Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU………………………………….................................................3
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT…………...4
1.1. Tìm hiểu về chất thải rắn sinh hoạt…………………………………………4
1.1.1. Định nghĩa………………………………………………………………...4
1.1.2. Nguồn gốc, đặc điểm, thành phần, tính chất của rác thải sinh hoạt………4
1.1.3. Các phương pháp xử lý rác thải sinh hoạt thường gặp…………………...6
1.2. Tìm hiểu về phân vi sinh…………………………………………………...9
1.2.1. Phân VSV cố định nitơ………………………………………………….10
1.2.2. Phân lân vi sinh………………………………………………………….10
1.2.3. Thực trạng phân bón VSV ở Việt Nam…………………………………11
Chương 2: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN…………………12
2.1. Sơ đồ công nghệ một số nước trên thế giới……………………………….12
2.2. Lựa chọn sơ đồ cơng nghệ………………………………………………...19
Chương 3: TÍNH TỐN CÂN BẰNG VẬT CHẤT TRONG DÂY
CHUYỀN……………………………………………………………………...28
3.1. Cơng đoạn tính tốn trong sản xuất phân vi sinh………………………....28
3.1.1. Công đoạn phân loại…………………………………………………….28
3.1.2. Công đoạn phối trộn…………………………………………………….39
3.1.3. Công đoạn ủ hiếu khí……………………………………………………31
3.1.4. Cơng đoạn ủ chin………………………………………………………..40
3.1.5. Cơng đoạn tinh chế và đóng bao sản phẩm……………………………..41
3.2. Tính tốn các thiết bị chính và thiết bị phụ trong dây chuyền sản xuất phân
vi sinh………………………………………………………………………….44
3.3. Tính tốn mặt bằng……………………………………………………….50
3.3.1. Tính diện tích mặt bằng nhà máy……………………………………….50
3.3.2. Lựa chọn vị trí xây dựng nhà máy và nguyên tắc bố trí mặt bằng……...55
KẾT LUẬN…………………………………………………………………...56
Trang 1

Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………57

Trang 2


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

LỜI NĨI ĐẦU
Trong thời kì cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa nước ta đã đạt được nhưng thành
tựu to lớn về kinh tế, công nghệ và kĩ thuật. Tuy nhiên. đi đôi với sự phát triển
là những vấn nhức nhối về mơi trường. Phát triển càng nhiều thì hiểm họa đối
với mơi trường cũng tang theo. Chính vì vậy vấn đề ô nhiễm môi trường đang là
vấn được quan tâm hàng đầu hiện nay.
Sự phát triển bao gồm q trình đơ thị hóa nhanh chóng kéo theo lượng rác thải
đơ thị phát sinh ra ngày càng nhiều. Đây là một vấn đề đáng lo ngại hiện nay vì
lượng rác thải sinh ra vượt quá khả năng xử lý của các công ty môi trường.
Đứng trước thực trạng này, nước ta cũng đã có nhiều biện pháp xử lý, sử dụng
phương pháp như chôn lấp, sản xuất chế phẩm phân vi sinh đang được áp dụng
với quy mô vừa và nhỏ, phương pháp đốt thì đang được nghiên cứu và dần đưa
vào thực tiễn. Và rác thải của Việt Nam chưa được phân loại tại nguồn nên sẽ
khó khăn cho việc sử dụng cơng nghệ của nước ngồi. Ngồi việc đầu tư nghiên
cứu về giải pháp xử lý, chúng ta cần thực hiện tuyên truyền và nâng cao ý thức
phân loại rác từ nguồn nhằm giải quyết vấn đề này.
“Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, năng suất 70
tấn/ngày” là đề tài đồ án của em. Đây không phải là một đề tài mới, đã được áp
dụng tại nước ta và mang lại giá trị cao. Đề tài vừa xử lý rác thải đô thị, vừa

đem lại hiệu quả kinh tế. Trong khuôn khổ đồ án, em xin trình bày một số nội
dung như sau: tìm hiểu thực trạng rác thải ở Việt Nam, quy trình cơng nghệ làm
phân vi sinh, tính tốn thiết kế mặt bằng dây chuyền sản xuất

Trang 3


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT
1.1. Tìm hiểu về chất thải rắn sinh hoạt
1.1.1. Định nghĩa
Chất thải rắn được hiểu là tất cả các chất thải phát sinh ra do các hoạt động của
con người và động vật tồn tại ở dạng rắn và được thải bỏ khi khơng cịn hữu
dụng hay khơng muốn dung nữa, bao gồm tất cả những chất rắn không đồng
nhất thải ra từ cộng đồng dân cư ở đô thị cũng như các chất thải đồng nhất của
các ngành sản xuất nông nghiệp, cơng nghiệp, khai khống…
Chất thải rắn sinh hoạt là chất thải rắn sinh ra từ hoạt đông hàng ngày của con
người. Rác thải sinh hoạt ở mọi nơi mọi lúc trong phạm vi thành phố hoặc các
khu dân cư, từ các hộ gia đình, khu thương mại, chợ và các tụ điểm buôn bán,
nhà hàng, khách sạn, công viên, khu vui chơi giải trí, các viện nghiên cứu,
trường học, các cơ quan nhà nước…
1.1.2. Nguồn gốc, đặc điểm, thành phần, tính chất của rác thải sinh hoạt
a, Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn
Các nguồn chủ yếu phát sinh chất thải rắn sinh hoạt bao gồm:
- Từ khu dân cư: Bao gồm các khu dân cư tập trung, những hộ dân cư tách rời.
Nguồn rác thải chủ yếu là: thực phẩm dư thừa, thủy tinh, gỗ, nhựa, cao su…cịn
có một số chất thải nguy hại
- Từ các động thương mại: Quầy hàng, nhà hàng, chợ, văn phòng cơ quan,
khách sạn,...Các nguồn thải có thành phần tương tự như đối với các khu dân cư

(thực phẩm, giấy, catton,..)
- Các cơ quan, công sở: Trường học, bệnh viện, các cơ quan hành chính: lượng
rác thải tương tự như đối với rác thải dân cư và các hoạt động thương mại
nhưng khối lượng ít hơn.
-Từ xây dựng: Xây dựng mới nhà cửa, cầu cống, sửa chữa đường xá, dỡ bỏ các
cơng trình cũ. Chất thải mang đặc trưng riêng trong xây dựng: sắt thép vụn,
gạch vỡ, các sỏi, bê tông, các vôi vữa, xi măng, các đồ dùng cũ không dùng nữa
- Dịch vụ công cộng của các đô thị: Vệ sinh đường xá, phát quan, chỉnh tu các
công viên, bãi biển và các hoạt động khác,... Rác thải bao gồm cỏ rác, rác thải từ
việc trang trí đường phố.
- Các quá trình xử lý nước thải: Từ quá trình xử lý nước thải, nước rác, các
q trình xử lý trong cơng nghiệp. Nguồn thải là bùn, làm phân compost,...

Trang 4


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

- Từ các hoạt động sản xuất công nghiệp: Bao gồm chất thải phát sinh từ các
hoạt động sản xuất công nghiệp và tiểu thủ cơng, q trình đốt nhiên liệu, bao bì
đóng gói sản phẩm,... Nguồn chất thải bao gồm một phần từ sinh hoạt của nhân
viên làm việc.
- Từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp: Nguồn chất thải chủ yếu từ các cánh
đồng sau mùa vụ, các trang trại, các vườn cây,... Rác thải chủ yếu thực phẩm dư
thừa, phân gia súc, rác nông nghiệp, các chất thải ra từ trồng trọt, từ quá trình
thu hoạch sản phẩm, chế biến các sản phẩm nông nghiệp.
Bảng 1.1: Chất thải đặc trưng từ một số nguồn phổ biến [𝟏]
Nguồn thải
Khu dân cư và thương mại


Chất thải đặc biệt

Chất thải từ viện nghiên cứu công sở

Thành phần chất thải
Chất thải thực phẩm, giấy, carton,
nhựa, vải, cao su, rác vườn, gỗ, nhôm,
kim loại chứa sắt và các loại khác: tã
lót, khăn vệ sinh…
Chất thải thể tích lớn, đồ điện dân
dụng, hàng hóa, rác vườn thug om
riêng, pin, dâu, lốp xe, chất thải nguy
hại
Bao gồm chất thải sinh hoạt như
trong khu dân cư và thương mại, chai
lọ đựng hóa chất , găng tay, pin, đồ
điện tử

Chất thải từ dịch vụ

Vệ sinh đường phố: Bụi, rác, xác
động vật, xe máy hỏng, cỏ, gốc cây,
ống kim loại và nhựa cũ, ăn uống:
chai nước giải khát, can sữa, lon
bia,..thùng carton, nhựa hỗn hợp, vải,
giẻ rách...

Hoạt động sản xuất

Rơm, rạ, rễ cây, lá, đất, thùng, bao ,

vỏ , đồ đựng các loại, tro, bụi, xỉ than
…

b,Thành phần của chất thải rắn sinh hoạt

Trang 5


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

Bảng 1.2: Bảng phân loại một số thành phần của chất thải rắn sinh hoạt

Thành phần
Các chất cháy được
Giấy
Hàng dệt
Thực phẩm
Cỏ, gỗ củi, rơm rạ

Chất dẻo

Da và cao su

Các chất không cháy
Các kim loại sắt

Các kim loại phi sắt
Thủy tinh
Đá và sành sứ


Các chất hỗn hợp

Định nghĩa

Ví dụ

Các vật liệu làm từ bột
và giấy
Có nguồn gốc từ các sợi
Các chất thải từ đồ ăn,
thực phẩm
Các vật liệu và sản
phẩm được chế tạo từ
gỗ, tre, rơm…
Các vật liệu và sản
phẩm được chế tạo từ
chất dẻo
Các vật liệu và sản
phẩm được chế tạo từ da
và cao su

Các túi giây, mảnh bìa,
giấy vệ sinh…
Vải, len, nilong...
Cọng rau, vỏ quả, thân
cây, lõi ngô
Đồ dùng bằng gỗ như
bàn ghế, đồ chơi, vỏ
dừa…
Phim cuộn, túi chất dẻo,

chai lọ, dây điện, các
đấu vịi…
Bóng, giày, ví, băng cao
su

Các vật liệu và sản
phẩm được chế tạo từ
sắt mà để bị nam châm
hút
Các vật liệu không bị
nam châm hút
Các vật liệu và sản
phẩm được chế tạo từ
thủy tinh
Bất kì một loại vật liệu
khơng cháy khác ngồi
kim loại và thủy tinh
Tất cả các loại vật liệu
khác không phân loại
trong bảng này. Loại
này có thể chia làm hai
phần: kích thước nhỏ
hơn 5mm và lớn hơn
5mm

Vỏ hộp, dây điện, hàng
rào, dao, nắp lọ…

Vỏ nhôm, giây bao gói,
đồ đựng…

Chai lọ, đồ đựng bằng
thủy tinh, bóng đèn
Vỏ chai, ốc, xương,
gạch đá, gốm…
Đá cuội, cát, đất, tóc…

1.1.3. Các phương pháp xử lý rác thải sinh hoạt thường gặp
Trang 6


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

a, Phương pháp đổ rác thành đống ngoài trời
Đây là phương pháp được sử dụng nhiều nhất, rác được thu gom vận chuyển
đến địa điểm xác định để xử lý. Tại đó người ta đổ rác thành từng đống có kích
thước khác nhau. Lớp rác này đổ chồng lên lớp rác khác tạo nên sự hỗn độn
không theo quy luật nào.[𝟐]
* Ưu điểm
Phương pháp này đơn giản, ít tốn kém nhất
* Nhược điểm
- Hiện tượng thốt khí từ bãi rác đo khơng được che phủ kín ảnh hưởng đến
khơng khí khu vực xung quanh.
- Nước mưa thấm vào rác thải, lượng nước rị rỉ cần xử lý lớn, độ ơ nhiễm cao.
Phụ thuộc vào tự nhiên, thời gian 8 tháng đến 2 năm.
b, Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh( landfill)
Đây là phương pháp chôn lấp rác vào các hố đào có tính tốn về dung lượng, có
gia cố cẩn thận đề kiểm sốt khí thải và kiểm sốt lượng nước rị rỉ. Nền tang
của phương pháp này là tạo mơi trường yếm khí để vi sinh vật tham gia phân
hủy các thành phần hữu cơ có trong rác thải, có kiểm sốt hiện tượng ơ nhiễm
nước, đất và khơng khí.

Các bước tiến hành xử lý:
- Phân loại chất thải xử lý theo phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh
- Lựa chọn địa điểm chôn lấp
- Lựa chọn quy mô bãi chôn lấp
- Phân loại bãi chôn lấp
- Quản lý và xử lý nước rị rỉ tại bãi chơn lấp
*Ưu điểm
Phương pháp này có ưu điểm là kiểm sốt được hiện tượng ơ nhiễm mơi
trường.
* Nhược điểm
- Chi phí đầu tư xây dựng cao.
- Tốn diện tích để chứa rác.

Trang 7


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

- Thời gian phân hủy rác thải lâu, kể cả phương pháp landfill mặc dù có bổ sung
vi sinh vật.
- Đối với chôn lấp lộ thiên, phần bề mặt không được phủ kín, nên từ bãi rác
thốt ra các loại khí như NH4 , CO2 , H2 S, NH3 , indol và nhiều khí khác gây mùi
khó chịu, ơ nhiễm khơng khí trầm trọng ở khu vực xung quanh.
- Rác chơn lấp chưa được phân loại, chứa rất nhiều các chất khó phân hủy, các
chất độc hại có sẵn trong rác và các chất độc phát sinh trong quá trình ủ tạo ra
mối nguy hiểm rất lớn cho môi trường đất.
- Bãi rác chứa rất nhiều vi sinh vật gây bệnh, do chôn lấp lộ thiên các tác nhân
gây bệnh này sẽ tác động trực tiếp tới sức khỏe của những người sống gần khu
vực bãi rác
- Với phương pháp landfill, chi phí cho lớp lót, hệ thống thu và xử lý khí, nước

rác rất lớn.[𝟐]
c, Phương pháp đốt
Rác thải sau khi thu gom, vận chuyển về được đốt trong các lị đốt, có thể thu
nhiệt để chạy máy phát điện, cịn phần tro có thể đem đi chơn lấp
* Ưu điểm
- Tiêu diệt được mầm bệnh, loại bỏ được các chất độc hại trong rác thải.
- Hạn chế được các vấn đề ô nhiễm liên quan đến rác.
- Cho phép xử lý nhiều loại rác.
* Nhược điểm
- Tiết kiệm được diện tích đất do chơn lấp.
- Chi phí vận hành và bảo trì thiết bị rất cao.
- Gây ơ nhiễm khơng khí mơi trường nghiêm trọng, khó kiểm sốt với lượng khí
thải chứa dioxin, gây hiệu ứng nhà kính và các bệnh đường hô hấp.
- Tốn nhiều nguyên liệu đốt.
Phương pháp này chỉ thích hợp với rác thải cơng nghiệp, rác thải y tế. Khơng
thích hợp cho xử lý rác thải sinh hoạt có hàm lượng hữu cơ cao như ở Việt
Nam[𝟑]
d. Phương pháp ủ sinh học
* Bản chất phương pháp
Trang 8


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

Phương pháp ủ chất thải hữu cơ là quá trình phân giải một loạt các chất hữu cơ
có trong chất thải sinh hoạt, bùn cặn, phân gia súc,… dưới tác dụng của tập
đoàn vi sinh vật bản địa và vi sinh vật bổ sung vào. Quá trình ủ được thực hiện
trong cả điều kiện hiếu khí và kị khí.
* Mục đích phương pháp
Phương pháp ủ chất hữu cơ có những mục đích sau:

+ Ổn định chất thải: các q trình sinh học xảy ra khi ủ chất thải hữu cơ sẽ
chuyển hóa các chất thải hữu cơ dễ phân hủy thành các chất ổn định.
+ Tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh: do trong quá trình ủ, nhiệt độ tăng cao ( có
thể lên tới 80℃, trung bình khoảng 55-60℃) nên các vi sinh vật gây bệnh sẽ bị
tiêu diệt sau 4-5 ngày ủ.
+ Làm cho chất hữu cơ có giá trị phân bón cao: phần lớn các chất dinh dưỡng
như N, P, K có trong thành phần các chất hữu cơ, khi bón cho cây thì cây khơng
thể hấp thụ được, sau khi ủ thì các chất này sẽ chuyển sang vô cơ như NO−
3,
−
PO4 dễ dàng cho cây hấp thụ.
+ Làm tơi xốp đất: sau khi ủ chất hữu cơ trở thành dạng mùn, tơi xốp giúp cây
dễ hấp thụ.[𝟐]
* Các vi sinh vật trong quá trình ủ
Các loài vi khuẩn thường gặp là: Bacillus, Pseudomonas, Clostridium,…
Vài loại xạ khuẩn thường gặp trong quá trình ủ: Actinobifida, Actinomyces,
Streptomycses,..
Một vài loại nấm thường gặp khi ủ: Muccor, Aspergillus, Torula, Talaromyces,
Coprinus…
Sinh vật đơn bào[𝟒]
* Các yếu tố ảnh hường đến q trình ủ
Thành phần ngun liệu, kích thước ngun liệu, độ ẩm, nhiệt độ, pH , nồng
độ O2 , CO2 .
1.2. Tổng quan về phân vi sinh
“ Phân VSV (phân vi sinh) là sản phẩm chứa các VSV sống, đã được tuyển
chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành, thông qua các hoạt động sống
của chúng tạo nên các chất dinh dưỡng mà cây trồng có thể sử dụng được (N, P,
K, S, Fe…) hay các hoạt chất sinh học, góp phần nâng cao năng suất và chất

Trang 9



Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

lượng nông sản. Phân VSV phải đảm bảo không gây ảnh hưởng xấu đến người,
động, thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông thải.”
1.2.1. Phân VSV cố định nitơ
Nitơ là nguyên tố trơ khó liên kết hóa học với các ngun tố khác, nếu khơng
có chất xúc tác và điều kiện đặc biệt khác. Nitơ không ngừng bị chuyển hóa
trong một chu trình khép kín do tác động của sinh học hay hóa học khác nhau.
Dưới các tác động của cac hoạt động hóa học và sinh học, nitơ phân tử được
chuyển hóa thành đạm vơ cơ, sau chuyển hóa thành đạm thực vật và động vật
thơng qua q trình đồng hóa. Một phần đạm thực vật dưới dạng tàn dư thực vật
và một phần khác được người, động vật thải ra dưới dạng phân bã được trả lại
cho đất. Đạm trong đất, một phần được cây trồng sử dụng, số cịn lại bị mất do
thẩm lậu, rửa trơi hoặc bay hơi do hoạt động của các VSV đất có khả năng phân
giải đạm. Q trình đất mất đạm chịu ảnh hưởng rất lớn bởi chế độ canh tác.
Trong tự nhiên, nitơ phân tử tồn tại dưới dạng khí chiếm tới 78.16% thể tích
khơng khí, song hợp chất nitơ này lại không sử dụng được làm nguồn dinh
dưỡng cho vi sinh vật. Để cây trồng có thể sử dụng nguồn tài ngun này làm
chất dinh dưỡng, nitơ khơng khí phải được chuyển hóa thơng qua q trình cố
định nitơ (cố định đạm), trong đó nitơ phân tử được chuyển hóa thành amon.
Quá định cố định nitơ có thể xảy ra các tác nhận vật lý, hóa học hoặc sinh học,
trong đó q trình cố định đạm sinh học được quan tâm nhiều đến vì hiệu quả
và tính an tồn với mơi trường.
Cố định đạm sinh học là q trình khử N2 thành dưới xúc tác của enzim
nitrogenase khi có mặt của ATP theo sơ đồ phản ứng như sau:
N = N NH = NH H2N – NH2 NH3
N2 + 8H + 8e + 16Mg.ATP + 16O


2NH3 + H2 + 16Mg.ADP + 16P

Căn cứ vào đặc tính của các loại VSV và mối quan hệ của chúng đối với cây
trồng, VSV cố định nitơ được chia thành các loại cố định nitơ cộng sinh, cố
định nitơ tự do và cố định nitơ hội sinh[𝟓]
1.2.2. Phân lân vi sinh
VSV phân giải phân lân – VSV chuyển hóa lân (phosphate Solubilizing
Micreoorganisms – PSM) hay còn được gọi là VSV huy động lân (Phosphate
mobilizing Microorganisms) là các VSV có khả năng chuyển hóa hợp chất
photpho khó tan thành dạng dễ tiêu cho cây trồng sử dụng. Các VSV phân giải
hợp chất photpho khó tan được biết đến nay bao gồm cả vi khuẩn, nấm mốc và
nấm men. VSV phân giải lân không chỉ là các VSV chuyển hóa photphat vơ cơ,
Trang 10


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

mà bao gồm cả các VSV có khả năng khống hóa các hợp chất lân lẫn hữu cơ
tạo nguồn lân dễ tiêu cung cấp cho đất và cây trồng. [𝟓]
1.2.3. Thực trạng phân bón VSV ở Việt Nam
Phân bón VSV, mặc dù đã được nghiên cứu từ lâu, song do nhiều yếu tố chủ
quan và khách quan khác nhau nên mức độ ứng dụng cho đến nay còn hết sức
hạn chế. Chế phẩm (phân bón) VSV trên nền chất mang khử trùng chỉ được
triển khai ứng dụng trong khuân khổ các đề tài nghiên cứu hoặc các dự án sản
xuất thử, thử nghiệm. Diện tích sử dụng tùy theo thời kì và có những năm đạt
hàng tram ngàn ha. Do người nơng dân quen sử dụng phân đạm hóa học và hiệu
lực phân VSV không thể đánh giá bằng mắt thường, nên địa bàn sử dụng chỉ
mang tính chất cục bộ và phân VSV dạng này chưa trở thành sản phẩm hàng
hóa. Hiện nay việc sản xuất phân VSV ở Việt Nam mới dừng ở mức nghiên
cứu, triển khai và thử nghiệm dưới dạng pilot. Cả nước chỉ có một vài cơ sở sản

xuất phân hữu cơ VSV trên nền chất mang không khử trùng với điều kiện trang
thiết bị thiếu thốn, cơ sở hạ tầng chưa đồng bộ, nên chất lượng không cao, thiếu
ổn định. [𝟔]

Trang 11


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

Chương 2: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN
2.1. Sơ đồ công nghệ một số nước trên thế giới
a. Sơ đồ công nghệ của Mỹ - Canada

Tiếp nhận rác

Loại bỏ chất hữu cơ

Nghiền hữu cơ

Bổ sung VSV

Bùn

Đánh luống

Lên men 8 – 10 tuần

Đóng bao phân bón

Sàng xử lý chất hữu

cơ

Chơn lấp chất trơ

Hình 2.1: Sơ đồ cơng nghệ xử lý rác của Mỹ - Canada [𝟕]
Nội dung công nghệ
- Ở các vùng của Mỹ và Canada có khí hậu ơn đới thường áp dụng phương pháp
xử lý rác thải ủ đống tĩnh có đảo trộn như sau: rác thải được tiếp nhận và tiến

Trang 12


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

hành phân loại. Rác thải hữu cơ được lên men từ 8 – 10 tuần lễ, sau đó sàng lọc
và đóng bao.
* Ưu điểm
- Thu hồi được sản phẩm làm phân bón. Tận dụng được nguồn bùn là các phế
thải của thành phố hoặc bùn ao. Cung cấp được nguyên liệu tái chế cho các
ngành cơng nghiệp. Kinh phí đầu tư và duy trì thấp.
* Hạn chế
- Hiệu quả phân hủy hữu cơ khơng cao. Chất lượng phân bón thu được thu hồi
khơng cao vì có lẫn các kim loại nặng trong bùn hoặc bùn ao. Khơng phù hợp
với khí hậu nhiệt đới Việt Nam vì phát sinh nước rỉ rác, không đảm bảo được
VSMT, ảnh hưởng đến nguồn nước mặt và nước ngầm. Diện tích đất sử dụng
quá lớn.
b. Sơ đồ công nghệ của Đức

Tiếp nhận rác thải sinh
hoạt


Phân loại

Rác hữu cơ lên men (thu khí
64%)

Rác vơ cơ

Tái chế

Tạp chất

Chơn lấp chất trơ

Kị khí

Hiếu khí

Hút khí

Phân hữu cơ
VS

Lọc khí

Nạp khí

Trang 13



Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đơ thi, cơng suất 70 tấn CTRĐT/ngày

Hình 2.2: Sơ đồ công nghệ xử lý rác thải của CHLB Đức [7]
Nội dung công nghệ
Ở Đức, một trong những công nghệ phổ biến của các nhà máy xử lý rác thải là
áp dụng phương pháp xử lý rác thải để thu hồi khí sinh học và phân bón hữu cơ
sinh học. Rác được tiếp nhận và tiến hành phân loại, các chất hữu cơ được đưa
vào các thiết bị ủ kín dưới dạng các thùng chịu áp lực bằng thiết bị thu hơi khí
trong q trình lên men phân giải hữu cơ, khả năng thu hồi được là 64% khí là
CH4 trong q trình lên men). Khí qua lọc và được sử dụng vào việc hữu ích
như: năng lượng chạy máy phát điện, chất đốt,… Phần bã còn lại sau khi đã lên
men được vắt khô, tận dụng làm phân bón.
* Ưu điểm
- Xử lý triệt để đảm bảo vấn đề mơi trường
- Thu hồi được sản phẩm khí đốt có giá trị cao, phục vụ cho các ngành công
nghiệp ở khu lân cận nhà máy
- Thu hồi phân bón ( có tác dụng cải tạo đất )
* Nhược điểm
- Địi hỏi kinh phí đầu tư lớn, kinh phí duy trì cao
- Sản phẩm khí đốt cần phải phân loại, đảm bảo khơng lẫn các tạp chất, chất độc
hóa học như : Pb, Hg, As,Cd… để đảm bảo cho việc sử dụng chất đốt.
- Chất lượng phân bón thu hồi không cao.

Trang 14


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

c. Sơ đồ công nghệ Trung Quốc
Tiếp nhận rác thải


Thiết bị chứa (hầm ủ kín) có bổ sung vsv
thu nước thải trong 10 – 12 ngày

Ủ chin độ ẩm 40% thời gian từ 15 – 20
ngày

Sàng phân loại theo kích thước (bằng bang
tải sàng quay)

Vật vô cơ

Phân loại bằng trọng lượng khơng khí
có thu kim loại

Phân loại sản phẩm để tái chế

Phối trộn nguyên tố khác N, P, K và các
nguyên tố khác

Chơn lấp chất trơ

Ủ phân bón nhiệt độ từ 30 - 40℃ trong
thời gian 5 – 10 ngày

Đóng bao tiêu thụ

Hình 2.3: Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ sản xuất phân compost từ rác ở Trung
Quốc [7]
Nội dung công nghệ

Ở Trung Quốc, một trong những công nghệ phổ biến của các nhà máy xử lý rác
thải như ở Bắc Kinh, Nam Ninh, Thượng Hải … là áp dụng phươp pháp xử lý
rác thải trong thiết bị kín. Rác được tiếp nhận, đưa vào thiết bị ủ kín ( phần lớn
là hầm ủ ) sau 10 – 12 ngày, hàm lượng H2S, CH4, CO2… giảm, được đưa ra
ngồi ủ chín. Sau đó mới tiến hành phân loại, chế biến thành phân bón hữu cơ
* Ưu điểm
Trang 15


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

- Rác được ủ sau 10 – 12 ngày, giảm mùi của H2S mới đưa ra ngồi, phân loại
có ưu điểm giảm nhẹ độc hại với người lao động.
- Thu hồi được lượng nước rác, không gây ảnh hưởng cho tầng nước ngầm.
- Thu hồi được sản phẩm tái chế
- Vật vô cơ khi đưa đi chôn lấp không gây mùi và ảnh hưởng tới tầng nước
ngầm vì đã được oxi hóa trong hầm ủ
- Thu hồi được thành phẩm phân bón
* Nhược điểm
- Chất lượng phân bón chưa được triệt để về các vi sinh vật gây bệnh
- Tỷ lệ thành phẩm thu hồi không cao
- Thao tác vận hành phức tạp
- Diện tích hầm ủ rất lớn và khơng được phân loại dẫn đến diện tích xây dựng
nhà máy lớn
- Kinh phí đầu tư ban đầu lớn
d. Cơng nghệ sản xuất phân vi sinh từ CTRSH của Tây Ban Nha
* Sơ đồ công nghệ

Trang 16



Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày
Rác thải sinh hoạt

Bãi tập kết rác

Máy xé bao
Phun chế phẩm EM
Nạp lên băng truyền xử lý

Phân loại sơ bộ bằng tay

Màng mỏng dẻo

Phân loại bằng sức gió lần 1

Tái chế

Sàng lồng 1

Màng mỏng dẻo

Tách tuyển bằng tay

Tạp chất

Đất cát, vụn vơ cơ

Máy tách tuyển từ tính
Máy băm


Sàng rung

Kim loại

Cắt nhỏ
Vụn hữu cơ

C
Màng mỏng dẻo

Phân loại bằng sức gió lần 2

Phối trộn

Tái chế

Giống

Men vi sinh

Nhân giống

Ủ

Nạp liệu băng truyền

Máy đánh tơi

Trang 17



Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày
Tách tuyển mùn hữu cơ

Đốt

Bã xenlulose

Sàng lồng 2
Kali
Phối trộn
Supephotphat
Tạo hạt

Urê
Men vi sinh cố định đạm
phân giải lân

Sấy tách ẩm

Đóng bao tiêu thụ

Hình 2.4. Sơ đồ cơng nghệ sản xuất phân vi sinh CTRSH của Tây Ban Nha.[𝟕]
* Ưu điểm
- Giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước, đất và không khí, các chất hữu cơ biến đổi
thành 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 đến 60℃ làm tiêu hủy các trứng, ấu trùng vi khuẩn
trong chất thải. Phân sau khi ủ có thể sử dụng an toàn hơn phân ủ tươi.

- Phân sau khi ủ trở thành một chất mùn hữu ích cho nơng nghiệp như tăng độ
phì nhiêu của đất giúp cây trồng hấp thụ.
- Tăng độ ẩm cần thiết cho đất trồng, giảm thiểu sự rửa trơi của khống chất do
các thành phần vơ cơ khơng hịa tan trong phân ủ như NO.
- Giảm thể tích do q trình ủ phân, sự mất hơi nước gia tăng do sự gia tăng
nhiệt, điều này khiến mẻ phân khơ và ráo nước hơn. Phân có thể tích nhỏ hơn sẽ
giúp thuận lợi cho việc vận chuyển và thu gom.
* Nhược điểm
- Mặc dù phần lớn vi khuẩn bị tiêu diệt nhưng khơng phải hồn tồn, đặc biệt
sự ủ compost 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 phân ủ thường không ổn định về chất lượng do thành phần nguyên liệu
đưa vào không đồng đều.
- Phải tốn kém thêm cơng ủ và diện tích

Trang 18


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

- Việc ủ phân thường ở dạng thủ công và lộ thiên tạo sự phản cảm về mỹ quan
và phát tán mùi hơi. Trong khi các loại phân hóa học như ure, 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. Lựa chọn sơ đồ cơng nghệ
Thơng qua tìm hiểu một số cơng nghệ đã nêu trên kết hợp với đặc điểm
CTRSH hiện nay của Việt Nam
 Độ ẩm cao
 Chưa được phân loại tại nguồn
 Có hàm lượng hữu cơ lớn hơn 50%


Từ những điều kiện trên, Ta quyết định thiết kế theo công nghệ xử lý CTRSH
của Tây Ban Nha, tuy nhiên có sửa đổi để phù hợp với điều kiện rác thải ở Việt
Nam
* Lý do lựa chọn
- Đối công nghệ của Đức: với tình trạng CTRSH chưa được phân loại như ở
Việt Nam, việc áp dụng công nghệ để thu khí đốt và phân hữu cơ cùng lúc sẽ
lẫn rất nhiều tạp chất và sẽ phát thải hơi kim loại nguy hiểm như As, Pb, Hg…
Hơn nữa thị trường sử dụng khí đốt ở Việt Nam là khơng lớn, nên áp dụng mơ
hình của Đức vào Việt Nam là khơng phù hợp.
- Đối với công nghệ của Mĩ - Canada: cơng nghệ của Mĩ – Canada khơng phù
hợp với khí hậu của Việt Nam, phát sinh nước rỉ rác và không đảm bảo VSMT
- Đối với công nghệ của Trung Quốc: công nghệ của Trung Quốc tuy hiệu quả
nhưng thao tác vận hành khá phức tạp và tốn kém chi phí khơng phù hợp với
một nước kinh tế hạn hẹp như Việt Nam, hơn nữa công nghệ của Trung Quốc
chưa xử lý được triệt để các vi sinh vật gây bệnh, tỷ lệ thành phẩm thu hồi
không cao.
Như vậy, ta sẽ lựa chọn công nghệ xử lý CTRSH của Tây Ban Nha đã được áp
dụng tại nhà máy chế biến phế thải Cầu Diễn – Hà Nội, công nghệ này phù hợp
với điều kiện xử lý rác tươi chưa phân loại tại nguồn và phù hợp với điều kiện
phát triển kinh tế, xã hội của nước ta.
* Thuyết minh dây chuyền công nghệ xử lý CTRSH của Tây Ban Nha
a. Phun chế phẩm EM

Trang 19


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

* Mục đích: Rác thải sinh hoạt sau khi được đưa vào bãi tập kết rác sẽ được

phun chế phẩm EM để khử mùi hôi trước khi đưa vào dây chuyền xử lý tiếp
theo. Đồng thời trong chế phẩm EM chứa hỗn hợp các VSV (nhóm vi khuẩn
quang hợp, nhóm vi khuẩn Lactobacillus, nhóm nấm men (Sacchoromyces),
nhóm nấm sợi và xạ khuẩn). Chúng sẽ tiến hành phân hủy rác thải sinh hoạt, hỗ
trợ cho quá trình xử lý.
* Tiến hành: Phun chế phẩm EM dưới dạng sương mù lên rác thải, giữ trong
một khoảng thời gian nhất định nhằm làm giảm mùi hôi của rác, giảm một số
thông số vật lý, hóa học của các thành phần có trong rác đảm bảo yêu cầu vệ
sinh môi trường. Tỉ lệ chế phẩm EM sử dụng là 2l/1 tấn rác thải. Rác sau khi
được xử lý chế phẩm EM được nạp lên băng chuyền xử lý tiếp.
b. Phân loại sơ bộ
* Mục đích: rác thải sinh hoạt chứa nhiều thành phần phức tạp như: các chất
hữu cơ, vơ cơ, các chất có khả năng tái sử dụng… gây khó khăn trong q trình
xử lý, tổn thất chi phí và hiệu suất sản xuất phân bón khơng cao. Do vậy phải
tiến hành phân loại sơ bộ để tách bớt thành phần các chất phi hữu cơ có kích
thước lớn, tạo điều kiện thuận lợi cho các công đoạn sau.
* Tiến hành: rác tại bãi tập kết được xe xúc lật đưa lên phễu nạp liệu và qua
băng chuyền xử lý. Hai bên băng tải có cơng nhân đứng để phân loại rác bằng
tay, nhặt bỏ các loại rác: lốp cao su, than gỗ, rác y tế… ra khỏi hỗn hợp ban đầu.
c. Xé bao, làm tơi
* Mục đích: rác thải sinh hoạt được chứa nhiều trong những bao nilong, vì vậy
cần phải qua máy xé bao để giải phóng rác ra khỏi bao nilong và làm tơi, tạo
điều kiện thuận lợi cho quá trình phân loại rác về sau.
* Tiến hành: rác sau phân loại sơ bộ trên băng tải được đưa vào máy xé bao với
cơ cấu cơ khí được thiết kế hợp lý, các bao chứa rác sẽ được phá vỡ và nhờ tác
động lực đập của máy rác được làm tơi trước khi vào công đoạn tiếp theo.
d. Phân loại bằng sức gió
* Mục đích: tách các thành phần nhẹ như bao nilong, túi màng mỏng nhựa dẻo,
… ra khỏi hỗn hợp rác thải
* Tiến hành: Rác sau khi được xé nhỏ, làm tơi, tiếp tục đi vào máy phân loại

bằng sức gió. Dưới tác dụng của luồng khơng khí có trong máy các thành phần
màng mỏng nhựa dẻo nhẹ sẽ được tách ra theo luồng khơng khí và được dồn lại
thành đống, đưa đi tái chế. Hỗn hợp rác còn lại sẽ theo băng tải đi vào sàng
lồng.
Trang 20


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

e. Sàng lồng tách đất, cát và mùn vụn hữu cơ
* Mục đích: tách đất, cát, mùn vụn có trong hỗn hợp để tạo điều kiện thuận lợi
cho các quá trình ủ về sau: giảm thể tích thiết bị, tránh ảnh hưởng đến các quá
trình xử lý sinh học…
* Tiến hành: rác sau khi tách màng mỏng, nhựa dẻo được băng tải đưa vào máy
sàng lồng thùng quay. Máy có thùng quay và sàng nằm nghiêng. Vật liệu trong
thùng được nâng lên một góc nhất định rồi trượt tương đối lên bề mặt sàng theo
quỹ đạo xoắn ốc. Kích thước lỗ sàng khoảng 20 mm. Đất, cát, mùn vụn hữu cơ
có kích thước bé hơn lỗ sàng sẽ lọt qua sàng và theo băng tải đi ra ngồi. Rác
cịn lại sẽ được băng chuyền đưa đến công đoạn xử lý tiếp theo.
f. Tách tuyển bằng tay
* Mục đích: tách tuyển các chất khơng có khả năng lên men mà máy phân loại
không loại bỏ được.
* Tiến hành: rác từ máy sàng lồng thùng quay sẽ được đưa qua băng chuyền để
đưa vào cơng đoạn tiếp theo. Hai bên băng tải có công nhân đứng nhặt bỏ
những phần phi hữu cơ ra khỏi hỗn hợp.
g. Tách tuyển từ tính
* Mục đích: tách các kim loại ra khỏi hỗn hợp rác thải, giúp quá trình nghiền và
ủ rác diễn ra thuận lợi. Đồng thời tránh ăn mòn, làm hư hỏng các thiết bị
nghiền, băm nhỏ,…
* Tiến hành: rác thải được xử lý ở trên tiếp tục đưa vào xử lý tại máy phân loại

từ tính. Tại đây dưới tác dụng của lực từ, kim loại được tách ra khỏi hỗn hợp rác
thải. Rác sau đó được đưa vào băng chuyền xử lý tiếp theo còn kim loại sau khi
tách ra, kéo theo một lượng nhỏ rác hữu cơ sẽ được đưa qua sàng rung để phân
loại tiếp. Mùn hữu cơ đưa qua máy băm, cắt bỏ rác hữu cơ, còn kim loại được
tập trung tại nơi tập kết và đưa đi tái chế.
h. Băm, cắt nhỏ hỗn hợp hữu cơ
* Mục đích: nhằm cắt nhỏ rác thải, tạo kích thước đồng nhất, thuận lợi cho quá
trình phối trộn sau này (đảm bảo men vi sinh được rải đều trong hỗn hợp), tăng
hiệu suất và rút ngắn thời gian ủ. Đồng thời làm tăng hệ số chứa đầy trong bể ủ,
nhờ đó giảm được diện tích nhà ủ.
* Tiến hành: hỗn hợp rác sau khi được tách kim loại sẽ được đưa vào máy băm
cắt nhỏ PKC. Ở đây, nhờ tác dụng các dao cắt gắn liền trên đĩa mà rác bị cắt ra
thành những thành phần nhỏ có kích thước mong muốn .
Trang 21


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

i. Phân loại sức gió lần 2
* Mục đích: loại bỏ những màng mịng có kích thước nhỏ và những chất khơng
có khả năng lên men khác có trọng lượng bé cịn sót lại, nhằm làm sạch hơn hỗn
hợp rác hữu cơ trước khi ủ.
* Tiến hành: rác hữu cơ sau khi qua máy cắt được đưa vào máy phân loại bằng
sức gió, dưới áp lực của quạt đẩy, những chất có khối lượng nhỏ: nilong, màng
mỏng nhựa dẻo,… sẽ được đẩy ra khỏi hỗn hợp. Còn nguyên liệu tiếp tục theo
băng tải vào nhà phối trộn.
k. Nhân giống
* Mục đích: đáp ứng đủ số lượng giống phối trộn với lượng nguyên liệu đã xử
lý để tiến hành quá trình ủ.
* Tiến hành: VSV được ni cấy trên mơi trường thích hợp như môi trường

tinh bột, môi trường CMC hoặc môi trường getalin và chọn ra những chủng
phát triển mạnh, có khả năng phân hủy nhanh chóng và triệt để rác thải tạo ra
sản phẩm. Ở đây ta nuôi cấy trên mơi trường CMC 20% vì chủ yếu VSV ni
cấy để phân hủy xenlulose. Thành phần CMC (trong 1 lít mơi trường):
+ NaCl

: 1 gam

+ Cao men: 0,1 gam
+ Cao thịt : 0,1 gam
+ Pepton : 0,1 gam
Tiến hành nhân giống theo 2 cấp: I, II
l. Phối trộn với men vi sinh
* Mục đích: để bổ sung hỗn hợp VSV phân giải (men vi sinh) nhằm tăng
cường các quá trình sinh học xảy ra trong khối ủ, nhờ đó rút ngắn được thời
gian ủ rất nhiều so với quá trình ủ chỉ sử dụng hệ sinh vật tự nhiên.
* Tiến hành: rác sau khi đã phân loại và tách hoàn toàn các tạp chất sẽ đưa vào
phối trộn. Phun men vi sinh phân hủy vào dòng chảy rác để phối trộn cho đều.
Tỉ lệ men vi sinh sử dụng 1,5% so với lượng rác thải.
m. Ủ
Ở đây ta sử dụng phương pháp ủ hiếu khí, là q trình phân hủy sinh học các
hợp chất hữu cơ và ổn định cơ chất dưới điều kiện nhiệt độ cao do các VSV ưa
nhiệt gây ra trong điều kiện có oxi khơng khí để tạo thành mùn hữu cơ có thể sử

Trang 22


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

dụng để sản xuất phân bón cho cây trồng. Q trình ủ được thực hiện qua 2 thời

kì: ủ sơ bộ và ủ chín.
* Mục đích:
- Làm ổn định rác thải: các quá trình sinh học xảy ra khi ủ rác thải hữu cơ nhờ
hoạt động sống của hệ sinh vật sẽ chuyển hóa chất thải thành chất hữu cơ ổn
định.
- Tiêu diệt các VSV gây bệnh: do nhiệt độ cao nên trong q trình ủ, có thể lên
đến 75℃, trung bình khoảng 55 - 60℃, các VSV gây bệnh sẽ bị tiêu diệt sau 4 –
5 ngày ủ.
- Làm cho chất hữu cơ trở thành phân bón có giá trị cao: phần lớn các chất dinh
dưỡng đa lượng N, P, K có trong chất thải hữu cơ tồn tại dạng hợp chất hữu cơ,
cây trồng khơng có khả năng sử dụng để sinh trưởng, phát triển được. Sau khi ủ,
các chất này được chuyển sang dạng vô cơ như NO3-, PO4- rất thuận lợi cho cây
hấp thụ. Mặt khác, sau khi ủ một phần các chất dinh dưỡng trên còn nằm trong
các hỗn hợp chất hữu cơ khó tan trong nước nên hạn chế được hiện tượng trôi
rửa, hiệu quả sử dụng kéo dài trong nhiều năm.
- Giảm độ ẩm cho khối ủ: khi ủ nước sẽ tách khỏi chất rắn nhờ nhiệt độ tăng lên
của khối ủ làm độ ẩm giảm từ 60% xuống còn 45% tăng hiệu quả kinh tế và xử
lý rất cao.
* Các quá trình sinh hóa xảy ra trong khi ủ
Q trình ủ là một q trình sinh học, ở đó các chất hữu cơ được chuyển hóa
tạo thành mùn ổn định. Q trình này được thực hiện bởi một hỗn hợp các VSV
có trong rác thải. Chúng bao gồm vi khuẩn, nấm mốc, xạ khuẩn… Sự ổn định
chất thải phần lớn được kết thúc bằng hoạt động của vi khuẩn.
Các vi khuẩn ưa ấm xuất hiện đầu tiên. Sau đó nhiệt độ được tăng lên, các vi
khuẩn ưa nóng phát triển mạnh cùng các lồi nấm mốc ưa nóng. Các nấm mốc
ưa nóng thường phát triển sau 5 – 10 ngày ủ. Nếu nhiệt độ tăng lên quá cao (65
- 70℃) phần lớn các nấm mốc, xạ khuẩn, vi khuẩn sẽ bị chết, lúc đó chỉ cịn tồn
tại các bảo tử của vi khuẩn. Cuối giai đoạn ủ, các loài xạ khuẩn sẽ tạo thành
từng đám màu trắng hoặc màu xám trắng trên bề mặt khối ủ.
Các lồi vi khuẩn ưa nóng thuộc Bacillus sp đóng vai trị quan trọng trong sự

chuyển hóa protein và các chất hydratcacbon.
Quá trình ủ chất thải với sự phát triển của các VSV qua các giai đoạn sau:
- Giai đoạn đầu: là giai đoạn các loài VSV bắt đầu làm quen với điều kiện môi
trường mới.
Trang 23


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

- Giai đoạn phát triển các vi khuẩn ưa ấm. Giai đoạn này các vi khuẩn đã phát
triển rất mạnh.
- Giai đoạn phát triển các VSV ưa nóng. Ở giai đoạn này các vi khuẩn phát triển
rất mạnh.
Chất hữu cơ + O2 + VSV

CO2 + NH3 + các sản phẩm khác + năng lượng

Quá trình trên tạo ra những tế bào VSV mới và kết quả là sinh khối VSV ngày
càng tăng lên bắt đầu quá trình lên men lần 2 rất chậm và xảy q trình mùn hóa
chất thải. Trong giai đoạn này xảy ra các phản ứng sau:
Nitrosomonas
NH4+ + 3/2 O2

O2- + H+ + H2

Nitrobacte
NO2- + ½ O2

NO3-


[𝟐, 𝐭𝐫𝐚𝐧𝐠 𝟐𝟔𝟗]
* Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ
Hiệu quả của quá trình ủ phụ thuộc phần lớn vào 2 yếu tố:
- Nhóm VSV phát triển trong khối ủ
- Khả năng làm ổn định chất hữu cơ
Các yếu tố này lại phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Tỉ lệ C/N: ảnh hưởng đến việc tạo thành sinh khối VSV, vì trong chất thải hữu
cơ có khoảng 20 – 40% lượng cacbon được chuyển hóa để tạo ra tế bào VSV
mới, số còn lại chuyển thành CO2. Trong sinh khối VSV có 50% là cacbon, 5%
là nito so với chất khơ.
- Độ ẩm: độ ẩm đóng vai trị hết sức quan trọng trong quá trình ủ chất thải hữu
cơ. Nếu độ ẩm xuống dưới 20% thì các lồi VSV khơng có khả năng phát triển,
cịn nếu độ ẩm q cao sẽ xảy ra các quá trình sau:
+ Thẩm thấu qua đất và cuốn theo các chất dinh dưỡng
+ Làm nhiệt độ khối ủ không tăng lên được
+ Phát triển mạnh các lồi VSV gây bệnh
Vì vậy, độ ẩm thích hợp cho q trình ủ khoảng 50 – 70% (thích hợp nhất là
khoảng 60%)
Trang 24


Thiết kế dây chuyền sản xuất phân vi sinh từ chất thải rắn đô thi, công suất 70 tấn CTRĐT/ngày

- Oxy: q trình ủ hiếu khí cần phải cung cấp oxy để cho VSV phát triển và ổn
định chất hữu cơ. Q trình này có thể được thực hiện bằng 2 cách:
+ Đảo trộn có định kì
+ Cung cấp khí bằng máy nén khí
Lượng oxy cung cấp cũng phải trong một giới hạn nhất định bởi nếu lượng oxy
quá nhiều sẽ gây biến đổi về nhiệt và làm khô khối ủ, cịn nếu ít q thì sẽ xảy
ra q trình ủ kị khí và làm thối rữa trong khối ủ.

- Nhiệt độ và pH: nhiệt được tạo ra do quá trình chuyển hóa sinh học của khối ủ
đóng vai trị quan trọng:
+ Tạo điều kiện tối ưu cho quá trình phân giải
+ Tạo ra những chất an toàn cho VSV sử dụng. Khi nhiệt độ tăng 60 – 65℃ sẽ
làm giảm các q trình oxy hóa sinh học.
Nhiệt độ thuận lợi nhất cho phản ứng sinh học trong khối rác ủ là 55℃. Mặt
khác, tất cả các VSV gây bệnh đều bị tiêu diệt ở nhiệt trên 50℃. Như vậy, nhiệt
độ trong khoảng 50 - 55℃ cịn có tác dụng tiêu diệt các VSV gây bệnh. Nhiệt
độ được điều chỉnh bằng 2 yếu tố:
+ Cường độ thổi khí
+ Độ ẩm khối ủ
pH tối ưu cho quá trình ủ nằm trong khoảng trung tính. Khi axit hữu cơ bay hơi
được tạo ra thì pH trong khối ủ sẽ giảm. Sau một thời gian nhất định pH lại trở
về vùng trung tính.
* Tiến hành: quá trình ủ chất thải được thực hiện qua 2 giai đoạn:
- Ủ sơ bộ:
+ Mục đích: tạo điều kiện cho quá trình tăng sinh khối của VSV phân giải tự
nhiên và VSV bổ sung. Ở giai đoạn đầu, nhiệt độ của khối ủ sẽ tăng rất nhanh
có thể đạt 60 - 70℃, những sinh vật gây bệnh cũng bị tiêu diệt ở quá trình ủ sơ
bộ này và thay vào đó là sự phát triển rất nhanh của xạ khuẩn, nấm sợi, vi khuẩn
ưa nhiệt, đặc biệt là xạ khuẩn. [𝟐]
+ Tiến hành: sau khi phối trộn mùn rác hữu cơ được chuyển vào nhà ủ sơ bộ,
khơng khí được cấp cho khối ủ bằng máy nén khí thơng qua hệ thống dẫn đặt
bên dưới nền bể ủ. Qúa trình ủ sơ bộ kết thúc sau 9 ngày ủ, độ ẩm sản phẩm từ
60% xuống còn khoảng 55%.
- Ủ chín:
Trang 25