KHẢO NGHIỆM DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT PHÂN BÓN TỪ NGUỒN CHẤT THẢI 2T GIỜ

 Xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của dây chuyền sản xuất phân bón từ chất thải không nguy hại trong sản xuất và sinh hoạt được lắp đặt tại công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trườ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO NGHIỆM DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT PHÂN BÓN

TỪ NGUỒN CHẤT THẢI 2T/ GIỜ

Họ và tên sinh viên:

Niên khóa: 2009 – 2013

Tháng 6/2013

KHẢO NGHIỆM DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT PHÂN BÓN TỪ

NGUỒN CHẤT THẢI 2T/GIỜ

Tác giả

TÊN TÁC GIẢ

Huỳnh Văn Thi – Dương Ngọc Giản

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành

Cơ khí chế biến Nông sản thực phẩm

Giáo viên hướng dẫn

PGS.TS Trần Thị Thanh

KS.Nguyễn Thị Phương Thảo

Tháng 6 năm 2013

LỜI CẢM TẠ

Xin chân thành cảm tạ:

- Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh

- Ban chủ nhiệm khoa Cơ khí – Công nghệ

- Quý thầy cô khoa Cơ khí – Công nghệ đã tận tình truyền đạt kiến thức cho chúng em trong suốt những năm học qua và thời gian làm luận văn tốt nghiệp

Xin chân thành cảm ơn sâu sắc:

- Cô hướng dẫn GS TS TRẦN THỊ THANH Đã hết lòng chỉ bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho chúng em thực hiện và hoàn thành luận văn này

- Gia đình và bạn bè trong lớp cũng như ngoài lớp đã động viên giúp đỡ chúng em trong thời gian học tập và thực hiện luận văn này

 Hoàn chỉnh hồ sơ kỹ thuật cho dây chuyền sản xuất phân bón từ chất thải không nguy hại trong sản xuất sản xuất và sinh hoạt được lắp đặt tại công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt

 Xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của dây chuyền sản xuất phân bón từ chất thải không nguy hại trong sản xuất và sinh hoạt được lắp đặt tại công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt

 Tính toán hiệu quả sản xuất của dây chuyền sản xuất phân bón từ chất thải không nguy hại trong sản xuất sản xuất và sinh hoạt được lắp đặt tại công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt

Kết luận: Sau khi tiến hành khảo nghiệm và hoàn tất đề tài, chúng em rút

ra được những kết luận sau:

 Dây chuyền sản xuất phân bón từ nguồn chất thải không độc hại đạt năng suất 2,856 tấn/h với chất lượng sản phẩm đạt yêu cầu công nghệ

 Dây chuyền đạt mức cơ giới hóa và tự động hóa cao Chi phí lao động chỉ có ở khâu nạp nguyên liệu và vô bao sản phẩm Quá trình làm việc hoàn toàn tự động hóa

 Chi phí vật tư, nguyên liệu là các thành phần chính có tỷ trong lớn trong cơ cấu giá thành

 Đưa dây chuyền vào sản xuất và quản trị tốt sản xuất để đạt năng suất thiết kế thì thời gian hoàn vốn chỉ mất 3,35 tháng Đây là định mức lý tưởng trong sản xuất ở nước ta

MỤC LỤC

Trang tựa ii

Lời cảm tạ iii

Tóm tắt iv

Mục lục vi

Danh mục các hình ảnh viii

Danh sách các bảng ix

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Nội dung nghiên cứu 4

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 6

2.1 Đối tượng nghiên cứu 6

2.1.1 Giới thiệu về công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt 6

2.1.2 Công nghệ sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ nguồn chất thải không độc hại trong sản xuất và đời sống 7

2.2 Dây chuyền công nghệ sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ nguồn chất thải không độc hại trong sản xuất và đời sống 11

2.2.1 Trên thế giới 11

2.2.2 Ở Việt Nam 14

2.3 Ý kiến nhận xét và đề xuất nhiệm vụ của đề tài 14

2.3.1 Ý kiến nhận xét 14

2.3.2 Đề xuất nhiệm vụ của đề tài 15

CHƯƠNG 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

3.1 Nội dung nghiên cứu 16

3.2 Phương pháp nghiên cứu 16

3.2.1 Phương pháp điều tra khảo sát 16

3.2.2 Phương pháp khảo nghiệm 17

3.3 Phương pháp tính toán giá thành chế biến 22

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23

4.1 Nghiên cứu khảo sát các thiết bị của dây chuyền sản xuất phân bón hữu cơ vi

sinh 23

4.1.1 Băng tải cấp liệu 23

4.1.2 Máy nghiền 24

4.1.3 Sàng rung 26

4.1.4 Máy trộn thùng quay 28

4.2 Khảo nghiệm xác định các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cho dây chuyền thiết bị sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh 30

4.2.1 Mục đích khảo nghiệm 30

4.2.2 Địa điểm, thời gian, thành phần tham gia khảo nghiệm 30

4.2.3 Thiết kế thí nghiệm 31

4.2.4 Kết quả khảo nghiệm 31

4.3 Tính toán hiệu quả kinh tế 38

4.4 Ý kiến thảo luận 42

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 43

5.1 Kết luận 43

5.2 Đề nghị 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 2.1.Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt của Đức 11

Hình 2.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt của Mỹ và Canada 12

Hình 2.3 Công nghệ xử lý rác sinh hoạt Trung Quốc 13

Hình 2.4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt ở Hà Nội 14

Hình 3.1 Thước mét 17

Hình 3.2.Thước kẹp 17

Hình 3.3.Thước kéo 18

Hình 3.4 Cân đĩa Nhơn Hòa loại 1 kg 18

Hình 3.5 Đồng hồ bấm giây 18

Hình 3.6 Cốc đong mẫu hạt 1 lít 19

Hình 3.7 Đồng hồ đo số vòng quay DT – 2238 19

Hình 3.8 Đồng hồ đo cường độ dòng điện KYORITSU – 2017 19

Hình 4.1 Băng tải cấp liệu 23

Hình 4.2 Máy nghiền búa 25

Hình 4.3 Máy sàng rung phân loại phân sau khi nghiền 27

Hình 4.4 Máy trộn thùng quay 29

Hình II.1 Nguyên liệu sản xuất phân bón vi sinh 45

Hình II.2 Nguyên liệu sau khi ủ 46

Hình II.3 Hệ thống băng tải trong dây chuyền 47

Hình II.4 Cửa ra sản phẩm sau khi qua sàng rung 47

Hình II.5 Máy trộn phân vi sinh 48

Hình II.6 Máng cấp liệu máy trộn phân vi sinh 48

Hình II.7 Máy nghiền phân vi sinh 49

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 4.1 Kết quả khảo nghiệm máy nghiền 34 Bảng 4.2 Kết quả khảo nghiệm máy sàng 36 Bảng 4.3 Kết quả khảo nghiệm máy trộn 36 Bảng 4.4 Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của dây chuyền sản xuất phân bón hữu

cơ vi sinh từ nguồn chất thải không độc hại 38

Chương 1 MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Trong những thập niên qua việc ứng dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật

đã làm biến đổi nông nghiệp cổ truyền thành một nền nông nghiệp hiện đại đạt năng suất và chất lượng rất cao Trong đó phải kể đến vai trò quan trọng của các loại phân bón, thuốc trừ sâu, … Tuy nhiên việc sử dụng phân bón hóa học, trong những năm gần đây cho thấy môi trường đất càng ngày càng bị ô nhiễm, chất lượng nông sản giảm dần

Hiện nay, quá trình công nghiệp hóa phát triển ngày càng mạnh mẽ càng làm cho vấn đề ô nhiễm môi trường không khí, môi trường nước, môi trường đất, ngày càng nghiêm trọng, làm ảnh hưởng xấu trực tiếp đến con người

Trên thế giới hiện nay, đặc biệt là các nước đang phát triển, mật độ dân số càng cao thì rác thải càng trở nên vấn đề quan trọng Ở Việt Nam, vấn đề ô nhiễm môi trường đang thật sự là mối quan tâm của toàn xã hội Mặt khác, với sản xuất nông nghiệp, phân bón có vai trò quyết định cả chất lượng và sản lượng thu hoạch Ở nước ta sản xuất nông nghiệp chiếm vị trí quan trọng nhưng phần lớn phân bón nước ta dùng trong nước là nhập khẩu từ nước ngoài Theo dự báo, mỗi năm phải nhập khẩu phân bón khoảng trên 500 tấn phân bón việc nhập khẩu chỉ có khả năng chấm dứt vào năm 2020 khi các nhà máy sản xuất đủ phân bón cho thị trường

Tình trạng sử dụng phân bón còn chưa hợp lý, đa số người dùng chưa biết

sử dụng phân bón hóa học kết hợp phân hữu cơ vi sinh Nhưng qua thời gian sử dụng phân bón hóa học mà không kết hợp phân bón hữu cơ vi sinh đã làm cạn kiệt nguồn hữu cơ và vi sinh vật trong đất dẫn đến đất bị chai cứng, khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng giảm, khả năng tạo chất dinh dưỡng và giữ nước kém Không những thế mà giá thành phân bón ngày càng tăng Trong khi đó phân hữu

cơ vi sinh có rất nhiều ưu điểm: cải tạo đất làm tăng chất dinh dưỡng trong đất, giúp đất giữ dinh dưỡng và giữ nước tốt, nâng cao chất lượng và sản lượng cây

trồng, giúp cây trồng chống chịu bệnh tốt, giá thành thấp Vì vậy, cần phải kết hợp bón phân hữu cơ vi sinh để cải tạo lại đất trồng Trong canh tác nông nghiệp, phụ phế phẩm là nguồn hữu cơ rất lớn nhưng chưa sử dụng hợp lý, thông thường lượng phụ phế phẩm nông nghiệp này bị đốt đi hoặc vứt bỏ sau thu hoạch vừa làm ô nhiễm môi trường vừa làm phí phạm nguồn hữu cơ đáng kể, lẽ ra phải trả lại cho đất Nếu chúng ta cứ canh tác như vậy thì đất sẽ thiếu nguồn hữu cơ và là nguyên nhân chính dẫn đến đất bị bạc màu và môi trường bị ô nhiễm Nên cần phải trả lại cho đất nguồn hữu cơ mà cây đã lấy đi bằng cách xử lý nguồn nguyên liệu này bằng chế phẩm vi sinh làm phân bón hữu cơ vi sinh Vấn đề xử lý chất thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp của các vùng trên cả nước dang được quan tâm và từng bước thực hiện Để xử lý chất thải hiệu quả cần thiết có chế phẩm vi sinh chất lượng giúp quá trình phân hủy nhanh, giảm mùi hôi bốc hơi lên bầu khí quyển Nước thải từ nhà máy, bệnh viện, trường học, cơ sở chăn nuôi, chế phẩm thực phẩm …chứa thành phần, hàm lượng chất thải khác nhau Do đó, cần phải nghiên cứu, tuyển chọn các chủng vi sinh vật phát triển tốt trên nước thải đó và

có hoạt tính cao mới tăng hiệu quả xử lý nước thải Chính vì vấn đề xử lý chất thải hữu cơ làm nguyên liệu cho sản xuất phân hữu cơ vi sinh và làm sạch môi trường, cho nên cần phải có nhiều nghiên cứu và ứng dụng đưa ra nhiều chế phẩm vi sinh vật tốt, quy trình xử lý hiệu quả để có thể biến toàn bộ nguồn chất thải hữu cơ thành phân bón, khi đó sẽ có một lượng phân bón khổng lồ, giảm áp lực nhập phân bón hóa học từ nước ngoài, tiết kiệm chi phí sản xuất cho người dân, tăng thu nhập trong lĩnh vực nông nghiệp cho người dân và làm sạch môi trường Hiện nay có hai phương án xử lý chất thải:

- Phương án 1: là chôn lắp bằng cách chôn chất thải trong hố sau đó phun

ẩm và chế phẩm hóa học phân hủy, chất thải từ từ phân hủy theo thời gian Tuy nhiên rác chỉ được chôn lấp tại các bãi với hình thức thô sơ mang nhiều nhược điểm (tốn diện tích đất, mùi hôi thối ảnh hưởng đến khu dân cư, có thể trở thành nguồn phát sinh dịch bệnh) Hậu quả đã tác động nghiêm trọng tới môi trường và không tận dụng được các nguyên liệu có thể tái sinh Theo các chuyên gia môi trường, nguồn chất thải này

qua thời gian thấm xuống đất, gây ô nhiễm nguồn nước Số lượng xử lý chiếm một tỷ lệ rất thấp với quy mô nhỏ bé

- Phương án hai: chất thải được tận dụng xử lý theo dây chuyền công nghiệp từ ủ, nghiền, sàng, trộn … tạo ra phân bón hữu cơ cho đất Phương pháp này có ưu điểm hơn như: giảm ô nhiễm môi trường, tiết kiệm chi phí, tăng thu nhập cho nhà đầu tư, cải tạo nguồn đất, tạo công

ăn việc làm cho con người, giảm tối thiểu đất bạc màu

Từ những ưu nhược điểm trên và thực tế yêu cầu sản xuất hiện nay, Công

ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt đã tiến hành lắp đặt dây chuyền sản xuất phân bón từ nguồn chất thải không độc hại trong sản xuất - đời sống và đưa dây chuyền này vào sản xuất Nhằm phát triển nền nông nghiệp hữu

cơ, an toàn, bền vững và bảo vệ môi trường sinh thái

Tuy nhiên quy trình xử lí chất thải tại Công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt thành phân hữu cơ vi sinh gồm nhiều công đoạn (ủ, nghiền, sàng, trộn, …) Hiện tại công ty đã tiến hành lắp đặt dây chuyền trên tại công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt chỉ khảo nghiệm sơ bộ

Để đánh giá chất lượng lắp đặt, chất lượng sản phẩm trong dây chuyền sản xuất phân bón từ chất thải không nguy hại trong sản xuất và sinh hoạt được lắp đặt tại công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt, được sự cho phép của khoa Cơ khí - Công nghệ, bộ môn máy sau thu hoạch và chế biến, dưới sự hướng dẫn của cô PGS.TS Trần Thị Thanh chúng em tiến hành thực hiện đề tài:

“ Khảo nghiệm dây chuyền sản xuất phân bón từ chất thải năng suất 2

tấn/h”

Lí do chọn đề tài

 Hoàn chỉnh hồ sơ kỹ thuật cho dây chuyền sản xuất phân bón từ chất thải không nguy hại trong sản xuất và sinh hoạt được lắp đặt tại công

ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt

 Xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của dây chuyền sản xuất phân bón từ chất thải không nguy hại trong sản xuất và sinh hoạt được lắp đặt tại công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt

 Tính toán hiệu quả sản xuất của dây chuyền sản xuất phân bón từ chất thải không nguy hại trong sản xuất và sinh hoạt được lắp đặt tại công

ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt

 Là cơ sở khoa học để công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt tổ chức sản xuất phân bón từ nguyên liệu đầu vào là chất thải không nguy hại trong sản xuất và sinh hoạt

Mục đích đề tài

 Khảo nghiệm đánh giá các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cho dây chuyền sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ nguồn chất thải không độc hại trong sản xuất và đời sống của công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt

 Tư vấn cho công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt về chất lượng dây chuyền, thiết bị và công tác tổ chức, vận hành, bảo dưỡng để đưa dây chuyền vào sản xuất đạt hiệu quả cao

1.2 Nội dung nghiên cứu

 Nghiên cứu công nghệ sản xuất phân bón hữu cơ sinh học từ nguồn chất thải không nguy hại trong sản xuất và sinh hoạt

 Nghiên cứu cấu tạo các thiết bị của dây chuyền sản xuất phân bón hữu

cơ vi sinh từ nguồn chất thải không độc hại trong sản xuất và đời sống của công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt

 Nghiên cứu đánh giá chất lượng lắp đặt dây chuyền thiết bị sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ nguồn chất thải không độc hại trong sản

xuất và đời sống của công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt

 Khảo nghiệm xác định các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cho dây chuyền thiết bị sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ nguồn chất thải không độc hại trong sản xuất và đời sống của công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt

 Tổ chức sản xuất và đánh giá hiệu quả kinh tế

Chương 2 TỔNG QUAN

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Giới thiệu về công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt

[TL3]

2.1.1.1 Lịch sử thành lập và xây dựng

Công ty TNHH Khoa học Công nghệ Môi trường Quốc Việt (QuocViet Co,Ltd.) được thành lập theo quyết định số 042811 ngáy 17 tháng 04 năm 1998 Nguồn gốc ra đời Công ty là kết quả của sự hợp tác giữa một nhóm các nhà khoa học và các thành viên sáng lập

2.1.1.2 Lĩnh vực hoạt động của công ty

Nghiên cứu, triển khai khoa học công nghệ để phục vụ sản xuất, xử lý chất thải, bảo vệ môi trường

2.1.1.3 Nội dung hoạt động của công ty bao gồm

1) Tổ chức hoặc phối hợp với các Viện khoa học, trường đại học trong nước, các

tổ chức quốc tế tiến hành nghiên cứu khoa học công nghệ cơ bản để làm cơ sở tiến hành các đề tài nghiên cứu ứng dụng phục vụ sản xuất, xử lư chất thải, bảo

vệ môi trường Thuộc nội dung này gồm có các nghiên cứu cơ bản về khoa học vật liệu, hóa học, thiết kế – chế tạo các thiết bị xử lý và bảo vệ môi trường… 2) Tổ chức hoặc liên kết với các Viện khoa học, trường đại học trong nước, các tổ chức quốc tế nghiên cứu ứng dụng để triển khai các thành tựu về khoa học công nghệ phục vụ sản xuất, xử lý chất thải, bảo vệ môi trường Thuộc nội dung này gồm các nghiên cứu:

- Quy trình công nghệ, máy và thiết bị phục vụ sản xuất công nông nghiệp;

- Qui trình công nghệ, thiết kế, chế tạo hoặc lựa chọn các máy móc, thiết bị cho từng đối tượng xử lý như: nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt, nước

rỉ rác, chất thải rắn sinh hoạt và sản xuất, khí thải sản xuất…

3) Triển khai tổ chức sản xuất công nông nghiệp

4) Xây dựng, quản lý các công trình xử lý chất thải (cả 3 loại: nước thải, khí thải

và chất thải rắn) theo hình thức BOT, BTO…

2.1.1.4 Các thành tựu của công ty

1) Thiết kế, lắp đặt và vận hành hai hệ thống xử lý nước rỉ rác tại xã Đông Thạnh (huyện Hóc Môn, Tp Hồ Chí Minh) và xã Phước Hiệp (huyện Củ Chi, Tp Hồ Chí Minh) Hệ thống xử lý đă được Sở Khoa Học Công Nghệ Tp Hồ Chí Minh thẩm định công nghệ xử lý Nước xả thải của hai hệ thống này đạt tiêu chuẩn xả thải loại B theo TCVN 5945-2005, 7733-2007 và 6773-2000

2) Thiết kế, lắp đặt và vận hành công trình xử lý nước thải tập trung KCN Tân Thới Hiệp, quận 12, Tp Hồ Chí Minh

3) Thiết kế, lắp đặt và vận hành hàng chục công trình xử lý nước thải tại các nhà máy chế biến mủ cao su, sản xuất thực phẩm

4) Thực hiện đề tài xử lý nước thải công nghiệp do công ty là cơ quan chủ trì

2.1.2 Công nghệ sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ nguồn chất thải không độc hại trong sản xuất và đời sống [TL14]

Những công nghệ sản xuất phân vi sinh hiện đang sử dụng có thể chia làm 2 loại sau đây:

 Công nghệ sản xuất phân vi sinh dạng Windrow – dạng đánh luống

 Công nghệ sản xuất phân vi sinh dạng in – vessel trong thùng hay kênh

mương

2.1.2.1 Công nghệ sản xuất phân vi sinh dạng Widrow - dạng đánh luống

Windrow là một luống có 3 tiết diện giao nhau, chiều dài lớn hơn chiều

rộng và chiều cao, chiều rộng lớn hơn chiều cao gấp 2 lần Chiều cao lí tưởng cho một luống phải đủ lớn để duy trì nhiệt độ nhưng phải đảm bảo cho oxy lan truyền vào giữa đống ủ Thông thường chiều cao lí tưởng là 1,2 – 2,4 m, với chiều rộng từ 4,2 – 4,8 m

Hiện nay, trong thực tế dựa vào cách làm thoáng khí mà người ta chia ra có

2 kiểu sản xuất phân vi sinh dạng Windrow đó là:

 Sản xuất phân vi sinh dạng tĩnh - “ static” hay “ stationary”

 Sản xuất phân vi sinh dạng có đảo trộn – “ turned”

Các đống ủ có thể đặt dưới mái che hoặc ở ngoài trời Nếu đặt ở ngoài trời

sẽ gây hiện tượng nước chảy tràn hoặc rò rỉ, do đó cần phải thu gom hoặc xử lí, cũng có thể cho vào chung cùng nguồn nguyên liệu mới cung cấp để gia tăng độ

ẩm

Một quá trình sản xuất phân vi sinh dạng Windrow chung sau khi phân loại

rác gồm các bước sau đây:

1) Trộn lẫn vật liệu có hàm lượng chất xơ cao kích thích hoạt động phân hủy vào chất thải rắn nếu cần thiết

2) Đánh luống và bố trí phương pháp làm thoáng khí

3) Tiến hành ủ phân vi sinh

4) Sàng lọc hỗn hợp sản phẩm vi sinh để loại bỏ những hàm lượng chất xơ cao

có thể tái sử dụng hoặc tạo ra các sản phẩm đạt tiêu chuẩn kĩ thuật

5) Xử lí sản phẩm phân vi sinh

6) Cân, đóng bao hoặc lưu trữ

a) Sản xuất phân vi sinh dạng luống kiểu tĩnh – “static Windrow”

Sản xuất phân vi sinh dạng luống tĩnh được chia thành những dạng sau đây:

- Sản xuất phân vi sinh bằng cách làm thoáng khí thụ động

Người ta không xáo trộn luống ủ phân vi sinh mà phương pháp làm thoáng khí là để tự nhiên Do đó, phương pháp làm thoáng khí này rất thích hợp ở các nước đang phát triển

- Sản xuất phân vi sinh bằng phương pháp làm thoáng khí cưỡng bức Tên gọi “làm thoáng khí cưỡng bức” đã thể hiện phương pháp làm thoáng khí trong hệ thống là dùng các thiết bị thổi từ dưới lên trên (áp lực dương) hoặc dùng thiết bị hút không khí từ trên xuống (áp lực âm) đi xuyên qua đống ủ vi sinh không xáo trộn

Đánh giá phương pháp sản xuất vi sinh dạng luống kiểu tĩnh

 Chi phí đầu tư, vận hành bảo dưỡng cao

 Chỉ xử lí các chất thải có cấu tạo dạng hạt, kích thước hạt không quá 3  4 cm và tương đối đồng đều

 Nếu trong cơ chất có quá nhiều dạng hạt có kích thước to quá mức

sẽ xuất hiện và phát triển túi kị khí Khuynh hướng này là hậu quả của không khí đi qua luống ủ phân vi sinh không được phân phối đồng đều và di chuyển không đều

b) Sản xuất phân vi sinh dạng luống kiểu có đảo trộn - “tunred Windrow”

Bên cạnh lí do cơ bản của quá trình đảo trộn là làm thoáng khí, nhưng nó đồng thời còn có vai trò khác:

 Nhờ có đảo trộn mà tất cả các thành phần phân vi sinh theo định kì được tiếp xúc trực tiếp với thành phần bên trong luống, đây là nơi diễn ra hoạt động hết sức tích cực của vi sinh vật

 Đảo trộn còn làm giảm kích thước hạt xuống nhỏ hơn Đảo trộn làm đống

ủ nhanh chóng mất nước Việc này sẽ là ưu điểm nếu độ ẩm thừa, trái lại

là nhược điểm khi độ ẩm quá thấp

Đảo trộn để đưa không khí từ bên ngoài vào trong luống ủ nhầm duy trì sự thông khí như mọi lúc, kích thước luống ủ sẽ cho phép duy trì nhiệt độ sinh ra trong quá trình ủ và cũng phép không khí lan truyền vào các phần sâu trong luống Điều kiện luống ủ phải được bố trí trên bề mặt rắn nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đảo trộn Có thể đảo trộn luống với chu kì 1 lần/tuần

2.1.2.2 Sản xuất phân vi sinh trong thùng hay kênh mương “in - vessel

reactors”

Mục đích tiến hành sản xuất phân vi sinh trong thùng hay kênh mương là:

 Tăng tốc quá trình ủ vi sinh thông qua việc tạo điều kiện tốt nhất cho vi sinh vật hoạt động

 Giảm thiểu hoặc loại bỏ những tác động có hại lên môi trường xung quanh

Hệ thống làm thoáng khí trong khi thiết kế thường yêu cầu một hay một vài cách cơ bản sau:

 Làm thoáng khí cưỡng bức (thổi khí)

 Khuấy trộn

 Đảo trộn

Ở hầu hết hệ thống sản xuất phân vi sinh trong thùng hay kênh mương, khuấy trộn là dùng lưỡi cày xới lên hay dùng mũi khoan xoáy theo 1 đường tròn xuyên qua đống ủ phân vi sinh Đảo trộn là đổ vật liệu từ 1 vị trí xuống vị trí khác thấp hơn (từ băng chuyền này sang băng chuyền khác,từ sàn này qua sàn khác) Một cơ chế đảo trộn khác là sử dụng trống quay nằm ngang, bên trong có cánh quạt cũng được đặt theo phương ngang

Ưu điểm của phương pháp:

 Ít chịu ảnh hưởng của thời tiết

 Kiểm soát quá trình ủ và mùi tốt hơn

 Thời gian ủ ngắn

 Sử dụng diện tích tốt hơn các phương pháp khác

 Chất lượng phân vi sinh cao

Nhược điểm của phương pháp

 Đòi hỏi vốn đầu tư, chi phí lắp đặt cao

 Thiết kế phức tạp và cần trình độ cao

2.1.2.3 Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình sản xuất

a) Thuận lợi

 Giảm thiểu ô nhiễm cho nguồn nước, đất và không khí, các chất hữu

cơ biến đổi thành các chất vô cơ

 Diệt các mầm bệnh nguy hiểm do trong quá trình phân hủy sinh học, nhiệt độ trong hầm ủ gia tăng, có khi lên đến 60°C làm tiêu hủy các trứng, ấu trùng, vi khuẩn trong chất thải Phân sau khi ủ có thể được

sử dụng an toàn hơn phân tươi

 Phân sau khi ủ trở thành một chất mùn hữu ích cho nông nghiệp như tăng độ phì nhiêu của đất giúp cây trồng hấp thu

 Tăng độ ẩm cần thiết cho đất trồng, giảm thiểu sự rửa trôi khoáng chất

do các thành phần vô cơ không hòa tan trong phân ủ như NO

 Giảm thể tích do trong quá trình ủ phân, sự mất hơi nước gia tăng do

sự gia tăng nhiệt, điều này khiến mẻ phân khô và ráo nước hơn Phân

có thể tích nhỏ hơn sẽ giúp thuận lợi trong việc vận chuyển, thu gom

b) Khó khăn

 Mặc dầu phần lớn vi khuẩn bị tiêu diệt nhưng không phải hoàn toàn, đặc biệt khi sự ủ phân vi sinh không đồng đều về thời gian, phương pháp,lượng ủ ….Một số mầm bệnh vẫn tồn tại có thể gây nguy hiểm cho người sử dụng

 Thành phần phân ủ thường không ổn định về chất lượng do thành phần nguyên liệu đưa vào không đồng đều

 Phải tốn thêm công ủ và diện tích

 Việc ủ phân thường ở dạng thủ công và lộ thiên tạo sự phản cảm về

mỹ quan và phát tán mùi hôi Trong khi đó các loại phân hóa học như urê, NPK,… gọn nhẹ, tương đối rẻ tiền, chất lượng đồng đều và “sạch hơn” gây tâm lý thuận tiện cho việc sử dụng hơn phân ủ vi sinh

2.2 Dây chuyền công nghệ sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ nguồn chất thải không độc hại trong sản xuất và đời sống [TL15]

2.2.1 Trên thế giới

Hình 2.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt của Đức

Theo trạng thái của khối ủ phân vi sinh tĩnh hay động, theo phương pháp thông khí khối ủ cưỡng bức hay tự nhiên, có hay không đảo trộn

Rác hữu cơ được đưa vào các thiết bị ủ kín dưới dạng các thùng chịu áp lực cùng với thiết bị thu hồi khí sinh ra trong quá trình lên men phân giải hữu cơ

Ở Đức (hình 2.1) thì rác thải ở các gia đình đã được phân loại, ở những nơi công cộng phân loại chưa triệt để, được tiếp nhận và tiến hành phân loại rác tiếp

Ở các vùng của Mỹ và Canada (hình 2.2) có khí hậu ôn đới thường áp dụng phương pháp xử lý rác thải ủ đống tĩnh có đảo trộn Sau khi tiếp nhận và phân loại, rác thải hữu cơ được nghiền và bổ sung vi sinh vật, trộn với bùn và đánh đống ở ngoài trời

Hình 2.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt của Mỹ và

Canada

Tiếp nhận rác

Loại bỏ tạp chất không hữu cơ

Đóng bao phân bón

Ở Trung Quốc (hình 2.3) những thành phố lớn thì thường áp dụng công nghệ trong các thiết bị kín

Hình 2.3 Công nghệ xử lý rác sinh hoạt Trung Quốc

Thiết bị chứa có bổ sung vi sinh vật, thu nước thải trong thời gian 10-12 ngày

Ủ chính, độ ẩm 40%, thời gian từ 15-20 ngàySàng phân loại theo kích

tố vi, trung lượng

Ủ phân bón trong thời gian 5-10

ngày

Đóng bao tiêu thụ sản phẩm Tiếp nhận rác thải

Rác được tiếp nhận đưa vào thiết bị ủ kín sau 10  12 ngày, hàm lượng các

khí CH4, SO2, H2S… giảm đựợc đưa ra ngoài ủ chín Sau đó mới tiến hành phân

loại, chế biến thành phân bón hữu cơ

2.2.2 Ở Việt Nam

Ở miền Bắc Việt Nam hiện nay có nhà máy sản xuất phân hữu cơ Cầu

Diễn - Hà Nội được tài trợ dây chuyền sản xuất của Tây Ban Nha có công nghệ

phân vi sinh từ rác thải sinh hoạt hỗn hợp

Hình 2.4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt ở Hà Nội

2.3 Ý kiến nhận xét và đề xuất nhiệm vụ của đề tài

2.3.1 Ý kiến nhận xét

1) Công nghệ xử lý rác thải phân theo hai thành phần Thành phần không có

khả năng sử dụng phải chôn lấp và thành phần có thể tái chế để sử dụng

Trong thành phần tái chế cũng gồm hai loại Loại trở thành nguyên liệu để

tái sản xuất và loại dùng làm nguyên liệu sản xuất phân bón hữu cơ phục vụ

sản xuất nông nghiệp

2) Các thành phần được tách ra từ rác thải để làm nguyên liệu sản xuất phân

bón là các chất thải hữu cơ Để trở thành phân bón, các chất hữu cơ cần

phải được ủ làm mục ruỗng để cây cối mới có khả năng tiếp nhận

Băng tải chuyền và tuyển lựa rác, phân lọai

Tiếp nhận

Rác hữu cơ

Nguyên liệu hữu cơ

Phân hữu cơ

Chất dẻo Giấy vụn

3) Có thể tiến hành ủ theo phương pháp hiếu khí hay kỵ khí để phân hủy các chất hữu cơ Phương pháp ủ theo phương pháp kỵ khí đơn giản và có chi phí thiết bị thấp nhưng thời gian ủ kéo dài Ngược lại phương pháp ủ hiếu khí rút ngắn được thời gian ủ nhưng phải đầu tư thiết bị cao

4) Phân bón từ rác thải hữu cơ nghèo chất dinh dưỡng cho cây trồng và một số nguyên tố vi, hay trung lượng cần thiết Vì vậy cần thiết bổ sung các thành phần dinh dưỡng cần thiết như N, P, K

5) Quá trình sản xuất phân bón hữu cơ nói chung và phân bón hữu cơ có nguồn gốc từ nguồn rác thải có môi trường sản xuất độc hại Vì vậy cần thiết phải đầu tư trang thiết bị để cơ giới hóa và tự động hóa quá trình sản xuất Đây cũng là quy định của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn khi đăng ký sản xuất kinh doanh phân bón

2.3.2 Đề xuất nhiệm vụ của đề tài

1) Tìm hiểu công nghệ và thiết bị sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ nguồn rác thải không độc hại

2) Khảo nghiệm đánh giá các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của dây chuyền

3) Tính toán giá thành sản xuất để làm cơ sở đánh giá hiệu quả kinh tế kỹ thuật của dây chuyền

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Nội dung nghiên cứu

1) Điều tra tìm hiểu công nghệ, dây chuyền thiết bị sản xuất phân bón hữu cơ

vi sinh từ nguồn rác thải sinh hoạt và rác thải công nghiệp không độc hại của công ty TNHH Khoa học - Công nghệ - Môi trường Quốc Việt

2) Khảo nghiệm dây chuyền sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh của công ty TNHH Khoa học - Công nghệ - Môi trường Quốc Việt

3) Đánh giá hiệu quả kinh tế kỹ thuật của dây chuyền sản xuất phân bón hữu

cơ vi sinh của công ty TNHH Khoa học - Công nghệ - Môi trường Quốc Việt

3.2 Phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Phương pháp điều tra khảo sát

 Nghiên cứu lý lịch của các máy và thiết bị trong dây chuyền lắp đặt bao gồm các bản vẽ thiết kế, lắp đặt và thuyết minh

 Tìm hiểu, nghiên cứu, đo đạc các bộ phận của các máy và thiết bị trong dây chuyền sản xuất phân bón của công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt

 Dựa vào các tài liệu, sách báo nghiên cứu nhằm tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các máy và thiết bị trong dây chuyền sản xuất phân vi sinh của công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt

 Thực hiện phỏng vấn người quản lý và công nhân vận hành, sửa chữa các máy và thiết bị trong dây chuyền sản xuất phân vi sinh của công ty Khoa học – Công nghệ - Môi trường Quốc Việt

3.2.2 Phương pháp khảo nghiệm

3.2.2.1 Các thông số nghiên cứu

+ Năng suất Q

+ Thời gian gia công

+ Khối lượng gia công, vận chuyển

+ Công suất và điện năng tiêu thụ

+ Các thông số đặc trưng cho chất lượng làm việc của từng máy, thiết bị ở mỗi công đoạn và toàn bộ dây chuyền công nghệ như độ nhỏ sản phẩm nghiền Msp (mm), hiệu suất phân loại pl (%), độ trộn đều  (%)

3.2.2.2 Dụng cụ và phương pháp đo đạc

a) Dụng cụ đo đạc

Bộ sàng phân tích dùng đo độ nhỏ của hạt và bột: Dùng 4 cỡ sàng có kích thước lỗ là Mesh 5 (kích thước lỗ 4 mm), Mesh 7 (kích thước lỗ 2,8 mm), Mesh 10 (kích thước lỗ 2 mm), Mesh 16 (kích thước lỗ 1 mm), Mesh 70 (kích thước lỗ 0,212 mm)

Các loại thước đo hình học:

 Thước mét với thang đo đến 1 mm (hình 3.1)

Hình 3.1 Thước mét

 Thước kẹp với thang đo đến 0,05mm; thước đo góc với thang đo tới 0,50 (hình 3.2)

Hình 3.2 Thước kẹp

ơn Hòa loại

đến 1 mm (

h 3.3 Thướ

Hòa các loạ

độ chính x0,1 kg; Loạxác 10 g; L

ối lượng câ

Đồng hồ b

cân lớn nhhối lượng câ

 Thiết bị đo độ nhỏ hạt kiểu sàng lắc

 Đồng hồ đo thời gian (Hình 3.5)

 Đồng hồ đo số vòng quay DT – 2238 – PHOTO/CONTACT TACHOMETER của hãng Lutron (Đức), dãy đo từ 1 vg/ph – 99.999 vg/ph, cấp chính xác 1rpm

 Đồng hồ đo điện năng tiêu thụ với thang đo tới 0,1 kWh

 Đồng hồ đo cường độ dòng điện KYORITSU – 2017 - DIGITAL CLAMP METER, dãy đo từ 0,1 – 600A, cấp chính xác ± 0,1 A (

nước sản xuất: Nhật) (hình 3.7)

b) Phương pháp đo đạc

- Đo năng suất Q (kg/h)

Năng suất của máy là khối lượng nguyên liệu được gia công (nghiền) trong một đơn vị thời gian tính theo công thức:

60 5

G

Q , kg/h ; (3.1) Trong đó: G – khối lượng sản phẩm gia công hay vận chuyển trong 5 phút, [kg]

- Đo công suất tiêu thụ N (kW)

Đo trực tiếp bằng đồng hồ đo công suất tiêu thụ, hoặc đo gián tiếp thông qua đo điện năng tiêu thụ và thời gian làm việc:

N = A/T , kW ; (3.2) Trong đó: A – điện năng tiêu thụ, [kWh]

T – thời gian gia công (hay vận chuyển), [h]

- Đo điện năng tiêu thụ (kWh/t)

Chi phí điện năng riêng để gia công hay vận chuyển tính theo công thức :

Ar = 1000.N/Q = 1000.A/m , kWh/tấn ; (3.3) Trong đó: N – công suất tiêu thụ của động cơ, kW;

Q – năng suất gia công hay vận chuyển, kg/h;

A – điện năng tiêu thụ [kWh] để gia công hay vận chuyển [tấn]

i i

6 5

4 3

2 1 6

.1,5q.2,4q.3,4q.5qq

.d

q

,mm (3.4)