THIẾT kế, lắp đặt và vận HÀNH hệ THỐNG ủ rác THẢI SINH HOẠT hữu cơ KIỂU TRỐNG QUAY, CÔNG SUẤT 10 KG NGÀY

2021
THIẾT KẾ, LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG Ủ RÁC THẢI SINH HOẠT HỮU CƠ KIỂU TRỐNG QUAY, CÔNG SUẤT 10 KG/NGÀY
Trần Trương Hoàng Vy

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC – MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ, LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH HỆ
THỐNG Ủ RÁC THẢI SINH HOẠT HỮU
CƠ KIỂU TRỐNG QUAY, CÔNG SUẤT
10 KG/NGÀY

Người hướng dẫn: TS. Phạm Phú Song Toàn
Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy
Mã sinh viên: 1711507210106
Lớp: 17KTMT1

Đà Nẵng, Tháng 08/2021


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC MƠI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ, LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH HỆ
THỐNG Ủ RÁC THẢI SINH HOẠT HỮU
CƠ KIỂU TRỐNG QUAY, CÔNG SUẤT
10 KG/NGÀY

Người hướng dẫn: TS. Phạm Phú Song Toàn
Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy
Mã sinh viên: 1711507210106
Lớp: 17KTMT1
Đà Nẵng, Tháng 08/2021


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC - MƠI TRƯỜNG

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho người hướng dẫn)
I. Thông tin chung:
1. Họ và tên sinh viên: Trần Trương Hoàng Vy

2. Lớp: 17KTMT1

Mã SV: 1711507210106

3. Tên đề tài: Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu
trống quay, công suất 10 kg/ngày.
4. Người hướng dẫn: Phạm Phú Song Toàn

Học hàm/ học vị: Tiến sĩ

II. Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:
1. Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu của đề tài: (điểm tối đa là 1đ)
- Mục tiêu ứng dụng công nghệ vessel composting vào mơ hình xử lý với quy mơ
nhỏ, phù hợp cho nhu cầu thực tiễn, giải quyết thành phần rác hữu cơ đô thị, giảm
lượng rác thải phát thải tại nguồn, góp phần giảm lượng rác thải lên bãi rác và giảm áp
lực lên hệ thống quản lý rác thải đơ thị.
- Tính cấp thiết: sản phẩm của đề tài là đáp ứng nhu cầu cấp thiết của hệ thống
quản lý rác thải đơ thị nói chung, thành phố Đà Nẵng nói riêng.
- Tính mới: đề tài có tính ứng dụng tốt, mới trong sản phẩm (hệ thống xử lý TCOM V2.0) và có khả năng ứng dụng ở không gian đô thị, giải quyết được những vấn
đề mà composting thường gặp phải (mùi, nước rỉ, ruồi, bọ,… )
2. Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án: (điểm tối đa là 4đ)
Đồ án đã giải quyết trọn vẹn nội dung đặt ra, tạo ra sản phẩm cụ thể và đạt được kết
quả rõ ràng
3. Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp: (điểm tối đa là 2đ)
Hình thức, cấu trúc và bố cục của đồ án tốt nghiệp đúng quy định, rõ ràng.
4. Kết quả đạt được, giá trị khoa học, khả năng ứng dụng của đề tài: (điểm tối đa là 1đ)
- Về khoa học: ủ rác hữu cơ (composting) là phương pháp xử lý hiệu quả có lịch
sử lâu đời, tuy nhiên, ứng dụng phương pháp này vào thực tế ở Việt Nam rất hạn chế
bởi những nhược điểm mà phương pháp này mang lại. Nghiên cứu này có giá trị khoa
học ứng dụng, mang mơ hình vessel composting đã áp dụng phổ biến ở nước ngồi về

Việt Nam với cơng suất nhỏ hơn.
- Về mặt ứng dụng: đề tài đã chứng minh tính ứng dụng tốt vào thực tế bằng mơ
hình thực nghiệm xử lý rác bếp từ một trường bán trú tại Đà Nẵng. Mơ hình TCOM
V2.0 này có thể áp dụng ngay với một số nguồn thải trung bình và vận hành
một cách thủ công


5. Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:
- Báo cáo cần phân tích rõ hơn nhu cầu của xã hội và khả năng ứng dụng vào
thực tế;
- Đề tài cần bổ sung thực trạng về rác thải hữu cơ trong thành phần rác đô thị,
cũng như đánh giá tính kinh tế đầu tư cho 1 đơn vị
III. Tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên: (điểm tối đa 2đ)
Sinh viên Trần Trương Hoàng Vy làm việc cần mẫn, chịu khó và có ý chí tích cực
trong công việc. Hoạt động thi công, lắp đặt, vận hành và kiểm sốt một mơ hình
thực nghiệm địi hỏi nhiều công sức, thời gian và nổ lực không ngừng nghỉ trong
điều kiện ngoài trời. Là nữ, sinh viên Hoàng Vy vẫn khơng quản ngại và hồn thành
xuất sắc cơng việc được giao
IV. Đánh giá:
1. Điểm đánh giá:

9.8/10 (lấy đến 1 số lẻ thập phân)

2. Đề nghị: ☒ Được bảo vệ đồ án

☐ Bổ sung để bảo vệ

☐ Không được bảo vệ

Đà Nẵng, ngày 02 tháng 09 năm 2021.

Người hướng dẫn

Phạm Phú Song Toàn


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC – MƠI TRƯỜNG

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho người phản biện)
I. Thông tin chung:
1. Họ và tên sinh viên: Trần Trương Hoàng Vy
2. Lớp: 17KTMT1

Mã SV: 1711507210106

3. Tên đề tài: Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu
trống quay, công suất 10 kg/ngày
4. Người phản biện: Trần Thị Yến Anh

Học hàm/ học vị: Thạc sĩ

II. Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:
1. Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu của đề tài:
Đề tài đảm bảo được tính cấp thiết và đạt được các mục tiêu đặt ra.

2. Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án:
Giải quyết được các nội dung yêu cầu của đồ án
3. Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp:
- Trình bày rõ ràng, khoa học
- Biện luận tốt
- Hình ảnh mơ tả cụ thể, rõ, có dẫn nguồn tài liệu
4. Kết quả đạt được, giá trị khoa học, khả năng ứng dụng của đề tài:
- Kết quả nghiên cứu có hàm lượng khoa học và tính thực tiễn, tính ứng dụng
5. Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:
- Lỗi dùng từ, lỗi chính tả
- Nên gộp Chương 1 và Chương 2 với nhau, đặt tên là: Tổng quan tài liệu
- Dẫn nguồn tài liệu tham khảo: một số đoạn khơng có, một số đoạn lặp …
- Một số đoạn biện luận ở phần chương 4 nên điều chỉnh lại: khơng gạch đầu dịng,
diễn đạt chưa đủ ý hoặc dư ý
(xem cụ thể ở file báo cáo đính kèm)


Điểm

TT Các tiêu chí đánh giá

tối đa đánh giá

1

Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải
quyết các nhiệm vụ đồ án được giao

1a

- Tính cấp thiết, tính mới (nội dung chính của ĐATN có
những phần mới so với các ĐATN trước đây);
- Đề tài có giá trị khoa học, công nghệ; giá trị ứng dụng thực
tiễn;

- Kỹ năng giải quyết vấn đề; hiểu, vận dụng được kiến thức
cơ bản, cơ sở, chuyên ngành trong vấn đề nghiên cứu;
1b - Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá;
- Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc
quy trình đáp ứng yêu cầu đặt ra;
1c

- Chất lượng sản phẩm ĐATN về nội dung báo cáo, bản vẽ,
chương trình, mơ hình, hệ thống,…;

- Có kỹ năng sử dụng phần mềm ứng dụng trong vấn đề
nghiên cứu (thể hiện qua kết quả tính tốn bằng phần
1d
mềm);
- Có kỹ năng sử dụng tài liệu liên quan vấn đề nghiên cứu
(thể hiện qua các tài liệu tham khảo).
2 Kỹ năng trình bày báo cáo đồ án tốt nghiệp
2a

Điểm

- Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích;

2b - Hình thức trình bày.
3 Tổng điểm theo thang 10 (lấy đến 1 số lẻ thập phân)

8,0

8

1,0 0.5

3,0 3

3,0 2,5

1,0 1

2,0
1,0 1
1,0 1
9

- Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời trong buổi bảo vệ:
1) Nếu giảm hoặc tăng công suất đối với hệ thống ủ phân thì có được khơng? Cần
chú ý những điều gì?
2) Vì sao thiết kết 4 mo - đun?
3) Vì sao chọn cơng nghệ kiểu Trống quay mà khơng chọn cơng nghệ khác?
4) Chi phí cho hệ thống bao nhiêu? Đầu ra của sản phẩm được dùng làm gì?
5) Tại sao khơng phân tích đầu vào của hệ thống ủ?
5) Tại sao phải làm sản phẩm nền mà không đổ trực tiếp EM vào hỗn hợp ủ?
- Đề nghị: ☒ Được bảo vệ đồ án

☐ Bổ sung để bảo vệ

☐ Không được bảo vệ

Đà Nẵng, ngày 02 tháng 09 năm 2021


Người phản biện

Trần Thị Yến Anh


TÓM TẮT
Tên đề tài: Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu
trống quay, công suất 10 kg/ngày.
Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy
Mã SV: 1711507210106

Lớp: 17KTMT1

Thành phố Đà Nẵng hiện nay đang gặp nhiều khó khăn trong cơng tác quản lý và
xử lý chất thải rắn sinh hoạt, làm gia tăng sức ép lên Bãi rác Khánh Sơn, đặc biệt là
lượng rác thải rắn hữu cơ chiếm hơn 50% tổng số lượng rác thải rắn sinh hoạt thải ra
hằng ngày. Vì vậy tơi đã nghiên cứu và thực hiện đề tài “Thiết kế, lắp đặt và vận
hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày”.
Mục đích đề tài nghiên cứu của tơi là tạo ra hệ thống xử lý rác thải hữu cơ tại nguồn.
Tơi đã tìm hiểu về thành phần rác thải và đặc trưng của rác thải hữu cơ, tìm hiểu tài
liệu về các phương pháp xử lý rác hữu cơ và cơng nghệ ủ. Sau đó đưa ra được thiết kế
hệ thống, tiến hành vận hành thí điểm tại 01 đơn vị nguồn thải và cuối cùng là đánh
giá chất lượng sản phẩm tạo thành.
Báo cáo gồm 05 chương. Chương 1, tơi nêu khái qt những đặc điểm, tính chất
của rác thải rắn, đánh giá hiện trạng rác thải đơ thị tại Việt Nam, phân tích các thành

phần của rác thải đô thị và đặc trưng của rác thải hữu cơ. Chương 2, tơi tìm hiểu và
trình bày về các phương pháp xử lý rác hữu cơ hiện nay cũng như các công nghệ ủ rác
hữu cơ đang được áp dụng. Từ đó, tơi đã đưa ra phương pháp nghiên cứu bao gồm tính
tốn và thiết kế hệ thống ủ rác sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay áp dụng cho nguồn
thải công suất 10kg/ngày, tiến hành thi công, lắp đặt và vận hành hệ thống tại nguồn
thải thí điểm, sau 30 ngày vận hành, tôi đã đánh giá sơ bộ chất lượng sản phẩm được
trình bày ở chương 3. Từ kết quả đã nghiên cứu, tôi đưa ra các kết quả đạt được của
nghiên cứu và việc triển khai thực nghiệm ở chương 4. Cuối cùng, chương 5 tôi kết
luận lại và đưa ra các kiến nghị cho việc cải tiến hệ thống.


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC – MƠI TRƯỜNG

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: TS. Phạm Phú Song Toàn
Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy

Mã SV: 1711507210106

1. Tên đề tài:
Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay,
công suất 10 kg/ngày.

2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
Để thực hiện đề tài nghiên cứu, sinh viên được cung cấp các thơng tin sau:
- Tính chất rác thải sinh hoạt hữu cơ (tại Đà Nẵng, Việt Nam)
- Những phương pháp xử lý compost cơ bản, phân tích ưu/nhược điểm.
- Những tiêu chuẩn thiết kế và các thông số hoạt động của hệ thống composting.
- Điều kiện thực tế tại Phịng thí nghiệm, tại hiện trường và nhu cầu nhân lực vận
hành.
3. Nội dung chính của đồ án:
Chương 1. Tổng quan về rác thải đô thị và rác thải hữu cơ
1.1. Tổng quan về chất thải rắn đô thị và hiện trạng chất thải rắn Việt Nam
1.2. Tổng quan về chất thải hữu cơ
Chương 2. Mục tiêu, đối tượng, phương pháp nghiên cứu và triển khai thực nghiệm
2.1. Mục tiêu, đối tượng nghiên cứu, địa điểm áp dụng
2.2. Phương pháp tính tốn, thiết kế hệ thống ủ rác sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay,
công suất 10 kg/ngày
2.3. Thi công và lắp đặt hệ thống
2.4. Vận hành hệ thống và đo đạc hệ thống
Chương 3. Kết quả nghiên cứu và triển khai thực nghiệm


Chương 4. Kết luận và kiến nghị

4. Các sản phẩm dự kiến
- Hệ thống composter hồn chỉnh với cơng suất 10 kg/ngày
5. Ngày giao đồ án: 18/01/2021
6. Ngày nộp đồ án: 15/06/2021
Đà Nẵng, ngày 07 tháng 02 năm 2021.
Trưởng Bộ mơn

Người hướng dẫn

TS. Phạm Phú Song Tồn


LỜI NĨI ĐẦU
Trong q trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp của sinh viên về đề tài: "Thiết kế, lắp
đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, cơng suất 10
kg/ngày", để hồn thành bản khóa luận này trong q trình học tập, nghiên cứu, bên
cạnh sự nỗ lực phấn đấu của bản thân, em đã nhận được sự giúp đỡ quý báu của q
thầy, cơ giáo.
Em xin phép bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất đến thầy giáo TS.
Phạm Phú Song Tồn đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo, truyền đạt những kiến thức và kinh
nghiệm quý báu cho em trong suốt quá trình học tập cũng như hoàn thành báo cáo tốt
nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn q Nhà trường, q thầy, cơ giáo Khoa Cơng nghệ
Hóa học – Mơi trường cùng tồn thể thầy cơ giáo Trường Đại Học Sư phạm Kỹ thuật
đã tận tình giúp đỡ, giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức bổ ích trong suốt
thời gian học tập tại trường.
Cuối cùng, em xin bày tỏ lịng biết ơn đối với tồn thể các bạn đã hỗ trợ, động
viên, giúp đỡ em trong suốt q trình hồn thành Đồ án tốt nghiệp.
Tuy nhiên, do thời gian cùng với vốn kiến thức và kinh nghiệm cịn hạn chế nên
khơng thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Em rất mong nhận được những đóng
góp q báu của q thầy cơ, các bạn sinh viên để đề tài này được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

i


CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng mọi số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung

thực, nội dung báo cáo do chính tơi thực hiện và chưa từng được sử dụng để bảo vệ
một học vị nào.
Nếu có sai phạm, tơi xin chịu mọi hình thức kỷ luật của Nhà trường.
Sinh viên thực hiện

Trần Trương Hoàng Vy

ii


MỤC LỤC

Nhận xét của người hướng dẫn
Nhận xét của người phản biện
Tóm tắt
Nhiệm vụ đồ án
Lời nói đầu ........................................................................................................................ i
Lời cam đoan ...................................................................................................................ii
Mục lục .......................................................................................................................... iii
Danh sách các bảng, hình vẽ ........................................................................................... v
Danh sách các ký hiệu, chữ viết tắt ................................................................................ vi
Trang
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ RÁC THẢI ĐÔ THỊ VÀ RÁC THẢI HỮU CƠ .....2
1.1. Tổng quan về chất thải rắn đô thị và hiện trạng chất thải rắn đô thị Việt Nam
.........................................................................................................................................2
1.1.1. Tổng quan về chất thải rắn đô thị ..........................................................................2
1.1.2. Hiện trạng rác thải đô thị, bài toán cấp thiết ở Việt Nam ......................................9
1.2. Tổng quan về chất thải hữu cơ ............................................................................18
1.2.1. Đặc trưng của chất thải hữu cơ và hiện trạng chất thải hữu cơ tại TP Đà Nẵng .18

1.2.2. Các phương pháp xử lý rác thải hữu cơ và công nghệ ủ hiện nay ......................19
Chương 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU, PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI THỰC NGHIỆM ..............................................28
2.1. Mục tiêu, đối tượng nghiên cứu, địa điểm áp dụng ...........................................28
2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 28
2.1.2. Đối tượng nghiên cứu, địa điểm áp dụng ............................................................ 28
2.2. Phương pháp tính tốn, thiết kế hệ thống ủ rác sinh hoạt hữu cơ kiểu trống
quay, cơng suất 10 kg/ngày. ........................................................................................28
2.2.1. Phương pháp tính tốn hệ thống ủ rác sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công
suất 10 kg/ngày. .............................................................................................................28
2.2.2. Phương pháp thiết kế hệ thống ủ rác sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất
10 kg/ngày. ....................................................................................................................33
iii


2.3. Thi công và lắp đặt hệ thống ...............................................................................34
2.4. Vận hành hệ thống và đo đạc hệ thống .............................................................. 36
2.4.1. Phương pháp vận hành hệ thống. ........................................................................36
2.4.2. Phương pháp đo đạc. ...........................................................................................39
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI THỰC NGHIỆM .......41
3.1. Kết quả nghiên cứu............................................................................................... 41
3.2. Kết quả triển khai thực nghiệm ..........................................................................42
3.2.1. Đánh giá sơ bộ hiệu quả của hệ thống trong vận hành thực nghiệm...................42
3.2.2. Đánh giá sơ bộ chất lượng sản phẩm...................................................................44
Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................47
4.1. Kết luận .................................................................................................................47
4.2. Kiến nghị ...............................................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................
PHỤ LỤC

iv


DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 1.1. Phân loại chất thải rắn theo nguồn phát sinh. .................................................4
Bảng 1.2. Thành phần chất thải rắn sinh hoạt. ................................................................ 4
Bảng 1.3. Độ ẩm của các thành phần trong CTR đô thị. .................................................6
Bảng 1.4. Thành phần nguyên tố của CTR đô thị. ..........................................................8
Bảng 2.1. Khoảng nhiệt độ của các nhóm vi sinh vật. ..................................................30
Bảng 3.1. So sánh các chỉ tiêu của sản phẩm và TCVN 7185:2002. ............................ 44
Hình 1.1. Chất thải rắn đơ thị Đà Nẵng. ..........................................................................2
Hình 1.2. Chất thải rắn sinh hoạt đơ thị. ..........................................................................3
Hình 1.3. Chất thải rắn thương mại. ................................................................................3
Hình 1.4. Chất thải rắn xây dựng. ...................................................................................3
Hình 1.5. Chất thải rắn cơng cộng. ..................................................................................3
Hình 1.6. Chất thải rắn cơng nghiệp. ...............................................................................3
Hình 1.7. Chất thải rắn nơng nghiệp................................................................................3
Hình 1.8. Xe thu gom rác phân loại của dự án. ............................................................. 10
Hình 1.9. Bãi xử lý rác thải Nam Sơn (Hà Nội) ...........................................................11
Hình 1.10. Bãi xử lý rác thải Đa Phước (TP Hồ Chí Minh)..........................................11
Hình 1.11. Nhà máy sản xuất phân Compost BIWASE, tỉnh Bình Dương. .................12
Hình 1.12. Bãi rác lộ thiên tại TP Đà Nẵng. .................................................................13
Hình 1.13. Rác thải dưới chân cầu Tham Tướng (TP Cần Thơ). ..................................14
Hình 1.14. Rác thải dưới đáy biển Nha Trang, Khánh Hịa. .........................................14
Hình 1.15. Đám cháy bùng phát tại đống rác lớn trong bãi rác Khánh Sơn (quận Liên
Chiểu, TP Đà Nẵng). .....................................................................................................16
Hình 1.16. Rác thải đồ dùng một lần tại phố cổ Hội An (Quảng Nam). .......................17
Hình 1.17. Rác thải tại bãi tắm Hạ Long (Quảng Ninh). ..............................................17
Hình 1.18. Dân chặn xe chở rác vào bãi rác Khánh Sơn (TP Đà Nẵng). ......................17

Hình 1.19. Rác thải hữu cơ. ...........................................................................................18
Hình 1.20. Bãi chơn lấp hợp vệ sinh tại Khu liên hợp xử lý chất thải rắn Bàu Cạn –
Long Thành, tỉnh Đồng Nai...........................................................................................20
Hình 1.21. Bãi rác Khánh Sơn (Đà Nẵng). ....................................................................21
Hình 1.22. Bãi rác Thủy Phương (Thừa Thiên Huế).....................................................21
Hình 1.23. Lị đốt chất thải rắn thơ sơ. ..........................................................................21
v


Hình 1.24. Phân hữu cơ chất lượng thấp làm từ rác hỗn hợp. .......................................23
Hình 1.25. Windrow Composting. ................................................................................24
Hình 1.26. Passively Aerated Windrow. .......................................................................24
Hình 1.27. Forced Aerated Windrow. ...........................................................................25
Hình 1.28. Bin Composting. ..........................................................................................26
Hình 1.29. In-Vessel Composting. ................................................................................27
Hình 2.1. Trường Tiểu học Trần Đại Nghĩa (Quận Cẩm Lệ - TP Đà Nẵng). ...............28
Hình 2.2. Cấu tạo của hệ thống. ....................................................................................34
Hình 2.3. Quá trình thi cơng hệ thống. ..........................................................................34
Hình 2.4. Modun hồn chỉnh. ........................................................................................35
Hình 2.5. Máy cắt nguyên liệu. .....................................................................................35
Hình 2.6. Hệ thống hồn chỉnh tại trường Tiểu học Trần Đại Nghĩa............................35
Hình 2.7. Chế phẩm EM thứ cấp. ..................................................................................36
Hình 2.8. Nguyên liệu cho quá trình phối. ....................................................................37
Hình 2.9. Thực hiện tại PTN. ........................................................................................37
Hình 2.10. Nguyên liệu được tập kết lại để xử lý. ........................................................38
Hình 2.11. Quá trình vận hành hệ thống. ......................................................................39
Hình 2.12. Kiểm tra độ ẩm. ...........................................................................................40
Hình 3.1. Bản vẽ 3D hệ thống. ......................................................................................41
Hình 3.2. Cơ dưỡng sinh vận hành hệ thống. ................................................................ 42
Hình 3.3 . Sản phẩm hữu cơ của hệ thống. ....................................................................44

vi


DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

CHỮ VIẾT TẮT:
-

CTR : Chất thải rắn
TP : Thành phố
VSV : Vi sinh vật

vii


Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

MỞ ĐẦU

Trong xu thế phát triển kinh tế xã hội, với tốc độ đơ thị hóa ngày càng tăng và sự
phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp, dịch vụ, du lịch,... kéo theo mức sống
của người dân càng cao làm nảy sinh nhiều vấn đề mới, nan giải trong các công tác
bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng dân cư. Lượng chất thải phát sinh từ các
hoạt động của con người ngày một nhiều hơn, đa dạng hơn về thành phần và độc hại
hơn về tính chất [2].
Ở các đơ thị lớn tại Việt Nam, rác thải đã và đang gây ô nhiễm môi trường trầm
trọng. Đà Nẵng là một trong những thành phố lớn của nước ta. Để xứng tầm với đô thị
loại 1 quốc gia, Đà Nẵng đang nỗ lực tăng trưởng nền kinh tế, xây dựng mở rộng
thành phố, tăng cường các mối quan hệ hợp tác kinh tế trong và ngồi nước. Bên cạnh

sự nỗ lực và phát triển khơng ngừng ấy, Đà Nẵng vẫn đang đối mặt với các vấn đề lớn
như bùng nổ dân số, tệ nạn xã hội ngày càng tăng và vấn đề ô nhiễm môi trường là
điều không thể tránh khỏi. Hiện nay thành phố đang quan tâm nhiều hơn về vấn đề
này, đặc biệt là việc xử lý rác thải sinh hoạt đang là vấn đề cấp thiết hiện nay.
Nhằm hạn chế khối lượng lớn rác thải sinh hoạt, biến rác thành sản phẩm hữu cơ
mang nhiều lợi ích kinh tế, tiết kiệm chi phí và diện tích xử lý, tận dụng được nguồn
tài ngun là rác, vì thế nên tơi đã thực hiện đề tài “Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ
thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, cơng suất 10 kg/ngày”.

Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hồng Vy

Người hướng dẫn: TS. Phạm Phú Song Toàn

1


Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ RÁC THẢI ĐÔ THỊ VÀ RÁC THẢI HỮU
CƠ

1.1. Tổng quan về chất thải rắn đô thị và hiện trạng chất thải rắn đô thị Việt Nam
1.1.1. Tổng quan về chất thải rắn đô thị
1.1.1.1. Khái niệm chất thải rắn
Chất thải rắn bao gồm tất cả các chất thải ở dạng rắn, phát sinh do các hoạt động
của con người và sinh vật, được thải bỏ khi chúng khơng cịn hữu ích hay khi con
người không muốn sử dụng nữa. [9]
CTR đô thị là tất cả CTR phát sinh từ đô thị (hộ gia đình, cơng sở và khu thương
mại,…) và khơng bao gồm chất thải phát sinh từ q trình cơng nghiệp, xây dựng,
nơng nghiệp. [2]

(Nguồn: Báo Pháp Luật)
Hình 1.1. Chất thải rắn đô thị Đà Nẵng.
1.1.1.2 Nguồn gốc và phân loại chất thải rắn
a) Nguồn gốc chất thải rắn
Các nguồn phát sinh CTR bao gồm: [9]
(1) Khu dân cư;
(2) Khu thương mại (nhà hàng, khách sạn, siêu thị, chợ,…);
(3) Cơ quan, công sở (trường học, trung tâm, viện nghiên cứu, bệnh viện,…);
(4) Khu xây dựng và phá hủy các cơng trình xây dựng;
(5) Khu công cộng (nhà ga, bến tàu, sân bay, công viên, khu vui chơi, đường phố,…);
(6) Nhà máy xử lý chất thải;
(7) Công nghiệp;
(8) Nông nghiệp.
Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy

Người hướng dẫn: TS. Phạm Phú Song Toàn

2


Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

(Nguồn: Báo tin tức Thơng
tấn Xã Việt Nam)
Hình 1.2. Chất thải rắn sinh hoạt đô thị.

(Nguồn: Báo Sài Gịn
Giải phịng Online)
Hình 1.3. Chất thải rắn thương mại.

(Nguồn: />Hình 1.4. Chất thải rắn xây dựng.

(Nguồn: />Hình 1.5. Chất thải rắn cơng cộng.

(Nguồn: />Hình 1.6. Chất thải rắn cơng nghiệp.

(Nguồn: Vietnambiz)
Hình 1.7. Chất thải rắn nơng nghiệp.

b) Phân loại chất thải rắn
CTR có thể phân loại bằng nhiều cách khác nhau: [9]

Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy

Người hướng dẫn: TS. Phạm Phú Song Toàn

3


Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

- Phân loại dựa vào nguồn gốc phát sinh như: rác thải sinh hoạt, văn phịng,
thương mại, cơng nghiệp, đường phố, chất thải trong quá trình xây dựng hay đập phá
nhà xưởng.
- Phân loại dựa vào đặc tính tự nhiên như: các chất hữu cơ, vô cơ, chất có thể
cháy hoặc khơng có khả năng cháy.
Bảng 1.1. Phân loại chất thải rắn theo nguồn phát sinh.
Loại chất thải

Nguồn phát sinh
Hộ gia đình

Rác thực phẩm, giấy, cacton, nhựa, túi nylon, vải, da,
rác vườn, gỗ, thủy tinh, lon thiếc, nhôm, kim loại,
tro, lá cây, chất thải đặc biệt như pin, dầu nhớt xe,
lốp xe, ruột xe, sơn thừa,…

Khu thương mại

Giấy, cacton, nhựa, túi nylon, gỗ, rác thực phẩm,
thủy tinh, kim loai, chất thải đặc biệt như vật dụng
gia đình hư hỏng (kệ sách, đèn, tủ,…), đồ điện tử hư
hỏng (máy radio, tivi,…), tủ lạnh, máy giặt hỏng,
pin, dầu nhớt xe, săm lóp, sơn thừa,…

Cơng sở

Giấy, cacton, nhựa, túi nylon, gỗ, rác thực phẩm,
thủy tinh, kim loai, chất thải đặc biệt như kệ sách,
đèn, tủ hỏng, pin, dầu nhớt xe, săm lốp, sơn thừa,…

Xây dựng

Gỗ, thép, bê tông, đất, cát,…

Khu công cộng

Giấy, túi nylon, lá cây,…

Trạm xử lý nước thải Bùn hóa lý, bùn sinh học.
(Nguồn: [9])
1.1.1.3. Thành phần rác đơ thị
Thông thường trong CTR đô thị, CTR từ các khu dân cư và thương mại chiếm tỷ
lệ cao nhất 50 – 75%. Thơng tin về thành phần CTR đóng vai trò rất quan trọng trong
việc đánh giá và lựa chọn những phương pháp, thiết bị, quy trình thích hợp để xử lý.
Thành phần CTR sinh hoạt khác nhau tùy thuộc vào từng địa phương, điều kiện kinh
tế và nhiều yếu tố khác. [9]
Bảng 1.2. Thành phần chất thải rắn sinh hoạt.
Chất thải có khả năng
phân hủy sinh học

Thực phẩm và chất thải
vườn
Giấy các loại

Chất thải có khả năng tái
chế

Giấy vụn, bìa cacton, vải,
gỗ
Nhựa
Nhựa và cao su

Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy

Người hướng dẫn: TS. Phạm Phú Song Toàn

4

Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

Kim loại
Thủy tinh
Thủy tinh, sành sứ
Tả, băng vệ sinh
Vải

Chất thải có khả năng
cháy

Da
Cao su
Cao su và da

Chất thải khơng tái
chế/khơng có khả năng
cháy

Đất, cát, sành sứ,…

Thành phần khác
Chất thải nguy hại
(Nguồn: [2])
CTR của Việt Nam có đặc trưng là độ ẩm cao (dao động trong khoảng 65 – 95%),
độ tro khoảng 25 – 30% (khối lượng khô), tổng hàm lượng chất rắn bay hơi (TVS –
Total Volatile Solid) dao động trong khoảng 70 – 75% (khối lượng khô), nhiệt lượng
thấp (dao động trong khoảng 900 – 1.100 Kcal/kg khối lượng ướt). [2]
Ở Việt Nam, với chủ trương đẩy mạng cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và

cơ cấu chuyển dịch kinh tế từ nông nghiệp sang công nghiệp của Chính phủ kết hợp
với các nghiên cứu về sự thay đổi thành phần CTR theo thời gian của một số nước có
điều kiện tương tự, cho thấy thành phần CTR đã có sự thay đổi đáng kể trong rác thải
đơ thị, đó là: thực phẩm thừa, giấy các loại, nylon – nhựa mềm, nhựa cứng và vải. [9]
- Chất thải thực phẩm: với q trình cơng nghiệp hóa đất nước, hàng hóa cơng
nghiệp dần thay thế các sản phẩm nơng nghiệp. Vì vậy, lượng chất thải thực phẩm đã
và đang giảm mạnh. Ngành công nghiệp chế biến thực phẩm là ngành có ảnh hưởng
lớn nhất đến sự thay đổi lượng chất thải thực phẩm [9]. Từ năm 1995, thành phần chất
thải thực phẩm chiếm tỷ lệ rất cao (80 – 96%) nhưng đến năm 2017 thành phần này
giảm xuống còn khoảng 50 – 70%, điều này thể hiện sự thay đổi lối sống của cư dân
đô thị là nhanh và tiện lợi [2].
- Giấy các loại: thành phần chất thải giấy nước ta tăng nhanh do hai nguyên nhân
chính: chủ trương và nhu cầu phát triển mạnh nền giáo dục, tiến đến xóa nạn mù chữ
và phổ cập giáo dục trong toàn dân đã làm tăng tỷ lệ trẻ em đến trường; ngành cơng
nghiệp đóng gói hàng hóa cho tiêu dùng và xuất khẩu phát triển mạnh cũng làm gia
tăng thành phần giấy thải. [9]
- Nylon – nhựa các loại: với tốc độ và xu hướng phát triển nhanh, ngành cơng
nghiệp đóng gói, cơng nghiệp sản xuất các mặt hàng nhựa đã làm gia tăng khối lượng
nhựa trong CTR. [9]

Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy

Người hướng dẫn: TS. Phạm Phú Song Toàn

5


Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

- Vải: thành phần chất thải này rất khó dự đốn, tuy nhiên nó có thể sẽ tăng lên

trong thời gian tới khi nhu cầu may mặc của người dân tăng cao cũng như sự đẩy
mạnh xuất khẩu các mặt hàng này. [9]
1.1.1.4. Tính chất của chất thải rắn
a) Tính chất vật lý của chất thải rắn
Những tính chất vật lý quan trọng nhất của CTR đô thị là khối lượng riêng, độ ẩm,
kích thước, cấp phối hạt, khả năng giữ ẩm thực tế và độ xốp của CTR. [9]
(1) Khối lượng riêng
Khối lượng riêng được hiểu là khối lượng CTR trên một đơn vị thể tích (kg/m3).
Khối lượng riêng của CTR thay đổi tùy thuộc vào trạng thái của chúng như: xốp, chứa
trong các thùng chứa (container), không nén, nén,… Khối lượng riêng thay đổi phụ
thuộc vào nhiều yếu tố như: vị trí địa lý, mùa trong năm, thời gian lưu giữ chất thải.
Khối lượng riêng của chất thải đô thị dao động trong khoảng 180 – 400kg/m3, điển
hình khoảng 300kg/m3. [9]
(2) Độ ẩm
Độ ẩm của CTR được xác định bằng một trong hai phương pháp sau: Phương
pháp khối lượng ướt và phương pháp khối lượng khô của CTR. [9]
- Theo phương pháp khối lượng ướt: Độ ẩm tính theo khối lượng ướt của vật liệu
là khối lượng nước có trong 100kg rác ướt.
- Theo phương pháp khối lượng khơ: Độ ẩm tính theo khối lượng khơ của vật
liệu là phần trăm khối lượng nước có trong 100kg rác khô.
Bảng 1.3. Độ ẩm của các thành phần trong CTR đô thị.
STT

Thành phần

I

Chất hữu cơ

1

Thực phẩm thừa

70

2

Giấy

6

3

Giấy cacton

5

4

Nhựa

2

5

Vải vụn

10

6

Cao su

2

7

Da

10

8

Rác vườn

60

9

Gỗ

20

II

Chất vô cơ

1

Thủy tinh

2

2

Can thiếc

3

Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy

Độ ẩm (% khối lượng)

Người hướng dẫn: TS. Phạm Phú Song Toàn

6


Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

3

Nhơm

2

4

Kim loại khác

3

5

Bụi, tro

8
(Nguồn: [9])

(3) Kích thước hạt
Kích thước và cấp phối hạt của các thành phần trong CTR đóng vai trị rất quan
trọng trong việc tính tốn và thiết kế các phương tiện cơ khí trong thu hồi vật liệu, đặc
biệt là sàng lọc phân loại CTR bằng máy hoặc bằng phương pháp từ. [9]
(4) Khả năng giữ nước thực tế
Khả năng giữ nước thực tế của CTR là tồn bộ khối lượng nước có thể giữ lại
trong mẫu chất thải dưới tác dụng của trọng lực. Khả năng giữ nước của CTR là một
chỉ tiêu quan trọng trong việc tính tốn, xác định lượng nước rị rỉ từ bãi rác. Nước đi
vào mẫu CTR vượt quá khả năng giữ nước sẽ thoát ra tạo thành nước rò ri. Khả năng
giữ nước thực tế thay đổi tùy thuộc vào lực nén và trạng thái phân hủy của CTR. Khả
năng giữ nước của hỗn hợp CTR (không nén) từ các khu dân cư và thương mại dao
động trong khoảng 50 – 60%. [9]
(5) Độ thấm (tính thấm) của chất thải rắn đã được nén
Tính dẫn nước của CTR đã được nén là một tính chất vật lý quan trọng, chi phối
và điều khiển sự di chuyển của các chất lỏng (nước rò rỉ, nước ngầm, nước thấm) và
chất khí bên trong bãi rác. [9]
b) Tính chất hóa học của chất thải rắn
Tính chất hóa học của CTR đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn phương
án xử lý và thu hồi nguyên liệu. Ví dụ, khả năng cháy phụ thuộc vào tính chất hóa học
của CTR, đặc biệt trong trường hợp chất thải là hỗn hợp của những thành phần cháy
được và không cháy được. Nếu muốn sử dụng CTR làm nhiên liệu, cần phải xác định

4 đặc tính quan trọng sau: [14]
- Những tính chất cơ bản: Độ ẩm (phần ẩm mất đi khi sấy ở 1500C trong thời
gian 1 giờ); thành phần các chất bay hơi (phần khối lượng mất đi khi nung ở 9500C
trong tủ nung kín); thành phần Cacbon cố định (thành phần có thể cháy được cịn lại
sau khi thải các chất có thể bay hơi); tro (phần khối lượng cịn lại sau khi đốt trong lị
hở).
- Điểm nóng chảy của tro: Là nhiệt độ mà tại đó tro tạo thành từ q trình đốt
cháy chất thải bị nóng chảy và kết dính tạo thành dạng rắn (xỉ). Nhiệt độ nóng chảy
đặc trưng đối với xỉ từ quá trình đốt rác sinh hoạt thường dao động trong khoảng từ
2000 đến 22000F.
- Thành phần các nguyên tố cơ bản trong CTR sinh hoạt: Các nguyên tố cơ bản
trong CTR cần phân tích bao gồm C (carbon), H (Hydro), O (Oxy), N (Nitơ), S (Lưu
huỳnh) và tro. Các nguyên tố thuộc nhóm halogen cũng được xác định do các dẫn xuất
của Clo thường tồn tại trong thành phần khí thải khi đốt rác. Kết quả xác định các
nguyên tố cơ bản này được sử dụng để xác định cơng thức hóa học của thành phần

Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy

Người hướng dẫn: TS. Phạm Phú Song Toàn

7


Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày

chất hữu cơ có trong CTR cũng như xác định tỷ lệ C/N thích hợp cho q trình làm
phân compost.
Bảng 1.4. Thành phần nguyên tố của CTR đô thị.
Phần trăm khối lượng khô (%)
Cacbon

Hydro

Oxy

Nito

Lưu
huỳnh

Tro

48,0

6,4

37,6

2,6

0,4

5,0

43,5

6,0

44,0

0,3

0,2

6,0

Giấy cacton

44,0

5,9

44,6

0,3

0,2

5,0

Nhựa

60,0

7,2

22,8

-

-

10,0

Vải vụn

55,0

6,6

31,2

4,6

0,15

2,5

Cao su

78,0

10,0

-

2,0

-

10,0

Da

60,0

8,0

11,6

10,0

0,4

10,0

Rác vườn

47,0

6,0

38,0

3,4

0,3

4,5

Gỗ

49,5

6,0

42,7

0,2

0,2

1,5

Thủy tinh

0,5

0,1

0,4

< 0,1

-

98,9

Kim loại

4,5

0,6

4,3

< 0,1

-

90,5

Bụi, tro

26,3

68,0
3,0
2,0
0,5
0,2
(Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993)

Thành phần
Thực
thừa
Giấy

Chất hữu
cơ

Chất vô
cơ

phẩm

- Năng lượng chứa trong các thành phần của CTR: Năng lượng chứa trong thành
phần chất hữu cơ có trong rác sinh hoạt có thể xác định được bằng cách: sử dụng lò
hơi như một thiết bị đo nhiệt lượng; thiếu bị đo nhiệt lượng trong phịng thí nghiệm;
tính tốn nếu biết thành phần các ngun tố.
Đối với phần rác hữu cơ dùng làm phân compost hoặc thức ăn gia súc, ngồi
thành phần những ngun tố chính, cần phải xác định thành phần các nguyên tố vi
lượng. [14]
c) Tính chất sinh học của chất thải rắn
Phần hữu cơ (không kể nhựa, cao su, da) của hầu hết CTR có thể được phân loại
về phương diện sinh học như sau: [9]
- Các phân tử có thể hịa tan trong nước như: đường, tinh bột, amino axit và nhiều
axit hữu cơ.
- Bán xenlulo: các sản phẩm ngưng tụ của hai đường 5 và 6 cacbon.
- Xenlulo: sản phẩm ngưng tụ của đường glucose 6 cacbon.
- Dầu, mỡ và sáp: là những este của alcohols và axit béo mạch dài.
- Lignin: một polyme chứa các vịng thơm với nhóm metoxyl (-OCH3).
- Lignoxenlulo: là kết hợp của lignin và xenlulo.
- Protein: chất tạo thành từ sự kết hợp chuỗi các amino axit.
Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy

Người hướng dẫn: TS. Phạm Phú Song Toàn

8