TINH TOAN THIT k NHA MAY LAM PHAN COMP

Các phương pháp ủ phân compost Công nghệ ủ hiếu khí làm phân compost dựa vào sự hoạt động của các vi khuẩn hiếu khí trong điều kiện được cung cấp đầy đủ oxy.. Công nghệ ủ kị khí: phân hủ

6.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NHÀ MÁY LÀM PHÂN COMPOST

I Phương án đầu tư:

Đầu tư xây dựng một khu xử lý chất thải rắn hoàn toàn mới tại một đia điểm thích hợp, đảm bảo yêu cầu nghiêm ngặt về môi trường và không nằm trong khu quy hoạch công nghiệp và đô thị của thành phố Bãi ủ phải có khả năng hoạt động tối thiểu tới năm 2035 Bãi ủ được phân thành từng bể xây gạch, nổi trên mặt đất có mái che Mỗi bể được thiết kế đảm bảo các yêu cầu như thu nước rò rỉ, xử lý nước thải Toàn khu vực phải có đường giao thông nội bộ và các công trình phụ khác đảm bảo cho sự vận hành và quản lý hữu hiệu

Theo dự báo, lượng rác hàng ngày của quận là 69.11 tấn/ngày (năm 2015); 87.86 tấn/ngày (năm 2035) Với thành phần có thể chế biến thành phân là 80% (thành phần hữu cơ), nên khối lượng thực tế để chế biến là:

 Năm 2015: 55.28 tấn/ngày

 Năm 2035: 70.29 tấn/ngày

Từ khối lượng rác thực tế chế biến hàng ngày có thể lựa chọn công suất của nhà máy sẽ là 71 tấn/ngày

II Các phương pháp ủ phân compost

Công nghệ ủ hiếu khí (làm phân compost) dựa vào sự hoạt động của các vi khuẩn hiếu khí trong

điều kiện được cung cấp đầy đủ oxy Các vi sinh vật tham gia vào quá trình này thường có sẵn trong thành phần rác thô, chúng thực hiện quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong rác thành CO2,

H2O, nhiệt và compost, thường thì chỉ ủ sau 2 ngày, nhiệt độ khối ủ tăng lên đến khoảng 450C và sau 6 - 7 ngày thì đạt 70 – 750C Nhiệt độ này chỉ đạt được với điều kiện duy trì không khí và độ

ẩm tối ưu cho vi sinh vật hoạt động Sự phân hủy hiếu khí diễn ra khá nhanh, chỉ sau 2 – 4 tuần thì rác được phân hủy hoàn toàn Các vi khuẩn gây bệnh và côn trùng bị hủy diệt do nhiệt độ tăng quá cao Bên cạnh đó mùi hôi cũng được khử nhờ quá trình ủ hiếu khí Độ ẩm được duy trì tối ưu ở 50 – 60%

Có 4 kỹ thuật làm phân compost hiếu khí được sử dụng rộng rãi trên thế giới:

1 Compost bằng cách phơi khô đánh luống

2 Compost bằng luống với khí thổi

3 Compost trong ống sắt hoặc trong bồn bê tông

4 Compost trong bao với khí thổi

Ưu điểm: Đơn giản, dễ làm, vốn đầu tư vừa phải, ít ảnh hưởng đến môi trường so với phương

pháp kỵ khí

Nhược điểm: Cần nhiều thời gian để tạo ra sản phẩm

Công nghệ ủ kị khí: phân hủy kị khí là quá trình phân hủy chất hữu cơ diễn ra trong điều kiện

không có oxy.Các sản phẩm cuối cùng chủ yếu là CO2, CH4, NH3, H2S, và phần chất hữu cơ không phân hủy Trong đó, CO2 và CH4 chiếm 99% tổng lượng khí sinh ra So với ủ hiếu khí thì công nghệ này có một số mặt hạn chế như: thời gian ủ lâu kéo dài 4 ¿ 12 tháng, các vi khuẩn gây bệnh luôn tồn tại cùng quá trình phân hủy do nhiệt độ phân hủy thấp, các khí sinh ra có mùi hôi khó chịu

Ưu điểm: Tận dụng được khí mêtan làm nhiên liệu

Nhược điểm: Quy trình phức tạp đòi hỏi những kỹ thuật phức tạp, khó vận hành, nếu muốn tận

dụng được khí metan làm nhiên liệu phải đầu tư thêm hệ thống thu khí và máy phát điện

Cả hai phương pháp chế biến compost và phân hủy kỵ khí tạo biogas đều có ưu và nhược điểm riêng, sản phẩm sinh ra hoàn toàn phục vụ cho các mục đích khác nhau nên theo mục đích tái sử dụng tối đa chất thải rắn nhưng ít gây ảnh hưởng tới môi trường nên trong phần này phương pháp được lựa chọn là phương pháp ủ hiếu khí

III Lựa chọn công nghệ.

Hệ thống làm phân compost Lemna là một công nghệ kĩ thuật kín được cấp bằng sáng chế độc quyền Công nghệ Lemna sử dụng các bao ủ có hàm lượng polythene thấp để chứa và bảo vệ rác hữu cơ có thổi khí nhằm mục đích đẩy nhanh quá trình composting tự nhiên để sản xuất ra phân bón hữu cơ có chất lượng cao Từ khâu xử lý nguyên liệu đầu vào cho đến giai đoạn sản xuất cuối cùng, hệ thống compost Lemna luôn đảm bảo được sự kiểm soát đáng tin cậy quy trình xử lý

Sơ đồ hệ thống:

Chất thải rắn hữu cơ

Khu tiếp nhận

Máy nghiền

Phối trộn

Ủ phân

Bổ sung chất dinh dưỡng

Không khí

Hình 6.1 Sơ đồ quy trình sản xuất compost bằng phương pháp ủ hiếu khí.

Hệ thống composting Lemna có nhiều ưu điểm kĩ thuật hơn các kĩ thuật composting khác Những ưu điểm này bao gồm:

 Các bao là những ống chứa hiệu quả, chịu được tác động của mưa gió

 Không có mùi hôi và ruồi muỗi

 Ngăn chặn bụi và nước rò rỉ

 Giảm nhu cầu về diện tích đất

 Đẩy nhanh quá trình làm phân compost

 Qúa trình vận hành đơn giản và chi phí bảo dưỡng thấp

 Không có nguy hiểm về hỏa hoạn

 Các bao chứa rác có thể tái sử dụng lại

 Hệ thống này dễ mở rộng thêm với công suất trong tương lai

IV MÔ TẢ VÀ TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ:

4.1 Khu tiếp nhận.

Tổng lượng CTR hữu cơ cần cho nhà máy hoạt động là 71 tấn/ngđ Tuy nhiên, để đảm bảo lúc nào nhà máy cũng có nguyên liệu để hoạt động hay những lúc gặp sự cố nhà máy ngưng hoạt động trong một thời gian, nhất là các khoảng thời gian cần cho việc duy tu sửa chữa máy móc thiết bị làm lượng CTR vận chuyển về sẽ tồn đọng lại Vì vậy, khu tiếp nhận được thiết kế có thể lưu rác trong 2 ngày, do đó công suất của khu tiếp nhận :

Xử lý độ chín

Sàng

Phân compost

Bãi chôn lấp

Q = 71 ¿ 2 = 142 (tấn)

Với khối lượng riêng của CTR hữu cơ là 290 kg/m3 (Diệu, 2010), thể tích khu tiếp nhận

V = 142 : 0,29 = 489.66 ~ 490 (m3)

Chọn chiều cao rác có thể đạt được trong khu tiếp nhận tối đa là 3 m, vậy diện tích cần thiết của khu tiếp nhận là: S1 = 490 : 3 = 163.3 (m2) ~ 164 m2

Kích thước khu tiếp nhận được thiết kế L ¿ B = 14 m ¿ 12 m

Khu tiếp nhận được xây dựng có mái che bằng tôn trên có gắn các quạt thông gió tự nhiên, có tường bao xung quanh Ngoài ra, tại đây có thêm các hệ thống thu, dẫn nước rò rỉ từ CTR đến bể chứa trung tâm của trạm xử lý cũng như việc phun chế phẩm khử mùi và diệt côn trùng được thực hiện liên tục trong suốt quá trình hoạt động

4.2 Nghiền CTR.

Kích cỡ nguyên liệu giúp xác định nguyên liệu đó sẽ làm phân compost tốt như thế nào Các miếng nguyên liệu lớn sẽ không thành phân compost nhanh bằng các miếng nhỏ Nguyên liệu càng nhỏ thì càng có thêm diện tích bề mặt để vi khuẩn tấn công vào và do vậy, quá trình thành phân compost của nguyên liệu nhanh hơn Tất cả nguyên liệu còn lại trên băng tải nhặt rác sẽ đi thông qua lớp vách mở và chuyển tới bàn máy để cắt Máy cắt đưa các nguyên liệu được cắt nhỏ xuống sàn bê tông để lưu vào kho trước khi đem trộn

Lựa chọn máy nghiền rác TS 530 với các thông số sau:

Kích thước rác sau nghiền (mm) 10

4.3 Trộn CTR hữu cơ.

Trạm trộn gồm có máy nghiền trộn lớn được tiếp nguyên liệu từ một băng tải chuyển nguyên liệu đến từ các thùng chưa nguyên liệu Việc thỉnh thoảng kiểm nghiệm mỗi loại nguyên liệu là cần thiết để xác định việc trộn nguyên liệu như mong muốn Mỗi loại nguyên liệu đưa ra thùng chứa đều được đo như thiết kế máy trộn yêu cầu Một người vận hành máy xúc bổ sung thêm nguyên liệu khi chúng được sử dụng hết trong mỗi thùng nguyên liệu

Các chất phụ gia cần để bổ sung cacbon và thiết lập tỉ lệ C/N tối ưu Bên cạnh đó, các chất phụ gia còn dùng để tạo không gian trống cho không khí hoạt động, để không khí lưu thông và làm khô nguyên liệu Trong trường hợp sử dụng phụ gia khô, nó còn dùng để hấp thụ trực tiếp độ ẩm còn dư Các mẫu chất phụ gia được lựa chọn là trấu và rơm, bổ sung bằng mùn cưa vì những loại nguyên liệu này vốn dồi dào ở đất nước ta

4.4 Ủ phân.

Các ống làm phân compost trong hệ thống compost Lemna là các bao có hàm lượng polythene thấp có đường kính 3m và chiều dài lên đến 60m Mỗi bao sẽ chưa 210 tấn phân compost Với thời gian ủ là 49 ngày Trung bình một năm ủ 7 đợt và số bao cần thiết là: 17 bao

Chia số bao thành 4 hàng, 3 hàng 4 bao và hàng còn lại 5 bao Khoảng cách giữa 2 bao là 2m, khoảng cách giữa các hàng 12m

Vận tốc thổi khí cho quá trình ủ phân trong khoảng 5 – 10 m3 khí/ tấn nguyên liệu