố nên được công ty điều động 2 xe 4 tấn Thời gian lấy rác luôn từ 2 đến 4 lần trong ngày

 Khu vực phường IV : Với xe thu gom là loại xe 4 tấn, việc lấy rác luôn liên

tục từ 2 đến 3 lần trong ngày

 Khu vực phường V và phường VI : Xe thu gom là 2 xe 4 tấn, luôn đảm bảo

việc lấy rác từ 2 đến 3 lần trong ngày

 Khu vực phường VII : Xe thu gom là một xe IFA 5 tấn, luôn đảm bảo lấy rác

từ 1 đến 2 lần trong ngày

 Khu vực phường VIII : Xe thu gom là loại xe 4 tấn luôn đảm bảo thu gom rác

từ 1 đến 2 lần trong ngày

 Khu vực phường IX, X, XI, XII và xã xuân Trường : Chỉ có một xe thu gom

loại IFA, thu gom rác từ 1 đến 2 lần trong ngày

Nhìn chung công tác thu gom và vận chuyển đã đảm bảo được việc lưu chuyển hữu hiệu rác thải ra khỏi các khu vực đông dân cư, rác ngày nào cũng được đưa đến nơi xử lý hết ngày đó

Sơ đồ hệ thống thu gom :

Hình 2.1 : Sơ đồ hệ thống thu gom chất thải rắn sinh hoạt

II.1.4.2 Xử lý

Chất thải sau khi thu gom được các xe vận chuyển đến bãi rác để xử lý Bãi rác thành phố Đà Lạt được UBND Tỉnh Lâm Đồng cấp với diện tích 12 ha đất, là vùng đất trủng đồi núi, nằm về phía Tây Bắc thành phố Đà Lạt, khoảng cách gần nhất khu dân cư là 5 km Được sử dụng từ năm 1996 đến nay

NGUỒN PHÁT SINH RÁC

XE THU GOM RÁC

BÃI XỬ LÝ

Xe ép rác

Trang 12

Sau khi rác được chở đến bãi, sẽ có một đội ngũ công nhân phân loại rác để thu gom lại những bao nilon lớn để tái chế, còn lại đều bị tiêu hủy

Hiện tại công tác xử lý hàng ngày chủ yếu bằng phương pháp chôn lấp Nhưng thực tế chỉ có phun chế phẩm vi sinh EM chống mùi hôi, sau đó dùng xe ủi đào đất để chôn

Khâu phân loại, tái chế chất thải rắn tại bãi rác chưa phong phú, chỉ thu gom bao nilon Trong khi đó thành phần rác thực phẩm rất nhiều, đặc biệt là phế phẩm nông nghiệp (rau) và rác du lịch (nhà hàng, khách sạn) hoàn toàn có khả năng phân hủy sử dụng làm phân bón hay ủ để thu khí Mêtan, đều bị đem đi chôn bỏ một cách rất phung phí

Bãi xử lý rác hiện nay không phải là mô hình bãi chôn lấp hợp vệ sinh mà chỉ

là bãi rác hở không hợp vệ sinh Ngoài ra, bãi chôn rác hoàn toàn không có lớp lót đáy, gây ô nhiễm môi trường

II.1.5.1 Đối với môi trường không khí

Quá trình phát sinh khí từ bãi chôn lấp

Khí sinh học là sản phẩm của quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong bãi chôn lấp Các bãi chôn lấp là nguồn tạo ra khí sinh học, trong giai đoạn đầu chủ yếu

là CO2 và một số loại khí khác như N2 và O2 Sự có mặt của khí CO2 trong bãi tạo điều kiện cho vi sinh vật kỵ khí phát triển và từ đó bắt đầu hình thành khí CH4 Hai thành phần chủ yếu của khí gas là CH4 và CO2, chiếm tỷ lệ cao

Khi quá trình phân hủy kỵ khí rác xảy ra hoàn toàn sẽ sinh ra khí Mêtan và Cacbonic và một số khí khác gây độc hại cho môi trường Phản ứng phân hủy kỵ khí chất thải rắn xảy ra như sau :

Chất hữu cơ (rác) + H2O vi sinh vat Chất hữu cơ đã bị phân hủy

+ CH4 + CO2 + khí khác

Khí CH4 có thể gây cháy nổ, ô nhiễm môi trường không khí, làm ngạt thở đối với người, động vật ở bãi chôn lấp và các khu vực xung quanh

Trang 13

Gốc sulfate có trong rác trong điều kiện kỵ khí có thể bị khử thành sulfide, sau

đó sulfide tiếp tục kết hợp với ion H+ để tạo thành Hydrosulfur, một chất có mùi hôi khó chịu Quá trình được diễn ra theo phương trình sau :

2 CH3 CHCOOH + SO42-  2CH3COOH + S2- + H2O + CO2

S2- + 2 H+  H2 SCác chất hữu cơ có chứa S2- khi phân hủy có thể tạo thành Methyl Mercaptan

và Axid Amino Butyric có mùi hôi đặc trưng.Methyl Mercaptan có thể bị thủy phân tạo ra Methyl Alcohol và H2S

Trong điều kiện hiếu khí, Acid Amin có trong rác hữu cơ được men phân giải

và vi khuẩn tạo thành Acid hữu cơ và khí NH3 (gây mùi hôi) Trong điều kiện kỵ khí, Acid Amin bị phân hủy thành Amin và khí CO2 Một số amin tạo thành có thể gây độc cho người và động vật.Quá trình diễn ra như sau :

R- CH(COOH) - NH2  R - CH2 – COOH + NH3

R- CH(COOH) - NH2  R - CH2 - NH2 + CO2Bảng 2.3 : Diễn biến thành phần khí sinh ra từ bãi rác

% (Trung bình theo thể tích) Khoảng thời gian từ lúc hoàn

Trang 14

( Nguồn : Handbook of Solid waste Management, 1994) Thành phần và tính chất khí sinh ra từ bãi chôn lấp

Bảng 2.4 : Thành phần, tính chất khí sinh ra trong bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt

(Nguồn : Tài liệu Quản lý kỹ thuật của Đội Môi trường Đô thị tp Đà Lạt)

II.1.5.2 Đối với môi trường đất

Những thành phần rác khó phân hủy, không tái sử dụng được như kim loại nặng, sơn, sành sứ được chôn lấp ở bãi rác sẽ ảnh hưởng xấu đến chất lượng môi trường đất ở khu vực gần bãi chôn lấp nhất là khi có nhu cầu sử dụng vùng đất này phục vụ cho nông nghiệp

Đối với môi trường đất, vi sinh vật giữ vai trò cực kỳ quan trọng không thể thiếu được trong chu trình chuyển hóa vật chất và tạo nên độ phì nhiêu cho đất Kim loại nặng được coi là yếu tố cần thiết cho cây trồng nhưng với nồng độ vượt quá nhu cầu của vi sinh vật đất thì nó trở thành chất gây ô nhiễm môi trường đất

Trang 15

Chất thải rắn khi được thải vào môi trường đất sẽ làm phá hủy cấu trúc của hệ keo trong đất dẫn đến việc giữ nước, giữ chất dinh dưỡng trong đất giảm

Một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường d6át nữa là nước rỉ rác Với một lượng chất thải rắn và nước rò rỉ vừa phải thì môi trường đất có khả năng tự làm sạch, nhưng với lượng rác thải và nước rò rỉ quá lớn thì, khi đó môi trường đất sẽ trở nên quá tải và bị ô nhiễm

Bãi xử lý rác là nơi sinh sản lý tưởng của bọn ruồi, muỗi, thu hút các vật chủ trung gian gây ra các bệnh truyền nhiễm ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng

Việc phân loại, thu gomvà xử lý rác không đúng quy định là nguy cơ gây bệnh nguy hiểm cho những công nhân vệ sinh và người bới rác tại bãi rác

II.1.5.3 Đối với môi trường nước

Nước tạo rỉ ra từ bãi chôn lấp kết hợp với nước mưa chảy tràn, nước ngầm … kéo theo các chất ô nhiễm xâm nhập vào các tầng nước ngầm, nước mặt gây ô nhiễm các nguồn nước này

Trang 16

Quá trình hình thành nước rỉ rác từ bãi chôn lấp

Tại bãi chôn lấp rác, nước có trong rác sẽ được tách ra kết hợp với các nguồn nước khác như nước mưa, nước ngầm, nước mặt hình thành nước rỉ rác Nước rỉ rác

di chuyển trong bãi chôn lấp chất thải rắn sẽ làm tăng khả năng phân hủy sinh học trong rác cũng như quá trình vận chuyển các chất gây ô nhiễm ra môi trường xung quanh

Nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác thải có chứa chất hữu cơ và vô cơ (đặc biệt là các ion kim loại nặng), trong quá trình phân hủy sinh học, hóa học … hình thành các chất có khả năng gây ô nhiễm

Lượng nước rỉ rác ở bãi rác thành phố Đà Lạt thải vào môi trường khoảng 40 – 120 m3/ngày, có chứa nồng độ các chất ô nhiễm khá cao

Trong rác thải có chứa kim loại nặng, nồng độ kim loại nặng trong giai đoạn lên men axit sẽ cao hơn so với giai đoạn lên men mêtan Đó là do các axit béo, các hợp chất Hydroxyl vòng thơm, Axit Humic và Axit Fulvic mới hình thành tác dụng với kim loai tạo thành phức kim loại Hoạt động của các vi khuẩn kỵ khí khử Fe3+thành Fe2+ sẽ kéo theo sự hòa tan của các kim loại khác Ngoài ra, trong nước rỉ rác

có thể chứa các hợp chất hữu cơ độc hại như các chất hữu cơ bị Halogen hóa, các Hydrocarbon đa vòng thơm … chúng có thể gây đột biến gen, gây ung thư Các chất này sẽ thấm vào trong các nguồn nước ngầm, nước mặt gần đó, sẽ xâm nhập vào chuỗi thức ăn, gây hậu quả vô cùng nghiêm trọng

Thành phần, tính chất nước rỉ rác

Thời gian chôn lấp, khí hậu, mùa, độ ẩm của bãi rác, mức độ pha loãng của nước mặt, nước ngầm và các loại rác đem chôn lấp đều có tác động rất lớn đến thành phần và tính chất nước rỉ rác Nước rỉ rác thường có nồng độ ô nhiễm rất cao (gấp 20 – 30 lần nước thải thông thường), nồng độ các chất ô nhiễm sẽ giảm dần theo thời gian, từ khoảng năm thứ 3 trở đi nồng độ các chất ô nhiễm trong nước rỉ rác giảm đi rất nhiều

Bảng 2.5 : Các số liệu tiêu biểu về thành phần và tính chất nước rác từ các bãi mới và lâu năm

Trang 17

Bãi dưới 2 năm

(Nguồn : Viện Kỹ thuật Nhiệt đới và Bảo vệ Môi trường)

II.1.5.4 Đối với cảnh quan và sức khỏe cộng đồng

Rác vứt bừa bãi tại những nơi công cộng, hồ, suối, trên đồng cỏ, hoặc những điểm thắng cảnh gây cản trở dòng chảy, giảm khả năng thoát nước, mất mỹ quan thành phố

Thành phần chất thải rắn phức tạp, trong đó có chứa các mầm bệnh từ người, động vật, các chất thải hữu cơ, xác súc vật chết … tạo điều kiện tốt cho ruồi, muỗi, chuột sinh sản và lây lan mầm bệnh cho con người và vật nuôi, nếu không kiểm soát được có thể trở thành dịch Một số vi khuẩn, siêu vi khuẩn, kí sinh trùng tồn tại trong

Trang 18

rác có thể gây bệnh cho con người như bệnh sốt rét, dịch hạch, thương hàn, lao, giun sán, tiêu chảy, bệnh ngoài da …

Việc phân loại, thu gomvà xử lý rác không đúng quy định là nguy cơ gây bệnh nguy hiểm cho những công nhân vệ sinh và người bới rác tại bãi rác

Hình 2.2 : Sơ đồ các tác động của việc xử lý chất thải rắn không hợp lý

Môi

trường

xú uế

Làm hại sức khoẻ con người

Tạo môi trường dịch bệnh

Tạo nếp sống kém văn minh

Gây ùn tắc giao thông

Tác động xấu đến ngành du lịch văn hóa

Hạn chế kết quả sản xuất kinh doanh

Trang 19

II.2 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN COMPOST TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI

II.2.1 Tổng quan về công nghệ sản xuất phân Compost

II.2.1.1 Định nghĩa

Quá trình chế biến Compost : là quá trình phân hủy sinh học và ổn định của

chất hữu cơ dưới điều kiện nhiệt độ thermophilic Kết quả của quá trình phân hủy sinh học tạo ra nhiệt, sản phẩm cuối cùng ổn định, không mang mầm bệnh và có ích trong việc ứng dụng cho cây trồng

Compost : là sản phẩm của quá trình chế biến Compost, đã được ổn định như

chất mùn, không chứa các mầm bệnh, không lôi kéo các côn trùng, có thể được lưu trữ an toàn và có lợi cho sự phát triển của cây trồng

Quá trình làm Compost có thể phân ra làm các giai đoạn khác nhau dựa theo

sự biến thiên nhiệt độ :

 Pha thích nghi : là giai đoạn cần thiết để vi sinh vật thích nghi với môi trường

mới

 Pha tăng trưởng : đặc trưng bởi sự gia tăng nhiệt độ do quá trình phân hủy

sinh học đến ngưỡng nhiệt mesophilic

 Pha ưa nhiệt : là giai đoạn nhiệt độ tăng cao nhất Đây là giai đoạn ổn định

hóa chất thải và tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh hiệu quả nhất

 Pha trưởng thành : là giai đoạn giảm nhiệt độ đến mức mesophilic và cuối

cùng bằng nhiệt độ môi trường Quá trình lên men lần thứ hai chậm và thích hợp cho sự hình thành keo mùn (là quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ thành mùn và các khoáng chất sắt, canxi, nitơ …) và cuối cùng thành mùn

II.2.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình chế biến Compost

II.2.1.2.1 Nhiệt độ

Đây là yếu tố quan trọng trong quá trình chế biến Compost vì nó quyết định thành phần quần thể vi sinh vật (ban đầu là nhóm Mesophilic và sau đó là nhóm Thermophilic chiếm ưu thế), ngoài ra nhiệt độ còn là một chỉ thị để nhận biết các giai đoạn xảy ra trong quá trình ủ Compost

Trang 20

Nhiệt độ tối ưu là 50 – 600 C, thích hợp với vi khuẩn Thermophilic và tốc độ phân hủy rác là cao nhất Nhiệt độ trên ngưỡng này sẽ ức chế hoạt động của vi sinh vật làm cho quá trình phân hủy diễn ra không thuận lợi, còn nhiệt độ thấp hơn ngưỡng này phân Compost sẽ không đạt tiêu chuẩn về mầm bệnh

Bảng 2.6 : Khoảng nhiệt độ của các nhóm vi sinh vật

Nhiệt độ ( 0 C) Loại vi sinh vật

II.2.1.2.3 Các chất dinh dưỡng

Thông số dinh dưỡng quan trọng nhất là tỉ lệ Cacbon : Nitơ (C:N), Phospho (P), Lưu huỳnh (S), Canxi (Ca) là những nguyên tố quan trọng kế tiếp

Tỉ lệ C:N tối ưu dao động trong khoảng 25 – 30 Nếu cao hơn tỉ lệ trên sẽ hạn chế sự phát triển của vi sinh vật do thiếu Nitơ, chúng phải trãi qua nhiều quá trình chuyển hóa và oxi hóa phần Cacbon dư cho đến khi đạt đến tỉ lệ thích hợp, do đó thời gian cần thiết cho quá trình làm Compost sẽ bị kéo dài và sản phẩm thu được ít mùn Còn tỉ lệ C : N thấp sẽ bị thất thoát dưới dạng NH3

Phospho là nguyên tố cần thiết cho sự phát triển của cây trồng

Trang 21

Lưu huỳnh ảnh hưởng đến việc sinh ra các hợp chất bay hơi, tạo ra mùi trong

khối Compost

II.2.1.2.4 Chất hữu cơ

Tốc độ phân hủy tùy thuộc vào thành phần và tính chất của chất hữu cơ Chất hữu cơ hòa tan dễ dàng phân hủy hơn chất hũu cơ không hòa tan Lignin và Ligno – Celluloses là những chất phân hủy rất chậm

II.2.1.2.5 Vi sinh vật

Không có gì có lợi bằng sự tham gia của vi sinh vật đối với việc chế biến phân Compost từ rác hữu cơ Trong quá trình chế biến có sự tham gia của nhiều loại vi sinh vật khác nhau như nấm, vi khuẩn, khuẩn tia (Actinomycetes) đôi khi còn có tảo

II.2.1.2.6 Làm thoáng

Không khí ở môi trường xung quanh được cung cấp tới khối Compost để vi sinh vật sử dụng cho sự phân hủy chất hữu cơ, cũng như làm bay hơi nước và giải phóng nhiệt Nếu không được cung cấp khí đầy đủ thì sẽ tạo thành những vùng kị khí bên trong khối Compost gây mùi hôi

Để cung cấp không khí cho khối Compost có thể thực hiện được bằng cách đảo trộn và thổi khí

Thông thường áp lực tĩnh cần tạo ra để đẩy không khí qua chiều sâu 2 – 2.5m vật liệu ủ là 0.1 – 0.15m cột nước Áp lực đó chỉ cần quạt gió là đủ chứ không cần máy nén Ngoài ra các cửa sổ của hầm ủ cũng sẽ đủ cho làm thoáng, chỉ cần đảo cửa

sổ mỗi ngày một lần hoặc nhiều ngày một lần

Đảo trộn liên tục sẽ đạt mức phân giải tối ưu trong vòng 10 – 14 ngày Nên đảo trộn một lần một ngày hoặc nhiều lần một ngày

Trang 22

II.2.1.2.7 pH

pH sẽ thay đổi trong quá trình chế biến Compost tùy thuộc thành phần và tính chất của rác thải

pH tối ưu cho quá trình chế biến Compost là 6.5 – 8 pH của vật liệu ban đầu

từ 5.5 – 9 là có thể chế biến Compost một cách hiệu quả pH giảm xuống 6.5 – 5.5 ở giai đoạn tiêu hủy ưa mát và sau đó tăng nhanh ở giai đoạn ưa ấm tới 8, sau giảm nhẹ xuống tới 7.5 trong giai đoạn lạnh pH của sản phẩm cuối cùng thường dao động trong khoảng 7.5 – 8.5 Cần tránh không cho pH của nguyên liệu chế biến Compost quá cao vì khi đó sẽ dẫn đến tình trạng thất thoát Nitơ dưới dạng NH3

II.2.1.2.8 Kích thước hạt

Kích thước hạt là yếu tố ảnh hưởng đến khả năng giữ ẩm và tốc độ phân hủy Quá trình phân hủy hiếu khí sẽ xảy ra trên bề mặt hạt, hạt có kích thước nhỏ sẽ có tổng diện tích bề mặt lớn nên sẽ tăng sự tiếp xúc với Oxi, do đó có thể làm tăng tốc

độ phân hủy trong một khoảng độ xốp nhất định

Đường kính của hạt tối ưu là 3 – 50mm Hạt có kích thước quá nhỏ sẽ có độ xốp thấp, ức chế tốc độ phân hủy Còn hạt quá lớn sẽ có độ xốp cao, làm cho sự phân

bố khí không đồng đều, không có lợi cho quá trình chế biến Compost

Trang 23

II.2.1.2.9 Độ xốp

Là yếu tố quan trọng trong quá trình chế biến Compost Độ xốp thay đổi tùy theo thành phần của chất thải rắn

Vật liệu có độ xốp 35 – 60% là có thể chế biến Compost một cách thành công

Độ xốp thấp sẽ hạn chế sự vận chuyển Oxi nên hạn chế giải phóng nhiệt và làm tăng nhiệt độ trong khối ủ Compost Còn độ xốp cao có thể làm cho nhiệt độ trong khối ủ Compost thấp, không đảm bảo tiêu diệt hết mầm bệnh

Việc giảm lượng chất hữu cơ là một chỉ thị tốt để đánh giá mức độ ủ, và mức

độ phân hủy, tốc độ ủ có thể đo bằng tốc độ tiêu thụ Oxi

II.2.1.3 Chất lượng Compost

Chất lượng Compost được đánh giá dựa trên 4 yếu tố sau :

 Mức độ lẫn tạp chất (thủy tinh, plastic, đá, kim loại nặng, chất thải hóa học, thuốc trừ sâu …)

 Nồng độ các chất dinh dưỡng (dinh dưỡng đa lượng N, P, K; dinh dưỡng trung lượng Ca, Mg, S; dinh dưỡng vi lượng Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Co, Bo …)

 Mật độ vi sinh vật gây bệnh (thấp ở mức không ảnh hưởng có hại tới cây trồng)

 Độ ổn định (độ chín, hoai) và hàm lượng chất hữu cơ

II.2.1.4 Lợi ích và hạn chế của quá trình chế biến Compost

II.2.1.4.1 Lợi ích

 Là phương án được lựa chọn để bảo tồn nguồn nước và năng lượng

 Kéo dài tuổi thọ cho các bãi chôn lấp

 Ổn định chất thải : Các phản ứng sinh học xảy ra trong quá trình chế biến Compost sẽ chuyển hóa các chất hữu cơ dễ thối rửa sang dạng ổn định, chủ yếu là các chất vô cơ ít gây ô nhiễm môi trường khi thải ra đất hoặc nước

Trang 24

 Làm mất hoạt tính của vi sinh vật gây bệnh : Nhiệt của chất thải sinh ra từ quá trình phân hủy sinh học có thể đạt khoảng 600C, đủ để làm mất hoạt tính của

vi khuẩn gây bệnh, virus và trứng giun sán nếu như nhiệt độ này được duy trì

ít nhất một ngày Các sản phẩm của quá trình chế biến Compost có thể thải bỏ

an toàn trên đất hoặc sử dụng làm chất bổ sung dinh dưỡng cho đất

 Thu hồi dinh dưỡng và cải tạo đất : Các chất dinh dưỡng (N, P, K) có trong chất thải thường ở dạng hữu cơ phức tạp, cây trồng khó hấp thụ Sau quá trình làm phân Compost, các chất này được chuyển hóa thành các chất vô cơ như

NO3- và PO43- thích hợp cho cây trồng Sử dụng sản phẩm của quá trình chế biến Compost bổ sung dinh dưỡng cho đất có khả năng làm giảm thất thoát dinh dưỡng do rò rỉ vì các chất dinh dưỡng vô cơ tồn tại chủ yếu dưới dạng không tan Thêm vào đó, lớp đất trồng cũng được cải tiến nên giúp rễ cây phát

triển tốt hơn

 Làm khô bùn : Phân người, phân động vật và bùn chứa khoảng 80 – 95% nước, do đó chi phí thu gom vận chuyển và thải bỏ cao Làm khô bùn trong quá trình ủ phân Compost là phương pháp lợi dụng nhiệt của chất thải sinh ra

từ quá trình phân hủy sinh học làm bay hơi nước chứa trong bùn

 Tăng khả năng kháng bệnh cho cây trồng : Trong đất bón phân vi sinh với hàm lượng dinh dưỡng cao, dễ hấp thụ và chủng loại vi sinh vật đa dạng không những làm tăng năng suất cây trồng mà còn giảm thiểu bệnh cho cây

trồng hơn so với các loại phân hóa học khác

II.2.1.4.2 Hạn chế

 Hàm lượng chất dinh dưỡng trong Compost không thoả mãn yêu cầu

 Do đặc tính của chất thải hữu cơ có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào thời gian, khí hậu và phương pháp chế biến phân, dẫn đến tính chất của sản phẩm cũng khác nhau Bản chất của vật liệu làm Compost thường làm cho sự phân

bố nhiệt độ trong khối phân không đồng đều, do đó khả năng làm mất hoạt tính của vi sinh vật gây bệnh trong sản phẩm Compost cũng không hoàn toàn

 Quá trình sản xuất Compost tạo mùi khó chịu nếu không thực hiện quy trình chế biến đúng cách

Trang 25

 Hầu hết các nhà nông vẫn thích sử dụng phân hóa học vì không quá đắt tiền,

dễ sử dụng và tăng năng suất cây trồng một cách rõ ràng

II.2.2 Tình hình sản xuất phân Compost trong nước và trên thế giới

II.2.2.1 Trên thế giới

Tại Châu Âu và Châu Mỹ, công nghệ Compost hiện đang được triển khai tương đối rộng và phân Compost đang được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau Năm 2001, tại châu Âu có 16.9 triệu tấn trong số 49 triệu tấn rác hữu cơ được

xử lý sinh học với đa phần là sản xuất Compost Trong đó cao nhất là Cộng Hòa Liên Bang Đức đã xử lý 7 triệu tấn trong số 9 triệu tấn tổng số (78%) Riêng Hà Lan toàn

bộ 3.2 triệu tấn đã được xử lý

Tình hình áp dụng chế biến Compost để xử lý rác sinh hoạt tại Châu Âu có thể xếp hạng như sau :

 Hạng 1 : Áo, Bỉ, CHLB Đức, Luxemburg, Thụy Điển, Thụy Sỹ

 Hạng 2 : Anh, Đan Mạch và Na uy

 Hạng 3 : Hà Lan, Pháp

 Hạng 4 : Bồ Đào Nha, Ailen, Hy Lạp và Tây Ban Nha

Các công nghệ chế biến phân Compost từ rác thải sinh hoạt mà các nước trên thế giới thường sử dụng là :

II.2.2.1.1 Phương pháp ủ theo luống dài và thổi khí thụ động có xáo trộn

Trong phương pháp này, vật liệu ủ được sắp xếp theo luống dài và hẹp, không khí được cung cấp tới hệ thống theo con đường tự nhiên Các luống Compost được xáo trộn bằng cách di chuyển luống Compost với xe xúc hoặc xe trộn chuyên dụng

a) Ưu điểm

 Do xáo trộn thường xuyên nên chất lượng Compost thu được khá đều

 Vốn đầu tư và chi phí vận hành thấp vì không cần hệ thống cung cấp khí

b) Nhược điểm

 Cần nhiều nhân công

 Thời gian ủ dài (3 – 6 tháng)

Trang 26

 Do sử dụng thổi khí tự động nên khó quản lý, đặc biệt là khó kiểm soát nhiệt

độ và mầm bệnh

 Xáo trộn luống Compost thường gây thất thoát Nitơ và gây mùi

 Quá trình ủ có thể bị phụ thuộc vào điều kiện thời tiết

 Cần một lượng lớn vật liệu tạo cấu trúc và vật liệu tạo cấu trúc này khó tìm hơn so với các phương pháp khác

II.2.2.1.2 Phương pháp ủ theo luống dài hoặc đống với thổi khí cưỡng bức

Với phương pháp này, vật liệu ủ chất thải được sắp xếp thành đống hoặc luống dài Không khí được cung cấp tới hệ thống bằng quạt thổi khí hoặc bơm nén khí và hệ thống phân phối khí hoặc sàn phân phối khí

a) Ưu điểm

 Dễ kiểm soát khi vận hành hệ thống, đặc biệt là kiểm soát nhiệt độ và nồng độ Oxi trong luống ủ

 Giảm mùi hôi và mầm bệnh

 Thời gian ủ ngắn (3 – 6 tuần)

 Nhu cầu sử dụng đất thấp và có thể vận hành ngoài trời hoặc có che phủ

b) Nhược điểm

 Hệ thống phân phối khí dễ bị tắt nghẽn, cần bảo trì thường xuyên

 Chi phí bảo trì hệ thống và năng lượng thổi khí làm chi phí của phương pháp này cao hơn thổi khí thụ động

II.2.2.1.3 Phương pháp ủ trong Container

Là phương pháp mà vật liệu ủ được chứa trong Container, túi đựng hoặc trong nhà Thổi khí cưỡng bức thường được sử dụng cho phương pháp này

a) Ưu điểm

 Ít nhạy cảm với điều kiện thời tiết

 Khả năng kiểm soát quá trình ủ và kiểm soát mùi tốt hơn

 Thời gian ủ ngắn hơn so với phương pháp ủ ngoài trời

 Nhu cầu sử dụng đất nhỏ hơn các phương pháp khác

 Chất lượng Compost tốt

Trang 27

b) Nhược điểm

 Vốn đầu tư cao

 Chi phí vận hành và bảo trì hệ thống cao

 Thiết kế phức tạp và đòi hỏi trình độ cao

II.2.2.2 Việt Nam

Hiện nay ở Việt Nam có một số nhà máy chế biến phân Compost sau :

 Nhà máy phân hữu cơ Cầu Diễn, Việt Trì, Phú Thọ – Hà Nội

 Nhà máy xử lý rác Nam Định – Nam Định

 Nhà máy Phân rác Buôn Ma Thuộc – Tỉnh Đắc Lắc

 Nhà máy xử lý rác thải – chế biến phân hữu cơ vi sinh Nam Thành, Ninh Thuận

 Nhà máy phân bón Hoóc Môn, tp Hồ Chí Minh

 Nhà máy xử lý chất thải Tân Thành, Bà Rịa – Vũng Tàu

 Nhà máy sản xuất phân Compost Plus, Long An

Tình hình thực tế hoạt động của các nhà máy phân rác tại Việt Nam cho thấy : Một số nhà máy đang hoạt động chưa đạt 50% so với công suất thiết kế, một số nhà máy khác do ngân sách của tỉnh không đáp ứng nổi cho việc trợ cấp hoạt động nên

đã phải ngưng hoạt động hay đang trong tình trạng sắp đóng cửa Chỉ có một số ít hoạt động tốt như nhà máy xử lý rác thải – chế biến phân hữu cơ vi sinh Nam Thành, Ninh Thuận (Tỉnh Ninh Thuận)

Hầu hết các nhà máy chế biến phân Compost ở Việt Nam đều có công nghệ sản xuất tương tự nhau như nhau : Ủ hiếu khí cưỡng bức và ổn định rác có đảo trộn (ngoại trừ nhà máy xử lý rác Biên Hòa, Buôn Ma Thuộc đã đóng cửa là sử dụng công nghệ ủ kỵ khí)

a) Ưu điểm chung

 Công nghệ đơn giản, dễ vận hành

 Không đòi hỏi nhiều về trình độ của công nhân

b) Nhược điểm chung

 Do không có xáo trộn đều trong quá trình ủ nên chất lượng phân Compost thu được không đồng đều

Trang 28

 Rác đầu vào của các nhà máy không được phân loại tại nguồn nên thành phần tạp chất trong rác thu gom rất lớn

 Phân loại bằng thủ công hoàn toàn, hiệu quả phân loại chưa cao nên phân còn lẫn nhiều tạp chất

 Công nhân vận hành phải tiếp xúc lâu với môi trường độc hại nên dễ mắc các bệnh nghề nghiệp

 Độ ẩm của rác lớn làm cho các hệ thống sàn phân loại, băng tải chất thải rắn trước khi ủ bị hư hỏng và không thể hoạt động được

 Khí thải tại công đoạn lên men và ủ chín không được kiểm soát và xử lý

 Không có thiết bị giám sát độ ổn định của rác sau khi ủ

 Khu vực tập kết rác và ổn định rác tại một số nhà máy không có mái che do

đó một lượng nước rỉ rác lớn phát sinh từ các đống ủ vào mùa mưa

 Nước thải của một số nhà máy không được thu gom, xử lý mà xả thẳng vào các mương thoát nước khu vực xung quanh gây ô nhiễm môi trường khu vực Bảng 2.7 : Phân tích ưu nhược điểm của một số nhà máy chế biến phân Compost từ rác thải sinh hoạt

bị tốt

- Hầm ủ có mái che tránh nước mưa vào hầm ủ

- Rác không được phân loại tại nguồn

- Không kiểm tra được nhiệt độ trong đống ủ

- Không kiểm soát khí thoát ra

- Thiết bị phân loại bằng máy không hiệu quả, độ ẩm rác cao

- Thiết bị hiện đại Tây Ban Nha (2000)

- Điều khiển tự động, thiết bị điều khiển trung tâm

- Công suất 50 000 tấn/ năm

- 13 260 tấn phân hữu

cơ / năm

- Hoạt động 10.3% công suất thiết kế

2 - Nhà máy - Thiết bị tốt - Rác không phân - Công nghệ Pháp

Trang 29

xử lý rác

Nam Định –

Nam Định

- Hầm ủ có mái che tránh nước mưa vào hầm ủ

loại tại nguồn

- Tạp chất trong rác cao

(2003)

- Công suất 250 tấn rác/ ngày

- 20 000 tấn Compost / năm

- Hoạt động 41.6% công suất thiết kế

- Rác không được phân loại tại nguồn

- Phân loại bằng tay, khối lượng rác lớn nên không đạt hiệu quả

- Rác nhiều, dẫn đến lượng nước rỉ rác lớn gây ô nhiễm

- Thiết bị không tốt

- Công suất thiết kế không đúng

- Công suất 100m3 rác / ngày

- 20 tấn Compost / ngày

- Công nghệ hiện đại

- Không phân loại tại nguồn, tạp chất nhiều

- Hệ thống sàn phân loại rác và các thiết

bị không hoạt động

- Máy móc thiết bị được

sự viện trợ, công nghệ hiện đại

- Do chính phủ Đan Mạch viện trợ xây dựng

1981 tại thành phố Hồ Chí Minh

- Không phân loại tại nguồn

- Độ ẩm lớn, phân loại khó

- Khí thải không được kiểm soát và xử

- Công suất 400 tấn rác/ ngày

- Hoạt động 20% cuối năm 2002 đầu 2003

Trang 30

lý

- Không có thiết bị giám sát nhiệt độ trong đống ủ

Trang 31

thải rắn sẽ căn cứ trên dự báo dân số của thành phố

III.1.1 Dự báo dân số của thành phố Đà Lạt đến năm 2020

Dân số thành phố Đà Lạt được dự báo dựa vào mô hình sinh trưởng – phát triển (mô hình Euler cải tiến) :

Trang 32

Năm

Dân số (người)

Hình 3.3 : Biểu đồ gia tăng dân số năm 2006 – 2020

Trang 33

III.1.2 Dự báo khối lượng chất thải rắn sinh hoạt đến năm 2020

Với dân số hiện nay là 250 000 người, mỗi ngày thành phố đà Lạt đã thải ra môi trường với khối lượng rác thải sinh hoạt là 200 tấn (tương đương 500m3), hệ số phát sinh rác thải là 0.8 kg/người/ngày

Bảng 3.9 : Hệ số phát sinh rác thải theo WHO

Lượng rác trung bình ngày (Tấn)

Lượng rác trung bình năm (Tấn)

Lượng rác tích lũy qua các năm (Tấn)

Trang 34

Năm

Lượng rác (Tấn)

Hình 3.4 : Biểu đồ thể hiện lượng rác trung bình qua các năm 2006 – 2020

Trang 35

III.2 DỰ BÁO THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT

Bên cạnh về số lượng rác, thành phần của rác thải cũng thay đổi theo thời gian

và theo sự phát triển kinh tế – xã hội Trên quan điểm vĩ mô, sự thay đổi về thành phần rác là một yếu tố quan trọng trong hoạch định chiến lược để quyết định biện pháp xử lý rác sinh hoạt Khác với biến động về khối lượng có thể tính toán được, sự thay đổi thành phần rác sinh hoạt rất khó có thể xác định chính xác bằng những con

số, bởi vì nó phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như thay đổi tập quán tiêu dùng, xu hướng phát triển kinh tế, cơ cấu kinh tế, trình độ công nghệ và đặc biệt là tập quán thải rác Vì vậy, việc dự báo diễn biến thành phần rác sinh hoạt trong tương lai chỉ có thể được thực hiện bằng cách tham khảo thành phần rác thải của nhiều quốc gia và khu vực có tập quán sinh hoạt gần giống với Việt Nam (như Thái Lan, Malaisia, Singapore, Trung Quốc, Ấn Độ … ) cũng như tham khảo các số liệu của những quốc gia phát triển hiện có (như Canada, Đan Mạch, Ý, Pháp …) Nói chung, bằng cách hệ thống hóa các tài liệu và số liệu, chỉ có thể dự báo một cách khái quát là khi mức sống của người dân tăng lên thì thành phần chất thải rắn sinh hoạt thay đổi theo khuynh hướng sau :

 Lượng nilon và nhựa : Tăng

 Giấy, kim loại và thủy tinh : Tăng

 Giá trị nhiệt lượng thấp : Tăng

 Các thành phần có thể tái sử dụng được : Tăng

III.3 DỰ BÁO QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN

Hiện tại thành phố chưa có một quy hoạch chính thức nào về đất sử dụng để

xử lý chất thải rắn Ủy ban nhân dân Tỉnh Lâm Đồng cấp cho thành phố Đà Lạt diện

Trang 36

tích bãi xử lý chất thải rắn là 12ha đất nằm về phía Tây thành phố dùng để chôn lấp chất thải rắn Tuy nhiên chất thải chỉ được chôn tại bãi rác hở không hợp vệ sinh

Dự báo trong thời gian tới, Tỉnh Lâm Đồng sẽ có quy hoạch chi tiết về việc sử dụng đất xử lý chất thải rắn cho thành phố Đà Lạt Nếu quy hoạch được thực hiện thì khu đất hiện tại dùng để chứa rác sẽ được chọn để xây dựng bãi chôn lấp hợp vệ sinh nhằm hạn chế được ô nhiễm do chất thải rắn gây ra

Trang 37

CHƯƠNG IV :

TÍNH TOÁN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN COMPOST TỪ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT

TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ LẠT

IV.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN

Trước tình hình chất thải rắn ở thành phố Đà Lạt đang gia tăng một cách nhanh chóng, hiện nay mỗi ngày thành phố thải ra khoảng 200 tấn rác sinh hoạt Lượng rác này được đem đi đổ ở bãi rác của thành phố Cách làm này tiêu tốn một diện tích đất lớn, đang trở nên không thích hợp và không mang tính bền vững lâu dài Trong thời gian sắp tới nếu không có biện pháp xử lý thích hợp thì cùng với sự gia tăng dân số nhanh chóng, cần phải có một diện tích đất rất lớn để chứa rác

IV.1.1 Các nguyên tắc để lựa chọn công nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt cho thành phố Đà Lạt

IV.1.1.1 Tính khả thi về mặt môi trường

Tính khả thi về mặt môi trường đối với công nghệ xử lý rác thải được đánh giá thông qua một số chỉ tiêu cơ bản sau :

 Không được phát sinh ra các chất thải thứ cấp có khả năng gây ô nhiễm và tác động đến môi trường Điều này có nghĩa rằng, công nghệ xử lý rác thải phải bao hàm tất cả giải pháp kỹ thuật và công nghệ hỗ trợ nhằm xử lý triệt và thỏa mãn các quy định hiện hành về bảo vệ môi trường đối với các chất thải thứ cấp sinh ra trong suốt các quá trình vận chuyển, tập kết, phân loại và xử lý rác như :

 Nước rác

 Khí thải

 Mùi hôi

 Cặn bùn từ hệ thống xử lý nước rỉ rác và các loại nước thải khác

 Các thành phần trơ còn lại được tách riêng khỏi phân rác (khi dùng công nghệ ủ rác làm phân)

Trang 38

 Không được để cho nước rác thấm xuống đất gây ô nhiễm các tầng nước ngầm

 Hạn chế đến mức thấp nhất có thể chấp nhận được sự phát sinh các loài gặm nhấm, ruồi nhặng, côn trùng, vi trùng và các vectơ truyền bệnh

 Không gây ra các tác hại lâu dài về mặt gen và di truyền học

IV.1.1.2 Tính khả thi về mặt kỹ thuật

Tính khả thi về mặt kỹ thuật đối với công nghệ xử lý rác thải được đánh giá qua một số chỉ tiêu cơ bản sau :

 Công nghệ xử lý được chọn (kể cả các công nghệ phụ trợ kèm theo) phải đảm bảo tính thích hợp và chắc chắn với diễn biến thành phần và tính chất rác thải của thành phố Đà Lạt trong bất kỳ điều kiện khí hậu, thời tiết hay các chế độ thủy văn nào của khu vực xử lý rác

 Điều kiện cơ sở hạ tầng (ví dụ như : mặt bằng, cấp điện, cấp nước, tiêu thoát nước, giao thông, thông tin liên lạc, phòng cháy chữa cháy ) phải đáp ứng các yêu cầu liên quan đến việc thi công và vận hành khu xử lý rác

 Các yêu cầu về mặt kỹ thuật của công nghệ xử lý rác (ví dụ như : tiêu chuẩn lớp lót chống thấm dưới đáy bãi chôn lấp rác hợp vệ sinh) phải được đáp ứng đầy đủ trong suốt quá trình thi công, xây dựng và vận hành khu xử lý rác

 Phải đảm bảo khả năng cung cấp, bảo dưỡng và sửa chữa các trang thiết bị kèm theo CB – CNV quản lý và vận hành khu xử lý rác phải làm chủ được công nghệ

 Các sản phẩm đầu ra của công nghệ xử lý nếu có phải đảm bảo một số chỉ tiêu

kỹ thuật cơ bản và không gây tác hại đối với môi trường và sức khỏe cộng đồng trong quá trình sử dụng chúng

 Phải có đầy đủ các giải pháp kỹ thuật và công nghệ thay thế khi cần thiết (để đối phó với những tình huống bất trắc có thể xảy ra, đặc biệt là đối với các khía cạnh môi trường liên quan đến khu xử lý rác)

IV.1.1.3 Tính khả thi về mặt kinh tế

Tính khả thi về mặt kinh tế của công nghệ xử lý rác thải phải được đánh giá thông qua một số chỉ tiêu cơ bản sau :

Trang 39

 Chi phí đầu tư ở mức có thể chấp nhận được Đối với phần lớn các công nghệ

xử lý rác, suất đầu tư tính bình quân trên một đơn vị khối lượng rác thường giảm dần theo quy mô đầu tư (tức quy mô càng lớn thì suất đầu tư đơn vị càng thấp) Tuy nhiên, một số công nghệ xử lý chỉ có hiệu quả kinh tế khi khối lượng rác thải phải đạt đến một mức độ tối thiểu nào đó

 Chi phí vận hành toàn bộ hệ thống xử lý rác (bao gồm các chi phí vận hành các công trình phụ trợ) không quá đắt để đảm bảo thời hạn hoàn vốn chậm nhất cũng không vượt quá thời gian sống của dự án trong điều kiện mức phí dịch vụ thu gom xử lý rác được cộng đồng chấp nhận

IV.1.1.4 Tính khả thi về mặt xã hội học

Tính khả thi về mặt xã hội học của công nghệ xử lý phải được đánh giá thông qua một số chỉ tiêu cơ bản sau :

 Không tạo ra các sức ép nặng nề về mặt tâm lý của dân chúng địa phương và của các cơ quan ban ngành có liên quan Điều này đòi hỏi công nghệ xử lý được chọn phải chứng tỏ được các giải pháp hữu hiệu đối với các vấn đề môi trường thứ cấp nảy sinh trong quá trình xử lý rác

 Công nghệ xử lý phải đảm bảo tính an toàn và hạn chế đến mức thấp nhất những rủi ro, tác hại đối với sức khỏe của những người trực tiếp vận hành hệ thống xử lý

IV.1.2 Các phương án công nghệ xử lý rác có nhiều triển vọng áp dụng

Do tính chất cơ bản là nhằm giải quyết vấn đề vệ sinh môi trường đô thị, cho nên bất kỳ một giải pháp công nghệ xử lý nào có nhiều vấn đề môi trường tiềm ẩn (như đổ đống tự nhiên ở bãi rác, đốt rác tự nhiên ) đều được loại bỏ ngay từ đầu Phân tích các điều kiện ở thành phố Đà Lạt, các phương án công nghệ sau đây được coi là có nhiều khả thi và triển vọng :

 Chế biến rác thải thành phân bón hữu cơ vi sinh và tái chế, chôn lấp những phần còn lại

 Sản xuất điện năng từ rác thải hữu cơ và tái chế, chôn lấp những phần còn lại

 Chôn lấp rác thải ở các ô chôn lấp hợp vệ sinh

Trang 40

Mỗi phương án công nghệ xử lý rác đưa ra ở trên đều có những ưu khuyết điểm riêng của chúng

Bảng 4.11 : So sánh về đặc điểm của những công nghệ đề xuất áp dụng cho việc xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại thành phố Đà Lạt

Định dạng
Số trang	82
Dung lượng	1,24 MB