Nghiên cứu sản xuất phân hữu cơ vi sinh ( Compost) từ vỏ quả cacao phục vụ cho nông nghiệp

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 1

MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Cacao đã được trồng và sử dụng rộng rãi ở các bộ tộc Maya từ thế kỉ thứ VI, và
bắt đầu phát triển rộng ra các nước khác trên thế giới từ thế kỉ XVI trở đi. Như vậy, từ
lâu cây cacao đã như là một loại cây công nghiệp nhằm cung cấp hạt, tạo ra một loại
thức uống giàu dinh dưỡng cho con người. Tổng sản lượng cacao thế giới tính đến cuối
năm 2010 là 3.5 triệu tấn hạt khô [1]. Tổng sản lượng cacao Việt Nam đến cuối năm
2005 là 35 tấn hạt khô và đến cuối năm 2010 là 2.500 tấn hạt khô/năm [1]. Điều này
cho thấy sản lượng cacao trên toàn thế giới là rất lớn và không ngừng tăng sản lượng
qua các năm, tại Việt Nam thì sản lượng tăng gần 70 lần trong giai đoạn 2005-2010.
Vậy với sản lượng hạt cacao khô nhiều như thế đối với thế giới nói chung và
Việt Nam nói riêng, thì cũng đồng nghĩa với việc trái cacao sau khi thu hoạch hạt còn
lại một lượng rất lớn vỏ trái được thải bỏ. Trong thực trạng hiện nay ở Việt Nam, thì đa
số trái cacao sau khi được thu hoạch hạt, phần vỏ trái còn lại ít được sử dụng, thải bỏ
gây ảnh hưởng đến môi trường. Vậy câu hỏi đặt ra là phải làm gì với lượng vỏ trái
cacao ấy mà không để nó gây ảnh hưởng đến môi trường, mặc khác lại có thể tái sử
dụng phế phẩm làm giảm chi phí sản xuất cho người nông dân?
Bên cạnh tính cấp thiết của vỏ cacao thì theo Hiệp hội phân bón Việt Nam
(), trong năm 2010 tổng lượng cung phân bón cho ngành nông nghiệp
Việt Nam khoảng 6.112 triệu tấn. Trong đó lượng phân bón sản xuất trong nước đạt
2.58 triệu tấn. Lượng phân bón nhập khẩu của Việt Nam năm 2010 đạt 3.521 triệu tấn.
Cho thấy nhu cầu tiêu thụ phân bón trong nước là rất lớn. Hơn nữa phân bón sản xuất
cũng như nhập khẩu chủ yếu là phân hóa học nên về lâu dài sẽ ảnh hưởng đến độ phì
nhiêu của đất, làm xói mòn đất.
Trong những năm gần đây, phương pháp phân hủy sinh học hiếu khí chất thải
rắn (compost) đã cho thấy phạm vi ứng dụng cao. Sản xuất compost vừa xử lý triệt để
được chất thải, góp phần bảo vệ môi trường, vừa tạo ra sản phẩm có ích cho nông

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 2

nghiệp. Từ những vấn đề trên việc nghiên cứu công nghệ sản xuất compost từ phế
phẩm nông nghiệp là mang tính cấp thiết và phù hợp với nhu cầu phát triển của ngành
nông nghiệp Việt Nam trong giai đoạn hiện nay và tương lai.
Chính vì những lí do trên mà đề tài “Nghiên cứu sản xuất phân hữu cơ vi sinh
(compost) từ vỏ quả cacao phục vụ cho nông nghiệp” được thực hiện với mục đích
tận dụng, tái chế phế phẩm nhằm làm giảm tác hại đến môi trường và giảm chi phí sản
xuất nông nghiệp cho người nông dân.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Xây dựng quy trình tối ưu sản xuất compost từ vỏ quả cacao;
- Ứng dụng sản phẩm compost sau khi ủ lên cây trồng ngắn ngày.
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Để đạt được mục tiêu nghiên cứu của đề tài đã đặt ra thì nội dung nghiên cứu
gồm những phần sau:
- Phân tích thành phần mẫu cacao đầu vào;
- Vận hành mô hình ủ compost hiếu khí với 3 nghiệm thức: mô hình đối chứng
không bổ sung chế phẩm, mô hình bổ sung bùn hoạt tính và mô hình bổ sung chế
phẩm Bio-F;
- Theo dõi các chỉ tiêu trong suốt quá trình ủ compost;
- Phân tích mẫu đầu ra;
- Ứng dụng sản phẩm sau khi ủ trên cây trồng ngắn ngày.
4. GIỚI HẠN NỘI DUNG VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU.
- Nội dung nghiên cứu: Vì tính đặc trưng của vỏ cacao và mục tiêu nghiên cứu đã đặt
ra nên đề tài chỉ tập trung nghiên cứu cách ủ compost một cách tối ưu nhất.
- Đối tượng nghiên cứu:
+ Vỏ cacao: được lấy ở xã Sông Xoài, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu;
+ Bùn hoạt tính: được lấy ở trạm xử lý nước thải Cty Cổ phần dệt may- Đầu tư-

Thương mại Thành Công;
+ Chế phẩm sinh học Bio-F: Viện Sinh học Nhiệt đới TP.HCM.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 3

5. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
5.1. Phƣơng pháp luận
Phương pháp ủ compost hiếu khí đã được nghiên cứu từ rất lâu trên thế giới. Do
đó, có rất nhiều tài liệu và tư liệu nghiên cứu sẵn có để tham khảo. Bên cạnh đó đã có
nhiều đề tài nghiên cứu thành công sản xuất compost với nhiều vật liệu khác nhau.
Chính vì thế, dựa vào những tài liệu sẵn có của quá trình nghiên cứu thực nghiệm trước
đó để làm cơ sở xây dựng mô hình thực nghiệm ủ compost với vật liệu là vỏ quả cacao
là điều hoàn toàn có thể làm được.
Từ mô hình ủ, theo dõi liên tục các chỉ tiêu: nhiệt độ, độ ẩm, pH, hàm lượng
Cacbon, Nitơ, hiệu quả vi sinh vật bổ sung vào để xác định mức ảnh hưởng của các
yếu tố này đến chất lượng compost tạo ra. Từ đó, lựa chọn công nghệ tối ưu nhất cho
quá trình ủ.
5.2. Phƣơng pháp thực tiễn
- Tổng hợp, biên hộ những tài liệu đã có
+ Tài liệu liên quan về quả cacao;
+ Tài liệu tổng quan về compost, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ compost,
và các công nghệ sản xuất compost trong nước và trên thế giới;
+ Tài liệu viết về bùn hoạt tính và chế phẩm sinh học Bio-F;
- Phương pháp thực nghiệm: Lắp đặt mô hình ủ compost hiếu khí, tiến hành phối
trộn các nghiệm thức và vận hành mô hình ủ, phân tích mẫu.
- Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các số liệu từ quá trình ủ compost như:
nhiệt độ, pH, độ sụt lún, độ ẩm, hàm lượng C, N.
- Phương pháp thống kê: Thống kê, tính toán các biến thiên: nhiệt độ, độ ẩm,pH,
hàm lượng C,N, trong quá trình ủ compost.

- Phương pháp đánh giá, nhận xét: Đánh giá và nhận xét kết quả sau quá trình ủ.
6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN
6.1. Ý nghĩa khoa học
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 4

Đề tài nghiên cứu mở ra một hướng mới cho việc sử dụng phế phẩm vỏ cacao
thành sản phẩm có ích cho nền kinh tế, cho ngành nông nghiệp và hạn chế gây ảnh
hưởng đến môi trường.
6.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Quy trình sản xuất phân compost dễ thực hiện, có thể áp dụng cho hộ gia đình
nông thôn với quy mô nhỏ;
- Sản phẩm tạo ra có thể ứng dụng trực tiếp cho ngành nông nghiệp.
7. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
7.1 Thời gian nghiên cứu: Do thời gian có hạn nên đề tài chỉ thực hiện trong
khoảng thời gian: 2/5/2012 đến 21/07/2012
7.2 Địa điểm thực hiện thí nghiệm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm khoa MT &
CNSH, với các điều kiện:
- Nhiệt độ 32-34
0
C;
- Ánh sáng tự nhiên;
- Hóa chất, dụng cụ, trang thiết bị hiện có;
- Các số liệu được phân tích tại PTN khoa MT & CNSH.
7.3 Địa điểm lấy mẫu nghiên cứu: xã Sông Xoài, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa
Vũng Tàu.
8 CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Luận văn bao gồm phần Mở Đầu và 3 chương với nội dung như sau:
- Chương 1: Tổng quan

- Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
- Chương 3: Kết quả và thảo luận
- Kết luận - kiến nghị




ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 5

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 TỔNG QUAN VỀ COMPOST
1.1.1 Định nghĩa
Quá trình chế biến Compost : là quá trình phân hủy sinh học và ổn định của chất
hữu cơ dưới điều kiện nhiệt độ thermophilic. Kết quả của quá trình phân hủy sinh học
tạo ra nhiệt, sản phẩm cuối cùng ổn định, không mang mầm bệnh và có ích trong việc
ứng dụng cho cây trồng [2]
Sản xuất Compost là sự phân huỷ sinh học của các chất thải rắn dễ phân huỷ
sinh học dưới những điều kiện hiếu khí hoàn toàn có kiểm soát thành chất ở tình trạng
ổn định hoàn toàn, không gây cảm giác khó chịu khi lưu trữ, sử dụng an toàn trong
nông nghiệp [3]
1.1.2 Các phản ứng sinh hóa xảy ra trong quá trình ủ compost
1.1.2.1 Phản ứng sinh hóa
Quá trình phân hủy CTR diễn ra rất phức tạp, qua nhiều giai đoạn và sản phẩm
trung gian. Ví dụ, quá trình phân hủy protein: protein  peptides amino acids  hợp
chất ammonium  nguyên sinh chất của vi khuẩn và N hoặc NH
3

Đối với carbonhydrate, quá trình phân hủy xảy ra: carbonhydrate  đường đơn

 acid hữu cơ  CO
2
và nguyên sinh chất của vi khuẩn.
Những phản ứng chuyển hóa sinh hóa diễn ra trong quá trình ủ hiếu khí vẫn
chưa được nghiên cứu chi tiết. Các giai đoạn khác nhau trong quá trình ủ hiếu khí có
thể phân biệt theo biến thiên nhiệt độ như sau:
 Pha thích nghi: là giai đoạn cần thiết để vi sinh vật thích nghi với môi trường mới.
 Pha tăng trưởng: đặc trưng bởi sự gia tăng nhiệt độ do quá trình phân hủy sinh học.
 Pha ưa nhiệt: là giai đoạn nhiệt độ tăng cao nhất. Đây là giai đoạn ổn định chất thải
và tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh hiệu quả nhất
 Pha trưởng thành: là giai đoạn giảm nhiệt độ đến bằng nhiệt độ môi trường. Quá
trình lên men xảy ra chậm và thích hợp cho sự hình thành chất keo mùn (quá trình
chuyển hoá các phức chất hữu cơ thành chất mùn) và các chất khoáng (sắt, canxi,
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 6

nitơ…) và cuối cùng thành mùn. Các phản ứng nitrate hoá, trong đó ammonia (sản
phẩm phụ của quá trình ổn định chất thải) bị oxi hoá sinh học tạo thành nitrit (NO
2
-
)
và cuối cùng thành nitrate (NO
3
-
):
1.1.2.2 Phản ứng sinh học
Ủ compost là quá trình sinh học mà các chất hữu cơ có trong chất thải rắn được
biến đổi thành các chất mùn ổn định do hoạt động của các thể chức có thể sống trong
điều kiện tự nhiên hiện diện trong chất thải. Các tổ chức này gồm các loại vi sinh vật

như vi khuẩn, nấm, chất hữu cơ được phân huỷ như ban đầu từ vi sinh vật tiêu thụ bậc
một như vi khuẩn thực hiện. Trong thời gian đầu, vi khuẩn thích hợp với điều kiện
Mesophilic xuất hiện trước.
Nhiệt độ tăng khi vi khuẩn thermophilic xuất hiện chiếm hầu hết các vị trí trong
khối ủ, thermorphilic nấm thường tăng trưởng từ 5 – 10 ngày sau khi ủ. Nếu nhiệt độ
cao hơn 60
O
C thì nấm và hầu hết các vi khuẩn bị ức chế, chỉ còn các dạng bào tử có thể
phát triển. trong giai đoạn cuối cùng, nhiệt độ giảm Atinomycetes trở nên chiếm ưu thế
làm cho bề mặt đống ủ xuất hiện màu trắng hoặc nâu.
Các loại vi khuẩn Thermophilic, hầu hết là loài Bacillus đóng vai trò quan trọng
trong việc phân huỷ protein và hydratcacbon. Mặc dù chỉ hoạt động bên lớp ngoài
đóng ủ và chỉ hoạt dông trong thời gian cuối nhưng nhóm Atinomycetes đóng vai trò
trong việc phân huỷ cenlulose, lignin và các chất bền vững khác. Sau giai đoạn tiêu thụ
bậc một hay sơ cấp thực hiện xong, các chất này sẽ là thức ăn cho sinh vật tiêu thụ thứ
cấp như ve, bọ cánh cứng, giun tròn, đông vật nguyên sinh, phiêu sinh.
1.1.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình chế biến compost
1.1.3.1 Các yếu tố vật lý
Các yếu tố vật lý ảnh hưởng tới quá trình ủ gồm : nhiệt độ, độ ẩm, kích thước
nguyên liệu, độ rỗng, thổi khí.
a. Nhiệt độ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 7

Đây là yếu tố quan trọng trong quá trình chế biến Compost vì nó quyết định
thành phần quần thể vi sinh vật (ban đầu là nhóm Mesophilic và sau đó là nhóm
Thermophilic chiếm ưu thế), ngoài ra nhiệt độ còn là một chỉ thị để nhận biết các giai
đoạn xảy ra trong quá trình ủ compost.
Nhiệt độ tối ưu là 50 – 60

0
C, thích hợp với vi khuẩn Thermophilic và tốc độ
phân hủy rác là cao nhất. Nhiệt độ trên ngưỡng này sẽ ức chế hoạt động của vi sinh vật
làm cho quá trình phân hủy diễn ra không thuận lợi, còn nhiệt độ thấp hơn ngưỡng này
phân Compost sẽ không đạt tiêu chuẩn về mầm bệnh.
Nhiệt độ trong luống ủ có thể điều chỉnh bằng nhiều cách khác nhau như hiệu
chỉnh tốc độ thổi khí và độ ẩm, cô lập khối ủ với môi trường bên ngoài bằng cách che
phủ hợp lý.
Bảng 1.1 Khoảng nhiệt độ của các nhóm vi sinh vật
Loại vi sinh vật
Nhiệt độ (
0
C)
Khoảng dao động
Tối ưu
Psychrophillic (VSV ưa lạnh)
10 - 30
15
Mesophilic (VSV ưa ấm)
40 – 50
35
Thermophilic (VSV ưa nhiệt)
45 - 75
55
Nguồn: Nguyễn Văn Phước, 2010
b. Độ ẩm
Là yếu tố cần thiết cho hoạt động của vi sinh vật trong quá trình chế biến
Compost. Vì nước cần thiết cho quá trình hòa tan dinh dưỡng và nguyên sinh chất của
tế bào.
Độ ẩm tối ưu thường từ 50 – 60%. Các vi sinh vật đóng vai trò quyết định trong

quá trình phân hủy CTR thường tập trung tại lớp nước mỏng trên bề mặt của phân tử
CTR. Nếu độ ẩm quá nhỏ (< 30%) sẽ hạn chế hoạt động của vi sinh vật, còn khi độ ẩm
quá lớn (> 65%) thì quá trình phân hủy sẽ chậm lại, sẽ chuyển sang chế độ phân hủy kỵ
khí vì quá trình thổi khí bị cản trở do hiện tượng bít kín các khe rỗng không cho không
khí đi qua, gây mùi hôi, rò rỉ chất dinh dưỡng và lan truyền vi sinh vật gây bệnh .
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 8

Độ ẩm ảnh hưởng đến sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình ủ vì nước có nhiệt
dung riêng cao hơn tất cả các vật liệu khác.
Độ ẩm thấp có thể điều chỉnh bằng cách thêm nước vào. Độ ẩm cao có thể điều
chỉnh bằng cách trộn với vật liệu độn có độ ẩm thấp hơn như: mạt cưa, rơm rạ…
c. Kích thước hạt
Kích thước hạt ảnh hưởng lớn đến tốc độ phân hủy. Quá trình phân hủy hiếu khí
xảy ra trên bề mặt hạt, hạt có kích thước nhỏ sẽ có tổng diện tích bề mặt lớn nên sẽ
tăng sự tiếp xúc với oxy, giá tăng vận tốc phân hủy.
Tuy nhiên, nếu kích thước hạt quá nhỏ và chặt làm hạn chế sự lưu thông khí
trong đống ủ, điều này sẽ làm giảm oxy cần thiết cho các vi sinh vật trong đống ủ và
giảm mức độ hoạt tính của vi sinh vật. Ngược lại, hạt có kích thước quá lớn sẽ có độ
xốp cao và tạo ra các rãnh khí làm cho sự phân bố khí không đều, không có lợi cho quá
trình chế biến phân hữu cơ.
Đường kính hạt tối ưu cho quá trình chế biến khoảng 3 – 50mm. Kích thước hạt
tối ưu có thể đạt được bằng nhiều cách như cắt, nghiền và sàng vật liệu thô ban đầu.
CTR đô thị và CTR công nghiệp phải được nghiền đến kích thước thích hợp trước khi
làm phân. Phân bắc, bùn và phân động vật thường có kích thước hạt mịn, thích hợp cho
quá trình phân hủy sinh học.
d. Độ xốp
Độ xốp là một yếu tố quan trọng trong quá trình chế biến phân hữu cơ. Độ xốp
tối ưu sẽ thay đổi tuỳ theo loại vật liệu chế biến phân. Thông thường, độ xốp cho quá

trình chế biến diễn ra tốt khoảng 35 – 60%, tối ưu là 32 – 36%.
Độ xốp của CTR ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình cung cấp oxy cần thiết cho
sự trao đổi chất, hô hấp của các vi sinh vật hiếu khí và sự oxy hóa các phần tử hữu cơ
hiện diện trong các vật liệu ủ. Độ xốp thấp sẽ hạn chế sự vận chuyển oxy, nên hạn chế
sự giải phóng nhiệt và làm tăng nhiệt độ trong khối ủ. Ngược lại, độ xốp cao có thể dẫn
tới nhiệt độ trong khối ủ thấp, mầm bệnh không bị tiêu diệt.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 9

Độ xốp có thể được điều chỉnh bằng cách sử dụng vật liệu tạo cấu trúc với tỉ lệ
trộn hợp lý.
e. Thổi khí
Không khí ở môi trường xung quanh được cung cấp tới khối Compost để vi sinh
vật sử dụng cho sự phân hủy chất hữu cơ, cũng như làm bay hơi nước và giải phóng
nhiệt. Nếu không được cung cấp khí đầy đủ thì sẽ tạo thành những vùng kị khí bên
trong khối Compost gây mùi hôi.
Để cung cấp không khí cho khối Compost có thể thực hiện được bằng cách:
 Đảo trộn.
 Cắm ống tre.
 Thải chất thải từ tầng lưu chứa trên cao xuống thấp.
 Thổi khí.
Quá trình đảo trộn cung cấp khí không đủ theo cân bằng tỉ lượng. Điều kiện
hiếu khí chỉ thỏa mãn đối với lớp trên cùng, các lớp bên trong hoạt động trong môi
trường tuỳ tiện hoặc kị khí. Do đó, tốc độ phân hủy giảm và thời gian cần thiết để quá
trình ủ phân hoàn tất bị kéo dài.
Cấp khí bằng phương pháp thổi khí đạt hiệu quả phân hủy cao nhất. Tuy nhiên,
lưu lượng khí phải được khống chế thích hợp. Nếu cấp quá nhiều khí sẽ dẫn đến chi
phí cao và gây mất nhiệt của khối phân, kéo theo sản phẩm không đảm bảo an toàn vì
có thể chứa vi sinh vật gây bệnh. Khi pH của môi trường trong khối phân lớn hơn 7,

cùng với quá trình thổi khí sẽ làm thất thoát nitơ dưới dạng NH
3
. Trái lại, nếu thổi khí
quá ít, môi trường bên trong khối phân trở thành kị khí. Vận tốc thổi khí cho quá trình
ủ phân thường trong khoảng 5 –10m
3
khí/tấn nguyên liệu/h.
Thông thường áp lực tĩnh cần tạo ra để đẩy không khí qua chiều sâu 2 – 2.5m
vật liệu ủ là 0.1 – 0.15m cột nước. Áp lực đó chỉ cần quạt gió là đủ chứ không cần máy
nén. Ngoài ra các cửa sổ của hầm ủ cũng sẽ đủ cho làm thoáng, chỉ cần đảo cửa sổ mỗi
ngày một lần hoặc nhiều ngày một lần.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 10

Đảo trộn liên tục sẽ đạt mức phân giải tối ưu trong vòng 10 – 14 ngày. Nên đảo
trộn một lần một ngày hoặc nhiều lần một ngày.
1.1.3.2 Các yếu tố hóa sinh
a. Các chất dinh dưỡng
Có rất nhiều nguyên tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy do vi sinh vật: trong
đó cacbon và nitơ là cần thiết nhất, tỉ lệ C/N là thông số dinh dưỡng quan trọng nhất;
Photpho (P) là nguyên tố quan trọng kế tiếp; Lưu huỳnh (S), canxi (Ca) và các nguyên
tố vi lượng khác cũng đóng vai trò quan trọng trong trao đổi chất của tế bào.
Khoảng 20% - 40%C của chất thải hữu cơ (trong chất thải nạp liệu) cần thiết
cho quá trình đồng hoá thành tế bào mới, phần còn lại chuyển hoá thành CO
2
. Cacbon
cung cấp năng lượng và sinh khối cơ bản để tạo ra khoảng 50% khối lượng tế bào vi
sinh vật. Nitơ là thành phần chủ yếu của protein, acid nucleic, acid amin, enzyme, co-
enzyme cần thiết cho sự phát triển và hoạt động của tế bào.

Tỷ lệ C/N tối ưu cho quá trình ủ phân rác khoảng 30:1. Ở mức tỷ lệ thấp hơn,
nitơ sẽ thừa và sinh ra khí NH
3
, nguyên nhân gây ra mùi khai. Ở mức tỷ lệ cao hơn, sự
phân hủy xảy ra chậm.
Tỷ lệ C/N của các chất thải khác nhau được trình bày trong bảng sau. Trừ phân
ngựa và lá khoai tây, tỷ lệ C/N của tất cả các chất thải khác nhau đều phải được điều
chỉnh để đạt giá trị tối ưu trước khi tiết hành làm phân.
Bảng 1.2 Tỷ lệ C/N của các chất thải
STT
Chất thải
N (% khối lƣợng khô)
Tỷ lệ C/N
1
Phân bắc
5,5 – 6,5
6 –10
2
Nước tiểu
15 – 18
0,8
3
Máu
10 – 14
3,0
4
Phân động vật
-
4,1
5

Phân bò
1,7
18
6
Phân gia cầm
6,3
15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 11

7
Phân cừu
3,8
-
8
Phân heo
3,8
-
9
Phân ngựa
2,3
25
10
Bùn cống thải khô
4 – 7
11
11
Bùn cống đã phân
hủy

2,4
-
12
Bùn hoạt tính
5
6
13
Cỏ cắt xén
3 – 6
12 – 15
14
Chất thải rau quả
2,5 – 4
11 – 12
15
Cỏ hỗn hợp
2,4
19
16
Lá khoai tây
1,5
25
17
Trấu lúa mì
0,3 – 0,5
128 – 150
18
Trấu yến mạch
0,1
48

19
Mạt cưa
0,1
200 – 500
Nguồn: Chongrak, 1996 ( Trích từ tài liệu [2] )
Khi bắt đầu quá trình ủ phân rác, tỷ lệ C / N giảm dần từ 30:1 xuống 15:1 ở các
sản phẩm cuối cùng do hai phần ba carbon được giải phóng tạo ra CO
2
khi các hợp
chất hữu cơ bị phân hủy bởi các vi sinh vật.
Mặc dù đạt tỷ lệ C/N khoảng 30:1 là mục tiêu tối ưu trong quá trình ủ phân rác,
nhưng tỷ lệ này có thể được điều chỉnh theo giá trị sinh học của vật liệu ủ, trong đó
quan trọng nhất là cần quan tâm tới các thành phần có hàm lượng lignin cao.
Trong thực thế, việc tính toán và hiệu chỉnh chính xác tỉ lệ C/N tối ưu gặp phải
khó khăn vì những lý do sau:
 Một phần các cơ chất như cenlulose và lignin khó bị phân hủy sinh học, chỉ bị
phân hủy sau một khoảng thời gian dài.
 Một số chất dinh dưỡng cần thiết cho vi sinh vật không sẵn có.
 Quá trình cố định N có thể xảy ra dưới tác dụng của nhóm vi khuẩn
Azotobacter, đặc biệt khi có mặt đủ PO
4
3-

 Phân tích hàm lượng C khó đạt kết quả chính xác.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 12

Hàm lượng cacbon có thể xác định theo phương trình sau:

% C trong phương trình này là lượng vật liệu còn lại sau khi nung ở nhiệt độ
550
0
C trong 1 giờ. Do đó, một số chất thải chứa phần lớn nhựa (là thành phần bị phân
hủy ở 550
0
C) sẽ có giá trị %C cao, nhưng đa phần không có khả năng phân hủy sinh
học
Nếu tỷ lệ C/N của CTR làm phân cao hơn giá trị tối ưu, sẽ hạn chế sự phát triển
của vi sinh vật do thiếu N. Chúng phải trải qua nhiều chu kỳ chuyển hoá, oxy hoá phân
carbon dư cho đến khi đạt tỷ lệ C/N thích hợp. Do đó, thời gian cần thiết cho quá trình
làm phân bị kéo dài hơn và sản phẩm thu được chứa ít mùn hơn. Theo nghiên cứu cho
thấy, nếu tỷ lệ C/N ban đầu là 20, thời gian cần thiết cho quá trình làm phân là 12 ngày,
nếu tỷ lệ này dao động trong khoảng 20 – 50, thời gian cần thiết là 14 ngày và nếu tỷ lệ
C/N = 78, thời gian cần thiết sẽ là 21 ngày.
b. pH
Giá trị pH trong khoảng 5,5 – 8,5 là tối ưu cho các vi sinh vật trong quá trình ủ
phân rác. Các vi sinh vật, nấm tiêu thụ các hợp chất hữu cơ và thải ra các acid hữu cơ.
Trong giai đoạn đầu của quá trình ủ phân rác, các acid này bị tích tụ và kết quả làm
giảm pH, kìm hãm sự phát triển của nấm và vi sinh vật, kìm hãm sư phân hủy lignin và
cenlulose. Các acid hữu cơ sẽ tiếp tục bị phân hủy trong quá trình ủ phân rác. Nếu hệ
thống trở nên yếm khí, việc tích tụ các acid có thể làm pH giảm xuống đến 4,5 và gây
ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt động của vi sinh vật.
c. Dinh dưỡng
Cung cấp đủ photpho, kali và các chất vô cơ khác như Ca, Fe, Bo, Cu, là cần
thiết cho sự chuyển hóa của vi sinh vật. Thông thường, các chất dinh dưỡng này không
có giới hạn bởi chúng hiện diện phong phú trong các vật liệu làm nguồn nguyên liệu
cho quá trình ủ phân rác.
8,1
%100

%
tro
C
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 13

d. Vi sinh vật
Chế biến phân hữu cơ là một quá trình phức tạp bao gồm nhiều loại vi sinh vật
khác nhau. Vì sinh vật trong quá trình chế biến phân hữu cơ bao gồm: actinomycetes
và vi khuẩn. Những loại vi sinh vật này có sẵn trong chất hữu cơ, có thể bổ sung thêm
vi sinh vật từ các nguồn khác để giúp quá trình phân hủy xảy ra nhanh và hiệu quả hơn.
e. Chất hữu cơ
Tốc độ phân hủy tùy thuộc vào thành phần và tính chất của chất hữu cơ. Chất
hữu cơ hòa tan dễ dàng phân hủy hơn chất hũu cơ không hòa tan. Lignin và Ligno –
Cenluloses là những chất phân hủy rất chậm.
Bảng 1.3 Các thông số quan trọng trong quá trình làm phân hữu cơ hiếu khí
Thông số
Giá trị
1. Kích thước
Quá trình ủ đạt hiệu quả tối ưu khi kích thước CTR khoảng 25 –
75mm
2. Tỉ lệ C/N
Tỉ lệ C:N tối ưu dao động trong khoảng 25 - 50
- Ở tỉ lệ thấp hơn, dư NH
3
, hoạt tính sinh học giảm
- Ở tỉ lệ cao hơn, chất dinh dưỡng bị hạn chế.
3. Pha trộn
Thời gian ủ ngắn hơn

4. Độ ẩm
Nên kiểm soát trong phạm vi 50 – 60% trong suốt quá trình ủ.
Tối ưu là 55%
5. Đảo trộn
Nhằm ngăn ngừa hiện tượng khô, đóng bánh và sự tạo thành
các rảnh khí, trong quá trình làm phân hữu cơ, CTR phải được
xáo trộn định kỳ. Tần suất đảo trộn phụ thuộc vào quá trình
thực hiện
6. Nhiệt độ
Nhiệt độ phải được duy trì trong khoảng 50 – 55
0
C đối với một
vài ngày đầu và 55 – 60
0
C trong những ngày sau đó. Trên 66
0
C,
hoạt tính vi sinh vật giảm đáng kể.
7. Kiểm soát mầm bệnh
Nhiệt độ 60 – 70
0
C, các mầm bệnh đều bị tiêu diệt
8. Nhu cầu về không khí
Lượng oxy cần thiết được tính toán dựa trên cân bằng tỷ lượng.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 14

Không khí chứa oxy cần thiết phải được tiếp xúc đều với tất cả
các phần của CTR làm phân

9. pH
Tối ưu: 7 – 7,5. Để hạn chế sự bay hơi Nitơ dưới dạng NH
3
, pH
không được vượt quá 8,5
10. Mức độ phân hủy
Đánh giá qua sự giảm nhiệt độ vào thời gian cuối
11. Diện tích đất yêu cầu
Công suất 50 tấn/ngày cần 1 hecta đất
Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993. ( Trích từ tài liệu [2] )
1.1.4 Chất lƣợng compost
Chất lượng Compost được đánh giá dựa trên 4 yếu tố sau :
Mức độ lẫn tạp chất (thủy tinh, plastic, đá, kim loại nặng, chất thải hóa học, thuốc
trừ sâu …)
Nồng độ các chất dinh dưỡng (dinh dưỡng đa lượng N, P, K; dinh dưỡng trung
lượng Ca, Mg, S; dinh dưỡng vi lượng Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Co, Bo…).
Mật độ vi sinh vật gây bệnh (thấp ở mức không ảnh hưởng có hại tới cây trồng).
Độ ổn định (độ chín, hoai) và hàm lượng chất hữu cơ.
Bảng 1.4 Tiêu chuẩn ngành 10 TCVN 562 – 2002 cho phân hữu cơ vi sinh vật chế biến
từ chất thải rắn sinh hoạt do Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn ban hành
Tên chỉ tiêu
Đơn vị tính
Mức
Hiệu quả đối với cây trồng

Tốt
Độ chín (hoai) cần thiết

Tốt
Đường kính hạt không lớn hơn

mm
4 – 5
Độ ẩm không lớn hơn
%
35
PH

6,0 – 8,0
Mật độ vi sinh vật hữu hiệu (đã được tuyển chọn)
không nhỏ hơn
CFU/g mẫu
106
Hàm lượng cacbon tổng số không nhỏ hơn
%
13
Hàm lượng nitơ tổng số không nhỏ hơn
%
2,5
Hàm lượng lân hữu hiệu không nhỏ hơn
%
2,5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 15

Hàm lượng kali hữu hiệu không nhỏ hơn
%
1,5
Mật độ samonella trong 25 g mẫu
CFU

0
Hàm lượng chì (khối lượng khô) không lớn hơn
Mg/kg
250
Hàm lượng cadimi (khối lượng khô) không lớn hơn
Mg/kg
2,5
Hàm lượng crom (khối lượng khô) không lớn hơn
Mg/kg
200
Hàm lượng đồng (khối lượng khô) không lớn hơn
Mg/kg
200
Hàm lượng niken (khối lượng khô) không lớn hơn
Mg/kg
100
Hàm lượng kẽm (khối lượng khô) không lớn hơn
Mg/kg
750
Hàm lượng thủy ngân (khối lượng khô) không lớn hơn
Mg/kg
2
Thời gian bảo quản không ít hơn
Tháng
6
Nguồn: Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, 2002
1.1.5 Lợi ích và hạn chế của quá trình chế biến compost
1.1.5.1 Lợi ích
 Là phương án được lựa chọn để bảo tồn nguồn nước và năng lượng.
 Kéo dài tuổi thọ cho các bãi chôn lấp.

 Ổn định chất thải : Các phản ứng sinh học xảy ra trong quá trình chế biến
Compost sẽ chuyển hóa các chất hữu cơ dễ thối rữa sang dạng ổn định, chủ yếu là các
chất vô cơ ít gây ô nhiễm môi trường khi thải ra đất hoặc nước.
 Làm mất hoạt tính của vi sinh vật gây bệnh : Nhiệt của chất thải sinh ra từ quá
trình phân hủy sinh học có thể đạt khoảng 60
0
C, đủ để làm mất hoạt tính của vi khuẩn
gây bệnh, virus và trứng giun sán nếu như nhiệt độ này được duy trì ít nhất một ngày.
Các sản phẩm của quá trình chế biến Compost có thể thải bỏ an toàn trên đất hoặc sử
dụng làm chất bổ sung dinh dưỡng cho đất.
 Thu hồi dinh dưỡng và cải tạo đất : Các chất dinh dưỡng (N, P, K) có trong chất
thải thường ở dạng hữu cơ phức tạp, cây trồng khó hấp thụ. Sau quá trình làm phân
Compost, các chất này được chuyển hóa thành các chất vô cơ như NO
3
-
và PO
4
3-
thích
hợp cho cây trồng. Sử dụng sản phẩm của quá trình chế biến Compost bổ sung dinh
dưỡng cho đất có khả năng làm giảm thất thoát dinh dưỡng do rò rỉ vì các chất dinh
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 16

dưỡng vô cơ tồn tại chủ yếu dưới dạng không tan. Thêm vào đó, lớp đất trồng cũng
được cải tiến nên giúp rễ cây phát triển tốt hơn.
 Làm khô bùn : Phân người, phân động vật và bùn chứa khoảng 80 – 95% nước,
do đó chi phí thu gom vận chuyển và thải bỏ cao. Làm khô bùn trong quá trình ủ phân
Compost là phương pháp lợi dụng nhiệt của chất thải sinh ra từ quá trình phân hủy sinh

học làm bay hơi nước chứa trong bùn.
 Tăng khả năng kháng bệnh cho cây trồng : Trong đất bón phân vi sinh với hàm
lượng dinh dưỡng cao, dễ hấp thụ và chủng loại vi sinh vật đa dạng không những làm
tăng năng suất cây trồng mà còn giảm thiểu bệnh cho cây trồng hơn so với các loại
phân hóa học khác.
1.1.5.2 Hạn chế
 Hàm lượng chất dinh dưỡng trong Compost không thoả mãn yêu cầu.
 Do đặc tính của chất thải hữu cơ có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào thời
gian, khí hậu và phương pháp chế biến phân, dẫn đến tính chất của sản phẩm cũng
khác nhau. Bản chất của vật liệu làm Compost thường làm cho sự phân bố nhiệt độ
trong khối phân không đồng đều, do đó khả năng làm mất hoạt tính của vi sinh vật gây
bệnh trong sản phẩm Compost cũng không hoàn toàn.
 Quá trình sản xuất Compost tạo mùi khó chịu nếu không thực hiện quy trình
chế biến đúng cách.
 Hầu hết các nhà nông vẫn thích sử dụng phân hóa học vì không quá đắt tiền, dễ
sử dụng và tăng năng suất cây trồng một cách rõ ràng.
1.1.6 Một số phƣơng pháp chế biến compost ở Việt Nam
1.1.6.1 Phương pháp ủ theo luống dài hoặc đống với thổi khí cưỡng bức
Trong phương pháp này, vật liệu ủ được sắp xếp thành đống hoặc luống dài.
Không khí được cung cấp cho hệ thống bằng quạt thổi khí hoặc bơm nén khí qua hệ
thống phân phối khí như ống phân phối khí hoặc sàn phân phối khí. Chiều cao luống
hay đống ủ khoảng 2 – 2,5m.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 17

Để kiểm soát quá trình phân hủy hiếu khí bên trong khối ủ, mỗi khối ủ thường
được trang bị một máy thổi khí. Lượng không khí cung cấp phải đảm bảo đủ nhu cầu
oxy cho quá trình chuyển đổi sinh học và nhằm kiểm soát nhiệt độ trong khối ủ.

Thời gian cần thiết cho quá trình ủ khoảng 3 – 5 tuần. Phần mùn sau khi ủ được
đem đi sàng tinh nhằm thu được sản phẩm phân chất lượng cao.
Trong một vài trường hợp, những vật liệu có kích thước lớn, độ ẩm thấp như
mạt cưa, gỗ vụn được thêm vào để kiểm soát độ ẩm của khối ủ ở mức tối ưu.
a. Ưu điểm
 Dễ kiểm soát khi vận hành hệ thống, đặc biệt là kiểm soát nhiệt độ và nồng
độ Oxi trong luống ủ.
 Giảm mùi hôi và mầm bệnh.
 Thời gian ủ ngắn (3 – 6 tuần).
Hình 1.1: Phương pháp ủ đống với thổi khí cưỡng bức.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 18

 Nhu cầu sử dụng đất thấp và có thể vận hành ngoài trời hoặc có che phủ.
b. Nhược điểm
 Hệ thống phân phối khí dễ bị tắt nghẽn, cần bảo trì thường xuyên.
 Chi phí bảo trì hệ thống và năng lượng thổi khí làm chi phí của phương
pháp này cao hơn thổi khí thụ động.
1.1.6.2 Phương pháp ủ theo luống dài (đánh luống cấp khí tự nhiên)
 Quy trình công nghệ phương pháp ủ theo luống dài

Dạng đánh luống cấp khí tự nhiên là quá trình ủ phân trong đó CTR được sắp
xếp theo các luống dài, hẹp và được đảo trộn theo một chu kỳ nhất định nhằm cấp khí
cho luống ủ.
Rác
Ủ 7-9 tháng
Cắt
Phân loại
Thành phẩm
Đóng bao
Phối trộn
Đất, mạt
cưa,
Đảo trộn,
nước
Hình 1.3: Ủ compost theo luống dài.
Hình 1.2: Quy trình công nghệ phương pháp ủ theo luống dài.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 19

Các luống ủ có chiều cao thay đổi từ 1m (đối với nguyên liệu có mật độ dày như
phân) đến 3,5m (đối với nguyên liệu nhẹ như lá cây). Chiều rộng luống ủ thay đổi thay
đổi từ 1,5-6m.
Không khí (oxy) được cung cấp tới hệ thống bằng các con đường tự nhiên như
do khuếch tán, gió, đối lưu nhiệt… Các luống phân được xáo trộn định kỳ thường
xuyên nhằm trộn đều CTR trong luống phân, trộn đều độ ẩm và hỗ trợ cho thổi khí thụ
động. Việc xáo trộn được thực hiện bằng xe xúc hoặc bằng xe xáo trộn chuyên dụng.
Các thiết bị sử dụng được xác định theo hình dạng thực tế của luống ủ.
Tốc độ làm thoáng khí phụ thuộc độ xốp của đống ủ. Luống ủ với các nguyên

liệu nhẹ như lá cây có tốc độ thoáng khí lớn hơn tốc độ thoáng khí của luống ủ với
nguyên liệu phân. Nếu luống ủ quá lớn, các vùng kỵ khí có thể xuất hiện ở khu vực
trung tâm, điều này sẽ tạo ra mùi khi luống ủ được đảo trộn. Ngược lại, Các luống ủ
nhỏ sẽ mất nhiệt quá nhanh và không thể đạt được nhiệt độ đủ lớn để diệt vi sinh vật
gây bệnh và bay hơi ẩm.
Đảo trộn sẽ làm cho nguyên liệu ủ được trộn đều, tạo lại độ xốp của đống ủ, loại
trừ các khoảng trống tạo ra bởi sự phân hủy và sa lắng. Đảo trộn sẽ làm xáo trộn các
vật liệu bên trong và bên ngoài đống ủ. Điều này sẽ làm cho tất cả các vật liệu được
tiếp xúc với không khí phía bên ngoài và nhiệt độ cao phía bên trong của đống ủ. Bằng
cách này, tất cả các vật liệu sẽ được phân hủy với tốc độ như nhau và các vi sinh vật
gây bệnh, ấu trùng của côn trùng có cánh sẽ bị diệt. Thêm vào đó, đảo trộn sẽ xé nhỏ
các phần tử rác để gia tăng diện tích bề mặt và các vật liệu được trộn lẫn nhau.
a. Ưu điểm
 Do xáo trộn thường xuyên nên chất lượng phân hữu cơ đồng đều.
 Vốn đầu tư và chi phí vận hành thấp vì không cần hệ thống cung cấp oxy cưỡng
bức.
 Kỹ thuật đơn giản.
b. Nhược điểm
 Cần nhiều nhân công.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 20

 Thời gian ủ dài ( 3-6) tháng.
 Do sử dụng thổi khí thụ động nên khó quản lý, đặc biệt là khó kiểm soát nhiệt
độ và mầm bệnh.
 Xáo trộn luống ủ thường gây thất thoát nitơ và gây mùi.
 Quá trình ủ bị phụ thuộc vào thời tiết, ví dụ như mưa có thể gây ảnh hưởng bất
lợi cho quá trình ủ.
 Phương pháp thổi khí thụ động cần một lượng lớn vật liệu tạo cấu trúc vàloại

vật liệu tạo cấu trúc phù hợp với phương pháp này thì khó tìm hơn so với các
phương pháp khác.
 Diện tích đất cần thiết lớn.
1.1.6.3 Phương pháp ủ trong container
Phương pháp ủ trong container là phương pháp ủ mà vật liệu ủ được chứa trong
container hoặc thùng kín, túi đựng hay trong nhà. Thổi khí cưỡng bức thường được sử
dụng cho phương pháp ủ này. Có nhiều phương pháp ủ trong container như ủ trong bể
di chuyển theo phương ngang, ủ trong container thổi khí và ủ trong thùng quay.
Trong bể di chuyển theo phương ngang, CTR được ủ trong một hoặc nhiều ngăn
phản ứng dài và hẹp, thổi khí cưỡng bức và xáo trộn định kỳ. Vật liệu ủ được di
chuyển liên tục dọc theo chiều dài của ngăn phản ứng trong suốt quá trình ủ.
Trong Container thổi khí, vật liệu được chứa trong các loại container khác nhau
như thùng chứa chất thải rắn hay túi polyethylene…vv. Thổi khí cưỡng bức được sử
dụng cho phương pháp ủ dạng mẻ, không có sự rung hay xáo trộn trong container. Tuy
nhiên, ở giữa quá trình ủ, vật liệu ủ có thể được lấy ra và xáo trộn bên ngoài, sau đó
cho vào container lại.
Trong thùng quay, vật liệu được ủ trong một thùng xoay chậm theo phương
ngang với thổi khí cưỡng bức.
a. Ưu điểm
 Ít nhạy cảm với điều kiện thời tiết.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 21

 Khả năng kiểm soát quá trình ủ và kiểm soát mùi tốt hơn.
 Thời gian ủ ngắn hơn so với phương pháp ủ ngoài trời.
 Nhu cầu sử dụng đất nhỏ hơn các phương pháp khác.
 Chất lượng Compost tốt.
b. Nhược điểm
 Vốn đầu tư cao.

 Chi phí vận hành và bảo trì hệ thống cao.
 Thiết kế phức tạp và đòi hỏi trình độ cao.
1.1.7 Một số công nghệ chế biến compost trên thế giới
1.1.7.1 Hệ thống Coposting Lemna
Hệ thống làm phân hữu cơ Lemna là một công nghệ kỹ thuật kín được cấp bằng
sáng chế độc quyền. Công nghệ Lemna sử dụng các túi lớn có hàm lượng polythene
thấp để chứa và bảo vệ CTR hữu cơ được thổi khí nhằm mục đích đẩy nhanh quá trình
phân hủy sinh học tự nhiên để sản xuất ra phân bón hữu cơ chất lượng cao. Từ khâu xử
lý nguyên liệu đầu vào cho đến giai đoạn sản xuất cuối cùng thành phẩm phân hữu cơ
và các sản phẩm phụ khác có thể bán được, thì việc thiết kế quy trình và chất lượng
thiết bị tiên tiến được sử dụng trong hệ thống Lenma luôn đảm bảo được sự kiểm soát
đáng tin cậy quy trình xử lý.
Quy trình công nghệ composting Lemna








CTR
Trạm kiểm tra
Tiếp nhận CTR
Phân loại
Cắt
Trộn
Ủ trong bao
Thổi khí
Sàng lọc

Phân thành
phẩm
Đóng gói
Chất phụ gia
Hình 1.4: Quy trình công nghệ của Lemna.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 22

1.1.7.2 Công nghệ compost Steinmueller – Đức
Là một hệ thống xử lý CTR hoàn chỉnh với quy trình xử lý sinh học tự nhiên
trong điều kiện cần thiết để biến đổi các thành phần chất hữu cơ từ rác thành phân vi
sinh vật. Công nghệ compost Steinmueller dựa trên quá trình phân huỷ hiếu khí các
chất hữu cơ dưới tác dụng của vi sinh vật.
Quy trình công nghệ compost Steinmueller – Đức

Trạm cân
Sàng phân loại
Xé bao
Phân loại
Cắt
Nghiền và sàng
Tuyển từ
Ủ thổi khí cưỡng bức
Nilon, giấy,
thuỷ tinh …
Tạp chất kích
thước lớn sàng
Ủ ổn định
Kim loại
Sàng (< 5mm)
Nghiền
Nước rỉ rác
compost
Đóng bao
Sàng (< 2mm)
Thành phẩm
Phế thải
sng
Tái sử dụng hoặc chôn lấp
Hình 1.5: Quy trình công nghệ compost Steinmueller – Đức.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 23

1.1.7.3 Công nghệ sản xuất phân DANO – Đan Mạch
 Quy trình công nghệ sản xuất















Tập trung thu gom rác thải sin
hoạt về nhà máy
Trạm cân
Phân loại rác
Ống ổn định sinh hóa
Băng tải từ
Băng tải cào
Sàn phân loại
Bãi phế liệu
Sàn rung
Kim loại
Đóng bao

Hầm xử lí
khí thải
Băng tải ngang
Bãi phế liệu
Bể chứa nước
rỉ rác
Búa nghiền
Bãi ủ phân
Thành phẩm
Rác phế
phẩm
Thổi khí
Rác phế
phẩm
Băng tải ngang
Bãi phế liệu
Hình 1.6: Quy trình công
nghệ của DANO.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 24

 Ưu điểm:
 Mức độ tự động hóa và cơ giới hóa tương đối cao
 Chi phí đầu tư ban đầu hợp lí
 Giảm được rất nhiều công việc lao động thủ công cho công nhân trong môi
trường độc hại
 Rác trước khi đem ủ được sàng phân loại, băm với kích thước vừa phải, được
đảo trộn đều nên phân hủy tốt và đồng đều
 Phân hữu cơ có chất lượng cao do được loại hầu hết các tạp chất

 Khối lượng phế thải đem chôn lấp thấp.
 Nhược điểm:
 Chi phí xây dựng nhà xưởng tương đối lớn
 Chi phí vận hành, bảo dưỡng tương đối cao
 Yêu cầu công nhân vận hành phải được đào tạo kỹ thuật cẩn thận
1.1.7.4 Hệ thống sản xuất compost Naturizer
Hệ thống sản xuất compost Naturizer đầu tiên là mô hình của phương pháp sàn
đảo trộn (“tumbling floor approach”). Hệ thống gồm 2 silo (tạm dịch: tháp ủ) đứng
cạnh nhau.Mỗi silo có 3 lớp sàn. Điểm đặc biệt của tháp ủ là các sàn được cấu tạo bởi
những máng hình chữ V đặt sát nhau.Vật liệu compost có thể đổ từ sàn cao hơn xuống
sàn thấp hơn ngay phía dưới bằng cách đảo ngược các máng này ở sàn trên.
Rác thái được đưa đến xử lý sẽ được chuyển bằng băng chuyền đổ vào sàn trên
cùng của silo thứ nhất, thời gian lưu lại trên sàn trong khoảng 24 giờ. Sau đó, chất thải
được đổ xuống sàn giữa, tiếp tục lưu lại 24 giờ lần thứ 2, rồi sau đó được đổ xuống sàn
đáy silo. Sau khi được giảm kích thước, vật liệu compost tiếp tục được chuyển đến sàn
cao nhất của silo thứ 2, và quá trình lặp lại giống như ở silo thứ 1.
Thời gian lưu trong cả 2 silo, cái trước cái sau, khoảng 6 ngày. Sau khi chuyển
ra khỏi silo thứ 2, vật liệu compost sẽ được đánh luống và được để cho “trưởng thành”
với khoảng thời gian từ 1 đến 2 tháng.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 25

1.1.7.5 Hệ thống sản xuất compost dạng trong kênh mương
Hệ thống này kết hợp giữa thổi khí và đảo trộn. Nó sử dụng 1 con kênh hoặc
thiết bị phản ứng hở, đặt nằm ngang khá dài. Đáy kênh hay đáy thiết bị được đục lỗ
phía dưới và thiết bị được trang bị 1 máy đảo trộn di động để đảo trộn vật liệu.
Những loại hệ thống này đôi khi cũng được gọi tên là hệ thống “sàn được thổi khí và
đảo trộn ” (Thông thường máy đảo trộn sử dụng kiểu băng tải di động không ngừng -
“travelling endless belt” hay là trống quay – “rotting drum”)

Bên cạnh hiệu quả hoạt động của máy đảo trộn vật liệu, khối compost còn được
thông khí nhờ được thổi khí thông qua những lỗ nhỏ dưới đáy máng.
Thông thường nếu điều chỉnh tần suất di chuyển (hoạt động) của thiết bị đảo trộn một
cách thích hợp thì người ta có thể không cần thổi khí mà vẫn không làm ảnh hưởng đến
hoạt động của hệ thống. Tuy nhiên, đôi khi người ta vẫn sử dụng biện pháp thổi khí
nếu muốn kiểm soát nhiệt độ.
Chu trình sản xuất compost bắt đầu bằng việc đổ rác thải đã được giảm kích
thước vào bể, sau đó thiết bị đảo trộn di động sẽ di chuyển để tiến hành đảo trộn đống
rác thải. Đồng thời khí sẽ được thổi xuyên qua đống vật liệu. Thiết bị đảo trộn đảo toàn
bộ đống vật liệu sản xuất compost mỗi ngày một lần. Nhà sản xuất đề nghị thời gian
lưu trong máng nên là 6 ngày. Sau đó vật liệu sản xuất compost sẽ tiếp tục được đánh
luống trong 1 đến 2 tháng. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều hệ thống sản xuất
compost sử dụng những thiết kế tương tự như hệ thống Metro.
Hình 1.7: Hệ thống sản xuất compost dạng trong kênh mương.