Đ án công ngh 2ồ ệ GVHD: TS. Bùi Xuân Đông
L I M Đ UỜ Ở Ầ
Cùng v i s phát tri n c a xã h i thì nhu c u sinh ho t c a con ng i ngày càngớ ự ể ủ ộ ầ ạ ủ ườ
đ c đáp ng, không ch v s l ng mà còn phong phú v c m u mã và ch tượ ứ ỉ ề ố ượ ề ả ẫ ấ
l ng ngày càng cao. Nó cũng đ ng nghĩa v i l ng rác th i sinh ho t ngày m tượ ồ ớ ượ ả ạ ộ
nhi u và tr thành v n đ nh c nh i và b c xúc không ch riêng t ng vùng, t ng qu cề ở ấ ề ứ ố ứ ỉ ừ ừ ố
gia mà c trên toàn th gi i. Th c t đã có nh ng ki n t ng, tranh ch p bãi đ rác vàả ế ớ ự ế ữ ệ ụ ấ ổ
quan đi m v hàng ph th i gi a các qu c gia trên th gi i.ể ề ế ả ữ ố ế ớ
Đ ng tr c th c tr ng v tình hình ô nhi m rác th i sinh ho t đang nh c nh i,ứ ướ ự ạ ề ễ ả ạ ứ ố
n c ta cũng đã có nhi u bi n pháp x lý, s d ng nhi u ph ng pháp nh chôn l p,ướ ề ệ ử ử ụ ề ươ ư ấ
đ t rác và s n xu t phân bón h u c t rác v.v. m i ph ng pháp đ u có u nh cố ả ấ ữ ơ ừ ỗ ươ ề ư ượ
đi m riêng và ch phù h p v i t ng đ i t ng rác. Thêm n a các công ngh x lý rácể ỉ ợ ớ ừ ố ượ ữ ệ ử
t tr c, ch y u là công ngh nh p ngo i, r t đ t ti n và ch a phù h p v i rác th iừ ướ ủ ế ệ ậ ạ ấ ắ ề ư ợ ớ ả
Vi t Nam ch a qua phân lo i. Yêu c u th c t c n có công ngh v a đ m b o hi uệ ư ạ ầ ự ế ầ ệ ừ ả ả ệ
qu x lý v a phù h p v i đi u ki n kinh t trong n c và bi n ngu n h u c nàyả ử ừ ợ ớ ề ệ ế ướ ế ồ ữ ơ
thành phân bón ph c v phát tri n nông nghi p b n v ng. ụ ụ ể ệ ề ữ
Vì v y, đ tàiậ ề “Thi t k nhà máy s n xu t phân vi sinh t rác th i sinhế ế ả ấ ừ ả
ho t, năng su t 10 t n rác/gi ” ạ ấ ấ ờ có th xem là m t ph ng án gi i quy t vi c ôể ộ ươ ả ế ệ
nhi m môi tr ng do rác th i gây ra. Đây không ph i là m t đ tài m i vì đã có nhi uễ ườ ả ả ộ ề ớ ề
n i trong c n c áp d ng ph ng pháp này, nh ng là m t đ tài có tính th c ti nơ ả ướ ụ ươ ư ộ ề ự ễ
cao, bên c nh vi c gi i quy t v n đ b c bách là ô nhi m môi tr ng đang r t c n ýạ ệ ả ế ấ ề ứ ễ ườ ấ ầ
th c trách nhi m c a ng i dân và c a toàn xã h i, nó còn t o ra s n ph m ph c vứ ệ ủ ườ ủ ộ ạ ả ẩ ụ ụ
cho nông nghi p s ch. Phân bón vi sinh có u đi m là không gây t n h i cho môiệ ạ ư ể ổ ạ
tr ng, là lo i phân bón ch a nhi u VSV có l i cho môi tr ng, giúp cây h p thu ch tườ ạ ứ ề ợ ườ ấ ấ
dinh d ng t t h n và có tác d ng c i t o đ t r t t t. Phân vi sinh s thay th d nưỡ ố ơ ụ ả ạ ấ ấ ố ẽ ế ầ
cho phân bón hoá h c, thích h p cho phát tri n nông nghi p b n v ng.ọ ợ ể ệ ề ữ
SVTH: Tr ng Ng c Oanhươ ọ L p 08SHớTrang 1
Đ án công ngh 2ồ ệ GVHD: TS. Bùi Xuân Đông
CH NG 1ƯƠ
T NG QUANỔ
1.1 T ng quan v rác th i sinh ho tổ ề ả ạ
1.1.1 Khái ni mệ
Ch t th i r n (còn g i là rác) là các ch t r n b lo i ra trong quá trình s ng, ho tấ ả ắ ọ ấ ắ ị ạ ố ạ
đ ng và s n xu t c a con ng i và đ ng v t. Ch t th i r n phát sinh t các h giaộ ả ấ ủ ườ ộ ậ ấ ả ắ ừ ộ
đình, khu công c ng, khu th ng m i, b nh vi n,… trong đó, ch t th i r n sinh ho tộ ươ ạ ệ ệ ấ ả ắ ạ
chi m t l cao nh t. Ch t l ng và s l ng rác th i t i t ng qu c gia và t ng khuế ỉ ệ ấ ấ ượ ố ượ ả ạ ừ ố ừ
v c trong m i qu c gia là r t khác nhau tùy thu c vào trình đ kinh t và khoa h c kự ỗ ố ấ ộ ộ ế ọ ỹ
thu t. B t kỳ ho t đ ng s ng nào c a con ng i, t i nhà, tr ng h c hay n i công sậ ấ ạ ộ ố ủ ườ ạ ườ ọ ơ ở
đ u sinh ra m t l ng rác đáng k , trong đó có c hai lo i vô c và h u c .ề ộ ượ ể ả ạ ơ ữ ơ
Vì v y có th đ nh nghĩa rác th i sinh ho t là nh ng thành ph n tàn tích vô c vàậ ể ị ả ạ ữ ầ ơ
h u c ph c v đ i s ng con ng i, chúng không còn đ c s d ng và b tr l i môiữ ơ ụ ụ ờ ố ườ ượ ử ụ ị ả ạ
tr ng s ng.ườ ố
1.1.2 Tình hình ô nhi m rác th i ễ ả
1.1.2.1 Trên th gi iế ớ
Trong vài th p k v a qua, do s phát tri n c a khoa h c k thu t d n đ n sậ ỷ ừ ự ể ủ ọ ỹ ậ ẫ ế ự
phát tri n m nh m v kinh t , do s bùng n dân s , nhu ể ạ ẽ ề ế ự ổ ố c uầ sinh ho t ngày càngạ
cao, theo đó l ng các ch t th i do con ng i gây ra càng nhi u và đa d ng v thànhượ ấ ả ườ ề ạ ề
ph n.ầ
N n ô nhi m môi tr ng có th th y m i n i trên th gi i, t Mexico, Nga,ạ ễ ườ ể ấ ở ọ ơ ế ớ ừ
M cho t i Trung Qu c, n Đ … Mumbai là m t trong nh ng thành ph đông đúcỹ ớ ố Ấ ộ ộ ữ ố
nh t và b n th u nh t trên trái đ t. M i ngày, ng i dân n i đây qu ng ra hàng t nấ ẩ ỉ ấ ấ ỗ ườ ở ơ ẳ ấ
rác. Chúng ta có th tìm th y rác b n kh p m i n i trong thành ph này. Nên n iể ấ ẩ ở ắ ọ ơ ố ơ
đây còn đ c g i là “kinh đô” c a th gi i v rác th i [11]. B c Kinh có dân s 17,6ượ ọ ủ ế ớ ề ả ắ ố
tri u ng i, th i ra kho ng 18.400 t n rác m i ngày. 90% rác th i đ c đ t i 13 bãiệ ườ ả ả ấ ỗ ả ượ ổ ạ
rác đ t r i rác quanh thành ph [12].ặ ả ố Anh, l ng rác th i năm 2008 là 18,1 tri uỞ ượ ả ệ
t n, không có gì đáng ng c nhiên khi các nhà ho t đ ng môi tr ng t i Anh đã g i xấ ạ ạ ộ ườ ạ ọ ứ
s s ng mù là “h rác c a châu Âu”ở ươ ố ủ [13].
N u tính bình quân m i ng i m t ngày đ a vào môi tr ng 0,5kg ch t th i thìế ỗ ườ ộ ư ườ ấ ả
m i ngày trên th gi i h n 6 t ng i s th i vào môi tr ng h n 3 tri u t n rác vàỗ ế ớ ơ ỷ ườ ẽ ả ườ ơ ệ ấ
m i năm s th i trên 1 t t n rác th i.ỗ ẽ ả ỷ ấ ả
SVTH: Tr ng Ng c Oanhươ ọ L p 08SHớTrang 2
Đ án công ngh 2ồ ệ GVHD: TS. Bùi Xuân Đông
V i m t l ng rác kh ng l nh v y, vi c x lý ch t th i sinh ho t đã tr thànhớ ộ ượ ổ ồ ư ậ ệ ử ấ ả ạ ở
m t ngành công nghi p thu hút nhi u ộ ệ ề công ty l n. Tuy nhiên các bãi rác t p trung v nớ ậ ẫ
t n t i và ngày càng có xu h ng gia tăng. Đi u này do nhi u nguyên nhân, t thi uồ ạ ướ ề ề ừ ế
v n đ u t , thi u thi t b đ n thi u ki n th c v chuyên môn, không nh n th c đ yố ầ ư ế ế ị ế ế ế ứ ề ậ ứ ầ
đ v t m quan tr ng trong vi c qu n lý rác. Rác có th gây ô nhi m toàn di n đ nủ ề ầ ọ ệ ả ể ễ ệ ế
môi tr ng đ t, n c, không khí.[1]ườ ấ ướ
1.1.2.2 Vi t NamỞ ệ
Trong 20 năm qua, Vi t Nam đã đ t đ c nh ng b c ti n đáng k v phátệ ạ ượ ữ ướ ế ể ề
tri n kinh t - xã h i. T năm 2005 đ n nay, GDP liên t c tăng, bình quân đ t trênể ế ộ ừ ế ụ ạ
7%/năm. Cùng v i s phát tri n kinh t thì v n đ môi tr ng cũng b nh h ngớ ự ể ế ấ ề ườ ị ả ưở
theo. Vi t Nam ta v i trên 85 tri u ng i đã th i ra m i năm h n 15 tri u t n rác.ệ ớ ệ ườ ả ỗ ơ ệ ấ
Trong đó rác sinh ho t đô th và nông thôn chi m kho ng 12,8 tri u t n; rác côngạ ị ế ả ệ ấ
nghi p kho ng 2,7 tri u t n; l ng rác th i y t kho ng 2,1 v n t n, l ng rác th iệ ả ệ ấ ượ ả ế ả ạ ấ ượ ả
đ c h i trong công nghi p là 13 v n t n và rác th i trong nông nghi p (k c hóaộ ạ ệ ạ ấ ả ệ ể ả
ch t kho ng 4,5 v n t n)…ấ ả ạ ấ .[1] T l tăng cao t p trung các đô th đang có xuỷ ệ ậ ở ị
h ng m r ng, phát tri n m nh c v quy mô l n dân s và các khu công nghi p,ướ ở ộ ể ạ ả ề ẫ ố ệ
nh các đô th t nh Phú Th (19.9%), thành ph Ph Lý (17,3%), H ng Yên (12,3%),ư ị ỉ ọ ố ủ ư
Rach Giá (12,7%), Cao Lãnh (12,5%),…[14]
Theo th ng kê hi n nay trên c n c có 91 bãi rác l n, ch có 17 bãi h p v sinh,ố ệ ả ướ ớ ỉ ợ ệ
chi m ch a t i 19%. Trong khi đó có 49 bãi rác (chi m g n 54%) đang gây ô nhi mế ư ớ ế ầ ễ
nghiêm tr ng. Các bãi rác chôn l p không h p v sinh và các bãi rác l thiên gây ra ôọ ấ ợ ệ ộ
nhi m n c ng m và n c m t do n c rác không đ c x lý, các ch t ô nhi mễ ướ ầ ướ ặ ướ ượ ử ấ ễ
không khí, t o ra nhi u mùi hôi th i ho c các lo i con trùng, ru i mu i, chu t, b ,..ạ ề ố ặ ạ ồ ỗ ộ ọ
gây nh h ng r t l n đ n ng i dân đ c bi t là nh ng ng i dân s ng c nh bãi rác.ả ưở ấ ớ ế ườ ặ ệ ữ ườ ố ạ
Nguyên nhân gây tình tr ng ô nhi m rác th i sinh ho t hi n nay xu t phát t th cạ ễ ả ạ ệ ấ ừ ự
tr ng qu n lý môi tr ng và ý th c c a ng i dân. Đ gi i quy t v n đ này m tạ ả ườ ứ ủ ườ ể ả ế ấ ề ộ
cách tri t đ c n có s k t h p ch t ch gi a các nhà qu n lý, nhà khoa h c và ng iệ ể ầ ự ế ợ ặ ẽ ữ ả ọ ườ
dân nh m tìm ra gi i pháp h p lý trong vi c gi m thi u, tái s d ng và quay vòng rácằ ả ợ ệ ả ể ử ụ
th i đô th .[1]ả ị
1.1.3 S hình thành rác th i sinh ho tự ả ạ
Rác th i sinh ho t đ c t o ra trong ho t đ ng s ng c a con ng i, ch y u tả ạ ượ ạ ạ ộ ố ủ ườ ủ ế ừ
các h gia đình, các khu dân c , các c quan, tr ng h c, các trung tâm, d ch v ,ộ ư ơ ườ ọ ị ụ
th ng m i.ươ ạ
SVTH: Tr ng Ng c Oanhươ ọ L p 08SHớTrang 3
Đ án công ngh 2ồ ệ GVHD: TS. Bùi Xuân Đông
- Các ch t th i t o ra t các b p các gia đình hay các nhà b p t p th ,ấ ả ạ ừ ế ở ế ậ ể các lo iạ
này có b n ch t d phân hu sinh h c, quá trình phân hu t o ra mùi khó ch u, đ cả ấ ể ỷ ọ ỷ ạ ị ặ
bi t trong đi u ki n th i ti t nóng m.ệ ề ệ ờ ế ẩ . Ngoài ra còn có c nh ng ch t khó phân h yả ữ ấ ủ
nh : các lo i bao nilông, gi rách, các lo i bao bì t cellulose.ư ạ ẻ ạ ừ
- Ch t th i t khu v c th ng m i nh ch siêu th . S l ng này r t l n và đaấ ả ừ ự ươ ạ ư ợ ị ố ượ ấ ớ
d ng.ạ
- Ch t th i t các khu vui ch i, gi i trí, nhà tr ng, khách s n, nhà máy, xíấ ả ừ ơ ả ườ ạ
nghi p…ệ
1.1.4 Thành ph n rác th i r nầ ả ắ
Ch t th i sinh ho t là lo i ch t th i ph c t p đ c t o ra t nhi u ngu n khácấ ả ạ ạ ấ ả ứ ạ ượ ạ ừ ề ồ
nhau. Thành ph n c a nó g m:ầ ủ ồ
- Rác h u c ữ ơ : 41,98 %
- Gi yấ : 5,27 %
- Nh a, cao suự : 7,19 %
- Len, v i ả : 1,75 %
- Th y tinhủ : 1,42 %
- Đá, đ t sét, sành sấ ứ : 6,89 %
- X ng, v h pươ ỏ ộ : 1,27 %
- Kim lo iạ : 0,59 %
- T p ch tạ ấ : 33,67 %
Kh i l ng riêng ch t th i: 800kg/mố ượ ấ ả 3
Thành ph n chi m nhi u nh t là h p ch t h u c , do đó có th s d ng làmầ ế ề ấ ợ ấ ữ ơ ể ử ụ
ngu n nguyên li u đ s n xu t phân vi sinh.ồ ệ ể ả ấ [15]
1.1.5 Vi sinh v t (VSV) có trong rác th i sinh ho tậ ả ạ
Các VSV có trong rác th i th ng xu t hi n t hai ngu n c b n sau:ả ườ ấ ệ ừ ồ ơ ả
- Có s n trong ch t th i t ngu n sinh ra nó, trong đó có VSV, giun, sán th ngẵ ấ ả ừ ồ ườ
có s n trong ch t th i ngay t khi b t đ u b ch t này vào môi tr ng. Đây là ngu nẵ ấ ả ừ ắ ầ ỏ ấ ườ ồ
VSV nhi u nh t và t p trung nh t.ề ấ ậ ấ
- VSV nhi m vào ch t th i t không khí, đ t, n c trong quá trình thu nh n, v nễ ấ ả ừ ấ ướ ậ ậ
chuy n và c trong quá trình x lý.ể ả ử
H sinh thái ch t th i là h sinh thái không b n v ng. Nó bi n đ ng r t nhanhệ ấ ả ệ ề ữ ế ộ ấ
trong su t quá trình t n tr ch t th i.[2]ố ồ ữ ấ ả
SVTH: Tr ng Ng c Oanhươ ọ L p 08SHớTrang 4
Đ án công ngh 2ồ ệ GVHD: TS. Bùi Xuân Đông
1.2 Các ph ng pháp x lý rác th i sinh ho tươ ử ả ạ
1.2.1 Ph ng pháp chôn l pươ ấ
∗Nguyên lý:
Đây là ph ng pháp chôn l p rác vào các h đào có tính toán v dung l ng, cóươ ấ ố ề ượ
gia c c n th n đ ki m soát khí th i và ki m soát l ng n c rò r . Nguyên lý c aố ẩ ậ ể ể ả ể ượ ướ ỉ ủ
ph ng pháp này là t o môi tr ng y m khí đ VSV tham gia phân hu các thànhươ ạ ườ ế ể ỷ
ph n h u c có trong rác th i, có ki m soát hi n t ng ô nhiêm n c, đ t va khôngầ ữ ơ ả ể ệ ượ / ướ ấ 0
khí.
Ngày nay ph ng pháp chôn l p đã đ c c i ti n thành chôn l p tích c c hayươ ấ ượ ả ế ấ ự
chôn l p ki u sinh h c (landfill bioreactor). Nguyên t c c a ph ng pháp này gi ngấ ể ủ ọ ắ ủ ươ ố
nh chôn l p. Nh ng v i chôn l p k t h p v i sinh h c rác s đ c trong h ư ấ ư ớ ấ ế ợ ớ ủ ọ ẽ ượ ủ ố ủ
đ c thi t k nh reactor đ tránh rò r n c rác và đ c b sung nh ng ch ph mượ ế ế ư ể ỉ ướ ượ ổ ữ ế ẩ
vi sinh kh mùi hôi c a quá trình phân h y.ử ủ ủ
∗u đi m: Ư ể
- Chi phí đ u t ít.ầ ư
- X lý đ c m t l ng rác đáng k .ử ượ ộ ượ ể
∗Nh c đi m:ượ ể
- Di n tích tiêu t n l n.ệ ố ớ
- Th i gian phân h y ch m, k c v i ph ng pháp chôn l p ki u có b sungờ ủ ậ ể ả ớ ươ ấ ể ủ ổ
ch ph m sinh h c.ế ẩ ọ
- Gây ô nhi m không khí do thoát ra các lo i khí nh CHễ ạ ư 4, CO2, H2S, NH3, indol
và nhi u khí khac gây mùi khác.ề 1
- Gây ô nhi m t ng n c ng m do n c m a th m vào bãi rác t o ra l ngễ ầ ướ ầ ướ ư ấ ạ ượ
n c rò r r t l n, r a trôi các ch t d phân h y.ướ ỉ ấ ớ ử ấ ễ ủ
1.2.2 Ph ng pháp đ tươ ố
∗Nguyên lý:
Rác th i sau khi thu gom, vân chuyên vê đ c đ t trong các lò đ t, có th thuả 2 3 0 ượ ố ố ể
nhi t đ ch y máy phát đi n, con phân tro co thê đem chôn lâp.ệ ể ạ ệ 0 0 1 3 1
∗u đi m:Ư ể
- Tiêu di t đ c m m b nh, lo i b đ c các ch t đ c h i trong ch t th i.ệ ượ ầ ệ ạ ỏ ượ ấ ộ ạ ấ ả
- H n ch đ c v n đ ô nhi m liên quan đ n n c rác.ạ ế ượ ấ ề ễ ế ướ
SVTH: Tr ng Ng c Oanhươ ọ L p 08SHớTrang 5