Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp hiếu khí - các hệ thống sản xuất phân compost

Đề tài : xử lý chất thải rắn bằng phương
Đề tài : xử lý chất thải rắn bằng phương
pháp hiếu khí: các hệ thống sản xuất
pháp hiếu khí: các hệ thống sản xuất
phân compost
phân compost

GVHD: TS.Nguyễn Lan Hương
GVHD: TS.Nguyễn Lan Hương

SVTH : Vũ Qúy Ba
SVTH : Vũ Qúy Ba


Từ Thanh Định
Từ Thanh Định
Nội dung:
Nội dung:

I-Phương pháp sản xuất:
I-Phương pháp sản xuất:


1- Khái niệm
1- Khái niệm


2- Sơ đồ sản xuất
2- Sơ đồ sản xuất

3- Nhân tố ảnh hưởng
3- Nhân tố ảnh hưởng

II- Các hệ thống sản xuất phân compost
II- Các hệ thống sản xuất phân compost


1- Đánh luống (windrow)
1- Đánh luống (windrow)

1.1- Hệ thống tĩnh (static windrow)
1.1- Hệ thống tĩnh (static windrow)

1.2- Hệ thống có đảo trộn (turned windrow)
1.2- Hệ thống có đảo trộn (turned windrow)

2- Trong thùng hay trống xoay (in-vessel)
2- Trong thùng hay trống xoay (in-vessel)
I-Phương pháp sản xuất:
I-Phương pháp sản xuất:

1- Khái niệm:
1- Khái niệm:

Ủ compost được hiểu là quá trình phân hủy sinh học hiếu
Ủ compost được hiểu là quá trình phân hủy sinh học hiếu
khí các chất thải hữu cơ dễ phân hủy sinh học đến trạng
khí các chất thải hữu cơ dễ phân hủy sinh học đến trạng
thái ổn định dưới sự tác động và kiểm soát của con người,
thái ổn định dưới sự tác động và kiểm soát của con người,

sản phẩm giống như mùn được gọi là compost. Quá trình
sản phẩm giống như mùn được gọi là compost. Quá trình
diễn ra chủ yếu giống như trong phân hủy tự nhiên, nhưng
diễn ra chủ yếu giống như trong phân hủy tự nhiên, nhưng
được tăng cường và tăng tốc bởi tối ưu hóa các điều kiện
được tăng cường và tăng tốc bởi tối ưu hóa các điều kiện
môi trường cho hoạt động của VSV
môi trường cho hoạt động của VSV

Compost là sản phẩm giàu chất hữu cơ và có hệ VSV
Compost là sản phẩm giàu chất hữu cơ và có hệ VSV
phong phú, ngoài ra còn chứa các nguyên tố vi lượng có lợi
phong phú, ngoài ra còn chứa các nguyên tố vi lượng có lợi
cho đất và cây trồng
cho đất và cây trồng
I-Phương pháp sản xuất:
I-Phương pháp sản xuất:

2- Sơ đồ sản xuất:
2- Sơ đồ sản xuất:




Đổ vào băng tải
Phân loại
Chất hc ko lên men Các chất vô cơ
Qua nam châm phan
loại sắt
Tái sử

Dụng
Chôn lấp Tái chế
ủ trong
các thùng( bể)
sàng
Nghiền
Phân ủ
(compost)
Chất thải
cân
I-Phương pháp sản xuất:
I-Phương pháp sản xuất:

3- Các yếu tố ảnh hưởng đến sản xuất phân copmost
3- Các yếu tố ảnh hưởng đến sản xuất phân copmost


3.1- Dinh dưỡng
3.1- Dinh dưỡng


+ Nguyên tố đa lượng& vi lượng
+ Nguyên tố đa lượng& vi lượng


+ Tỉ lệ C/N
+ Tỉ lệ C/N


3.2- Các yếu tố môi trường:

3.2- Các yếu tố môi trường:


+ Nhiệt độ
+ Nhiệt độ


+ Độ Ph
+ Độ Ph


+ Độ ẩm
+ Độ ẩm


+ Sự thông khí
+ Sự thông khí


+ Tốc độ thông khí
+ Tốc độ thông khí


+ Dự đoán nhu cầu Oxy cần thiết
+ Dự đoán nhu cầu Oxy cần thiết
II- Các hệ thống sản xuất phân
II- Các hệ thống sản xuất phân
compost
compost


Những hệ thống sản xuất compost hiện đang
Những hệ thống sản xuất compost hiện đang
dùng có thể phân làm hai loại:
dùng có thể phân làm hai loại:



1- windrow ( đánh luống)
1- windrow ( đánh luống)



2- in-vessel( trong thùng hay kênh mương)
2- in-vessel( trong thùng hay kênh mương)
Một quá trình sản xuất dạng
Một quá trình sản xuất dạng
windrow gồm các bước:
windrow gồm các bước:

- Trộn nguyên liệu
- Trộn nguyên liệu



- Đánh luống và bố trí pp làm thoáng khí
- Đánh luống và bố trí pp làm thoáng khí



- Tiến hành quá trình ủ compost

- Tiến hành quá trình ủ compost



- Sàng lọc hỗn hợp sản phẩm compost
- Sàng lọc hỗn hợp sản phẩm compost



- Xử lý sản phẩm compost
- Xử lý sản phẩm compost



- Lưu trữ
- Lưu trữ
II.1-Sản xuất compost dạng luống kiểu tĩnh( static
II.1-Sản xuất compost dạng luống kiểu tĩnh( static
windrow)
windrow)

II.1.1- Sản xuất compost làm thoáng khí thụ động:
II.1.1- Sản xuất compost làm thoáng khí thụ động:



đặc điểm: không xáo trộn luống ủ compost mà để thoáng khí tự nhiên.
đặc điểm: không xáo trộn luống ủ compost mà để thoáng khí tự nhiên.

Do đó phù hợp với các nước phát triển
Do đó phù hợp với các nước phát triển

Chiều cao đống: 1.5-2.5m
Chiều cao đống: 1.5-2.5m

II.1.2- Sản xuất compost làm thoáng khí cưỡng bức:
II.1.2- Sản xuất compost làm thoáng khí cưỡng bức:

Đặc điểm: dùng thiết bị thổi không khí từ dưới lên trên( p dương) hoặc
Đặc điểm: dùng thiết bị thổi không khí từ dưới lên trên( p dương) hoặc
thiết bị hút không khí từ trên xuống(p âm) đi xuyên qua đống ủ compost
thiết bị hút không khí từ trên xuống(p âm) đi xuyên qua đống ủ compost
không đảo trộn
không đảo trộn
Hình 1- sơ đồ kĩ thuật cho sản xuất compost làm thoáng khí
Hình 1- sơ đồ kĩ thuật cho sản xuất compost làm thoáng khí
cưỡng bức
cưỡng bức

Chiều dài: 21- 27m
Chiều dài: 21- 27m

Chiều rộng: 3- 4.8m
Chiều rộng: 3- 4.8m

Chiều cao: 1.5- 2-4m
Chiều cao: 1.5- 2-4m

Thời gian ủ 3 - 5 tuần

Thời gian ủ 3 - 5 tuần

Độ ẩm 50-60%
Độ ẩm 50-60%
Ưu nhược điểm của PP ủ thông khí cưỡng bức
Ưu nhược điểm của PP ủ thông khí cưỡng bức

Một khối lượng lớn các vật chất hữu cơ có thể
Một khối lượng lớn các vật chất hữu cơ có thể
được ủ nhanh chóng với lao động ít hơn
được ủ nhanh chóng với lao động ít hơn



Kiểm soát mùi được cải thiện
Kiểm soát mùi được cải thiện



Chất lượng của các sản phẩm cuối cùng có thể
Chất lượng của các sản phẩm cuối cùng có thể
được kiểm soát tốt hơn. Chỉ xử lý tốt cho
được kiểm soát tốt hơn. Chỉ xử lý tốt cho
những chất thải có cấu tạo dạng hạt, kích
những chất thải có cấu tạo dạng hạt, kích
thước hạt không quá 3-4 cm và tương đối đồng
thước hạt không quá 3-4 cm và tương đối đồng
đều
đều
II.2- Sản xuất compost trong các

II.2- Sản xuất compost trong các
thùng
thùng

Mục đích sản xuất compost trong các thùng?
Mục đích sản xuất compost trong các thùng?

Tăng tốc quá trình ủ phân compost bằng việc
Tăng tốc quá trình ủ phân compost bằng việc
duy trì các điều kiện tốt nhất cho VSV hoạt
duy trì các điều kiện tốt nhất cho VSV hoạt
động
động

Giảm thiểu tác hại lên môi trường
Giảm thiểu tác hại lên môi trường
Hoạt động ủ phân trong thùng chứa
Hoạt động ủ phân trong thùng chứa

Các điều kiện phân bón được kiểm soát bằng cách sử dụng sục
Các điều kiện phân bón được kiểm soát bằng cách sử dụng sục
khí và / hoặc khuấy trộn để thúc đẩy sự phân hủy nhanh
khí và / hoặc khuấy trộn để thúc đẩy sự phân hủy nhanh

Hàm lượng ôxy cung cấp tối ưu cho hoạt động hiếu khí(>
Hàm lượng ôxy cung cấp tối ưu cho hoạt động hiếu khí(>
10%), độ ẩm tối ưu (40-60%), và kiểm soát nhiệt độ trong
10%), độ ẩm tối ưu (40-60%), và kiểm soát nhiệt độ trong
khoảng ưu ấm tối ưu, nơi vi khuẩn hoạt động có hiệu quả
khoảng ưu ấm tối ưu, nơi vi khuẩn hoạt động có hiệu quả

nhất
nhất

Để làm được điều này, sục khí và khuấy trộn được điều
Để làm được điều này, sục khí và khuấy trộn được điều
khiển bởi nhiệt độ, độ ẩm và / hoặc tuần hoàn oxy (thông
khiển bởi nhiệt độ, độ ẩm và / hoặc tuần hoàn oxy (thông
thường là nhiệt độ), hoặc theo chu kì
thường là nhiệt độ), hoặc theo chu kì

Hệ thống sục khí có thể được có hoặc không và có nhiều thiết
Hệ thống sục khí có thể được có hoặc không và có nhiều thiết
kế, nhưng không khí nên được phân bố đều.Hệ thống khuấy
kế, nhưng không khí nên được phân bố đều.Hệ thống khuấy
trộn cũng phá vỡ các hạt, cung cấp các vi sinh vật tiếp cận tốt
trộn cũng phá vỡ các hạt, cung cấp các vi sinh vật tiếp cận tốt
hơn với carbon để phân hủy
hơn với carbon để phân hủy

Thời gian ủ 2- 3 tuần có thể ngắn hơn hoặc dài hơn
Thời gian ủ 2- 3 tuần có thể ngắn hơn hoặc dài hơn
Active
Composting
Aeration ducts at Inland
Empire composting
facility,
/>ss/compostprocess.html
Qúa trình ủ compost trong thùng chứa
Qúa trình ủ compost trong thùng chứa
Mixing

Air
Supply
Air
Treatment
In-Vessel
Composting
A
i
r

R
e
c
i
r
c
u
l
a
t
i
o
n
Compost
Curing
Leachate
Collection
Treatment
Or
Proper

Disposal
R
e
w
a
t
e
r
i
n
g
Process Air
Optional
Screening
And/or
Bagging
Process Air
Product
Distribution
Raw
Materials
Exhaust to
Atmosphere
Watering
Các yêu cầu cơ bản trong việc thiết
Các yêu cầu cơ bản trong việc thiết
kế các thùng ủ
kế các thùng ủ

Làm thoáng khí cưỡng bức( thổi khí)

Làm thoáng khí cưỡng bức( thổi khí)

Khuấy trộn
Khuấy trộn

Đảo trộn
Đảo trộn
Ưu điểm của ủ phân compost trong các thùng
Ưu điểm của ủ phân compost trong các thùng
1)
1)
Phân bón có thể được kiểm soát chặt chẽ hơn, dẫn đến
Phân bón có thể được kiểm soát chặt chẽ hơn, dẫn đến
phân hủy nhanh hơn và chất lượng sản phẩm đồng bộ
phân hủy nhanh hơn và chất lượng sản phẩm đồng bộ
hơn
hơn
2)
2)
Giảm sự ảnh hưởng của thời tiết
Giảm sự ảnh hưởng của thời tiết
3)
3)
Tốn ít nhân lực để vận hành hệ thống và nhân viên ít tiếp
Tốn ít nhân lực để vận hành hệ thống và nhân viên ít tiếp
xúc với vật liệu ủ
xúc với vật liệu ủ
4)
4)
thường có thể được thực hiện tại chỗ, tiết kiệm chi phí thu

thường có thể được thực hiện tại chỗ, tiết kiệm chi phí thu
gom
gom
5)
5)
tốn ít diện tích
tốn ít diện tích
6)
6)
Quy trình lọc và sử lý không khí và có thể được dễ dàng
Quy trình lọc và sử lý không khí và có thể được dễ dàng
thu gom và xử lý
thu gom và xử lý
7)
7)
Cộng đồng dễ chấp nhận hơn
Cộng đồng dễ chấp nhận hơn
In-Vessel
Composting
Advantages
Nhược điểm của ủ phân compost trong
Nhược điểm của ủ phân compost trong
các thùng
các thùng
1)
1)
Chi phí đầu tư cao
Chi phí đầu tư cao
2)
2)

Tốn kém chi phí và kỹ năng cho việc vận hành
Tốn kém chi phí và kỹ năng cho việc vận hành
và bảo trì
và bảo trì
3)
3)
Hệ thống có thể bị treo tắt do vấn đề mùi hôi,
Hệ thống có thể bị treo tắt do vấn đề mùi hôi,
thiếu các bộ phận có sẵn phụ tùng hoặc để bảo
thiếu các bộ phận có sẵn phụ tùng hoặc để bảo
trì thường xuyên,
trì thường xuyên,
4)
4)
Công suất bị hạn chế bởi kích thước của thùng
Công suất bị hạn chế bởi kích thước của thùng
Mặc dù hiện nay nhiều hệ thống kiểu mới cho
Mặc dù hiện nay nhiều hệ thống kiểu mới cho
công suất cao
công suất cao
In-Vessel
Composting
Disadvantages
Clip về sản xuất compost
Clip về sản xuất compost

YouTube - The Earth Bin - In-Vessel
YouTube - The Earth Bin - In-Vessel
Commercial Duty Composting System
Commercial Duty Composting System

II.2-Các trống xoay
II.2-Các trống xoay

Các thùng hình trụ có khả năng chuyển động liên
Các thùng hình trụ có khả năng chuyển động liên
tục,thường đạt tốc độ 1 vòng / phút hoặc ít hơn.
tục,thường đạt tốc độ 1 vòng / phút hoặc ít hơn.

Trộn, xay và thông khí nguyên liệu để bắt đầu phân
Trộn, xay và thông khí nguyên liệu để bắt đầu phân
compost
compost

Quá trình ủ diễn ra nhanh- một phần do kích thước
Quá trình ủ diễn ra nhanh- một phần do kích thước
hạt giảm
hạt giảm
dần
dần

Thông thường thời gian lưu trú rất ngắn: 2-3 tuần
Thông thường thời gian lưu trú rất ngắn: 2-3 tuần
Illustration adopted from Rynk 1992
Một vài hệ thống trống xoay
Một vài hệ thống trống xoay
/>Compost/InVessel.htm#Augspurger
/>Clip Bob's Lake
CompostSystem
Tutorial on Vimeo
Một vài hệ thống ủ compost khác

Một vài hệ thống ủ compost khác
BioSystem Solutions’ Vertical ( hệ thống
khuấy trộn kiểu thẳng đứng)
BioTower( thiết bị dạng tháp): khả năng ủ
lên đến 20 tấn/ngày , với hệ thống nạp
nguyên liệu, khuấy trộn tháo sản phẩm tự
động hóa. Thiết bị đo và điều chỉnh nhiệt
độ,oxy, độ ẩm đều được tích hợp trong đó.
Khí thải được xử lý qua hệ thống màng lọc
sinh học và nước rỉ được giữ lai, làm sạch
và tái sử dụng.
/>Một vài hệ thống ủ compost khác
Một vài hệ thống ủ compost khác
HotRot Composting Systems: thùng chứa hình chữ U có hệ
thống thông khí cưỡng bức. Cấu tạo bởi các răng cưa gắn
liền với một trục trung tâm. Công suất đầu vào có thể lên
đến 14 tấn/ngày . Có thể lập trình để điều chỉnh lượng
nguyên liệu đầu vào và duy trì thời gian lưu giữ và mô đun
mở rộng để chứa.



Box/Tunnel Composting Systems
Box/Tunnel Composting Systems
Box/Tunnel Composting Systems
Box/Tunnel Composting Systems