sinh ở Việt Nam
1. Công nghệ ủ sinh học rác thải hữu cơ tại thành phố Hồ Chí Minh
a. Nguyên lý hoạt động
Rác thải sinh hoạt tại thành phố Hồ Chí Minh được xử lý theo quy trình công nghệ hiếu khí kiểu DANO- System sử dụng ống sinh hóa quay do Chính phủ Vương quốc Đan Mạch viện trợ, xây dựng và đưa vào hoạt động năm 1981 tại Hóc Môn. Công suất của nhà máy 240 tấn rác/ngày, sản xuất được 25.000 tấn phân hữu cơ/năm. Hiện nay, nhà máy đang sử dụng các rác
LOẠI BỎ TẠP CHẤT VÔ CƠ BỔ SUNG VI SINH VẬT BÙN NGHIỀN HỮU CƠ TIẾP NHẬN RÁC ĐÁNH LUỐNG SÀNG XỬ LÝ HỮU CƠ CHÔN LẤP CHẤT TRƠ LÊN MEN TỪ 8- 10 TUẦN ĐÓNG BAO PHÂN BÓN
thải hữu cơ đã được xử lý ở bãi rác, khai thác, qua sàng thủ công và chế biến phân bón.
Sơ đồ 6: Sơ đồ công nghệ Dano System b. Ưu, nhược điểm
•Ưu điểm:
- Rác được lên men rất đều, quá trình được đảo trộn liên tục trong ống sinh hóa, các vi sinh vật hiếu khí được cung cấp khí và độ ẩm nên phát triển rất nhanh.
- Năng suất cao 240 tấn/ngày.
•Nhược điểm:
- Máy móc nặng nề, khó chế tạo trong nước, đặc biệt là hệ thống nghiền, xích băng tải và các vòng bi lớn.
- Tiêu thụ điện năng lớn, công suất tiêu thụ điện của nhà máy là 670 kW và do đó giá thành sản phẩm rất cao.
- Chất lượng sản phẩm thô, không phù hợp với nền nông nghiệp Việt Nam và chỉ phù hợp với các nước có nền nông nghiệp tiên tiến, canh tác bằng máy.
PHỄU TIẾP NHẬN RÁC RÁC TƯƠI
SÀNG RUNG LÊN MEN 16 GIỜ
TRONG THÙNG Ủ SINH HỌC Ủ CHÍN 28 NGÀY SÀNG PHÂN LOẠI KHO THÀNH PHẨM SÀNG PHÂN LOẠI
BĂNG TẢI PHÂN LOẠI
2. Công nghệ ủ sinh học hiếu khí rác thải hữu cơ tại thành phố Việt Trì.
a. Nguyên lý hoạt động
Thành phố Việt Trì hang ngày phát sinh một lượng chất thải là 144 m3/ngày, trong đó lượng chất thải được thu gom và đưa đến xí nghiệp chế biến phế thải đô thị Việt Trì để xử lý là 75 m3/ngày (chiếm 54,1% tổng lượng chất thải của thành phố), phần còn lại tồn đọng trong các khu dân cư và không được xử lý. Thành phố đã áp dụng các công nghệ ủ lên men đống tĩnh điện có thổi khí cưỡng bức, đảm bảo vệ sinh để xử lý toàn bộ khối lượng rác nêu trên, với công suất thiết kế là 30.000 tấn rác/năm và sản xuất được 7.500 tấn phân bón / năm. Nhà máy có diện tích là 2,77 ha giai đoạn 1 và 5 ha giai đoạn 2
Mô tả quá trình công nghệ: rác được thu gom từ thành phố đưa về nhà máy được phun dung dịch EM, sơ lọc, đưa vào băng tải tiếp liệu, phân loại trên băng chuyền, đưa về sân đảo trộn (rác hữu cơ 100%), bổ sung vi sinh vật và EM, đảo trộn bằng máy xúc chuyên dụng, đưa vào bể ủ hảo khí ủ chín, đưa vào hệ thống sàng nghiền, phân loại sản phẩm, ủ vi sinh vật (phân giải + kích thước sinh trưởng + cố đinh đạm + EM), đóng bao.
Sơ đồ 7: Công nghệ xử lý rác thải hữu cơ làm phân compost tại Việt Trì b. Ưu, nhược điểm
•Ưu điểm:
- Bố trí liên hoàn (trong nhà có mái che), vận hành thuận tiện và có sử dụng các loại vi sinh vật để đảm bảo môi trường và nâng cao chất lượng phân bón.
- Thiết bị làm đồng bộ, dễ sử dụng và thay thế.
- Đảm bảo hợp vệ sinh trong và ngoài nhà máy, có hệ thống thu hồi nước rác ở khâu phân koại và ủ hảo khí.
RÁC THÀNH PHỐ
PHÂN LOẠI PHỤ GIA VSV + EM
TÁI CHẾ
THỔI GIÓ CƯỠNG BỨC
Ủ CHÍN (21 NGÀY) ĐẢO TRỘN
ĐƯA VÀO BỂ Ủ HẢO KHÍ (21 NGÀY)
NGHIỀN NHỎ
PHÂN XÍ MÁY, NƯỚC RỈ RÁC VÀ PHỤ GIA
SÀNG PHÂN LOẠI Ủ CHẾ BIẾN ĐÓNG BAO PHÂN LOẠI SẢN PHẨM HỮU CƠ PHỤ GIA VSV + EM + ĐỘ ẨM (40- 50%) TIÊU THỤ KHUẤY ĐỀU
- Chất lượng sản phẩm tốt, đa dạng.
- Các thiết bị đảm bảo an toàn lao động như: hệ thống chống sét, chiếu sáng, bảo vệ quá tải.
•Nhược điểm:
- Phân loại trên băng chuyền thủ công. - Quá trình đóng bao thủ công.
- Chưa có nuôi cấy vi sinh vật. - Chưa có công nghệ tái chế.
3. Công nghệ ủ sinh học hiếu khí chất thải hữu cơ tại thành phố Nam Định
Thành phố Nam Định có tổng chất thải rắn phát sinh một ngày là 265 tấn/ngày, trong đó lượng chất thải rắn sinh hoạt là 250 tấn/ngày. Toàn bộ lượng chất thải rắn sinh hoạt hiện nay được đưa đến khu xử lý chất thải Lộc Hoà. Tại đây đã xây dựng nhà máy chế biến phân hữu cơ theo công nghệ Pháp – Tây Ban Nha có công suất thiết kế 78 000 tấn rác/năm (tương đương với 250 tấn/ngày) và sản xuất ra khoảng 20 000 tấn phân compost/năm, nhưng thực tế là 50% công suất thiết kế.
Nhà máy được bắt đầu xây dựng vào tháng 2 năm 2002 theo văn bản hợp tác giữa Ban chủ nhiệm dự án xử lý rác thải của thành phố Nam Định với Công ty BERIM của Pháp. Kể từ 1 tháng 4 năm 2003 nhà máy chính thức được đi vào hoạt động. Thực tế vận hành trong thời gian qua cho thấy, công suất thực của nhà máy dao động từ 110 tấn rác/ngày đến 120 tấn rác/ngày. Tỷ lệ các thành phần đi vào nhà máy như sau: Phần rác đưa đến bãi được phân loại theo hạng mục như sau: loại đưa đi chôn: 40 tấn.ngày; các vật liệu thu hồi: 2,5 tấn/ngày (xỉ, nhựa, kim loại…); rác hữu cơ đưa vào ủ làm phân vi sinh: 67,5 tấn/ngày.
Mùn hữu cơ:7% N2O5: 1,25% P2O5: 0,93% - 1,2% K2O: 1,2% - 2,0% Nguyên tố vi lượng (Mn, Mg, Zn) <= 0,3%
4. Công nghệ Việt Nam (ASC) tại Thuỷ Phương- Huế và Ninh Thuận
Gần đây, tại Thuỷ Phương- Huế và Ninh Thuận đang áp dụng công nghệ mới do Công ty Anh Sinh thiết kế và chế tạo với công suất khoảng 24 000 tấn/năm (tương đương khoảng 100 tấn rác/ngày),diện tích chiếm khoảng 3,5ha (trong đó nhà xưởng 1,5ha), nhân lực 122 người ( 102 người trực tiếp sản xuất), nước tiêu thụ: 80m3/ca, điện tiêu thụ: nguồn điện 1000 KVA.
Dây chuyền xử lý rác thải An Sinh (ASC) bao gồm 7 cụm công nghệ, thiết bị như sau:
- Cụm công nghệ phân loại rác: Lao động thủ công và công đoạn tách, tuyển rác cá biệt (rác cồng kềnh, rác có thể đốt cháy, phế thải có thể bán được và phế thải có thể chôn lấp trực tiếp…).
- Cụm công nghệ phân loại rác còn bao gồm bộ phận tách kim loại có từ tính và máy xé rác, thiết bị tách dòng chất thải thành 3 luồng riêng biệt (luồng các chất nặng, luồng các chất hữư cơ và luồng các chất nhẹ chủ yếu là phế thải dẻo).
- Cụm công nghệ xử lý hỗn hợp giàu phế thải hữư cơ. - Cụm công nghệ tinh chế phế thải dẻo.
- Cụm công nghệ sản xuất nhựa dẻo tái chế. - Cụm các bể ủ hỗn hợp hữư cơ.
- Cụm thiết bị công nghệ tuyển tách mùn mịn vá sản xuất phân hạt. Đây là dây chuyền công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt do đơn vị ở Việt Nam chế tạo và điều hành. Dây chuyền công nghệ này có những đặc điểm sau:
- Mang tính chất một dây chuyền thiết bị đồng bộ từ khâu tiếp nhận rác thải đến công đoạn sản xuất ra sản phẩm cuối cùng.
- Phù hợp với điều kiện địa phương.
- Giá thành rẻ hơn so với dây chuyền thiết bị xử lý rác ngoại nhập. - Giảm thiểu chôn lấp.
Do quy trình xử lý đa dạng nên hầu hết các thành phần rác thải đều dược tận thu và tái chế thành các sản phẩm có thể sử dụng cho nhiều mục đích và vì thế nhu cầu về diện tích chôn lấp rác thải rất ít và đặc biệt hơn là nước rỉ rác tạo thành rất ít và cũng được sử dụng để duy trì độ ẩm của các đống ủ mà không phải thu gom và xử lý.
Các sản phẩm sau quá trình xử lý bao gồm: Sản phẩm mùn hữu cơ, hạt nhựa tái sinh HDPE dạng hạt và phế thải dẻo mỏng, ống cống thoát nước. Các sản phẩm đã có địa chỉ tiêu thụ như Hội Nông dân Việt Nam- Tỉnh Quảng Trị.; Công ty Cổ phần Công nghệ mạng; Nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV….
5. Công nghệ Việt Nam (Seraphin) tại Đông Vinh
Tại Đông Vinh hiện đang áp dụng công nghệ Seraphin và hoạt động với công suất 24 000 tấn/năm. Toàn bộ công nghệ này bao gồm 3 nhóm quá trình khác nhau:
- Quá trình tách loại rác thải thành các dòng vật chất hữu cơ, chất thải dẻo và chất vô cơ.
- Quá trình xử lý rác hữu cơ theo phương pháp ủ sinh học (Composting).
- Quá trình xử lý chất dẻo, chất vô cơ.
Tương ứng với 3 quá trình trên, các sản phẩm tạo thành cũng theo từng nhóm: Phân bón sinh học, hạt nhựa SERAPHIN, vật liệu xây dựng khối lớn….
Với công suất 100 tấn rác/ca, nhà máy xử lý rác áp dụng công nghệ SERAPHIN có diện tích 7ha, nhân lực 104 người (80 người trực tiếp sản xuất), nước tiêu thụ 20 m3/ca, điện tiêu thụ: nguồn điện 500 KVA, sản phẩm
có thể tạo ra 40 tấn vật liệu SERAPHIN.
Hiện nhà máy cơ khí chế tạo và nhà máy vật liệu xây dựng Đồng Văn có khả năng chế tạo và đặt công nghệ này.
Khác với các công nghệ đang hiện hành, công nghệ SERAPHIN được chế tạo để xử lý và tận thu hầu hết các thành phần có trong rác thải trong đó kể cả rác đã được chôn lấp nhiều năm. Với mục đích này, nếu dây chuyền được chế tạo hoàn chỉnh và vận hành theo đúng qui trình kỹ thuật và đảm bảo điều kiện môi trường làm việc cho công nhân thì sẽ góp phần đáng kể trong công tác xử lý ô nhiễm đô thị. Cụ thể các hợp phần có trong rác thải được xử lý bằng phương pháp sinh học, cơ học và cho ra khá nhiều sản phẩm tiện ích.
Do qui trình xử lý đa dạng nên hầu hết các thành phần rác đều được tận thu và tái chế thành các sản phẩm có thể sử dụng cho nhiều mục đích và vì thế nhu cầu về diện tích chôn lấp rác thải rất ít và đặc biệt hơn là nước rỉ rác tạo thành rất ít và cũng được sử dụng để duy trì độ ẩm của các đống ủ mà không phải thu gom và xử lý. Đây là ưu việt nổi trội của công nghệ này so với các công nghệ khác đang hiện hành.
Qui trình xử lý rác thải theo công nghệ SERAPHIN được cấp bằng độc quyền sang chế do Cục sở hữu trí tuệ cấp theo quyết định số 8018/QĐ- ĐK ngày 02 tháng 11 năm 2004 với thời hạn là 20 năm. Như vậy, các quy trình này cũng đã được xem xét qua Hội đồng của Quốc gia trước khi được cấp bằng.
Sản phẩm chế thử từ công nghệ SERAPHIN bước đầu nhận được Huy chương vàng tại các Triển lãm Quốc gia như Triển lãm Tuần lễ Xanh tại Hà Nội, Triển lãm Vietbuild tại Thành phố Hồ Chí Minh và tại Hội chợ TECHMART.
Phần 3: Nội dung và phương pháp nghiên cứu
3.1. Đố ượi t ng v ph m vi nghiên c uà ạ ứ
- Rác thải, phế thải thành phố Hà Nội.
- Nhà máy xử lý rác thải hữu cơ thành phân vi sinh Cầu Diễn – Hà Nội là nơi nghiên cứu.
- Phạm vi: là các hợp phần hữu cơ có trong rác thải.
3.2. N i dung nghiên c uộ ứ
- Nghiên cứu tổng quan về công nghệ xử lý rác thải hữu cơ bằng phương pháp ủ sinh học trên thế giới và ở Việt Nam.
- Nghiên cứu quy trình xử lý rác thải hữu cơ tại nhà máy xử lý rác thải hữu cơ Cầu Diễn - Hà Nội và đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả xủ lý cho nhà máy.
3.3.Phương pháp nghiên c u ứ
3.3.1. Phương pháp thu thập tài liệu
- Thu thập tài liệu sơ cấp - Thu thập tài liệu thứ cấp
- Phỏng vấn và xin ý kiến của lãnh đạo nhà máy xử lý rác thải Cầu Diễn
3.3.2. Phương pháp thống kê.
- Sử dụng phần mềm thống kê Excel để xử lý số liệu.
3.3.3. Phương pháp phân tích so sánh
Phần 4: Kết quả nghiên cứu
4.1. i u ki n t nhiên v nguyên lý ho t Đ ề ệ ự à ạ động c a công ngh angủ ệ đ c áp d ng t i nh máy
đượ ụ ạ à
4.1.1. Điều kiện tự nhiên của nhà máy xử lý rác thải hữu cơ tại nhà máy Cầu Diễn- Hà nội Cầu Diễn- Hà nội
Nhà máy Cầu Diễn thuộc xã Tây Mỗ, huyện Từ Liêm, Hà Nội. Địa hình tự nhiên nói chung bằng phẳng với cốt cao tuyệt đói khoảng 6,5m. Các công trình đường xá và nhà cửa được xây dựng trên nền đắp cao hơn, Điểm đặc trưng về mặt địa hình ở đây là sự có mặt của sông Nhuệ- một nhánh của sông Hồng. Lưu lượng dòng chảy, mực nước của sông Nhuệ phụ thuộc vào sông Hồng và chế độ bơm tưới tiêu phục vụ nông nghiệp khu vực hai bờ sông. Hàng năm có hai thời điểm nước đạt cực đại 3,75m vào tháng 2 và 3,91m vào tháng 7, hai thời điểm nước cực tiểu là 3,18m vào tháng 5 và tháng 12. Xung quanh nhà máy là đồng ruộng, ao hồ, cách xa khu dân cư của địa phương ngoại trừ một số ít nhà của dân trên đường từ thị trấn Cầu Diễn vào nhà máy.
Phía Tây của xí nghiệp là bãi rác Tây Mỗ với diện tích khoảng 5ha hoạt động từ năm 1997 đến hết 1999, hiện nay bãi rác đã đóng cửa và đã trồng cây xanh. Việc bố trí bãi rác bên cạnh xí nghiệp một mặt có ưu điểm là thuận tiện khâu cung cấp nguyên liệu cho quá trình chế biến, nhưng mặt khác có bất lợi là gây ảnh hưởng đến chất lượng môi trường trong khu vực nói chung và nhà máy nói riêng.
Nhà máy xử lý rác thải Cầu Diễn nằm trên địa bàn hai xã Tây Mỗ và Xuân Phương thuộc huyện Từ Liêm, cach trung tâm thành phố khoảng 18 km về phía Tây theo đường Láng- Hoà Lạc. Tổng diện tích nhà máy khoảng 4 ha và hiện nay nhà máy đang hoạt động với công nghệ của Tây Ban Nha.
4.1.2. Giới thiệu chung về nhà máy xứ lý rác thải hữu cơ tại nhà máy Cầu Diễn- Hà Nội Diễn- Hà Nội
Nhà máy xử lý rác thải Cầu Diễn trực thuộc công ty môi trường đô thị Hà Nội (nay đổi thành công trách nhiệm hữu hạn nhà nước một thành viên), có nhiệm vụ xử lý rác thải sinh hoạt thành phân hữu cơ vi sinh dùng cho sản xuất cây trồng.
Nhà máy hiện đang xử lý rác thải sinh hoạt làm phân hữu coiư với công suất 50.000 tấn rác thải/năm để sản xuất 13.260 tấn phân bón hữu cơ chất lượng cao. Các hoạt động của nhà máy như sau:
- Công suất xử lý rác thải sinh hoạt: 210 tấn/ngày - Thời gian làm việc: 2ca/ngày
- Số ngày hoạt động: 300 ngày/năm
- Hợp phần chất hữu cơ trong rác thải sinh hoạt đưa vào xử lý là > 50% - Sản phẩm thu hồi: 13.260 tấn phân Compost/năm
Nhà máy xử lý rác thải Cầu Diễn nằm trên địa bàn hai xã Tây Mỗ và Xuân Phương thuộc huyện Từ Liêm - Hà Nội, các trung tâm thành phố khoảng 28 km về phía Tây theo đường Láng - Hoà Lạc. Tổng diện tích nhà máy khoảng 4ha. Sơ đồ mặt bằng nhà máy được thể hiện như sau:
Quốc lộ 32 cổng chính cổng phụ khu vực đặt mô hình rãnh tưới nước
Bãi chôn lấp phế thải Xuân Phương
Ghi chú: Nhà A, B: nhà tuyển chọn rác
Nhà C : Nhà hoàn thiện, đóng bao Nhà D, F, G, I: Nhà ủ hảo khí